人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：3.2波的描述（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：3.2波的描述（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-07 14:57:25 | ||
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文档简介
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：3.2波的描述
一、波的图像
1．对波的图像的理解
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”．
(2)简谐波的图像是正弦曲线，介质中的质点做简谐运动．
2．由波的图像获得的三点信息
(1)可以直接看出该时刻各个质点偏离平衡位置的位移．
(2)可以直接看出该列波的波长及振幅．
(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向．
3．波的图像的周期性
在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，一个周期内不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同，质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化．传播过的区域，每经过一个周期，波的图像复原一次．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
1．带动法：后面质点依次重复前面质点的振动．
2．微平移法：如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间Δt(Δt＜)后的波形如虚线所示，由图可见t时刻的质点P1(P2)经Δt后运动到P1′(P2′)处，这样就可以判断质点的运动方向了．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-32.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-32.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-32.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-32.TIF" \* MERGEFORMATINET
3．同侧法：在波的图像上的某一点，沿y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图所示)．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-31.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-31.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-31.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-31.TIF" \* MERGEFORMATINET
4．上下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”(如图所示)．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-30.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-30.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-30.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-30.TIF" \* MERGEFORMATINET
三、波长、频率和波速
1．波长的三种确定方法
(1)定义法：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．
注意 两个关键词：“振动相位总是相同”、“两个相邻质点”．“振动相位总是相同”的两质点，在波的图像上振动位移总是相同，振动速度总是相同．
(2)图像法
①在波的图像上，无论从什么位置开始，一个完整的正弦曲线对应的水平距离为一个波长．
②在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．
(3)公式法：根据公式λ＝vT来确定．
2．波长、频率和波速的关系
(1)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．波速与波长、周期、频率的关系为v＝＝λf.
(2)波的周期和频率由波源决定，与v、λ无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变．
(3)波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变．
(4)由λ＝可知，波长由波速和频率共同决定．
四、振动图像和波的图像的比较
振动图像和波的图像的比较
比较项目 振动图像 波的图像
不同点 物理意义 表示某一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移
研究对象 一个振动质点 沿波传播方向的所有质点
研究内容 一个质点位移随时间变化的规律 某时刻所有质点的空间分布规律
