第三章 机械波 章末综合检测（提升卷）-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第一册）

第三章 机械波 章末综合检测（提升卷） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题（共70分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 2．（2023·广东湛江·二模）如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河道内靠近岸边戏水，在水面上引起一列稳定的水波，B为岸边的一点，已知P点为小鸭A和B点连线的中点，则下列说法正确的是（　　） A．P处质点比B处质点的振动频率大 B．P处质点将随水波运动到B点 C．P点与B点的振动方向一定相反 D．小鸭A与质点P（已经振动）的振动周期相等 3．（23-24高三下·山东·开学考试）两列沿轴传播的简谐横波、，实线波的波源在的点，虚线波的波源在的点，从时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿轴传播，在时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向相同均沿轴向下 B．两波的波速大小均为10m/s C．在时处质点的振动速度大于处质点的振动速度 D．处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm 4．（2023·山东·模拟预测）一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，m、n是介质中的两个质点，m质点的平衡位置坐标为x=0，波长，图乙是质点n的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波速为 C．质点m从时开始，再经回到平衡位置 D．质点n的平衡位置坐标为x=1.0m 5．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（　　） A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为 C．时刻浮标沿y轴负方向运动 D．水波的波长为 6．（2022·湖北恩施·模拟预测）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，实线为时刻的波形，虚线为s时的波形，P为平衡位置在m处的质点，为平衡位置在m处的质点。0.15s时间内，质点P运动的路程小于8cm，则下列判断不正确的是（    ） A．0.15s时间内，质点P的路程为cm B．质点Q振动的周期为0.4s C．若此波遇到宽度为7.8m的障碍物时能发生明显的衍射现象 D．质点Q的振动方程为（cm） 7．（23-24高二上·山东青岛·期末）图，挡板M固定，挡板N可自由移动，将M、N两板间空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样。实验中观测到P点水面没有振动，为了使P点处能发生振动，可采用的办法是（　　） A．增大波源的频率 B．减小波源的周期 C．将N板水平向左移动一些 D．将N板水平向上移动一些 8．（2024·江西·高考真题）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（    ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 9．（24-25高二上·广东中山·月考）在空间中存在两个振动情况完全一致的振源A与B，两者从0时刻起从平衡位置处开始振动，发出的简谐波在空间中传播，已知立方体中AB、BD、长度分别为12m、4m、3m，观察到点在3秒内的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两波源的起振方向为轴正方向 B．点为振动减弱点 C．在连线上有5个振动加强点 D．两列机械波的波长为6m 10．（24-25高二上·江苏无锡·月考）如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1 m/s和0.5 m，B是A、C连线的中点；乙图为一波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。甲图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（　　） A．甲图中A、B两点的竖直高度差为10 cm B．从甲图所示时刻开始经0.25 s，B点通过的路程为10 cm C．乙图所表示的是波的衍射现象 D．在E点观察到的频率比在F点观察到的频率低 二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 11．（23-24高二下·河南郑州·期中）关于下列图中的物理现象，描述正确的是（    ） A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，传播方向改变，属于波的反射现象 B．乙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 C．丙图，用竹竿举着蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 D．丁图，水波穿过障位物的小孔后，形成明暗相间条纹，属于波的干涉现象 12．（23-24高二下·浙江温州·期末）如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A．EF线段的中点为振动减弱点 B．在0~2s内C点经过的路程为16m C．AC连线之间只有一个加强点 D．改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变 13．