3.1 机械波的形成和传播（重难点训练）物理沪科版选择性必修第一册

3.1 机械波的形成与传播（题型突破） 题型01 机械波及其形成 题型02 机械波的传播特点 题型03 机械振动与机械波的关系 ▌题型01 机械波及其形成 1．介质 (1)定义：波借以________的物质。 (2)特点：组成介质的质点之间有____________，一个质点的振动会引起____________的振动。 2．机械波 机械振动在________中传播，形成了机械波。 3．机械波的特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是________这种运动形式。 (2)波是传递________的一种方式。 (3)波可以传递________。 【答案】1．传播 相互作用 相邻质点 2．介质 3． 振动 能量 信息 1．（2025高二上·上海·专题练习）关于波的形成和特点，下列说法正确的是（　　） A．随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去 C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力 D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动 【答案】C 【详解】AB．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移，故AB错误； C．波源的振动使质点一个个被带动，且与波源振动形式相同，且总滞后于前一个质点，可知各质点间有力的作用，故C正确； D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向垂直，但不一定沿竖直方向，故D错误。 故选C。 【举一反三】 2．（24-25高二下·广东河源·开学考试）关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．机械波传播的是振动形式和能量 B．机械波传播的是介质本身 C．机械波传播的是振动形式，不传播能量 D．机械波传播的是能量，不传播振动形式 【答案】A 【详解】机械波传播的是振动形式和能量，介质中的质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移。 故选A。 3．（26-27高一上·四川绵阳·开学考试）下列关于声现象的说法正确的是（      ） A．只要物体发生振动就能产生声音 B．超声波测距离利用声音传递能量 C．音调、音色和响度共同决定了声音的听感特征 D．隔音墙阻断噪声声源振动 【答案】C 【详解】A．要产生声音必须同时具备波源（振动物体）和介质，故A错误； B．超声测距是利用声音的反射，且声音能传递信息，故B错误； C．音调、音色和响度是声音的三要素，共同决定了声音的听感特征，故C正确； D．隔音墙是传播过程减弱噪声，不能阻断声源振动，故D错误。 故选C。 4．（25-26高二下·北京丰台·期中）下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为1.5 cm。已知t = 0时，质点1开始向上运动；t = 0.3 s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　） A．这列波的波长为6 cm B．这列波传播的速度为0.2 m/s C．t = 0.6 s时，质点1到达下方最大位移处 D．t = 0.9 s时，质点13开始向下运动 【答案】B 【详解】AB．t=0.3s时，质点1到达上方最大位移处，则 则周期为 质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，这列波向右传播了个波长，相邻编号的质点间距离为1.5cm，则传播距离为 这列波的波长为 这列波传播的速度为 故A错误，B正确； C．时，质点1回到平衡位置，故C错误； D．时，波的传播距离为 则振动刚好传播到质点13，质点13开始向上运动，故D正确。 故选B。 ▌题型02 机械波的传播特点 1．波是振动这种运动形式在介质中的传播。 2．介质中的质点只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移。 3．波传播的是振动状态和能量。 4．质点间的弹性力是实现振动逐次传递的基础。 5．后续质点的振动总是滞后于前一个质点。 5．（24-25高三上·广东深圳·阶段检测）（多选）在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为。时，处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时，质点沿轴正方向运动 B．时，质点的速度最大 C．时，质点和加速度相同 D．该列绳波的波速为 【答案】AC 【详解】A．由题意可知，波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时，质点沿轴正方向运动，A正确； B．时，质点的位移最大，加速度最大，速度为0，B错误； C．时，质点和的位移相同，加速度相同，C正确； D．由图可知 解得 则该列绳波的波速，D错误。 故选AC。 【举一反三】 6．（25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测）如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，质点A是波源，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成可知，下列说法中正确的是（　　） A．质点C做受迫振动 B．质点B起振时速度方向竖直向下 C．各质点振动过程中随波向右迁移 D．质点C和质点D振动步调总是相同 【答案】A 【详解】A．绳上的质点都在做受迫振动，故A正确； B．该波向右传播，由图可知，质点B要先变成波峰，所以质点B起振方向竖直向上，故B错误； C．各质点振动过程中不会随波向右迁移，只会上下振动，故C错误； D．因为质点C和质点D位置相差半个波长，所以振动步调总是相反的，故D错误。 故选A。 7．（25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示，一组学生在玩“人浪”游戏。学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地“下蹲、起立”，呈现类似波浪的效果。若把“人浪”类比成波，则（　　） A．“人浪”是纵波 B．“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式 C．当“人浪”向右传播时，学生随“人浪”向右移动 D．只要有学生周期性地“下蹲、起立”，就一定能形成“人浪” 【答案】B 【详解】A．