练案18 第三章 1. 波的形成-【成才之路·练案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

练案[18] 第三章 基础巩固练 知识点一波的形成、机械能 1.(多选)关于机械波的传播特点，以下说法正 确的是 A.各质点都只在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点之间必定有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻后一个质点振 动，后一质点的振动必定落后于前一个质 点的振动 D.各质点也随波的传播而迁移 2.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是 A.有振动就一定有波 B.波是质点由近及远的移动过程 C.波是传递波源振动能量的一种方式 D.波源停止振动，则波也立即停止传播 3.把闹钟放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然 可以听到闹钟的铃声。但如果将玻璃罩内的 空气用抽气机抽出去，就听不到闹钟的铃声。 这说明 A.声波是纵波 B.抽去玻璃罩内的空气后，闹钟不再响铃了 C.气体和固体都能传播声音 D.声波也能在真空中传播 4.在平静的湖面上漂着一根小木条，现向湖中央 扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波 纹传播到小木条处时，小木条将 A.随波纹漂向湖岸 B.不动 C.向波源处漂动 D.在原来位置上下振动 知识点二横波和纵波 5.关于横波和纵波，下列说法正确的是( A.波源上下振动形成的波是横波 B.波源水平振动形成的波是纵波 C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波 是横波 D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播， 这类波是纵波 18 波的形成 6.(2025·浙江绍兴期末)沙 漠蝎子可以探测出附近虫 子的运动，它是利用甲虫 运动所产生的沿沙漠表面 传播的波来探测的，传播 海 的波有两种类型：横波以 速度v1=50m/s传播，纵波以2=150m/s传 播。已知该甲虫在某个时刻突然运动，蝎子就 可以利用从它最接近甲虫的一条腿上面感知 到两种波先后到达的时间差△，从而感知到 它和甲虫之间的距离，如果蝎子到甲虫的距离 是37.5cm,下列说法正确的是 A.虫子脚下的沙子随着波的传播运动到蝎子 脚下 B.两种波传播到蝎子的时间差为0.00375s C.无论是纵波还是横波，传播方向均与振动 方向垂直 D.波的传播过程中既传播了振动，也传播了 信号和能量 知识点三“带动法”判断质点的振动方向 7.如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传 播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的 振动方向是 () A.向左 B.向右 C.向下 D.向上 8.(多选)一列绳波在x轴上传播，某时刻的波形 如图所示，a、b、c为振动中的三个质点，a正向 上运动。由此可知 A.该波沿x轴正方向传播 B.c正向上运动 C.该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D.该时刻以后，b比先到达离平衡位置最 远处 综合提升练 9.如图所示为波源开始振动后 经过一个周期的波形图，设 介质中质点振动周期为T, 下列说法正确的是 A.若M质点为波源，则M质点开始振动时方 向向下 B若M质点为波源，则P质点已经振动了T C若N质点为波源，则P质点已经振动了子T D.若N质点为波源，则该时刻P质点动能 最大 10.（2026·龙岩市高级中学月考)振源A带动 细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波 形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方 向为位移x的正方向，从波传播到细绳上的 P点开始计时，下列四幅图像中能表示P点 振动图像的是 i,i 11.(多选)如图所示为沿水0123456789 平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点 间距离相等，其中0为波源，设波源的振动周 期为T,波源通过平衡位置竖直向下开始振 动并开始计时，经过，质点1开始起振，则 下列关于各质点的振动和介质中的波的说法 中正确的是 A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向 下的，且图中质点9起振最晚 B.图中所画出的质点起振时间都是相同的， 起振的位置和起振的方向是不同的 C.