（24-25高三上·辽宁大连·期中）如图甲所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波的波动图像，该时刻刚好传播到平衡位置x=8m的P位置，Q点位于x=14m处，以y轴正方向为位移、速度和加速度的正方向，图乙为x=0处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是（   ） A．该简谐波沿x轴正方向传播的速度为2.0m/s B．t=1s时，x=0处质点的加速度达到最大值 C．从图甲所示时刻开始再经过1s，P位置的质点振动方向为沿y轴负方向 D．从图甲所示时刻开始再经过6s，Q位置的质点第一次达到波谷位置 14．（23-24高二下·河南南阳·期末）一列沿x轴方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。如图所示，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。下列说法正确的是（　　） A．从此时刻起经过0.4s，b点可能在波谷位置 B．从此时刻起经过0.4s，b点可能在波峰位置 C．从此时刻起经过0.5s，b点可能在平衡位置 D．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置 15．（23-24高一下·湖北武汉·期末）在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐描波，时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．两波源的起振方向均沿y轴负方向 B．两列波的波速大小均为2m/s C．再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为0.1m D．再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为0.3m 第Ⅱ卷 非选择题 （共30分） 三、计算题（本题共3小题，共30分。） 16．（24-25高三上·河北石家庄·期中）如图所示，在某介质中建立坐标系，P、Q为平衡位置分别位于x = −6 m、x = 2 m的两波源，图中虚线为t = 0时刻的波形，实线为t = 1 s时刻的波形，其中波源P完成一次全振动后停止振动，Q则保持持续振动状态。求： （1）a波传播速度v； （2）0 ~ 5.5 s时间内，平衡位置位于x = −1.5 m的质点所走过的路程。 17．（22-23高二下·江苏盐城·开学考试）甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的波源在5s内振动10次，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播。求： （1）甲波的传播速度的大小； （2）内处质点振动的路程； （3）两列波相遇后，内振动减弱的质点比加强的质点多几个？ 18．（23-24高二下·江西南昌·月考）图示是一列简谐横波在时刻的波动图像，此刻波刚好传播到f质点。从该时刻开始，此波中e质点第一次到达波谷的时间比f质点第一次到达波谷的时间早0.10s。求： （1）这列波的频率和波速； （2）若c质点的平衡位置为，求经过多长时间c质点经过平衡位置。 （3）若p质点的横坐标为57m，则经过多长时间p质点第一次到达波峰？请在给出坐标系中作出p质点第一次到达波峰时到内的波形图像。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 机械波 章末综合检测（提升卷） 物 理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题（共70分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 【答案】D 【解析】A．如图根据题意可知 解得 故A错误； B．波源的振动频率为 故波速为 故B错误； C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误； D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。 故选D。 2．（2023·广东湛江·二模）如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河道内靠近岸边戏水，在水面上引起一列稳定的水波，B为岸边的一点，已知P点为小鸭A和B点连线的中点，则下列说法正确的是（　　） A．P处质点比B处质点的振动频率大 B．P处质点将随水波运动到B点 C．P点与B点的振动方向一定相反 D．小鸭A与质点P（已经振动）的振动周期相等 【答案】D 【解析】AD．介质中的质点都在模仿波源，所以质点的振动周期和频率都相同，所以P处质点与B处质点的振动频率一样，小鸭A与质点P（已经振动）的振动周期相等，A错误，D正确； B．根据波的形成与传播，可知介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，不会随波逐流，B错误； C．由于不确定P点与B点的距离与波长的关系，所以不能确定这两点的振动方向是相同还是相反，C错误。 故选D。 3．（23-24高三下·山东·开学考试）两列沿轴传播的简谐横波、，实线波的波源在的点，虚线波的波源在的点，从时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿轴传播，在时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向相同均沿轴向下 B．两波的波速大小均为10m/s C．在时处质点的振动速度大于处质点的振动速度 D．处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm 【答案】D 【解析】A．根据“上下坡”规律可得，a的起振方向相同沿轴向上，b的起振方向相同沿轴向上，故A错误； B．