新教材人教统编版高中物理选择性必修第一册第三章《机械波》同步练习含单元测试卷及答案解析

【2019统编版】

人教版高中物理选择性必修第一册

第三章《机械波》全章节同步练习

第三章《机械波》

3.1《波的形成》同步练习

3.2《波的描述》同步练习

3.3《波的反射、折射和衍射》同步练习

3.4《波的干涉》同步练习

3.5《多普勒效应》同步练习

本章测试卷及答案

3.1波的形成

一、选择题

1.（多选）把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则（）

A.在弹簧上形成一列机械波

B.在弹簧上形成波峰和波谷

C.弹簧上的质点自上而下振动

D.弹簧上的机械波自上而下传播

2.一列横波沿一条长绳传播，当波源突然停止振动时（）

A.所有质点都立即停止运动

B.已经振动的质点继续振动，尚未振动的质点不会振动

C.离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动

D.离波源远的质点先停止振动,然后才是近的质点停止振动

3.下列说法中正确的是（）

A.振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功

B.回复力就是振动物体受到的合外力

C.有机械振动必有机械波

D.横波在传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向可相同

4.下列关于横波、纵波的说法中，正确的是（）

A.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直

B.横波中,质点的振动方向也可能与波的传播方向平行

C.纵波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动

D.能形成波峰、波谷的波是横波

5.（多选）下列关于横波、纵波的说法正确的是（）

A.横波中，凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷

B.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C.横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式

