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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修一课时作业 波的 描述
一、单选题
1．船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的( )
A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同
2．下列关于波长的说法，正确的是( )
A.在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长
B.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长
C.在波的传播方向上，波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离
D.波长等于横波中波峰与波峰间的距离
3．如图甲所示为某机械波在时刻的波形图，如图乙所示为波上质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速率为20m/s
C.经过一个周期，质点P沿传播方向的位移大小为2m
D.内，处的质点通过的路程为22cm
4．沿水面传播一列水波，从某时刻开始计时，水面上的P、Q两个质点的振动图像分别如图1、2所示。已知波由P向Q传播，时刻，P、Q两质点间只有一个波峰（不包括P点），P、Q两点平衡位置间的距离为，下列说法正确的是( )
A.该水波的频率为
B.该水波的波长为
C.该水波的传播速度大小为
D.从到，质点P的路程为
5．如图甲所示，是两个完全相同的横波波源，两波源处质点的振动规律均如图乙所示；在的连线上，相邻的振动加强点间的距离为，则波传播的速度大小为( )
A. B. C. D.
6．在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴方向振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.a与b的周期之比为1∶2 B.O与P可能是在同一时刻开始振动的
C.a与b相遇后可能会出现干涉现象 D.O与P开始振动的方向可能是相同的
7．一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了，b和c之间的距离是，下列说法正确的是( )
A.此列波的波长为 B.此列波的波速为
C.此列波的频率为 D.此时质点N正沿x轴正方向运动
8．某同学手握弹簧左侧左右来回振动，使弹簧形成如图所示的纵波。已知相邻的密部和疏部相距，手每分钟左右完整振动30次，则该波的( )
A.振幅为 B.波长为 C.波速为 D.振动频率为
9．如图甲所示，在xOy平面内分布有两种不同的均匀介质，y轴为两介质理想的分界线。已知位于处的波源产生的机械波沿x轴传播，在和的区域内产生的波形图分别如图乙、图丙所示，则下列说法正确的是( )
A.在和的区域内，波的周期之比为2：1
B.在和的区域内，波的传播速度之比为1：1
C.当波源位于波峰时，处的质点位于波谷
D.当波源完成10个全振动时，位于的质点完成了8个全振动
10．某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形。图乙为绳上质点M的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波速大小为0.25m/s
C.若Q点平衡位置坐标为3.5m，Q质点的振动方程为
D.从时计时，再经过，P点经过的路程为0.7m
11．河北博物院馆藏有战国时期的编钟，该编钟为中山国的重要礼乐器。某编钟可发出“宫”音和“徵”音，经测定其频率分别为和。已知空气中声速为，水中声速为，则下列说法正确的是( )
A.在空气中传播时，“宫”音的波长大于“徵”音的波长
B.在水中传播时，“宫”音的波速远大于“徵”音的波速
C.由空气进入水中时，两音的频率均减小为原来的一半
D.由空气进入水中时，“宫”音的波长改变量小于“徵”音的波长改变量
二、多选题
12．周末，鹏程和小李到清江观光园去秋游，他俩发现公园内湖面上有只游船，游客周期性摇动双桨激起的水波源源不断地传向湖边、他俩用华为手机上的秒表记录了水面上漂浮的树叶在12秒共完成了6次全振动，他们又用该手机上“实用工具”中的“AR测量”测出树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s。鹏程10s内拍击水面10次让手激起的振动向周围传播，他们最后讨论得到正确结论的是( )
A.游客摇桨激起的水波波长是1m
B.鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加能产生干涉图样
C.他们观察到桨激起的水波波长比手激起的水波长长
D.鹏程用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅不改变
E.鹏程用手激起的水波能够绕过漂浮在湖中长为0.2m的木板
13．如图甲所示，艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩带的一端，彩带随之“波浪”翻卷，同时彩带上的“波浪”向前传播，把这样的“波浪”近似视为简谐横波。图乙为该横波在时刻的波形图，图丙为图乙中质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的传播速度为2.0m/s
C.时质点P的速度最大
D.10s内质点P运动的路程为12m
14．均匀介质中有向x轴负方向传播的机械波，如图所示为时的波形图，P为波源位置，已知时，位于x轴上处的质点Q第一次振动到达波谷。下列说法正确的是( )
A.该机械波的波速大小为
B.原点O处质点在内的振动路程为
C.处的质点在时到达波谷的位置
D.P点的振动方程为
15．如图所示，图甲为一波源的共振曲线，图乙中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在时刻的波形曲线。则下列说法正确的是( )
A.图甲中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率f大的方向移动
B.图乙中，波速一定为1.2 m/s
C.图乙中，波形时间间隔可能为2.5 s
D.图乙中的波遇到宽度为2 m的狭缝能发生明显的衍射现象
三、填空题
16．艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动长绸带的一端，绸带自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P点运动方向_________________（填“向上”“向下”“向左”或“向右”）。保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应_________________（填“增大”“减小”或“保持不变”）。
17．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。则：
(1)该波的振幅是_________cm。
(2)该波的波长是_________m。
(3)该波的波速是_________m/s。
四、实验题
18．一列沿x轴传播的简谐横波，其周期为T，时刻的波形图象如图中的实线所示，再经的波形图如图中的虚线所示，求：
（1）若波向右传播，则此列波的波速为多大？
（2）若波向左传播，则此列波的波速为多大？
（3）若波向左边传播，且周期大于0.2s，则平衡位置处的质点，从时开始，第一次到达波峰需要多长时间？
五、计算题
19．一片树叶漂浮在黄河水面上，虽然水面上的波正平稳地以的速率向着岸边传播，但该树叶并不向岸边靠近。若从第1个波峰到第11个波峰通过树叶的时间间隔为，求：
(1)该水波的周期T；
(2)该水波的波长λ。
20．湖面上停着A、B两条小船，它们相距20m。一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次。当A船位于波峰时，B船在波谷，若两船之间还有一个波峰。
(1)求水波的波速。
(2)已知A船的振幅为10cm，取A船开始振动时为时刻，求18s内小船A走过的路程为多少？
参考答案
1．答案：A
解析：声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。
故选A。
2．答案：A
解析：A.在一个振动周期内，波向前传递一个波长的距离，故A正确；
B.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程是四个振幅，故B错误；
C.在波的传播方向上，波长等于相邻的两个振动情况总是相同的质点平衡位置间的距离，故C错误；
D.横波中相邻的两个波峰之间的距离等于波长，故D错误。
故选A。
3．答案：D
解析:A.根据图乙的振动图像，结合图甲可知，在时刻质点P沿y轴负向振动，可知该波沿x轴负方向传播，A错误；
B.由图甲可知，该波波长，由图乙可知，该波周期，故波的传播速率，B错误；
C.质点不随波移动，只在平衡位置上下运动，C错误；
D.振幅内，处的质点通过的路程，D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：
5．答案：C
解析：两波源连线上，相邻的振动加强点间的距离为
解得
由图乙可知波振动的周期
则波传播的速度大小为
故选C。
6．答案：A
解析：A.由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度v相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为根据可得，a与b的周期之比为，故A正确；B.因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到和处的时刻相同，可知O与PC.a动的时刻不相同，故B错误；C.a与b的周期之比为，根据可知，a和b的频率不同，故a和b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；D.波源的起振方向与波传播过程中最前端质点的起振方向相同，根据“上下坡”法可得，波a最前端处质点起振方向沿y轴负方向，所以O的起振方向沿y轴负方向；波b最前端处质点起振方向沿y轴正方向，所以P的起振方向沿y轴正方向，O与P开始振动的方向不同，故D错误。故选A。
7．答案：B
解析：相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，所以b和c之间的距离就是一个波长，即，A错误；
质点b的起振时刻比质点a延迟了，说明波是向x轴正方向传播的，质点N正沿y轴负方向运动，b和a之间的距离是半个波长，故，此列波的频率为，此列波的波速为，B正确，C、D错误。
故选B。
8．答案：C
解析：由于手的振动幅度未知，故波的振幅无法得知。相邻的密部和疏部相距，故波长手每分钟来回振动30次，故周期
波速
故选C。
9．答案：D
解析：A.波由一种介质进入另一种介质，波的频率不变，周期不变，故A错误；
B.由图乙可知，的区域内的波长为10m，由图丙可知，的区域内的波长为5m，根据可知，在和的区域内，波的传播速度之比为，故B错误；
C.由题图可知，处与处的波源相差两个波长，则当波源位于波峰时，处的质点也位于波峰，故C错误；
D.由图乙、图丙可知，机械波由波源传到处需要2个周期，故当波源完成10个全振动时，位于的质点完成了8个全振动，故D正确。
故选D。
10．答案：C
解析：A.M质点后开始向y轴负方向运动，根据同侧法可知简谐波在向x轴负方向传播，故A错误；
B.根据图甲可知道简谐横波的波长为
同时根据图乙可知周期
波速
故B错误；
C.若质点Q平衡位置坐标为，根据简谐横波在时刻的波形图，可知此时Q的y轴位置为其初始振动位置，可得振动方程为
故C正确；
D.时，质点P在最大位移处，再经过即，P点经过的路程大于，故D错误。
故选C。
11．答案：A
解析:A．在空气中传播时，＂宫＂音的波长为＂徵＂音的波长为
可知＂宫＂音的波长大于＂徵＂音的波长，故A正确；
B．波速由介质决定，同一介质中不同频率的声波波速相同。水中两音的波速均为，故B错误；
C．声波从空气进入水中时，频率由振源（编钟振动）决定，保持不变，故C错误；
D．由空气进入水中时，＂宫＂音的波长改变量为＂徵＂音的波长改变量为
可知＂宫＂音的波长改变量大于＂徵＂音的波长改变量，故D错误。
故选A。
12．答案：ACE
解析：A.树叶在12秒共完成了6次全振动，所以振动周期为
树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s，所以传播速度为
故水波波长为
故A正确；
B.桨激起的波的频率为
鹏程用手激起的水波的频率为
两列波的频率不相等，所以鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加不能产生干涉图样，故B错误；
C.波速由介质决定，所以波速不变，由于波长
可知桨激起的水波波长比手激起的水波长长，故C正确；
D.由于水波不是简谐波，所以用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅要改变，故D错误；
E.一切波都能发生衍射现象，所以鹏程用手激起的水波能够绕过漂浮在湖中长为0.2m的木板继续向前传播，故E正确。
故选ACE。
13．答案：AC
解析:A.由图丙可知，时刻质点P沿y轴负方向振动，结合图甲并由质点的振动方向和波的传播方向的关系可知，该波沿x轴负方向传播，故A正确；
B.由图乙可知，该波的波长
由图丙可知，该波的周期
故该波的传播速度为，故B错误；
C.时刻质点P经过平衡位置，速度最大，时，即经过一个周期，质点P应经过平衡位置，速度最大，故C正确；
D.因10s等于5个周期，故10s内质点P运动的路程为，故D错误。故选AC。
14．答案：ACD
解析:A.由图可知时波传到，可知波的起振方向沿y轴负方向，当质点Q第一次振动到达波谷振动了，则波向左传播了，传播的时间为，所以
则，故A正确；
B.该波传播到O点的时间为
所以O处质点振动时间为1.0s，振动路程为，故B错误；
C.由图可知，波沿x轴负方向传播，的质点时向上振动，在时，经历了，恰好位于波谷的位置，故C正确；
D.由图可知，振幅为10cm，周期，所以P点的振动方程为根据题意，时，，且质点向y轴负方向振动，则，所以，故D正确。
故选ACD。
15．答案：BCD
解析：A.当驱动力频率等于物体的固有频率时产生共振，振幅最大，驱动力周期变小时，物体的固有频率不变，则振动曲线的峰不变，故A错误；
B.由共振曲线读出共振状态下的振动频率为，由（b）图知，波长为，则波速为
故B正确；
C.共振状态下的振动周期为
若波向左传播，则（b）图中波形时间间隔为
，，1，2，…
当时有
故C正确；
D.当障碍物的尺寸小于波长时能发生明显的衍射现象，该波的波长为4m，则（b）图中波长遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象，故D正确。
故选BCD。
16．答案：向上；增大
解析：从图中可知绸带上形成的波是自左向右传播的，根据波形平移法，可判断绸带上P点运动方向向上；
绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，说明波长变小，而同种介质中同类型波的传播波速是不变的，根据
可知运动员上下抖动的周期变短、频率增大。
17．答案：(1)5
(2)4
(3)2
解析：（1）该波的振幅是5cm；
（2）该波的波长是4m；
（3）该波的波速是。
18．答案：（1）
（2）
（3）0.6s
解析：（1）由图可知，波长为2m，若波向右传播，内传播的最短距离为
（，2，3，…）
则此列波的波速为
（，2，3，…）
（2）若波向左传播，内传播的最短距离为
（，2，3，…）
则此列波的波速为
（，2，3，…）
（3）若波向左边传播，且周期大于0.2s，从时开始，平衡位置处的质点向y轴负方向运动，时第一次到达波谷，则第一次到达波峰需要0.6s。
19．答案：(1)
(2)
解析：（1）由题意可得
解得
（2）根据波长、周期、波速的关系，可得
代入数据解得
20．答案：(1)
(2)
解析：（1）由题知每条船每分钟上下浮动20次，则每秒振动次，则波的频率为，A船位于波峰时B船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，则两船之间的距离等于1.5个波长，即有
则波速为
（2）A振动的时间
所以船A走过的路程为24个振幅，设振幅，则路程
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