专题03 机械波-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理上学期期中真题分类汇编（江苏专用）

专题03 机械波题型归纳 1、波的形成、图像与描述； 2、波的反射、折射和衍射； 3、波的干涉； 4、多普勒效应。 考点一 波的形成、图像与描述 1．（2023•盐城市高二期中）下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（　　） A．有机械振动就一定有机械波 B．机械波在传播过程中，介质中的质点随波迁移 C．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去 D．机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零 2．（2023•苏州市高二期中）一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上只完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是（　　） 3．（2023•徐州市高二期中）如图所示，海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海面传播，在波的传播方向上相距4.5 m的两处分别有A、B两浮标，两浮标随波上下运动，每分钟上下浮动20次。当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，求： （1）这列水波的传播周期是多少？ （2）若此时A、B之间还有一个波峰，这列水波的传播速度是多少？ 4．（2023•徐州贾汪高二期中）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，t＝时，质点5刚要开始运动，下列说法正确的是（　　） A．t＝时，质点5开始向下运动 B．t＝时，质点3的加速度方向向上 C．从t＝开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小 D．从t＝开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小 5．（2023•淮安市盱眙高二期中）如图所示，运动会上团体操表演“波浪”。一组学生手挽手排成一行，左边第一位同学开始周期性的下蹲、起立。后边的同学重复他的动作，形成往前传播的“波浪”，下列说法正确的是（　　） A．“波浪”向左传播 B．图中A同学正在往下蹲 C．每个学生的位置都向右移动 D．后边所有的同学同时重复左边第一位同学的动作 6．（2024•镇江丹阳高二期中）一列机械波在x轴上传播，某时刻的波的形状如图所示，a、b、c为三个质点，a正在向上运动。由此可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该时刻，c正在向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻，b的速率比c的速率大 7．（2023•如皋高二月考）某一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．t＝时刻，Q比P的速度大 C．t＝时刻，Q到达平衡位置 D．t＝时刻，P沿y轴正方向运动 8．（2023•苏州吴江高二期中）如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知波沿着x轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法正确的是（　　） A．此时质点K和M的运动方向相同 B．此时质点K和M的回复力方向相同 C．此时质点L的速度最大 D．质点K经过一段时间会沿x轴运动到质点M的位置 9．（2024•淮安市淮安区高二月考）如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是（　　） A．此时刻质点C的速度方向沿y轴负向 B．此时刻质点D的加速度方向与速度方向一致 C．此时刻质点B的速度方向沿y轴负向 D．此波向x轴正向传播 10．（2023•盐城阜宁高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的可能是（　　） A．a处质点的振动图像 B．b处质点的振动图像 C．c处质点的振动图像 D．d处质点的振动图像 11．（2023•宿迁市高二联考）原点O处有一简谐横波波源，t＝0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t＝0.6 s时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下列说法中正确的是（　　） A．这列波的传播速度为 m/s B．t＝0.7 s时质点b运动方向沿y轴正方向 C．再经过0.1 s质点a通过的路程等于10 cm D．此时质点a与质点b运动方向相反 12．（2024·镇江市高二开学考试）图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法中正确的是（　　） A．该波传播的速度大小为1 m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．t＝0.05 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 D．t＝0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 13．（2024•盐城市高二期中）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.1 s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中平衡位置分别在xP＝2.5 cm、xQ＝5.0 cm处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　） A．t＝0.25 s时，Q的加速度沿＋y方向 B．波沿＋x方向传播 C．t＝0.28 s时，P的速度沿＋y方向 D．从t＝0.1 s到t＝0.3 s，质点Q沿－x方向移动10 cm 14．（2023•北京市第四十四中学高二期中）一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示。图乙表示x＝1.0 m处的质点的振动图像 （1）求简谐横波传播速度的大小？ （2）在图丙中画出平衡位置为x＝2.0 m处质点的振动图像（从t＝0时刻开始计时，至少画出一个周期）？ （3）在图丁中画出简谐横波t＝0.3 s时的波形图（至少画出一个波长）？ 15．（2024•南京师范大学附属中学期末）一列简谐横波沿x轴传播，t＝2 s时刻波的图像如图甲所示，x＝2 m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．在t＝3 s时质点P的加速度方向沿y轴正方向 C．该波在0～5 s时间内传播的距离是2 m D．在0～5 s时间内质点P通过的路程是20 cm 16．（2023•北京市十一学校期末）如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5 s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3 s，则下列说法中正确的是（　　） A．