D.沿横向传播的波叫横波,沿纵向传播的波叫纵波

E.沿横向传播的波叫纵波,沿纵向传播的波叫横波

6.（多选）关于声波，下列说法正确的是（）

A.声波在空气中是以纵波形式传播的

B.声波在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度

C.声波的传播由波源决定,与介质无关

D.声波在真空中也能传播

7.（多选）关于横波和纵波,下列说法正确的是（）

A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波

B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部

D.地震波是横波,声波是纵波

8.下列关于波的现象的说法中正确的是（）

A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源

B.把小石头扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮

物向远方运动

C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源

D.横波与纵波,其质点的振动方向不同，因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播

9.振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。规定绳上

各质点向上运动的方向为位移x的正方向,从波传播到细绳上的P点开始计时，

下列能表示P点振动图像的是（）

10.如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点的振动周

期为T,下列说法中正确的是（）

A.若M点为波源,则M点开始振动时方向向下

B.若M点为波源,则P质点已经振动了斤

4

C.若N点为波源,则P质点已经振动了勺

D.若N点为波源,则该时刻P质点的动能最大

11.（多选）关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（）

A.振动是波的成因,波是振动的传播

B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象

C.波的传播速度就是质点振动的速度

D.波源停止振动时,波立即停止传播

12.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,波在介质中的传播也立即停止

B.发声体在振动时，一定会产生声波

C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程

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

13.下面关于横波、纵波的说法中正确的是（）

A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波

B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，故横波、纵波不可能

沿同一方向传播

C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等

D.只要存在介质，不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波

14.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/so一种简

易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图所示）。在一次地震中,

震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动，则（）

A.P先开始振动，震源距地震仪约36km

B.P先开始振动,震源距地震仪约25km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36km

D.H先开始振动,震源距地震仪约25km

15.（多选）一列横波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失。某时刻绳子形成如图

所示的凹凸形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是（）

A.它们的振幅相同

B.质点D和F的速度方向相同

C.质点A和C的速度方向相同

D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置

E.从此时算起,质点E比F先到达波峰

16.（多选）如图所示，1、2、3、4、…是某绳（可认为是均匀介质）上一系列等间距

的质点。开始时绳处于水平方向，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。已知t=0

时,质点1开始向下运动,经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周

期时，下列说法正确的是（）

123456789

A.质点3向上运动

B.质点5所受回复力为最大值

C.质点6的加速度向下

D.质点9的振幅为零

17.（多选）一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点，这些质点

之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点,

开始时绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,会带动2、

3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传向右端。质点1的振动周

期为Tot=0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动。

下列判断正确的是（）

左右

I2345678910II121314151617181920

A.质点20开始振动时运动方向向上

B.质点20开始振动时运动方向向下

C.时质点5的加速度方向向上

D.t3时质点12的运动方向向上

4

二、非选择题

18.如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…h等质点这

一时刻的速度方向。

答案

一、选择题

1.AD手有规律地上下振动时，弹簧上各质点也上下振动，形成纵波，向下传播，

故A、D均正确,B、C错误。

2.C当波源突然停止振动时，由于波是质点间相互带动传播的，同时后一个质点

比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振

动,波的形式仍在质点的振动下传播,最终所有质点停止振动,A、D错误,C正确；

波源突然停止振动时，已经振动的质点继续振动，尚未振动的质点也将在前面质

点的带动下振动,并将在波的形式传播后停止振动,B错误。

3.A振动物体回到平衡位置的过程中，回复力的方向指向平衡位置,则回复力做

正功,A正确；回复力是指使物体回到平衡位置的力，不一定是振动物体受到的合

外力,B错误;有机械振动,若没有传播振动的介质，也不会有机械波,C错误;横波

在传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向垂直,D错误。

4.A横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方

向在一条直线上，选项A对,B、C错;有波峰和波谷，但波的传播方向不一定与质

点的振动方向垂直,选项D错。

5.ABC质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，质点的振动方向与波

的传播方向在同一直线上的波叫纵波;横波具有波峰和波谷，两种波传播的都只

是振动这种运动形式，质点并不随波迁移,A、B、C正确。

6.AB声波在空气中是以纵波形式传播的,A正确；一般情况下，声波在固体中传

播得最快,在液体中次之，在气体中最慢,B正确；声波的传播是由波源和介质共

同决定的,C错误;声波的传播需要介质，在真空中不能传播,D错误。

7.ABC质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波,A正确;质点的振动方

向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波,B正确;横波有波峰和波谷,纵波有

密部和疏部,C正确;地震波有横波也有纵波,空气中的声波是纵波,D错误。

8.A有机械波存在，就一定有波源和介质,A项正确;若只有波源而无介质，不能

产生机械波,C项错误;丢石块激起的水波向四周传去，但传的只是振动这种运动

形式，水只是上下振动并不会向外迁移，仅靠水波漂浮物只可能在原位置附近上

下振动,B项错误;横波和纵波可沿同一方向传播,D项错误。

9.A由波形得知,波向右传播,开始计时时P点在平衡位置且将向下振动,故A

正确。

10.C若M点为波源，此时N点振动方向向上,则波源开始振动的方向向上,波从

波源传到P点要经过打,因而P点已经振动了打,A、B错误;若N点为波源,波从波

源传到P点经过故P点已经振动了打,而此时P点在最大位移处,速度为零,动

能最小,C正确,D错误。

11.AB机械波的产生条件是有波源和介质，波源振动，依次带动介质中的质点振

动,并将振动的形式由近及远传播而形成波，选项A、B正确;波的传播速度是波形

由波源向外伸展的速度,在均匀介质中其速度大小不变,而质点振动的速度随时

间周期性地发生变化,选项C错误;波源一旦将振动传播给了介质，振动就在介质

中向远处传播,而当波源停止振动时,振动在介质中仍然继续传播,不会随波源停

止振动而停止传播,选项D错误。

12.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;在振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C错误,选项D正确。

