专题03 机械波（期末真题汇编，云南专用）高二物理上学期

专题03 机械波 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（22-23高二上·云南临沧·期末）如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C球振动，振动达到稳定时，下列说法中不正确的是（　　）    A．A、C球振动周期相等 B．C球的振幅比B球的振幅小 C．C球的振幅比B球的振幅大 D．B、C球的振动周期相等 【答案】B 【详解】A．A球振动后，其周期等于A摆球的固有周期，C在A的作用下，发生受迫振动，其周期与A球摆动的周期相等，即A、C球振动周期相等，A正确，不符合题意； B．根据 由于C球的摆长与A球相等，C球的固有周期与A的驱动力的周期相等，即C球的固有频率等于A的驱动力的固有频率，可知C球在A的驱动力作用下发生了共振，振幅最大，B球没有发生共振，即C球的振幅比B球的振幅大，B错误，符合题意； C．根据上述，C球的振幅比B球的振幅大，C正确，不符合题意； D．B、C球均发生受迫振动，其周期均与A球的周期相等，即B、C球的振动周期相等，D正确，不符合题意。 故选B。 2．（24-25高二上·云南昭通·期末）在时坐标原点处的质点O从平衡位置开始向上振动，形成的波沿x轴正方向传播。时，x轴上0~4m之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则下列说法中正确的是（　　） A．此波的波速为2m/s B．时，质点P沿y轴正方向运动 C．时，质点P和Q都向右运动 D．时，质点P和Q的加速度相同 【答案】B 【详解】A．质点O从平衡位置开始向上振动，可知x轴上0~4m之间第一次出现如图所示的波形时波已经传到了x=6m的位置，可得此波的波速为 选项A错误； B．根据同侧法可知，时，质点P沿y轴正方向运动，选项B正确； C．质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误； D．时，质点P和Q的位移等大反向，可知加速度等大反向，选项D错误。 故选B。 3．（24-25高二上·云南曲靖·期末）一列简谐横波沿轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点向轴正方向运动，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．该波的波速为 C．该波沿轴负方向传播 D．该波沿轴正方向传播 【答案】D 【详解】AB．该波的波速为 故AB错误； CD．此时介质中质点向轴正方向运动，根据平移法可知，该波沿轴正方向传播，故C错误D正确。 故选D。 4．（22-23高二下·云南楚雄·期末）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，用手抓住绳子左侧S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，当波刚传播到P点时的波形如图所示，已知波在绳中的传播速度不变，下列说法正确的是（　　）    A．手的起振方向向下 B．S点振动的频率逐渐减小 C．此后 P点开始做受迫振动 D．此后 P点开始做简谐运动 【答案】C 【详解】A．振动刚传到P点，起振方向向上，可知手的起振方向向上，选项 A错误； BD．由于波在绳中的传播速度不变，波长变小，说明手振动的频率变大，此后 P点的振动不是简谐运动，选项 BD均错误； C．振源带动介质中的质点做受迫振动形成波，选项 C正确。 故选C。 5．（21-22高二上·云南玉溪·期末）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图所示，图为质点的振动图像，则（　　） A．该波的波速为 B．该波沿轴负方向传播 C．若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为 D．时间内，质点运动的路程为2m 【答案】D 【详解】A．该波的波速为 故A错误； B．t=0时刻质点P沿y轴正方向运动，所以此时质点P应位于波传播方向波形的下坡，则该波沿x轴正方向传播，故B错误； C．鱼群反射超声波的频率为 若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率应大于，不可能为8×104Hz，故C错误； D．时间内，质点运动了个周期，质点运动的路程为 故D正确。 故选D。 6．（21-22高二下·云南楚雄·期末）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为，这列波在时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这列波的振幅为 B．这列波的周期为 C．平衡位置在处的质点在内通过的路程为 D．平衡位置在处的质点做简谐运动的表达式为 【答案】BD 【详解】AB．由图可知，这列波振幅，周期 A错误，B正确； C．平衡位置在处的质点在内通过的路程 C错误； D．平衡位置在处的质点在时刻沿y轴正方向振动，故该质点做简谐运动的表达式为 D正确。 故选BD。 7．（22-23高二下·云南西双版纳·期末）一列简谐波在某一时刻的波形如图所示，经过一段时间，波形变成如图中虚线所示，已知波速大小为1 m/s。