1、波的形成和描述(建议用时：40分钟) 题组一波的形成和传播1关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A当波源开始起振时，介质中的所有质点都与波源同时开始振动B离波源越远的质点振动频率越小C若波源做简谐运动，所带动的各质点也做简谐运动D若波源停止振动，介质中各质点也立即停止振动C任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点的振动总是落后于前一质点，但振动形式和振动频率均相同，若波源停止振动，已形成的波不会立即消失，仍沿原方向继续传播，综上所述，选项A、B、D错误，C正确。2以下对机械波的认识正确的是()A形成机械波一定要有波源和介质B波源做简谐运动形成的波中
2、，各质点的运动情况完全相同C横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动A波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确；简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D错误3(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波形成的原因，波是振动的传播形式B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度，波源停止振动时，波立即停止传播D质
3、点的振动频率等于振源振动的频率ABD机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的质点被依次带动由近及远传播而形成波，故选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外延伸的速度，在均匀介质中其大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间发生周期性地变化，波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会立即停止传播，故选项C错误；质点的振动频率由振源决定，故选项D正确题组二横波和纵波4下列关于横波、纵波的说法正确的是()A凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B质点振动方向和波的传播方向在
4、同一直线上的波叫横波C沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波A质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波，B、C、D错误；横波具有波峰和波谷，A正确5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D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
5、错误；无论横波还是纵波，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正确题组三波的图像6(多选)如图所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在x轴上，当t0时，波源x0处的质点S开始振动，t0.5 s时，刚好形成如图所示波形，则()A波源的起振方向向下B该波的波长为4 mC该波的波速为6 m/sDt1.5 s时，x4 m处的质点速度最大BD根据图像，由波向右传播可得：质点2点向上振动即波源向上振动，故波源起振方向沿y轴正方向，故A错误；由图可知，T2t1 s，4 m，故波速v m/s4 m/s，故B正确，C错误；t1.5 s1T，波向前传播的距离xvt6 m，如图所示，x4
6、m处的质点位于平衡位置，速度最大，故D正确7(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，下列说法中正确的是()A若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的加速度方向沿y轴正方向B若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的速度方向沿y轴正方向C从该时刻开始再经过四分之一周期，质点P运动的距离为aD从该时刻开始再经过半个周期时，质点P的位移为负值BD无论波沿x轴哪个方向传播，此时P点的加速度方向一定沿y轴负方向，A错误；若该波沿x轴正方向传播，据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动，B正确；由于无法确定此时P点向哪个方向运动，故从此时起经周期，质点P运动的距离可能比a大，
7、也可能比a小，C错误；再经过半个周期时，P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称，故那时P点的位移一定为负值，D正确题组四波速、波长与频率8一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的()A周期B波速C波长D频率C由简谐波的波形图可知简谐波的波长为4 m虽然知道两不同时刻的波形图，但不知道时间差无法确定周期和频率，也无法确定波速故选C9一列波长大于3 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x11.5 m和x24.5 m的两质点A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为零，且向上运动，从此时开始计时，经1.0 s后A点的位移处于正的最大值，由此可知()A2 s末A点的振动速度大
8、于B点的振动速度B1 s末A、B两质点的位移相同C波长为12 mD波速一定为1 m/sA由题意作出波的图像：因为3 m，当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为零，且向上运动可知，AB间距离为x2x13 m，由此解得该波波长4 m；经1 s A回到正向最大位移，则经2 s A必回到平衡位置，而此时B处于波谷处，根据波动特征知，A的振动速度大于B的振动速度，故A正确；1 s末质点A在正向最大位移处，质点B在平衡位值，位移不相等，故B错误；由分析知，波长为4 m，故C错误；经1 s A回到正向最大位移处故有：TnT1 s，可解得T s，由v m/s(4n1)m/s(n0,1,2，)，故D错误故选A
9、1(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t0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AB经过时，质点1从平衡位置再次运动到平衡位置，质点3振动了T，即质点3在从波谷向平衡位置的运动过程中(向上运动)，A正确；经过时，质点5从平衡位置运动到波谷，根据Fkxma得加速度方向向上，质点5所受回复力向上，
10、为最大，B正确；经过时，质点6振动了T，根据ax可知，质点6的加速度方向向上，C错误；在波传播过程中，后一个质点重复前一个质点的振动，可知每一个质点开始振动的时候都和波源起振的情况相同，其振幅一样大，所以质点9的振幅不为零，D错误2(多选)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1 m，t0.5 s时，质点1第一次偏离平衡位置20 cm速度恰好为零，此时质点5刚要被带动下列说法正确的是()A绳波是横波，其振幅为20 cm，波长为16 mBt0.5 s时，质点5开始向下运动Ct7
11、.3 s到t7.4 s，质点8的速度先减小后增大D若波源振动周期变为1 s时，波速变为原来的两倍AC绳波中振动方向与传播方向垂直，可知绳波是横波，其振幅为20 cm，波长为44 m16 m，选项A正确；t0.5 s时，质点5开始向上运动，选项B错误；因T2 s，波速v m/s8 m/s振动传到质点8需要t s0.875 s则t7.3 s到t7.4 s，质点8已经振动6.425 s6.525 s，即质点8处在从平衡位置向上振动到最高点后再向下振动的阶段，其速度先减小后增大，选项C正确；波速由介质决定，与质点振动的周期无关，选项D错误3(多选)2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度
12、为12千米如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x120 m处，如图所示，则下列说法正确的是()A从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3 s时间B从波传到x120 m处开始计时，经过t0.06 s位于x360 m的质点加速度最小C波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大D此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个BCD波在传播的时候，波源没有迁移，A错误；根据图像可知，波长为60 m，波速为4 km/s，所以可得周期为0.015 s，0.06 s的时间刚好是整数个周期，可知横波刚传到360 m处，此处质点开始
13、从平衡位置向y方向运动，加速度最小，B正确；波的传播方向是向右，所以根据同侧法可知，波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大，C正确；过M点作水平线，然后作关于x轴的对称线，可知与波动图像还有7个交点，所以此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个，D正确4一列横波在x轴线上传播，在t10时和t20.5 s时的波形图像如图所示，(1)这列波的传播速度多大？(2)若波速v68 m/s，则波向哪个方向传播？(3)若波向左传播，且3Tt4T，则这列波的波速多大？解析(1)当波向右传播时，由于振动的周期性，波向前传播的距离xn，波的传播速度v右 m/s4(4n1)m/s(n0,1,2,3)若波向左传播，波向前传播的距离xn，波的传播速度v左 m/s4(4n3)m/s(n0,1,2,3)(2)若波速v68 m/s，则波在t时间内移动的距离svt680.534 m4，故波向右传播(3)若波向左传播，且3Tt4T，则在这段时间内波传播的距离为3x4，故n3，则波速为v左4(4n3)60 m/s答案(1)见解析(2)向右传播(3)60 m/s