(2) 3.2 波的描述 (课时跟踪)-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册课时作业(人教版·新教材)

2　波的描述 1.BD　[解析] 均处于两相邻波峰位置的质点间的距离为一个波长,故A错误;波的频率与波源的振动频率相等,故B正确;波源振动的速度与波的传播速度是两个不同的速度,两者不相等,故C错误;波由空气进入水时,波的频率不变,波速改变,根据公式λ=可得,波长λ也同时改变,故D正确. 2.A　[解析] 波速由介质决定,并不会随手握住软绳上下抖动的频率而变化,但上下抖动频率越快,则绳上质点振动的周期越小,对应波传播的周期越小,根据v=可知,波长越小,A正确,B错误;质点a比质点b更靠近波源,则质点a先振动,由于质点与质点之间相差一个波长,所以开始抖动后至图示时刻,质点a完成全振动的次数要比质点b多一次,C错误;改变抖动频率,则波的周期发生变化,根据v=可知,产生的简谐波的波长发生变化,质点a、b之间的距离不一定等于波长整数倍,所以这两点不一定会同时处于波峰,D错误. 3.D　[解析] 此时b向下振动,根据“上下坡法”可知,该简谐波是向左传播的,故A错误;由图可知位于平衡位置的a、d两点间距离为个波长,则这列波的波长为λ=xad=×18 m=12 m,因该波的波速为v=4 m/s,因此波的周期为T== s=3 s,波的频率即a点的振动频率为f== Hz,故B错误;振动速度和传播速度是两个不同的概念,题中只给出波的传播速度为4 m/s,无法获知d点的运动速度,故C错误;此波在a、d两点之间传播所需的时间为t== s=4.5 s,故D正确. 4.D　[解析] t=0时波源开始振动,形成沿x轴正向传播的机械波,当t=0.6 s时的波形图如图所示,这列波的传播速度v== m/s=10 m/s,故A错误;由图读出波长为λ=4 m,则周期为T== s=0.4 s,t=0.6 s时的波形图如图所示,由同侧法可知,质点b运动方向沿y轴负方向,t=0.7 s时,即再经过四分之一个周期,质点b运动方向沿y轴负方向,故B错误;由同侧法可知,t=0.6 s时质点a运动方向沿y轴正方向且正远离平衡位置,再经过0.1 s质点a通过的路程小于10 cm,故C错误;由同侧法可知,此刻质点a运动方向沿y轴正方向,质点b运动方向沿y轴负方向,故此时质点a与质点b运动方向相反,故D正确. 5.B　[解析] t=0时质点b处于波谷,t=0.8 s时质点b首次位于波峰,可知该波的周期为T=1.6 s,故A错误;该波波长λ=4x1=32 m,故B正确;该波向右传播,故质点b的相位较质点a落后,故C错误;t=1.6 s刚好经历一个周期,波形与图示波形相同,由同侧法可知,质点a的速度沿y轴正方向,故D错误. 6.C　[解析] t=0时刻,距O点1.00 m的N点开始向上振动,t=0.50 s时,距O点1.50 m的M点也开始振动,此时N点恰好第1次到达波峰,可知N点在这段时间振动了周期,则周期为T=4×0.50 s=2.00 s,波的传播速度为v== m/s=1 m/s,所以波的波长为λ=vT=2.00 m,故A、B错误;t=1.00 s时,M点已经振动了0.50 s,由于M点的起振方向向上,且Δt=0.50 s=T,可知此时M点在波峰,故C正确;由于Δx=0.50 m=λ,可知当M点在波谷时,N点从平衡位置向上振动,故D错误. 7.ACD　[解析] 手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐振动,波源振动周期相同,波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等,A正确;质点依次上下振动,质点14刚要开始振动时方向向上,与波源的起振方向相同,t=0时刻,手持结点O的运动方向应该竖直向上,B错误;设相邻质点间距离为x,波在绳Ⅱ中的传播速度v2==,设质点振动周期为T,振动刚传到质点4的时间为t0-,在绳Ⅰ中传播速度v1==,若t0>T,则v2>2v1,若t0<T,则v2<2v1,波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于也可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍,C、D正确. 8.(1)10 m/s　(2)1.1 s　1.8 m [解析] (1)由题意可知,0~0.5 s时间内波谷从x=4 m处传播到x=-1 m处,即波向左传播了5 m,则这列波的传播速度v== m/s=10 m/s (2)当Q点第一次出现波峰时,波向左传播的距离为Δx2=2 m-(-9 m)=11 m 则所用时间为Δt2==1.1 s 由图可知波长λ=4 m 则波的周期T== s=0.4 s 从t=0时刻开始,波传到P点的时间为 Δt3== s=0.2 s 当Q点第一次出现波峰时,P点振动的时间为 Δt=Δt2-Δt3=0.9 s 由图可知振幅A=0.2 m 由于0.9 s=T,所以当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为s=2×4A+A=1.8 m 9.D　[解析] 由带动法可知,A点的起振方向沿y轴负方向,则波源S在t1=0时刻的起振方向沿y轴负方向,故A错误;根据题意可知波在介质1中的传播速度为v1==2 cm/s,故B错误;波的周期为T==4 s,波在介质2中的传播速度为v2=2v1=4 cm/s,t2=6 s时波源振动的时间为6 s=T,波在介质2中传播的距离为Δx2=v2t2=24 cm,对应波长,即24 cm=λ2,解得λ2=16 cm,结合在t2=6 s时波源S处于平衡位置正向y轴正方向运动,画出t2=6 s时介质2中的波形,可知t2=6 s时质点B位于波谷位置,故C错误;波传播到质点C所用的时间为tC==4 s,0~6 s内,质点C振动的时间为t'=2 s=T,由于振幅为A=4 cm,则这段时间内质点C通过的路程为s=2A=8 cm,故D正确. 10.(1)6 m/s　(2)0.23 s [解析] (1)根据上下坡法,可知在t=0时刻x=0.12 m处的质点向上振动,可知x=0.12 m处的质点恰好出现第三次波峰经历了周期,有T=0.09 s 解得T=0.04 s 由图可知,该简谐横波在介质Ⅰ中的波长λ=0.24 m 则该简谐横波在介质Ⅰ中的波速大小v1== m/s=6 m/s; (2)波传播至x=1.26 m处的质点P的时间 t1= s+ s=0.22 s 根据带动法,可知质点沿y轴负方向起振,质点P第一次从平衡位置到达波谷的时间t2==0.01 s 故x=1.26 m处质点P第一次到达波谷的时刻 t=t1+t2=0.23 s. 学科网（北京）股份有限公司 $ 2　波的描述 建议用时:40分钟 1.(多选)[2025·贵州黔东南高二期中] 关于机械波的频率、波速、波长,下列说法正确的是　　　 (　) A.均处于波峰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.波由空气进入水时,波长会改变 2.[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,波长会减小 B.上下抖动频率越快,波速会增大 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 3.[2026·河北邯郸高二期中] 如图所示,简谐横波上有a、b、c、d四个质点,图示时刻a、d位于平衡位置,二者相距为18 m,c在波谷,该波的波速为4 m/s.此时b向下振动,则 (　) A.该简谐波向右传播 B.a点振动频率为3 Hz C.图示时刻,d点运动速度大小一定为4 m/s D.简谐波在a、d两点之间传播时间为4.5 s 4.[2025·四川蜀都中学高二月考] 原点O处有一简谐横波波源,t=0时波源开始振动,形成沿x轴正向传播的机械波,当t=0.6 s时的波形图如图所示,此时质点P刚好开始振动,下列说法中正确的是 (　) A.这列波的传播速度为 m/s B.t=0.7 s时质点b运动方向沿y轴正方向 C.再经过0.1 s质点a通过的路程等于10 cm D.此时质点a与质点b运动方向相反 5.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,质点a的平衡位置为x1=8 m,质点b的平衡位置为x2.t=0时刻质点a处于平衡位置,质点b处于波谷.已知该波的振幅为A,t=0.8 s时质点b首次位于波峰.下列说法正确的是 (　) A.该波的周期为3.2 s B.该波的波长为32 m C.质点b的相位较质点a超前 D.t=1.6 s时质点a的速度沿y轴负方向 6.如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,激发的横波在均匀介质中向四周传播.图中两虚线是以O点为圆心的同心圆弧.t=0时刻,距O点1.00 m的N点开始向上振动,t=0.50 s时,距O点1.50 m的M点也开始振动,此时N点恰好第1次到达波峰.关于该简谐横波,下列说法中正确的是 (　) A.周期为1.00 s B.波长为1.00 m C.t=1.00 s时,M点在波峰 D.当M点在波谷时,N点向下振动 7.(多选)如图所示是绳波形成过程的示意图,将两根粗细相同、材料不同的长软绳Ⅰ和Ⅱ的一端连接在一起(图中O点为结点),1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.t=0时刻,手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐运动,带动绳Ⅰ、绳Ⅱ上的其他质点依次上下振动,形成向左和向右传播的两列简谐波.已知t=时,质点14刚要开始振动且方向向上;t=t0时,质点4第一次到达最高点.下列判断正确的是 (　) A.波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等 B.t=0时刻,手持结点O的运动方向竖直向下 C.波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 D.波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍 8.[2026·江苏如皋搬经中学高二月考] 一列沿x轴负方向传播的横波在t=0时的波形图如图所示,已知t=0.5时,P点第一次出现波谷,试计算: (1)这列波的传播速度多大? (2)从t=0时刻起,经多长时间Q点第一次出现波峰?当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少? 9.[2025·四川成都高二期中] 某波源S位于坐标原点,从t1=0时刻开始沿竖直方向做简谐振动,形成振幅均为4 cm的简谐横波分别沿x轴正负方向传播.坐标轴y轴两侧是两种不同的介质,波在介质2中的传播速度是在介质1中的两倍.t2=6 s时,y轴右侧的全部波形图如图所示,y轴左侧的波形图未画出,其中质点A坐标为(12 cm,0),质点B坐标为(-4 cm,0),质点C坐标为(-16 cm,0).下列说法正确的是　　　 (　) A.波源S的起振方向沿y轴正方向 B.波在介质1中的传播速度为2 m/s C.t2=6 s时,质点B位于平衡位置 D.0~6 s内,质点C通过的路程为8 cm 10.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,x=0.96 m左右两侧分别为介质Ⅰ、介质Ⅱ,两种介质中的波速之比为v1∶v2=2∶1.已知t=0.09 s时刻,x=0.12 m处的质点恰好出现第三次波峰.求: (1)该简谐波在介质Ⅰ中的波速大小; (2)x=1.26 m处的质点P第一次到达波谷的时刻. 学科网（北京）股份有限公司 $