专题03 机械波（3大考点）（福建专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期末真题分类汇编

专题03 机械波 机械波的描述 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）钓鱼是很多人的爱好，浮漂是必不可少的工具。如图是质量为m的某浮漂，静止在静水中的示意图，M、P、O、N为浮漂上的点，此时点О在水面上。用手将浮漂向下压，使点M到达水面后松手，浮漂会上下运动，上升到最高处时，点N恰好到达水面，浮漂的运动可看成简谐运动。从松手开始计时，经0.2s点Р第一次经过水面，再经1.6s点P第二次经过水面，重力加速度为g，则（　　） A．O点到达水面时，浮漂具有最大加速度 B．N点到达水面时，浮漂具有最大速度 C．浮漂振动周期为2.0s D．N点到达水面时，浮漂受到的浮力大小为2mg 二、多选题 2．（23-24高二下·福建三明·期末）如图甲，湖泊水面上有一列浮球，用来警示过往船只注意安全。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排成一条直线，水面上的O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长的水波。当所有浮球全部振动后开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知，，。则（    ） A．时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动 B．时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴负向运动 C．时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 D．时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 三、解答题 3．（23-24高二下·福建福州·期末）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点P，质点Q的平衡位置横坐标为30×10-5m，已知该超声波在人体内传播的速度v=1500m/s。求： （1）该超声波的频率； （2）0~2.0×10-7s内质点Q运动的路程； （3）t=0时刻开始，质点P位移为0.2mm，且振动的方向沿y轴正方向的时刻。 机械波的传播现象 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，时的波形图如图甲所示，是介质中的质点，图乙是质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．再经过0.2s，质点运动的路程6cm C．质点的平衡位置坐标为 D．质点的振动方程为 2．（23-24高二下·福建泉州·期末）图甲为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图乙为平衡位置位于x=0.5m的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波的传播方向向右 B．这列机械波的波长等于3m C．这列机械波的波速等于0.5m/s D．t=7s时，质点P恰好回到平衡位置 3．（23-24高二下·福建南平·期末）在一均匀介质中，由波源发出的波同时沿轴正、负两个方向传播。时波源开始振动，振动图像如图所示。则波源振动半个周期时，轴上形成的波形图为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 4．（23-24高二下·福建莆田·期末）如图a所示为时刻波的图像，b为波在A点的振动图像，A点距离B点10米，C点距离B点2米，下列说法正确的是（　　） A．该波向x轴负方向传播 B．该波的波速为 C．0~14秒内质点A所走过的路程为 D．再过一秒质点C在波谷位置 5．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图，一列简谐横波沿水平方向传播，图中的实线和虚线分别为和s时的波形图，已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（    ） A．若波向左传播，周期为0.4s B．若波向左传播，处的质点在时，振动方向沿y轴正方向 C．若波向右传播，波速为10m/s D．若波向右传播，处的质点在时位于波谷 6．（23-24高二下·福建三明·期末）如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，判断正确的是（  　） A．波传播的距离可能为3m B．周期不可能是或0.8s C．若波速是35m/s，波向左传播 D．若0.2s小于一个周期时，传播的距离为5m或1m 7．（23-24高二下·福建三明·期末）一列沿轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m的质点N此后的图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向上 B．在时间内，质点M的速度在增大，加速度在减小 C．在时，质点Q的位置坐标为（10m，） D．在时，质点Q开始向下振动 8．（23-24高二下·福建三明·期末）一列沿x轴正方向传播的横波，时刻恰好传播至Q点，其波形如图甲所示，图乙为M、N、P、Q四个质点中某一质点的振动图像。则（    ） A．该波的传播速度为1m/s B．