第3章 第2节 波的描述（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 分层设计清晰，从基础巩固到拓广探索，覆盖波的描述核心知识点，梯度合理，适配新授课知识巩固与能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|波的基本概念（波长、频率、波速）、振动与波形图关系|直接应用公式，强化运动和相互作用观念| |综合运用|多知识点综合（传播方向、质点振动、图像结合）|复杂情境分析，培养科学推理与模型建构| |拓广探索|实际问题（波速计算、路程分析）|联系生活情境，体现科学探究与社会责任|

草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 5ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 2.波的描述 基础巩固 1.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波.某一时刻的波形如图所示， a b 绳上、两质点均处于波峰位置.下列说法正确的是() 第1题 a b A.、两质点之间的距离为半个波长 B.若增加抖动频率，波长会减小 C.若增加抖动频率，波速会增大 0 a D.从手抖动开始质点完成的全振动次数比质点多 Q P 2.质点沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点时的波形如图所示.的 T M 振动周期为，则质点已经振动的时间为() 第2题 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zXXk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 A.0.5T BT C.1.5T D,3T 3.一列简谐横波在t=0时的波形如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向 做简谐运动，其表达式为y=10sin(5t)cm.则这列波() y/em 6 x/m 第3题 A.波长入=6m B.振幅A=20cm C.波速v=10m/s D.沿x轴负方向传播 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 t 4.位于坐标原点处的波源，从t=0时刻开始振动，其位移随时间变化的关系式为 y=5sin(t)cm ,它形成的一列简谐横波以1m/s的速率沿8轴正方向传播.则t=6s 时的波形图为() ty/cm y/cm 0 76x/m 6 x/m A.-5外 B ↑y/cm ↑v/cm 0 /36x/m 6x/m C -5 5.如图所示是一列沿轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，质点的平衡 位置为x=4m.计时开始后，t=2s时质点Q恰好第一次处于波谷位置，下列说法正 确的是() ↑ylcm 10 68x/ -10 第5题 ·独家授权侵权必究 草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 A.该简谐横波的周期为8s B.质点P在t=0时刻沿y轴负方向振动 C.该简谐横波的传播速度为2m/s D.质点P在0~2s内通过的路程为0.1m 6.(教材改编题)一列横波某时刻的波形如图甲所示，波沿轴正方向传播，图乙表示介 质中某质点此后一段时间内的振动图像，则() y 甲 乙 第6题 A.图乙是点的振动图像 L B.图乙是点的振动图像 M C.点在图甲时刻速度最大 D.点经3时间运动到”点 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zxXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 7.如图甲所示，用手握住软绳的一端拉平，手上下振动，若手的振动图像如图乙所示，则 t=2s时，绳子上形成的波是（) 第7题 8.检查仪卷动纸带的速度为1.5mmin,检查的结果如图所示.小悟的心率约为() 20 mm 20 mm 第8题 A.65次/min B.70次/min C.75次/min D.80次/min ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 综合运用 O 9.如图所示，t=0时刻，波源从平衡位置开始持续振动，=02s时第一次回到平衡 A 位置，形成的简谐横波在介质中恰好传播到点，下列说法正确的是() y/cm 0.5 x/m 第9题 A.波源点的起振方向沿轴正方向 10m/s B.波在该介质中的波速为 C从t=0到女=095内，A处质点通过的路程为 45 cm D.在=3.15时，X=15m处的质点第一次到达波谷 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 10一列沿×轴负方向以2ms的速度传播的简谐横波在t=0时刻的波形 如图所示，P、R、Q、K是介质中的四个质点，P与R两点平衡位 21m 置间的距离为“，则下列说法正确的是() x/m 第10题 8m A.