则这段时间可能是（　　）    A．1 s B．2 s C．3 s D．4 s 【答案】AC 【详解】如果这列波沿x轴正方向传播，则传播距离为 则这段时间为 故这段时间可能为1s、5s、9s…，如果这列波沿x轴负方向传播，则传播距离为 则这段时间为 故这段时间可能为3s、7s、11s…。 故选AC。 8．（24-25高二下·云南昭通·期末）位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第1次处于波谷位置，则（　　） A．波的周期是0.1s B．波的振幅是0.2m C．波的传播速度是10m/s D．平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 【答案】BC 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，根据图像可知波的周期为，振幅为，故A错误，B正确。 C．P开始振动时，波源第1次到达波谷，故可知此时经过的时间为 可得波速为，故C正确； D．波从P传到Q点需要的时间为 可知质点P处于平衡位置且向下振动，故D错误。 故选BC 。 1．（23-24高二下·云南昭通·期末）一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为 B．若波向轴正方向传播，则波的最大频率为 C．平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相反 D．若波向轴负方向传播，则波的传播速度大小为 【答案】C 【详解】A．由图可知这列波的波长为，故A错误； B．若波向轴正方向传播，则 （n＝0，1，2，3…） 解得 （n＝0，1，2，3…） 波的频率为 （n＝0，1，2，3…） 可知当时，波的频率为最小，为，故B错误； C．A、B两个质点的平衡位置相距 故A、B两个质点的振动方向始终相反，故C正确； D．若波向轴负方向传播，则 （n＝0，1，2，3…） 解得 （n＝0，1，2，3…） 波的传播速度大小为 （n＝0，1，2，3…） 故波的传播速度大小可能为，故D错误。 故选C。 2．（22-23高二下·云南玉溪·期末）关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体做机械振动，就一定会激发机械波 B．如果振源停止振动，它所引起的波动也立即停止 C．质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 D．介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同 【答案】D 【详解】A．形成机械波的条件是：一是有机械振动；二是有传播振动的介质。有机械振动不一定有机械波，还要有传播振动的介质，A错误； B．振源停止振动时，它引起的波在介质中仍继续向前传播，B错误； C．机械波有横波和纵波两类，对于横波，质点的振动方向总与波的传播方向垂直。对于纵波，质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。C错误； D．波在传播中介质的各点相互带动，所以介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同，D正确。 故选D。 3．（23-24高二下·云南玉溪·期末）如图所示，介质中两质点相距为时刻开始以为波源激发一列简谐横波沿水平方向传播，质点起振方向向下。若时刻质点第2次以竖直向上的速度通过平衡位置，此时波恰好传播到点。下列说法正确的是（　　） A．该波的周期为 B．该波的波长为 C．该波的波速大小为 D．该波的波速大小为 【答案】AD 【详解】A．根据题意，若时刻质点第2次以竖直向上的速度通过平衡位置，设周期为T，有 解得 故A正确； BCD．根据题意可得该波波速为 又由 故D正确，BC错误。 故选AD。 4．（23-24高二上·云南曲靖·期末）一列简谐横波在t＝0.4s时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则（    ） A．该波的周期为0.6s B．该波的波长为24m C．该波沿x轴正方向传播 D．质点P的平衡位置坐标为x＝6m 【答案】BD 【详解】A．该波的周期为 T=1.2s 选项A错误； B．该波的波长为 选项B正确； C．由P点的振动图像可知，在t=0.4s时质点P沿y轴负向运动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，选项C错误； D．由振动图像可知t=0.4s时刻质点P的位移为 结合波形图可知，质点P左侧的波峰平衡位置坐标为x=4m，质点P的平衡位置坐标为x＝6m，选项D正确。 故选BD。 5．（22-23高二下·云南普洱·期末）下列关于横波与纵波的说法正确的是（　　） A．声波一定是纵波 B．水波一定是横波 C．地震波既有横波成分，也有纵波成分 D．机械波中的横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播 【答案】CD 【详解】AD．