波源起振方向沿y轴正方向 C．图乙为质点M的振动图像 D．质点Q起振后的振动方程为 9．（23-24高二下·福建泉州·期末）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为5m/s。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（    ） A．时，P偏离平衡位置的位移为2cm B．时，P偏离平衡位置的位移为-2cm C．时，P向y轴负方向运动 D．时，P向y轴正方向运动 10．（23-24高二下·福建福州·期末）图甲所示为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙所示为质点M的振动图像，则下列说法正确的是（  ） A．该简谐波的传播速度为4m/s B．这列波的传播方向沿x轴负方向 C．t=2.0s时M质点的振动速度小于Q质点的振动速度 D．从t=0时刻开始P点的振动方程 11．（23-24高二下·福建福州·期末）如图（a）为一列简谐横波在t=0.5s时刻的波形图，介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别为0.5A、-0.5A，图（b）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．t=0.5s时刻，质点P、Q都在减速 C．t=2.0s时刻，质点Р正在沿y轴负方向振动 D．该波在传播过程中遇到尺寸为20cm的障碍物时不能发生明显的衍射现象 三、填空题 12．（23-24高二下·福建泉州·期末）图（a）为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，图（b）为质点P从时刻开始的振动图像，则该列波的波速大小为 m/s。若质点Q的平衡位置坐标为，则从开始计时，写出质点Q的振动方程 cm。 13．（23-24高二下·福建泉州·期末）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。则： （1）该波的振幅是 cm。 （2）该波的波速是 m/s。 （3）该波的传播方向是 （填“向左”或“向右”）。 14．（23-24高二下·福建莆田·期末）海洋浮标是一个无人的自动海洋观测站。浮标上下振动可简化成简谐运动，海水波可看成简谐横波。图甲为一列沿x轴方向传播的海水波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像，则这列波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播，其波速为 m/s。 15．（23-24高二下·福建福州·期末）“战绳”是一种比较流行的健身器械，如图（甲）所示。以手的平衡位置为坐标原点，图（乙）是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，波向右传播，若左手振动图像如图（丙）所示，则该时刻Q点的振动方向沿 方向（选填“y轴正方向”或“y轴负方向”），此波的波速 m/s。 16．（23-24高二下·福建福州·期末）一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则该波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播，波长为 m，传播速度大小 m/s。 17．（23-24高二下·福建宁德·期末）沿轴传播的简谐横波在时的波形如图中实线所示，在时的波形如图中虚线所示。已知波的周期。该波的传播方向沿轴 方向（选填“正”或“负”），波的传播速度大小为 。 四、解答题 18．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图所示，图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在某时的波形图，M点刚开始振动，图乙为某质点以该时刻作为计时起点的振动图像，求： （1）该波的波速大小；图乙是P、M中哪一质点的振动图像； （2）平衡位置位于x=3m处的N点（未画出）经多长时间第一次到达波峰； （3）经1s的时间质点Q走过的路程。 19．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图，一列简谐横波，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。 （1）若波正沿x轴正方向传播，求这列波的波长λ和波速v ； （2）若波速大小为74m/s，波的传播方向如何？ 20．（23-24高二下·福建龙岩·期末）如图所示，一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期T＝2s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波，M、N为绳上的两质点，其平衡位置坐标分别为，，从波传到M质点开始计时，求： （1）该机械波传播速度的大小； （2）画出波刚传播到质点N时的波形图； （3）经多长时间N质点第一次到达波峰。 多普勒效应 一、单选题 1．（23-24高二下·福建泉州·期末）振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（    ） A．图甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的高 B．图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号频率越高效果越好 C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏及身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差可以为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 机械波 机械波的描述 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）钓鱼是很多人的爱好，浮漂是必不可少的工具。如图是质量为m的某浮漂，静止在静水中的示意图，M、P、O、N为浮漂上的点，此时点О在水面上。用手将浮漂向下压，使点M到达水面后松手，浮漂会上下运动，上升到最高处时，点N恰好到达水面，浮漂的运动可看成简谐运动。从松手开始计时，经0.2s点Р第一次经过水面，再经1.6s点P第二次经过水面，重力加速度为g，则（　　） A．O点到达水面时，浮漂具有最大加速度 B．N点到达水面时，浮漂具有最大速度 C．浮漂振动周期为2.0s D．N点到达水面时，浮漂受到的浮力大小为2mg 【答案】C 【详解】AB．当鱼漂静止时浮力与重力大小相等，则O点与水面重合时的位置为简谐运动的平衡位置，鱼漂的速度最大，加速度为零，N点到达水面时，浮漂的速度为零，故AB错误； C．由题意可知，浮漂振动周期为 选项C正确； D．N点到达水面时，由牛顿第二定律 由对称性可知，M点到达水面时 可知 即N点到达水面时，浮漂受到的浮力大小小于2mg，选项D错误。 故选C。 二、多选题 2．（23-24高二下·福建三明·期末）如图甲，湖泊水面上有一列浮球，用来警示过往船只注意安全。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排成一条直线，水面上的O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长的水波。当所有浮球全部振动后开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知，，。则（    ） A．时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动 B．时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴负向运动 C．时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 D．时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 【答案】AC 【详解】A．由于，，由图可知A球的振动比B球振动落后，则 又 所以 ， 设两浮球之间的距离为，则 相邻两浮球与O点距离差小于，1号浮球比A浮球振动滞后，由于时，A浮球位于平衡位置且沿z轴正向运动，则时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动；故A正确； B．6号浮球比B浮球振动滞后，由于时，B浮球位于波峰，时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴正向运动，故B错误； C．时，A浮球位于波峰位置，2号浮球比A浮球振动超前，时，1号浮球位于平衡位置的上方且沿z轴正向运动，2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反沿z轴负向运动，故C正确； D．时，B浮球位于平衡位置且沿z轴负向运动，5号浮球比B浮球振动超前，5号浮球位于平衡位置下方且沿z轴负向运动，6号浮球都位于平衡位置的上方且沿z轴负向运动，故D错误。 故选AC。 三、解答题 3．（23-24高二下·福建福州·期末）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点P，质点Q的平衡位置横坐标为30×10-5m，已知该超声波在人体内传播的速度v=1500m/s。求： （1）该超声波的频率； （2）0~2.0×10-7s内质点Q运动的路程； （3）t=0时刻开始，质点P位移为0.2mm，且振动的方向沿y轴正方向的时刻。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据波形图可知 由 解得 （2）由 由P传到Q所用时间为 则质点Q运动时间为 由 0~2.0×10-7s内质点Q运动的路程为 （3）由图可知t=0时刻开始，波每传播质点P位移为0.2mm，且振动的方向沿y轴正方向，则时刻为 机械波的传播现象 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，时的波形图如图甲所示，是介质中的质点，图乙是质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．再经过0.2s，质点运动的路程6cm C．质点的平衡位置坐标为 D．质点的振动方程为 【答案】C 【详解】A．由乙图可知时点振动方向向下，根据同侧法可知波沿轴正方向传播，故A错误； B．经过0.2s即四分之一个周期，质点运动的路程大于一个振幅，即大于6cm，故B错误； C．由图乙可知，当时，点振动到平衡位置，该波沿轴负方向传播，其中 所以 所以 故C正确； D．质点的相位差 由图乙可知质点的振动方程为 质点的振动方程为 故D错误。 故选C。 2．