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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．均匀介质中的波源O开始振动后，经4s距离波源16m处的质点也开始振动，且该质点振动的频率为2Hz，则该波的波长为( )
A.4m B.2m C.1m D.0.5m
2．介质中的质点P振动激发一列简谐横波在均匀介质中传播，若质点P振动频率增大，关于描述该波的物理量，下列说法正确的是( )
A.波长增大 B.波长减小 C.传播速度增大 D.传播速度减小
3．手握细绳上A点带动细绳上各点上下做简谐运动，某时刻波形如图所示，增大手的振动频率，则( )
A.波速增大 B.波速减小 C.波长变大 D.波长减小
4．如图所示，同学甲手指周期性点击水面，原来平静水面中形成了以手指为中心的一圈一圈的涟漪，使得水面上的树叶也上下振动起来，同学乙利用手机中的秒表功能，记录下了树叶6s内有24次到达波峰，由于机械波的传播速度由介质决定，通过查资料，发现水中涟漪从中心向外扩散的速度大约是1m/s，那么，水中涟漪波峰与相邻波谷之间的水平距离约为( )
A.0.4m B.0.5m C.0.25m D.0.125m
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示，已知该波的周期，下列说法正确的是( )
A.该波的波速一定为0.8m/s B.该波的振幅一定为0.04m
C.该波的波长可能为0.08m D.该波的周期为0.4s
6．如图，甲为一列横波在时的波动图像，乙为该波处质点P的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波的传播速度为4m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.时，处的质点刚开始振动
D.从到1.75s的过程，质点P运动的路程为1.2cm
7．舞蹈演员抖动丝带的一端O（振源），使其从平衡位置沿y轴正方向开始振动，丝带随之舞动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在最初的0.6s内，振源O与处的质点间第一次出现如图所示波形，则波的周期T、波速v可能是( )
A.， B.，
C.， D.，
8．如图所示，是某同学体检时做了一次心电图的输出部分纸带图。他发现心电图仪器和打点计时器有类似之处，心电图仪器卷动纸带，匀速率输出纸带，速度大小为0.03m/s。图中方格纸每小格长1.2mm，则这位同学的心率最接近( )
A.50次/min B.60次/min C.75次/min D.90次/min
9．微风吹起，牧野湖中一列水波以速度v向前传播，频率为f，则该波的波长为( )
A. B. C. D.
10．一列简谐横波以1m/s的速率沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离，如图甲所示.若时，质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示.则B点的振动图象为下面四个图中的( )
A. B.
C. D.
11．如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是( )
A.此波在向x轴正方向传播
B.经过2s时间，质点P沿波的传播方向移动8m
C.该波的传播速率为4m/s
D.质点M从图示位置开始运动路程为0.4m时，所需的时间为0.4s
二、多选题
12．平静水面上的O点处有一物体做竖直方向的简谐运动，形成在水面上传播的简谐波，观察发现水面上相距L的两点开始振动的时间相差t，已知三点共线，且，下列说法正确的是( )
A.振动周期可能不同 B.距离可能越来越大
C.水面波传播速度可能为 D.水面波传播速度可能为
13．湖面上停着A、B两条小船，它们相距15m。一列水波正在湖面上沿A、B连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动30次。当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰。下列说法正确的是( )
A.该列水波的波长是7.5m
B.该列水波的传播速度大小为
C.该列水波的频率是5Hz
D.两条小船的速度始终大小相等
14．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。由图可知( )
A.质点振动的周期
B.波速
C.因一个周期质点运动0.8m，所以波长
D.从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了2m
15．一列简谐横波在时的波形如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知波在介质中的波长为，则下列说法正确的是( )。
A.波速为 B.波速为
C.质点P的平衡位置坐标为 D.质点P的平衡位置坐标为
三、填空题
16．在海洋气象观测中，一列沿x轴传播的海浪（可视为简谐波）被监测站记录，时刻的波形图如图甲所示，位于处浮标P的振动图像如图乙所示。海浪沿x轴的___（选填“正方向”或“负方向”）传播，传播速度大小为___m/s。
17．为了缓解学习压力，学校组织同学们外出郊游。来到一处平静的水潭时，两位同学看见岸边不远处的水面上飘着一片树叶，于是两人决定利用所学知识粗测水波波速和树叶离岸边的距离。如图，首先两人粗略确定C点树叶与岸边的垂足O，然后两人分别立于A、B两点，粗测，，两人用电子手表测定水波分别从A和B到达C点的时间为，，由此可知树叶到岸边的垂直距离__________m，水波波速__________m/s。
四、实验题
18．某实验小组利用如图所示的装置观察光的干涉现象。单色光从单缝S射出，一部分直接射到光屏上，另一部分经平面镜反射后投射到光屏上，两束光在光屏上形成干涉条纹。已知单缝S到平面镜的竖直距离为h，到光屏的水平距离为D。
（1）实验中观察到干涉条纹模糊，为使干涉条纹清晰，下列操作正确的是( )
A.改变平面镜与单缝的竖直距离
B.调整平面镜的角度，使之与单缝S平行
C.改变平面镜与单缝的水平距离
D.改变平面镜与光屏的距离
（2）若测得第2条亮纹中央到第7条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长__________（用h、D、表示）；
（3）若将平面镜MN稍向下平移，相邻两条亮纹之间的距离将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
五、计算题
19．如图所示，一直角三棱镜截面，，，斜边长为，其折射率为，一束平行光从斜边距A点处的O点平行于边射入该棱镜（光在真空中的速度，不考虑光的反射）。
(1)做出光的折射光路图，并求光线射出棱镜时的偏向角（偏向角指从面射出光线与从射入光线夹角）；
(2)求光在棱镜中传播的时间。
20．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，带动质点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。已知相邻两质点间的距离为1m，时，质点1第一次偏离平衡位置20cm速度恰好为零，此时质点5刚要被带动。求：
(1)这列波的振幅和波速分别是多少？
(2)时，质点5的位移是多少？
(3)质点17开始振动时，质点1的路程是多少？
参考答案
1．答案：B
解析：
2．答案：B
解析：CD.波速v由介质性质决定，若质点P振动频率增大，波速不变，CD错误；
AB.根据，若质点P振动频率f增大，波长减小，A错误，B正确。
故选B。
3．答案：D
解析：AB.波速与介质有关，波速不变，故AB错误；CD.频率增加，由知波长减小，故C错误，D正确。故选D。
4．答案：D
解析：树叶6s内有24次到达波峰，周期为根据解得波长为0.25m，水中涟漪波峰与相邻波谷之间的水平距离约故选D.
5．答案：D
解析:ACD.因为和时的波形分别如题图中实线和虚线所示，二者最多相差半个周期，故而，故周期为由题图可知，波长为16cm，即波速为故D正确，AC错误：
B.振幅是从平衡位置到最大位移处的距离，从题图上看出振幅是0.02m，故B错误。
故选D。
6．答案：A
解析:A.由题图可知波长为
周期为
所以该波的传播速度为
故A正确；
B.由图乙可知，时质点P经过平衡位置且正在沿y轴负方向运动，结合图甲可知，波沿x轴正方向传播，故B错误；
C.由图甲可知，时波传播到处，处的质点已经开始振动，故C错误；
D.从到1.75s过程中，
质点P运动的路程为
故D错误。
故选A。
7．答案：A
解析：由图知波的波长振源从平衡位置沿y轴正方向开始振动，则有可得根据解得故选A。
8．答案：B
解析：两次心跳之间的时间间隔内纸带运动的距离为则心跳的频率为次/min，B正确。故选B。
9．答案：B
解析：根据波的传播公式，波速v、波长λ、频率f满足关系式，变形可得波长。故选B。
10．答案：B
解析：由振动图象得到，则波长，A点开始振动方向向上。而AB间距离，波从A传到B时间为，即B在A振动3s后开始振动，B点的起振动方向与A点相同，均向上，由上分析可知B正确。
11．答案：C
解析：A.由图乙可知，0s时质点P沿y轴负方向运动，由上下坡法可知波的传播方向为x轴负方向，故A错误；
B.质点P不会随波逐流，只会上下振动，故B错误；
C.由图可知，波的波长为4m，周期为1s，波的传播速率为
故C正确；
经过时间，P运动的路程故C错误；
D.当质点M运动的路程为0.4m时，到达波谷的位置，用时
s
故D错误。
故选C。
12．答案：CD
解析：简谐波形成后，各振动质点周期相同，各质点不会随波移动，A、B错误;若O在两点外侧，波的传播速度为，若O在两点内侧，波的传播速度为，C，D正确.
13．答案：BD
解析:A.由题意可知，A、B两船之间的距离为
解得波长为，故A错误；
B.每条小船每分钟上下浮动30次，则振动周期为
则波速为，故B正确；
C.该列水波的频率为，故C错误；
D.由于两船的距离为半波长的奇数倍，故两者步调总是相反，所以两者速度始终大小相等，方向相反，故D正确。故选BD。
14．答案：AB
解析：AB.由图甲读出波长由图乙读出周期则波速为故AB正确；C.质点P在一个周期质点运动的路程为横波的波长等于振动在一个周期内传播的距离，不等于质点P在一个周期内通过的路程，故C错误；D.由图乙可知质点P在时刻向下振动，结合甲图知简谐波没x轴正方向传播，从该时刻起经过0.15s，波沿x轴正方向传播的距离故D错误。故选AB。
15．答案：AD
解析:AB.由图乙可知，波的周期为1.2s，则波速为故A正确、B错误；
CD.振动方程为可知时，质点P的位置坐标为由图甲可知，时，该列波的波动方程为将代入，可得解得故C错误、D正确。
故选AD。
16．答案：正方向；15
解析:如图乙可知，时，P点向上振动，由甲图同侧法可知，波沿x轴正方向传播；
由甲图可知，乙图可知周期
由
解得
17．答案：12;2
解析：由
解得
18．答案：（1）B
（2）
（3）变小
解析：（1）A.改变平面镜与单缝的竖直距离，对干涉条纹清晰度没有影响，故A错误；
B.若平面镜与单缝S不平行，反射后的光线离光屏距离较远，导致干涉条纹不清晰，故B正确；
C.改变平面镜与单缝的水平距离，不会影响条纹清晰度，故C错误；
D.改变平面镜与光屏的距离,不会影响条纹清晰度，故D错误。
故选B。
（2）条纹间距为
缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮间距公式
其中，
可得
联立可得波长为
（3）条纹间距为
缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮间距公式
其中，
可得
若将平面镜MN稍向下平移,h变大，相邻两条亮纹之间的距离将变小。
19．答案：(1)，；(2)
解析：(1)光的折射光路如图所示
由折射定律可得
解得
由几何关系可知，光线从边射出时的入射角为，故折射角为，即光线射出棱镜时的偏向角
(2)光在棱镜中的传播速度为
由几何关系可知，光在棱镜中光程为，故光在棱镜中传播的时间为
解得
20．答案：(1)，
(2)
(3)
解析：（1）由题可知，质点1偏离平衡位置的最大距离就是振幅，则有
由题分析，可知从到，质点5刚要被带动，波传播的距离
则波速为
（2），质点5开始振动，质点1第一次偏离平衡位置0.2m，则有
解得
当时，质点5振动的时间为1.5s，即
故质点5的位移
（3）质点17开始振动时，波传播了，则时间为
即振动了一个周期，则质点1的路程为
解得
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