2026届高考物理三轮终极冲刺 讲义14：机械波

该高中物理讲义聚焦机械波高考核心考点，涵盖波的形成、多解问题、反射折射、干涉衍射、多普勒效应及超声波次声波，按“基础概念-图像分析-综合应用”逻辑架构知识体系。通过考情解读、核心知识点梳理、题型分类精讲（典例+变式）及高考真题演练，帮助学生系统突破图像识读、多解分析等难点。 讲义突出科学思维与物理观念培养，创新采用“情境化案例+通式总结”教学策略，如波的多解问题中引导学生先确定最短距离和时间，再结合周期性通式防漏解，提升逻辑推理能力。设置基础巩固到高考真题的分层训练，配合即时方法指导，助力学生在有限时间内掌握解题规律，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

高考物理终极冲刺，全力以赴，备战高考！ 高考物理终极冲刺14 机械波 高考全国考情分析 A B C LOREM LOREM LOREM 1、 考察方向与分值占比： 机械波为高考高频必考内容，全国卷、新高考卷多以选择题考查，分值一般为 6 分，偶尔结合振动图像出综合小题，整体难度中等偏易，属于基础得分题型。命题围绕波的形成与传播、振动图像与波动图像两大核心展开，重点考查波速、波长、周期、频率的关系，以及质点振动方向与波传播方向的互判。常设置多质点运动、多列波叠加、波的干涉与衍射、多普勒效应等考点，题型变式较多。考题侧重图像识图、规律辨析，对空间想象和逻辑判断有一定要求，极少出现复杂计算题。该模块知识点细碎、易混淆，熟练掌握图像解读方法与基础结论，区分振动和波动规律，就能稳定拿下分数。 2、核心考查内容： 波的形成、波的多解问题、波的反射与折射、波的干涉与衍射、多普勒效应、超声波和次声波。 （1）波的形成：明确机械波传播振动形式与能量，质点只振动、不随波迁移。 掌握横波、纵波区别，理清波长、波速、周期、频率的换算关系。 （2）波的多解问题：由传播方向、周期性、双向性引发多解，考虑整周期往复运动。 结合图像分析距离与波长、时间与周期的比例关系，不漏解、不多解。 （3）波的反射与折射：牢记反射定律，反射波波长、波速、频率均保持不变。 折射时频率不变，波速、波长随介质改变，传播方向发生偏折。 （4）波的干涉与衍射：衍射是波绕过障碍物传播，一切波都能衍射，明显衍射有条件。 干涉需频率相同、相位差恒定，分清振动加强点与减弱点分布规律。 （5）多普勒效应：波源与观察者相对运动，导致接收频率发生变化。 靠近则接收频率变大，远离则接收频率变小，区分波源、观察者运动情形。 （6）超声波和次声波：掌握划分标准，了解二者传播、穿透、反射等典型特性。 熟记生活与生产中的常见应用场景，区分两类声波的不同用途。 核心知识点及具体题型 A B C LOREM LOREM LOREM 【题型一】波的形成 1、 机械波产生条件：波源和弹性介质，二者缺一不可。 2、 传播本质：传递振动形式、能量和信息，介质质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移。 3、振动先后：离波源近的质点先振动，带动后方质点重复振动。 4、分类区分：横波质点振动方向与传播方向垂直；纵波二者相互平行。 5、基本物理量：周期、频率由波源决定，波速由介质决定。 6、核心公式：，同一列波在同种介质中波速恒定。 【典例1】（2026·广西崇左·二模）（多选）波源P的平衡位置位于x=-6m处，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，0时刻波源P开始振动，t时刻形成的波形图如图所示，质点Q的平衡位置位于x=2m处。波源P的振动频率为2Hz，下列说法正确的是（　　） A．波源P的起振方向沿y轴负方向 B．该波的波速大小为1m/s C．2s时质点Q开始振动 D．0~3s内，质点Q通过的路程为8cm 【变式1-1】（2026·湖北武汉·三模）（多选）一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（     ） A．从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B．从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C．从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D．质点的振动方程为 【变式1-2】（2026·安徽合肥·三模）（多选）唢呐是中国传统双簧木管乐器，其独特的音色由锥形管身和双簧片共同决定。演奏家吹奏时，双簧片作为波源持续振动，在管内激发出声波。假设某次演奏中，双簧片振动产生的声波可视为一列简谐波，其振动图像如图甲所示。该声波在唢呐锥形管内传播，某时刻的波形图如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．该声波的频率为500 Hz B．该声波在管内的传播速度为 C．图乙所示时刻，位于处的质点正在向x轴正方向运动 D．若演奏家改变吹奏力度，使双簧片振动的振幅增大，则声波的传播速度会随之增大 【题型二】波的多解问题 1、 成因：机械波具有双向传播和周期性两大特点，是出现多解的根本原因。 