第8章 43微练43 机械波(作业课件)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦机械波专题，覆盖波的传播特性、干涉、多普勒效应等高考核心考点，对接高考评价体系，通过分析近3年真题明确波速计算、波形图分析等高频考点权重，归纳选择（单选/多选）、非选择等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题深度训练与科学思维培养，精选2024新课标卷、江西卷等真题，如通过“波源振动与传播速度关系”题，运用模型建构、科学推理素养解析波形图与振动图像结合问题，帮助学生掌握波速公式应用技巧，教师可据此精准指导学生突破高频考点，提升应试能力。

微练43 机械波 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 一、选择题(1~7题为单项选择题，8~9题为多项选择题) 1.(2025·佛山模拟)蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是( ) A.不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉 B.蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变 C.蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物 D.蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在远离猎物 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 发生干涉时两列波的频率必须相同，则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，A项错误；蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，B项错误；高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，C项正确；根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近猎物，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·深圳模拟)某同学用手指以2 Hz的频率触动水面形成水波。水波自左向右传播，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( ) A.P点的运动方向向上 B.P点将随波浪向右移动 C.该水波传播的速度为8 m/s D.此后1 s内P点运动路程为4 cm 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题图可知，由于波向右传播，根据平移法或同侧法均能够判断此时P点向下运动，A项错误；由于波传播的是运动形式和能量，并不能传播物质，故质点P只会在平衡位置附近振动，不随波迁 移，B项错误；由题知，水波的频率f=2 Hz，由题图知，波长λ= 2 cm，根据波速公式v=λf，解得波速v=4 cm/s，C项错误；1 s内发生两次全振动，P点的运动路程为振幅的8倍，即s=8A=4 cm，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2024·江西卷)如图甲所示，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，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。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( ) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.振动减弱；d=4.725 mm B.振动加强；d=4.725 mm C.振动减弱；d=9.45 mm D.振动加强；d=9.45 mm 根据反射信号图像可知，超声波的传播周期T=2×10-7 s，又波速v= 6 300 m/s，则超声波在机翼材料中的波长λ=vT=1.26×10-3 m，结合题图乙和题图丙可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt=1.5×10-6 s，故两个反射信号的路程差2d=vΔt=9.45×10-3 m=λ,解得d=4.725×10-3 m，且两个反射信号在探头处振动减弱，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形如图所示,M、Q为波上两个质点，其中Q比M早0.4 s回到平衡位置，下列说法正确的是( ) A.该波的波长为25 m B.该波沿x轴正方向传播 C.从该时刻起，再经1.1 s，质点M通过的总路 程为35 cm D.该波的周期为1 s 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 简谐波在t=0时刻的波形图中，设振动到波峰处的质点的平衡位置为x1，质点M、Q的平衡位置关于x1对称，则x1=4 m，+=22 m-x1=18 m，解得该波的波长为λ=24 m，A项错误；由Q比M早0.4 s回到平衡位置可知，Q点向下振动，则该波沿x轴负方向传播，其波速v== m/s=20 m/s，周期T== s=1.2 s，B、D两项错误；从 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 该时刻起，波在1.1 s内向负方向传播的距离Δx=vt=20×1.1 m= 22 m，即平衡位置为x2=22 m的质点此时的波形恰好传播到M，此时M点在平衡位置且运动方向沿y轴正方向，在1.1 s内，M点通过的总路程s=5 cm+3×10 cm=35 cm，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.一列简谐横波，在t=0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为 (-1,0)、(-7，0)，波的传播方向由右向左，已知t=1.4 s时P点第二次出现波峰，下列说法正确的是( ) A.t=0.9 s，Q点第一次出现波峰 B.t=1.8 s，Q点第一次出现波峰 C.振源起振方向可能向下 D.质点Q位于波峰时，质点P位于波峰 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 已知t=1.4 s时P点第二次出现波峰，可知波速为v== m/s=5 m/s, Q点第一次出现波峰时用时t'== s=1.8 s，A项错误，B项正确;由波形图可知，振源起振方向向上，C项错误；质点PQ的平衡位置距离，则两质点振动反相，即质点Q位于波峰时，质点P位于波谷，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.