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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成一课一练
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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 波的形成一课一练，共26页。试卷主要包含了机械波的形成，机械波的产生条件，下列关于机械波的说法正确的是，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
3.1 波的形成
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课程标准
课标解读
1.：知道机械波的形成及传播过程，知道横波与纵波的分类标准。
2.知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波"。知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息。
3.培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神。
1. 理解形成机械波的物理过程，知道区分横波与纵波的标准。
2. 机械波的形成过程及描述。
知识精讲
知识点01 波的形成与传播
1．物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动．
2．机械波的形成
波源振动带动与它相邻的质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些．于是波源的振动逐渐传播出去．
3．机械波的产生条件：
(1)要有振源；
(2)要有传播振动的介质．
【即学即练1】在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况．以下说法正确的是( )
A． 因为“随波逐流”，木块将被推至远处
B． 因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况
C． 无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动
D． 木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关
【答案】C
【解析】波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确．
知识点02 机械波的分类
1.机械波可分为横波和纵波两类，如下表所示.
定义
标识性物理量
实物波形
横波
质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波
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：质点分布密集的位置
②疏部：质点分布稀疏的位置
2.机械振动在介质中传播，形成机械波．机械波传播振动形式的同时，也向外传递能量和信息.
【即学即练2】有关纵波与横波，下列说法中正确的是( )
A． 对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
B． 对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直
C． 纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
D． 横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播
【答案】B
【解析】纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上，方向并不一定相同，故A选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，横波和纵波都是这样，故C选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D选项错误．
能力拓展
考法01 机械波的形式
1．波形成的原因：以绳波为例(如图所示)
(1)可以将绳分成许多小部分，每一小部分看做质点．
(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．
(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源．
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．
2．产生条件：(1)要有振源；(2)要有传播振动的介质．
【典例1】(多选)一列波由波源向周围扩展开去，由此可知( )
A． 介质中的各个质点由近及远地传播开去
B． 介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移
C． 介质将振动的能量由近及远地传播开去
D． 介质将振动的形式由近及远地传播开去
【答案】BCD
【解析】波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，而是将振动的形式由近及远地传播开去，A错误，B、D正确；
波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也即传播了能量，故C正确．
考法02 横波和纵波
1．横波
定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波，如绳波．
(1)在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰和波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形．
(2)横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能通过固体传播．
2．纵波
定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波．
(1)在纵波中，质点分布密集的地方叫做密部，质点分布稀疏的地方叫做疏部．纵波在传播时呈现出疏密相间的波形．
(2)在纵波的情况下，物体的各部分经常受到压缩和拉长，也就是说经常在改变自己的体积．在体积改变时，固体内固然要产生弹力，液体和气体也要产生弹力，所以纵波在这三种状态的介质中都能传播．
【典例2】介质中有一列横波，对此列波下列说法正确的是( )
A． 波的传播方向与质点的振动方向平行
B． 波的传播速度等于振源的振动速度
C． 波的频率等于振源的振动频率
D． 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
【答案】C
【解析】在横波中，波的传播方向与质点的振动方向垂直，故A错误；波的传播速度与振源的振动速度不同，波的传播速度是振动状态在介质中传播的速度，在同一均匀介质中波是匀速传播的，而振源的速度是周期性变化的，两者无关，故B错误；波在传播过程中，各个质点的振动频率等于振源的振动频率，所以波的频率等于振源的振动频率，故C正确；任一振动质点只在自己平衡位置附近振动，不沿波的传播方向移动，故D错误．
分层提分
题组A 基础过关练
一、单选题
1．一颗小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片小树叶从树上落下后漂在水面上，则小树叶将（ ）.
A．逐渐漂向湖心 B．逐渐漂向湖晔
C．在落下的地方上下振动 D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动
【答案】C
【解析】一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各质点上下振动，既不向外移动，也不向圆心移动，更不会沿波纹作圆周运动，故C正确，ABD错误。
2．关于机械波的传播特点，以下说法错误的是（ ）.
A．各质点都只在各自的平衡位置附近振动
B．相邻质点之间必定有相互作用力
C．前一质点的振动带动相邻后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点的振动
D．各质点也随波的传播而迁移
【答案】D
【解析】A．波在传播的过程中，质点都在各自的平衡位置附近振动，A正确；
B．波靠前一质点对后一质点的作用力带动下个质点的振动，故相邻质点间必有相互作用，B正确；
C．前一质点的振动带动相邻质点的振动，后一质点的振动必须落后于前一质点的振动，C正确；
D．波传播过程中，传播的是形式和能量，波在传播的过程中，质点不随波迁移。故D错误。
本题要求选错误的，故选D。
3．区分横波和纵波的依据是（ ）.
A．沿水平方向传播的叫横波 B．质点振动的方向和波传播的远近
C．质点振动的方向和波的传播方向 D．质点振动的快慢
【答案】C
【解析】物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故区分横波和纵波的依据是质点振动的方向和波的传播方向，故C正确，ABD错误。
4．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（ ）
A．它的振动速度等于波的传播速度
B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C．它在一个周期内走过的路程等于2个振幅
D．它的振动频率等于波源的振动频率
【答案】D
【解析】A．在同种均匀介质中波的传播速度为定值，而质点在平衡位置两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，A错误；
B．在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，B错误；
C．质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，C错误；
D．每个质点都在重复波源的振动，因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，D正确。
故选D
5．关于振动和波的关系，说法正确的是（ ）
A．有机械振动就一定有机械波
B．波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率
C．质点的振动方向总跟波的传播方向相同
D．波的传播速度一定跟质点的振动速度相同
【答案】B
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播的过程，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要传播振动的介质；故A错误.
B．各个质点的振动频率等于波源的振动频率，即等于波动频率；所以B正确.
C．在横波中，质点的振动方向总跟波的传播方向垂直；故C错误.
D．振源振动的速度与波的传播速度是两回事，振动速度是变化的，而波的传播速度在同一介质中是不变的；故D错误.
6．关于机械波，下列说法中不正确的是（ ）
A．各质点都在各自的平衡位置附近振动，其平衡位置可能会随波的传播而迁移
B．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动
C．振动是波的成因，波是振动的传播
D．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
【答案】A
【解析】A．各质点在平衡位置附近做往复运动，但平衡位置不会随波迁移，故A错误，符合题意；
B．靠近波源的质点先振动，通过相互作用力带动相邻的质点振动，B正确，不符合题意；
C．单个质点的振动在介质中传播形成波。C正确，不符合题意；
D．单个质点在平衡位置附近振动，不能形成波，多个质点“集中表现”才能形成波，D正确，不符合题意。
故选A。
7．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（ ）.
