2026人教版高中物理选择性必修第一册--3.1 波的形成同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中物理选择性必修第一册--3.1 波的形成同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-22 16:07:26 | ||
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文档简介
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2026人教版高中物理选择性必修第一册
第三章 机械波
1 波的形成
基础过关练
题组一 机械波的形成与传播
1.(2025四川泸定中学期中)关于振动和波的关系,下列说法正确的是 ( )
A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
B.发声体在振动时,一定会产生声波
C.有振动一定有波,但有波不一定有振动
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远传播的过程
2.(2025江苏泰州期中)在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上做简谐运动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列说法中正确的是 ( )
A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D.波沿绳方向匀速传播,故每个质点的动能保持不变
3.(2024江苏徐州期中)如图所示,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P(图中未画出),且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是 ( )
A.经过一段时间后,O点逐渐移到绳的右端
B.该简谐波传播方向与O点振动方向在同一直线上
C.t=时,P在平衡位置下方
D.t=时,P的速度方向竖直向下
4.(2023北京海淀二十二中期末)如图是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动,t=时质点1到达最上方,质点5开始向上运动,问:
(1)t=时,质点3、7、10的运动状态(是否运动、运动方向)如何
(2)画出t=时绳子上的波形。
题组二 横波与纵波
5.(2024江苏南通期中)有关纵波与横波,下列说法中正确的是 ( )
A.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
B.对于横波,质点的振动方向与波的传播方向垂直
C.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能
D.地震波是横波,声波是纵波
6.(2024河北石家庄期末)地震以波的形式传播,地震波有纵波和横波之分,若a、b两处与c处分别相距300 km和200 km,c处地下15 km处发生地震,则(已知在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度) ( )
A.c处居民会感到先水平摇动,后上下颠簸
B.地震时先产生纵波后产生横波
C.地震波传到a处时,振动方向一定垂直于地面
D.a、b两处振动的剧烈程度可能不同
题组三 “带动法”分析质点振动方向
7.(教材习题改编)如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形,下列说法正确的是 ( )
A.绳波传播不需要介质
B.此时质点P在向下振动
C.质点Q的起振方向朝下
D.绳中质点带动右侧相邻的质点振动
8.(2025河北十县期中联考)如图所示为一向右传播的绳波,A、B、C为绳上的三点,下列说法正确的是 ( )
A.图示时刻质点A、C的振动方向相同
B.图示时刻质点B的振动速率最大
C.图示时刻质点A的振动速率正在增大
D.经过一段时间质点A将会移动到质点C所在的位置
9.(2025河南南阳期中)某人拿着绳子左侧上下做简谐运动,某时刻,绳波如图所示,a、b为绳波中的两个质点。则 ( )
A.a质点正向上振动
B.a质点的速度正在减小
C.b质点的加速度正在减小
D.b质点的速度正在减小
10.(2024山东临沂第二中学月考)一列机械波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正在向上运动。由此可知 ( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该时刻,c正在向上运动
C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置
D.该时刻,b的速率比c的速率大
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项A错误;产生机械波的条件之一是必须有介质,选项B错误;要想产生机械波,必须有振源和介质,若没介质则不会形成波,有波必有振动,但有振动不一定有波,选项C错误;在波动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,选项D正确。
易错警示 有机械波,必有机械振动,有机械振动,不一定形成机械波;质点的振动速度是随时间改变的,而波在同种均匀介质中的传播速度是不变的。
2.A 前一质点带动后一质点,后一质点重复前一质点的振动,每个质点都做受迫振动,质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动,由图可知绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,选项A正确,C错误;质点只能在平衡位置附近振动,不能沿绳迁移,选项B错误;每个质点在平衡位置附近振动,速度变化,动能变化,选项D错误。
3.D 波在传播时,介质中的质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,A错误;绳波中质点的振动方向沿竖直方向,波沿水平方向传播,两者方向垂直,B错误;因t=0时,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,0~内P由平衡位置振动到位移最大处,~内P由位移最大处回到平衡位置,可知t=时P在平衡位置上方向上振动,t=时P在平衡位置上方向下振动,C错误,D正确。
4.答案 见解析
解析 (1)t=0时,质点1开始向上运动,t=时,质点1到达最上方,质点5开始向上运动,所以在t=时,质点5到达最上方,质点9开始向上运动,各质点在t=时的情况如图所示(图中箭头表示质点振动方向)
则t=时,质点3在平衡位置上方,向下振动;质点7在平衡位置上方,向上振动;质点10未振动。
(2)t=时,质点9到达最上方,质点13开始向上运动,绳上波形如图所示
5.B 对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,但方向并不一定相同,A错误;对于横波,质点的振动方向与波的传播方向垂直,B正确;无论是横波还是纵波,机械波的质点只能在其平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移,C错误;地震波有横波也有纵波,空气中的声波是纵波,D错误。
归纳总结
区分横波、纵波的三个关键
6.D c处地下15 km处发生地震,由于在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度,因此纵波比横波先到达c处,由于纵波的振动方向与传播方向平行,而横波的振动方向与传播方向垂直,所以c处居民会感到先上下颠簸,后水平摇动,A错误;地震波有横波也有纵波,二者同时产生,B错误;由于a不在震源正上方,地震波传到a处时,振动方向不垂直于地面,C错误;一次地震只有一个震级,但地震烈度与震级、震中距、震源深度、地震的传播介质以及表土性质等因素有关,不同地区的地震烈度可能不同,也可能相同,D正确。
7.B
题图解读
绳波是机械波,机械波的传播都需要介质,A错误;质点P是波源,此时质点P处于平衡位置,由于P先振动,带动相邻的后振动的质点振动,即相邻的后振动的质点重复P点的振动,判断知相邻的后振动的质点在向下振动,可知P在向下振动(破题关键),B正确;波向左传播,根据带动法可知,质点Q从平衡位置开始振动时,运动方向向上,C错误;绳波向左传播,所以绳中质点带动左侧相邻的质点振动,D错误。
8.C 绳波为横波,波向右传播,根据带动法可知,质点A、C的振动方向相反,A向下振动,C向上振动,选项A错误;质点B在位移最大处,振动速率为零,选项B错误;质点A正在向平衡位置运动,振动速率增大,选项C正确;波的传播过程中,质点不随波迁移,选项D错误。
归纳总结
“四点”概括波动过程中各质点的运动特点
9.C
10.C 在题图所示时刻,a正在向上振动,比左侧的波峰振动滞后,可知波沿x轴正方向传播(破题关键),A错误;根据波形和波的传播方向,利用带动法可判断出c正在向下运动,B错误;由于b向上振动、c向下振动,知b比c先到达平衡位置,C正确;在题图所示时刻,b距离平衡位置比c距离平衡位置远,则b比c的速率小,D错误。
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第三章 机械波
1 波的形成
基础过关练
题组一 机械波的形成与传播
1.(2025四川泸定中学期中)关于振动和波的关系,下列说法正确的是 ( )
A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
B.发声体在振动时,一定会产生声波
C.有振动一定有波,但有波不一定有振动
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远传播的过程
2.(2025江苏泰州期中)在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上做简谐运动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列说法中正确的是 ( )
A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D.波沿绳方向匀速传播,故每个质点的动能保持不变
3.(2024江苏徐州期中)如图所示,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P(图中未画出),且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是 ( )
A.经过一段时间后,O点逐渐移到绳的右端
B.该简谐波传播方向与O点振动方向在同一直线上
C.t=时,P在平衡位置下方
D.t=时,P的速度方向竖直向下
4.(2023北京海淀二十二中期末)如图是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动,t=时质点1到达最上方,质点5开始向上运动,问:
(1)t=时,质点3、7、10的运动状态(是否运动、运动方向)如何
(2)画出t=时绳子上的波形。
题组二 横波与纵波
5.(2024江苏南通期中)有关纵波与横波,下列说法中正确的是 ( )
A.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
B.对于横波,质点的振动方向与波的传播方向垂直
C.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能
D.地震波是横波,声波是纵波
6.(2024河北石家庄期末)地震以波的形式传播,地震波有纵波和横波之分,若a、b两处与c处分别相距300 km和200 km,c处地下15 km处发生地震,则(已知在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度) ( )
A.c处居民会感到先水平摇动,后上下颠簸