波甲的速度可能大于波乙的速度 B．波甲的波长可能大于波乙的波长 C．波甲的周期一定等于波乙的周期 D．波甲的频率一定小于波乙的频率 17．（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0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3 s，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为________ m/s，周期为________ s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为________ s。 18．（2024•苏州市高二期中）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1 m和x2＝4 m的两质点。如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度为20 m/s C．质点P从0时刻到t2时刻经过的路程可能为50 cm D．质点P的振动方程为y＝10sin （10πt＋） cm 19．（2024•宿迁市期中）如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知x＝1 m处的质点做简谐运动的图像如图乙所示。 （1）（4分）求该横波传播速度大小？ （2）（8分）从t＝0开始经过多长时间位于x＝5 m处的质点P开始振动？并求出0～20 s内质点P运动的路程？ 20．（2023•镇江市高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、P、Q是介质中的质点。求： （1）（3分）波速的大小？ （2）（3分）波谷到达Q的时刻？ （3）（7分）a点第N次经过平衡位置所经历的时间？ 考点二 波的反射、折射和衍射 21．（2024•镇江市高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、P、Q是介质中的质点。求： （1）（3分）波速的大小； （2）（3分）波谷到达Q的时刻； （3）（7分）a点第N次经过平衡位置所经历的时间。 22．（2024•淮宿高二联考）如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知（　　） A．B侧波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 23．（2024·盐城市射阳中学期中）某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的 、、，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．水波通过狭缝后波长变短 B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象 C．此现象可以说明，波长一定， 缝越窄衍射现象越明显 D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显 24．（2024•常州市高级中学期中）某同学在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ＝5 cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动，则下列说法正确的是（　　） A．适当增大振源的振幅，两浮球一定能上下浮动 B．适当增大振源的频率，两浮球一定能上下浮动 C．将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动 D．无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止 考点三 波的干涉 25．（2023•盐城市高二期中）两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5 cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　） A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cm B．P点保持静止不动 C．C为振动减弱点 D．再过半个周期，E点变为减弱点 26．（2024•镇江中学阶段练习）如图所示，点波源S1和S2分别位于A、B两点且垂直于平面ABC做简谐运动，它们在平面内形成的两列波的频率相同，起振方向相同，波长均为0.5 m，已知AC的中点为D点，B、C两点距离为3 m，∠BAC＝37°且BC⊥AB，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列描述正确的是（　　） A．D点为振动减弱点 B．AB的中点为振动减弱点 C．AC两点的连线上（不包含A点）有10个振动加强点 D．BC两点的连线上（不包含B点）有4个振动加强点 27．（2023•浙江1月选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340 m/s）（　　） A．振幅为2A B．频率为100 Hz C．波长应为1.7 m的奇数倍 D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相 28．（2023•南通市期中）两列在同一介质中沿同一直线传播的简谐横波相遇，如图所示为某一时刻的情况，其中实线表示向右传播的波、虚线表示向左传播的波。下列说法正确的是（　　） A．两列波不可能发生干涉 B．图中a、c、e、g点为振动加强点 C．再过半个周期，b、d、f点变为振动加强点 D．再过一个周期，a质点将移到e质点所在位置 29．（2024•常州高级中学期中）两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10 m/s，坐标原点有一个观察者，下列判断正确的是（　　） A．两波源P、Q的起振方向相同 B．这两列波不可能发生干涉现象 C．经过足够长的时间，－2 m处的振幅为45 cm D．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射 30．（2023•南通市期中）如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2的振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆。求： （1）（3分）该波的波长？ （2）（6分）在S1、S2连线上振动加强的点有几个？ （3）（6分）在该圆周上（S1和S2两波源除外）共有几个振动加强的点？ 考点四 多普勒效应 31．（2023•镇江市高二期中）如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（　　） A．女同学从A向B运动过程中，她听到的哨声音调变低 B．女同学从E向D运动过程中，她听到的哨声音调变高 C．女同学在C点向右运动时，她听到的哨声音调不变 D．女同学在C点向左运动时，她听到的哨声音调变低 32．（2024•江苏省南菁高中阶段检测）医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是（　　） A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直 B．