A．振动是波动的成因，波动是振动的传播
B．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动
C．波动过程是介质中质点由近及远移动的过程
D．横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质
【答案】A
【解析】A．振动是的波的成因，波动是振动的传播，故A正确；
B．机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，故B错误；
C．波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动，而质点不随波迁移，故C错误；
D．机械横波与纵波的传播，都需要介质，故D错误。
8．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
【答案】A
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播形成的，A项正确；
B．丢石头激起的水波所产生的效果是使漂浮物在原平衡位置做上下振动，故B项错误；
C．若只有波源而无介质，不能产生机械波，C项错误；
D．横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，例如地震波包含横波和纵波，且两种波的传播方向相同，所以D项错误。
故选A
9．下列说法中正确的是（ ）
A．振动就是波，波就是振动
B．有振动一定有波
C．空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动
D．声波在金属中传播时，金属颗粒没有振动
【答案】C
【解析】A．波是空间内一系列质点一个接一个的有顺序的振动，振动是对质点而言，不涉及空间，A错误；
B．有振动，但没有介质，振动无法传播，就不会产生波，B错误；
C．空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动，C正确；
D．有波就一定有介质质点在振动，D错误；
故选C。
10．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（ ）
A．大钟的回声
B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波
C．人的听觉发生“暂留”的缘故
D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
【答案】B
【解析】停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项ACD错误，B正确。
故选B。
11．如图所示是一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．t1至t2时刻质点完成一次全振动
B．t1至t3时刻质点完成一次全振动
C．t1至t4时刻质点完成一次全振动
D．t2至t4时刻质点完成一次全振动
【答案】C
【解析】一次全振动结束，各物理量刚好回到本次全振动开始时的值，从图像上来看，刚好完成一次周期性变化，所以只有t1~t4时间对应一次全振动。
故选C。
12．在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（ ）
A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到小木条处，小木条仍不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动
【答案】D
【解析】向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条在原来位置附近上下振动，则不随波纹漂向湖岸，也不向波源处漂动，故选项D正确。
故选D。
二、多选题
13．关于机械波的形成与传播，下列说法中正确的是（ ）
A．物体做机械振动，不一定产生机械波
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．参与振动的质点都有相同的频率
D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递
E.波的传播速度和质点的振动速度相同
【答案】ABC
【解析】A．机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质。若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，A正确；
BC．先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，BC正确；
D．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，D错误；
E．波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，E错误。
故选ABC。
14．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，其平衡位置位于x=1.5m处。该波的传播速度为2.5m/s，则t=3.5s时（ ）
A．质点P相对平衡位置的位移为正值
B．质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同
C．质点P的速度方向与加速度的方向相同
D．质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相同
【答案】AC
【解析】波在Δt=3.5s内的传播距离为
Δx=vΔt=2.5×3.5m=8.75m=2λ＋0.75m
在P点左侧与之相距0.75m的质点为Q，如图所示
此时（t=0）Q质点的状态与P质点在t=3.5s时的状态相同。此时，质点Q正沿y轴负方向做加速运动。故A、C正确。
故选AC。
15．把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来，手有规律地上下振动，则（ ）
A．在弹簧上形成一列机械波
B．在弹簧上形成波峰和波谷
C．弹簧上的质点自上而下振动
D．弹簧上的机械波自上而下传播
【答案】AD
【解析】手有规律地上下振动时弹簧上各质点也上下振动，形成纵波，分为疏部和密部，向下传播，所以AD正确，BC错误；
故选AD。
16．下列关于横波、纵波的说法正确的是（ ）
A．横波中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同一直线上的波叫纵波
C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式
D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波
【答案】ABC
【解析】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，横波具有波峰和波谷，波中凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷且两种波传播的都是运动形式。
故选ABC。
题组B 能力提升练
一、单选题
1．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上的一个质点，则（ ）
A．A开始振动时的运动方向沿y轴正方向
B．A、B两质点振动情况相同
C．经半个周期质点B将向右迁移半个波长
D．在一个周期内B点处质点的振动图形和此波的图形相似
【答案】D
【解析】A．根据“上下坡法则”可判断A点开始振动时的运动方向沿y轴负方向，A错误；
B．A、B两质点振动情况刚好相反，所以B错误；
C．质点只能在各自的平衡位置沿y轴方向上下振动，不会随波迁移，C错误；
D．A完成一次全振动时，B也完成一次全振动，B刚开始向上振动，一个周期内的振动图像的形状波的图像相似，D正确；
故选D。
2．2019年6月17日，四川省长宁县发生地震，成都提前61秒收到预警，成都高新减灾研究所通过社区喇叭、手机短信、电视等途径向社区居民发布预警信息，如图所示是电视中正在播放的体育频道插播了从61秒到45秒倒计时时刻的画面。已知：地震发生时主要发出纵波和横波，纵波振动方向与波传播方向一致，而横波振动方向与波传播方向垂直，纵波传播速度约为8km/s，横波传播速度约为4km/s，一般来说纵波的振幅比横波小。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．一般来说，纵波造成的危害比横波大
B．在震源中心地区的人们先感受到上下震动过一小会儿再感受到水平晃动
C．根据以上信息可以推断长宁县距离成都市不足200km
D．该新闻说明人类已经掌握了在地震发生前提前“预测地震”技术了
【答案】B
【解析】A．地震波分为纵波和横波，纵波传播快，破坏性弱；横波传播慢，破坏性强。故A错误；
B．地震波从深处传到地表，纵波传播速度快，在震源中心地区的人们先感受到上下晃动，故B正确；
C．根据
故C错误；
D．监测到地震时地震已经发生，说明不可预测，故D错误。
故选B。
3．如图所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置， 时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图所示，形成的简谐横被以的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（ ）