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体传播，也可以在液体气体中传播，所以声波在气体中传播时是纵波，在固体、液体介质中传播时可能是横波，也可能是纵波，故A错误，D正确； B．水波既不是横波，也不是纵波，故B错误； C．地震波既有横波成分，也有纵波成分，发生地震时地面既有上下振动，又有左右运动，故C正确； 故选CD。 6．（22-23高二下·云南昆明·期末）如图所示是某绳波形成过程的示意图，各个质点之间的距离均为。时，质点1在外力作用下带动绳上各点沿竖直方向做简谐运动。时，质点5刚要开始振动。下列说法正确的是（　　）    A．质点1的起振方向竖直向下 B．时，质点20刚要开始振动 C．若质点1的振动频率加快，该波的波长将变大 D．当质点20开始振动时，质点1的速度方向竖直向下 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，绳波向右传播，在时，质点5刚要开始向上振动，质点1经平衡位置向下振动，可知质点1的起振方向竖直向上，A错误； B．由图可知，该波的周期为T=0.8s，波长，可得波速为 可知在时，则有 因此可知时，振动传到质点20，则质点20刚要开始振动，B正确；     C．机械波在介质中传播速度由介质本身的性质决定，若质点1的振动频率加快，则波的周期与频率成反比，周期变小，由可知，v不变，波长将变小，C错误； D．因时，质点1开始向上振动，则在 时，质点1在平衡位置下方向负方向最大位移处振动，因此当质点20开始振动时，质点1的速度方向竖直向下，D正确。 故选BD。 7．（21-22高二下·云南·期末）一列简谐横波沿x轴正方向传播，a（1，0），b（4，0）是x轴上的两点。时刻的波形图如图所示，时，b处的质点开始振动。下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．b处的质点开始振动的方向沿y轴负方向 C．某时刻a、b两处的质点的运动方向可能相同 D．时，a处的质点位于x轴的上方，且正在向上运动 【答案】AB 【详解】A．依题意，经0.2s波向右传播了2m，则波速为 故A正确； B．依题图可知，在t=0时刻，根据波动方向可知，介质中的点（2，0）起振方向沿y轴负方向，根据波动特点，可知其右侧各点起振方向均沿y轴负方向，故B正确； C．依题图可知，波长为2m，a、b处两点相距3m、为半波长的奇数倍，可知一旦起振后，a、b两处的质点运动方向始终相反，故C错误； D．依题图可知，波长为2m、波速为10m/s，则可知周期为 在0时刻a处质点向上振动， 经0.45s，振动了，则时，a处的质点位于波峰处，故D错误。 故选AB。 8．（21-22高二下·云南昆明·期末）一简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，A、B是x轴上的两质点，波源的平衡位置在坐标原点。时刻波源开始振动，时波刚好传到质点A，波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波速大小为2m/s B．波源开始振动的方向沿y轴正方向 C．时，质点B第一次位于波谷 D．时，A、B两质点速度方向相同 【答案】AC 【详解】A．由图可知波的波长为 周期为 这列波的波速大小为 故A正确； B．由波的传播方向与质点振动方向的关系可知，波源开始振动的方向沿y轴负方向，故B错误； C．质点B第一次位于波谷的时间为 故C正确； D．时波刚好传到质点A，则时，质点A振动了 所以在时，质点A正在向y轴负方向振动，波传播到B时，波源已经振动了 则时，质点B振动了 所以质点B正在向y轴正方向振动，故D错误。 故选AC。 9．（23-24高二下·云南曲靖·期末）“波”字最早用于描述水纹起伏之状，《说文解字》中有“波，水涌流也”，唐代诗人韦应物有“微风动柳生水波”的描述。“微风动柳”在水面引起水波（视为简谐横波）向四周传播，在波的传播方向上相距6m的两处分别有甲、乙两树叶，两树叶随波上下运动，其中甲树叶的振动图像如图所示。某时刻，当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，求： （1）此时刻，甲、乙两树叶竖直方向的高度差； （2）这列水波的波长； （3）若此时甲、乙两树叶之间只有一个波峰（甲树叶所在的波峰除外），这列水波的传播速度的大小。 【答案】（1）0.6cm；（2），其中；（3）1m/s 【详解】（1）当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，则此时刻，甲、乙两树叶竖直方向的高度差为 （2）当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，而甲、乙相距d为6m，则有 ，其中 可得，这列水波的波长为 ，其中 （3）可知当n取1时，甲、乙两树叶之间只有一个波峰，则这列水波的波长为 由图可知，这列水波的周期T为4s，则这列水波的传播速度的大小为 1．（22-23高二上·云南曲靖·期末）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，从时刻开始经过，P、Q两质点的位移相等，且此过程Q质点的速度一直在减小。下列说法正确的是（　　） A．在时，质点P向y轴负方向运动 B．在时，质点Q的位移为2.5m C．从时刻开始，经过1s后Q质点运动的路程为5m D．