学生“下蹲、起立”时身体的运动方向与“人浪”传播的方向垂直，则可知“人浪”是横波，A错误； B．“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式，B正确； C．当“人浪”向右传播时，学生只在自己的位置上下振动，不随“人浪”向右移动，C错误； D．只要有学生周期性地“下蹲、起立”，必须符合简谐振动的规律才能形成“人浪”，D错误。 故选B。 8．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是（　　） A. 质点B向右运动 B. 质点D和质点F的速度方向相同 C. 质点A和质点C的速度方向相同 D. 从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置 【答案】D 【解析】 波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误； 由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确。 ▌题型03 机械振动与机械波的关系 振动与波动的联系和区别 振动 波动 运动 现象 振动是单个物体所表现出的周而复始的运动现象 波动是介质中大量的质点受到扰动时，从扰动中心传播开来的周而复始的运动现象 运动的 成因 物体由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力作用 介质中的质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并由近及远传播开去，且各部分都受到指向原位置的力的作用 联系 (1)振动是波的起因，波是振动的传播 (2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动 (3)牢记波动的周期等于质点振动的周期 9．（25-26高二下·全国·课堂例题）（多选）关于机械波的形成，下列说法中正确的是（　　） A．相邻的质点要相互做功 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点各自的频率不同 D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递 【答案】AB 【详解】A．在机械波中，相邻质点间通过弹性力相互做功，传递振动能量，故A正确； B．机械波的形成是振动在介质中传播的过程，后振动的质点重复先振动质点的振动，时间上落后一步，故B正确； C．参与振动的质点振动频率均相同，等于波源的振动频率，故C错误； D．机械波传播时，介质质点不随波迁移，只在平衡位置附近振动，但振动能量被传递，故D错误。 故选AB。 【举一反三】 10．（24-25高二上·全国·课后作业）一列横波正沿水平方向由西向东传播，下列说法正确的是（      ） A．波中的各个质点都在由西向东运动 B．波中的各个质点一定沿水平方向振动 C．波中的各个质点一定沿竖直方向振动 D．以上说法都错误 【答案】D 【详解】A．在波动中，各质点不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，故A错误； BCD．由于该波是横波，各质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，因此波沿水平方向由西向东传播，可知各质点应在垂直于该波传播方向的平面内振动，即各质点的振动方向可沿此平面的任意方向，不一定是沿水平方向或竖直方向的振动，故BC错误，D正确。 故选D。 11．如图所示，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次，可以看到绳上形成一个凸起部分，这个凸起部分向另一端传去。向下抖动一次，可以看到绳上形成一个凹下部分，这个凹下部分也向另一端传去。连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列波产生和传播的情形。 (1)绳上的质点，哪些先振动，哪些后振动？质点间的振动是如何发生的？ (2)从振源开始，各个质点做什么振动？手停止振动，波会不会立即停止传播？ (3)在绳上做个红色标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？ 【答案】(1)绳上靠近手的质点先振动，远离手的质点后振动。介质的质点间存在相互作用力，由于相邻质点间有力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播 (2)从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动而做受迫振动。手停止振动后，传出去的波仍然在传播 (3)绳子上的各质点包括这个标记，仅在平衡位置附近上下振动，并不随波迁移 【详解】（1）绳上靠近手的质点先振动，远离手的质点后振动。介质的质点间存在相互作用力，由于相邻质点间有力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。 （2）从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动而做受迫振动。手停止振动后，传出去的波仍然在传播。 （3）绳子上的各质点包括这个标记，仅在平衡位置附近上下振动，并不随波迁移。 12．有一盆平静的水，上面漂着一片小纸屑。用笔尖轻点水面，观察产生的水波。使笔尖周期性地轻点同一处水面，观察水波的传播和纸屑的运动。 (1)能否借助笔尖激起的水波把纸屑冲到盆子边缘？为什么？ (2)结合绳波和水波中的情景，谈谈你对“随波逐流”一词在波传播中的理解。 【答案】(1)不能。使笔尖周期性地轻点同一处水面，水面受到笔尖的冲击开始振动，形成水波向四周传播，实际上水波向四周传播过程中水只是上下振动并不向外迁移，所以纸屑也仅仅是上下振动而不会被冲到盆子边缘。 (2)波通过介质传播过程中，各质点只是在各自的平衡位置附近振动，以波的形式把波源的能量、信息和振动形式向外传播，而自身并不随波一起向前传播，不能误认为波在传播时，质点会“随波逐流”。 【详解】（1）见答案。 （2）见答案。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 机械波的形成与传播（题型突破） 题型01 机械波及其形成 题型02 机械波的传播特点 题型03 机械振动与机械波的关系 ▌题型01 机械波及其形成 1．介质 (1)定义：波借以________的物质。 (2)特点：组成介质的质点之间有____________，一个质点的振动会引起____________的振动。 2．机械波 机械振动在________中传播，形成了机械波。 3．机械波的特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是________这种运动形式。 (2)波是传递________的一种方式。 (3)波可以传递________。 1．（2025高二上·上海·专题练习）关于波的形成和特点，下列说法正确的是（　　） A．随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去 C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力 D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动 【举一反三】 2．（24-25高二下·广东河源·开学考试）关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．机械波传播的是振动形式和能量 B．机械波传播的是介质本身 C．机械波传播的是振动形式，不传播能量 D．机械波传播的是能量，不传播振动形式 3．（26-27高一上·四川绵阳·开学考试）下列关于声现象的说法正确的是（      ） A．只要物体发生振动就能产生声音 B．超声波测距离利用声音传递能量 C．音调、音色和响度共同决定了声音的听感特征 D．隔音墙阻断噪声声源振动 4．（25-26高二下·北京丰台·期中）下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为1.5 cm。已知t = 0时，质点1开始向上运动；t = 0.3 s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　） A．这列波的波长为6 cm B．这列波传播的速度为0.2 m/s C．t = 0.6 s时，质点1到达下方最大位移处 D．t = 0.9 s时，质点13开始向下运动 ▌题型02 机械波的传播特点 1．波是振动这种运动形式在介质中的传播。 2．介质中的质点只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移。 3．波传播的是振动状态和能量。 4．质点间的弹性力是实现振动逐次传递的基础。 5．后续质点的振动总是滞后于前一个质点。 5．（24-25高三上·广东深圳·阶段检测）（多选）在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为。时，处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时，质点沿轴正方向运动 B．时，质点的速度最大 C．时，质点和加速度相同 D．该列绳波的波速为 【举一反三】 6．（25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测）如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，质点A是波源，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成可知，下列说法中正确的是（　　） A．质点C做受迫振动 B．质点B起振时速度方向竖直向下 C．各质点振动过程中随波向右迁移 D．质点C和质点D振动步调总是相同 7．（25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示，一组学生在玩“人浪”游戏。学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地“下蹲、起立”，呈现类似波浪的效果。若把“人浪”类比成波，则（　　） A．“人浪”是纵波 B．“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式 C．当“人浪”向右传播时，学生随“人浪”向右移动 D．只要有学生周期性地“下蹲、起立”，就一定能形成“人浪” 8．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是（　　） A. 质点B向右运动 B. 质点D和质点F的速度方向相同 C. 质点A和质点C的速度方向相同 D. 从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置 ▌题型03 机械振动与机械波的关系 振动与波动的联系和区别 振动 波动 运动 现象 振动是单个物体所表现出的周而复始的运动现象 波动是介质中大量的质点受到扰动时，从扰动中心传播开来的周而复始的运动现象 运动的 成因 物体由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力作用 介质中的质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并由近及远传播开去，且各部分都受到指向原位置的力的作用 联系 (1)振动是波的起因，波是振动的传播 (2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动 (3)牢记波动的周期等于质点振动的周期 9．（25-26高二下·全国·课堂例题）（多选）关于机械波的形成，下列说法中正确的是（　　） A．相邻的质点要相互做功 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点各自的频率不同 D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递 【举一反三】 10．（24-25高二上·全国·课后作业）一列横波正沿水平方向由西向东传播，下列说法正确的是（      ） A．波中的各个质点都在由西向东运动 B．波中的各个质点一定沿水平方向振动 C．波中的各个质点一定沿竖直方向振动 D．以上说法都错误 11．如图所示，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次，可以看到绳上形成一个凸起部分，这个凸起部分向另一端传去。向下抖动一次，可以看到绳上形成一个凹下部分，这个凹下部分也向另一端传去。连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列波产生和传播的情形。 (1)绳上的质点，哪些先振动，哪些后振动？质点间的振动是如何发生的？ (2)从振源开始，各个质点做什么振动？手停止振动，波会不会立即停止传播？ (3)在绳上做个红色标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？ 12．有一盆平静的水，上面漂着一片小纸屑。用笔尖轻点水面，观察产生的水波。使笔尖周期性地轻点同一处水面，观察水波的传播和纸屑的运动。 (1)能否借助笔尖激起的水波把纸屑冲到盆子边缘？为什么？ (2)结合绳波和水波中的情景，谈谈你对“随波逐流”一词在波传播中的理解。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $