第3章 专题课：振动图像和波的图像 波的多解（A）(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

专题课:振动图像和波的图像　波的多解(A) 1.B　[解析] 因横波沿x轴正方向传播,由题图乙可知经周期振动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点,该时刻平衡位置在b处的质点的振动方向沿y轴负方向,平衡位置在d处的质点的振动方向沿y轴正方向,故题图乙可能为平衡位置在b处的质点的振动图像,故选B. 2.BD　[解析] 由题图甲可得该波的波长为λ=8 m,由题图乙可得该波的周期为T=0.2 s,所以波速为v== m/s=40 m/s,故A错误,B正确;由题图乙可知t=0.1 s时,Q点处在平衡位置,且向下振动,根据“微平移法”可知该波沿x轴负方向传播,故C错误;根据振动规律可知t=0.4 s时,质点P的速度方向向下,故D正确. 3.A　[解析] 由题图甲可知质点K与L相差半个周期,所以两者的速度等大、反向,故A正确;由题图甲可得λ=0.4 m,T=2 s,所以波速v==0.2 m/s,故B错误;由题意知波向右传播,由题图甲可得t=1 s时刻质点L在平衡位置,由“上下坡”法可知质点L下一时刻向下振动,考虑波在空间分布上的周期性,故题图乙可能是质点L的振动图像,故C错误;每个质点都在自己的平衡位置做周期性振动,不会随波迁移,故D错误. 4.B　[解析] 根据图乙可知,在t=0.1 s时,紧接下来的时刻,质点Q位移为负值,表明质点沿y轴负方向运动,A错误;由于在t=0.1 s时,质点Q向y轴负方向运动,根据同侧法,结合图甲,可知波沿x轴负向传播,根据同侧法,可知,在t=0.1 s时,质点P向y轴正方向振动,由于周期为T=0.2 s,可知,在t=0.25 s时,质点P位于y轴的负方向位置,则其加速度方向与y轴正方向相同,B正确;从t=0.1 s到t=0.25 s,质点振动了T,由于质点P在t=0.1 s时刻沿y轴正方向运动,其速度比靠近平衡位置处的速度小,则其在该段时间内通过的路程小于30 cm,C错误;质点Q简谐运动的表达式为y=Asint=10sin cm,D错误. 5.AB　[解析] 某时刻b点到达波峰位置,而a点正处于平衡位置且向上运动,则a、b间距满足nλ+λ=4.2 m,因为波长大于2 m,则当n=0时,λ1=5.6 m,周期T1== s=0.28 s,当n=1时,λ2=2.4 m,周期T2== s=0.12 s,故A、B正确. 6.BC　[解析] 由题图可知树叶振动的周期T=0.4 s则波速为v==2 m/s,当波由乙传向甲时,间距x=v(n=0,1,2,…),当n=1时,有x=1.4 m,故B正确;当波由甲传向乙时,间距x=v(m=0,1,2,…),当m=2时,有x=1.8 m,故C正确;当间距为1.2 m时,结合上述可以解得n=0.75或m=1.25,故A错误;当间距为2 m时,结合上述可以解得n=1.75或m=2.25,故D错误. 7.BC　[解析] 由图可知,该机械波的波长为λ=4 m,若波向左传播,它传播的距离可表示为Δx=λ+nλ=(3+4n) m(n=0,1,2,…),由此可知,若波向左传播,它传播的距离可能为3 m、7 m、11 m、15 m、…,不可能为1 m,A错误,B正确;若波向右传播,传播的时间可以表示为Δt=T+nT=0.2 s(n=0,1,2,…),整理得T= s(n=0,1,2,…),若波向右传播,它的周期可能是0.8 s、0.16 s、…,不可能是1.6 s,C正确,D错误. 8.AD　[解析] 从图甲中可以知道,该简谐横波的波长为4 m,A正确;图乙中0时刻质点正从平衡位置向负方向振动,根据同侧法,波向x轴正方向传播,图甲中0时刻质点M正从平衡位置向正方向振动,图乙不可能是图甲中质点M的振动图像,B错误;根据同侧法,0时刻质点Q正向正方向振动,到最大位移处再回到平衡位置,而P已经在最大位移处了,故P质点先回到平衡位置,C错误;从图乙中可以知道,该波的周期为1 s,0~1 s,质点P运动的路程为4A=0.8 cm,D正确. 9.AC　[解析] 由图线可知,质点Q开始起振的方向沿y轴正方向,故A正确;振动由P向Q传播,由图线可知T=6 s,故振动从P传到Q的时间可能为(nT+4)s=(6n+4)s(n=0,1,2,3,…),故不可能为8 s,故B错误;根据(nT+4)v=10 m可得v= m/s(n=0,1,2,3,…),故波速可能为1 m/s,故C正确;根据λ=vT= m(n=0,1,2,3,…),波长不可能是7.5 m,故D错误. 10.AC　[解析] 简谐横波沿x轴正方向传播,则Δx=λ+nλ(n=0,1,2,3…),可得波长为λ= m(n=0,1,2,3…),此列波的传播速度为v== m/s(n=0,1,2,3…),当n=0时,传播速度为v=6 m/s,当n=1时,传播速度为v=1.2 m/s,当n=2时,传播速度为v= m/s,A、C正确. 11.B　[解析] 由图乙可知,在t=0时,质点Q向上振动,根据“同侧法”可知,波沿x轴正方向传播,故A错误;由图可知,振幅为10 cm,周期为0.2 s,波长为8 m,则波速为v== m/s=40 m/s,t=0时刻,质点P向下振动,到达平衡位置的时间为t== s=,质点P经过0.075 s,即T,质点P经过的路程为s=A+A=(5+10) cm,故C错误;由图可得,质点P的振动方程为y=10sin cm=10sin (10πt+φ) cm,当t=0时,质点向下振动,且y=A=5 cm,代入上式解得φ=,所以y=10sin cm,故B正确;人若加快抖动轻绳,则波的振动频率变大,波速不变,根据v=λf可知,波长变小,即两个相邻波峰之间的距离变小,故D错误. 12.AD　[解析] 波沿x轴负方向传播,t=1 s时刻波形图如题图甲所示,质点a在t=1 s时在波峰处,由题图乙可知,周期T=2 s,故推知1 s时与t=0时相差半个周期,故质点a在t=0时刻位于波谷处,故A正确;题图乙中质点在1 s时刻从平衡位置向y轴正方向振动,又因为波沿x轴负方向传播, 根据题图甲,由“同侧法”知,此时质点b向y轴负方向振动,故题图乙不能表示质点b的振动图像,故B错误;质点b只振动,不会随波向前移动,故C错误;由题图乙可知其振幅A=10 cm=0.1 m,圆频率为ω==π rad/s,根据题图甲知,t=1 s时质点d处于平衡位置向上振动,故t=0时刻质点d处于平衡位置向下振动,则质点d简谐运动的表达式为y=-0.1sin ωt=-0.1sin πt(m),故D正确. 