16.选必1 第三章 机械波-高中物理·2025年高考真题按章分类

【高中物理人教版(2019)】 2025年高考真题-按章分类 选择性必修第一册 第三章 机械波 6个单选题 + 6个多选题 + 1个填空题 + 1个解答题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2025高考·北京)质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则(　　) A.该波为纵波 B.质点S开始振动时向上运动 C.两质点振动步调完全一致 D.经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离 2.(2025高考·广东)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是(  ) A.系统的固有频率与驱动力频率有关 B.只要驱动力足够大，共振就能发生 C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D.观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 3.(2025高考·安徽)如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(　　) A.弹簧上形成的波是横波 B.推、拉弹簧的周期越小，波长越长 C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 4.(2025高考·云南)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则(　　) A.波速为 B.波源的平衡位置距离P点 C.时，波源处于平衡位置且向下运动 D.时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 5.(2025高考·黑吉辽蒙卷)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是(  ) A. B. C. D. 6.(2025高考·海南)如图所示，实线和虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是(　　) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻，质点向下振动 二、多选题 7.(2025高考·重庆)一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率f上下振动，水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。用实线表示波峰位置，某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，如图所示，则(　　) A.该波的波长为4r B.该波的波速为2fr C.此时浮筒在最低点 D.再经过，浮筒将在最低点 8.(2025高考·全国卷)一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是(  ) A.1m B.2m C.5m D.6m 9.(2025高考·河南)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和，则(　　) A.在空气中传播时，音的波长大于音的 B.在空气中传播时，音的波速小于音的 C.由空气进入水中，音和音的频率都变大 D.由空气进入水中，音的波长改变量大于音的 10.(2025高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为(  ) A. B. C. D. 11.(2025高考·山东)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是(  ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时，M向y轴正方向运动 D.时，N向y轴负方向运动 12.(2025高考·浙江)如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则(　　) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 三、解答题 13.(2025高考·广西)某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音(简谐声波)，其波形叠加后呈现一种周期性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的波形图，图中的坐标原点位于同一质点处，声速为340m/s。 (1)从图中读出这两列波的波长。 (2)该时刻这两列波叠加，分别求和处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移。 (3)求这两列波叠加后的周期。 四、填空题 14.(2025高考·福建)沙漠中的蝎子能感受来自地面震动的纵波和横波，某波源同时产生纵波与横波，已知纵波速度大于横波速度，频率相同，则纵波波长 横波波长。若波源震动后，蝎子感知到来自纵波与横波的振动间隔Δt，纵波速度v1，横波速度v2，则波源与蝎子的距离为 。 选择性必修第一册 第三章 机械波 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.B 由图可知，该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直，是横波，A错误。由图，根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，则质点S开始振动时向上运动，B正确。由图可知，、两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，C错误。质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，D错误。 2.C 系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误。只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误。根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 3.D 弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，A错误。同一介质中，波的传播速度相同，则波的传播速度不变，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式可知，波长越短，B错误。标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，C错误。标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，D正确。 4.D 根据波形可知，可得故波速为，A错误。设波源的平衡位置距离P点距离为，根据左侧时的波形可知解得，B错误。根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下，由于，故可知此时波源处于平衡位置且向上运动，故C错误。由于，可知波源的平衡位置距离Q点距离为故波传到PQ两点的时间分别为，故时，平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为，由于波源刚开始向下振动，故时，P处质点处于平衡位置向上振动，Q处质点处于平衡位置向下振动，故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同，D正确。 5.C 根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；根据干涉规律可知，相邻波峰与波峰，波谷与波谷连线上的点都是加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。选C。 6.D 由图可知波长为10cm，A错误。BC.时刻到的过程中，已知波的周期，则n只能取0，则波速为，故BC错误。简谐横波沿着轴正方向传播，根据同侧法可知时刻，质点向下振动，D正确。 二、多选题 7.AD 根据题意某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，故可得即，故A正确。该波的波速为，B错误。由，根据某时刻第1圈实线的半径为可得此时浮筒处于平衡位置，由于波向外传播，根据同侧法可知此时浮筒处于平衡位置向下振动，故再经过，浮筒将在最低点，C错误，D正确。 8.BD 由题知游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时(此时为波谷)，队列中另一同学恰好站直(此时为波峰)，则这两位同学间的距离可能是(n = 1，3，5，7，…)，选BD。 9.AD 声音在相同介质中的传播速度相同，因此和的传播速度相同，B错误。由可知，的波长大于的波长，A正确。由空气进入水中，频率不发生变化，C错误。空气中在水中 其中声音的速度只与介质有关，即在水中它们的速度大小也一样，则可得到波长的改变量为可知频率越小其对应的波长改变量越大，D正确。 10.AD 根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，，解得即当波的传播方向为b到a时，，解得即同时时，a处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知AD符合。 11.BD 根据题图可知甲波的波长根据可得A错误。设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为，根据题图结合又可得，B正确。时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，C错误。同理根据可得根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，D正确。 12.BC 波在左侧的波速右侧的波速从0.1s开始，再经过时间相遇所以，A错误。在间波的波长为，B正确。左侧波传到时用时间为此时右侧波在该质点已经振动即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确。当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长可知即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7则共有15个振动加强点，D错误。 三、解答题 13.【答案】(1)， 根据波长的定义及两列波的波动图可知，； (2)， 由波动图可知在处两列波均处于波峰处，处的质点位移在处，对于第一列波有对于第二列波有在处质点的位移。 (3) 对于第一列波有对于第二列波有这两列波叠加后的周期。 四、填空题 14.【答案】大于 根据公式，由于纵波速度大于横波速度，频率相同，故可知纵波波长大于横波波长； 设波源与蝎子的距离为，根据题意可知解得。