2025届高考物理一轮复习分类题型：机械波

机械波分类题型 一、质点的振动方向判断与波的传播方向 1-1．一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是( ) A． 波水平向右传播 B． 质点H与质点F的运动方向相同 C． 质点C比质点B先回到平衡位置 D． 此时刻质点C的加速度为零 1-2. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( ) A． 向左 B．向右 C．向下 D．向上 1-3. 如图所示，一列沿 轴正方向传播的简谐横波，在 时刻波刚好传播到 处的质点 ，已知波的传播速度为 .则( ) A．波源的起振方向沿 方向 B．波源的振动频率为 C． 时， 处的质点Q第一次处于波谷 D． 时， 处的质点已通过的路程为 对照练习题： 1．（多选）如图所示为一列横波在某时刻的波形图．已知波由右向左传播，下列说法中正确的是( ) A．质点D的运动方向向下，质点B的运动方向向上 B．质点C比质点B先回到平衡位置 C．此时质点C的速度、加速度均为零 D．C与G两质点的运动方向始终相反 2．振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图甲所示，则在波传播到细绳上一点P时，开始计时，乙图所示四个图形中能表示P点振动图象的是(　) A． B． C． D． 3. 有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，质点A、B的平衡位置坐标为xA=6 m和xB=14.4 m。t=0时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到A点，t1=1.5 s时刻质点A第二次出现在波峰位置，求∶ （1）该列波的传播速度大小v； （2）从t=0时刻到波传播到B点的过程中，质点A通过的路程s。70cm 4．高考真题（2019·海南）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2s， 时的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ）。 A．平衡位置在 处的质点的振幅为0.03m B．该波的波速为10m/s C． 时，平衡位置在 处的质点向y轴正向运动 D． 时，平衡位置在 处的质点处于波谷位置 E． 时，平衡位置在 处的质点加速度为零 5．高考真题（2021·天津）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（　） A． B． C． D． 二、质点的振动图像与波形图的结合 2-1.一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T. t＝0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图象．下列说法正确的是( ) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小 C．图2可以表示质点a的振动 D．图2可以表示质点b的振动 2-2. (多选)图甲为某一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.5 s时的波形图,图乙为波上某一质点的振动图像,则下列说法正确的是 ( ) A.该简谐横波的传播速度为6 m/s B.图乙可能是图甲中M质点的振动图像 C.从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置 D.从此时刻起,经过4 s,P质点运动了1.6 m的路程 2-3. (多选)一简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是介质中平衡位置在x=1.5 m处a质点的振动图像;b是平衡位置在x=2.5 m处的质点,则( ) A.波的传播方向沿x轴正方向 B.波的传播速度的大小为1 m/s C.t=0时,a的速率比b的大 D.t=1 s时,b位于平衡位置上方 E.0~1.5 s时间内,b沿y轴正方向运动 三、波的多解性问题 3-1（2021·辽宁高考真题）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　） A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s 3-2.（2023高二上·钦州期末）如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。 （1）若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.2s，求它的周期； （2）若波沿x轴正方向传播，且周期满足T<0.2s<2T，求波的传播速度； （3）若波速是45m/s，求波的传播方向。 3-3.(多选)一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且a、b相距6 m。下列判断正确的是( ) 甲　　　　　　　乙 A．波一定沿x轴正方向传播 B．波可能沿x轴负方向传播 C．波长可能是8 m D．波速一定是6 m/s E．波速可能是2 m/s 对照练习题： 1.（2020·北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　 　） A．该横波沿 轴负方向传播 B．质点N该时刻向y轴负方向运动 C．质点L经半个周期将沿 轴正方向移动 D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同 2.（2022·泰安模拟）一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形如图甲所示，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP＝3m、xQ＝5m，质点Q的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　 ） A．波传播方向沿x轴正方向 B．波传播方向沿x轴负方向 C．t＝0.88s时，质点P在平衡位置向下振动 D．t＝0.88s时，质点P在平衡位置向上振动 3. （2021·日照模拟）如图，一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为t=0时的波形图，此时x=3.5m处质点的速度方向沿　 　(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)；虚线为t'=0.2s时的波形图，该简谐振动的最大周期为　 　s；该波的传播最小速度为　 　m/s。 4．(5选3)(2019·新课标全国卷Ⅰ)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是(　) A．质点Q的振动图像与图(b)相同 B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示 E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大 5．（2021·全国乙卷） 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过 后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于 ，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为　 　 ，周期为　 　s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为　 　s。 6．（2021·湖北高考真题）（多选）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0~1 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 7．（2019·天津）一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1 m和x2=7 m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是 ( ) A．7m/s B．2m/s C．1.2m/s D．1m/s 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 机械波分类题型 一、质点的振动与波的传播 1-1．一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是( C ) A． 波水平向右传播 B． 质点H与质点F的运动方向相同 C． 质点C比质点B先回到平衡位置 D． 此时刻质点C的加速度为零 1-2. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( D ) A． 向左 B．向右 C．向下 D．向上 1-3. 如图所示，一列沿 轴正方向传播的简谐横波，在 时刻波刚好传播到 处的质点 ，已知波的传播速度为 .则（　D　） A．波源的起振方向沿 方向 B．波源的振动频率为 C． 时， 处的质点Q第一次处于波谷 D． 时， 处的质点已通过的路程为 对照练习题： 1．（多选）如图所示为一列横波在某时刻的波形图．已知波由右向左传播，下列说法中正确的是(ABD) A．质点D的运动方向向下，质点B的运动方向向上 B．质点C比质点B先回到平衡位置 C．此时质点C的速度、加速度均为零 D．C与G两质点的运动方向始终相反 2．振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图甲所示，则在波传播到细绳上一点P时，开始计时，乙图所示四个图形中能表示P点振动图象的是(　C　) A． B． C． D． 3. 有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，质点A、B的平衡位置坐标为xA=6 m和xB=14.4 m。t=0时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到A点，t1=1.5 s时刻质点A第二次出现在波峰位置，求∶ （1）该列波的传播速度大小v； （2）从t=0时刻到波传播到B点的过程中，质点A通过的路程s。70cm 答案：A经过5/4 T时间第二次出现波峰，故v=4.8/1.2=4m/s; 波传播到B点用时(14.4-6)/4=2.1s 质点A运动时间为7/4 T 即0.7m。 4．高考真题（2019·海南）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2s， 时的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ABC ）。 A．平衡位置在 处的质点的振幅为0.03m B．该波的波速为10m/s C． 时，平衡位置在 处的质点向y轴正向运动 D． 时，平衡位置在 处的质点处于波谷位置 E． 时，平衡位置在 处的质点加速度为零 5．高考真题（2021·天津）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（　B　） A． B． C． D． 二、质点的振动图像与波形图的结合 2-1.一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T. t＝0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图象．下列说法正确的是( D ) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小 C．图2可以表示质点a的振动 D．图2可以表示质点b的振动 2-2. (多选)图甲为某一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.5 s时的波形图,图乙为波上某一质点的振动图像,则下列说法正确的是 ( BC ) A.该简谐横波的传播速度为6 m/s B.图乙可能是图甲中M质点的振动图像 C.从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置 D.从此时刻起,经过4 s,P质点运动了1.6 m的路程 2-3. (多选)一简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是介质中平衡位置在x=1.5 m处a质点的振动图像;b是平衡位置在x=2.5 m处的质点,则(BDE) A.波的传播方向沿x轴正方向 B.波的传播速度的大小为1 m/s C.t=0时,a的速率比b的大 D.t=1 s时,b位于平衡位置上方 E.0~1.5 s时间内,b沿y轴正方向运动 三、波的多解性问题 3-1（2021·辽宁高考真题）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　A　） A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s 3-2.（2023高二上·钦州期末）如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。 （1）若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.2s，求它的周期； （2）若波沿x轴正方向传播，且周期满足T<0.2s<2T，求波的传播速度； （3）若波速是45m/s，求波的传播方向。 【答案】（1） （2）v=25m/s （3）波沿着x轴正方向传播。 3-3.(多选)一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且a、b相距6 m。下列判断正确的是( BCE ) 甲　　　　　　　乙 A．波一定沿x轴正方向传播 B．波可能沿x轴负方向传播 C．波长可能是8 m D．波速一定是6 m/s E．波速可能是2 m/s 对照练习题： 1.（2020·北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　B　） A．该横波沿 轴负方向传播 B．质点N该时刻向y轴负方向运动 C．质点L经半个周期将沿 轴正方向移动 D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同 2.（2022·泰安模拟）一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形如图甲所示，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP＝3m、xQ＝5m，质点Q的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　BD　） A．波传播方向沿x轴正方向 B．波传播方向沿x轴负方向 C．t＝0.88s时，质点P在平衡位置向下振动 D．t＝0.88s时，质点P在平衡位置向上振动 3. （2021·日照模拟）如图，一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为t=0时的波形图，此时x=3.5m处质点的速度方向沿　 　(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)；虚线为t'=0.2s时的波形图，该简谐振动的最大周期为　 　s；该波的传播最小速度为　 　m/s。 【答案】 轴正方向；0.8；5 4．(5选3)(2019·新课标全国卷Ⅰ)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是(　CDE　) A．质点Q的振动图像与图(b)相同 B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示 E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大 5．（2021·全国乙卷） 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过 后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于 ，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为　 　 ，周期为　 　s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为　 　s。 【答案】（1）0.5；0.4；1.2 6．（2021·湖北高考真题）（多选）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0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（ AC ） 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 7．（2019·天津）一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1 m和x2=7 m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是 ( BC ) A．7m/s B．2m/s C．1.2m/s D．1m/s 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$