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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成学案设计
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成学案设计，文件包含人教版2019选择性必修第一册新教材同步第三章1波的形成和传播--教师版docx、人教版2019选择性必修第一册新教材同步第三章1波的形成和传播--学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共34页， 欢迎下载使用。
1 波的形成和传播
[学科素养与目标要求]
物理观念：
1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
2.知道横波和纵波的概念.
3.知道机械波传播的特点.
科学思维：
1.通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础.
科学探究：
1.通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念.
科学态度与责任：
1.注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度.
一、波的形成和传播
1.波： 的传播称为波动，简称波.
2.波的形成和传播(以绳波为例)
(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个 质点，这些质点之间存在着 .
(2)当手握绳端上下振动时，绳端 相邻质点，使它也上下振动.这个质点又 更远一些的质点……绳上的质点都 起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.
介质中相邻的质点之间有相互作用力,这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。前面先振动的质点依次带动后面的质点,这样振动的状态就沿介质传播出去。
二、横波和纵波
三、机械波
1.介质
(1)定义：绳、弹簧、水、空气等是波 的物质,叫作介质。
(2)特点：组成介质的质点之间有 ，一个质点的振动会引起 质点的振动.
2.机械波
机械振动在 中传播，形成了机械波.
3.机械波的特点
(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是 这种运动形式.
(2)波是传递 的一种方式.
(3)波可以传递 .
1.判断下列说法的正误.
(1)质点的振动位置不断转换即形成波.( )
(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动.( )
(3)物体做机械振动，一定产生机械波.( )
(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波.( )
2.绳波在某时刻的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________.(填“向上”或“向下”)
图1
一、波的形成、传播及特点
如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.
(1)红色标记有没有随波迁移？
(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？
1.机械波的形成与传播
2.波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.
(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.
(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.
(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.
方法技巧 机械波在传播时,介质中各质点的振动都是受迫振动。
例1 如图2所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直于直线方向做简谐运动，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开始向上运动，t＝eq \f(T,4)时，1到达最上方，5开始向上运动.问：
图2
(1)t＝eq \f(T,2)时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)t＝eq \f(3T,4)时，质点8、12、16的运动状态如何？
波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述：
1先振动的质点带动后振动的质点.
2后振动的质点重复前面质点的振动.
3后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.
概括起来就是“带动、重复、落后”.
针对训练1 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,在介质中传播的波也立即停止
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迁移过程
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程
(1)就整个物体来说,呈现的现象是波动,而就构成物体的单个质点来说,所呈现的现象是振动。
(2)要画某一时刻的波形图,应先确定特殊点的位置,即此时刻在平衡位置或最大位移处的点,其他点可顺势找出。
二、横波和纵波
如图所示，
(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？
(2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？
横波和纵波的区别
(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.
(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.
(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.
例2 下列关于横波、纵波的说法正确的是( )
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,因此横波、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
答案 A
解析 同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波,故选项A正确;虽然传播这两种波的介质质点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,故选项B错误;在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,故选项C错误;横波可以在固体内传播,不可以在液体、气体中传播,而纵波可在固体、液体和气体中传播,故选项D错误。
横波和纵波是机械波的两种类型,是按波的传播方向与质点的振动方向的关系来分类的。
针对训练2 关于横波与纵波,下列说法正确的是( )
A.质点上下振动形成的波是横波
B.质点水平振动形成的波是纵波
C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动,这类波是横波
D.质点在水平面内振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波
三、振动与波的关系
1.区别
(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.
(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.
(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.
2.联系
(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.
(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.
例3 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
四、由“带动法”确定质点的振动方向
带动法
原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.
方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.