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 2025年高考真题-按章分类 选择性必修第一册 第三章 机械波 6个单选题 + 6个多选题 + 1个填空题 + 1个解答题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2025高考·北京)质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则(　　) A.该波为纵波 B.质点S开始振动时向上运动 C.两质点振动步调完全一致 D.经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离 1.B 由图可知，该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直，是横波，A错误。由图，根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，则质点S开始振动时向上运动，B正确。由图可知，、两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，C错误。质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，D错误。 2.(2025高考·广东)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是(  ) A.系统的固有频率与驱动力频率有关 B.只要驱动力足够大，共振就能发生 C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D.观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 2.C 系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误。只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误。根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 3.(2025高考·安徽)如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(　　) A.弹簧上形成的波是横波 B.推、拉弹簧的周期越小，波长越长 C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 3.D 弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，A错误。同一介质中，波的传播速度相同，则波的传播速度不变，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式可知，波长越短，B错误。标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，C错误。标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，D正确。 4.(2025高考·云南)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则(　　) A.波速为 B.波源的平衡位置距离P点 C.时，波源处于平衡位置且向下运动 D.时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 4.D 根据波形可知，可得故波速为，A错误。设波源的平衡位置距离P点距离为，根据左侧时的波形可知解得，B错误。根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下，由于，故可知此时波源处于平衡位置且向上运动，故C错误。由于，可知波源的平衡位置距离Q点距离为故波传到PQ两点的时间分别为，故时，平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为，由于波源刚开始向下振动，故时，P处质点处于平衡位置向上振动，Q处质点处于平衡位置向下振动，故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同，D正确。 5.(2025高考·黑吉辽蒙卷)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是(  ) A. B. C. D. 5.C 根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；根据干涉规律可知，相邻波峰与波峰，波谷与波谷连线上的点都是加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。选C。 6.(2025高考·海南)如图所示，实线和虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是(　　) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻，质点向下振动 6.D 由图可知波长为10cm，A错误。BC.时刻到的过程中，已知波的周期，则n只能取0，则波速为，故BC错误。简谐横波沿着轴正方向传播，根据同侧法可知时刻，质点向下振动，D正确。 二、多选题 7.(2025高考·重庆)一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率f上下振动，水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。用实线表示波峰位置，某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，如图所示，则(　　) A.该波的波长为4r B.该波的波速为2fr C.此时浮筒在最低点 D.再经过，浮筒将在最低点 7.AD 根据题意某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，故可得即，故A正确。该波的波速为，B错误。由，根据某时刻第1圈实线的半径为可得此时浮筒处于平衡位置，由于波向外传播，根据同侧法可知此时浮筒处于平衡位置向下振动，故再经过，浮筒将在最低点，C错误，D正确。 8.(2025高考·全国卷)一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是(  ) A.1m B.2m C.5m D.6m 8.BD 由题知游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时(此时为波谷)，队列中另一同学恰好站直(此时为波峰)，则这两位同学间的距离可能是(n = 1，3，5，7，…)，选BD。 9.(2025高考·河南)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和，则(　　) A.在空气中传播时，音的波长大于音的 B.在空气中传播时，音的波速小于音的 C.由空气进入水中，音和音的频率都变大 D.由空气进入水中，音的波长改变量大于音的 9.AD 声音在相同介质中的传播速度相同，因此和的传播速度相同，B错误。由可知，的波长大于的波长，A正确。由空气进入水中，频率不发生变化，C错误。空气中在水中 其中声音的速度只与介质有关，即在水中它们的速度大小也一样，则可得到波长的改变量为可知频率越小其对应的波长改变量越大，D正确。 10.(2025高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为(  ) A. B. C. D. 10.AD 根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，，解得即当波的传播方向为b到a时，，解得即同时时，a处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知AD符合。 11.(2025高考·山东)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是(  ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时，M向y轴正方向运动 D.时，N向y轴负方向运动 11.BD 根据题图可知甲波的波长根据可得A错误。设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为，根据题图结合又可得，B正确。时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，C错误。同理根据可得根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，D正确。 12.(2025高考·浙江)如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则(　　) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 12.BC 波在左侧的波速右侧的波速从0.1s开始，再经过时间相遇所以，A错误。在间波的波长为，B正确。左侧波传到时用时间为此时右侧波在该质点已经振动即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确。当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长可知即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7则共有15个振动加强点，D错误。 三、解答题 13.(2025高考·广西)某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音(简谐声波)，其波形叠加后呈现一种周期性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的波形图，图中的坐标原点位于同一质点处，声速为340m/s。 (1)从图中读出这两列波的波长。 (2)该时刻这两列波叠加，分别求和处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移。 (3)求这两列波叠加后的周期。 13.【答案】(1)， 根据波长的定义及两列波的波动图可知，； (2)， 由波动图可知在处两列波均处于波峰处，处的质点位移在处，对于第一列波有对于第二列波有在处质点的位移。 (3) 对于第一列波有对于第二列波有这两列波叠加后的周期。 四、填空题 14.(2025高考·福建)沙漠中的蝎子能感受来自地面震动的纵波和横波，某波源同时产生纵波与横波，已知纵波速度大于横波速度，频率相同，则纵波波长 横波波长。若波源震动后，蝎子感知到来自纵波与横波的振动间隔Δt，纵波速度v1，横波速度v2，则波源与蝎子的距离为 。 14.【答案】大于 根据公式，由于纵波速度大于横波速度，频率相同，故可知纵波波长大于横波波长； 设波源与蝎子的距离为，根据题意可知解得。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $