2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 机械波 波的干涉问题

2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 机械波 波的干涉问题 一、单选题 1．主动降噪的原理如图所示，通过发出反噪声与噪声相抵消，使a处的噪声降低，下列说法正确的是（　　） A．反噪声与噪声的传播速度不同 B．反噪声与噪声在a处的相位相同 C．反噪声与噪声频率相同 D．空间各处的噪声都降低 2．研究人员发现，一只虎蛾释放的超声波滴答声能够对蝙蝠的声纳系统造成影响，其原因是滴答声出现的频率范围正好与蝙蝠所使用的超声波的频率相同，从而使蝙蝠接收到的回声强弱发生改变。上述现象的物理原理是（　　） A．波的干涉 B．波的折射 C．波的衍射 D．多普勒效应 3．图甲为一列简谐横波时的波形图，图乙为质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴正方向传播 B．经过时间时，质点与的连线距离最远 C．该波与一波长为的声波能发生干涉 D．波在传播过程中，质点和的加速度始终相同 4．如图所示，两列频率相同、振幅均为的简谐横波P、Q在同一水平面内传播，传播方向的夹角为，两列波的振动方向均垂直水平面。某时刻两波的传播情况如图所示，实线表示P、Q的波峰，虚线表示P、Q的波谷，a、b、c为同一直水平面线上3个等间距的点，d、e分别为线段ab、bc上的点。下列判断正确的是（　　） A．处质点的振幅为 B．处质点的振动始终加强 C．图示时刻处质点的位移不为0 D．图示时刻处质点的振动方向垂直水平面向下 5．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．质点b、c、d始终静止不动 B．质点a、b、c、d、e始终静止不动 C．质点a、c、e为振动加强点 D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动 6．如图所示，实线是沿 x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在 时刻的波形图。 已知该波的波速是v=8m/s，根据图形，则下列说法正确的是（　　） A．该横波若与频率为1.5Hz的波相遇可能发生干涉 B．t=1s时刻，x=2m处的质点位于平衡位置向y轴负方向振动 C．t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为 D．从t=2s到t=2.75s的时间内，x=4m处的质点通过的路程为 7．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，两列波在时的部分波形曲线如图所示。则（　　） A．该时刻，处的质点的位移为零 B．该时刻，处的质点沿y轴负向运动 C．处的质点一直不振动 D．两列波遇到宽度为4m的障碍物时不能发生明显的衍射现象 8．如图，一列简谐横波在某种介质中沿x轴传播，时波形图如实线所示，时波形图如虚线所示，已知波的传播速度为3m/s，下列说法正确的是（　　） A．这列波可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播 B．质点Q在2s内向右平移6m C．质点P从到内的路程为 D．频率为的简谐横波遇到此波可发生稳定的干涉现象 9．如图甲所示，在x轴上相距1.5cm的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图乙、图丙所示。已知两波的传播速度为1cm/s，x轴上的P点与O点相距1.2cm，则以下说法正确的是（　　） A．两列波不能发生干涉现象 B．时，P点沿y轴负向振动 C．P点为振动减弱点，振幅为1cm D．M点波源的振动方程为 10．如图所示，在一条拉紧的长绳上有两个不等高的三角形脉冲波相向传播，则在传播过程中的某时刻可能再现的波形是（　　）    A．①④ B．①③ C．②④ D．②③ 二、多选题 11．左端振源带着绳上、下振动，形成的波沿着绳向右传到右端时再沿着绳反射回来，向右传的波和反射回来的波在这一段绳上形成如图所示的波形图。节点静止不动，波腹位置的振幅最大，但由于频率较高人眼感觉好像一直没动。这种现象叫驻波，对图示驻波，下列说法正确的是（　　） A．驻波是波的衍射特性表现的一种实例 B．向右传的波和反射回来的波振幅相同 C．向右传的波和反射回来的波频率相同 D．振源振动的振幅与波腹位置的振幅相同 12．如图所示，a、b两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，时，两列波均传播到坐标原点O，波上A、B两个质点恰好在平衡位置，两列波传播的速度为2m/s，则下列说法正确的是（　　） A．时，O点的位移为 B．