专题06 机械波-（天津专用）【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题06 机械波 机械波的产生 1.（2025·天津市和平区·二模）（2025·天津市和平区·二模）研究绳波的产生和传播时，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动，绳上形成简谐波。一次演示时，位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。如图为时的波形，此时波恰好传到处的质点P。当时，质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点，则（　　） A. 波源的起振方向向上 B. 第一次振动和第二次振动的频率之比为 C. 之后，Q向下振动时，P也一定向下振动 D. 从到时间内，质点Q通过的路程为30cm 【答案】B 【详解】如图为时的波形，此时波恰好传到处的质点P，根据波形平移法可知，质点P的起振方向向下，则波源的起振方向向下，故A错误；第一次振动和第二次振动对应的波长之比为,根据可得第一次振动和第二次振动的频率之比为 故B正确；因为对应第二次振动，P、Q之间的距离为半个波长，所以对应第二次振动，P、Q的振动方向相反，故C错误；当时，质点P第一次出现在波谷位置，可知对应第一次振动的周期满足 可得周期为,则第二次振动的周期为,则从到时间内，质点Q振动的时间为,该段时间内质点Q通过的路程为,故D错误。故选B。 2.（多选）（2025·天津市南开区·二模）如图所示，波源O沿y轴作简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿x轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿x轴负方向传播。时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到和处。时质点M位移不变，振动方向与t=0时刻相反，已知波源振动周期大于1s。则（    ） A．波源的起振方向沿y轴正方向 B．介质Ⅱ中波的周期为s C．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为3：2 D．质点M 的振动方程为 【答案】ACD 【详解】t=0时，两列波分别传到x1=6m和x2=-4m处，由上下坡法可知，波源的起振方向沿y轴正方向，故A正确；当t=1s时质点M位移不变，振动方向相反可知（）,可得 ,因为波源振动周期大于1s，所以当n=0时，可得,因为两列波的周期相同，故介质Ⅱ中波的周期为1.5s，故B错误正确。由图可知，两列波的波长分别为，,由公式可得介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为,故C正确； 简谐振动图像方程一般为x=Asin（wt+φ0）其中A为振幅，w为角速度，φ0为初相位，又题意得，振幅A=0.04m，角速度w=，φ0=，故D正确。故选ACD。 波动图像和振动图像的综合对比研究 3.（多选）（2025·天津市红桥区·二模）一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，根据图像可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波波速为 C．质点P的横坐标为 D．质点P的横坐标为 【答案】AC 【详解】时刻质点P沿y轴正向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，选项A正确；该波波长，周期T=12s，则波速为,选项B错误；t=0时刻质点P纵坐标,解得,质点P的横坐标为,选项C正确，D错误。故选AC。 4.（多选）（2025·天津市部分区·二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图2是质点N（x＝3m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x＝10m处的质点。下列说法正确的是（    ） A．这列波的传播速度是1.25m/s B．质点Q经过8s第一次到达波峰 C．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴正方向 D．在0～16s内，质点Q经过的路程为1.1m 【答案】BD 【详解】这列波的波长为λ=4m周期T=4s，则传播速度是,选项A错误；当x=2m处的波峰传到Q点时，质点Q第一次到达波峰，经过时间为,选项B正确；因M点在t=0时刻沿y轴负向振动，可知M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴负方向，选项C错误；波传到Q点的时间为,在0～16s内，质点Q振动11s=经过的路程为s=11A=1.1m,选项D正确。故选BD。 5.（多选）（2025·天津市河西区·二模）如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．在时，质点的加速度方向为沿轴负方向 B．从到，该波沿轴负方向传播了 C．从到，质点通过的路程为 D．质点简谐运动的表达式为 【答案】BD 【详解】由乙图知，在时，质点向轴负方向运动；根据波形平移法可知该波沿轴负方向传播，由图甲所示波形图可知，时，质点的振动方向沿轴正方向，由图乙可知周期为： 从到，经历时间,则知在时，质点位于轴下方，其的加速度方向与轴正方向相同，故A错误；由甲图可知，波长,所以波速为,从到，该波沿轴负方向传播,故B正确。从到，质点通过的路程为,故C错误；质点简谐运动的表达式为 ,故D正确；故选BD。 6.（多选）（2025·天津市十二区县重点校·二模）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，t时刻的波形图如图甲所示，质点A从t＋0.3s时刻开始计时，振动图像如图乙所示，若设＋y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是（    ） A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．该简谐横波波速为10m/s C．若该波遇到的障碍物或孔的尺寸约为4m 时会发生明显的衍射现象 D．在0.5s时刻，质点A的加速度比质点B的小 【答案】BC 【详解】由图乙可知t＋0.3s时刻，质点A位于y轴正方向最高点，质点振动周期为0.4s，可知A处于平衡位置且速度沿y轴负方向，根据同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故A错误；由图可知波长为4m，故,故B正确；根据衍射条件可知，当障碍物或孔的尺寸根波长差不多时，或者比波长更小时才能看到明显衍射现象，故C正确；从t到t＋0.5s时刻，经历时间,在t＋0.5s时刻，质点A到达波谷，质点B到达平衡位置，可知质点A的位移较大，加速度较大，故D错误。故选BC。 7.