图像 INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-38.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-39.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET
图像随时间变化情况 随时间延伸，原有部分图形不变 整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同
比喻 单人舞的录像 抓拍的集体舞照片
相同点 图像形状 正弦曲线
可获得的信息 质点振动的振幅、位移、加速度的方向
考点一 波的图像的理解及质点振动方向的判定
1．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（ ）
A．此刻的加速度最小
B．此刻的加速度最大
C．若波沿轴正方向传播，此刻向轴正方向运动
D．若波沿轴负方向传播，比先回到平衡位置
【详解】AB．根据
，
解得
可知，此时刻，a的位移最大，则a的加速度最大，b的位移0，则b的加速度为最小，AB错误；
C．根据同侧法可知，若波沿轴正方向传播，此刻向y轴正方向运动，C错误；
D．根据同侧法可知，若波沿轴负方向传播，此刻c向y轴正方向运动，a随后由波峰向平衡位置运动，则比先回到平衡位置，D正确。
故选D。
考点二 振动图像与波的图像
2．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，M、N、P是介质中的三个质点，M的平衡位置，N的平衡位置，P的平衡位置；图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播方向沿x轴负方向
B．这列波的传播速度大小为2m/s
C．从时起，质点M比质点N先回到平衡位置
D．在时，质点M和质点N的运动方向相同
【详解】A．由图乙可知质点P在t=2s时刻向下振动，结合图甲由上下坡法可知，这列波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；
B．由图像可得，波速为
故B正确；
C．由图甲可知，从时起，质点M先向上振动到波峰再向下振动回平衡位置，则回到平衡位置的时间大于周期，而质点N从图示位置向下振动回平衡位置，则回到平衡位置的时间小于周期，即质点M比质点N后回到平衡位置，故C错误；
D．由图甲可知，在时，质点M正向下振动回平衡位置，质点N正向下远离回平衡位置，即两质点的运动方向均向下，故D正确。
故选ABD。
考点三 波长、波速与频率的关系
3．考虑一机械波沿均匀介质传播的情况，如果将波源的振动频率变成原来的2倍， 其它条件不变，则（ ）
A．波的传播速度变为原来的
B．波的传播速度变为原来的2倍
C．波长变为原来的
D．波长变为原来的2倍
【详解】AB．机械波的传播速度有介质决定，介质一定，传播速度一定，则波源的振动频率时，由于介质一定，机械波的传播速度不变，AB错误；
CD．根据
可知，波速一定，频率变成原来的2倍，则波长变为原来的，C正确，D错误。
故选C。
4．关于机械波的说法中正确的是（ ）
A．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的叫横波
B．疏密相间的波是纵波，绳波是纵波
C．随风起伏的“麦浪”不是机械波
D．在一列波形上两个波峰间的距离叫一个波长
5．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则（ ）
A．波的周期为
B．在时，P点沿y轴正方向运动
C．在到内，P点经过的路程为
D．在时，Q点到达平衡位置
6．如图所示，位于x=0.25的波源P从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=-0.5m。下列说法正确的是（ ）
A．波源沿y轴正方向起振
B．t=2.0s时，质点a在（1.50m，0m）处
C．t=2.45s时，质点a沿y轴正方向振动
D．在0～2s内，质点b运动总路程是3m
7．如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，下列判断正确的是（ ）
A．波传播的距离可能为6m
B．周期不可能是或0.8s
C．若波速是35m/s，波向左传播
D．若0.2s小于一个周期时，传播的距离为5m或1m
8．某列简谐横波在t1=0时刻的波形如图甲中实线所示，t2=3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．在t1=0时刻质点b沿y轴正方向运动
B．图乙是质点d的振动图像
C．从t1=0到t2=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5m
D．t3=9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动
9．如图为一列沿x轴正方传播的简谐波在时的波形图象，波速，此时波恰好传到处，下列说法中正确的是（ ）
A．此列波的周期为
B．介质中质点振动频率为
C．的质点起振方向沿y轴负方向
D．波源刚开始振动的方向沿y轴正方向
E．当时，的质点处于平衡位置处
10．某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播，A、B两质点的平衡位置相距3m，如图甲所示。质点A的振动图像如图乙所示，已知t = 0时刻，质点A在平衡位置，质点B在波谷，且A、B之间只有一个波峰，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为0.2s
B．该波的波长为6m
C．t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动
D．该波在此介质中的传播速度大小为10m/s
11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示，时（ ）