图3
例4 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是( )
图4
A.质点B向右运动
B.质点D和质点F的速度方向相同
C.质点A和质点C的速度方向相同
D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
1.(波的形成和传播)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
2.(横波和纵波)(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A.对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
B.对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直
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
3.(振动与波的关系)(多选)“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片,该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中在同一时刻激起的波纹,其形状如图所示。由图分析可知( )
A.蜻蜓第一次点水处为A点
B.蜻蜓第一次点水处为C点
C.蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度
D.蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度
4.(由“带动法”确定质点的振动方向)(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
5.(由“带动法”确定质点的振动方向) (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 ( )
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
一、选择题
考点一 波的形成、传播和特点
1.(2024浙江湖州高二月考)下列关于波的应用的说法正确的是( )
A.要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C.光缆是利用机械波传递信息的
D.航天员在宇宙飞船里,击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波
2.(多选)(2024河北唐山高二月考)关于机械波的形成,下列说法正确的是( )
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点均有相同的频率
D.机械波是介质随波的迁移,也是振动能量的传递
3.(2024江苏连云港高二月考)如图为以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳刚传播到质点Q的图形,则关于质点P刚开始振动时的方向和波的性质,下列判断正确的是( )
A.向上、横波B.向下、横波
C.向左、纵波D.向右、纵波
4.(2024江西景德高二月考)下列关于机械波的说法正确的是( )
A.机械波是机械振动在介质中传播形成的
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
5.(2024安徽淮北高二月考)下列关于机械波的说法正确的是( )
A.质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作横波
B.虽然在真空中质点间没有相互作用力,但是机械波还是能在真空中传播的
C.波在传播振动这种运动形式的同时,也可将信息传播出去
D.波传播的过程就是介质中的质点随波迁移的过程
考点二 横波和纵波
6.(多选)(2024福建宁德高二月考)下列关于横波与纵波的说法正确的是( )
A.声波一定是纵波
B.水波一定是横波
C.地震波既有横波,也有纵波
D.横波只能在固体中传播,纵波既可以在固体中传播,也可以在液体、气体中传播
7.(2024江苏徐州高二月考)关于纵波,下列说法正确的是( )
A.纵波的传播方向就是波中质点的移动方向
B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在同一条直线上
C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
D.纵波也有波峰和波谷
8.(多选)(2024安徽宿州高二月考)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是( )
A.在横波中二者方向有时相同
B.在横波中二者方向一定不同
C.在纵波中二者方向有时相同
D.在纵波中二者方向一定不同
9.(多选)(2024安徽池州高二月考)如图所示,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点,现使质点1沿竖直方向做简谐运动,振动将沿绳向右传播,质点1的起始振动方向向上,当振动传播到质点13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.加速度方向竖直向上
B.加速度方向竖直向下
C.速度方向竖直向上
D.速度方向竖直向下
10.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是( )
11.(2024北京西城高二期末)以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示。下列判断正确的是( )
A.这列机械波为纵波
B.质点P从平衡位置开始振动时,其运动方向向上
C.质点Q从平衡位置开始振动时,其运动方向向下
D.机械波传到Q时,质点P恰好振动了1个周期
12.(2024福建三明高二月考)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是( )
A.质点B向右运动
B.质点D和质点F的速度方向相同
C.质点A和质点C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比质点C先回到平衡位置
13.(2024山东东营高二月考)某绳波形成过程的示意图如图所示,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,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,t=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( )
A.质点6开始振动时的运动方向向下
B.t=T2时质点6的速度方向向下
C.t=3T4时质点10的运动方向向上
D.t=T时质点16开始运动
二、非选择题
14.(2024山东烟台高二月考)细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图中甲为t=0时刻各点所处的位置,乙为t=T4时刻的波形图(T为波的周期)。在丙中画出t=3T4时刻的波形图。
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 的波
(1)波峰：凸起的
(2)波谷：凹下的
纵波
质点的振动方向与波的传播方向在 的波
(1)密部：质点分布 的位置
(2)疏部：质点分布 的位置
1 波的形成和传播
[学科素养与目标要求]
物理观念：
1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
2.知道横波和纵波的概念.
3.知道机械波传播的特点.
科学思维：
1.通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础.
科学探究：
1.通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念.
科学态度与责任：
1.注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度.
一、波的形成和传播
1.波： 的传播称为波动，简称波.
2.波的形成和传播(以绳波为例)
(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个 质点，这些质点之间存在着 .
(2)当手握绳端上下振动时，绳端 相邻质点，使它也上下振动.这个质点又 更远一些的质点……绳上的质点都 起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.
介质中相邻的质点之间有相互作用力,这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。前面先振动的质点依次带动后面的质点,这样振动的状态就沿介质传播出去。
二、横波和纵波
三、机械波
1.介质
(1)定义：绳、弹簧、水、空气等是波 的物质,叫作介质。
(2)特点：组成介质的质点之间有 ，一个质点的振动会引起 质点的振动.
2.机械波
机械振动在 中传播，形成了机械波.
3.机械波的特点
(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是 这种运动形式.
(2)波是传递 的一种方式.
(3)波可以传递 .
1.判断下列说法的正误.
(1)质点的振动位置不断转换即形成波.( )
(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动.( )
(3)物体做机械振动，一定产生机械波.( )
(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波.( )
2.绳波在某时刻的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________.(填“向上”或“向下”)
图1
一、波的形成、传播及特点
如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.
(1)红色标记有没有随波迁移？
(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？
1.机械波的形成与传播
2.波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.
(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.
(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.
(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.
方法技巧 机械波在传播时,介质中各质点的振动都是受迫振动。
例1 如图2所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直于直线方向做简谐运动，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开始向上运动，t＝eq \f(T,4)时，1到达最上方，5开始向上运动.问：
图2
(1)t＝eq \f(T,2)时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)t＝eq \f(3T,4)时，质点8、12、16的运动状态如何？
波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述：
1先振动的质点带动后振动的质点.
2后振动的质点重复前面质点的振动.
3后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.
概括起来就是“带动、重复、落后”.
针对训练1 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,在介质中传播的波也立即停止
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迁移过程
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程
(1)就整个物体来说,呈现的现象是波动,而就构成物体的单个质点来说,所呈现的现象是振动。
(2)要画某一时刻的波形图,应先确定特殊点的位置,即此时刻在平衡位置或最大位移处的点,其他点可顺势找出。
二、横波和纵波
如图所示，
(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？
(2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？
横波和纵波的区别
(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.
