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波的形成和描述--2025-2026学年高中物理鲁科版选择性必修第一册课时作业
一、单选题
1．如图所示，波浪发电机是一种将海洋波浪的动能转化为电能的装置，由浮标和固定浮标的长锚链组成，浮标随波浪上下运动驱动发电机发电。波浪可视为简谐波，某时刻浮标A、B均处于同一列波的波峰且两浮标间有两个波谷，经过1 s时间，浮标A第一次到达波谷。已知两个浮标A、B相距20 m，则波浪的波速为( )
A. B. C. D.
2．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A.月球太冷，声音传播太慢 B.月球上没有空气，声音无法传播
C.宇航员不适应月球，声音太轻 D.月球上太嘈杂，声音听不清楚
3．一列沿着绳子向右传播的横波，在传播方向上有A、B两点，它们的振动方向相同，C是的中点，则C点的振动方向( )
A.一定跟A、B两点的振动方向相同
B.一定跟A、B两点的振动方向相反
C.可能跟A、B两点的振动方向相同，可能跟A、B两点的振动方向相反
D.无法确定
4．一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶（如图），下列对树叶运动情况的叙述正确的是( )
A.树叶慢慢向湖心运动 B.树叶慢慢向湖岸漂去
C.在原处上下振动 D.沿着波纹做圆周运动
5．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A.不论是横波还是纵波，都是前一质点的振动带动后一质点的振动，后一质点必须重复前一质点的振动
B.在波的传播过程中，各质点的振动速度是相同的
C.横波只能在固体介质中传播，固体介质不能传播纵波
D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
6．区分横波和纵波的依据是( )
A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动
B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播
C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上
D.波传播距离的远近
7．质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则( )
A.该波为纵波
B.质点S开始振动时向上运动
C.两质点振动步调完全一致
D.经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离
8．如图所示，甲图表示两个振动完全相同的相干波源和同时振动产生的水波，圆实线和圆虚线分别表示波峰和波谷，B是A、C连线的中点；E、F分别在相邻圆实线上且E在连线上，E、F两点间的水平距离为4m，乙图为A处质点的振动图像，下列说法正确的是( )
A.B处质点不振动
B.A、D两点均为振动加强点
C.质点C经过0.4s运动到A点
D.产生的波以1m/s的速度向外传播
9．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则( )
A.该绳波为纵波
B.a点经1s运动到b点
C.手抖动变快，波长变短
D.b点的速度一定为2m/s
10．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
11．如图所示是某水池的剖面图，A、B两区域水深分别为，其中，点O处于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，O、M间距离为3m，O、N间距离为4m。时，M点从平衡位置向上振动，N点从平衡位置向下振动，形成以M、N点为波源的水波(可看作简谐横波)，两波源振动频率均为2Hz，振幅均为5cm。当时，O点开始振动且振动方向向下。已知水波的波速跟水深关系为，式中h为水的深度，。下列说法正确的是( )
A.区域B的水深
B.A、B两区域水波的波长之比为2:1
C.时，O点经平衡位置向上振动
D.后，MN之间存在10个振幅为10cm的点
12．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
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．位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是( )
A.时，波源的位移为正
B.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
C.时，质点a沿y轴负方向振动
D.在0到1s内，质点b运动总路程是1.05m
15．电磁波使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场
B.水波、声波和电磁波的传播都离不开介质
C.电磁波是一种物质，具有能量
D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
16．某介质中两持续振动的振源A、B分别位于x轴上和处，时刻两极源同时开始振动，形成甲、乙两列简谐横波，如图所示，时刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。振源的振幅均为2cm。则下列说法正确的是( )
A.这两列波的波速大小均为1m/s
B.叠加稳定后，A、B两点间（不包括A、B两点）共有7个点始终不动
C.从至过程中，质点C运动的路程为24cm
D.振源B的振动方程为
三、填空题
17．横波和纵波
（1）横波与纵波的比较
定义 标志性物理量 实物波形
横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 ①波峰：凸起的最高处②波谷：凹下的最低处
纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 ①密部：质点分布最密的部分②疏部：质点分布最疏的部分
（2）声波
发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，声波不仅能在空气中传播，也能在_______、_______中传播。
18．如图，绳的左端随手上下振动在绳上形成简谐横波，以绳的左端点为坐标原点建立直角坐标系。已知手振动周期为0.2s，则这列绳波的波速大小为___m/s；从图示时刻开始计时，处的质点P在1s内通过的路程为3m，则这列绳波的振幅为___m。
四、计算题
19．如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上、处，两波源都沿y轴方向振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为。
(1)求这两列波的波长λ；
(2)两波源之间有几个振动加强点？
20．介质中一质点O做简谐振动，振幅为，振动周期为，以O为原点建立平面直角坐标系，质点O引起的横波沿着x轴正方向传播。时刻质点O的位移为，此时的波动图像如图所示。求：
(1)当时，质点O的位移；
(2)求时，波形图的方程。
参考答案
1．答案：A
解析：ABCD.已知经过1 s时间，浮标A第一次到达波谷，则波传播的周期，又知某时刻浮标A、B均处于同一列波的波峰且两浮标间有两个波谷，且两个浮标A、B相距20 m，则，则。
故选A。
2．答案：B
解析：声音的传播方式为声波，而形成波必须满足两个条件：振源和介质。月球上没有空气，即没有介质，无法形成波。
故选B。
3．答案：C
