《2025年金版新学案高中物理选择性必修第一册人教版》

真题2（多选）[2023·全国乙卷·T34（1）·改编]一列简谐横波沿$x$轴传播，图（a）是$t = 0$时刻的波形图；$P$是介质中位于$x = 2\ m$处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）

A.波速为$2\ m/s$
B.波向左传播
C.波的振幅是$10\ cm$
D.$x = 3\ m$处的质点在$t = 7\ s$时位于平衡位置

答案： AB 由题图(a)可知波长 $\lambda = 4 m$，由题图(b)可知波的周期 $T = 2 s$，则波速 $v = \frac{\lambda}{T} = \frac{4}{2} m/s = 2 m/s$，故 A 正确；由题图(b)可知 $t = 0$ 时刻，P 点向下运动，根据“上下”坡法可知波向左传播，故 B 正确；由题图(a)可知波的振幅为 $5 cm$，故 C 错误；根据题图(a)可知 $t = 0$ 时刻 $x = 3 m$ 处的质点位于波谷处，由于 $7 s = 3T + \frac{1}{2}T$，可知在 $t = 7 s$ 时 $x = 3 m$ 处的质点位于波峰处，故 D 错误。故选 AB。

真题3（2021·辽宁高考·T7）一列沿$x$轴负方向传播的简谐横波，$t = 2\ s$时的波形如图（a）所示，$x = 2\ m$处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（ ）

A.$\frac{1}{5}\ m/s$
B.$\frac{2}{5}\ m/s$
C.$\frac{3}{5}\ m/s$
D.$\frac{4}{5}\ m/s$

答案： A 根据题图(b)可知 $t = 2 s$ 时 $x = 2 m$ 处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波向 $x$ 轴负方向传播，结合题图(a)，利用“上下”坡法可知 $x = 2 m$ 为半波长的奇数倍，则有 $(2n - 1)\frac{\lambda}{2} = 2 m (n = 1,2,3,·s)$，而由题图(b)可知该波的周期 $T = 4 s$，所以该波的波速 $v = \frac{\lambda}{T} = \frac{1}{2n - 1} m/s (n = 1,2,3,·s)$，当 $n = 3$ 时可得波的波速 $v = \frac{1}{5} m/s$。故选 A。

真题4（多选）（2021·湖北高考·T10）一列简谐横波沿$x$轴传播，在$t = 0$时刻和$t = 1\ s$时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知$x = 0$处的质点在$0\sim1\ s$内运动的路程为$4.5\ cm$。下列说法正确的是（ ）

A.波沿$x$轴正方向传播
B.波源振动周期为$1.1\ s$
C.波的传播速度大小为$13\ m/s$
D.$t = 1\ s$时，$x = 6\ m$处的质点沿$y$轴负方向运动

答案： AC 由题意可知，$x = 0$ 处的质点在 $0 \sim 1 s$ 的时间内通过的路程为 $4.5 cm$，结合题图可知 $t = 0$ 时刻 $x = 0$ 处的质点沿 $y$ 轴负方向运动，由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿 $x$ 轴正方向，故 A 正确；由题意可知，$t = 1 s = \frac{13}{12}T$，解得 $T = \frac{12}{13} s$，由题图可知 $\lambda = 12 m$，则 $v = \frac{\lambda}{T} = \frac{12}{\frac{12}{13}} m/s = 13 m/s$，故 B 错误，C 正确；由“同侧”法可知 $t = 1 s$ 时，$x = 6 m$ 处的质点沿 $y$ 轴正方向运动，故 D 错误。故选 AC。

真题5（多选）（2021·山东高考·T10）一列简谐横波沿$x$轴传播，如图所示，实线为$t_1 = 2\ s$时的波形图，虚线为$t_2 = 5\ s$时的波形图。以下关于平衡位置在$O$处质点的振动图像，可能正确的是（ ）

答案： AC 若简谐波沿 $x$ 轴正方向传播，在 $t_1 = 2 s$ 时 $O$ 处质点振动方向竖直向上，则传播时间 $\Delta t = t_2 - t_1 = 3 s$，满足 $\Delta t = \frac{3}{4}T + nT (n = 0,1,2,·s)$，解得 $T = \frac{12}{4n + 3} s (n = 0,1,2,·s)$，当 $n = 0$ 时，解得周期 $T = 4 s$，A 正确，B 错误；若简谐波沿 $x$ 轴负方向传播，在 $t_2 = 5 s$ 时 $O$ 处质点处于波谷，则 $\Delta t = \frac{1}{4}T + nT (n = 0,1,2,·s)$，解得 $T = \frac{12}{4n + 1} s (n = 0,1,2,·s)$，当 $n = 0$ 时，解得周期 $T = 12 s$，C 正确，D 错误。故选 AC。