为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多 C．若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低 D．进行超声波探测时，探头与人体表面间需留有空隙 33．（2023•徐州市高二期中）固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。下列说法正确的是（　　） A．振动片正在向图中M一侧移动 B．图中振动片左侧的水波传播速度更快 C．图中振动片右侧接收到的水波频率更高 D．相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多 34．（2023•南通市高二期中）小明同学将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听到它发出声音。现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速做圆周转动，蜂鸣器从A转动到B的过程中的某位置，小明及甲、乙三位同学听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3。则（　　） A．f3>f1>f2 B．f1＝f2＝f3 C．f2>f1＝f3 D．f1>f2＝f3 35．（2023•扬州市高二开学考）如图所示，O为地球赤道上的测控站，P为地球静止卫星，Q为低轨道卫星，P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1。在图示位置时，O接收到P、Q发射的无线电信号频率分别为f2和f3，下列说法正确的是（　　） A．f2>f1 B．f2<f1 C．f3>f1 D．f3<f1 36．（2024•苏州市阶段练习）一列沿x轴正方向传播的简谐波，t＝0时刻的波形如图所示，t＝10 s时d质点第一次位于波峰位置，下列说法正确的是（　　） A．波上各质点的起振方向向上 B．波的传播速度大小为2 m/s C．0～7 s内a、b两质点运动路程均为0.7 m D．b质点的振动方程为yb＝－10cos πt（cm） 37．（2023•常州市高二阶段练习）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0～4 s内的振动图像如图甲所示，已知波的传播速度为0.5 m/s。 （1）（3分）求这列横波的波长？ （2）（3分）求波源在3 s内通过的路程？ （3）（5分）在图乙中画出t＝4 s时刻的波形图？ 38．（2024•盐城射阳中学期中）一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，介质中x＝2 m处的质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，且到达波谷的最短时间 t＝0.1 s，则： （1） （2分）由图确定这列波的波长λ与波的传播方向？ （2） （4分）写出质点P的位移随时间变化的表达式（注明单位）？ （3） （5分）x＝4 m处质点Q下一次到达正向最大加速度位置的时间？ 39．（2024•徐州市高二期中）一列沿x轴负方向传播的简谐波，在t＝0时刻的波形如图所示，此时质点M刚好开始振动，质点P处在平衡位置。经t1＝0.4 s，质点Q刚开始振动。求： （1）（3分）波的传播速度v？ （2）（6分）0～0.4 s内质点N通过的路程l？ （3）（4分）质点M第二次位于波峰位置的时刻？ 40．（2024•苏州中学期中）如图所示，在均匀介质中，位于x＝－10 m和x＝10 m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为4 cm、波速均为2 m/s的相向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图。 （1）（2分）求波源振动的周期？ （2）（7分）求0～5 s内，x＝－2 m处的质点运动的路程？ （3）（3分）形成稳定干涉图样后，求x轴上两波源间（不含波源）振动加强点的个数，并写出两波源间（不含波源）所有振动加强点的横坐标？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 机械波题型归纳 1、波的形成、图像与描述； 2、波的反射、折射和衍射； 3、波的干涉； 4、多普勒效应。 考点一 波的形成、图像与描述 1．（2023•盐城市高二期中）下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（　　） A．有机械振动就一定有机械波 B．机械波在传播过程中，介质中的质点随波迁移 C．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去 D．机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零 【答案】C 【解析】有机械振动还需要介质才能形成机械波，A错误；介质中的质点在平衡位置振动，不会随波迁移，B错误；机械波传播的是振动形式、能量和信息，C正确；在平衡位置回复力为零，合力不一定为零，例如单摆，D错误。 2．（2023•苏州市高二期中）一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上只完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是（　　） 【答案】D 【解析】波向左传播，从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，此时质点B从平衡位置向下振动，手只完成一次全振动，则B的振动图像如图D所示。 3．（2023•徐州市高二期中）如图所示，海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海面传播，在波的传播方向上相距4.5 m的两处分别有A、B两浮标，两浮标随波上下运动，每分钟上下浮动20次。当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，求： （1）这列水波的传播周期是多少？ （2）若此时A、B之间还有一个波峰，这列水波的传播速度是多少？ 【答案】（1）3 s　（2）1 m/s 【解析】（1）由题意知，浮标每分钟上下浮动20次，则可求其每秒振动n＝次＝次，故可得波的频率为f＝ Hz，这列水波的传播周期是T＝＝3 s。 （2）如图所示，据题意可知，A、B两浮标之间的距离为1.5个波长，且1.5λ＝4.5 m，解得λ＝3 m，这列水波的传播速度是v＝λf＝3× m/s＝1 m/s。 4．（2023•徐州贾汪高二期中）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，t＝时，质点5刚要开始运动，下列说法正确的是（　　） A．t＝时，质点5开始向下运动 B．t＝时，质点3的加速度方向向上 C．从t＝开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小 D．从t＝开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小 【答案】D 【解析】由题意知，质点1为波源，起振方向向上，在t＝时，质点5开始振动，振动方向向上，质点3的位移向上，故回复力方向向下，加速度方向向下，故A、B错误；在t＝时质点8的振动和t＝时质点4的振动情况一样，故质点8向上振动，远离平衡位置，速度减小，位移增大，加速度增大，故C错误，D正确。 