13.A同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波，如地震波,A正确。虽然

横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同，但并不妨碍两者沿同一方向传

播,B错误。在同一介质中，横波和纵波的传播速度一般不同，如地震波中纵波比

横波传播得快,C错误。机械波中横波可以在固体内传播,不可以在液体和气体中

传播，纵波可在固体、液体和气体中传播,D错误。故选A。

14.A横波传播速率小于纵波传播速率,所以P先开始振动；由嬴+5s=^,可

得x=36km,则A正确，B、C、D错误。

15.ADE波源振动时，绳上各质点通过弹力作用做受迫振动，不考虑传播中的能

量损耗时，各质点的振幅均相同,选项A正确。波传播时,离波源远的质点的振动

落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，由题图可知,波源

在左端，因此,质点D跟随离波源近的质点正向上运动,质点F跟随离波源近的质

点正向下运动,D、F两质点的速度方向相反，选项B错误。同理，此时质点A正向

下运动，质点C正向上运动，两者速度方向也相反，选项C错误。由于此时B、C

两质点都向上运动,B比C先到最大位移处,故B比C先回到平衡位置,选项D正

确。同理知选项E正确。

16.AB经过质点1从平衡位置再次运动到平衡位置，质点3运动了打,即质点3

在从波谷向平衡位置运动的过程中（向上运动），A正确;经过纠寸,质点5从平衡位

置运动到波谷，加速度方向向上，质点5所受回复力向上，且最大,B正确;经过《

质点6运动了质点6在从平衡位置向波谷运动的过程中，加速度方向向上,C

错误;在波传播过程中，后一个质点重复前一个质点的振动,可知每一个质点开始

振动的时候都和波源起振的情况相同，其振幅一样大，所以质点9的振幅不为

零,D错误。

17.AD因为每个质点起振时的情况都和波源的起振情况相同，质点1开始振动

时的运动方向向上，所以质点20开始振动时运动方向也向上,A正确,B错误;在

时刻,质点5开始振动，则在时质点5到达最高点,其加速度方向向下,C错

误;t哼时质点13刚开始振动，此时质点12己经运动了看则运动方向向上,D正

确。

关键点拨

明确机械波的传播实质，即后一个质点在重复前一个质点的振动。

二、非选择题

18.答案a、b、h向上,c、g速度为零,d、e、f向下图略

解析由波的传播特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后

面质点的振动是前面质点振动的重复，比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知

后面质点的振动总是滞后于前面的质点。题图中质点c和g此时在最大位移处，

速度为零,无速度方向可言。若以此时最大位移处的C点为参考点，由波的传播方

向和传播的特点可知,d点相对于C点为后面的质点,d点的振动滞后于C,要追随

c移动到负的最大位移处,所以速度方向向下,e、f依次跟上,速度方向都向下;b

的振动超前，已从负的最大位移回振,所以速度方向向上;a超前b,已回到平衡位

置,速度最大也向上；同理以g为参考点,可知h点速度方向向上。

3.2.1波的图像

一、选择题

1.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图像,虚线为简谐波又经△t时间后的图像。

则下列说法中正确的是（）

A.这列简谐波一定沿x轴正向传播

B.这列简谐波一定沿x轴负向传播

C.实线上的质点a经At时间后位于虚线上为位置

D.实线上的质点a经At时间后位于虚线上电位置

2.（多选）如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三

个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则

（）

y

A.此时亥U,质点Q正加速运动

B.此时刻，质点N正加速运动

C.再过半个周期,质点Q正加速运动

D.再过半个周期,质点N正加速运动

3.一简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为X。若在x=0处质点的振动图

像如图所示,则该波在时刻的波形为（）

4.（多选）一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所

示,a、b是波的传播方向上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像，下列

说法中正确的是（）

A.t=0时质点a的速度比质点b的小

B.t=0时质点a的加速度比质点b的小

C.图乙可以表示质点a的振动

D.图乙可以表示质点b的振动

5.（多选）如下的四个图中，用水平箭头表示波的传播方向，用竖直箭头表示质点

的振动方向，则正确的波形图是（)

B

I)

6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质

点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后，若经过三周期开始计时,则图乙描

4

A.平衡位置在a处的质点的振动图像

B.平衡位置在b处的质点的振动图像

C.平衡位置在c处的质点的振动图像

D.平衡位置在d处的质点的振动图像

7.一列横波某时刻的图像如图甲所示，图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段

A.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为K质点的振动图像

B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为M质点的振动图像

C.若图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播

D.若图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播

8.一列向右传播的横波在某时刻的波形图如图所示,其中质点P、Q到平衡位置的

距离相等。波的周期为T,关于P、Q两质点，以下说法正确的是（）

y

A

A.该时刻质点P的速度在增大

B.该时刻质点Q的加速度在减小

C.再经过，两质点到平衡位置的距离仍相等

D.该时刻两质点的速度相同

9.（多选）一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t=ls时的波形图,N、P、Q为介质中

x=lm、x=2m和x=3m处的三个质点，图乙为某质点的振动图像。由图像可知,

下列说法中正确的是（）

A.该简谐横波一定沿x轴正方向传播

B.图乙不可能是质点P的振动图像

C.t=2s时刻,质点P的速度一定最大,且一定沿y轴负方向

D.t=3s时刻,质点Q的加速度一定最大,且一定沿y轴负方向

10.介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正方向

传播，时刻传到L处，波形图如图所示。下列能描述X。处质点振动图像的是

（）

11.（多选）一列波的波源S在0点做竖直方向、频率为10Hz的简谐运动，t。时亥％

向右传播的波形如图所示，向左传播的波形未画出。下列说法正确的是（）

4y/m

A.to时刻,x=lm处的质点运动方向向上

B.时刻,x=-2□处的质点运动方向向上

C.to+0.175s时刻,x=-lm处的质点处在波谷位置

D.to-0.025s时刻,x=lm处的质点处在波峰位置

二、非选择题

12.(1)如图所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形凰a在正向最

大位移处,b恰好处在平衡位置，经过的时间，关于a、b两个质点所通过的

8

路程的关系,下列说法正确的是()

r

A.Sa=SbB.sa<sb

C.s,SbD.以上三种情况都有可能

(2)一列横波在某时刻的波形图如图所示,质点a的运动方向向下,则波的传播方

向向,在此时刻运动方向向上的质点有,加速度方向向下的质

点有o

13.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,Q是平衡位置为xplO

cm的质点,P是平衡位置为X2=17.5cm的质点。图乙为Q质点从该时刻起的振动

图像。

(1)判断波的传播方向；

(2)从该时刻起,在哪些时刻质点Q会出现在波峰？

(3)从该时刻起,P质点第二次回到平衡位置通过的路程为多少？(结果保留3位有

效数字)