由图可知，实线波的波长为0.8m，再0.05s内波a传播了个波长，故周期为0.04s，故波速为 虚线波的波长为0.8m，再0.05s内波b传播了个波长，故周期为0.04s，故波速为 故B错误； C．在时和处质点的振动速度为两波的加强，故振动速度相同，故C错误； D．处的质点在前0.02s内质点没有质点，此后到0.04s，a波此质点一直振动，后0.01s此质点向下振动到最大位移处，故处的质点在前0.05s内运动的路程为 故D正确。 故选D。 4．（2023·山东·模拟预测）一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，m、n是介质中的两个质点，m质点的平衡位置坐标为x=0，波长，图乙是质点n的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波速为 C．质点m从时开始，再经回到平衡位置 D．质点n的平衡位置坐标为x=1.0m 【答案】C 【解析】A．质点n在时沿y轴正方向运动，结合图甲可知波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图乙知波的周期为 T=4s 波速为 故B错误； D．质点n的振动方程为 质点n在时的位移为 设质点n从开始到第一次位移为5cm的时间为，则 解得 由于m质点在的位移为5cm，故波从n质点传播到m质点的时间为 因此m、n两质点平衡位置的距离为 故质点n的平衡位置坐标为 x=0.5m 故D错误； C．由于波沿x轴负方向传播，由D选项分析可知，质点m从时开始第一次到波峰的时间为 再从波峰到平衡位置的时间为，因此整个过程时间为 故C正确。 故选C。 5．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（　　） A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为 C．时刻浮标沿y轴负方向运动 D．水波的波长为 【答案】A 【解析】A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为 A正确； B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为 B错误； C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误； D．水波的波长为 D错误。 故选A。 6．（2022·湖北恩施·模拟预测）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，实线为时刻的波形，虚线为s时的波形，P为平衡位置在m处的质点，为平衡位置在m处的质点。0.15s时间内，质点P运动的路程小于8cm，则下列判断不正确的是（    ） A．0.15s时间内，质点P的路程为cm B．质点Q振动的周期为0.4s C．若此波遇到宽度为7.8m的障碍物时能发生明显的衍射现象 D．质点Q的振动方程为（cm） 【答案】D 【解析】AB．由于0.15s时间内，质点P运动的路程小于8cm，即s小于半个周期，波在s时间内向前传播了3m，则波速为 周期为 因此P质点振动了s，其路程为cm，故AB都正确； C．此波的波长为8m，遇到宽度为7.8m的障碍物时能发生明显的衍射现象，故C正确； D．质点Q在时刻处于平衡位置正在向下振动，初相位为，则振动方程为 故D项错误。 故选D。 7．（23-24高二上·山东青岛·期末）图，挡板M固定，挡板N可自由移动，将M、N两板间空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样。实验中观测到P点水面没有振动，为了使P点处能发生振动，可采用的办法是（　　） A．增大波源的频率 B．减小波源的周期 C．将N板水平向左移动一些 D．将N板水平向上移动一些 【答案】D 【解析】P点的水没有振动起来，说明在P点，波没有明显衍射过去，原因是M、N间的缝太宽或波长太小，因此若使P点的水振动起来，可采用N板上移减小小孔的间距；也可以增大水波的波长，由 可知，减小振源的频率或者增大波源的周期。故ABC错误；D正确。 故选D。 8．（2024·江西·高考真题）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（    ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 【答案】A 【解析】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长 结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 故两个反射信号的路程差 解得 两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 故选A。 9．（24-25高二上·广东中山·月考）在空间中存在两个振动情况完全一致的振源A与B，两者从0时刻起从平衡位置处开始振动，发出的简谐波在空间中传播，已知立方体中AB、BD、长度分别为12m、4m、3m，观察到点在3秒内的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．两波源的起振方向为轴正方向 B．点为振动减弱点 C．在连线上有5个振动加强点 D．两列机械波的波长为6m 【答案】C 【解析】A．由振动图像可知，在时刻振动传到点，此时该点的振动方向沿z轴负向，可知两波源的起振方向为轴负方向，选项A错误； BD．A波源的振动经过1s传到A＇，则波速为 由图可知周期 则波长为 因 则点到波源A、B的距离之差为 不是半波长的奇数倍，可知该点不是振动减弱点，选项BD错误； C．因点到波源A、B的距离之差为 在的中点到A、B的距离之差为波长的0倍，可知在的中点到点存在到两振源A、B的距离之差为波长的1倍和2倍的点，都是振动加强点，同理在的中点到点也存在两个振动加强点，加上的中点，则在连线上有5个振动加强点，选项C正确。 故选C。 10．