时，A、B的振动方向相反 C．两列波完全叠加后，在和间有4个振动减弱点 D．时，A正在平衡位置向y轴负方向运动 13．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由微型麦克风采集环境中的中、低频噪声；接下来，将噪声信号传至降噪电路；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出声波来抵消噪声；最后，我们耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失．对该降噪耳机相关说法正确的是（    ） A．耳机降噪利用了声波的多普勒效应 B．抵消声波的频率与噪声的频率应该相等 C．抵消声波与噪声的相位差为零 D．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 14．在同种均匀介质中有两波源S1和S2相距3m，频率均为2Hz，以S1为原点建立如图所示的坐标系，t1=0时波源S1从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，所激发的横波向四周传播，t2=0.25s时波源S2也开始垂直纸面向上做简谐运动，在t3=0.75s时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置，则下列说法中错误的是（　　） A．波的传播速度为3m/s B．虚线x=1.5m为振动加强区 C．t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个 D．经过1.0s后S1和S2连线上有3个振动减弱的位置 15．如图，在均匀介质中建立三维坐标系，位于x轴上的两个沿z轴方向做简谐运动的波源和的位置坐标分别为，两波源的振动方程分别为、。已知波源和形成的简谐横波在介质中的传播速度为，关于质点和质点，下列说法正确的是（　　）    A．质点B离开平衡位置的位移总是大于质点A离开平衡位置的位移 B．质点A开始振动做简谐运动的振幅为 C．两波源振动后，质点B的振动能量大于质点A的振动能量 D．两波源，振动后，质点A的振动总是加强，质点B的振动总是减弱 16．两列简谐横波P、Q在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，P波的波源平衡位置位于x = －6m处，振幅A1 = 3cm，Q波的波源平衡位置位于x = 7m处，振幅A2 = 2cm，P波的振动周期为TP = 3s，图示为t = 0时刻两列波的波形图，下列说法正确的是（   ）    A．P波波长小，先到达x = 0处 B．x = 0处为振动加强点 C．Q波的振动频率为 D．t = 6s时，x = 3m处质点位移为0 三、解答题 17．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s、波源的振幅均为2cm。 图示为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m 和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。 质点M的平衡位置处于x=0.5m处。 (1)求两列波相遇的时刻。 (2)求1.5s后质点 M运动的路程。 18．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅均为。图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点开始振动。质点M的平衡位置处于处。 （1）求两列波的波峰何处何时相遇。 （2）求质点M运动的路程。    19．某同学设计了一个用绳波演示波的叠加的实验。他将两段材料不同的绳连接起来，以连接点为原点O，以绳为x轴建立如图所示的坐标系。甲、乙两位同学分别在的S1点和。的S2点同时手握绳沿竖直方向开始振动，产生两列分别沿x轴正方向和x轴负方向传播的简谐横波甲和乙。已知t=0时刻和处的质点刚好开始振动，两列波恰好同时到达原点0.若从t=0开始到t=0.5s时间内P点经过的路程为8cm。求： ①简谐横波乙的传播速度v2的大小； ②这两列波能否形成稳定的干涉图样？请简要说明理由。 20．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。 21．健身运动中的战绳训练俗称“甩大绳”，是绝佳的锻炼方式。它不仅能够提升肌肉力量，还会对平衡性、稳定性、爆发力等综合体能有着惊人的训练益处。如图甲所示，小李握住绳子一端A，小明握住绳子另一端B，同时开始上下持续振动，产生的横波以一定速率沿细绳传播，忽略其它因素的影响，绳子上各点的振动可视为竖直方向的简谐振动。振动稳定后，小李和小明的间距为14.4m。规定向上为位移的正方向，A点的振动图像如图乙所示，B点的振动图像如图丙所示，两列波在时同时到达绳子中点C。求： （1）两列波的波长； （2）质点C第一次偏离平衡位置的位移为的时刻。 （3）振动稳定后，小李和小明之间的绳子上有几处加强点。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 机械波 波的干涉问题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B B C C C C B A 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC AC BD AB BC CD 1．C 【详解】A．在同种介质中声音的传播速度相同，故A错误； B．a处的噪声降低，则该处为减弱区，故反噪声与噪声在a处的相位不同，故B错误； C．反噪声与噪声相抵消，即它们能产生稳定的干涉现象，反噪声与噪声频率相同，故C正确； D．两列波发生干涉有减弱区也有加强区，并不是空间各处的噪声都降低，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】虎蛾的滴答声与蝙蝠的超声波频率相同，两波叠加时产生干涉，导致回声振幅加强或减弱，即回声振幅发生强弱变化，可知，上述现象的物理原理是波的干涉。 故选A。 3．B 【详解】A．由图乙可知，质点在时沿轴正方向振动，结合图甲，由同侧法可知，该波沿轴负方向传播，故A错误； B．由图乙可知，周期为，则经过时间时，质点到达波谷，质点到达波峰，质点与的连线距离最远，故B正确； C．该波是横波，声波是纵波，属于不同性质的波，不能发生干涉，故C错误； D．由图甲可知，质点和的距离为半个波长，则波在传播过程中，质点和的加速度始终大小相等，方向相反，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．a处波峰和波谷相遇，为振动减弱点，振幅为0，A错误； B．处波峰和波峰相遇，为振动加强点，B正确； C由图可知点到的波峰和的波谷的距离相同，所以图示时刻处质点的位移为零，C错误； D．处为振动减弱点，该处质点振幅始终为零，D错误。 故选B。 5．C 【详解】质点b、d均是波峰与波谷相遇点，是振动减弱点，又因为两列波的振幅相同，所以质点b、d始终静止不动；再过周期，波分别向前传播波长，两列波的波峰与波峰在c点相遇，两列波的波谷与波谷在a、e两点相遇，则a、c、e点振动都始终加强，振幅等于2A。 故选C。 6．C 【详解】A．由波形图可知波长 则波的周期为 频率为 故与频率为1.5Hz的波相遇不可能发生干涉，故A错误； B．从到，波传播的距离为 由图中波形图结合波形平移法可知，该波一定沿x轴负方向传播；经过时间，波传播的距离为 根据波形平移法可知，时处的振动传到处，则此时处的质点位于平衡位置向y轴正方向振动，故B错误； C．处的质点振动方程为 故时刻处的质点位移为 故C正确； D．从到的时间内，由于 半个周期内所有质点的路程都为2A，即 故D错误。 故选C。 7．C 【详解】AB．由图可知，该时刻，两列波在处的质点均沿y轴正向运动，且位移均为正，则处的质点的位移不为零，质点沿y轴正向运动，故AB错误； C．由图可知，两列波在处的质点振动相位差为，则此点为振动减弱点，质点一直不振动，故C正确； D．由图可知，两列波的波长为，遇到宽度为4m的障碍物时能发生明显的衍射现象，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．根据波速关系式有 则在实线波形时刻到虚线波形时刻波传播的距离 通过平移规律可知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误； B．机械波在传播过程中，传播的是振动形式与能量，质点并不随波迁移，故B错误； C．根据 解得 由于 则质点P从到内的路程为 故C正确； D．该波的频率 可知，频率为0.25Hz的简谐横波遇到此波不能发生稳定的干涉现象，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，故A错误； B．P点与O点相距1.2cm，O点的波源传至P点时需 1.2s 故0.5s时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3s，故0.5s时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置并沿y轴负方向振动，故B正确； C．因两波波长为0.2cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，故C错误； D．从图丙可知，M点波源的振动方程为 故D错误； 故选B。 10．