答案

一、选择题

1.D经At时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移（即波向右传播）得到的，

也可能是向左平移（即波向左传播）得到的，根据题意无法判断波的传播方向,A、B

错误;波传播方向上的各质点在其平衡位置附近振动,并不随波迁移,C错误,D正

确。

2.BD因为题图所示时刻质点P正在加速运动，即向下运动靠近平衡位置，根据

“上下坡”法判断可知波向左传播,此时Q向上运动,处于减速状态;N向上运动，

处于加速状态,A错误,B正确；再过半个周期,Q向下运动,处于减速状态,N向下运

动，处于加速状态,C错误,D正确。

3.A由振动图像可知,x=0处的质点在时刻处在平衡位置，且正在向下运动；

该简谐横波沿着x轴正方向传播,根据“上波下,下坡上”的规律可知，只有A图

中x=0处的质点正通过平衡位置向下运动,符合要求。

4.AD由题图甲可知，t=0时,质点a位于最大位移处,故质点a的速度为0,加速

度最大;质点b位于平衡位置,故质点b的速度最大,加速度为0,A正确,B错误。

由题图乙可知，t=0时质点在平衡位置且向下振动,结合题图甲可知，题图乙为质

点b的振动图像,C错误,D正确。

5.BC由“同侧法”可知，表示波的传播方向与质点振动方向的两个箭头在曲线

的同侧，正确的是B、C项。

6.B因横波沿x轴正向传播，经,周期运动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d

处的质点,该时刻平衡位置在b处的质点的运动方向沿y轴负方向,平衡位置在d

处的质点的运动方向沿y轴正方向，故题图乙为平衡位置在b处的质点的振动图

像,选Bo

7.C题图乙所示质点在t=0时处在平衡位置向上运动；那么，由题图甲可得，若

波沿x轴负方向传播,题图乙与质点N振动一致;若波沿x轴正方向传播,题图乙

和质点L振动一致,A、B错误。若题图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正

方向传播,C正确。若题图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的负方向传播,D

错误。

8.C波向右传播,则P质点向上运动，可知P质点的速度正在减小,A错误;波向

右传播，则Q质点向下运动，可知Q质点的加速度正在增大,B错误；由图可知,P、

Q两质点平衡位置的间距是半个波长，故P、Q的振动情况总是相反，再经过g两

质点到平衡位置的距离仍相等，该时刻两质点的速度大小相等，方向相反,C正

确,D错误。

关键点拨

明确P、Q两质点平衡位置的间距是半个波长,P、Q的振动情况总是相反。

9.BC根据振动图像可以确定,t=ls时质点经平衡位置向y轴正方向振动,若图

乙是质点N的振动图像,则根据平移法可判断,波向x轴负方向传播,A错误；因为

图乙显示t=ls时质点经平衡位置向y轴正方向运动,而质点P此时正在波峰位

置，所以图乙不可能是质点P的振动图像,B正确;根据图乙可知质点的振动周期

T=4s,t=ls时P处于波峰,t=2s时刻,P在平衡位置处速度最大，向y轴负方向

运动,C正确;若波向X轴负方向传播,t=3S时刻，即经过:则Q到平衡位置向y

轴正方向运动,D错误。

10.C因波沿x轴正方向传播，由“上下坡”法可知,t=t。时刻L处的质点运动方

向向下,可知X。处的质点起振方向向下,还可判断to时刻X。处的质点运动方向向

下,C正确,A、B、D错误。

11.AC由于波源在0点处,x轴正半轴的波向右传播,则将波形图向右微平移,可

知x=lm处的质点向上运动，故A正确；t°时刻,x=-2m处的质点与x=2m处的质

点运动方向相同,运动方向向下，故B错误;波的周期为T点+s=0.1s,则从to

到to+0.175s时刻,经过了11T,X=-1m处的质点与x=lm处的质点的位移相同，

处于波谷,故C正确;to-0.025s时刻在to之前(T,x=lm处的质点处于波谷,故D

错误。

二、非选择题

12.答案(1)B(2)x轴负方向c、d、ee

解析(1)根据波的形成和传播规律可知，图中时刻质点b正向上运动,在△O

时间内因此Sa〈Sb,选项B对,A、C、D错。

(2)由“带动法”或“微平移法”可知波沿x轴负方向传播;根据波的形成

过程中质点的带动特点，可以判断a、b、c、d、e质点的运动方向分别是向下、

向下、向上、向上、向上，所以，运动方向向上的质点是c、d、e;位移为正时，加

速度为负，即加速度方向向下的质点是e。

13.答案(1)沿x轴正方向(2)t=(0.8n+0.6)s(n=0,1,2,3,…)