解析：波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离波源的距离有关。设某时刻绳子形成如答图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3点的振动方向相同（向上）。由答图可知：若A、B为1、2两点，则中点C向下振动，与A、B两点的振动方向相反；若A、B为1、3两点，则中点C向上振动，与A、B两点的振动方向相同，ABD错误，故选项C正确。
故选C。
4．答案：C
解析：由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动。
故选C。
5．答案：A
解析：A.不论是横波还是纵波，由于波源的振动，以及相邻质点间的相互作用力，前边的质点会带动后边的质点振动起来，后边的质点是在前一质点的作用下做受迫振动的，周期和频率都是相同的，故A正确；
B.各质点的运动是变速运动，并且各质点不一定是同步调振动的，故B错误；
C.固体既能传播横波也能传播纵波，故C错误；
D.两个水平方向不一定在同一直线上，可能两个水平方向是垂直的，故D错误。
故选A。
6．答案：C
解析：在现实生活中，绳上波为横波，声波为纵波，有些机械波既有横波，也有纵波。例如：地震波既有横波成分，又有纵波成分。横波与纵波分类的依据是质点振动方向和波传播方向的关系，若两者互相垂直，为横波，若两者在一条直线上，为纵波。
故选C。
7．答案：B
解析：A.由图可知，该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直，是横波，故A错误；
B.由图，根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，则质点S开始振动时向上运动，故B正确；
C.由图可知，两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，故C错误；
D.质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。
故选B。
8．答案：D
解析:A.由图甲可知，直线AC上的点都是振动加强点，可知B处质点振动加强，故A错误；
B.A点是波峰与波峰相遇点，振动加强；而D点为波峰与波谷相遇点，振动减弱，故B错误；
C.机械波传播过程中，质点只在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误；
D.由图可知，波长周期则波速，故D正确。
故选D。
9．答案：C
解析:A.由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误；
B.质点不随波迁移，故B错误；
C.手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据可知，波长变短，故C正确；
D.b点上下做简谐运动，速度一直改变，故D错误。故选C。
10．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。
11．答案：D
解析:A.时，O点开始振动且振动方向向下，可知此时N点的波源形成的波刚好传到了O点，则水波在区域B的波速
根据，可得，故A错误；
B.水波在区域A的波速
根据λ＝，可得，
可知A、B两区域水波的波长之比为，故B错误；
C.时，M点的波源形成的波向右传播的距离，恰好传播至O点，该波使O点在平衡位置向上振动
此时，N点的波源使O点振动的时间
则时，N点的波源形成的波使O点在平衡位置向下振动，两列波的振幅、频率相同，由波的叠加原理可知，此时O点在平衡位置静止，故C错误；
D.时间内，两列波分别传播的距离为，
故两列波均恰好传播到对方波源位置，由于两列波在两个区域的波长均为，，由于M，N起振方向相反，故在A区域某位置距离MO的波程差为半波长的奇数倍的点为干涉相长振幅叠加，即
满足条件则有的距离为
即6个位置；在B区域某位置距离MO的波程差为半波长的奇数倍的点为干涉相长振幅叠加，即
满足条件则有的距离为
即4个位置；共计10个位置，故D正确。
故选D。
12．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。
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：AD
解析:A.由图可知，波的波长由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得解得根据同侧法可知，波源的振动方向向上，即时，根据周期性并结合波的图像可知，此时波源处于平衡位置上方且向上运动，即位移为正，故A正确；
B.波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故B错误；
C.波的波速波源停止振动，到质点a停止振动的时间即质点a还在继续振动，到时间波传播的距离为即x轴正方向的波由题干图中向右平移0.35m，结合图象可知质点a位移为正且向y轴正方向运动，故C错误；
D.波传到点b所需的时间在0到1s内，质点振动的时间为则质点b运动总路程，故D正确。
故选AD。
15．答案：AC
解析: A.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，故A正确;
B.水波、声波的传播离不开介质，电磁波的传播不需要介质，故B错误;
C.电磁波是一种物质，具有能量，故C正确:
D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故D错误
故选 AC。
16．答案：AD
解析:A.这两列波的波速大小均为故A正确；
B.两列波振幅相同，起振方向均向下，则当路程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，这种点始终不动，因则从分别往两侧按照1m的间隔出现振动减弱和振动加强的点，而减弱点的位置有即叠加稳定后，A、B两点间（不包括A、B两点）共有6个点始终不动，故B错误；
C.从至过程，4s时刻C点开始振动，8s时刻右侧波传到C点，因为C点到两波源的距离为波长的整数倍，所以C点为振动加强点，继续振动半个周期，所以从至过程，质点C运动的路程为故C错误；
D.振源B的起振方向向下，所以振源B的振动方程为故D正确。
故选AD。
17．答案：固体；液体
解析：
18．答案：2；0.15
解析:由图可知，这列绳波的波长为
则波速为
质点P在1s内完成全振动的次数为
则通过的路程为
解得
19．答案：(1)6m
(2)4
解析：（1）由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
（2）两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为x，即，则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
20．答案：(1)；(2)
解析:(1)根据题意，质点O引起的横波沿着x轴正方向传播，则由“同侧法”可知，处的质点在时刻将沿着y轴正方向振动，可得其振动方程为
根据题图可得该波的波长、振幅、圆频率分别为
，，
则时刻处质点的振动方程为
由于质点O先于处的质点振动，可得先于质点O得振动传播到处的质点所用得时间为
而
解得
由此可得质点O的振动方程为
因此当时，质点O的位移
(2)令波形图的方程为
当时，，即有
当时，，即有
当时，，即有
且根据波形图可知
联立解得
，
则可知求时，波形图的方程为
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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