固定在振动片上的金属丝周期性的敲击平静水面，可以形成水波。若将水波视为横波，以金属丝在水面上的敲击点为原点，在水平面建立xOy坐标系，俯视图如图所示，其中实线代表波峰，虚线代表波谷，图示时刻A、B两质点恰好分别位于波峰和波谷上，且A、B两质点的水平距离为l，下列说法正确的是( ) A.水波的波长为l B.A、B两质点的高度差始终为振幅的两倍 C.增大金属丝的振动频率，水波的传播速度将增大 D.增大金属丝的振动频率，水波的波长将减小 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题图可知λ=l，解得水波的波长为λ=l，A项错误；A、B两质点的高度差随时间不断变化，最大为振幅的两倍，B项错误；机械波的传播速度只与介质有关，介质不变，传播速度不变，根据v=fλ，增大振动频率f，水波的波长将减小，C项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.(2025·清远模拟)弹电吉他琴弦，音乐在琴弦中传播的波速不仅与弦绷紧的程度有关，还取决于弦的单位长度的质量。如果弦的张力为F，弦单位长度的质量为μ，则波速为v=。最粗的一根弦质量为20 g、长为0.80 m，弹一下该弦，用传感器和电脑转换处理得到的波形如图，波传播的频率为100 Hz，则该弦的张力约为( ) A.250 N B.500 N C.2 500 N D.5 000 N 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题图可知2λ=2 m，波速为v=λf=100 m/s，弦质量为20 g、长为0.80 m，则μ==0.025 kg/m；根据v=可得F=250 N，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.(2024·新课标卷)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x= 3.5 m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则( ) A.波的周期是0.1 s B.波的振幅是0.2 m C.波的传播速度是10 m/s D.平衡位置在x=4.5 m处的质点Q开始振动时， 质点P处于波峰位置 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为T=0.2 s，振幅为A=0.2 m，A项错误，B项正确；P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间t=T+T=0.35 s，波速v== m/s= 10 m/s，C项正确；波从P传到Q点需要的时间t'==0.1 s=T，质点P处于平衡位置，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 9.中医的悬丝诊脉中悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为xA=0、xB= 0.4 m、xC=1.4 m。t=0时刻，脉搏搭上丝线图中 的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图乙 所示，产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播， A、B两质点运动的方向始终相反，波长大于 0.6 m。关于该机械波，下列说法正确的是( ) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.波长为0.8 m B.质点C的起振方向沿y轴正方向 C.在t=1 s时刻，质点B位于平衡位置 D.若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上，则丝线中两列波相遇时一定发生干涉现象 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A、B两质点运动的方向始终相反，可知A、B两质点间的距离为xB=nλ+(n=0，1，2，3，…)，由于波长大于0.6 m，故λ=0.8 m，A 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 项正确；由题图乙可知，振源的起振方向沿y轴负方向，则所有质点的起振方向均沿y轴负方向，则质点C的起振方向沿y轴负方向，B项错误；由题图乙可知，在t=1 s时刻，质点A位于平衡位置，振动方向沿y轴负方向，依题意，A、B两质点运动的方向始终相 反，则该时刻质点B位于平衡位置，振动方向沿y轴正方向，C项正确；若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上，二人脉搏的频率大小关系不明，所以丝线中两列波相遇时不一定发生干涉现 象，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 二、非选择题 10.(2025·深圳模拟)一列横波在t1=0时刻、t2=0.5 s时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： (1)若这列波向右传播，波速是多少；若这 列波向左传播，波速是多少； (2)若波传播速度v=36 m/s，判断波传播的方向； (3)在t1=0时刻，x= m处的质点P与x=5 m处的质点Q(图中未标出)在竖直方向上的距离。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由题图可知波长λ=8 m，当波向右传播时 Δt=nT1+T1(n=0，1，2，…)， 解得T1= s(n=0，1，2，…)， 由波速公式可得 v右==4(4n+1) m/s(n=0，1，2，…)， 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 当波向左传播时 Δt=nT2+T2(n=0，1，2，…)， 解得T2= s(n=0，1，2，…)， 由波速公式可得 v左==4(4n+3) m/s(n=0，1，2，…)。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)Δt内波传播的距离为 x=vΔt=36×0.5 m=18 m=2λ， 因此波向右传播。 (3)在t1=0时刻，该波的波动方程 y=10sin， 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于λ=8 m，上式变为y=10sin， 将x= m和x=5 m分别代入得到 yP=5 cm，yQ=-5 cm， 所以h=yP-yQ=5(+) cm。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$