A．从时刻起f点开始振动
B．时刻质点e第二次回到平衡位置
C．从至内质点b运动的路程为
D．从至内质点d的加速度正在逐渐减小
【答案】C
【解析】A．波传到f点的时间为
故A错误；
B．波传到e点的时间为
质点起振方向向上，则时刻质点e第一次回到平衡位置，故B错误；
C．从至内质点b振动了
2.5s=
则运动的路程为
故C正确；
D．波传到d点需要1.5s，则从至内质点d的正在从最高点向最低点振动，加速度先逐渐减小后逐渐变大，故D错误。
故选C。
4．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出）。t=0时，O位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（ ）
A．时，P位于平衡位置上方 B．P的起振方向与O的起振方向相反
C．时，P的速度方向水平向右 D．P、O的振动频率相同
【答案】D
【解析】A．时，P从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；
B．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；
C．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误；
D．该简谐波上的点的振动频率都相同，故D正确。
故选D。
5．一根粗细均匀的绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．波源振动的频率逐渐增大
B．波的传播速度逐渐减小
C．各处的波长相等
D．此时刻质点P的速度方向向上
【答案】A
【解析】ABC．波向右传播，由波形图可知，由振源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一种介质中的波速不变，根据
可知波源振动的频率变大，选项A正确，BC错误；
D．波向右传播，由波形图可知，此时刻质点P的速度方向向下，选项D错误。
故选A。
6．手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。时O点由平衡位置开始振动，至时刻恰好完成次全振动，绳上间形成如图所示的波形（Q点之后未画出），则（ ）
A．时刻之前Q点始终静止
B．时刻P点刚好完成一次全振动
C．时O点运动方向向上
D．若手上下振动加快，该波的波长将变大
【答案】B
【解析】AB．由题意可知该简谐波的周期为
由题图可知质点P的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之三个波长，质点Q的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之五个波长，所以质点P、Q起振的时刻分别为
所以t1时刻前Q点已经开始振动，且t1时刻P点刚好完成一次全振动，故A错误，B正确；
C．由题图及上面分析可知P点的起振方向为向下，由于绳子上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，所以t=0时O点运动方向向下，故C错误；
D．手上下振动加快后，简谐波的频率增大，但波速不变，所以波长变小，故D错误。
故选B。
7．足球比赛中，几万观众自发在观众席上进行人浪游戏。从看台A区到B区的观众依次做下列动作：起立—举起双臂—坐下，呈现类似波浪的效果。下列关于人浪说法正确的是（ ）
A．当人浪从看台A区传到B区时，很多观众也从看台A区跑到B区
B．人浪从看台A区传到B区的速度由观众从看台A跑到看台B区的速度决定
C．观众“起立—举起双臂—坐下”的动作越频繁，人浪传播的速度越快
D．人浪的传播是观众动作形式的传播
【答案】D
【解析】AB．解析人浪游戏中观众只在各自的座位上起立—举起双臂—坐下，并不移动，所以当人浪从看台A区传到B区时，并不是观众从看台A区跑到B区，所以AB错误；
C．人浪传播的速度与观众“起立—举起双臂—坐下”的动作快慢没有关系，所以C错误；
D．观众动作相当于振动，人浪相当于波，人浪的传播是观众动作形式的传播，所以D正确；
故选D。
8．一张骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的骨牌效应，一阵风吹过麦地形成的麦浪滚滚的景象。关于骨牌和麦浪的运动，下列说法正确的是（ ）
A．骨牌的运动形成了波，麦子的运动形成的不是波
B．麦子的运动形成了波，骨牌的运动形成的不是波
C．麦浪和骨牌的运动都形成了波
D．麦浪和骨牌的运动都没有形成波
【答案】A
【解析】当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来，物质本身没有相应的移动，所以骨牌的运动形成了波，麦浪是在持续的风力作用下形成的，风力停止，麦浪也会停止，而不是继续传播，所以麦子的运动形成的不是波，所以A正确；BCD错误。
故选A。
9．下列现象中我们能观察到的是（ ）
A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音
B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源
C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源
D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波
【答案】B
【解析】A．机械波的产生应满足两个条件，一是波源，二是介质，二者缺一不可，所以A错误；
BC．有波源未必有波动，但有波动一定有波源，所以B正确；C错误；
D．波可以传递能量，水波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，所以D错误；
故选B。
10．下列关于波的现象的说法中正确的是 （ ）
A．只要有机械波产生，一定可以找到产生机械波的波源
B．把小石块扔到平静的湖水里，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
【答案】A
【解析】A．有机械波存在就一定具备了两个必要条件:波源和介质，所以A项正确；
C．若只有波源而无介质，也不能产生机械波，所以C项错误；
B．丢石块可以使漂浮物远去，但这不是激起的水波所产生的效果，如果仅靠水波，漂浮物只可能在原平衡位置附近做上下振动，丢石块最好击中漂浮物或与漂浮物相隔很近，靠石块对漂浮物的水平冲击力使漂浮物远去，故B项错误；
D．横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，所以D项错误。
故选A。
二、多选题
11．如图所示，A、B两点为某简谐横波上的质点，已知波的传播方向由A到B，时刻该波刚好传到A点，且A点的振动方向竖直向上，经时间质点B刚好起振。已知波的传播周期为T、传播速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A．振源位于A的左侧，且起振方向竖直向上
B．质点B点振动后，其振动周期一定为T
C．质点B每次经过平衡位置的速度一定为v
D．质点B的起振方向与A、B两点之间的距离有关
E.如果，则质点B振动后，A、B两点的位移以及速度始终相同
【答案】ABE
【解析】A．因为质点A刚起振时的振动方向竖直向上，因此振源的起振方向竖直向上，又由于波的传播方向由A到B，因此振源位于A的左侧，故A正确；
B．B点振动的周期等于振源的振动周期，则一定为T，故B正确；
C．波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则B点经过平衡位置的速度不一定为v，故C错误；
D．之间各点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与波源开始起振的方向相同，与A、B两点之间的距离无关，故D错误；
E．若（n为正整数），则质点B与振源A平衡位置之间的距离为波长的整数倍，则质点B开始振动后，其位移与A点的位移以及速度始终相同，故E正确。
故选ABE。
12．如图所示，一列简谐波从左向右传播，传播到P点时，P点开始振动的方向垂直PQ向上，振动周期为T．经时间t，振动从P点传播到Q点，传播速度为υ．下列说法正确的是
A．该波一定是横波
B．Q点振动的周期一定为T
C．Q点振动的最大速度一定为υ
D．PQ之间各点开始振动的方向与它和波源间的距离有关
E.若t=nT(n为正整数)，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同
【答案】ABE
【解析】因为P点振动的方向垂直PQ向上，波沿PQ传播，可知波是横波，选项A正确；Q点振动的周期等于振源的振动周期，则一定为T，选项B正确；波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则Q点振动的最大速度不一定为v，选项C错误；PQ之间各点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与波源开始起振的方向相同，与该点与振源之间的距离无关，选项D错误；若t=nT(n为正整数)，则质点Q与振源P平衡位置之间的距离为波长的整数倍，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同，选项E正确.