5．（2023•淮安市盱眙高二期中）如图所示，运动会上团体操表演“波浪”。一组学生手挽手排成一行，左边第一位同学开始周期性的下蹲、起立。后边的同学重复他的动作，形成往前传播的“波浪”，下列说法正确的是（　　） A．“波浪”向左传播 B．图中A同学正在往下蹲 C．每个学生的位置都向右移动 D．后边所有的同学同时重复左边第一位同学的动作 【答案】B 【解析】左边第一位同学开始周期性的下蹲、起立相当于波源，则“波浪”应向右传播，故A错误；根据后面质点的振动重复前面质点的振动，“波浪”向右传播，图中A同学正在往下蹲，故B正确；每个学生只是向右传播了振动形式，而每个学生还是在平衡位置下蹲、起立，故C错误；波源最先起振，后边所有的同学延后重复左边第一位同学的动作，故D错误。 6．（2024•镇江丹阳高二期中）一列机械波在x轴上传播，某时刻的波的形状如图所示，a、b、c为三个质点，a正在向上运动。由此可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该时刻，c正在向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻，b的速率比c的速率大 【答案】C 【解析】在题图所示时刻，a正在向上振动，比左侧的波峰振动滞后，可知波沿x轴正方向传播，故A错误；根据波形和波的传播方向可判断出c正在向下运动，故B错误；由于b向上振动、c向下振动，所以b比c先到达平衡位置，故C正确；在题图所示时刻，b距离平衡位置比c远，则b比c的速率小，故D错误。 7．（2023•如皋高二月考）某一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．t＝时刻，Q比P的速度大 C．t＝时刻，Q到达平衡位置 D．t＝时刻，P沿y轴正方向运动 【答案】D 【解析】越靠近平衡位置质点运动速度越大，质点P正在向动能增大的方向运动，则P沿y轴负方向运动，根据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播，故A错误；t＝时刻，Q到达波谷位置，速度为零。P在平衡位置和波峰位置之间，速度不为零，所以Q比P的速度小，故B错误；t＝时刻，Q到达波峰位置，故C错误；t＝时刻，P在y轴负向某位置沿y轴正方向运动，故D正确。 8．（2023•苏州吴江高二期中）如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知波沿着x轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法正确的是（　　） A．此时质点K和M的运动方向相同 B．此时质点K和M的回复力方向相同 C．此时质点L的速度最大 D．质点K经过一段时间会沿x轴运动到质点M的位置 【答案】B 【解析】因为该波沿着x轴的正方向传播，根据波的传播方向与质点的运动方向的关系，可得质点K向下运动，M向上运动，质点K和M的运动方向相反，A错误；根据回复力与平衡位置的关系，可知此时质点K和M的回复力方向相同，B正确；由题中波形图可知，此时质点L处于波谷，其速度为零，C错误；质点不会沿波运动，故质点K经过一段时间不会运动到质点M的位置，D错误。 9．（2024•淮安市淮安区高二月考）如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是（　　） A．此时刻质点C的速度方向沿y轴负向 B．此时刻质点D的加速度方向与速度方向一致 C．此时刻质点B的速度方向沿y轴负向 D．此波向x轴正向传播 【答案】B 【解析】此刻质点A向下运动，由“同侧法”可知波向x轴负方向传播，此时质点C速度方向沿y轴正向，质点B速度方向沿y轴正向，故A、C、D错误；此刻质点D速度方向沿y轴负向，而加速度方向总是指向平衡位置也沿着y轴负向，故B正确。 10．（2023•盐城阜宁高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的可能是（　　） A．a处质点的振动图像 B．b处质点的振动图像 C．c处质点的振动图像 D．d处质点的振动图像 【答案】 B 【解析】因横波沿x轴正方向传播，由题图乙可知经周期质点振动到平衡位置且沿y轴负方向振动，经周期振动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点，该时刻平衡位置在b处的质点的振动方向沿y轴负方向，平衡位置在d处的质点的振动方向沿y轴正方向，故题图乙可能为平衡位置在b处的质点的振动图像，故选B。 11．（2023•宿迁市高二联考）原点O处有一简谐横波波源，t＝0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t＝0.6 s时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下列说法中正确的是（　　） A．这列波的传播速度为 m/s B．t＝0.7 s时质点b运动方向沿y轴正方向 C．再经过0.1 s质点a通过的路程等于10 cm D．此时质点a与质点b运动方向相反 【答案】D 【解析】由t＝0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t＝0.6 s时的波形图如题图所示，机械波的波速v＝＝ m/s＝10 m/s，故A错误；由题图读出波长为λ＝4 m，则周期为T＝＝ s＝0.4 s，由t＝0.6 s时的波形图知，质点b运动方向沿y轴负方向，t＝0.7 s时，即再经过四分之一个周期，质点b运动方向沿y轴负方向，故B错误；t＝0.6 s时质点a运动方向沿y轴正方向，再经过0.1 s＝T，该过程中的平均速率小于0～的平均速率，则质点a通过的路程小于10 cm，故C错误，D正确。 12．（2024·镇江市高二开学考试）图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法中正确的是（　　） A．该波传播的速度大小为1 m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．t＝0.05 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 D．t＝0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 【答案】D 【解析】波的传播速度为v＝＝ m/s＝10 m/s，A错误；t＝0时刻P点向下振动，则该波沿x轴负方向传播，B错误；t＝0时刻P点向下振动，Q点向上振动。t＝0.05 s＝时，Q点更靠近平衡位置，则质点Q的加速度小于P点的加速度，C错误；t＝0.1 s＝时，质点Q在y轴正半轴沿y轴正方向运动，D正确。 13．（2024•盐城市高二期中）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.1 s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中平衡位置分别在xP＝2.5 cm、xQ＝5.0 cm处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　） A．t＝0.25 s时，Q的加速度沿＋y方向 B．波沿＋x方向传播 C．t＝0.28 s时，P的速度沿＋y方向 D．