《2025年人教金学典同步解析与测评高中物理选择性必修第一册人教版》

1. （多选）一列简谐横波向右传播，在其传播路径上，每隔 $ l = 0.1 \, m $ 选取一个质点，如图 3.2 - 17 甲所示。 $ t = 0 $ 时刻，波恰好传到质点 $ 1 $，并立即开始向上振动，经过时间 $ t = 0.3 \, s $，所选取的 $ 1 \sim 9 $ 号间的质点第一次出现如图 3.2 - 17 乙所示的波形，则下列判断正确的是（ ）。

A.$ t = 0.3 \, s $ 时刻，质点 $ 1 $ 向上振动
B.$ 0 \sim 0.3 \, s $ 时间内，质点 $ 5 $ 振动的时间只有 $ 0.2 \, s $
C.该波的周期为 $ 0.2 \, s $
D.波速为 $ 2.67 \, m/s $

答案： 1.BC
[解析]可以根据波的传播方向和波形确定各质点的振动方向，由振动的时间确定周期T，由形成的波形确定波长λ，再由v = $\frac{\lambda}{T}$确定波速。
简谐横波向右传播，根据波形的平移法判断，当t = 0.3s时，由题图乙确定此时质点1向下振动，说明质点1振动了一个半周期，说明完整的周期T = 0.2s，选项A错误，选项C正确；0～0.3s时间内，质点5经半个周期才开始振动，也就是经0.1s波才传到质点5，振动了一个周期即0.2s，选项B正确；由题图乙可知波长λ = 0.8m，由v = $\frac{\lambda}{T}$得v = 4m/s，选项D错误。

2. （多选）图 3.2 - 18 甲为一列简谐横波在 $ t = 2 \, s $ 时的波形图，图 3.2 - 18 乙为介质中平衡位置在 $ x = 1.5 \, m $ 处的质点的振动图像。 $ P $ 是平衡位置为 $ x = 2 \, m $ 的质点，下列说法正确的是（ ）。

A.波速为 $ 0.5 \, m/s $
B.波的传播方向向右
C.$ 0 \sim 2 \, s $ 时间内，质点 $ P $ 运动的路程为 $ 8 \, cm $
D.当 $ t = 7 \, s $ 时，质点 $ P $ 恰好回到平衡位置

答案： 2.ACD
[解析]由题图甲读出波长λ = 2.0m，由题图乙读出周期T = 4s，则v = $\frac{\lambda}{T}$ = 0.5m/s，选项A正确；题图甲是t = 2s时的波形图，题图乙是x = 1.5m处质点的振动图像，该质点在t = 2s时向下振动，所以波向左传播，选项B错误；0～2s时间内，质点P由波峰向波谷振动，通过的路程s = 2A = 8cm，选项C正确；t = 7s时，质点P振动了$\frac{7}{4}$T，所以这时质点P的位置与t = $\frac{3}{4}$T = 3s时的位置相同，即题图甲向左平移$\frac{1}{4}$λ，质点P在平衡位置，选项D正确。

3. 一列沿 $ x $ 轴正方向传播的简谐横波，波速为 $ 4 \, m/s $。某时刻的波形如图 3.2 - 19 所示，下列说法正确的是（ ）。

A.这列波的振幅为 $ 4 \, cm $
B.这列波的周期为 $ 1 \, s $
C.此时 $ x = 4 \, m $ 处质点沿 $ y $ 轴负方向运动
D.此时 $ x = 4 \, m $ 处质点的加速度为 $ 0 $

答案： 3.D
[解析]由题图可知，这列波的振幅为2cm，波长λ = 8m，而波速v = 4m/s，则周期T = $\frac{\lambda}{v}$ = $\frac{8}{4}$s = 2s，选项A、B错误；根据振动方向与波传播方向的关系，可知此时x = 4m处的质点沿y轴正方向运动，其加速度为0，则选项C错误，选项D正确。

4. 为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机录制下优美的笛声“do”和“sol”，然后在计算机上用软件播放，分别得到如图 3.2 - 20 所示的甲、乙两个振动图像，由此可以判断（ ）。

A.“do”和“sol”的周期之比为 $ 2 : 3 $
B.“do”和“sol”在空气中传播的波长之比为 $ 2 : 3 $
C.“do”和“sol”的频率之比为 $ 2 : 3 $
D.“do”和“sol”在空气中传播的波速之比为 $ 3 : 2 $

答案： 4.C
[解析]由题图可知，当“do”完成2个周期时，“sol”完成了3个周期，所用时间是相同的，所以二者的周期之比为3:2，频率之比为2:3。声音在同种介质中的传播速度是相同的，由v = λf可知，波长之比为3:2。因此选项C正确。