第3章 第2节 波的描述（Word版）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步测试学生用书（人教版）

2　波的描述 　 波的图像 1.（多选）（2025·浙江金华高二检测）关于波的图像，下列说法中正确的是（　　） A.波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况 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.如图所示为一列简谐波在t＝0时刻的图像，已知质点P将比质点Q后回到平衡位置，则下列说法中正确的是（　　） A.波一定沿x轴正方向传播 B.质点Q与质点R的运动方向相反 C.质点P的速度正在增大 D.质点R的加速度正在减小 3.（2026·福建福州高二检测）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻波的图像如图所示。已知此时质点a的振动方向沿y轴正方向，下列说法正确的是（　　） A.波沿x轴负方向传播 B.质点b将比质点c先回到平衡位置 C.此时质点b的速度大小比质点c的小 D.此时质点b的加速度大小比质点c的大 4.（多选）取向上为质点振动的正方向，得到如图甲、乙所示的两个图像，则图像上A、B两点的运动方向是（　　） A.A点向下 B.A点向上 C.B点向下 D.B点向上 波长、频率和波速的关系 5.（多选）（2026·浙江温州高二质检）对于机械波的相关公式v＝λf，下列说法正确的是（　　） A.v＝λf适用于一切机械波 B.由v＝λf知，f增大，则波速v也增大 C.v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f D.由v＝λf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小2倍 6.（2026·广东深圳高二期中）用手握住软绳的一端连续上下抖动产生一列简谐横波，某一时刻的波形如图所示，质点a、b均处于波峰位置，下列说法正确的是（　　） A.上下抖动频率越快，波长会越小 B.上下抖动频率越快，波速会越大 C.开始抖动后至图示时刻，质点a完成全振动的次数一定少于质点b D.改变抖动频率，质点a、b始终同时处于波峰 7.图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，图甲中A点的横坐标为1 cm。求： （1）该列简谐横波的波速大小； （2）从图示时刻开始，再过2.5 s，质点A的位置坐标。 8.一列简谐横波在某介质中传播，t＝0.1 s时刻的波形图如图甲所示。质点P的平衡位置为xP＝4.4 m，质点Q的平衡位置为xQ＝12.0 m，质点Q的振动图像如图乙所示。 （1）求该列波在介质中的传播速度大小v； （2）从t＝0.1 s开始计时，求质点P第一次出现在波谷所需的时间Δt。 　 突出情境命题　彰显学科价值 1.（2026·江苏徐州高二校考）动画片配音时，常用正常录音再快速播放的方法，把成年人的声音变成儿童的声音，在此过程中，播出声波与原来相比（　　） A.频率不变，波速变大 B.频率不变，波速不变 C.频率变大，波速变大 D.频率变大，波速不变 2.（链接教材P67“问题”）（多选）杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谱波），A、B两点与S在同一条直线上，C、S在另外一条直线上，四点处于同一平面内。图示时刻，A在波谷，B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B连线在水平方向的距离为a，则下列说法中不正确的是（　　） A.水波的波长为2a B.A点振动频率为 C.到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 D.从图示时刻起，经过的时间，B、C之间的距离增大了 3.（多选）中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图，假设“丝”上有相邻两点间距相等的点1，2，3，4，…，病人在搭上丝线后图中质点1在t＝0时开始向上振动，产生的机械波沿丝线向大夫传播，t＝0.75 s时质点1第一次到达最低点，此时质点4刚好开始振动，则（　　） A.