2、 传播方向多解：未指明波的传播方向时，需同时考虑向左、向右两种传播情况。 3、 空间周期性：波传播距离满足，存在多组解。 4、 时间周期性：振动、传播时间满足 ，对应多个周期解。 5、 解题要点：结合波形图找最短距离、最短时间，再结合通式写出全部解，防止漏解。 【典例2】（2026·天津南开·二模）（多选）如图甲所示，一列简谐横波沿水平直线传播，a、b为介质中相距30m的两个质点，某时刻a、b两质点正好都经过平衡位置，且a、b间只有一个波峰。已知这列波波源做简谐运动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．波源的振动方程为x=2sinπt（cm） B．40s内位于波源的质点运动的路程为80cm C．该简谐横波传播速度的大小可能为7.5m/s D．该简谐横波传播速度的大小有四个可能值 【变式2-1】（2026·天津红桥·二模）（多选）一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示，0.5 s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的周期可能为0.4 s B．时刻，平衡位置坐标为1 m处的质点速度沿y轴正方向 C．若该横波沿x轴负方向传播，则横波的传播速度大小可能为 D．若该横波沿x轴正方向传播，则横波的传播速度大小可能为 【变式2-2】（2026·陕西西安·模拟预测）（多选）水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中，舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置和的两质点。时刻形成的波形图如图所示，时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是（　　） A．时刻P点沿y轴正方向振动 B．若周期，则时，质点Q位于波峰 C．该波的最小波速为0.5m/s D．这列波2s内传播的距离可能为5m 【题型三】波的反射与折射 1、波的反射：反射遵循反射定律，入射角等于反射角；反射波频率、波速、波长均与入射波完全相同。波遇到障碍物会发生反射，反射前后波形、振动规律保持一致。 2、波的折射：波进入不同介质发生折射，频率始终不变；波速、波长随介质改变。波由一种介质斜射入另一介质，传播方向发生偏折；垂直入射时，传播方向不变。 【典例3】（2026·辽宁·二模）9月18日上午9点18分，沈阳上空响起防空警报，某条街道上驾车市民都自发停车鸣笛，参与”勿忘国耻、珍爱和平”的纪念活动。某同学走在人行路上，仔细听车辆的鸣笛声，结合所学的知识进行了如下判断，其中正确的是（　　） A．两辆车发出的声波相遇，一定会在空气中产生干涉现象 B．声波遇到障碍物时，只有当障碍物尺寸小于波长时，才会发生衍射 C．声波遇到障碍物反射后，其频率保持不变 D．当鸣笛车辆与该同学发生相对运动时，声波的传播速度随之改变 【变式3-1】（2026·浙江杭州·二模）（多选）振动发生器在发波水槽中振动时能够产生水波。下列四幅图是演示水波的传播过程时观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲演示的是波的折射现象 B．图乙所示现象产生的原因可能是界面两侧水的深度不同 C．仅增大振动发生器的振动频率可使图丙中的现象更加明显 D．要观察到图丁所示稳定图样，两针状振动发生器的振动频率应相同 【变式3-2】（2025·北京·高考真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A．从M点到N点声波波长变长 B．S点气温低于地面 C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 【题型四】波的干涉与衍射 1、波的衍射 （1）定义：波绕过障碍物继续传播的现象，一切波都能发生衍射。 （2）明显衍射条件：障碍物、孔或缝的尺寸比波长小，或与波长相差不多。 （3）规律：波长越长，衍射现象越明显。 2、波的干涉 （1）稳定干涉条件：两列波频率相同、振动方向一致、相位差恒定。 （2）叠加原理：相遇区域质点位移为两列波位移的矢量和，波相遇后互不干扰。 （3）加强点：到两波源路程差为波长整数倍，振动始终加强，振幅叠加变大。 （4）减弱点：到两波源路程差为半波长奇数倍，振动始终减弱，振幅变小。 【典例4】（2026·河北沧州·二模）（多选）两列简谐横波沿轴相向传播，波源分别位于和处，波速均为。0时刻两列波的图像如图所示，此刻平衡位置在和处的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A．两列波的周期均为1s B．0时刻P点开始向上运动 C．两列波遇到尺寸为0.1m的障碍物时会发生明显衍射现象 D．质点M开始振动后的振幅为2cm 【变式4-1】（2026·河北·二模）如图甲所示，在浅水槽的上方安装两个相同的振子S1、S2，振子下端浸入水中。当两个振子以相同的频率和相位上下振动时，在水面上形成了稳定的干涉图样，图乙为该干涉图样的示意图，P点为水面上的振动加强点。