13．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1m，t=0.5s时，质点1第一次偏离平衡位置20cm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20cm，波长为16m
B．t =0.5s时，质点5开始向下运动
C．t=7.3s到t=7.4s，质点8的速度先减小后增大
D．若波源周期变为1s时，波速变为原来的两倍
【答案】AC
【解析】A．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20cm，波长为，选项A正确；
B．t =0.5s时，质点5开始向上运动，选项B错误；
C．因T=2s，波速
振动传到质点8需要
则t=7.3s到t=7.4s，质点8已经振动6.425s~6.525s，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；
D．波速由介质决定，与质点振动的周期无关，选项D错误．
14．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
C．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
D．单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率
【答案】CD
【解析】A．简谐振动具有等时性，则可知弹簧振子的周期与振幅无关，选项A错误；
B．在波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两回事。在波传播方向上的某个质点做简谐运动，速度是周期性变化的，而在同一均匀介质传播的波，传播过程中速度不变，选项B错误；
C．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与频率无关，选项C正确；
D．波在一个周期内传播的距离等于一个波长，即传播一个完全波，则单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，选项D正确。
故选CD。
15．某简谐横波依次经过相距为5m的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的率为0.4Hz
B．该简谐波的波长一定是10m
C．时质点P的振动方向为沿y轴负方向
D．该简谐波的最大传播速度为
【答案】CD
【解析】A．由图可知，该间谐波的周期为0.4s，频率为
A错误；
B．由甲乙图像可知
B错误；
C．由甲图可知，0.2s时，质点P沿y轴负方向向下运动，C正确；
D．简谐波的传播速度为
当时
D正确；
故选CD。
16．如图所示，在同一均匀介质中，相距2m的A、B两点放置波源和，在时刻两波源同时开始振动，振动频率均为4Hz，起振方向均垂直连线向上，已知波源的振幅为波源的2倍，波源产生的横波波速为4m/s。下列说法正确的是（ ）
A．波源产生的横波波长为1m
B．波源产生的横波波速为2m/s
C．在连线之间共有4处振动最弱
D．在时刻，与波源相距0.2m的P点正在远离平衡位置
【答案】AC
【解析】A．设波长为，根据公式
代入数据，可得
A正确；
B．同一介质中，波的传播速度相同，即有波源产生的横波波速为4m/s，B错误；
C．以A为坐标原点，设P为AB间的任意一点，其坐标为x，则两列波到P点的波程差为
，
合振动振幅最小的点的位置满足
k为整数，可得
，
根据对称性可得另外的两个点的坐标为
故有4个点满足，C正确；
D．波源S1的振动形式传到P点所有的时间为
由于周期为0.25s，则
则单独由波源S1引起的振动，P点在0.4s时向平衡位置运动，同理可得波源S2的振动形式传到P点所有的时间为
则0.4s时波源S2的振动形式还没有传到P点，所以P点在0.4s时向平衡位置运动，故D错误。
故选AC。
17．取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（ ）
A．该波是纵波
B．该波的最大波长为4L
C．t=时，P的振动方向竖直向下
D．若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大
【答案】BC
【解析】A．由图可知，绳波是沿水平方向向右传播的，而绳上各点的振动方向是竖直方向，波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以该波是横波，故A错误；
B．由图可知，现在O点在最上方，P点在平衡位置，且向上振动，根据同侧法可知，P点在如图所示的的位置，也可以是 的位置，则有
解得
(n=0、1、2、3……)
当n=0，可求得λ=4L，可见波的最大波长是4L，故B正确；
C．在t=T时，因为T>T，说明质点P向上运动到最大位置后又向下运动了，故此时P的振动方向是竖直向下的，故C正确；
D．若手上下的振动加快，说明周期变小，而波速是不变的，根据λ=vT可知，波长将变小，故D错误。
故选BC。
18．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，各质点的运动情况完全相同
C．横波向右传播时，处于波峰的质点上下振动
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
【答案】AC
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播过程，要形成机械波，必须具备两个条件：有振源和介质， A正确；
B．振源做简谐运动形成的波中，各质点的振动情况不完全相同，但均做简谐运动，B错误；
C．波动过程是传播的振动这种形式，质点不随波逐流，横波向右传播时，处于波峰的质点均做简谐运动，C正确；
D．机械波向右正在传播时，左方的质点比右方的质点早一些振动，D错误。
故选AC。
19．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第6个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（ ）
A．该水面波的频率为3Hz
B．水面波是横波，传播时需要介质
C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【答案】BD
【解析】A．由和得，水面波的频率为，故A错误；
B．水面波是横波，横波和纵波传播时均需要介质，故B正确；
CD．由机械波的传播规律可知，介质传播的是振源的振动形式和能量，介质中的质点本身只重复振源的振动，并不随波运动，故C错误，D正确。
故选BD。
20．波源在均匀介质中做周期性振动产生了向轴正向传播的机械波，如图所示，波的振幅呈现、交替变化，当时刻恰好传到位置处，、、分别是、和位置处的三个质点，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，波速在周期性变化
B．当波刚好传到位置处时，质点、经过的路程相等
C．质点、的振动始终同步
D．波源的起振方向为轴负方向
【答案】BD
【解析】A．波速是由介质决定的，由于介质均匀，因此波速恒定不变，A错误；
B．由图像可知，从当时刻开始，波每前进距离d，质点P、Q运动的路程均为4A，因此当波刚好传到位置处时，质点、经过的路程均为
B正确；
C．由于M、Q间距离有时等于一个波长，有时等于0.5个波长，因此质点、的振动不是始终同步，C错误；
D．由于处质点起振方向为轴负方向。因此波源的起振方向为轴负方向，D正确。
故选BD。
21．一列简谐横波在t = 0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.5s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为4m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.5s
B．这列波沿x轴负方向传播
C．t = 0时刻质点a沿y轴正方向运动
D．x = 4m处的质点的位移表达式为y = 0.3sin（πt + π）m
【答案】BCD
【解析】AB．由图读出波长λ = 8m，则波的周期为
T = = s = 2s
波传播的时间为
t = 0.5s = T
由波形平移法知这列波的传播方向沿x轴负方向，A错误、B正确；
C．该波沿x轴负方向传播，由上下坡法可知t = 0时刻质点a沿y轴正方向运动，C正确；
D．t = 0时刻x = 4m处的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，其位移表达式为
y = - Asin·t = - 0.3sin(πt)(m) = 0.3sin(πt + π)(m)
D正确。
故选BCD。
22．关于机械振动的机械波，下列说法正确的是（ ）
A．介质中质点的振动速度与波的速度相同
B．一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比
C．在简谐波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅
D．在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动
E.机械波的频率和传播速度均由介质决定
【答案】BCD
【解析】A．波的传播速度与介质有关，而质点的振动速度与波的传播速度无关，故A项错误；
B．同一波源，周期不变，由公式可知，一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比，故B项正确；
C．在简谐波传播方向上不同质点的振动频率和振幅是相同的，故C项正确；
D．波传播的是机械振动形式，后一个质点重复前一个质点的振动，因此介质中的质点做受迫振动，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D项正确；
E．机械波的频率由波源决定，传播速度由介质决定，E项错误。
故选BCD。
3.1 波的形成
目标导航
课程标准
课标解读
1.：知道机械波的形成及传播过程，知道横波与纵波的分类标准。
2.知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波"。知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息。
3.培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神。
1. 理解形成机械波的物理过程，知道区分横波与纵波的标准。
2. 机械波的形成过程及描述。
知识精讲
知识点01 波的形成与传播
1．物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动．
2．机械波的形成
波源振动带动与它相邻的质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些．于是波源的振动逐渐传播出去．
3．机械波的产生条件：
(1)要有振源；
(2)要有传播振动的介质．
【即学即练1】在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况．以下说法正确的是( )
A． 因为“随波逐流”，木块将被推至远处
B． 因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况
C． 无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动
D． 木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关
【答案】C
【解析】波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确．
知识点02 机械波的分类
1.机械波可分为横波和纵波两类，如下表所示.