(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.
(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.
例2 下列关于横波、纵波的说法正确的是( )
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,因此横波、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
答案 A
解析 同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波,故选项A正确;虽然传播这两种波的介质质点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,故选项B错误;在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,故选项C错误;横波可以在固体内传播,不可以在液体、气体中传播,而纵波可在固体、液体和气体中传播,故选项D错误。
横波和纵波是机械波的两种类型,是按波的传播方向与质点的振动方向的关系来分类的。
针对训练2 关于横波与纵波,下列说法正确的是( )
A.质点上下振动形成的波是横波
B.质点水平振动形成的波是纵波
C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动,这类波是横波
D.质点在水平面内振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波
三、振动与波的关系
1.区别
(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.
(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.
(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.
2.联系
(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.
(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.
例3 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
四、由“带动法”确定质点的振动方向
带动法
原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.
方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.
图3
例4 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是( )
图4
A.质点B向右运动
B.质点D和质点F的速度方向相同
C.质点A和质点C的速度方向相同
D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
1.(波的形成和传播)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
2.(横波和纵波)(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A.对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
B.对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直
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
3.(振动与波的关系)(多选)“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片,该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中在同一时刻激起的波纹,其形状如图所示。由图分析可知( )
A.蜻蜓第一次点水处为A点
B.蜻蜓第一次点水处为C点
C.蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度
D.蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度
4.(由“带动法”确定质点的振动方向)(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
5.(由“带动法”确定质点的振动方向) (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 ( )
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
一、选择题
考点一 波的形成、传播和特点
1.(2024浙江湖州高二月考)下列关于波的应用的说法正确的是( )
A.要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C.光缆是利用机械波传递信息的
D.航天员在宇宙飞船里,击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波
2.(多选)(2024河北唐山高二月考)关于机械波的形成,下列说法正确的是( )
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点均有相同的频率
D.机械波是介质随波的迁移,也是振动能量的传递
3.(2024江苏连云港高二月考)如图为以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳刚传播到质点Q的图形,则关于质点P刚开始振动时的方向和波的性质,下列判断正确的是( )
A.向上、横波B.向下、横波
C.向左、纵波D.向右、纵波
4.(2024江西景德高二月考)下列关于机械波的说法正确的是( )
A.机械波是机械振动在介质中传播形成的
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
5.(2024安徽淮北高二月考)下列关于机械波的说法正确的是( )
A.质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作横波
B.虽然在真空中质点间没有相互作用力,但是机械波还是能在真空中传播的
C.波在传播振动这种运动形式的同时,也可将信息传播出去
D.波传播的过程就是介质中的质点随波迁移的过程
考点二 横波和纵波
6.(多选)(2024福建宁德高二月考)下列关于横波与纵波的说法正确的是( )
A.声波一定是纵波
B.水波一定是横波
C.地震波既有横波,也有纵波
D.横波只能在固体中传播,纵波既可以在固体中传播,也可以在液体、气体中传播
7.(2024江苏徐州高二月考)关于纵波,下列说法正确的是( )
A.纵波的传播方向就是波中质点的移动方向
B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在同一条直线上
C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
D.纵波也有波峰和波谷
8.(多选)(2024安徽宿州高二月考)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是( )
A.在横波中二者方向有时相同
B.在横波中二者方向一定不同
C.在纵波中二者方向有时相同
D.在纵波中二者方向一定不同
9.(多选)(2024安徽池州高二月考)如图所示,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点,现使质点1沿竖直方向做简谐运动,振动将沿绳向右传播,质点1的起始振动方向向上,当振动传播到质点13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.加速度方向竖直向上
B.加速度方向竖直向下
C.速度方向竖直向上
D.速度方向竖直向下
10.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是( )
11.(2024北京西城高二期末)以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示。下列判断正确的是( )
A.这列机械波为纵波
B.质点P从平衡位置开始振动时,其运动方向向上
C.质点Q从平衡位置开始振动时,其运动方向向下
D.机械波传到Q时,质点P恰好振动了1个周期
12.(2024福建三明高二月考)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是( )
A.质点B向右运动
B.质点D和质点F的速度方向相同
C.质点A和质点C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比质点C先回到平衡位置
13.(2024山东东营高二月考)某绳波形成过程的示意图如图所示,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,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,t=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( )
A.质点6开始振动时的运动方向向下
B.t=T2时质点6的速度方向向下
C.t=3T4时质点10的运动方向向上
D.t=T时质点16开始运动
二、非选择题
14.(2024山东烟台高二月考)细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图中甲为t=0时刻各点所处的位置,乙为t=T4时刻的波形图(T为波的周期)。在丙中画出t=3T4时刻的波形图。
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 的波
(1)波峰：凸起的
(2)波谷：凹下的
纵波
质点的振动方向与波的传播方向在 的波
(1)密部：质点分布 的位置
(2)疏部：质点分布 的位置
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