从时刻开始，P、Q第一次速度相等的时刻为 【答案】ABD 【详解】AB．由题意知，Q质点的速度一直在减小，故该简谐波传播的距离小于。又因为两者位移相等，故可知从t=0时刻开始经过，该简谐波向右传播，且传播距离为；所以t=时刻，质点P向y轴负方向运动，且P、Q的位移皆为 故AB正确； C．波速为 周期为 则，即Q质点运动的路程大于5m，故C错误； D．从t=0开始，简谐波向右传播2m时，P、Q的速度都沿y轴负方向，且根据对称性可知此时P、Q两点速度大小相等，即经过 P、Q第一次速度相等，故D正确。 故选ABD。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 专题03机械波 核心必练+进阶提升+培优冲刺三层突破 核心 必练 1.(22-23高二上·云南临沧期末)如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C球振动，振动达到稳 定时，下列说法中不正确的是() 0 A,A、C球振动周期相等 B.C球的振幅比B球的振幅小 C.C球的振幅比B球的振幅大 D.B、C球的振动周期相等 2.(24-25高二上·云南昭通·期末)在t=0时坐标原点处的质点O从平衡位置开始向上振动，形成的波沿x 轴正方向传播。t=2s时，x轴上04m之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q到平衡位置的距离 相等，则下列说法中正确的是() 个y/cm 4 x/m A.此波的波速为2m/s B.t=2s时，质点P沿y轴正方向运动 C.t=2s时，质点P和Q都向右运动 D.1=2s时，质点P和Q的加速度相同 3.(24-25高二上·云南曲靖期末)一列简谐横波沿x轴传播，周期为4s,t=0时刻的波形曲线如图所示， 此时介质中质点b向y轴正方向运动，下列说法正确的是() 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 y/cm a b 0 3 x/m -2 A.该波的波速为1.0m1s B.该波的波速为0.25m1s C.该波沿x轴负方向传播 D,该波沿x轴正方向传播 4.(22-23高二下·云南楚雄期末)一根粗细均匀的绳子，右侧固定，用手抓住绳子左侧S点上下振动，产 生一列向右传播的机械波，当波刚传播到P点时的波形如图所示，已知波在绳中的传播速度不变，下列说 法正确的是() A.手的起振方向向下 B.S点振动的频率逐渐减小 C.此后P点开始做受迫振动 D.此后P点开始做简谐运动 5.(21-22高二上·云南玉溪·期末)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超 声波在t=0时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则() ◆y/10m ↑/10m 0 x/102m t/105s 0.75 1.5 0.5 -5 图1 图2 A.该波的波速为1.5m/s B.该波沿x轴负方向传播 C.若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为8×10Hz D.0~1s时间内，质点P运动的路程为2m 6.(21-22高二下·云南楚雄期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为2m/s,这列波在t=0时 刻的波形图如图所示。下列说法正确的是() 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 Ay/cm m A,这列波的振幅为16cm B.这列波的周期为2s C.平衡位置在x=3m处的质点在0~3s内通过的路程为96cm D.平衡位置在x=2m处的质点做简谐运动的表达式为y=8sinπt(cm) 7.(22-23高二下·云南西双版纳期末)一列简谐波在某一时刻的波形如图所示，经过一段时间，波形变成 如图中虚线所示，己知波速大小为1ms。则这段时间可能是() y/cm x/m A.1s B.2s C.3s D.4s 8.（24-25高二下·云南昭通期末)位于坐标原点O的波源在1=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=1.5m处的质点P开始振动时，波源恰好第1次处于波谷位 置，则() 个y/m 0.2 0.1 0.2t/s -0.2 A.波的周期是0.1s B.波的振幅是0.2m C.波的传播速度是10m/s D.平衡位置在x=2.5m处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 进阶 提升 学科网 www zxxk com 让教与学更高效 1.(23-24高二下，云南昭通期末)一列简谐横波在t=0时的波形如图中实线所示，t=1s时的波形如图中 虚线所示，则下列说法正确的是( y/m 0.2 4 B 0 8 12 x/m 0.2 A.这列波的波长为4m B.若波向x轴正方向传播，则波的最大频率为0.25Hz C.平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相反 D.若波向x轴负方向传播，则波的传播速度大小为6m/s 2.