图中质点8的振动完全重复质点7的振 动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最 大位移处的时间总比质点7通过相同位置 时落后 19 D.只要图中所有质点都已振动，质点1与质 点9的振动步调就完全一致，但若质点1 发生的是第100次振动，则质点9发生的 是第98次振动 12.（多选)“蜻蜓点水”是一种常见的自然现象， 蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在 研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的 俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水 过程中激起的波纹，其形状如图所示。由图 可知 () A.蜻蜓第一次点水处为A点 B.蜻蜓第一次点水处为C点 C.蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度 D.蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度 13.（2026·盐城高二检测)如图甲所示为波源1 的振动图像，图乙为均匀介质中一些均匀分 布的质点在t=1s时的振动状态，其中质，点4 刚开始振动。请在图丙中画出t=5s时质点 的振动状态。 足43 4561s ,1s723456789i0245678 乙 1582345678924678 丙 5得T2-4πL。 乙同学实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，摆长 L=0时，纵轴截距不为零，加上摆球半径后图像应该到正确 位置，即M位置。由于重力加速度不变，则图线的斜率不变 故图像应该为②。 (4)由图像可知，单摆的周期为T=2,则根据T=2m√ L 可得g=4nL_4x9.87×0.99 m/s=9.77m/s。 T2 22 练案[17] 基础巩固练 1.D弹簧振子在空气中做阻尼振动，振幅不断减小，但位移仍 做周期性变化，不能说振子位移逐渐减小，故A错误：弹簧振 子的振幅减小，但阻尼振动的周期不变，故B错误：振子动能 在不断变化，振子靠近平衡位置的过程中动能在增大，故C错 误：弹簧振子在振动过程中要不断克服空气阻力做功，消耗能 量，所以振动系统的能量逐渐减小，故D正确。 2.B支架在竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振 动时，驱动力的频率越接近弹簧振子的固有频率，振幅越大 所以甲的振幅较大。受迫振动的频率取决于驱动力的频率， 即振动频率为9Hz。选项B正确。 3.D飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，驱动力可能来源 于内部的发动机，也可能来源于气流，想要解决共振问题，需 要使系统的固有频率与驱动力的频率差别增大，在飞机机翼 前缘处装置一个配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D 正确。 4.D若使弹簧振子的振幅最大，则曲轴转动的频率为f=2z, 即转速为2。由于行会子o万n,所以兰三 02 1” 故电动机的转速为4r/s,即240r/min。 5.Bb钢片振幅很大，说明b钢片的固有频率与电动机振动频 率相等或最为接近，故电动机频率约为90Hz,其他钢片都做 受迫振动，振动频率等于电动机的振动频率，都约为90Hz,故 A、C、D错误：电动机的转速和频率相同，约为n=f=90/s,故 B正确。 6.ACD处于共振状态时，振幅最大，A正确：物体做受迫振动 的频率等于驱动力的频率，所以驱动力频率为f时，受迫振动 的振幅比共振时小，但振子振动的频率为，B错误；当驱动 力频率等于物体固有频率时，振子处于共振状态，以振子如 果做自由振动，则它的频率为f),C正确：振子在频率为f驱 动力作用下可以做频率为f的等幅振动，D正确。 7.AC闹钟响起手机振动，充电线也跟着振动，可知充电线做 受迫振动，则有f=f),由于受迫振动的频率取决于驱动力的 频率，所以同一手机，更换不同长度充电线，振动时的频率相 同，故A正确，D错误；当手机振动的频率等于充电线振动的 固有频率时，充电线抖动幅度最大；所以手机振动的频率越 大，充电线抖动幅度不一定越大，故B错误：充电线上越靠近 振源位置的点越先振动，所以充电线上离手机充电口近的点 先振动，故C正确。故选AC。 8.C由题图乙共振曲线可知，此振动系统的固有频率约为3 z,A错误：此振动系统的振动频率为f==z=0.25 Hz,B错误；因系统的振动频率等于驱动力的频率，根据f ,若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频率变大，C正 1 确：因共振曲线的峰值与振动系统的固有频率有关，振动系统 -25 的固有频率不变，若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频 率变小，但是共振曲线的峰值不变，D错误。 