A．质点c的加速度为零 B．质点d的位移为
C．质点a速度方向沿y轴正方向 D．质点b沿x轴正方向迁移了
12．一列简谐横波沿x轴传播，与时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，已知。这列波的速度大小可能是（ ）
A．10m/s B．20m/s
C．30m/s D．40m/s
13．一列简谐横波沿x轴传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为6s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．该波的波长可能为8m
D．在任意6s内处的质点通过的路程一定等于处的质点通过的路程
14．如图所示为一列简谐横波在时的波形图，P、Q分别是平衡位置为、处的质点，时P质点第一次到达波峰，下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度可能为
B．该波的传播周期可能为
C．若波沿x轴正向传播，则P质点比Q先到达波峰
D．若波沿x轴负向传播，则，Q质点到达波谷
15．一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm
C．时刻质点P离开平衡位置的位移cm
D．质点P的平衡位置坐标为
4．C
【详解】A．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的叫纵波，A错误；
B．疏密相间的波是纵波，绳波质点的振动方向和波的传播方向垂直，即横波是纵波，B错误；
C．机械波是质点间相互作用力引起的质点振动形式在介质内的传播，随风起伏的“麦浪”是在外力作用下形成的，并不是质点间相互作用形成的，因此“麦浪”不是机械波，C正确；
D．在一列波形上相邻两个波峰间的距离叫一个波长，D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移，其中n=0、1、2、3、4…，故由实线传播到虚线这种状态需要，即
当n=0时，解得
T=0.8s
当n=1时，解得
T=0.34s
又T＞0.6s，故n取0，则波的周期为0.8s，故A错误；
B．t=0.6s时，P点处于波峰，再经过0.3s即，P质点在平衡位置下方，即沿y轴向下运动，故B错误；
C．经过0.4s即半个周期，质点P经过的路程为2A，即等于0.4m，故C正确；
D．从t=0经过0.2s即四分之一周期，由“平移法”可知，波向左平移四分之一波长可知，Q质点位于平衡位置下方，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】AC．由图可知，2.0-2.1s内波传播的距离为
则波速为
由图可知波长为λ=1m，则周期为
在t=2.0s时间内，波传播的距离为
即形成5个波形，根据周期性可知，处的质点刚好振动，则波源的起振方向沿y轴正方向，t=2.45s时，可知质点a从t=2.1s开始振动
故质点a在t=2.45s时，质点a沿y轴负方向振动，故A正确，C错误；
B．其中质点a的平衡位置xa=1.75m，由于质点不会随波迁移，故B错误；
D．波从波源传到质点b的时间为
在0到2s内，质点b振动时间为
则在0到2s内，质点b运动总路程是
故D错误。
故选A。
7．C
【详解】AD．若波向左传播时，传播的距离为
（，，）
当时，0.2s小于一个周期，传播的距离为
当时，传播的距离为
若波向右传播时，传播的距离为
（，，）
当时，0.2s小于一个周期，传播的距离为
当时，传播的距离为
当时，传播的距离为
由以上分析可知当0.2s小于一个周期时，传播的距离可能为或，波传播的距离不可能为，故AD错误；
B．若波向左传播时，传播时间为
解得
（，，）
当时，可得
若波向右传播时，传播时间为
解得
（，，）
当时，可得
故B错误；
C．若波向左传播时，则波速为
（，，）
当时，可得
若波向右传播时，则波速为
（，，）
当时，可得
当时，可得
故波速是时，波向左传播，故C正确。
故选C。
8．D
【详解】A．由图乙可知波的周期为4s，所以从t1=0s到t2=3.0s这段时间是四分之三个周期，结合图甲的波形图可知，波向x轴负方向传播，所以在t1=0时刻质点b沿y轴负方向运动，故A错误；
B．由图乙可知t1=0时刻该质点正位于正向最大位移处，所以图乙是质点a的振动图像，故B错误；
C．从t1=0到t2=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为
故C错误；
D．t1=0时刻时，质点c刚好位于负向最大位移处，且
所以t3=9.5s时刻质点c沿y轴正向运动，故D正确。
故选D。
9．ADE
【详解】A．由图可知，波长，则此列波的周期为
故A正确；
B．介质中质点振动的周期等于该波的周期为0.04s，则介质中质点振动频率为
故B错误；
C．由于波沿x轴正方传播，则根据波形图可知，的质点起振方向沿y轴正方向，故C错误；
D．的质点起振方向沿y轴正方向，与波源刚开始振动的方向相同，则波源刚开始振动的方向沿y轴正方向，故D正确；
E．由波形图可知时，的质点处于平衡位置向y轴负方向振动，当时，即经过2.5个周期后，的质点处于平衡位置向y轴正方向振动，故E正确。
故选ADE。
10．AC
【详解】A．由图乙可知该波的周期为
T = 0.2s
A正确；
B．由图乙可知t = 0时刻质点A正沿y轴负方向运动，此时质点A应位于波传播方向波形的上坡，由题意作出波形如图所示
可得
解得
λ = 4m
B错误；
C．由图乙可知t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动，C正确；
D．该波在此介质中的传播速度大小为
D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】A.在时，质点c到达平衡位置，则此时质点c的加速度为零，选项A正确；
B.时质点d在平衡位置向上振动，则在时，质点d到达波峰位置，则位移为，选项B错误；
C. 在时，质点a到达平衡位置，速度方向沿y轴正方向，选项C正确；
D. 在机械波传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。
故选AC。
12．AC
【详解】波长λ=8m；若该波沿x轴正向传播，则
则波速
（n=0、1、2、3….）
当n=0时v=30m/s；
若该波沿x轴负向传播，则
则波速
（n=0、1、2、3….）
当n=0时v=10m/s；
故选AC。
13．BCD
【详解】A．根据振动图象可知该波的周期为
T=12s
故A错误；
B．如果波沿+x方向传播，根据振动图象可知，t=0时刻，在x=5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x=11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为
解得
（n=0，1，2，…）
根据
解得
（n=0，1，2，…）
当n=0时波速为
v=2m/s
故B正确；
C．如果波沿-x方向传播，根据振动图象可知，t=0时刻，在x=5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x=11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为
（n=0，1，2，…）
解得
（n=0，1，2，…）
当n=0时
λ=8m
故C正确；
D．在任意6s内则有
振动的质点通过的路程均为
故D正确。
故选BCD。
14．AD
【详解】A．由图知
若波沿x轴正向传播，P质点第一次到达波峰的时间即x1=2m-8m=-6m处的振动形式传到P点的时间，有
若波沿x轴负向传播，P质点第一次到达波峰的时间即x2=2m处的振动形式传到P点的时间，有
选项A正确；
A．根据可得若波沿x轴正向传播，周期
若波沿x轴负向传播，周期
选项B错误；
C．若波沿x轴正向传播，P质点向下振动，Q质点向上振动，可见Q质点先到达波峰，选项C错误；
D．若波沿x轴负向传播，Q质点到达波谷的时间即x=6m处的振动形式传到Q点的时间，因此有
选项D正确。
故选AD。
15．AD
【详解】A．由乙图可知0.8s时 P点振动方向向下，根据上下坡法，波沿负方向传播，A正确；
B．经过1个周期，质点经过的路程
经过0.5个周期，经过的路程
以上规律质点在任何位置开始都适用
经过个周期，经过的路程
以上规律质点只有在特殊位置（平衡位置、最大位移处）才适用， ，此时P未处于特殊位置，B错误；
C．由图乙可知，0时刻质点P位于平衡位置，C错误；
D．根据简谐运动的表达式
当
则
即处的质点从平衡位置到5cm经历的时间
故P点振动形式传播到处的时间
故D正确。
故选AD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：3.2波的描述
一、波的图像
1．对波的图像的理解
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”．
(2)简谐波的图像是正弦曲线，介质中的质点做简谐运动．
2．由波的图像获得的三点信息
(1)可以直接看出该时刻各个质点偏离平衡位置的位移．
(2)可以直接看出该列波的波长及振幅．
(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向．
3．波的图像的周期性
在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，一个周期内不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同，质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化．传播过的区域，每经过一个周期，波的图像复原一次．
二、质点振动方向与波传播方向的关系
1．带动法：后面质点依次重复前面质点的振动．
2．微平移法：如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间Δt(Δt＜)后的波形如虚线所示，由图可见t时刻的质点P1(P2)经Δt后运动到P1′(P2′)处，这样就可以判断质点的运动方向了．
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3．同侧法：在波的图像上的某一点，沿y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图所示)．
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4．上下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”(如图所示)．
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三、波长、频率和波速
1．波长的三种确定方法
(1)定义法：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．
注意 两个关键词：“振动相位总是相同”、“两个相邻质点”．“振动相位总是相同”的两质点，在波的图像上振动位移总是相同，振动速度总是相同．
(2)图像法
①在波的图像上，无论从什么位置开始，一个完整的正弦曲线对应的水平距离为一个波长．
②在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．
(3)公式法：根据公式λ＝vT来确定．
2．波长、频率和波速的关系
(1)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．波速与波长、周期、频率的关系为v＝＝λf.