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题课:振动图像和波的图像　波的多解(A) (时间:40分钟　总分:48分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　波的图像和振动图像的综合 1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期后开始计时,则图乙描述的可能是 (　) A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像 C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像 2.(多选)如图所示,图甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则下列说法正确的是 (　) A.该波的周期是0.1 s B.该波的传播速度为40 m/s C.该波沿x轴正方向传播 D.t=0.4 s时,质点P的速度方向向下 3.[2026·湖北荆州中学高二月考] 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=1 s时刻的部分波的图像如图甲所示,图甲中某质点的振动情况如图乙所示.下列说法正确的是 (　) A.该时刻质点K、L速度等大反向 B.该简谐波的波速为0.3 m/s C.图乙一定是质点L的振动图像 D.质点K再经1 s将沿x轴正方向移动到x=0.4 m处 4.[2026·安徽铜陵一中高二月考] 图甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1 m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像.下列说法中正确的是 (　) A.在t=0.1 s时,质点Q向y轴正方向运动 B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C.从t=0.1 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm D.质点Q简谐运动的表达式为y=10sin (10πt) m ◆ 知识点二　波的多解 5.(多选)如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m,b点在a点的右方,一列简谐波沿水平绳向右传播,波速为20 m/s,波长大于2 m.某时刻b点到达波峰位置,而a点正处于平衡位置且向上运动,则这列波的周期可能是 (　) A.0.12 s B.0.28 s C.0.168 s D.0.84 s 6.(多选)[2025·河北正定中学高二期中] 生活中常见“蜻蜓点水”的现象,某同学观察到平静的水面上蜻蜓点水后水面开始上下做简谐运动,在水面上激起的水波的波长为0.8 m.水面上蜻蜓点水处右侧有两片树叶,其振动图像如图甲、乙所示.两片树叶之间的距离可能为 (　) A.1.2 m B.1.4 m C.1.8 m D.2 m 7.(多选)如图是某横波的波形图,实线表示某时刻的波形,虚线表示0.2 s后的波形图,则下列说法中正确的是 (　) A.若波向左传播,它传播的距离可能是1 m B.若波向左传播,它传播的距离可能是3 m C.若波向右传播,它的周期可能是0.8 s D.若波向右传播,它的周期可能是1.6 s 8.(多选)[2026·山东莱芜一中高二月考] 图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图像,下列说法正确的是 (　) A.该简谐横波的波长为4 m B.图乙可能是图甲中质点M的振动图像 C.从此刻起,质点Q比P先回到平衡位置 D.0~1 s,质点P运动的路程为0.8 cm 9.(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两个质点,波先传到质点P,当波传到质点Q开始计时,P、Q两个质点的振动图像如图所示.下列说法正确的是 (　) A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B.该波从质点P传到Q的时间可能为8 s C.该波的传播速度大小可能为1 m/s D.该波的波长可能为7.5 m 10.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,已知x轴上x1=1 m和x2=7 m处质点的振动图像分别如图甲、图乙所示,则此列波的传播速率可能是 (　) A.6 m/s B.2 m/s C.1.2 m/s D.0.4 m/s 11.[2026·江苏扬州中学高二月考] 当上、下抖动轻绳时,轻绳则呈正弦波形状.如图甲所示是某轻绳产生的横波沿x轴传播时在t=0时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x1=1.0 m和x2=4.0 m的两质点,图乙为质点Q的振动图像,则 (　) A.波沿x轴负方向传播 B.质点P的振动方程为y=10sin cm C.质点P经过0.075 s的路程为15 cm D.人若加快抖动轻绳,两个相邻波峰之间的距离变大 12.(多选)[2026·湖北黄冈中学高二月考] 一简谐横波沿x轴负方向传播,t=1 s时刻波形图如图甲所示,a、b、d是波上的三个质点,图乙是波上某一质点的振动图像,则下列说法正确的是 (　) A.质点a在t=0时刻位于波谷处 B.图乙可以表示质点b的振动图像 C.图甲中再经0.5 s,质点b向前走2 m D.质点d做简谐运动的表达式为y=-0.1sin πt(m) 学科网（北京）股份有限公司 $