(3)13.2cm

解析(1)由Q质点的振动图像可知，t=0时刻质点Q向下运动，由波形图可知,波

沿x轴正方向传播。

(2)由题图乙可知,T=0.8s,所以t=nT+1T=(0.8n+0.6)s(n=0,1,2,3,…)时刻

质点Q会出现在波峰。

(3)由题图可知,振幅A=4cm,该时刻P质点的位移y=^A且向上振动，因此第

二次回到平衡位置共通过的路程为S=(4-^A)+3A=13.2cm0

3.2.2波长、频率和波速

一、非选择题

1.（多选）关于波长，下列说法中正确的是（）

A.简谐横波在一个周期内传播的距离就是一个波长

B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长

C.在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长

D.在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长

2.介质中有一列简谐波,对于其中某个振动质点（）

A.它的振动速度等于波的传播速度

B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向

C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长

D.它的振动频率等于波源的振动频率

3.男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为。、3、W和七、

入2、V2,它们之间的关系是（）

A.fi>f2,入i>入2,V|>V2B.fi<f2,A,,<X2）v]<v2

C.f|>f2,入K入2,V产V2D.以上说法都不正确

4.一根粗细均匀的绳子,右侧固定，使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的

机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（）

A.该波的波长逐渐增大B.该波的频率逐渐增大

C.该波的周期逐渐增大D.该波的波速逐渐减小

5.周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波的图像在某时刻如图所示,此时质点

P沿y轴负方向运动，则该波（）

A.沿x轴正方向传播,波速v=20m/s

B.沿x轴正方向传播,波速v=10m/s

C.沿x轴负方向传播，波速v=20m/s

D.沿x轴负方向传播,波速v=10m/s

6.如图所示，一列简谐横波向右传播,P、Q两质点的平衡位置相距0.15m。当P

运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能

是（）

--

~p0~

A.0.60mB.0.20mC.0.15mD.0.10m

7.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6

m,且这两个质点之间的波峰只有一个,则该简谐波的波长可能为（）

A.4m、6nl和8nlB.6m、8m和12m

C.4m、6nl和12mD.4m、8m和12nl

8.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.1s时

刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点0,p是传播介质中离坐标原点

xP=2.5m处的一个质点。则以下说法中正确的是（）

A.质点P的振幅为005m

B.波的频率可能为7.5Hz

C.波的传播速度可能为50m/s

D.在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动

9.（多选）一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45m,如图所示是A处

质点的振动图像。当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且

向y轴正方向运动,这列波的波速可能是（）

A.4.5m/sB.3.0m/s

C.1.5m/sD.0.5m/s

10.如图所示,实线是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形曲线,

虚线是这列简谐横波在t=0.30s时刻的波形曲线,求：

y/m

（l）x=0处质点在一个周期内走过的路程s;

⑵波在一个周期内传播的距离1;

⑶波的波速V。

11.（多选）三条在同一水平面上相互平行的弹性绳,在左端同一地点同时开始振

动，经过一定时间后出现如图所示的情况,MN是距起始点一定距离的一条界线，

则（）

M吃

-----i-彳

A.B波的波长最大

B.A波的振动频率最大

C.A、B、C三列波的传播速度相等

口工与八、B的材料一定不同

12.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,该时刻a、b两质点均到达波峰位置,c

质点的加速度正在增大。下列判断正确的是（）

A.a、b两质点之间的距离为半个波长

B.a、b两质点振动开始时刻相差半个周期

C.a质点完成全振动的次数比b多一次

D.a质点完成全振动的次数比b少一次

13.在波的传播方向上，距离一定的P与Q质点之间只有一个波谷的四种情况如图

所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P最先达到波谷的是

（）

14.（多选）在0点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成沿x轴正方向传播的一

列简谐横波。距离0点为x产3m的质点A的振动图像如图甲所示,距离0点为X2=4

m的质点B的振动图像如图乙所示。由此可知（）

A.该波的波长为6m

B.该波的周期为12s

C.该波的波速为1m/s

D.10s末A质点的运动速度大于B质点的运动速度

15.（多选）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，过了

1s,当Q质点在t=0时的振动状态传到P质点时，则（）

-

rvQ

A.此时1cm<x<2cm范围内的质点正在向y轴正方向运动

B.此时2cm<x<3cm范围内的质点正在向y轴正方向运动

C此波的传播速度为（4n+3）cm/s（n=0、1、2、3、…）

D.Q质点此时正在波谷位置,加速度沿y轴负方向

16.（多选）如图甲所示，一列横波沿x轴正方向传播,E、F为介质中的两个质点。

某时刻波刚传到F质点时,E质点恰好处于平衡位置,从该时刻开始计时,F质点的

振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

：：2410

101520;25x/m：\A/,3f/io-'s

A.t=0时质点E一定向上振动

B.t=0.4s时质点E的位移为0

C.0~0.6s内质点E运动的路程为18cm

D.此列波的波长可能为30m

E.此列波传播的速度可能为25m/s

17.简谐横波沿x轴传播,M、N是x轴上的两质点,如图甲是质点N的振动图像,

图乙中实线是t=3.0s时的波形曲线,质点M位于x=8m处,虚线是经过At时间

后的波形曲线(其中△[>()),图中两波峰间的距离Axu7.。m,求：

(1)波速大小和方向；

(2)时间At;