（24-25高二上·江苏无锡·月考）如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1 m/s和0.5 m，B是A、C连线的中点；乙图为一波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。甲图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（　　） A．甲图中A、B两点的竖直高度差为10 cm B．从甲图所示时刻开始经0.25 s，B点通过的路程为10 cm C．乙图所表示的是波的衍射现象 D．在E点观察到的频率比在F点观察到的频率低 【答案】A 【解析】A．甲图中A、B都是振动加强点，其中A在波峰，B在平衡位置，则A、B两点的竖直高度差为2A = 10 cm，故A正确； B．波的周期为 从甲图所示时刻开始经0.25 s = 0.5T，B点通过的路程为 故B错误； C．乙图所表示的是波的多普勒效应，故C错误； D．在E点单位时间内接收到的波面比F点多，则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 11．（23-24高二下·河南郑州·期中）关于下列图中的物理现象，描述正确的是（    ） A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，传播方向改变，属于波的反射现象 B．乙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 C．丙图，用竹竿举着蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 D．丁图，水波穿过障位物的小孔后，形成明暗相间条纹，属于波的干涉现象 【答案】BC 【解析】A．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故A错误； B．乙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，故B正确； C．丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，故C正确。 D．丁图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，故D错误； 故选BC。 12．（23-24高二下·浙江温州·期末）如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A．EF线段的中点为振动减弱点 B．在0~2s内C点经过的路程为16m C．AC连线之间只有一个加强点 D．改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变 【答案】AC 【解析】A．波的周期为 波长为 设EF线段的中点为M，则 两种路径到M点波程差为 所以EF线段的中点为振动减弱点。故A正确； B．波到C点的时间为 在0~2s内C点振动时间 经过的路程为 2A=4m 故B错误； C．设AC连线之间的加强点到C点距离为x，则两种路径到加强点的波程差 当 n=1，x=7.5m>3m（舍去） n=2， n=3，x=-0.9m（舍去） 因此AC连线之间只有一个加强点。故C正确； D．改变波源振动频率，根据公式 可知，之前加强点的波程差不一定等于频率改变后的加强点的波程差。故AC点连线加强点的位置可能改变。故D错误。 故选AC。 13．（24-25高三上·辽宁大连·期中）如图甲所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波的波动图像，该时刻刚好传播到平衡位置x=8m的P位置，Q点位于x=14m处，以y轴正方向为位移、速度和加速度的正方向，图乙为x=0处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是（   ） A．该简谐波沿x轴正方向传播的速度为2.0m/s B．t=1s时，x=0处质点的加速度达到最大值 C．从图甲所示时刻开始再经过1s，P位置的质点振动方向为沿y轴负方向 D．从图甲所示时刻开始再经过6s，Q位置的质点第一次达到波谷位置 【答案】ACD 【解析】A．由甲图得波长为，由乙图得周期为，求得 A正确； B．由乙图可知，时，处质点的速度最大，此时质点对应的加速度为0，B错误； C．由于该简谐横波沿x轴正方向传播，从图甲所示时刻开始再经过1s，P位置的质点振动到波峰处，接着沿y轴负方向振动，故C正确； D．从图甲所示时刻开始Q位置的质点第一次达到波谷位置所用时间为 D正确。 故选ACD。 14．（23-24高二下·河南南阳·期末）一列沿x轴方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。如图所示，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。下列说法正确的是（　　） A．从此时刻起经过0.4s，b点可能在波谷位置 B．从此时刻起经过0.4s，b点可能在波峰位置 C．从此时刻起经过0.5s，b点可能在平衡位置 D．从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置 【答案】BD 【解析】第一种情况，如图所示 根据图像得 解得 再经0.4s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.8m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波向右传播时，波形向右移动0.8m，波峰在0.8m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 再经0.5s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动1m，波峰在0.2m处，此时b点在波峰与平衡位置之间； 波向右传播时，波形向右移动1m，波峰在1m处，此时b点在波谷处； 第二种情况，如图所示 根据图像得 解得 再经0.4s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.2m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波向右传播时，波形向右移动0.2m，波峰在0.2m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 再经0.5s，波向右移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.4m，波峰在0.2m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 波向右传播时，波形向右移动0.4m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波形向右移动0.4m，波峰在0.4m处，即b点在波峰处， 故选BD。 