综合提升练 9.BC由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1s,所以 单摆的振动周期为2s,选项A错误：根据单摆的周期公式T= 可得摆长1=1m,选项B正确；=0.5s时摆线的拉 2m入g 力最大，所以摆球正经过最低点，选项C正确：摆线拉力的极 大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度发生了变化，所以 摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以 单摆的周期不变，选项D错误。 10.B当物体做受迫振动时，驱动力的频率与振子的固有频率 越接近，振子振幅越大，由题图甲可知曲线I振幅大，周期 短，频率大，若c状态所对应的振动图像是曲线I,则曲线Ⅱ 对应的状态可能是题图乙中的a点，选项A错误，B正确；若 b状态所对应的振动图像是曲线I,则c状态的振幅应大于 曲线I,所以曲线Ⅱ对应的状态不可能是题图乙中的c点， 选项C错误：若b状态所对应的振动图像是曲线Ⅱ，则曲线 I对应的状态频率要大于b的频率，不可能是题图乙中的a 点，选项D错误。 11.AC若保持把手不动，钩码以一定的初速度做简谐运动，这 时弹簧振子为自由振动，题图乙为弹簧振子的自由振动图 像，由题图乙读出的周期为T。=4s,T。为弹簧振子振动的固 有周期：当把手以某一速度匀速转动时，弹簧振子做受迫振 动，此时弹簧振子振动的周期等于驱动力的周期，题图丙为 弹簧振子做受迫振动的振动图像，由题图丙读出的周期为 T=8s,T为弹簧振子做受迫振动的周期，也为驱动力的周 期。驱动力的周期越靠近弹簧振子的固有周期，弹簧振子的 振动越剧烈，振幅越大：驱动力的周期越远离弹簧振子的固 有周期，弹簧振子的振动越微弱，振幅越小。故选项B、D错 误，A、C正确。 12.5(人) 解析：人体的固有频率f围=2Hz,当汽车的振动频率与其相 等时，人体与之发生共板，人感觉最难免，即f√厚= ,得1=4示代入数播得：1=0.0625m,由朝克定律得 H=(m1+m2)g,n= H-m1g_1.5×103×0.0625-600×T mg 70×m 5(人)。 练案[18] 基础巩固练 1.ABC波在传播的过程中，不论横波还是纵波，质点都在各自 的平衡位置附近振动，并不随波迁移，A正确，D错误；后一质 点在前一质点的作用力的带动下做受迫振动，故相邻质点间 必有相互作用，B正确；前一质点的振动带动相邻质点的振 动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动，C正确。 2.C有机械振动，不一定能形成机械波，还要有传播振动的介 质，A错误：波是振动形式由近及远的移动过程，而质点并不 随波迁移，B错误：机械波传播的是波的形式和能量，故波是 传递波源振动能量的一种方式，C正确：波源停止振动时，由 于后面的各质点已经开始振动，并不会立即停止振动，所以在 介质中传播的波并不立即停止，D错误。 3.C根据题中叙述的现象，无法说明声波是纵波，选项A错 误；抽去玻璃罩内的空气，不会使闹钟停止响铃，选项B错误； 抽去玻璃罩内的空气前，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃 3 声，说明玻璃罩和空气都能传播声音，选项C正确：抽去玻璃 罩内的空气后，就听不到闹钟的铃声，说明声波不能在真空中 传播，选项D错误。 4.D介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介 质质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动 形式和能量，生活中的水面上的一些漂浮物会沿波向外移动， 是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。 5.C根据横波和纵波的概念，质点振动方向与波的传播方向垂 直的波为横波，沿同一直线的波为纵波，并不是上下振动与水 平振动的问题，所以选项A、B错误，C正确：质点沿水平方向 振动，波沿水平方向传播，并不能说明二者是沿同一直线，所 以选项D错误 6.D虫子脚下的沙子在平衡位置上下振动，不会随着波的传播 而移动，故A错误；两种波传播到蝎子的时间差为△t=x x=0.375g-0.375 "2 50 150s=5×103s,故B错误；横波的传播方 向与振动方向垂直，纵波的传播方向与振动方向平行，故C错 误；波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量，故 D正确。故选D。 7.D由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波 源的起振方向，由图根据波的传播与质点振动的关系可以知 道，B质点此时正向上振动，所以波源A质点刚开始的振动方 向向上，选项D正确 8.AC由波传播的规律知质点的振动是由先振动的质点带动 后振动的质，点，由题图知a质点向上运动，说明a质点左侧质 点先于a质点振动，波是沿x轴正方向传播的，选项A正确； 质点c和质点a之间有一波谷，质点c振动方向与质点a振动 方向相反，质点c向下运动，选项B错误；质点b正向着平衡 位置运动，故b比c先到达平衡位置，选项C正确；c比b先到 达离平衡位置最远处，选项D错误。 