（23-24高二下·福建泉州·期末）图甲为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图乙为平衡位置位于x=0.5m的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波的传播方向向右 B．这列机械波的波长等于3m C．这列机械波的波速等于0.5m/s D．t=7s时，质点P恰好回到平衡位置 【答案】C 【详解】A．根据图乙，t=4s时质点P在平衡位置向上振动，波的传播方向向左，A错误； B．根据图甲，这列机械波的波长等于2m，B错误； C．根据图乙，波的周期为 这列机械波的波速为 C正确； D．根据图乙，t=7s时，质点P恰好在负最大位移处，D错误。 故选C。 3．（23-24高二下·福建南平·期末）在一均匀介质中，由波源发出的波同时沿轴正、负两个方向传播。时波源开始振动，振动图像如图所示。则波源振动半个周期时，轴上形成的波形图为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由波源的振动图像可知，波源的起振方向沿y轴正方向，即波前的起振方向也是沿y轴正方向，波源振动半个周期，向左和向右分别形成半个波长的波形。 故选A。 二、多选题 4．（23-24高二下·福建莆田·期末）如图a所示为时刻波的图像，b为波在A点的振动图像，A点距离B点10米，C点距离B点2米，下列说法正确的是（　　） A．该波向x轴负方向传播 B．该波的波速为 C．0~14秒内质点A所走过的路程为 D．再过一秒质点C在波谷位置 【答案】AC 【详解】A．由图b可知时刻，质点A沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波向x轴负方向传播，故A正确； B．由题图可知波长为 周期为，则波速为 故B错误； C．根据 可知0~14秒内质点A所走过的路程为 故C正确； D．由于该波向x轴负方向传播，且质点C右侧波谷离B点距离为，则有 可知再过一秒质点C不在波谷位置，故D错误。 故选AC。 5．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图，一列简谐横波沿水平方向传播，图中的实线和虚线分别为和s时的波形图，已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（    ） A．若波向左传播，周期为0.4s B．若波向左传播，处的质点在时，振动方向沿y轴正方向 C．若波向右传播，波速为10m/s D．若波向右传播，处的质点在时位于波谷 【答案】BC 【详解】AB．若波向左传播，由题意知该简谐波的周期大于0.3s，则有 可得周期为 由于 由波形图可知，处的质点在时，质点处于由波谷向平衡位置振动的过程，振动方向沿y轴正方向，故A错误，B正确； CD．若波向右传播，由题意知该简谐波的周期大于0.3s，则有 可得周期为 由题图可知波长为，则波速为 由于 由波形图可知，处的质点在时位于波峰，故C正确，D错误。 故选BC。 6．（23-24高二下·福建三明·期末）如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，判断正确的是（  　） A．波传播的距离可能为3m B．周期不可能是或0.8s C．若波速是35m/s，波向左传播 D．若0.2s小于一个周期时，传播的距离为5m或1m 【答案】AC 【详解】AD．由图可知 若波向左传播时，传播的距离为 当n=0时0.2s小于一个周期 x=3m 当n=1时 x=7m 若波向右传播时，传播的距离为 当n=0时0.2s小于一个周期 x=1m 当n=1时 x=5m 故A正确，D错误； B．当向左传播时，传播的时间为 则 当时 当向右传播时，传播的时间为 则 当n=0时 T=0.8s 故B错误； C．当向左传播时，波速 当n=1时 v=35m/s 可知该波向左传播。故C正确。 故选AC。 7．（23-24高二下·福建三明·期末）一列沿轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m的质点N此后的图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向上 B．在时间内，质点M的速度在增大，加速度在减小 C．在时，质点Q的位置坐标为（10m，） D．在时，质点Q开始向下振动 【答案】AB 【详解】A．由图乙可知0时刻之后质点N的加速度先为正方向，所以质点N先向下振动，所以波沿x轴正方向传播。由“前一质点带动后一质点”可知0时刻质点M的振动方向向上，即波源的起振方向向上。故A项正确； B．由图乙可知其周期为4s，时间内质点振动时间大于周期，小于周期，此时质点M正处于x轴上方且正向y轴负方向运动，所以其速度在增大，加速度在减小，故B项正确； C．波的传播速度为 波从质点M处传播到质点Q处所需要的时间 Q的振动了 个周期，此时质点Q处于x轴上方最大位移处，即（10m，8m）处，故C项错误； D．由之前的分析可知，时波正好传播到质点Q处，其振动方向向上，故D项错误。 故选AB。 8．（23-24高二下·福建三明·期末）一列沿x轴正方向传播的横波，时刻恰好传播至Q点，其波形如图甲所示，图乙为M、N、P、Q四个质点中某一质点的振动图像。则（    ） A．该波的传播速度为1m/s B．波源起振方向沿y轴正方向 C．图乙为质点M的振动图像 D．质点Q起振后的振动方程为 【答案】AD 【详解】A．该波的传播速度为 选项A正确； B．由波形图可知，Q点开始振动时沿y轴负向，可知波源起振方向沿y轴负方向，选项B错误； C．由图乙可知质点在t=0时刻在平衡位置向y轴正向振动，结合波形图可知，图乙为质点N的振动图像，选项C错误； D．因Q点开始振动时沿y轴负向，质点Q起振后的振动方程为 选项D正确。 故选AD。 