B.地震时先产生纵波后产生横波
C.地震波传到a处时,振动方向一定垂直于地面
D.a、b两处振动的剧烈程度可能不同
题组三 “带动法”分析质点振动方向
7.(教材习题改编)如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形,下列说法正确的是 ( )
A.绳波传播不需要介质
B.此时质点P在向下振动
C.质点Q的起振方向朝下
D.绳中质点带动右侧相邻的质点振动
8.(2025河北十县期中联考)如图所示为一向右传播的绳波,A、B、C为绳上的三点,下列说法正确的是 ( )
A.图示时刻质点A、C的振动方向相同
B.图示时刻质点B的振动速率最大
C.图示时刻质点A的振动速率正在增大
D.经过一段时间质点A将会移动到质点C所在的位置
9.(2025河南南阳期中)某人拿着绳子左侧上下做简谐运动,某时刻,绳波如图所示,a、b为绳波中的两个质点。则 ( )
A.a质点正向上振动
B.a质点的速度正在减小
C.b质点的加速度正在减小
D.b质点的速度正在减小
10.(2024山东临沂第二中学月考)一列机械波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正在向上运动。由此可知 ( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该时刻,c正在向上运动
C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置
D.该时刻,b的速率比c的速率大
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项A错误;产生机械波的条件之一是必须有介质,选项B错误;要想产生机械波,必须有振源和介质,若没介质则不会形成波,有波必有振动,但有振动不一定有波,选项C错误;在波动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,选项D正确。
易错警示 有机械波,必有机械振动,有机械振动,不一定形成机械波;质点的振动速度是随时间改变的,而波在同种均匀介质中的传播速度是不变的。
2.A 前一质点带动后一质点,后一质点重复前一质点的振动,每个质点都做受迫振动,质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动,由图可知绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,选项A正确,C错误;质点只能在平衡位置附近振动,不能沿绳迁移,选项B错误;每个质点在平衡位置附近振动,速度变化,动能变化,选项D错误。
3.D 波在传播时,介质中的质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,A错误;绳波中质点的振动方向沿竖直方向,波沿水平方向传播,两者方向垂直,B错误;因t=0时,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,0~内P由平衡位置振动到位移最大处,~内P由位移最大处回到平衡位置,可知t=时P在平衡位置上方向上振动,t=时P在平衡位置上方向下振动,C错误,D正确。
4.答案 见解析
解析 (1)t=0时,质点1开始向上运动,t=时,质点1到达最上方,质点5开始向上运动,所以在t=时,质点5到达最上方,质点9开始向上运动,各质点在t=时的情况如图所示(图中箭头表示质点振动方向)
则t=时,质点3在平衡位置上方,向下振动;质点7在平衡位置上方,向上振动;质点10未振动。
(2)t=时,质点9到达最上方,质点13开始向上运动,绳上波形如图所示
5.B 对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,但方向并不一定相同,A错误;对于横波,质点的振动方向与波的传播方向垂直,B正确;无论是横波还是纵波,机械波的质点只能在其平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移,C错误;地震波有横波也有纵波,空气中的声波是纵波,D错误。
归纳总结
区分横波、纵波的三个关键
6.D c处地下15 km处发生地震,由于在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度,因此纵波比横波先到达c处,由于纵波的振动方向与传播方向平行,而横波的振动方向与传播方向垂直,所以c处居民会感到先上下颠簸,后水平摇动,A错误;地震波有横波也有纵波,二者同时产生,B错误;由于a不在震源正上方,地震波传到a处时,振动方向不垂直于地面,C错误;一次地震只有一个震级,但地震烈度与震级、震中距、震源深度、地震的传播介质以及表土性质等因素有关,不同地区的地震烈度可能不同,也可能相同,D正确。
7.B
题图解读
绳波是机械波,机械波的传播都需要介质,A错误;质点P是波源,此时质点P处于平衡位置,由于P先振动,带动相邻的后振动的质点振动,即相邻的后振动的质点重复P点的振动,判断知相邻的后振动的质点在向下振动,可知P在向下振动(破题关键),B正确;波向左传播,根据带动法可知,质点Q从平衡位置开始振动时,运动方向向上,C错误;绳波向左传播,所以绳中质点带动左侧相邻的质点振动,D错误。
8.C 绳波为横波,波向右传播,根据带动法可知,质点A、C的振动方向相反,A向下振动,C向上振动,选项A错误;质点B在位移最大处,振动速率为零,选项B错误;质点A正在向平衡位置运动,振动速率增大,选项C正确;波的传播过程中,质点不随波迁移,选项D错误。
归纳总结
“四点”概括波动过程中各质点的运动特点
9.C
10.C 在题图所示时刻,a正在向上振动,比左侧的波峰振动滞后,可知波沿x轴正方向传播(破题关键),A错误;根据波形和波的传播方向,利用带动法可判断出c正在向下运动,B错误;由于b向上振动、c向下振动,知b比c先到达平衡位置,C正确;在题图所示时刻,b距离平衡位置比c距离平衡位置远,则b比c的速率小,D错误。
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