综合提升练 9.C若M质点为波源，相当于N质点追随它左边的质点，又因 为是经过一个周期的波形，此时N质点的运动方向向上，即为 波源开始振动的方向。振动刚刚传到V质点，P质点已振动 了4T,A,B错误；若N质点为波源，则M质点开始振动的方 向向下，P质点已振动了子I,又因为P质点离平衡位置最远， 故此时速度为零，动能最小，C正确，D错误。 10.A由细绳上形成的波形可知，波向右传播，由“带动法”知 开始计时时P点在平衡位置且将向下振动，故A正确。 11.ACD根据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总 是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从 时间上来说，题图中所示的后一质点总比前一质点起振落后 子的时间，放AC正确，B错误；由题意知，质点9比质点1 应晚起振两个周期，所以当所有质点都振动后，质点1与质 点9步调完全一致，故D正确。 12.BC某时刻观察时，点水越早，波纹扩散的 半径越大，因C的半径最大，说明蜻蜓第 次点水处为C点，A错误，B正确：若蜻蜓飞 行速度与水波速度相同，那么蜻蜓点水时会 在上一个水波边线上，而水波以相同速度传 播，所以每个圆都应内切，如图所示。但由题图可知，后点水 产生的波纹超过先点水产生的波纹，说明蜻蜓飞行速度大于 水波的传播速度，C正确，D错误。 26 13.见解析 解析：由题图甲知波源振动周期T=4s,根据波传播的规律 知t=5s时，波源出现在波峰，质点16起振。如图所示： 1256 7235678910￥ 1234 7111213141517 56789 练案[19] 基础巩固练 1.BD波的图像表示某一时刻介质中各质点的位移，A错误：波 动是振动的传播，质点的振动方向和波的传播方向可以进行 互判，B正确：从波的图像中可以读出振幅和波长，但是不能 读出周期，C错误；波的图像随时间一直在变化，连续波每隔 一个周期波形完全相同，D正确。 2.C波传播时质点不会随着迁移，故A错误：M点和P点只是 目前偏离平衡位置的距离一致，它们的间距不是波长的整数 倍，振动情况不一样，故B错误；波向左传播，因此P点运动方 向为y轴负方向，M点运动方向为y轴正方向，故P点比M点 先到最低位置，故C正确：回复力始终指向平衡位置，B、D两 点的加速度大小相等，方向相反，故D错误。 3.C此时P质点刚好位于波峰处，根据牛顿第二定律可得加速 度为a=- 为最大，但速度为零，故A错误；因为波沿x轴 m 负方向传播，根据“同侧法”可知，x=0处的质点正向y轴正 方向运动，故B错误；质点P、Q之间间隔半个波长，当Q质点 达到波峰后，再经过半个周期P质点达到波峰，所以P质点滞 后Q质点半个周期再次达到波峰，故C正确；由周期公式可知 T=十=2s,则9s内质点Q振动的周期数为n=号T=4.5 个，一个周期质点运动的路程为4A,经过4.5个周期质点Q 运动的路程为s=4.5×4A=4.5×4×0.4m=7.2m,故D 错误。 4.B根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，这列波沿 x轴正方向传播，故A错误：质点α此时位于平衡位置，动能 最大，加速度最小，故B正确；波沿x轴正方向传播，由带动法 可知，质点a比质点P先到达波谷，故C错误：当质点P经 子T运动到波谷时，质点6经子T恰好也运动到波谷，放D 错误。 5.BD由波长的定义可知，两个相邻的均处于平衡位置的质点 间的距离为半个波长，A项错误；波的频率由波源决定，波的 频率等于波源的振动频率，B项正确；波速是波的传播速度， 与波源的振动速度不同，C项错误；波在同一种均匀介质中匀 速传播，进入不同介质时，频率不变，但波速改变，由=入f可 知波长改变，D项正确。 6.A波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故同一音 叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同；但机械波 在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关，声 波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度，由=f可 知，声波在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b。故 选A。 7.BD由题图可知，振幅为10cm,波长为4m,故A错误，D正 确：由题意可知千=0.1s,可得T=0.4s,波速为”=分= 10m/s,故B正确；由“同侧法”可知，波向x轴的正方向传播， 故C错误。