15．（23-24高一下·湖北武汉·期末）在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐描波，时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．两波源的起振方向均沿y轴负方向 B．两列波的波速大小均为2m/s C．再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为0.1m D．再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为0.3m 【答案】BD 【解析】A．根据同侧法由图可知，两波源的起振方向均沿y轴正方向，故A错误； B．由图可知，0~0.5s两列波的传播距离相等均为 则两列波的波速大小均为 故B正确； C．由图可知，0~0.5s两列波均传播，则两列波的周期均为 s=0.4s 再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故C错误； D．同C选项分析，再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均位于波峰处，根据波的叠加可知，此时质点的位移为 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 （共30分） 三、计算题（本题共3小题，共30分。） 16．（24-25高三上·河北石家庄·期中）如图所示，在某介质中建立坐标系，P、Q为平衡位置分别位于x = −6 m、x = 2 m的两波源，图中虚线为t = 0时刻的波形，实线为t = 1 s时刻的波形，其中波源P完成一次全振动后停止振动，Q则保持持续振动状态。求： （1）a波传播速度v； （2）0 ~ 5.5 s时间内，平衡位置位于x = −1.5 m的质点所走过的路程。 【答案】（1）1 m/s （2）8 cm 【解析】（1）由图可知，0 ~ 1 s内两波传播距离均为1 m，可得 （2）由题知，两波传播周期 t = 1.5 s时Q波传播到x = −1.5 m，t = 2.5 s时P波传播到x = −1.5 m，则1.5 s ~ 2.5 s时间内，x = −1.5 m的质点振动了半个周期，路程 两波相遇时，x = −1.5 m的质点到两波源的路程差 所以该质点位置为振动减弱点，振幅始终为零。t = 4.5 s时，P波完全通过x = −1.5 m的质点，4.5 s ~ 5.5 s时间内，x = −1.5 m的质点振动了半个周期，路程 所以0 ~ 5.5 s时间内，平衡位置位于x = −1.5 m的质点所走过的路程 17．（22-23高二下·江苏盐城·开学考试）甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的波源在5s内振动10次，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播。求： （1）甲波的传播速度的大小； （2）内处质点振动的路程； （3）两列波相遇后，内振动减弱的质点比加强的质点多几个？ 【答案】（1）；（2）；（3）1个 【解析】（1）根据题意，由图可知，甲和乙的波长均为，甲波的周期为 则甲波的传播速度的大小 （2）同种均匀介质中甲、乙两列简谐横波波速相同，则甲、乙两列简谐横波的周期相同，可以发生干涉现象，由图可知，甲、乙两列简谐横波波源的起振方向相同，则处有 可知，此处为振动加强点，甲波传播到此处的时间为 甲波传播到之前，质点振动的距离为 甲波传播到之后，质点振动的距离为 内处质点振动的路程 （3）设在上位置坐标为，此时到两波源的距离差为 可知，当、、时为振动加强点，、、时为振动减弱点，由对称性可知，振动减弱的质点共个，振动加强的质点共个，则振动减弱的质点比加强的质点多个。 18．（23-24高二下·江西南昌·月考）图示是一列简谐横波在时刻的波动图像，此刻波刚好传播到f质点。从该时刻开始，此波中e质点第一次到达波谷的时间比f质点第一次到达波谷的时间早0.10s。求： （1）这列波的频率和波速； （2）若c质点的平衡位置为，求经过多长时间c质点经过平衡位置。 （3）若p质点的横坐标为57m，则经过多长时间p质点第一次到达波峰？请在给出坐标系中作出p质点第一次到达波峰时到内的波形图像。 【答案】（1），； （2）当质点经过平衡位置且向上振动时，所求的时间为：，当质点经过平衡位置且向下振动时，所求的时间为：，（或当质点经过平衡位置时，所求的时间为：）； （3），图见解析 【解析】（1）由题图和题意可知波长 由于质点此刻在波峰位置，质点在平衡位置，故质点一直比质点早 所以周期 故频率 波速 （2）方法一：由题意可知该波向右传播，当波动图像中位置的质点或者位置的质点的振动状态传播到质点处时质点经过平衡位置，当质点经过平衡位置且向上振动时，所求的时间为 当质点经过平衡位置且向下振动时，所求的时间为 方法二：由题意可知该波向右传播，当质点经过平衡位置时，所求的时间为 （3）质点第一次到达波峰，即图示时刻质点的振动状态第一次传到质点，故所用的时间 由于 则此时到内的波形如图所示 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$