下列说法正确的是（　　） A．P点一直位于最大位移处 B．若仅将其中一个振子振动的相位改变π，则P点变为振动减弱点 C．若仅将两个振子的振动频率同时增大为原来的2倍，则P点变为振动减弱点 D．若仅将其中一个振子的振动频率增大为原来的2倍，仍能观察到稳定的干涉图样 【变式4-2】（25-26高二下·广东广州·期中）（多选）两列频率相同、振动方向和振幅相同的相干简谐横波，在同一均匀介质中发生干涉，干涉图样如图乙所示（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。其中一列波在t=0时刻的波形图如图甲所示，已知该列波的周期T=0.4s，t=0时刻x=4m处的质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为8m，沿x轴负方向传播 B．图乙中c点的振幅为12cm C．图乙中a点为振动减弱点，始终保持静止 D．图乙中b点在0.2s内通过的路程为12cm 【题型五】多普勒效应 1、现象：波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率发生变化。 2、核心规律：波源频率始终不变，仅接收频率改变。 3、相对靠近：二者距离减小，接收频率大于波源固有频率。 4、相对远离：二者距离增大，接收频率小于波源固有频率。 5、静止情况：波源、观察者均静止，接收频率等于波源频率。 6、补充：波速由介质决定，相对运动不会改变波的传播速度。 【典例5】（2026·江苏南京·模拟预测）声现象在生产、生活和乐器演奏中十分常见，则（　　） A．救护车鸣笛驶向路口时，路口行人听到的笛声频率比声源频率高 B．做“彩超”检查，是利用了超声波的衍射现象 C．琴弦与音叉固有频率不同，也会发生明显共振 D．用音叉校准琴弦，利用的是波的干涉现象 【变式5-1】（2026·江西宜春·模拟预测）《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”的做法：将如图所示的小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，小纸人会发生明显的晃动。某次，调音师在调音时，两个小朋友闻声跑向调音师，下列说法正确的是（　　） A．右边的小朋友听到的琴声音调小于琴弦发出的琴声音调 B．左边的小朋友听到的琴声音调大于琴弦发出的琴声音调 C．小纸人发生明显晃动的原因是声波衍射 D．小纸人发生明显晃动的原因是声波干涉 【变式5-2】（2026·广东揭阳·二模）下列关于声波的描述正确的是（　　） A．人能辨别不同乐器同时发出的声音，说明声波不会发生干涉 B．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，这属于声波的衍射现象 C．绕正在发音的音叉走一圈，听到忽强忽弱的声音，这是声音的共振现象 D．从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢，这是利用声波的多普勒效应 【题型六】超声波和次声波 1、划分标准：依据频率区分，次声波频率低于 20Hz，可闻声波20Hz～20000Hz，超声波频率高于 20000Hz。 2、共性：都属于机械波，传播需要介质，无法在真空中传播。 3、次声波：波长较长，衍射能力强、传播距离远；多由地震、台风、火山爆发等大型自然活动产生。 4、超声波：波长短、方向性好、穿透能力强，易发生反射；常用于测距、探伤、清洗、医疗检查等。 【典例6】（2026·北京东城·二模）如图为某超声波探头中的发生器（接收器）的结构图，当两压电晶片加上脉冲交变电压后发生共振，引起共振板振动发射超声波，已知压电晶片振动的固有频率。超声波射到两种不同介质的分界面上时会产生反射，反射的程度与两种介质的声阻抗（表示某种介质对超声波传播的阻碍能力）有关，两种介质的声阻抗相差越大，则反射越多。人体的声阻抗大概是空气声阻抗的3000倍，因此进行超声检查前，常用凝胶涂抹超声探头，以保证超声波最大限度地进入人体。当涂抹了凝胶的探头正对着某脏器发射脉冲超声波时，接收器测得发射和接收脉冲信号的时间差。已知超声波在空气中的传播速度v1=340 m/s，在人体内的传播速度v2=1540 m/s。下列说法正确的是（　　） A．该超声波在人体内传播的波长约为 B．该脏器表面到探头的距离约为0.077 m C．凝胶的声阻抗与人体的声阻抗大致相同 D．通过发射信号和接收信号的时间差确定脏器的位置，是利用了波的干涉 【变式6-1】（2025·甘肃平凉·模拟预测）彩色多普勒超声能利用超声波形成彩色血流图像，不仅具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，运用12MHz高频探头甚至可以发现血管内小于1mm的钙化点。已知超声波在人体组织中的传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．超声波在真空中的传播速度大于1500m/s B．超声波从空气中进入人体时波长不变 C．该超声波在人体内传播时的波长约为1mm D．