9．（23-24高二下·福建泉州·期末）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为5m/s。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（    ） A．时，P偏离平衡位置的位移为2cm B．时，P偏离平衡位置的位移为-2cm C．时，P向y轴负方向运动 D．时，P向y轴正方向运动 【答案】BD 【详解】AB．由于两波的波速均为5m/s，由图可知甲的波长为 乙的波长为 根据可得甲的周期 乙的周期 则，对应甲波的，对应乙波的，故甲波向右、乙波向左平移 甲波对应P点出现在波谷，乙波对应P点出现在平衡位置，则由波的叠加，结合甲的振幅2cm，乙的振幅为4cm，故P点偏离平衡位置的位移为-2cm，故A错误，B正确； CD．当 时，对应甲波的，对应乙波的，故甲波向右、乙波向左平移 甲波对应P点出现在平衡位置，向y轴正方向运动；乙波对应P点出现在平衡位置，向y轴正方向运动；据波的叠加可知，t=0.4s时，P向y轴正方向运动，故C错误，D正确。 故选BD。 10．（23-24高二下·福建福州·期末）图甲所示为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙所示为质点M的振动图像，则下列说法正确的是（  ） A．该简谐波的传播速度为4m/s B．这列波的传播方向沿x轴负方向 C．t=2.0s时M质点的振动速度小于Q质点的振动速度 D．从t=0时刻开始P点的振动方程 【答案】AB 【详解】A．简谐波的传播速度为 故A正确； B．根据图乙可知，0时刻，质点M向下振动，根据图甲，利用同侧法可知，波的传播方向沿x轴负方向，故B正确； C．由于周期为1s，可知，t=2.0s时的波形与0时刻的波形相同，根据图甲可知，此时M质点的位移小于Q质点的位移，则M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，故C错误； D．从t=0时刻开始P点的振动方程为 故D错误。 故选AB。 11．（23-24高二下·福建福州·期末）如图（a）为一列简谐横波在t=0.5s时刻的波形图，介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别为0.5A、-0.5A，图（b）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．t=0.5s时刻，质点P、Q都在减速 C．t=2.0s时刻，质点Р正在沿y轴负方向振动 D．该波在传播过程中遇到尺寸为20cm的障碍物时不能发生明显的衍射现象 【答案】AC 【详解】A．由图乙可知，质点Q在时刻向y轴负方向振动，由图甲根据同侧法可知，该简谐横波沿x轴负方向传播，故A正确； B．时，质点P、Q正向下运动，越靠近平衡位置速度越大，所以质点P速度增大，质点Q速度减少，故B错误； C．由图乙知波的传播周期为 从到经历了，所以在时质点P在y轴下方正沿y轴负方向振动，故C正确； D．由图甲可知，该波的波长 则该波遇到尺寸为的障碍物时能发生明显的衍射现象，故D错误。 故选AC。 三、填空题 12．（23-24高二下·福建泉州·期末）图（a）为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，图（b）为质点P从时刻开始的振动图像，则该列波的波速大小为 m/s。若质点Q的平衡位置坐标为，则从开始计时，写出质点Q的振动方程 cm。 【答案】 30 【详解】[1]由图a可知，该波的波长为12m，由图b可知，该波的周期为0.4s，所以该波的波速为 [2]由图b可知，质点P在时正在向下振动，结合图a，利用同侧法可知，该波的传播方向为沿x轴负向传播。依题意，质点P的周期为0.4s，则质点P振动的圆频率为 振幅为20cm，结合题图可知，质点P的振动方程为 在，其质点P的位移为 由于质点Q也是该波的一部分，所以质点Q振动的周期与质点P的周期相同，均为0.4s，其振幅两者也相同，均为20cm。质点Q的圆频率与质点P的圆频率相同，由题图可知，在时，质点Q的位移大小与质点P的位移大小相同，所以设质点Q的振动方程为 其中 ，A=20cm 从t1=0.15s开始计时，即t=0时 代入解得 则质点Q的振动方程为 13．（23-24高二下·福建泉州·期末）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。则： （1）该波的振幅是 cm。 （2）该波的波速是 m/s。 （3）该波的传播方向是 （填“向左”或“向右”）。 【答案】 5 2 向左 【详解】（1）[1]由图可知该波的振幅是 （2）[2]由图a可知，波长为 由图b知，周期为 所以该波的波速是 （3）[3]由图b可知是时刻位于处的质点向y轴负方向振动，结合图a可知该波的传播方向是向左。 14．（23-24高二下·福建莆田·期末）海洋浮标是一个无人的自动海洋观测站。浮标上下振动可简化成简谐运动，海水波可看成简谐横波。图甲为一列沿x轴方向传播的海水波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像，则这列波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播，其波速为 m/s。 【答案】 正 7.5 【详解】[1]由图乙可知在时A质点向y轴正方向运动，结合图甲可知这列波沿x轴正方向传播。 [2]由图甲可知，波长 由图乙可知，周期 则波速 15．（23-24高二下·福建福州·期末）“战绳”是一种比较流行的健身器械，如图（甲）所示。以手的平衡位置为坐标原点，图（乙）是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，波向右传播，若左手振动图像如图（丙）所示，则该时刻Q点的振动方向沿 方向（选填“y轴正方向”或“y轴负方向”），此波的波速 m/s。 【答案】 y轴正方向 2 【详解】[1]波向右传播，由图乙可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向。 [2]由图可知，。则波的波速 16．（23-24高二下·福建福州·期末）一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则该波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播，波长为 m，传播速度大小 m/s。 【答案】 负 8 2 【详解】[1]根据图乙可知，0时刻，处质点沿y轴负方向运动，在图甲波形中，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播； [2]根据图甲可知 则有 [3]根据图乙可知 波传播速度 解得 17．（23-24高二下·福建宁德·期末）沿轴传播的简谐横波在时的波形如图中实线所示，在时的波形如图中虚线所示。已知波的周期。该波的传播方向沿轴 方向（选填“正”或“负”），波的传播速度大小为 。 【答案】 正 5 【详解】[1]若波沿x轴正方向传播，则 因为 所以 解得 若波沿x轴负方向传播，则 因为 所以 解得 不符合题意，故该波沿x轴正确方向传播。 [2]由图可知，波长 根据波速 四、解答题 18．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图所示，图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在某时的波形图，M点刚开始振动，图乙为某质点以该时刻作为计时起点的振动图像，求： （1）该波的波速大小；图乙是P、M中哪一质点的振动图像； （2）平衡位置位于x=3m处的N点（未画出）经多长时间第一次到达波峰； （3）经1s的时间质点Q走过的路程。 【答案】（1）2.5m/s；P；（2）0.9s；（3）100cm 【详解】（1）根据图甲可知波长，根据图乙可知周期为T=0.4s，则波速 由图乙可知，该质点在零时刻从平衡位置开始向负向最大位移处运动，根据图甲可判断该质点为P。 （2）时刻0.75m处质点处于波峰位置，此状态传播到N点的时间为 （3）经1s的时间即，则经1s的时间质点Q走过的路程 19．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图，一列简谐横波，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。 （1）若波正沿x轴正方向传播，求这列波的波长λ和波速v ； （2）若波速大小为74m/s，波的传播方向如何？ 【答案】（1），；（2）波向左传播 【详解】（1）由题图可知 当波向右传播时，波速为       （2）波传播的距离为 所以波向左传播。 20．（23-24高二下·福建龙岩·期末）如图所示，一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期T＝2s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波，M、N为绳上的两质点，其平衡位置坐标分别为，，从波传到M质点开始计时，求： （1）该机械波传播速度的大小； （2）画出波刚传播到质点N时的波形图； （3）经多长时间N质点第一次到达波峰。 【答案】（1）；（2）见解析；（3）5s 【详解】（1）由图可知简谐波的波长为，可得 （2）依题意，简谐波沿x轴正方向传播，根据平移法可得波刚传播到质点N时的波形图为 （3）由（2）中波的图像，可得该波从M点传播到N点所需时间为 由图可知，N质点的起振方向为y轴负方向，可知从开始振动到第一次到达波峰所需时间为 可得 从计时时刻起经N质点第一次到达波峰。 多普勒效应 一、单选题 1．（23-24高二下·福建泉州·期末）振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（    ） A．图甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的高 B．图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号频率越高效果越好 C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏及身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差可以为 【答案】AC 【详解】A．根据多普勒效应，甲救护车向右运动的过程中，A人听到警笛声的频率增大，B人听到警笛声的频率减小，即A听到警笛声的频率比B听到的高，故A正确； B．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，即发射台发出的信号频率越低效果越好，故B错误； C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤，故C正确； D．根据波的干涉，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故D错误。 故选AC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$