(2)波的周期和频率由波源决定，与v、λ无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变．
(3)波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变．
(4)由λ＝可知，波长由波速和频率共同决定．
四、振动图像和波的图像的比较
振动图像和波的图像的比较
比较项目 振动图像 波的图像
不同点 物理意义 表示某一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移
研究对象 一个振动质点 沿波传播方向的所有质点
研究内容 一个质点位移随时间变化的规律 某时刻所有质点的空间分布规律
图像 INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-38.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-38.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-39.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET
图像随时间变化情况 随时间延伸，原有部分图形不变 整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同
比喻 单人舞的录像 抓拍的集体舞照片
相同点 图像形状 正弦曲线
可获得的信息 质点振动的振幅、位移、加速度的方向
考点一 波的图像的理解及质点振动方向的判定
1．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（ ）
A．此刻的加速度最小
B．此刻的加速度最大
C．若波沿轴正方向传播，此刻向轴正方向运动
D．若波沿轴负方向传播，比先回到平衡位置
【详解】AB．根据
，
解得
可知，此时刻，a的位移最大，则a的加速度最大，b的位移0，则b的加速度为最小，AB错误；
C．根据同侧法可知，若波沿轴正方向传播，此刻向y轴正方向运动，C错误；
D．根据同侧法可知，若波沿轴负方向传播，此刻c向y轴正方向运动，a随后由波峰向平衡位置运动，则比先回到平衡位置，D正确。
故选D。
考点二 振动图像与波的图像
2．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，M、N、P是介质中的三个质点，M的平衡位置，N的平衡位置，P的平衡位置；图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播方向沿x轴负方向
B．这列波的传播速度大小为2m/s
C．从时起，质点M比质点N先回到平衡位置
D．在时，质点M和质点N的运动方向相同
【详解】A．由图乙可知质点P在t=2s时刻向下振动，结合图甲由上下坡法可知，这列波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；
B．由图像可得，波速为
故B正确；
C．由图甲可知，从时起，质点M先向上振动到波峰再向下振动回平衡位置，则回到平衡位置的时间大于周期，而质点N从图示位置向下振动回平衡位置，则回到平衡位置的时间小于周期，即质点M比质点N后回到平衡位置，故C错误；
D．由图甲可知，在时，质点M正向下振动回平衡位置，质点N正向下远离回平衡位置，即两质点的运动方向均向下，故D正确。
故选ABD。
考点三 波长、波速与频率的关系
3．考虑一机械波沿均匀介质传播的情况，如果将波源的振动频率变成原来的2倍， 其它条件不变，则（ ）
A．波的传播速度变为原来的
B．波的传播速度变为原来的2倍
C．波长变为原来的
D．波长变为原来的2倍
【详解】AB．机械波的传播速度有介质决定，介质一定，传播速度一定，则波源的振动频率时，由于介质一定，机械波的传播速度不变，AB错误；
CD．根据
可知，波速一定，频率变成原来的2倍，则波长变为原来的，C正确，D错误。
故选C。
4．关于机械波的说法中正确的是（ ）
A．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的叫横波
B．疏密相间的波是纵波，绳波是纵波
C．随风起伏的“麦浪”不是机械波
D．在一列波形上两个波峰间的距离叫一个波长
5．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则（ ）
A．波的周期为
B．在时，P点沿y轴正方向运动
C．在到内，P点经过的路程为
D．在时，Q点到达平衡位置
6．如图所示，位于x=0.25的波源P从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=-0.5m。下列说法正确的是（ ）
A．波源沿y轴正方向起振
B．t=2.0s时，质点a在（1.50m，0m）处
C．t=2.45s时，质点a沿y轴正方向振动
D．在0～2s内，质点b运动总路程是3m
7．如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，下列判断正确的是（ ）
A．波传播的距离可能为6m
B．周期不可能是或0.8s
C．若波速是35m/s，波向左传播
D．若0.2s小于一个周期时，传播的距离为5m或1m