波长为 B.Q在t=0时刻沿y轴负方向振动 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 C.R比P早1s第一次到达正向最大位移处 D.经6s质点K传播到P处 11.图甲为简谐波在t=0时刻的波形图，平衡位置x=4m处的M是此波上的一个质点， 图乙为质点M的振动图像，则() y/cm y/cm 20 20 0 0 /46x/m 3 t/s 20 -20 甲 第11题 A.该列波的传播速度为4ms B.该列波沿x轴负方向传播 C.质点M在9s内通过的路程为340cm D.质点M在2s内沿8轴运动了8m ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 P、Q 12.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示， 为波的传播方向上的两个质点， 质点的振动图像如图乙所示，则下列判断正确的是() y/cm y/cm 20 20 0 1218x/m 1.53 4.5 tis 20 20 伊 乙 第12题 A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波波速为0.25m/s C.质点Q的振动方程为 y=20sin(t)cm D.任意时刻质点P和质点Q振动的相位差为 -月 题 1 23 45 678 9 1 11 12 号 0 答 案 拓广探索 13.(教材改编题)湖面上停着A、B两条小船，它们相距20m.一列水波正在湖面上 沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次.当A船位于波峰时，B船在波 谷，两船之间还有一个波峰。 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)求水波的波速. (2)已知A船的振幅为10cm,取A船开始振动时为t=0时刻，求18s内小船A走 过的路程. ·独家授权侵权必究 2. 波的描述 基础巩固 1. 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波. 某一时刻的波形如图所示， 绳上 、 两质点均处于波峰位置. 下列说法正确的是 ( ) 第 1 题 A. 、 两质点之间的距离为半个波长 B. 若增加抖动频率，波长会减小 C. 若增加抖动频率，波速会增大 D. 从手抖动开始质点 完成的全振动次数比质点 多 【答案】B 【解析】在简谐横波中,相邻两个波峰之间的距离为一个波长,所以 两质点之间的距离为一个波长, A 错误; 根据波速公式 (其中 为波速, 为波长, 为频率),可知当波速 不变时 (波速由介质决定,在同一介质中波速不变),若增加抖动频率 ,则波长 会减小, 正确; 波速由介质决定, 在同一介质中, 即使增加抖动频率, 波速也不会改变, 错误; 波是从手抖动的一端开始传播的,质点 离波源较近, 离波源较远,所以从手抖动开始质点 完成的全振动次数比质点 多, 错误. 故选 B. 2. 质点 沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波传到质点 时的波形如图所示. 的振动周期为 ,则质点 已经振动的时间为 ( ) 第 2 题 A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】由图可知波由 点传到 点的距离为半个波长,所以波传到质点 时质点 已经振动的时间为 ,故选 A. 3. 一列简谐横波在 时的波形如图所示. 介质中 处的质点 沿 轴方向做简谐运动,其表达式为 . 则这列波 ( ) 第 3 题 A. 波长 B. 振幅 C. 波速 D. 沿 轴负方向传播 【答案】 【解析】由图可知波长为 错误; 由质点 的振动方程可知振幅为 错误; 由质点 的振动方程可得波的周期为 ,则波速为 , C 正确；由质点 的振动方程可知 时质点 向上振动， 根据同侧法可知波沿 轴正方向传播，D 错误. 故选 C. 4. 位于坐标原点处的波源,从 时刻开始振动,其位移 随时间 变化的关系式为 ,它形成的一列简谐横波以 的速率沿 轴正方向传播. 则 时的波形图为 ( ) A. B. C.D. 【答案】 【解析】根据波源振动方程可知,角速度为 ,可得周期为 ,根据 ,可得波长为 . 波沿 轴正方向传播， 时传到 ，根据波源振动方程可知 时刻开始向上振动，故 的质点开始向上振动， 根据“上下坡法”，此时的波形图为 所示图像，故选 . 5. 如图所示是一列沿 轴负方向传播的简谐横波在 时的波形图,质点 的平衡位置为 . 计时开始后, 时质点 恰好第一次处于波谷位置，下列说法正确的是 ( ) 第 5 题 A. 该简谐横波的周期为 B. 质点 在 时刻沿 轴负方向振动 C. 该简谐横波的传播速度为 D. 质点 在 内通过的路程为 【答案】 A 【解析】波沿 轴负方向传播,根据同侧法可知 时质点 向下振动， 时质点 恰好第一次处于波谷位置,则该简谐横波的周期为 , A 正确; 波沿 轴负方向传播,根据同侧法可知质点 在 时刻沿 轴正方向振动, 错误; 由题图可知,波长为 ,则该简谐横波的传播速度为 错误; 由于 时刻质点 不是处于平衡位置或最大位移处,所以在 内,即经过 ,质点 通过的路程 , D 错误. 