定义
标识性物理量
实物波形
横波
质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波
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：质点分布密集的位置
②疏部：质点分布稀疏的位置
2.机械振动在介质中传播，形成机械波．机械波传播振动形式的同时，也向外传递能量和信息.
【即学即练2】有关纵波与横波，下列说法中正确的是( )
A． 对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
B． 对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直
C． 纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
D． 横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播
【答案】B
【解析】纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上，方向并不一定相同，故A选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，横波和纵波都是这样，故C选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D选项错误．
能力拓展
考法01 机械波的形式
1．波形成的原因：以绳波为例(如图所示)
(1)可以将绳分成许多小部分，每一小部分看做质点．
(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．
(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源．
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．
2．产生条件：(1)要有振源；(2)要有传播振动的介质．
【典例1】(多选)一列波由波源向周围扩展开去，由此可知( )
A． 介质中的各个质点由近及远地传播开去
B． 介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移
C． 介质将振动的能量由近及远地传播开去
D． 介质将振动的形式由近及远地传播开去
【答案】BCD
【解析】波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，而是将振动的形式由近及远地传播开去，A错误，B、D正确；
波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也即传播了能量，故C正确．
考法02 横波和纵波
1．横波
定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波，如绳波．
(1)在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰和波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形．
(2)横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能通过固体传播．
2．纵波
定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波．
(1)在纵波中，质点分布密集的地方叫做密部，质点分布稀疏的地方叫做疏部．纵波在传播时呈现出疏密相间的波形．
(2)在纵波的情况下，物体的各部分经常受到压缩和拉长，也就是说经常在改变自己的体积．在体积改变时，固体内固然要产生弹力，液体和气体也要产生弹力，所以纵波在这三种状态的介质中都能传播．
【典例2】介质中有一列横波，对此列波下列说法正确的是( )
A． 波的传播方向与质点的振动方向平行
B． 波的传播速度等于振源的振动速度
C． 波的频率等于振源的振动频率
D． 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
【答案】C
【解析】在横波中，波的传播方向与质点的振动方向垂直，故A错误；波的传播速度与振源的振动速度不同，波的传播速度是振动状态在介质中传播的速度，在同一均匀介质中波是匀速传播的，而振源的速度是周期性变化的，两者无关，故B错误；波在传播过程中，各个质点的振动频率等于振源的振动频率，所以波的频率等于振源的振动频率，故C正确；任一振动质点只在自己平衡位置附近振动，不沿波的传播方向移动，故D错误．
分层提分
题组A 基础过关练
一、单选题
1．一颗小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片小树叶从树上落下后漂在水面上，则小树叶将（ ）.
A．逐渐漂向湖心 B．逐渐漂向湖晔
C．在落下的地方上下振动 D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动
【答案】C
【解析】一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各质点上下振动，既不向外移动，也不向圆心移动，更不会沿波纹作圆周运动，故C正确，ABD错误。
2．关于机械波的传播特点，以下说法错误的是（ ）.
A．各质点都只在各自的平衡位置附近振动
B．相邻质点之间必定有相互作用力
C．前一质点的振动带动相邻后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点的振动
D．各质点也随波的传播而迁移
【答案】D
【解析】A．波在传播的过程中，质点都在各自的平衡位置附近振动，A正确；
B．波靠前一质点对后一质点的作用力带动下个质点的振动，故相邻质点间必有相互作用，B正确；
C．前一质点的振动带动相邻质点的振动，后一质点的振动必须落后于前一质点的振动，C正确；
D．波传播过程中，传播的是形式和能量，波在传播的过程中，质点不随波迁移。故D错误。
本题要求选错误的，故选D。
3．区分横波和纵波的依据是（ ）.
A．沿水平方向传播的叫横波 B．质点振动的方向和波传播的远近
C．质点振动的方向和波的传播方向 D．质点振动的快慢
【答案】C
【解析】物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故区分横波和纵波的依据是质点振动的方向和波的传播方向，故C正确，ABD错误。
4．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（ ）
A．它的振动速度等于波的传播速度
B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C．它在一个周期内走过的路程等于2个振幅
D．它的振动频率等于波源的振动频率
【答案】D
【解析】A．在同种均匀介质中波的传播速度为定值，而质点在平衡位置两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，A错误；
B．在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，B错误；
C．质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，C错误；
D．每个质点都在重复波源的振动，因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，D正确。
故选D
5．关于振动和波的关系，说法正确的是（ ）
A．有机械振动就一定有机械波
B．波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率
C．质点的振动方向总跟波的传播方向相同
D．波的传播速度一定跟质点的振动速度相同
【答案】B
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播的过程，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要传播振动的介质；故A错误.
B．各个质点的振动频率等于波源的振动频率，即等于波动频率；所以B正确.
C．在横波中，质点的振动方向总跟波的传播方向垂直；故C错误.
D．振源振动的速度与波的传播速度是两回事，振动速度是变化的，而波的传播速度在同一介质中是不变的；故D错误.
6．关于机械波，下列说法中不正确的是（ ）
A．各质点都在各自的平衡位置附近振动，其平衡位置可能会随波的传播而迁移
B．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动
C．振动是波的成因，波是振动的传播
D．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
【答案】A
【解析】A．各质点在平衡位置附近做往复运动，但平衡位置不会随波迁移，故A错误，符合题意；
B．靠近波源的质点先振动，通过相互作用力带动相邻的质点振动，B正确，不符合题意；
C．单个质点的振动在介质中传播形成波。C正确，不符合题意；
D．单个质点在平衡位置附近振动，不能形成波，多个质点“集中表现”才能形成波，D正确，不符合题意。
故选A。
7．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（ ）.