该波所有质点的振动频率均为1 Hz B.t＝0.75 s时质点4振动的方向向下 C.t＝0.75 s时质点1和质点3的加速度相同 D.t＝2.5 s时质点2恰好位于波峰位置 4.B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像如图所示，t＝0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz。下列说法正确的是（　　） A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/s B.质点M开始振动的方向沿y轴正方向 C.t＝1.25×10－7 s时质点M运动到横坐标x＝3.5×10－4 m处 D.0～1.25×10－7 s内质点M的路程为1 mm 思维模型建构　强化思维过程 5.一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为（－1，0）、（－7，0），波的传播方向由右向左，已知t＝1.4 s时刻P点第二次出现波峰，以下说法正确的是（　　） A.t＝0.9 s，Q点第一次出现波峰 B.t＝1.8 s，Q点第一次出现波峰 C.波源起振方向可能向下 D.质点Q位于波峰时，质点P位于波峰 6.（2026·浙江绍兴高二校考）质点O从t＝0时刻开始振动，0.6 s后停止振动，再经1.2 s，图中的质点B刚好开始振动，形成的波形图如图所示，此时质点A位于波谷。已知xOB＝18 m，下列说法正确的是（　　） A.该波的波长为6 m B.该波的周期为0.6 s C.O、A两质点对应的平衡位置间的距离为15 m D.从图示位置开始，再经0.5 s质点B第二次出现在波谷位置 7.如图是一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波的图像，此时x＝2 m处的质点P正沿y轴负方向振动且振动周期为0.5 s。则（　　） A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的传播速度为4 m/s C.质点P在0～0.5 s的时间内运动的路程为0.4 m D.质点P在0～0.5 s的时间内沿波的传播方向平移4 m 学科网（北京）股份有限公司 $ 2　波的描述 [教材知识——一遍过] 1.ABD　波的图像反映的是介质中各质点在某一时刻的位移情况，A正确；若已知某一质点在某时刻的振动方向，根据“同侧法”，可判断出波的传播方向，B正确；从波的图像可以读出质点的振幅，但不能读出周期，C错误；简谐波的波形图为正弦曲线，故波形会周期性出现，D正确。 1.在某一时刻各个质点的位移可能不同，但各个质点的振幅是相同的。 2.简谐波中所有质点都做简谐运动，周期均相同。 ｜规律总结｜ 2.A　由质点P比质点Q后回到平衡位置，可知P向y轴正方向运动，Q向y轴负方向运动，可判断波沿x轴正方向传播，故A正确；即P远离平衡位置，速度正在减小，Q靠近平衡位置，速度正在增大，R与Q均向y轴负方向运动，R正远离平衡位置，位移增大，加速度增大，故B、C、D错误。 3.B 4.AC　题图甲表示的是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以质点A的振动方向向下，A正确，B错误；题图乙表示的是振动图像，B点所对应的时刻质点正向下运动（因为下一时刻位移为负值），C正确，D错误。 5.AC　公式v＝λf适用于一切机械波，A项正确；机械波的波速由介质本身决定，与波长λ、频率f无关，B、D两项错误；对同一列波，其频率由波源决定，与介质无关，C项正确。 公式v＝λf是物理量v、λ、f之间的关系式，而不是决定式，不能认为v与λ（或f）成正比。 ｜易错警示｜ 6.A　抖动频率越快，周期越小，波速是由介质决定的，所以波速不变，根据波速、波长和频率之间的关系v＝fλ可知波长减小，故A正确，B错误；质点a更靠近波源，质点a先振动，故质点a振动次数多于质点b，故C错误；改变频率，波长变化，质点a、b可能不再同时处于波峰，故D错误。 波的传播方向与质点振动方向的互判方法 内容 图像 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧” 法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 ｜规律总结｜ 7.