从t＝0.1 s到t＝0.3 s，质点Q沿－x方向移动10 cm 【答案】C 【解析】t＝0.25 s时，Q在波峰位置，则此时的加速度沿－y方向，选项A错误；由Q点的振动图像可知，t＝0.1 s时Q向下振动，结合波形图可知，波沿－x方向传播，选项B错误；t＝0.28 s时，即在t＝0.1 s的基础上再经过0.18 s＝T，此时P位于平衡位置和波峰之间向上振动，即速度沿＋y方向，选项C正确；质点只能在平衡位置附近振动，不随波迁移，选项D错误。 14．（2023•北京市第四十四中学高二期中）一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示。图乙表示x＝1.0 m处的质点的振动图像 （1）求简谐横波传播速度的大小？ （2）在图丙中画出平衡位置为x＝2.0 m处质点的振动图像（从t＝0时刻开始计时，至少画出一个周期）？ （3）在图丁中画出简谐横波t＝0.3 s时的波形图（至少画出一个波长）？ 【答案】（1）5 m/s　（2）见解析图　（3）见解析图 【解析】（1）由题图甲可知波长λ＝2 m， 由题图乙可知周期T＝0.4 s，则v＝＝5 m/s （2）根据题图甲和题图乙判断可知简谐波向x轴正方向传播，则x＝2.0 m处质点起振方向为y轴负方向，波长、振幅、周期与x＝1.0 m处的质点相同，则振动图像如图所示 （3）当t＝0.3 s时，波向前传播的距离x＝vt＝5 m/s×0.3 s＝1.5 m， 根据题图甲和题图乙判断可知简谐波向x轴正方向传播，则波的图像如图所示。 15．（2024•南京师范大学附属中学期末）一列简谐横波沿x轴传播，t＝2 s时刻波的图像如图甲所示，x＝2 m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．在t＝3 s时质点P的加速度方向沿y轴正方向 C．该波在0～5 s时间内传播的距离是2 m D．在0～5 s时间内质点P通过的路程是20 cm 【答案】B 【解析】由振动图像可知，x＝2 m处的质点P在t＝2 s时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；由题图乙可知，在t＝3 s时质点P在负的最大位移处，由回复力F＝－kx可知，回复力的指向沿y轴正方向。由牛顿第二定律可知，在t＝3 s时质点P的加速度方向沿y轴正方向，故B正确；由题图甲可知，波长λ＝2 m，由题图乙可知，周期T＝4 s，波速v＝＝ m/s＝0.5 m/s，该波在0～5 s时间内传播的距离Δx＝v·Δt＝0.5×5 m＝2.5 m，故C错误；由题图甲可知，振幅A＝5 cm，周期为4 s，在0～5 s时间内质点P通过的路程是s＝5A＝25 cm，故D错误。 16．（2023•北京市十一学校期末）如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5 s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3 s，则下列说法中正确的是（　　） A．波甲的速度可能大于波乙的速度 B．波甲的波长可能大于波乙的波长 C．波甲的周期一定等于波乙的周期 D．波甲的频率一定小于波乙的频率 【答案】A 【解析】经过0.5 s后，甲、乙的波形分别变成如题图中虚线所示，且周期均大于0.3 s，则根据nT＋T＝0.5 s（n＝0，1，2…），可知两波的周期分别可能为1 s和 s，则根据波速v＝可知，若甲的周期为 s，而乙的周期为1 s，则甲的速度大于乙的速度，故A正确，C错误；由题图可知，横波甲的波长为4 m，乙的波长为6 m，甲波的波长比乙波的短，故B错误；若乙的周期为1 s而甲的周期为 s，则由f＝可知，甲的频率大于乙的频率，故D错误。 17．（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0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3 s，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为________ m/s，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】0.5　0.4　1.2 【解析】若波是沿x轴正方向传播的，波形移动了15 cm，由此可求出波速和周期：v1＝ m/s＝0.5 m/s T1＝＝ s＝0.4 s 若波是沿x轴负方向传播的，波形移动了5 cm，由此可求出波速和周期：v2＝ m/s＝ m/s T2＝＝ s＝1.2 s 18．（2024•苏州市高二期中）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1 m和x2＝4 m的两质点。如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度为20 m/s C．质点P从0时刻到t2时刻经过的路程可能为50 cm D．质点P的振动方程为y＝10sin （10πt＋） cm 【答案】D 【解析】由题图乙可知t1＝0时刻，质点Q向上振动，根据上下坡法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；由题图甲可知，波长为8 m，由题图乙可知，周期为0.2 s，波的传播速度为v＝＝ m/s＝40 m/s，故B错误；质点P从0时刻到t2时刻有Δt＝＋nT （n＝0，1，2，3，…），处于平衡位置或波峰或波谷的质点从0时刻到t2时刻经过的路程s＝4A（n＋）＝（4n＋1）A （n＝0，1，2，3，…），当n＝1时，s＝50 cm，由于质点P不在平衡位置或波峰或波谷，从0时刻到t2时刻经过的路程不可能为50 cm，故C错误；质点Q的振动方程为y＝Asin （t）＝10sin cm，质点P与质点Q相位差恒定，为φ＝×2π＝π，故质点P的振动方程为y＝Asin （t＋φ）＝10sin （10πt＋） cm，故D正确。 19．（2024•宿迁市期中）如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知x＝1 m处的质点做简谐运动的图像如图乙所示。 （1）（4分）求该横波传播速度大小？ （2）（8分）从t＝0开始经过多长时间位于x＝5 m处的质点P开始振动？并求出0～20 s内质点P运动的路程？ 【答案】（1）0.5 m/s　（2）6 s　28 cm 【解析】（1）根据题图可知波长λ＝2 m， 周期T＝4 s， 则该横波传播速度v＝＝0.5 m/s （2）波从x＝2 m处传播到P， 需要时间为t＝＝ s＝6 s 故0～20 s内P参与振动的时间为14 s，即完成3.5次全振动， 故质点P运动的总路程为s＝3.5×（4×2） cm＝28 cm。 20．（2023•镇江市高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、P、Q是介质中的质点。求： （1）（3分）波速的大小？ （2）（3分）波谷到达Q的时刻？ （3）（7分）a点第N次经过平衡位置所经历的时间？ 【答案】（1）50 m/s　（2）（1.2＋0.8n） s（n＝0，1，2…）　（3） s 【解析】（1）经过Δt＝0.6 s，波从P传播到Q，故波的传播距离Δx＝30 m 故波速v＝＝50 m/s （2）波谷到达Q的时刻为t＝ s＝（1.2＋0.8n） s（n＝0，1，2…） （3）由波形图可得y＝Asin 故a点平衡位置的横坐标xa＝ m 故根据波的传播可得：a点第N次经过平衡位置时，实线波向右传播的距离x＝（N－1）λ＋xa 故所经历的时间t＝＝ s。 考点二 波的反射、折射和衍射 21．（2024•镇江市高二期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、P、Q是介质中的质点。求： （1）（3分）波速的大小； （2）（3分）波谷到达Q的时刻； （3）（7分）a点第N次经过平衡位置所经历的时间。 【答案】（1）50 m/s　（2）（1.2＋0.8n） s（n＝0，1，2…）　（3） s 【解析】（1）经过Δt＝0.6 s，波从P传播到Q，故波的传播距离Δx＝30 m 故波速v＝＝50 m/s （2）波谷到达Q的时刻为t＝ s＝（1.2＋0.8n） s（n＝0，1，2…） （3）由波形图可得y＝Asin 故a点平衡位置的横坐标xa＝ m 故根据波的传播可得：a点第N次经过平衡位置时，实线波向右传播的距离x＝（N－1）λ＋xa 故所经历的时间t＝＝ s。 22．（2024•淮宿高二联考）如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知（　　） A．B侧波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 【答案】B 【解析】挡板左边是衍射波的波源，故A错误；在同一种介质中，机械波的波速相等，故B正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故C错误；在波长没改变的情况下，增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错误。 23．（2024·盐城市射阳中学期中）某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的 、、，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．水波通过狭缝后波长变短 B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象 C．此现象可以说明，波长一定， 缝越窄衍射现象越明显 D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显 【答案】D 【解析】水波通过狭缝后波长不变，选项A错误； 这是水波的衍射现象，衍射是波特有的性质，任何波都能发生衍射现象，选项B错误； 该实验的狭缝宽度相等，波长不等，则此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显，选项C错误，D正确。 24．（2024•常州市高级中学期中）某同学在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ＝5 cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动，则下列说法正确的是（　　） A．适当增大振源的振幅，两浮球一定能上下浮动 B．适当增大振源的频率，两浮球一定能上下浮动 C．将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动 D．无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止 【答案】C 【解析】当缝的宽度为PQ＝5 cm时，两浮球始终静止不动，可知此时波的衍射现象不明显，即波的波长远小于此时缝宽，若将缝的宽度适当调小，当波长和缝宽接近或者大于缝宽时可发生明显的衍射现象，即此时两浮球可以上下浮动，适当增大振源的振幅，对衍射现象没影响，两浮球一定不能上下浮动，故A错误，C正确；根据v＝λf可知，由于波在水中的传播速度不变，故当增大振源的频率时波长变短，则波长仍远小于缝宽，不会有明显的衍射现象，两浮球不可能上下浮动；当减小振源的频率时，波长变长，当波长和缝宽接近或者大于缝宽时可发生明显的衍射现象，此时两浮球会上下浮动，故B、D错误。 考点三 波的干涉 25．（2023•盐城市高二期中）两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5 cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　） A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cm B．P点保持静止不动 C．C为振动减弱点 D．再过半个周期，E点变为减弱点 【答案】B 【解析】由于两列波的振幅均为5 cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10 cm，B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低10 cm，所以A、B两点间的竖直高度差为20 cm，故A错误； P点为波峰和波谷相遇的位置，为振动减弱点，且两列波的振幅相等，则P点保持静止不动，故B正确； 由于C点为BE连线的中点，即C点到两列波的波峰的距离相等，两列波的波峰会同时传到C点，即C点为振动加强点，故C错误； 由题图可知，E点为振动加强点，再过半个周期，E点仍为振动加强点，故D错误。 26．（2024•镇江中学阶段练习）如图所示，点波源S1和S2分别位于A、B两点且垂直于平面ABC做简谐运动，它们在平面内形成的两列波的频率相同，起振方向相同，波长均为0.5 m，已知AC的中点为D点，B、C两点距离为3 m，∠BAC＝37°且BC⊥AB，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列描述正确的是（　　） A．D点为振动减弱点 B．AB的中点为振动减弱点 C．AC两点的连线上（不包含A点）有10个振动加强点 D．BC两点的连线上（不包含B点）有4个振动加强点 【答案】D 【解析】根据题意，由于AC的中点为D点，B、C两点距离为3 m，∠BAC＝37°且BC⊥AB，由几何关系可得AB＝4 m，AC＝5 m 由余弦定理有cos ∠BAC＝，解得BD＝ m 两列波的频率相同，起振方向相同，若点到两波源的距离的差值为半个波长的偶数倍，该点为振动加强点，若点到两波源的距离的差值为半个波长的奇数倍，该点为振动减弱点 由于D点到两波源的距离相等，则D点为振动加强点，故A错误； 由于AB的中点到两波源的距离相等，则AB的中点为振动加强点，故B错误； AC两点的连线上的点到A的距离与到B的距离的差值一定小于AB，AB＝4 m＝8λ 则路程差可能为7λ、6λ、5λ、4λ、3λ、2λ、λ、0、λ、2λ、3λ、4λ，有12个振动加强点，故C错误； BC两点的连线上的点到A的距离与到B的距离的差值一定小于AB，大于等于AC－BC，则有 2 m＝4λ≤Δx<4 m＝8λ 则路程差可能为7λ、6λ、5λ、4λ，有4个振动加强点，故D正确。 27．（2023•浙江1月选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340 m/s）（　　） A．振幅为2A B．频率为100 Hz C．波长应为1.7 m的奇数倍 D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相 【答案】B 【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪，故抵消声波的振幅为A，A错误；抵消声波与噪声的频率相同，有f＝＝100 Hz，B正确；抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为λ＝vT＝340×0.01 m＝3.4 m，C错误；抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。 28．（2023•南通市期中）两列在同一介质中沿同一直线传播的简谐横波相遇，如图所示为某一时刻的情况，其中实线表示向右传播的波、虚线表示向左传播的波。下列说法正确的是（　　） A．两列波不可能发生干涉 B．图中a、c、e、g点为振动加强点 C．再过半个周期，b、d、f点变为振动加强点 D．再过一个周期，a质点将移到e质点所在位置 【答案】B 【解析】两列在同一介质中沿同一直线传播的简谐横波，由于两波的波长相等，波速相等，所以频率相同，因此相遇时两列波能发生干涉，A错误； 两列波相向传播，再经周期，两波分别向前传播波长，两列波的波峰与波峰在c、g两点相遇，两列波的波谷与波谷在a、e两点相遇，因此图中a、c、e、g点为振动加强点，B正确； 再过半个周期，两波在b、d、f点仍然是波峰与波谷相遇，均是振动减弱点，C错误； 参与波传播的质点，只在各自的平衡位置附近振动，不会随波传播的方向移动，D错误。 29．（2024•常州高级中学期中）两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10 m/s，坐标原点有一个观察者，下列判断正确的是（　　） A．两波源P、Q的起振方向相同 B．这两列波不可能发生干涉现象 C．经过足够长的时间，－2 m处的振幅为45 cm D．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射 【答案】C 【解析】两波源P、Q的起振方向与波最前头质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向相反，故A错误； 两列机械波在同种介质中相向而行，故波速相同，由于两波的波长相等，则两列机械波的频率相同，故这两列波发生干涉现象，故B错误； P、Q波源振动的频率相等，振动步调相反，由于此时－2 m处到两波最前端的路程差的绝对值为（4＋2）m－4 m＝2 m＝λ，可知－2 m处为振动加强点，故－2 m处的振幅为15 cm＋30 cm＝45 cm，故C正确；两波的波长相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同，故D错误。 30．（2023•南通市期中）如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2的振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆。求： （1）（3分）该波的波长？ （2）（6分）在S1、S2连线上振动加强的点有几个？ （3）（6分）在该圆周上（S1和S2两波源除外）共有几个振动加强的点？ 【答案】（1）2 m　（2）3个　（3）6个 【解析】（1）由公式λ＝得λ＝ m＝2 m （2）在S1、S2连线上任选一点A，则|Δx|＝|S1A－S2A|<4 m＝2λ 即－2λ<Δx<2λ 由振动加强的条件Δx＝kλ得－2<k<2 故k＝－1、0、1，即在S1、S2连线上有3个振动加强点。 （3）如图所示，A、B、C三点为振动加强的点，过A、B、C三点作三条加强线（表示三个加强区域）交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点，显然这六个点也为振动加强点，故圆周上共有6个振动加强点。 考点四 多普勒效应 31．（2023•镇江市高二期中）如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（　　） A．女同学从A向B运动过程中，她听到的哨声音调变低 B．女同学从E向D运动过程中，她听到的哨声音调变高 C．女同学在C点向右运动时，她听到的哨声音调不变 D．女同学在C点向左运动时，她听到的哨声音调变低 【答案】D 【解析】根据多普勒效应，当声源不动时，观察者向着声源运动时，听到的哨声调变高，远离声源运动时，听到的哨声音调变低。女同学从A向B运动过程中，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故A错误；女同学从E向D运动过程中，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故B错误；女同学在C点向右运动时，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故C错误；女同学在C点向左运动时，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故D正确。 32．（2024•江苏省南菁高中阶段检测）医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是（　　） A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直 B．为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多 C．若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低 D．进行超声波探测时，探头与人体表面间需留有空隙 【答案】B 【解析】超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向平行，A错误； 为提高成像分辨力应使超声波不能发生明显衍射现象，所以超声波波长比探测目标小的多，B正确； 根据多普勒效应，若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率升高，C错误； 进行超声波探测时，探头与人体表面间不需留有空隙，超声波检查时，探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的清晰图像，需要使用液体传导介质来连接探头与病人体表，这种介质就是常用的超声耦合剂，D错误。 33．（2023•徐州市高二期中）固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。下列说法正确的是（　　） A．振动片正在向图中M一侧移动 B．图中振动片左侧的水波传播速度更快 C．图中振动片右侧接收到的水波频率更高 D．相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多 【答案】C 【解析】由题图可知，波源右侧的波纹较密集，则说明振动片正在向图中N一侧移动，故A错误； 波的传播速度取决于介质，所以题图中振动片两侧的水波传播速度一样快，故B错误；题图中振动片右侧单位时间内接收到的完全波的个数较多，则振动片右侧接收到的水波频率更高，故C正确；波源向右移动，则波传播到右侧的时间小于左侧，所以在相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧少，故D错误。 34．（2023•南通市高二期中）小明同学将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听到它发出声音。现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速做圆周转动，蜂鸣器从A转动到B的过程中的某位置，小明及甲、乙三位同学听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3。则（　　） A．f3>f1>f2 B．f1＝f2＝f3 C．f2>f1＝f3 D．f1>f2＝f3 【答案】A 【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动而使两者间的位置发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化，当蜂鸣器靠近观察者时，听到的蜂鸣器的音调变高，当蜂鸣器远离观察者时，听到的蜂鸣器的音调变低。所以f3>f1>f2，故选A。 35．（2023•扬州市高二开学考）如图所示，O为地球赤道上的测控站，P为地球静止卫星，Q为低轨道卫星，P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1。在图示位置时，O接收到P、Q发射的无线电信号频率分别为f2和f3，下列说法正确的是（　　） A．f2>f1 B．f2<f1 C．f3>f1 D．f3<f1 【答案】C 【解析】P为地球静止卫星，则角速度等于地球的自转的角速度，则P、O的距离保持不变，则f2＝f1， 根据G＝mω2r可得ω＝，可知Q的角速度大于地球自转的角速度，结合题图可知，Q与O的距离减小，根据多普勒效应可知f3>f1，故选C。 36．（2024•苏州市阶段练习）一列沿x轴正方向传播的简谐波，t＝0时刻的波形如图所示，t＝10 s时d质点第一次位于波峰位置，下列说法正确的是（　　） A．波上各质点的起振方向向上 B．波的传播速度大小为2 m/s C．0～7 s内a、b两质点运动路程均为0.7 m D．b质点的振动方程为yb＝－10cos πt（cm） 【答案】C 【解析】波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波恰好传到c点，根据波形平移法可知c点振动方向向下，故各质点的起振方向向下，故A错误；当t＝0时刻原点处波峰传到d质点时，d质点第一次位于波峰位置，则波速为v＝＝ m/s＝1 m/s，故B错误；由波形图可知，波长为λ＝4 m，设周期为T，有v＝，解得T＝4 s。由于7 s等于1个周期的时间，且0时刻a、b两点分别在平衡位置和波谷，所以两质点振动的总路程相等，大小均为s＝7A＝7×10 cm＝70 cm＝0.7 m，故C正确；b质点的振动方程为yb＝－10cos t（cm）＝－10cos t（cm），故D错误。 37．（2023•常州市高二阶段练习）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0～4 s内的振动图像如图甲所示，已知波的传播速度为0.5 m/s。 （1）（3分）求这列横波的波长？ （2）（3分）求波源在3 s内通过的路程？ （3）（5分）在图乙中画出t＝4 s时刻的波形图？ 【答案】（1）2 m　（2）12 cm　（3）见解析图 【解析】（1）由题图甲振动图像可知周期为T＝4 s，由于波的传播速度为v＝0.5 m/s，则λ＝vT＝2 m （2）由（1）可知波源的振动周期为4 s，则3 s内波源通过的路程为 s＝3A＝3×4 cm＝12 cm （3）由题图甲可知在t＝0时波源的起振方向向上，由于波速为v＝0.5 m/s，则在4 s时有 x＝vt＝2 m 可知该波刚好传到位置为2 m的质点，且波源刚好回到平衡位置，该波沿x轴正方向传播，则根据“上下坡”法可绘制出t＝4 s时刻的波形图如图所示。 38．（2024•盐城射阳中学期中）一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，介质中x＝2 m处的质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，且到达波谷的最短时间 t＝0.1 s，则： （1） （2分）由图确定这列波的波长λ与波的传播方向？ （2） （4分）写出质点P的位移随时间变化的表达式（注明单位）？ （3） （5分）x＝4 m处质点Q下一次到达正向最大加速度位置的时间？ 【答案】（1）4 m　 沿x轴负方向传播　（2）y＝－10sin （5πt） cm　（3）0.3 s 【解析】（1） 由题图得λ＝4 m， 因为在t＝0时质点P 此时处于平衡位置正沿y轴负方向做简谐运动，可知波沿x轴负方向传播。 （2） 由题意可知，周期 T＝0.4 s，ω＝＝5π rad/s 则质点P的位移随时间变化的表达式y＝10sin （5πt＋π） cm ＝－10sin （5πt） cm （3）因在t＝0时刻质点Q在平衡位置向上振动，正向最大加速度位置处于波谷位置，所以下一次到达波谷经历的时间 Δt＝T＝0.3 s。 39．（2024•徐州市高二期中）一列沿x轴负方向传播的简谐波，在t＝0时刻的波形如图所示，此时质点M刚好开始振动，质点P处在平衡位置。经t1＝0.4 s，质点Q刚开始振动。求： （1）（3分）波的传播速度v？ （2）（6分）0～0.4 s内质点N通过的路程l？ （3）（4分）质点M第二次位于波峰位置的时刻？ 【答案】（1）10 m/s　（2）10 cm　（3）0.5 s 【解析】（1）经t1＝0.4 s，质点Q刚开始振动，波的传播速度v＝＝10 m/s （2）波传到N需要时间t2＝＝0.2 s 由题可知，波长λ＝4 m， 波的周期T＝＝0.4 s 0～0.4 s内质点N振动了0.2 s即半个周期，通过的路程l＝2A＝10 cm （3）质点M向上振动，所以第二次位于波峰位置的时刻t′＝T＋T＝0.5 s。 40．（2024•苏州中学期中）如图所示，在均匀介质中，位于x＝－10 m和x＝10 m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为4 cm、波速均为2 m/s的相向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图。 （1）（2分）求波源振动的周期？ （2）（7分）求0～5 s内，x＝－2 m处的质点运动的路程？ （3）（3分）形成稳定干涉图样后，求x轴上两波源间（不含波源）振动加强点的个数，并写出两波源间（不含波源）所有振动加强点的横坐标？ 【答案】（1）2 s　（2）16 cm　（3）见解析 【解析】（1）由题图可知波的波长为4 m，波源振动的周期为T＝＝ s＝2 s （2）S1传播到x＝－2 m处的时间t1＝＝ s＝3.5 s S2传播到x＝－2 m处的时间t2＝＝ s＝4.5 s 0～4.5 s内，x＝－2 m处的质点振动的时间为t3＝t2－t1＝1 s＝ 0～4.5 s内，x＝－2 m处的质点振动的路程为s1＝2A＝8 cm 4．5～5 s内，两列波一起振动了0.5 s，即。由题图可知波源S1的起振方向沿y轴正方向，波源S2的起振方向沿y轴负方向，但在x＝－2 m处波源S1形成的波比波源S2形成的波早起振半个周期，故在波源S2形成的波传播到x＝－2 m处后，二者的步调相同，x＝－2 m处的质点的波程差为Δs＝[10－（－2）]－[（－2）－（－10）] m＝4 m＝λ 故x＝－2 m处的质点为振动加强点，合振幅为A′＝8 cm，4.5～5 s内，x＝－2 m处的质点振动的路程为s2＝A′＝8 cm 0～5 s内，x＝－2 m处的质点运动的路程s＝s1＋s2＝16 cm （3）设振动加强点的坐标为x，根据振动加强公式有|（10－x）－[x－（－10）]|＝nλ （n＝0，1，2，3，…） 由除波源外满足条件的振动加强点有x＝－8 m，－6 m，－4 m，－2 m，0，2 m，4 m，6 m，8 m x轴上两波源间（不含波源）振动加强点的个数为9个。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$