A 【详解】两脉冲波相向传播时，当两个脉冲波完全重叠时，振幅增大，则①④可能再现，②不可能；虽两个脉冲相遇前或相遇过后，各自保持自己的波形不变，可③表现的传播速度大小不同，即向右传播的脉冲速度大小小于向左传播的脉冲速度大小，所以不可能再现，A正确，BCD错误。 故选A。 11．BC 【详解】A．驻波是向右传的波和反射回来的波叠加干涉产生的，故A错误； B．节点静止不动，说明向右传的波和反射回来的波振幅相同，合位移为0，故 B正确； C．稳定的干涉说明两波的频率相同，故C正确； C．波腹是干涉加强点，其振幅是振源振幅的两倍，故D错误。 故选BC。 12．AC 【详解】A．两列波的周期，则从至内，两列波在O点振动引起的位移均为，故时，O点的位移为，A正确； B．根据同侧原理，时，A、B均沿y轴正向运动，B错误； C．两列波完全叠加后，根据波的叠加原理可知，在和间有，，，4个振动减弱点，C正确； D．时，两列波刚好在和间完全叠加，此时每个质点均在平衡位置，两列波在A点引起的振动均沿y轴正方向运动，D错误。 故选AC。 13．BD 【详解】A．耳机降噪利用了声波的干涉原理，故A错误； BC．频率相同的波才能发生干涉，即声波的叠加，相位相反时则可以相互抵消，故B正确，C错误； D．声波是靠介质传播，同一介质中传播速度相等，故D正确。 故选BD。 14．AB 【详解】A．两波源起振的时间差为 该时间内传播的距离之差为 故波的传播速度 故A错误； B．由题意得 而 后正向下振动，与起振方向相反，所以两波源在处引起质点的振动步调相反，故为减弱区，故B错误； C．两波波长 从 再经过 后，、的最远波峰再向前传播1m，即的最远波峰传到了 处，而的波峰传到了处，此时波产生的波形中只有一个波谷，且到的距离为1.5m．如图所示 可知波谷与波谷相遇点有2个，故C正确； D．和连线上满足到两波源的距离差为半波长的偶数倍时为振动减弱的位置， 解得 ， 则共有3个，故D正确。 本题选择错误的，故选AB。 15．BC 【详解】AD．由振动方程知 由简谐波在介质中的传播速度为1m/s，可知 A到波源S1和S2的波程差相等，波源的振动可知其振动相差半周期，A是振动减弱点，B到的S1的距离为5m，到S2的距离为4m，所以到两波源的波程差为1m，B是振动加强点，由于质点的振动，可知质点B离开平衡位置的位移并非总是大于质点A离开平衡位置的位移，故A错误，D错误； B．根据波源的振动可知其振动相差半周期，所以质点A开始振动做简谐运动的振幅为3cm-2cm=，故B正确； C．两质点都开始振动后，质点B是振动加强点，质点A是振动减弱点，因此B的振动能量大于质点A的振动能量，故C正确； 故选BC。 16．CD 【详解】A．由题图可知λP = 3m，λQ = 4m，结合可知 v = 1m/s 故两波同时传到处，A错误； BC．由可得 ，， 则两列波频率不同，无法产生稳定的干涉，B错误、C正确； D．P波传到处用时6s，恰好两个周期，，故时处质点位移为0，D正确。 故选CD。 17．(1)0.75s (2)12cm 【详解】（1）两列波在x=0.5m处相遇，则相遇的时刻 （2）由题意 两列波在0.75s同时传播到质点M处，在0.75s~1.2s，左右两侧波传到M，振动加强，则经过0.75s通过的路程 s2=3=12cmM点通过的总路程12cm。 18．（1）0.5m处；1.5s；（2）12cm 【详解】（1）两列波的波速均为，所以两列波的波峰相遇位置横坐标为 所以在M点相遇。相遇时刻 （2）波的周期 波传到M点需要时间 之后两列波在M点引起振动加强，振幅为两振幅之和，质点M运动的路程 19．①；②能，理由见解析 【详解】①由图像可知，甲波的波长为，t=0到t=0.5s时间内P点通过的路程为8cm； 可知甲波振源的振动周期为1s，则甲波的周期 甲波的传播速度 甲、乙两列波同时传的原点O，时间t相同，对甲波有 对乙波有 解得乙波的传播速度 ②这两列波能形成稳定的干涉图样，理由是：由图像可知，乙波的波长为，对于乙波有 解得乙波的周期 因为两列波的周期相同，故能形成稳定的干涉图样。 20．(1)， (2)， (3) 【详解】（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 21．（1）；（2）；（3）12处 【详解】（1）两列波在时同时到达绳子中点C，则两列波的波速均为 由图乙、丙可知两列波的周期均为 则两列波的波长均为 （2）两列波在时同时到达绳子中点C，再经过0.3s，由A波在C点引起的位移为，由B波在C点引起的位移为，则此时C点的位移为，即质点C第一次偏离平衡位置的位移为的时刻为 （3）由图乙、丙可知两列波的起振方向刚好相反，可知当绳子上点与两波源的距离差为半个波长的奇数倍时，该点为振动加强点；由于小李和小明之间的绳子点与两波源的距离差满足 即 可知振动稳定后，小李和小明之间的绳子上有12处加强点。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $