练案19 第三章 2. 波的描述-【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[19] 第三章 2 基础巩固练 知识点一波的图像 1.（多选)关于波的图像，下列说法正确的是 ( A.波的图像反映的是介质中某一质点在某一 时刻的位移 B.若已知某一质点在某时刻的振动方向，则 可以由波的图像判断出波的传播方向 C.从波的图像中能读出质点的振幅和周期 D.在不同时刻波的图像有可能完全相同 2.一列横波在某一时刻的波形图如图所示，已知 波向左传播，则下列叙述正确的是() y/cm x/m A.经过一定时间，E点将运动到C点处 B.M点和P点的振动情况相同 C.P点比M点先到达最低位置 D.B、D两点的加速度相同 3.一列简谐横波以2m/s的 y/m 速度沿x轴负方向传播，t 0.4 =0时刻的波形如图所 4 x/m 示，P、Q为波传播方向上 -0.4 的两个质点，下列说法正 确的是 ( A.此时P质点的速度和加速度均最大 B.此时x=0处的质点正向y轴负方向运动 C.从t=0时刻开始P质点滞后Q质点半个周 期再次达到波峰 D.从t=0时刻开始9s内质点Q运动的路程 为6.4m 4.一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点 P的速度方向沿y轴正方向，则 ◆y/cm 4 4 12X3456xm A.这列波沿x轴负方向传播 B.质点a此时动能最大，加速度最小 18 波的描述 C.再经过一段时间，质点P比质点a先到达 波谷 D.当质点P运动到波谷时，质点b恰好运动 到平衡位置 知识点二波长、频率和波速 5.（多选)关于机械波的频率、波速、波长，下列 说法正确的是 A.两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距 离为一个波长 B.波的频率等于波源的振动频率 C.波速等于波源的振动速度 D.波由一种介质进入另一种介质，波速和波 长都要改变 6.同一音叉发出的声波同时在水中和空气中传 播，某时刻的波形曲线如图所示。以下说法正 确的是 以 A.声波在水中波长较大，b是水中声波的波形 曲线 B.声波在空气中波长较大，b是空气中声波的 波形曲线 C.水中质点振动频率较高，a是水中声波的波 形曲线 D.空气中质点振动频率较高，a是空气中声波 的波形曲线 7.（多选)(2025·江门市期末)一列简谐横波在 t=0时的波形图如图所示，介质中x=2m处 的质点P正沿y轴正方向运动，经0.1s第一 次到达最大位移处，下列判断正确的是 AV/cm A.波长为6m B.波速为10m/s C.波向x轴的负方向传播 D.振幅为10cm 86 综合提升练 8.（2025·天津市高二期中)一列沿x轴正方向 传播的简谐横波，传播速度v=10m/s,t=0时 位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方 向运动，下列图形中哪个是t=0.6s时的波形 6x加 9.（2025·江苏徐州期末) 如图，静止水面同一直线 上的A、S、B为三个质点 的平衡位置，它们的间距 为AS=SB=3a。一滴水落在S处，形成一列 向四周传播的水波（可视为简谐波），当水波 的同一波峰经过A、B处时，S处的质点刚好经 过平衡位置，且S、A(或B)之间只有一个波 谷。已知波的周期为T,则 () A.A、B两处质点的起振方向相反 B.此时S处质点向下振动 C.水波的波长为6a D水波的速度为号 10.（多选)一列简谐横波自右向左传播，在t=0 时刻的波形如图所示，已知在t1=0.7s时P 处的质点第二次到达波峰(0~0.7s内P点 出现两次波峰)，Q点的坐标是(-5m,0), 则以下判断正确的是 y/em P C -8-7-6-5-4-3-2-10123\4/56x/m A.质点A和质点B在t=0时刻的位移相同 B.在t=0时刻，质点C向上运动 C.在t=0.7s末，Q点第一次出现波峰 D.在t=0.9s末，Q点第一次出现波峰 187 1.(2023·北京)位于坐标原点处的波源发出 一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时 波源开始振动，其位移y随时间t变化的关 系式为y=Asim(2严，则1=T时的波形图为 A -A D 2.一列在x轴上传播的简谐横波，如图所示为 t=0时刻的波形，此时x=8m处的质点振动 方向为+y方向，已知质点振动的振幅为 10cm。P、Q两点的坐标分别为(5,0)和 (-2,0),已知t=3s时，P点第三次出现波 峰。求： (1)这列波的传播速度的方向和大小； (2)从t=0时刻起，到Q点第一次出现波谷 时，P点通过的路程。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。 综合提升练 8.B由图中可以看出该波的波长为入=4m,根据=六，可知 该列波的周期为T=0.4s,又因为t=0时位于坐标原点的质 点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t=0.6s时经历了1.5T 所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运 动，结合图像可知B选项正确。 9.DA、B两处质点的起振方向相同，均与S点起振方向相同， 选项A错误：由题意可知，此时S处质点正处于平衡位置向上 振动或向下振动，迹项B错误；由题意可知30=子X,可得水 被的波长为A=4,选项C错误：水波的速度为。=宁-号， 选项D正确。故选D。 10.BC质点A和质点B在t=0时刻的位移大小相同，但方向 不同，故位移不同，A错误；由带动法知t=0时刻，质点C向 上运动，B正确；由带动法知t=0时刻，P处的质点向下振 动，经过}7第一次到达波峰，经过子T第二次到达波峰，则 子1=0.7s,所以周期7=04s,波速u=分=04 4 10m/s,当质点A的振动形式传播到Q处，Q处的质点第 次到达波峰，即Q处第一次出现波峰，则t=0=0.7s,C正 确，D错误。 11.D当t=T时，波向x轴正方向传播了一个波长，所以坐标 原点处的质，点在平衡位置，A、B错误：波沿x轴正方向传播， 作出C,D选项中坐标原点处质点的振动方向和波的传播方 向图示如图所示，由波源起振方向沿y轴正方向可知，坐标 原点处质点的振动方向沿y轴正方向，D正确，C错误。 y个 A 12.(1)沿-x轴方向2.5m/s(2)1.7m 解析：(1)根据t=0时刻的波形及此时x=8m处的质点振 动方向为+y方向，可以判断这列波沿着-x轴方向传播。 又由图可知波长入=2m,t=3s时，P点第三次出现波峰，则 1=1.57+7+27 解得T=0.8s, 报据0=宁，解得=2.5ms。 (2)Q点与最近波谷的水平距离为d=9.5m+2m=11.5m 故Q点第一次出现波谷的时间为4=4 解得t,=4.6s 从t=0时刻起，到P点开始振动要的时间为t2=1.5T=1.2s Q点第一次出现波谷时质点P振动的时间为 △t=t1-t2=3.4s 又=44 4 故P点通过的路程为5=4子×41 解得s=1.7m。 —25 练案[20] 基础巩固练 1.B由题图乙，开始计时时刻，即0时刻质点L向上振动，再结 合图甲，可知该横波沿x轴正方向传播，A错误：由该横波沿x 轴正方向传播，从图甲可看出，质点N该时刻向y轴负方向运 动，B正确：波传播时，质点不随波迁移，C错误：该时刻质点K 与M的速度为零，加速度大小相等，但方向相反，D错误。 2.ABC由题图可知，周期T=4s,波长入=4m,则波速=分 =手ms=1ms,A正确；由图乙知，P在1=2s时向下振动， 该波沿x轴负方向传播，B正确：由图乙知，当t=1s时，质点 P在最大位移处，此时加速度最大，速度等于0，C正确；由图 乙可知，在0~2s内质点P的加速度方向向下，但速度方向发 生了改变，D错误。 3.C由于该波上两质点处于平衡位置且相距6m,且两质点间 波峰只有一个，放6m与波长入的关系有三种可能：6m=分， 6m=,6m三号入，故波长的可能值为12m,6m、4m,C 正确。 4.BC因T>0.02s,若波向右传播，则波在0.02s内传播的距 x10.02 离x=0.02m,则波速==0.02ms=1m/s若波向左 传播，则波在0.02s内传播的距离无=0.06m,则波速=号 _0.06 Γ0.02 m/s=3m/s,故B、C正确。 综合提升练 5.D质点M只会在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故A错 误；根据平移法可知，当质点Q开始振动时，质点M位于波 峰，故B错误：由题图乙可知，在t=2s时，质点N(x=3m)处 于平衡位置并将向上运动，则质点P处于波谷，速度为零，加 速度最大，故C错误；从此时刻到质点Q第一次到达波峰，即 此刻质点P的振动形式恰好传到Q,经历的时间为t=6m×T 4 m =之1，振幅A=10em,质点N道过的路程为s=子×41=60 3 cm,故D正确。 6.ACx=0处的质点在0~1s的时间内通过的路程为4.5cm, 则结合题图可知t=0时刻x=0处的质点沿y轴的负方向运 动，则由质点的振动方向和波的传播方向的关系可知，该波沿 x轴正方向传播，选项A正确：由题意可知，1s=号T,解得 T=号，由题图可知人=12m,则=宁是 入12 m/s=13m/s, 13 选项C正确，B错误；由同侧法可知t=1s时，x=6m处的质 点沿y轴正方向运动，选项D错误。 7.A根据波形图可得，波长入=2，根据振动图像可得周期 T=28。两质点之间的距离4=0.5m=子，根据振动和波 动之间的关系，可知另一质点相对该质点的振动可能延迟47 (如图1所示)，也可能提前T(如图2所示)，选项A正确。 65