（1）2 cm/s　（2）（1 cm，－5 cm） 解析：（1）由题图甲可知，波长λ＝8 cm，由题图乙可知，周期T＝4 s ，波速为 v＝＝2 cm/s。 （2）由题图乙可知，t＝0时，B质点向上振动，根据“同侧法”可判断这列波沿x轴正方向传播，A点向上振动，所以B质点比A质点振动慢的时间 Δt＝＝ s＝0.5 s， 可得质点A从图示时刻开始的振动方程为 y＝5sin（ωt＋ωΔt）cm， 其中ω＝＝ rad/s， 把t＝2.5 s代入方程可得 y＝－5 cm， 则A点的位置坐标为（1 cm，－5 cm）。 8.（1）40 m/s　（2）0.16 s 解析：（1）根据题图甲有 λ＝12.0 m， 根据题图乙有 T＝0.2 s， 该列波在介质中的传播速度大小 v＝ 解得v＝40 m/s。 （2）根据题图甲和题图乙，利用同侧法可知，该列波沿x轴正方向传播；t＝0.1 s时，在质点P左侧离质点P最近的波谷的平衡位置的横坐标为 x0＝－2 m， 波的传播过程也是振动形式传播的过程，则 xP－x0＝v·Δt， 解得Δt＝0.16 s。 [高考趋向——全练通] 1.D　快速播放时，扬声器振动的频率增大，从而使声音的音调变高，让人感觉是童声。波速由介质决定，所以快速播放时波速不变。故选D。 2.BD　由题意可知，A在波谷，B在波峰上，A、B连线在水平方向的距离为a，可知波长为λ＝2a，A正确，不符合题意；根据v＝λf，A点振动频率为f＝＝，B错误，符合题意；由题图可知，由于B、C在不同的波峰，且A、B连线在水平方向的距离为a，则波从A传播到C相隔距离为Δx＝a＋λ＝a＋2a＝3a，所以到达第一个波峰的时刻，C比A滞后的时间t＝＝，C正确，不符合题意；由于质点只是上下振动，不随波传播的方向迁移，则B、C之间的距离保持不变，D错误，符合题意。 3.AD　质点1开始振动时方向向上，t＝0.75 s时质点1第一次到达最低点，即T＝0.75 s，故周期T＝1 s，频率为1 Hz，故A正确；质点1开始时振动方向向上，t＝0.75 s时质点4刚好开始振动，振动的方向也向上，故B错误；t＝0.75 s时质点1在波谷，质点3在波峰，两质点加速度大小相等、方向相反，故C错误；波从质点1位置传到质点2位置用时0.25 s，质点2在t＝2.5 s时发生振动的总时间为2.5 s－0.25 s＝2.25 s＝2.25T，即此时质点2恰好位于波峰位置，故D正确。 4.A　由题图知波长λ＝14×10－2 mm＝1.4×10－4 m，由v＝λf得波速v＝1.4×10－4×1×107 m/s＝1.4×103 m/s，故A正确；根据波动与振动方向间的关系知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，故B错误；质点M只会在自己的平衡位置附近周期性振动，不会随波迁移，故C错误；质点M振动的周期 T＝＝1×10－7 s，由于＝＝，所以质点M在0～1.25×10－7 s内运动的路程为s＝×4A＝2 mm，故D错误。 5.B　已知t＝1.4 s时刻P点第二次出现波峰，可知波速为v＝＝ m/s＝5 m/s，Q点第一次出现波峰时所用时间t'＝＝ s＝1.8 s，故A错误，B正确；由题图可知，波源起振方向向上，故C错误；质点P、Q的平衡位置间的距离为，则两质点振动反相，即质点Q位于波峰时，质点P位于波谷，故D错误。 6.C　根据题意，由题图可知T＝0.6 s，解得T＝0.4 s，故B错误；根据题意可知，波的传播速度为v＝＝ m/s＝10 m/s，则波长为λ＝vT＝4 m，O、A两质点对应的平衡位置间的距离为xOA＝xOB－＝15 m，故A错误，C正确；由题图可知质点B开始向上振动，经过时间t＝0.5 s＝T＋T，可知质点B第二次出现在波峰位置，故D错误。 7.C　由于P点在t＝0时刻沿y轴负方向振动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图可知，该波波长为4 m，由v＝可得，v＝8 m/s，故B错误；质点P在0～0.5 s的时间内，即一个周期内，运动的路程为s＝4A＝4×10 cm＝40 cm＝0.4 m，故C正确；横波中质点的振动方向和波的传播方向垂直，且以其平衡位置为中点做简谐运动，并不会随波发生迁移，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $