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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 波的形成
一、单选题
1．一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图，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……各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点9刚要开始运动。下列说法正确的是()
A.时，质点4的刚开始振动
B.时，质点9开始向下运动
C.时，质点5的加速度达到最大
D.时，质点13第一次到达波峰
2．能说明光是横波的是( )
A.全反射 B.干涉 C.偏振 D.衍射
3．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A.对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B.对于纵波质点的运动方向与波的传播方向一定相同
C.形成纵波的质点，随波一起迁移
D.空气介质只能传播纵波
4．如图所示，S为波源，为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些。以上方法正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
5．下列关于波的说法正确的是( )
A.介质中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
B.当波浪冲击力的频率接近船的固有频率时，可能使航行的轮船发生共振而倾覆
C.利用波的衍射可测定人造卫星位置的变化情况
D.变化的电场一定产生变化的磁场，形成电磁场，发出电磁波
6．下列有关光现象的说法正确的是( )
A.激光测距是应用了激光的相干性好的特点
B.光导纤维是应用了光的衍射的原理
C.雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这是光的色散现象
D.光的偏振现象说明光是一种纵波
7．下列关于光的特性的说法中，错误的是( )
A.太阳光不显示出偏振性，月光显示出偏振性
B.泊松亮斑属于光的衍射现象，能够说明光的波动性
C.利用激光平行度好的特性，可以精准定位远距离目标
D.光是纵波，它的传播不需要介质
8．关于光现象及其应用，下列说法正确的是( )
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光亮度高的特点
C.雨后彩虹是由光的干涉产生的
D.白光的单缝映射图样红光在内缘紫光在外缘
9．在四川汶川大地震中，安县桑枣中学无一师生伤亡，这与该校平时的消防演练工作及普及地震防震救援知识分不开，根据横波和纵波到达地面的时间间隔，全校师生在很短时间内全部到达安全地带.某地区地震波中的横波传播速率和纵波传播速率分别约为和.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，震源处于地震仪的正下方，观察到两振子开始振动的时刻相差，则( )
A.P先开始振动，震源距地震仪约 B.P先开始振动，震源距地震仪约
C.H先开始振动，震源距地震仪约 D.H先开始振动，震源距地震仪约
10．地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波在监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是( )
A.地震横波的周期为
B.用于地震预警监测的是横波
C.若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为
D.若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为
11.(0分)如图,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3…现使质点1在竖直方向做简谐振动,振动将沿绳向右传播,质点1起振方向向上,当振动传播到第13点时,质点1恰好完成一次全振动,此时质点9的运动情况是( )
A.加速度方向向上 B.加速度正在增大
C.速度方向向上 D.速度方向向下
12．“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感．这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波中横波的说法正确的是( )
A.介质中质点沿波的传播方向移动
B.介质中质点的振动速度等于波速
C.横波是传递能量的一种方式
D.横波由一种介质进入另一种介质时频率发生变化
二、多选题
13．下列说法正确的是( )
A.海市蜃楼是光发生干涉的结果
B.激光有很好的相干性
C.水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由海水进入气泡时发生了全反射
D.光的偏振现象说明光是一种纵波
14．下列说法正确的是( )
A.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
B.衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C.声源靠近听者，听者接收到的声波频率大于声源的原频率
D.光的偏振现象说明光是一种横波
15．下列有关横波与纵波的说法正确的是( )
A.沿水平方向传播的波为横波
B.纵波可以在固态、液态、气态介质中传播
C.纵波与横波不可以同时在同一介质中传播
D.凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波
三、填空题
16．频率相同的声波,在空气和水中比较,在__________中更容易发生明显的衍射现象,这是因为__________的缘故。
17．两个相干波源发出的两列波分别用不同的同心圆表示,其波峰用实线表示,虚线表示波谷,某一时刻两列波在空间传播的情况如图所示,在两列波相遇空间有四点,则振动加强的点是__________,振动减弱的点是__________.
四、实验题
18．两列频率、起振方向均相同的波S1、S2,在同一介质中传播时,某时刻t形成如图所示的干涉图样,图样中两波源S1、S2同时为波谷(实线表示波峰,虚线表示波谷),在图中标有A、B、C三个位置点,则振动加强的点是__________,振动减弱的点是__________.
五、计算题
19．如图所示,A处放一频率为400Hz的音叉,经过橡皮管ACB和ADB连通到B处,在B处完全听不到音叉振动的声音.已知管ACB的长度为0.4m,声音在空气中传播速度为320m/s,那么管ADB的长度至少为多少
20．[物理——选修3-4]
（1）一平面简谐横波以速度沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移，该波的波长为_______m，频率为_______Hz。时刻，质点A__________（填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”）。
（2）如图，边长为a的正方形为一棱镜的横截面，M为边的点。在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在边的N点恰好发生全反射，反射光线从边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及两点之间的距离。
参考答案
1．答案：D
解析:A.时，质点5刚开始振动，故A错误；
B.由同侧法可知，时，质点9开始向上运动，故B错误；
C.时，质点5到达平衡位置向下振动，则此时质点5的加速度为零，故C错误；
D.时，质点13已经振动了时间，第一次到达波峰，故D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：A.水中气泡因全反射而显得明亮;B.肥皂膜因干涉而呈现彩色条纹;C.利用光的偏振可以检验光是横波;D.单色光因单缝反射而显得明亮;故选C.
3．答案：D
解析：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波,质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误;纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反,B错误;无论是横波还是纵波,质点都不随波迁移,C错误;横波不能在空气中传播,空气只能传播纵波,D正确.
4．答案：B
解析：A点没有振动,说明衍射现象不明显,即狭缝的尺寸比波长大得多.为使A点振动,可使波长大些或使狭缝窄一些.
5．答案：B
解析：A.介质中质点的振动方向一定与横波的传播方向垂直，与纵波的传播方向平行，故A错误；
B.波浪冲击力使船做受迫振动，当波浪冲击力的频率接近船的固有频率时，可能使航行的轮船发生共振而倾覆，故B正确；
C.利用波的多普勒效应可测定人造卫星位置的变化情况，故C错误；
D.均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，不能形成电磁场，更不能发出电磁波，故D错误。
故选B。
6．答案：C
解析：A.激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故A错误；
B.光导纤维是应用了全反射的原理，B错误；
C.雨过天晴后，有时天空中出现彩虹，这种现象是光的色散现象，选项C正确；
D.光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：A.太阳光是自然光，各个方向振动的光的强度相同，月光是偏振光，故A正确；
B.当单色光照射在直径恰当的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑。衍射说明光的波动性，故B正确；
C.激光平行度好，不容易发散，方向性强，故C正确；
D.光的传播不需要介质正确，但光是横波而不是纵波，D错误。
本题选错误的，故选D。
8．答案：B
解析：A.光的偏振现象说明光是一种横波，A错误；
B.用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光亮度高的特点，B正确；
C.雨后彩虹是由光的色散产生的，为光的折射现象，C错误；
D.条纹间距与波长成正比，对于一级条纹，条纹间距就是该条纹与中央位置的距离，红光波长最大，距离中央最远，处在最外侧，同理，紫光处在最内侧，D错误。
故选B。
9．答案：A
解析:由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，故P开始振动.设地震仪与震源的距离为x，则有
代入数据解得
所以A正确；BCD错误；
故选A。
10．答案：C
解析：A.由题图振动图像可知地震横波的周期为
A错误；
B.由题图波动图像可知地震横波的波长为
则地震横波的波速为
因此用于地震预警监测的是纵波，B错误；
C.若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为
C正确；
D.由题图可知
又角速度
初相位
则若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为
D错误。
故选C。
12．答案：C
解析：A.机械波传播的是振动形式，介质中质点不沿波的传播方向移动，A错误；B.介质中质点的振动速度与波速无关，B错误；C.横波是传递能量的一种方式，C正确；D.横波由一种介质进入另一种介质时频率不变，D错误。故选C。
13．答案：BC
解析：A.海市蜃楼是光发生折射的结果，故A错误；
B.激光有很好的相干性，故B正确；
C.水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由海水进入气泡时发生了全反射，故C正确；
D.光的偏振现象说明光是一种横波，故D错误。
故选BC。
14．答案：CD
解析：A.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好，方向性好的特点，A错误；
B.衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，B错误；
C.声源靠近观察者，根据多普勒效应可知，观察者接收到的声波频率大于声源的频率，C正确；
D.光的偏振现象说明光是一种横波，D正确。
故选CD。
15．答案：BD
解析：振动方向与传播方向垂直的波为横波，A错误；纵波和横波都可以在固态、液态、气态介质中传播，B正确；纵波与横波可以同时在同一介质中传播，如地震波中既有横波又有纵波，C错误；振动方向与波传播方向在同一条直线上的波就是纵波，D正确.
16．答案：水; 同频率的声波在水中的波长长
解析：频率相同的声波在水中的波长比在空气中的波长长,所以对同样的障碍物更容易发生明显的衍射现象。
17．答案：；K
解析：当波峰和波峰叠加或波谷和波谷叠加时,振动加强.当波峰和波谷叠加时,振动减弱.在图中M点为波峰和波峰叠加,因此振动加强,为波谷和波谷叠加,振动加强,K点是波峰和波谷叠加,振动减弱.
18．答案：A; B、C
解析：从题图中可以知道,A点距波源S1、S2的距离均为1.5λ,即x1=1.5λ,x2=1.5λ,故A到S1、S2的距离差Δx=x1-x2=0,是两个波峰相遇,所以A为振动加强点,B点距S1距离x1=1.5λ,距S2距离x2=2λ,故B到S1、S2的距离差=λ,是波谷与波峰相遇,所以B为振动加强点,通过分析我们可得知,振动加强点离两波源的距离差满足:Δx=nλ(其中n=0,1,2,3,…).C点距S1距离x1=2λ,距S2的距离x2=1.5λ,故C到两波源S1、S2的距离差为Δx=x1-x2=0.5λ,是波峰与波谷相遇,所以C点是振动减弱点,同样可看出,振动减弱点离波源的距离满足:Δx=(2n+1)λ/2(其中n=0,1,2,3,…).
19．答案：0.8m
解析：要使B处听不见声音,则A发出的声音经管道后在B点干涉减弱,根据干涉减弱条件,则=,则长度最小值满足=+又v=λf,得="0.8" m,故的最小值为0.8 m.
答案： D解析： 由题,质点1的起振方向向上,介质中各质点起振方向均向上,波向右传播,画出1-13个质点间的波形如图所示,由图可以看出,质点9正在向下运动,速度方向向下,位移减小,加速度也正在减小.
故选D20.
（1）答案：4；0.5；向下运动
解析：由，并结合题图有，可得，频率，周期。由于时刻质点A向下运动，所以时刻质点A向下运动。
（2）答案：见解析
解析：设光在面的折射角为r，则由折射定律有
光在面恰发生全反射，有
由几何知识有
联立解得
设，则有
联立解得
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