（多选）（2025·天津市河东区·二模）一列简谐横波沿轴传播，在时的部分波形如图甲所示，M、N、Q是介质中的三个质点，已知图乙为M、N、Q中某个质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波一定沿轴正方向传播 B. 该波的波速大小为 C. 内质点通过的路程为 D. 从时刻开始，质点比质点早0.3s回到平衡位置 【答案】AC 【详解】0时刻位于平衡位置下方的只能是质点N，同侧法可知波一定沿x轴正方向传播，故A正确；图甲可知波长为12m，图乙可知周期为2.4s，则波速,故B错误；0~6s内质点N通过的路程,故C正确；从时刻开始，质点回到平衡位置时间,质点Q回到平衡位置时间,则质点比质点早0.4s回到平衡位置，故D错误。故选AC。 机械波的周期性问题 8.（多选）（2025·天津市河北区·二模）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则 A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s C. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 该波的波长可能为6 m 【答案】AD 【详解】由图象可知，质点P的振动图象为虚线，质点Q的振动图象为实线，从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，所以选项A正确．由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期T＝6s，质点Q的振动图象向左4s、后与P点的振动重合，意味着Q点比P点振动滞后了4s，即P传到Q的时间△t可能为4s，同时由周期性可知，从P传到Q的时间△t为（4+nT）s，n＝0、1、2、3…，即△t＝4s，10s，16s…，不可能为7s，所以选项B错误．由v，考虑到波的周期性，当△t＝4s，10s，16s…时，速度v可能为2.5m/s，1m/s，0.625m/s…，不可能为2m/s，选项C错误．同理，考虑到周期性，由λ＝vT可知，波长可能为15m、6m、3.75m…，所以选项D正确．故选AD． 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 机械波 机械波的产生 1.（2025·天津市和平区·二模）（2025·天津市和平区·二模）研究绳波的产生和传播时，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动，绳上形成简谐波。一次演示时，位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。如图为时的波形，此时波恰好传到处的质点P。当时，质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点，则（　　） A. 波源的起振方向向上 B. 第一次振动和第二次振动的频率之比为 C. 之后，Q向下振动时，P也一定向下振动 D. 从到时间内，质点Q通过的路程为30cm 2.（多选）（2025·天津市南开区·二模）如图所示，波源O沿y轴作简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿x轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿x轴负方向传播。时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到和处。时质点M位移不变，振动方向与t=0时刻相反，已知波源振动周期大于1s。则（    ） A．波源的起振方向沿y轴正方向 B．介质Ⅱ中波的周期为s C．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为3：2 D．质点M 的振动方程为 波动图像和振动图像的综合对比研究 3.（多选）（2025·天津市红桥区·二模）一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，根据图像可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波波速为 C．质点P的横坐标为 D．质点P的横坐标为 4.（多选）（2025·天津市部分区·二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图2是质点N（x＝3m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x＝10m处的质点。下列说法正确的是（    ） A．这列波的传播速度是1.25m/s B．质点Q经过8s第一次到达波峰 C．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴正方向 D．在0～16s内，质点Q经过的路程为1.1m 5.（多选）（2025·天津市河西区·二模）如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．在时，质点的加速度方向为沿轴负方向 B．从到，该波沿轴负方向传播了 C．从到，质点通过的路程为 D．质点简谐运动的表达式为 6.（多选）（2025·天津市十二区县重点校·二模）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，t时刻的波形图如图甲所示，质点A从t＋0.3s时刻开始计时，振动图像如图乙所示，若设＋y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是（    ） A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．该简谐横波波速为10m/s C．若该波遇到的障碍物或孔的尺寸约为4m 时会发生明显的衍射现象 D．在0.5s时刻，质点A的加速度比质点B的小 7.（多选）（2025·天津市河东区·二模）一列简谐横波沿轴传播，在时的部分波形如图甲所示，M、N、Q是介质中的三个质点，已知图乙为M、N、Q中某个质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波一定沿轴正方向传播 B. 该波的波速大小为 C. 内质点通过的路程为 D. 从时刻开始，质点比质点早0.3s回到平衡位置 机械波的周期性问题 8.（多选）（2025·天津市河北区·二模）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则 A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s C. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 该波的波长可能为6 m 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$