(22-23高二下·云南玉溪期末)关于振动和波的关系，下列说法正确的是() A.物体做机械振动，就一定会激发机械波 B.如果振源停止振动，它所引起的波动也立即停止 C.质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 D.介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同 3.(23-24高二下·云南玉溪·期末)如图所示，介质中两质点0、P相距为6m,t=0时刻开始以0为波源激 发一列简谐横波沿水平方向传播，质点0起振方向向下。若1=1.2s时刻质点0第2次以竖直向上的速度通 过平衡位置，此时波恰好传播到P点。下列说法正确的是() 0 P x/m A.该波的周期为0.8s B.该波的波长为3m C.该波的波速大小为10m/s D.该波的波速大小为5m/s 4.(23-24高二上·云南曲靖期末)一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图(a)所示，P是介质中的质点， 图(b)是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s,则() Ay/cm y/cm 10 10 0 0 x/m 0.6 1.2 tis -10- -10 (a) (b) A.该波的周期为0.6s B.该波的波长为24m 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.该波沿x轴正方向传播 D.质点P的平衡位置坐标为x=6m 5.(22-23高二下·云南普洱期末)下列关于横波与纵波的说法正确的是() A.声波一定是纵波 B.水波一定是横波 C.地震波既有横波成分，也有纵波成分 D.机械波中的横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播 6.(22-23高二下·云南昆明·期末)如图所示是某绳波形成过程的示意图，各个质点之间的距离均为0.1m。 t=0时，质点1在外力作用下带动绳上各点沿竖直方向做简谐运动。t=0.4s时，质点5刚要开始振动。下 列说法正确的是() 1-0.334§6789002134516”18920 67891011121314151617181920 1-0.4s6 0 A.质点1的起振方向竖直向下 B.t=1.9s时，质点20刚要开始振动 C.若质点1的振动频率加快，该波的波长将变大 D.当质点20开始振动时，质点1的速度方向竖直向下 7.(21-22高二下·云南·期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播，a(1,0),b(4,0)是x轴上的两点。 1=0时刻的波形图如图所示，1=0.2s时，b处的质点开始振动。下列说法正确的是() y/cm 3 A.该波的波速为10m/s B.b处的质点开始振动的方向沿y轴负方向 C.某时刻a、b两处的质点的运动方向可能相同 D.t=0.45s时，a处的质点位于x轴的上方，且正在向上运动 8.(21-22高二下，云南昆明期末)一简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，A、B是x轴上的两 质点，波源的平衡位置在坐标原点。t=0时刻波源开始振动，1=0.2s时波刚好传到质点A,波形如图所示。 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 下列说法正确的是() y/m A B →x/m 0.4 1.0 A.这列波的波速大小为2m/s B.波源开始振动的方向沿y轴正方向 C.t=0.6s时，质点B第一次位于波谷 D.t=0.65s时，A、B两质点速度方向相同 9.(23-24高二下·云南曲靖期末)“波”字最早用于描述水纹起伏之状，《说文解字》中有“波，水涌流也”， 唐代诗人韦应物有“微风动柳生水波”的描述。“微风动柳”在水面引起水波（视为简谐横波)向四周传播，在 波的传播方向上相距6的两处分别有甲、乙两树叶，两树叶随波上下运动，其中甲树叶的振动图像如图所 示。某时刻，当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，求： (1)此时刻，甲、乙两树叶竖直方向的高度差； (2)这列水波的波长； (3)若此时甲、乙两树叶之间只有一个波峰（甲树叶所在的波峰除外），这列水波的传播速度的大小。 ↑v/cm 0.3 0 3 /45t/s 0.3 培优 冲刺 1.(22-23高二上·云南曲靖·期末)如图所示为一列简谐横波在1=0时刻的波形图，P是平衡位置在 x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=3.0m处的质点，从t=0时刻开始经过△t=0.1s,P、Q两质点的位 移相等，且此过程Q质点的速度一直在减小。下列说法正确的是() 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 个y/m 5 0 9 x/m 5 A.在t=0时，质点P向y轴负方向运动 B.在t=0.ls时，质点Q的位移为2.5m C.从t=0时刻开始，经过1s后Q质点运动的路程为5m D.从t=0时刻开始，P、Q第一次速度相等的时刻为1=0.4s