8．某列简谐横波在t1=0时刻的波形如图甲中实线所示，t2=3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．在t1=0时刻质点b沿y轴正方向运动
B．图乙是质点d的振动图像
C．从t1=0到t2=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5m
D．t3=9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动
9．如图为一列沿x轴正方传播的简谐波在时的波形图象，波速，此时波恰好传到处，下列说法中正确的是（ ）
A．此列波的周期为
B．介质中质点振动频率为
C．的质点起振方向沿y轴负方向
D．波源刚开始振动的方向沿y轴正方向
E．当时，的质点处于平衡位置处
10．某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播，A、B两质点的平衡位置相距3m，如图甲所示。质点A的振动图像如图乙所示，已知t = 0时刻，质点A在平衡位置，质点B在波谷，且A、B之间只有一个波峰，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为0.2s
B．该波的波长为6m
C．t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动
D．该波在此介质中的传播速度大小为10m/s
11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示，时（ ）
A．质点c的加速度为零 B．质点d的位移为
C．质点a速度方向沿y轴正方向 D．质点b沿x轴正方向迁移了
12．一列简谐横波沿x轴传播，与时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，已知。这列波的速度大小可能是（ ）
A．10m/s B．20m/s
C．30m/s D．40m/s
13．一列简谐横波沿x轴传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为6s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．该波的波长可能为8m
D．在任意6s内处的质点通过的路程一定等于处的质点通过的路程
14．如图所示为一列简谐横波在时的波形图，P、Q分别是平衡位置为、处的质点，时P质点第一次到达波峰，下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度可能为
B．该波的传播周期可能为
C．若波沿x轴正向传播，则P质点比Q先到达波峰
D．若波沿x轴负向传播，则，Q质点到达波谷
15．一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm
C．时刻质点P离开平衡位置的位移cm
D．质点P的平衡位置坐标为
4．C
【详解】A．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的叫纵波，A错误；
B．疏密相间的波是纵波，绳波质点的振动方向和波的传播方向垂直，即横波是纵波，B错误；
C．机械波是质点间相互作用力引起的质点振动形式在介质内的传播，随风起伏的“麦浪”是在外力作用下形成的，并不是质点间相互作用形成的，因此“麦浪”不是机械波，C正确；
D．在一列波形上相邻两个波峰间的距离叫一个波长，D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移，其中n=0、1、2、3、4…，故由实线传播到虚线这种状态需要，即
当n=0时，解得
T=0.8s
当n=1时，解得
T=0.34s
又T＞0.6s，故n取0，则波的周期为0.8s，故A错误；
B．t=0.6s时，P点处于波峰，再经过0.3s即，P质点在平衡位置下方，即沿y轴向下运动，故B错误；
C．经过0.4s即半个周期，质点P经过的路程为2A，即等于0.4m，故C正确；
D．从t=0经过0.2s即四分之一周期，由“平移法”可知，波向左平移四分之一波长可知，Q质点位于平衡位置下方，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】AC．由图可知，2.0-2.1s内波传播的距离为
则波速为
由图可知波长为λ=1m，则周期为
在t=2.0s时间内，波传播的距离为
即形成5个波形，根据周期性可知，处的质点刚好振动，则波源的起振方向沿y轴正方向，t=2.45s时，可知质点a从t=2.1s开始振动
故质点a在t=2.45s时，质点a沿y轴负方向振动，故A正确，C错误；
B．其中质点a的平衡位置xa=1.75m，由于质点不会随波迁移，故B错误；
D．波从波源传到质点b的时间为
在0到2s内，质点b振动时间为
则在0到2s内，质点b运动总路程是
故D错误。
故选A。
7．C
【详解】AD．若波向左传播时，传播的距离为
（，，）
当时，0.2s小于一个周期，传播的距离为
当时，传播的距离为
若波向右传播时，传播的距离为
（，，）
当时，0.2s小于一个周期，传播的距离为
当时，传播的距离为
当时，传播的距离为
由以上分析可知当0.2s小于一个周期时，传播的距离可能为或，波传播的距离不可能为，故AD错误；
B．若波向左传播时，传播时间为
解得
（，，）
当时，可得
若波向右传播时，传播时间为
解得
（，，）
当时，可得
故B错误；
C．若波向左传播时，则波速为
（，，）
当时，可得
若波向右传播时，则波速为
（，，）
当时，可得
当时，可得
故波速是时，波向左传播，故C正确。
故选C。
8．D
【详解】A．由图乙可知波的周期为4s，所以从t1=0s到t2=3.0s这段时间是四分之三个周期，结合图甲的波形图可知，波向x轴负方向传播，所以在t1=0时刻质点b沿y轴负方向运动，故A错误；
B．由图乙可知t1=0时刻该质点正位于正向最大位移处，所以图乙是质点a的振动图像，故B错误；
C．从t1=0到t2=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为
故C错误；
D．t1=0时刻时，质点c刚好位于负向最大位移处，且
所以t3=9.5s时刻质点c沿y轴正向运动，故D正确。
故选D。
9．ADE
【详解】A．由图可知，波长，则此列波的周期为
故A正确；
B．介质中质点振动的周期等于该波的周期为0.04s，则介质中质点振动频率为
故B错误；
C．由于波沿x轴正方传播，则根据波形图可知，的质点起振方向沿y轴正方向，故C错误；
D．的质点起振方向沿y轴正方向，与波源刚开始振动的方向相同，则波源刚开始振动的方向沿y轴正方向，故D正确；
E．由波形图可知时，的质点处于平衡位置向y轴负方向振动，当时，即经过2.5个周期后，的质点处于平衡位置向y轴正方向振动，故E正确。
故选ADE。
10．AC
【详解】A．由图乙可知该波的周期为
T = 0.2s
A正确；
B．由图乙可知t = 0时刻质点A正沿y轴负方向运动，此时质点A应位于波传播方向波形的上坡，由题意作出波形如图所示
可得
解得
λ = 4m
B错误；
C．由图乙可知t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动，C正确；
D．该波在此介质中的传播速度大小为
D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】A.在时，质点c到达平衡位置，则此时质点c的加速度为零，选项A正确；
B.时质点d在平衡位置向上振动，则在时，质点d到达波峰位置，则位移为，选项B错误；
C. 在时，质点a到达平衡位置，速度方向沿y轴正方向，选项C正确；
D. 在机械波传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。
故选AC。
12．AC
【详解】波长λ=8m；若该波沿x轴正向传播，则
则波速
（n=0、1、2、3….）
当n=0时v=30m/s；
若该波沿x轴负向传播，则
则波速
（n=0、1、2、3….）
当n=0时v=10m/s；
故选AC。
13．BCD
【详解】A．根据振动图象可知该波的周期为
T=12s
故A错误；
B．如果波沿+x方向传播，根据振动图象可知，t=0时刻，在x=5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x=11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为
解得
（n=0，1，2，…）
根据
解得
（n=0，1，2，…）
当n=0时波速为
v=2m/s
故B正确；
C．如果波沿-x方向传播，根据振动图象可知，t=0时刻，在x=5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x=11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为
（n=0，1，2，…）
解得
（n=0，1，2，…）
当n=0时
λ=8m
故C正确；
D．在任意6s内则有
振动的质点通过的路程均为
故D正确。
故选BCD。
14．AD
【详解】A．由图知
若波沿x轴正向传播，P质点第一次到达波峰的时间即x1=2m-8m=-6m处的振动形式传到P点的时间，有
若波沿x轴负向传播，P质点第一次到达波峰的时间即x2=2m处的振动形式传到P点的时间，有
选项A正确；
A．根据可得若波沿x轴正向传播，周期
若波沿x轴负向传播，周期
选项B错误；
C．若波沿x轴正向传播，P质点向下振动，Q质点向上振动，可见Q质点先到达波峰，选项C错误；
D．若波沿x轴负向传播，Q质点到达波谷的时间即x=6m处的振动形式传到Q点的时间，因此有
选项D正确。
故选AD。
15．AD
【详解】A．由乙图可知0.8s时 P点振动方向向下，根据上下坡法，波沿负方向传播，A正确；
B．经过1个周期，质点经过的路程
经过0.5个周期，经过的路程
以上规律质点在任何位置开始都适用
经过个周期，经过的路程
以上规律质点只有在特殊位置（平衡位置、最大位移处）才适用， ，此时P未处于特殊位置，B错误；
C．由图乙可知，0时刻质点P位于平衡位置，C错误；
D．根据简谐运动的表达式
当
则
即处的质点从平衡位置到5cm经历的时间
故P点振动形式传播到处的时间
故D正确。
故选AD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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