(3)从实线时刻算起，质点M第11次到达y=2.5cm所需时间。

答案

一、选择题

1.AC简谐横波在一个周期内向远处传播一个完整的波形,A正确；由波形图可

知，位移相同的相邻两质点之间的距离不一定等于一个波长,B错误;速度最大且

相同的两质点在波形图的平衡位置上，如果相邻，那么正好是一个完整波形的两

个端点,C正确;振动情况总是相同的两质点间的距离是波长X的整数倍,D错误。

2.D简谐波在同一种均匀介质中传播时速度恒定,而质点的振动是变速运动,选

项A错误;纵波的传播方向与质点的振动方向在同一直线上,选项B错误;质点在

一个周期内走过的路程为振幅的4倍,与波长无关,选项C错误；由于质点做的是

受迫振动，因此它的振动频率与波源的振动频率相同,选项D正确。

3.C由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同,A、B均错误;音调

高即频率高,故£>fz；再由v=入f,因v相同，所以入K入2,C正确,D错误。

4.B绳波在同一绳中传播，波速不变；由题图可看出，此波的波长减小，由v=Xf

分析得知,频率增大,故周期减小,B正确。

5.B横波的传播方向与质点的振动方向垂直，已知P质点的运动方向向下，由同

侧法可知波的传播方向沿x轴正方向;读图得波长入=20m,由题知T=2.0s,则波

速v丰10m/s,故选B。

6.D由题意知，P位于波峰时，Q位于波谷，故两质点的平衡位置间距0.15

m=^+nX(n=0,1,2,…)，所以波长入=罂^m(n=0,1,2,­••),当n=0时，入=0.30m;

当n=l时，入=0.10m,故选Do

7.C满足这种情况的波形有三种情况，一是两质点间有半个波长，此时g人二6叫

故入=12m;二是两质点间有一个波长，此时入=6m;三是两质点间有|个波长，此

时|入=6%故X=4m。选C。

8.C振幅为质点离开平衡位置的最大距离，由题图知,质点P的振幅为0.1m,故

A错误。波沿x轴正方向传播，则t=nT+1n=0,l,2,3,…)，周期为丁=焉=焉

s(n=0,1,2,3,…)，频率为f=>喏1Hz=(10n+2.5)Hz(n=0,1,2,3,…)，所以波的

频率可能为2.5Hz、12.5Hz、…，不可能为7.5Hz,故B错误；波速为

v=Xf=4X(10n+2.5)m/s=(40n+10)m/s(n=0,1,2,3,…)，当n=l时,v=50m/s,故

C正确。波沿x轴正方向传播,在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点和与P相

距1m的质点振动情况完全相同,而距原点3.5m的质点在t=0.1s时刻的速度

方向沿y轴正方向,D错误。

9.AD由题图可知周期为0.4so由题意可知质点A、B间最简单波形如图所示,A、

B间距和波长的关系为x=(n+；)入(n=0,1,2,…)，再由公式v4得丫=篇

m/s(n=0,1,2,…)，当n=0时，v=4.5m/s;当n=2时,v=0.5m/s,选项A、D正确。

0\Bx/m

10.BCE波传到F质点时，由题图乙可知,F质点向上振动，且E质点处于平衡位

置，故E、F质点平衡位置之间的距离为半个波长的整数倍,E质点的振动情况可

能与F质点相同，也可能相反,故E质点不一定向上振动,A错误;0.4s为半个周

期,E质点振动半个周期又回到平衡位置，位移为0,B正确;0~0.6s内E质点振动

,个周期，运动路程为3A=18cm,C正确;E、F质点平衡位置之间的距离为竽=20

m（n=l、2、3、…），波长不可能为30m,D错误;波速m/s（n=K2、3、…），

波速可能为25m/s,E正确。

H.ABD由题图可知,B的波长最长,A、B的传播速度相等,C的传播速度最小，选

项A正确,C错误；由于机械波的传播速度由介质本身的性质决定，与温度有关，所

以C与A、B的材料一定不同,选项D正确;在相同时间内,A的波源完成的全振动

的次数最多，因此A的振动频率最大,选项B正确。

导师点睛

笳械波的传播速度由介质本身的性质决定,与温度有关,与波的频率无关。

12.Da、b两质点在波形图上相邻的两个波峰处,所以两个质点间的距离为一个

波长,两个质点开始振动的时刻相差一个周期,A、B错误;c质点的加速度正在增

大,说明c向波谷处运动,可知波由b向a传播,a质点完成全振动的次数比b少

一次,C错误,D正确。

13.B设在波的传播方向上,P、Q两质点间的距离为s,则四列波的波长分别为

人产s、入2=s、入3喙、L=2s,四列波的周期分别为T尸星三、心二空、T：芦哼、

3vvvvv3v

工尸也空。图示时刻质点P的振动方向分别为向上、向下、向上、向下,P第一次

VV

到达波谷的时间分别是ti-Ti=^>^2—T2=^->t3—T3=y->t4—Tj=y-,由此可见t2最

短，故选B。

14.BC波从波源传播到质点A用时3咛，传播到质点B用时t29由题图甲可知

1+翌=4s,由题图乙可知t?+|^=9s,解得T=12s,v=lm/s,B、C正确；该波的波长

X=vT=12m,A错误;波传播到质点B用时4s,再经6s即10s末，位于平衡位置,

速度最大,而此时质点A不在平衡位置,故A的运动速度小于B的运动速度,D错

误。故选B、Co

15.AC当Q质点在t=0时的振动状态（通过平衡位置向上运动）传到P质点

时,x=0处的质点在波谷,x=2cm处的质点在波峰，则1cm<x<2cm的质点向y轴

正方向运动,2cm<x<3cm的质点向y轴负方向运动,A正确,B错误;波长入=4cm,

根据传播规律可知，1s时间内，波向x轴负方向传播了（n+.人，其中n=0、1、2、

3、…，即传播了n+弓个周期，则周期s（n=0、1、2、3、…），根据波长、周

4

期和波速的关系可知v4(4n+3)cm/s(n=O、1、2、3、…)，C正确;根据波的传

播规律可知,此时Q质点处于波谷,加速度沿y轴正方向,D错误。

二、非选择题

16.答案见解析

解析(l)x=O处质点在一个周期内走过的路程s=4A=2in。

(2)波在一个周期内传播的距离等于一个波长，则1=20cm。

⑶若波沿x轴正方向传播，则波速v=誓cm/s=(|n+i)

m/s(n=0,1,2,3,,,,)

17.答案见解析

解析(1)由题图甲可知周期T=6.0s,且质点N在t=3.0s时刻向下运动；由题

图乙可知A=8m,且波沿x轴负方向传播,故波速大小丫*9m/s,方向沿x轴负

方向。

(2)由波沿x轴负方向传播可知，At时间内波传播的距离为x=(n+/入(n=0、

1、2、…)

所以，时间At=nT+舍(6n+ps(n=0、1、2、…)

(3)从实线时刻算起,M质点的振动方程为

y=Asin§t=5sin^t=5sin^t(cm)

当质点M第1次到达y=2.5cm时,解得3=0.5s,则质点M第11次到达y=2.5

cm时，t=3+5T,解得t=30.5s

3.3波的反射、折射和衍射

一、选择题

1.以下关于波的认识,不正确的是()

A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理

B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射,从而达到

隐形的目的

C.超声雷达的工作原理是利用波的折射

D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象

2.(多选)关于波的反射与折射,下列说法正确的是()

A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短

B.波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变

C.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化

D.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速均发生变化

3.(多选)下列属于波的衍射现象的是()

A.隔墙有耳

B.空山不见人，但闻人语响

C.余音绕梁，三日而不绝

D.夏日雷声轰鸣不绝

4.如图甲所示,水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射，若不改变小孔的尺寸,

只改变挡板的位置或方向，如图乙中的(a)、(b)、(c)、(d),则下列判断正确的是

()

甲

(a)(b)(c)(d)

乙

A.只有(a)能发生明显衍射

B.只有(a)(b)能发生明显衍射

C.(a)、(b)、(c)、(d)均能发生明显衍射

D.(a)、(b)、(c)、(d)均不能发生明显衍射

5.图中S为在水面上振动的波源,M、N为在水面上的两块挡板,其中N板可以上

下移动,两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动,

下列方法无效的是()

N

A.移动N使狭缝的宽度增大B.使波源的频率减小

C.使波源的周期增大D.移动N使狭缝的宽度减小

6.已知空气中的声速为340m/so现有几种声波:①周期为或s;②频率为101

Hz;③波长为10mo它们传播时若遇到宽约13m的障碍物,能产生明显的衍射现

象的是（）

A.①和②B.②和③C.①和③D.都可以

7.如图所示为A、B两列不同频率的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样，由图

可知，两列波的波长和频率的大小关系是（）

二匚二二

4B

A.入A>、B,fA>fpB.入入B,

C.入入B,fWfuD.入入B,fQfli

8.如图所示,0是水面上一波源，实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷,A是

挡板,B是小孔,经过一段时间，水面上的波形将分布于（）

A.整个区域B.阴影1以外区域

C.阴影II以外区域D.没有阴影的区域

9.（多选）如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m,在防波堤后A、B

两处有两条小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防

波堤传播,下列说法中正确的有（）

A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响

B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响

C.假设波浪的波长约为50叫则A、B两处小船基本上不受波浪影响

D.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船明显受到波浪影响

答案

一、选择题

1.C声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理,A正确。隐形飞机隐

形的原理是:通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无

法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达

电磁波的材料,这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发

现,B正确。超声雷达发射超声波,然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利

用波的反射,C错误。水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射

现象,D正确。

2.BD波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变,A错

误,B正确;波在不同种介质中运动时发生折射,波速发生变化，但频率由振源决

定,波的频率不变，由v=入f可知波长也发生变化,C错误,D正确。

3.AB“余音绕梁,三日而不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是由声音的反射

引起的，不属于波的衍射现象。“隔墙有耳"和''空山不见人，但闻人语响”属于

波的衍射现象。

4.C波发生明显的衍射现象的条件是:当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相

差不多或比波长更小。不论题图乙中的（a）、（b）、（c）、（d）挡板位置、方向如何

改变,孔的尺寸不变,满足波发生明显衍射的条件，因此会发生明显的衍射现象，

选Co

5.AA处水没有振动，说明不能发生明显的衍射现象。要想发生明显的衍射现象,

必须减小狭缝的宽度或增大波长,A方法无效,D方法有效;要想增大波长，由

v=、f?知,v一定，当f减小或T增大时，X增大,B、C方法有效。故选A。

6.C由公式v吟得周期为*s的声波的波长为X,=vT=340X±m=17m;由公式

v=Xf得频率为10'Hz的声波的波长为X号=答m=0.034m。波发生明显衍射的

条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①③能产

生明显的衍射现象，②不能产生明显的衍射现象。故C正确,A、B、D错误。

7.C由图知A波的衍射现象比B波明显,说明A波的波长比B波的波长长,而相

同的介质中,波的速度相同,根据v=入f可知,波长越长,则频率越小。故选Co

8.B从图中可以看出挡板A比水波的波长大得多，因此波不会绕过挡板A,在挡

板A后面产生“阴影区”；而小孔B的大小与波长相差不多，能发生明显的衍射现

象，故B正确。

9.ADA、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播

到A、B处。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多的时候,会发生明

显的衍射现象。

3.4波的干涉

1.（多选）下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是（）

A.相遇并穿过后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强

B.相遇并穿过后,两列波的传播情形与相遇前完全相同

C.在相遇区域，任一点的位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和

D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰

E.相遇之后,振动加强区域内质点的位移始终最大

2.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如图甲所示），在相遇的某一时刻

两列波“消失”（如图乙所示）。此时介质中x、y两质点的运动方向是（）

A.x向下,y向上B.x向上,y向下

C.x、y都向上D.x、y都向下

3.两个振动情况完全一样的波源Si和S?相距6m,它们发出的两列波在空间产生

的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。

下列说法正确的是（）

A.两波源的振动频率一定相同

B.虚线一定是波谷与波谷相遇处

C.两列波的波长都是3m

D.两列波的波长都是1m

4.（多选）如图所示为两列波叠加的区域,实线表示波峰，虚线表示波谷。两列波

的波长、振动方向相同，波源振幅相等。P、Q、R是叠加区内的三个质点,关于这

三个质点的振动情况，以下说法正确的是（）

A.P质点振动最强,始终处于波峰

B.Q质点振动最弱,始终处于平衡位置

C.R质点振动最弱,始终处于波谷

D.R质点振动最强，以2A振幅振动

5.（多选）如图所示，两位学生课外研究简谐绳波的特点,Pi、B是处于绳波两端

的两个波源,波源的振动频率均为f,振幅均为Y,某时刻R发出的波恰好传到c,P2

发出的波恰好传到a,图中只画出了此时刻两列波在ac部分的叠加波形,Pi、a间

和Pz、c间的波形没有画出。下列说法正确的是（）

片：

A.a、b、c三点是振动减弱点

B.a、c是振动减弱点,b是振动加强点,振幅为2Y

C.再经过9时间，b处质点距离平衡位置最远

D.再经过!时间,ac间的波形是一条直线

6.蝉是利用了a发出声音,某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的

蝉鸣声，这是由于声波的b现象。a、b组合正确的是（）

A.蝉的嘴干涉B.蝉的腹鼓干涉

C.蝉的翅膀共振D.蝉的嘴共振

7.如图所示,