故选 A. 6. (教材改编题) 一列横波某时刻的波形如图甲所示，波沿 轴正方向传播，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则( ) 第 6 题 A. 图乙是 点的振动图像 B. 图乙是 点的振动图像 C. 点在图甲时刻速度最大 D. 点经 时间运动到 点 【答案】 【解析】根据图乙可知,质点在 时刻从平衡位置向上振动,因为简谐横波是沿 轴正方向传播的,根据同侧法可知,图乙为 点的振动图像, 错误, 正确; 图甲中的时刻， 点在负向最大位移的位置，速度为 0，C 错误；质点并不随着机械波的传播而发生迁移，D 错误. 故选 B. 7. 如图甲所示，用手握住软绳的一端拉平，手上下振动，若手的振动图像如图乙所示，则 时，绳子上形成的波是 ( ) 第 7 题 A.B. C.D. 【答案】 【解析】由图乙可知波的周期为 ,故 时波恰好传播一个波长,且由图乙可知 时波源在平衡位置且向下振动，由于波向右传播，由同侧法可知选项B符合题意. 故选 B. 8. 检查仪卷动纸带的速度为 ,检查的结果如图所示.小悟的心率约为 ( ) 第 8 题 A. 65 次/min B. 70 次/min C. 75 次/min D. 80 次/min 【答案】 C 【解析】心电图中两相邻峰值之间的时间间隔为心跳的周期 ,两次峰值之间距离为 ,有 ,小悟的心率 ,可得心率约为 75 次/min. 故选 C. 综合运用 9. 如图所示, 时刻,波源 从平衡位置开始持续振动, 时第一次回到平衡位置,形成的简谐横波在介质中恰好传播到 点，下列说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. 波源 点的起振方向沿 轴正方向 B. 波在该介质中的波速为 C. 从 到 内, 处质点通过的路程为 D. 在 时, 处的质点第一次到达波谷 【答案】 D 【解析】波源 的起振方向与 点相同，由 “同侧法” 可知 点起振方向沿 轴负方向, 错误; 波在该介质中的波速大小 错误; 由题意可知, 内波传播了半个波长的距离,则 ,所以 ,由 ,可知 处质点通过的路程 错误; 处的质点第一次到达波谷时,波谷在 时的基础上向前传播的距离 ,因此所用时间为 ,则 处的质点第一次到达波谷的时刻 正确. 故选 D. 10. 一列沿 轴负方向以 的速度传播的简谐横波在 时刻的波形如图所示， 、 、 、 是介质中的四个质点， 与 两点平衡位置间的距离为 ，则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 波长为 B. 在 时刻沿 轴负方向振动 C. 比 早 第一次到达正向最大位移处 D. 经 质点 传播到 处 【答案】 【解析】 与 两点平衡位置间的距离为 ,由图可知 与 两点平衡位置间的距离为波长的 ,故波长为 , A 错误; 根据 “同侧法” 结合波形图可知 在 时刻沿 轴正方向振动, 错误; 周期为 与 两点平衡位置间的距离为波长的 ,故 比 早 第一次到达正向最大位移处, 正确; 质点不能随波迁移, 错误. 故选 . 11. 图甲为简谐波在 时刻的波形图,平衡位置 处的 是此波上的一个质点,图乙为质点 的振动图像,则 ( ) 第 11 题 A. 该列波的传播速度为 B. 该列波沿 轴负方向传播 C. 质点 在 内通过的路程为 D. 质点 在 内沿 轴运动了 【答案】 【解析】由图甲、乙可知 ,则该列波的传播速度为 错误; 时刻,由图乙可知质点 沿 轴正方向振动,根据波形平移法可知,该列波的传播方向沿 轴负方向, 正确; 根据 ,可知质点 在 内通过的路程为 错误; 质点 只在其平衡位置上下振动,并不会随波的传播方向迁移，D 错误. 故选 B. 12. 一列简谐横波在 时刻的波形如图甲所示, 为波的传播方向上的两个质点,质点 的振动图像如图乙所示,则下列判断正确的是 ( ) 第 12 题 A. 这列波沿 轴正方向传播 B. 这列波波速为 C. 质点 的振动方程为 D. 任意时刻质点 和质点 振动的相位差为 【答案】 【解析】 时刻，质点 的振动方向向下，故波沿 轴负方向传播， 错误；由图可知，波长 ，周期 ， 所以波速 , B错误; 质点 和质点 振动情况完全相反,相位差为 ,质点 的振动方程为 正确, 错误. 故选 C. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 拓广探索 13. (教材改编题)湖面上停着 、 两条小船，它们相距 . 一列水波正在湖面上沿 连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动 20 次. 当 船位于波峰时, 船在波谷,两船之间还有一个波峰. (1)求水波的波速. (2)已知 A 船的振幅为 ，取 A 船开始振动时为 时刻,求 内小船 走过的路程. 【答案】 (1) (2) 【解析】(1)由题意可知每条船每分钟上下浮动 20 次，则每秒振动 次，所以波的频率为 船位于波峰时, 船恰位于波谷,两船之间还有一个波峰,则两船之间的距离等于 1.5 个波长,即有 ,则波速为 . (2)A 振动的时间 ，所以 A 船走过的路程为 24 个振幅，振幅 ，则路程 学科网（北京）股份有限公司 $