A．振动是波动的成因，波动是振动的传播
B．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动
C．波动过程是介质中质点由近及远移动的过程
D．横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质
【答案】A
【解析】A．振动是的波的成因，波动是振动的传播，故A正确；
B．机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，故B错误；
C．波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动，而质点不随波迁移，故C错误；
D．机械横波与纵波的传播，都需要介质，故D错误。
8．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
【答案】A
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播形成的，A项正确；
B．丢石头激起的水波所产生的效果是使漂浮物在原平衡位置做上下振动，故B项错误；
C．若只有波源而无介质，不能产生机械波，C项错误；
D．横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，例如地震波包含横波和纵波，且两种波的传播方向相同，所以D项错误。
故选A
9．下列说法中正确的是（ ）
A．振动就是波，波就是振动
B．有振动一定有波
C．空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动
D．声波在金属中传播时，金属颗粒没有振动
【答案】C
【解析】A．波是空间内一系列质点一个接一个的有顺序的振动，振动是对质点而言，不涉及空间，A错误；
B．有振动，但没有介质，振动无法传播，就不会产生波，B错误；
C．空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动，C正确；
D．有波就一定有介质质点在振动，D错误；
故选C。
10．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（ ）
A．大钟的回声
B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波
C．人的听觉发生“暂留”的缘故
D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
【答案】B
【解析】停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项ACD错误，B正确。
故选B。
11．如图所示是一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．t1至t2时刻质点完成一次全振动
B．t1至t3时刻质点完成一次全振动
C．t1至t4时刻质点完成一次全振动
D．t2至t4时刻质点完成一次全振动
【答案】C
【解析】一次全振动结束，各物理量刚好回到本次全振动开始时的值，从图像上来看，刚好完成一次周期性变化，所以只有t1~t4时间对应一次全振动。
故选C。
12．在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（ ）
A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到小木条处，小木条仍不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动
【答案】D
【解析】向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条在原来位置附近上下振动，则不随波纹漂向湖岸，也不向波源处漂动，故选项D正确。
故选D。
二、多选题
13．关于机械波的形成与传播，下列说法中正确的是（ ）
A．物体做机械振动，不一定产生机械波
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．参与振动的质点都有相同的频率
D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递
E.波的传播速度和质点的振动速度相同
【答案】ABC
【解析】A．机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质。若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，A正确；
BC．先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，BC正确；
D．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，D错误；
E．波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，E错误。
故选ABC。
14．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，其平衡位置位于x=1.5m处。该波的传播速度为2.5m/s，则t=3.5s时（ ）
A．质点P相对平衡位置的位移为正值
B．质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同
C．质点P的速度方向与加速度的方向相同
D．质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相同
【答案】AC
【解析】波在Δt=3.5s内的传播距离为
Δx=vΔt=2.5×3.5m=8.75m=2λ＋0.75m
在P点左侧与之相距0.75m的质点为Q，如图所示
此时（t=0）Q质点的状态与P质点在t=3.5s时的状态相同。此时，质点Q正沿y轴负方向做加速运动。故A、C正确。
故选AC。
15．把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来，手有规律地上下振动，则（ ）
A．在弹簧上形成一列机械波
B．在弹簧上形成波峰和波谷
C．弹簧上的质点自上而下振动
D．弹簧上的机械波自上而下传播
【答案】AD
【解析】手有规律地上下振动时弹簧上各质点也上下振动，形成纵波，分为疏部和密部，向下传播，所以AD正确，BC错误；
故选AD。
16．下列关于横波、纵波的说法正确的是（ ）
A．横波中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同一直线上的波叫纵波
C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式
D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波
【答案】ABC
【解析】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，横波具有波峰和波谷，波中凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷且两种波传播的都是运动形式。
故选ABC。
题组B 能力提升练
一、单选题
1．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上的一个质点，则（ ）
A．A开始振动时的运动方向沿y轴正方向
B．A、B两质点振动情况相同
C．经半个周期质点B将向右迁移半个波长
D．在一个周期内B点处质点的振动图形和此波的图形相似
【答案】D
【解析】A．根据“上下坡法则”可判断A点开始振动时的运动方向沿y轴负方向，A错误；
B．A、B两质点振动情况刚好相反，所以B错误；
C．质点只能在各自的平衡位置沿y轴方向上下振动，不会随波迁移，C错误；
D．A完成一次全振动时，B也完成一次全振动，B刚开始向上振动，一个周期内的振动图像的形状波的图像相似，D正确；
故选D。
2．2019年6月17日，四川省长宁县发生地震，成都提前61秒收到预警，成都高新减灾研究所通过社区喇叭、手机短信、电视等途径向社区居民发布预警信息，如图所示是电视中正在播放的体育频道插播了从61秒到45秒倒计时时刻的画面。已知：地震发生时主要发出纵波和横波，纵波振动方向与波传播方向一致，而横波振动方向与波传播方向垂直，纵波传播速度约为8km/s，横波传播速度约为4km/s，一般来说纵波的振幅比横波小。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．一般来说，纵波造成的危害比横波大
B．在震源中心地区的人们先感受到上下震动过一小会儿再感受到水平晃动
C．根据以上信息可以推断长宁县距离成都市不足200km
D．该新闻说明人类已经掌握了在地震发生前提前“预测地震”技术了
【答案】B
【解析】A．地震波分为纵波和横波，纵波传播快，破坏性弱；横波传播慢，破坏性强。故A错误；
B．地震波从深处传到地表，纵波传播速度快，在震源中心地区的人们先感受到上下晃动，故B正确；
C．根据
故C错误；
D．监测到地震时地震已经发生，说明不可预测，故D错误。
故选B。
3．如图所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置， 时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图所示，形成的简谐横被以的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（ ）
A．从时刻起f点开始振动
B．时刻质点e第二次回到平衡位置
C．从至内质点b运动的路程为
D．从至内质点d的加速度正在逐渐减小
【答案】C
【解析】A．波传到f点的时间为
故A错误；
B．波传到e点的时间为
质点起振方向向上，则时刻质点e第一次回到平衡位置，故B错误；
C．从至内质点b振动了
2.5s=
则运动的路程为
故C正确；
D．波传到d点需要1.5s，则从至内质点d的正在从最高点向最低点振动，加速度先逐渐减小后逐渐变大，故D错误。
故选C。
4．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出）。t=0时，O位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（ ）
A．时，P位于平衡位置上方 B．P的起振方向与O的起振方向相反
C．时，P的速度方向水平向右 D．P、O的振动频率相同
【答案】D
【解析】A．时，P从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；
B．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；
C．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误；
D．该简谐波上的点的振动频率都相同，故D正确。
故选D。
5．一根粗细均匀的绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．波源振动的频率逐渐增大
B．波的传播速度逐渐减小
C．各处的波长相等
D．此时刻质点P的速度方向向上
【答案】A
【解析】ABC．波向右传播，由波形图可知，由振源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一种介质中的波速不变，根据
可知波源振动的频率变大，选项A正确，BC错误；
D．波向右传播，由波形图可知，此时刻质点P的速度方向向下，选项D错误。
故选A。
6．手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。时O点由平衡位置开始振动，至时刻恰好完成次全振动，绳上间形成如图所示的波形（Q点之后未画出），则（ ）
A．时刻之前Q点始终静止
B．时刻P点刚好完成一次全振动
C．时O点运动方向向上
D．若手上下振动加快，该波的波长将变大
【答案】B
【解析】AB．由题意可知该简谐波的周期为
由题图可知质点P的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之三个波长，质点Q的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之五个波长，所以质点P、Q起振的时刻分别为
所以t1时刻前Q点已经开始振动，且t1时刻P点刚好完成一次全振动，故A错误，B正确；
C．由题图及上面分析可知P点的起振方向为向下，由于绳子上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，所以t=0时O点运动方向向下，故C错误；
D．手上下振动加快后，简谐波的频率增大，但波速不变，所以波长变小，故D错误。
故选B。
7．足球比赛中，几万观众自发在观众席上进行人浪游戏。从看台A区到B区的观众依次做下列动作：起立—举起双臂—坐下，呈现类似波浪的效果。下列关于人浪说法正确的是（ ）
A．当人浪从看台A区传到B区时，很多观众也从看台A区跑到B区
B．人浪从看台A区传到B区的速度由观众从看台A跑到看台B区的速度决定
C．观众“起立—举起双臂—坐下”的动作越频繁，人浪传播的速度越快
D．人浪的传播是观众动作形式的传播
【答案】D
【解析】AB．解析人浪游戏中观众只在各自的座位上起立—举起双臂—坐下，并不移动，所以当人浪从看台A区传到B区时，并不是观众从看台A区跑到B区，所以AB错误；
C．人浪传播的速度与观众“起立—举起双臂—坐下”的动作快慢没有关系，所以C错误；
D．观众动作相当于振动，人浪相当于波，人浪的传播是观众动作形式的传播，所以D正确；
故选D。
8．一张骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的骨牌效应，一阵风吹过麦地形成的麦浪滚滚的景象。关于骨牌和麦浪的运动，下列说法正确的是（ ）
A．骨牌的运动形成了波，麦子的运动形成的不是波
B．麦子的运动形成了波，骨牌的运动形成的不是波
C．麦浪和骨牌的运动都形成了波
D．麦浪和骨牌的运动都没有形成波
【答案】A
【解析】当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来，物质本身没有相应的移动，所以骨牌的运动形成了波，麦浪是在持续的风力作用下形成的，风力停止，麦浪也会停止，而不是继续传播，所以麦子的运动形成的不是波，所以A正确；BCD错误。
故选A。
9．下列现象中我们能观察到的是（ ）
A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音
B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源
C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源
D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波
【答案】B
【解析】A．机械波的产生应满足两个条件，一是波源，二是介质，二者缺一不可，所以A错误；
BC．有波源未必有波动，但有波动一定有波源，所以B正确；C错误；
D．波可以传递能量，水波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，所以D错误；
故选B。
10．下列关于波的现象的说法中正确的是 （ ）
A．只要有机械波产生，一定可以找到产生机械波的波源
B．把小石块扔到平静的湖水里，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
【答案】A
【解析】A．有机械波存在就一定具备了两个必要条件:波源和介质，所以A项正确；
C．若只有波源而无介质，也不能产生机械波，所以C项错误；
B．丢石块可以使漂浮物远去，但这不是激起的水波所产生的效果，如果仅靠水波，漂浮物只可能在原平衡位置附近做上下振动，丢石块最好击中漂浮物或与漂浮物相隔很近，靠石块对漂浮物的水平冲击力使漂浮物远去，故B项错误；
D．横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，所以D项错误。
故选A。
二、多选题
11．如图所示，A、B两点为某简谐横波上的质点，已知波的传播方向由A到B，时刻该波刚好传到A点，且A点的振动方向竖直向上，经时间质点B刚好起振。已知波的传播周期为T、传播速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A．振源位于A的左侧，且起振方向竖直向上
B．质点B点振动后，其振动周期一定为T
C．质点B每次经过平衡位置的速度一定为v
D．质点B的起振方向与A、B两点之间的距离有关
E.如果，则质点B振动后，A、B两点的位移以及速度始终相同
【答案】ABE
【解析】A．因为质点A刚起振时的振动方向竖直向上，因此振源的起振方向竖直向上，又由于波的传播方向由A到B，因此振源位于A的左侧，故A正确；
B．B点振动的周期等于振源的振动周期，则一定为T，故B正确；
C．波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则B点经过平衡位置的速度不一定为v，故C错误；
D．之间各点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与波源开始起振的方向相同，与A、B两点之间的距离无关，故D错误；
E．若（n为正整数），则质点B与振源A平衡位置之间的距离为波长的整数倍，则质点B开始振动后，其位移与A点的位移以及速度始终相同，故E正确。
故选ABE。
12．如图所示，一列简谐波从左向右传播，传播到P点时，P点开始振动的方向垂直PQ向上，振动周期为T．经时间t，振动从P点传播到Q点，传播速度为υ．下列说法正确的是
A．该波一定是横波
B．Q点振动的周期一定为T
C．Q点振动的最大速度一定为υ
D．PQ之间各点开始振动的方向与它和波源间的距离有关
E.若t=nT(n为正整数)，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同
【答案】ABE
【解析】因为P点振动的方向垂直PQ向上，波沿PQ传播，可知波是横波，选项A正确；Q点振动的周期等于振源的振动周期，则一定为T，选项B正确；波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则Q点振动的最大速度不一定为v，选项C错误；PQ之间各点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与波源开始起振的方向相同，与该点与振源之间的距离无关，选项D错误；若t=nT(n为正整数)，则质点Q与振源P平衡位置之间的距离为波长的整数倍，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同，选项E正确.
13．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1m，t=0.5s时，质点1第一次偏离平衡位置20cm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20cm，波长为16m
B．t =0.5s时，质点5开始向下运动
C．t=7.3s到t=7.4s，质点8的速度先减小后增大
D．若波源周期变为1s时，波速变为原来的两倍
【答案】AC
【解析】A．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20cm，波长为，选项A正确；
B．t =0.5s时，质点5开始向上运动，选项B错误；
C．因T=2s，波速
振动传到质点8需要
则t=7.3s到t=7.4s，质点8已经振动6.425s~6.525s，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；
D．波速由介质决定，与质点振动的周期无关，选项D错误．
14．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
C．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
D．单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率
【答案】CD
【解析】A．简谐振动具有等时性，则可知弹簧振子的周期与振幅无关，选项A错误；
B．在波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两回事。在波传播方向上的某个质点做简谐运动，速度是周期性变化的，而在同一均匀介质传播的波，传播过程中速度不变，选项B错误；
C．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与频率无关，选项C正确；
D．波在一个周期内传播的距离等于一个波长，即传播一个完全波，则单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，选项D正确。
故选CD。
15．某简谐横波依次经过相距为5m的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的率为0.4Hz
B．该简谐波的波长一定是10m
C．时质点P的振动方向为沿y轴负方向
D．该简谐波的最大传播速度为
【答案】CD
【解析】A．由图可知，该间谐波的周期为0.4s，频率为
A错误；
B．由甲乙图像可知
B错误；
C．由甲图可知，0.2s时，质点P沿y轴负方向向下运动，C正确；
D．简谐波的传播速度为
当时
D正确；
故选CD。
16．如图所示，在同一均匀介质中，相距2m的A、B两点放置波源和，在时刻两波源同时开始振动，振动频率均为4Hz，起振方向均垂直连线向上，已知波源的振幅为波源的2倍，波源产生的横波波速为4m/s。下列说法正确的是（ ）
A．波源产生的横波波长为1m
B．波源产生的横波波速为2m/s
C．在连线之间共有4处振动最弱
D．在时刻，与波源相距0.2m的P点正在远离平衡位置
【答案】AC
【解析】A．设波长为，根据公式
代入数据，可得
A正确；
B．同一介质中，波的传播速度相同，即有波源产生的横波波速为4m/s，B错误；
C．以A为坐标原点，设P为AB间的任意一点，其坐标为x，则两列波到P点的波程差为
，
合振动振幅最小的点的位置满足
k为整数，可得
，
根据对称性可得另外的两个点的坐标为
故有4个点满足，C正确；
D．波源S1的振动形式传到P点所有的时间为
由于周期为0.25s，则
则单独由波源S1引起的振动，P点在0.4s时向平衡位置运动，同理可得波源S2的振动形式传到P点所有的时间为
则0.4s时波源S2的振动形式还没有传到P点，所以P点在0.4s时向平衡位置运动，故D错误。
故选AC。
17．取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（ ）
A．该波是纵波
B．该波的最大波长为4L
C．t=时，P的振动方向竖直向下
D．若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大
【答案】BC
【解析】A．由图可知，绳波是沿水平方向向右传播的，而绳上各点的振动方向是竖直方向，波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以该波是横波，故A错误；
B．由图可知，现在O点在最上方，P点在平衡位置，且向上振动，根据同侧法可知，P点在如图所示的的位置，也可以是 的位置，则有
解得
(n=0、1、2、3……)
当n=0，可求得λ=4L，可见波的最大波长是4L，故B正确；
C．在t=T时，因为T>T，说明质点P向上运动到最大位置后又向下运动了，故此时P的振动方向是竖直向下的，故C正确；
D．若手上下的振动加快，说明周期变小，而波速是不变的，根据λ=vT可知，波长将变小，故D错误。
故选BC。
18．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，各质点的运动情况完全相同
C．横波向右传播时，处于波峰的质点上下振动
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
【答案】AC
【解析】A．机械波是机械振动在介质中传播过程，要形成机械波，必须具备两个条件：有振源和介质， A正确；
B．振源做简谐运动形成的波中，各质点的振动情况不完全相同，但均做简谐运动，B错误；
C．波动过程是传播的振动这种形式，质点不随波逐流，横波向右传播时，处于波峰的质点均做简谐运动，C正确；
D．机械波向右正在传播时，左方的质点比右方的质点早一些振动，D错误。
故选AC。
19．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第6个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（ ）
A．该水面波的频率为3Hz
B．水面波是横波，传播时需要介质
C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【答案】BD
【解析】A．由和得，水面波的频率为，故A错误；
B．水面波是横波，横波和纵波传播时均需要介质，故B正确；
CD．由机械波的传播规律可知，介质传播的是振源的振动形式和能量，介质中的质点本身只重复振源的振动，并不随波运动，故C错误，D正确。
故选BD。
20．波源在均匀介质中做周期性振动产生了向轴正向传播的机械波，如图所示，波的振幅呈现、交替变化，当时刻恰好传到位置处，、、分别是、和位置处的三个质点，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，波速在周期性变化
B．当波刚好传到位置处时，质点、经过的路程相等
C．质点、的振动始终同步
D．波源的起振方向为轴负方向
【答案】BD
【解析】A．波速是由介质决定的，由于介质均匀，因此波速恒定不变，A错误；
B．由图像可知，从当时刻开始，波每前进距离d，质点P、Q运动的路程均为4A，因此当波刚好传到位置处时，质点、经过的路程均为
B正确；
C．由于M、Q间距离有时等于一个波长，有时等于0.5个波长，因此质点、的振动不是始终同步，C错误；
D．由于处质点起振方向为轴负方向。因此波源的起振方向为轴负方向，D正确。
故选BD。
21．一列简谐横波在t = 0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.5s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为4m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.5s
B．这列波沿x轴负方向传播
C．t = 0时刻质点a沿y轴正方向运动
D．x = 4m处的质点的位移表达式为y = 0.3sin（πt + π）m
【答案】BCD
【解析】AB．由图读出波长λ = 8m，则波的周期为
T = = s = 2s
波传播的时间为
t = 0.5s = T
由波形平移法知这列波的传播方向沿x轴负方向，A错误、B正确；
C．该波沿x轴负方向传播，由上下坡法可知t = 0时刻质点a沿y轴正方向运动，C正确；
D．t = 0时刻x = 4m处的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，其位移表达式为
y = - Asin·t = - 0.3sin(πt)(m) = 0.3sin(πt + π)(m)
D正确。
故选BCD。
22．关于机械振动的机械波，下列说法正确的是（ ）
A．介质中质点的振动速度与波的速度相同
B．一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比
C．在简谐波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅
D．在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动
E.机械波的频率和传播速度均由介质决定
【答案】BCD
【解析】A．波的传播速度与介质有关，而质点的振动速度与波的传播速度无关，故A项错误；
B．同一波源，周期不变，由公式可知，一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比，故B项正确；
C．在简谐波传播方向上不同质点的振动频率和振幅是相同的，故C项正确；
D．波传播的是机械振动形式，后一个质点重复前一个质点的振动，因此介质中的质点做受迫振动，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D项正确；
E．机械波的频率由波源决定，传播速度由介质决定，E项错误。
故选BCD。
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