该超声波在人体内传播时的波长约为0.125mm 【变式6-2】（24-25高三上·北京西城·期末）（多选）利用声波将物体悬浮在空中的技术在多领域有应用前景。某悬浮装置的示意图如图所示，上方为超声波发射端，下方为反射端。发射端发出单一频率的超声波与经反射端反射回的同频率的超声波叠加。调节反射端与发射端的间距达到合适的距离时，各质点的振幅不随时间变化，称为驻波。驻波中振幅最小的地方称为波节，理论表明，发射端和反射端都为波节。在超声波频率一定的情况下，波节的位置是确定的。驻波形成后，一些轻小物体就可以悬浮在轴线上相邻波节的中点位置。下列说法正确的是（　　） A．发射端与反射端的距离应等于超声波波长的整数倍 B．悬浮位置间的最小距离小于超声波的波长 C．悬浮位置间的最小距离与超声波的频率成反比 D．增大超声波的频率，为使悬浮位置的数目不变，必须增大发射端与反射端的距离 链接高考 A B C LOREM LOREM LOREM 1．（2025·北京·高考真题）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·安徽·高考真题）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．（2025·云南·高考真题）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．（2024·浙江·高考真题）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（　　） A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向 C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm 5．（2024·北京·高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1 × 10−18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0 × 108m/s，普朗克常量h = 6.6 × 10−34J⋅s，下列说法正确的是（   ） A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C．此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2 × 10−18J）的基态氢原子电离 D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 6．（2024·安徽·高考真题）某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（    ） A．在处开始相遇 B．在处开始相遇 C．波峰在处相遇 D．波峰在处相遇 7．（2024·江西·高考真题）如图（a）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（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。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（    ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 8．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 9．（2023·湖北·高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（    ） A．    B．    C．   D． 10．（2021·江苏·高考真题）如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是（  ） A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动 B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零 C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为Δt D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为Δt 1 学科网（北京）股份有限公司 $高考物理终极冲刺，全力以赴，备战高考！ 高考物理终极冲刺14 机械波 高考全国考情分析 A B C LOREM LOREM LOREM 1、 考察方向与分值占比： 机械波为高考高频必考内容，全国卷、新高考卷多以选择题考查，分值一般为 6 分，偶尔结合振动图像出综合小题，整体难度中等偏易，属于基础得分题型。命题围绕波的形成与传播、振动图像与波动图像两大核心展开，重点考查波速、波长、周期、频率的关系，以及质点振动方向与波传播方向的互判。常设置多质点运动、多列波叠加、波的干涉与衍射、多普勒效应等考点，题型变式较多。考题侧重图像识图、规律辨析，对空间想象和逻辑判断有一定要求，极少出现复杂计算题。该模块知识点细碎、易混淆，熟练掌握图像解读方法与基础结论，区分振动和波动规律，就能稳定拿下分数。 2、核心考查内容： 波的形成、波的多解问题、波的反射与折射、波的干涉与衍射、多普勒效应、超声波和次声波。 （1）波的形成：明确机械波传播振动形式与能量，质点只振动、不随波迁移。 掌握横波、纵波区别，理清波长、波速、周期、频率的换算关系。 （2）波的多解问题：由传播方向、周期性、双向性引发多解，考虑整周期往复运动。 结合图像分析距离与波长、时间与周期的比例关系，不漏解、不多解。 （3）波的反射与折射：牢记反射定律，反射波波长、波速、频率均保持不变。 折射时频率不变，波速、波长随介质改变，传播方向发生偏折。 （4）波的干涉与衍射：衍射是波绕过障碍物传播，一切波都能衍射，明显衍射有条件。 干涉需频率相同、相位差恒定，分清振动加强点与减弱点分布规律。 （5）多普勒效应：波源与观察者相对运动，导致接收频率发生变化。 靠近则接收频率变大，远离则接收频率变小，区分波源、观察者运动情形。 （6）超声波和次声波：掌握划分标准，了解二者传播、穿透、反射等典型特性。 熟记生活与生产中的常见应用场景，区分两类声波的不同用途。 核心知识点及具体题型 A B C LOREM LOREM LOREM 【题型一】波的形成 1、 机械波产生条件：波源和弹性介质，二者缺一不可。 2、 传播本质：传递振动形式、能量和信息，介质质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移。 3、振动先后：离波源近的质点先振动，带动后方质点重复振动。 4、分类区分：横波质点振动方向与传播方向垂直；纵波二者相互平行。 5、基本物理量：周期、频率由波源决定，波速由介质决定。 6、核心公式：，同一列波在同种介质中波速恒定。 【典例1】（2026·广西崇左·二模）（多选）波源P的平衡位置位于x=-6m处，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，0时刻波源P开始振动，t时刻形成的波形图如图所示，质点Q的平衡位置位于x=2m处。波源P的振动频率为2Hz，下列说法正确的是（　　） A．波源P的起振方向沿y轴负方向 B．该波的波速大小为1m/s C．2s时质点Q开始振动 D．0~3s内，质点Q通过的路程为8cm 【答案】AC 【详解】A．波沿正方向传播，根据上下坡法，波最前端处质点的振动方向沿轴负方向；所有质点的起振方向与波源一致，因此波源的起振方向沿轴负方向，故A正确； B．由波形图可知，波从波源传到，共传播了，对应个完整波长，因此 已知波源频率，波速，故B错误； C．Q在处，距离的距离 波传播到的时间 ，即时开始振动，故C正确； D．在才开始振动，振动总时间 振幅，一个周期质点路程为，因此个周期总路程为，故D错误。 故选AC。 【变式1-1】（2026·湖北武汉·三模）（多选）一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（     ） A．从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B．从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C．从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D．质点的振动方程为 【答案】AC 【详解】A．由图可得波长为，波沿轴负方向传播，从题图所示时刻起质点经历时间 第一次回到平衡位置，故A正确； B．质点经历时间 第一次回到平衡位置，故B错误； C．、平衡位置的间距为 设从题图所示时间起经历时间质点与质点速度第一次相同，此时、两质点的横坐标关于平衡位置对称，有 解得 可得波速 可得，故C.正确； D．波的周期为 起振方向向下，质点的振动方程为，故D错误。 故选AC。 【变式1-2】（2026·安徽合肥·三模）（多选）唢呐是中国传统双簧木管乐器，其独特的音色由锥形管身和双簧片共同决定。演奏家吹奏时，双簧片作为波源持续振动，在管内激发出声波。假设某次演奏中，双簧片振动产生的声波可视为一列简谐波，其振动图像如图甲所示。该声波在唢呐锥形管内传播，某时刻的波形图如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．该声波的频率为500 Hz B．该声波在管内的传播速度为 C．图乙所示时刻，位于处的质点正在向x轴正方向运动 D．若演奏家改变吹奏力度，使双簧片振动的振幅增大，则声波的传播速度会随之增大 【答案】AB 【详解】A．从甲图振动图像可得，声波的周期 根据频率公式 得，故A正确； B．从乙图波形图可得，声波波长 根据波速公式 得，故B正确； C．横波传播过程中，质点仅在平衡位置附近沿振动方向（方向）振动，不会随波沿方向迁移，不可能向轴正方向运动，故C错误； D．声波的波速由介质的性质决定，与振幅无关，振幅增大不会改变波速，故D错误。 故选AB。 【题型二】波的多解问题 1、 成因：机械波具有双向传播和周期性两大特点，是出现多解的根本原因。 2、 传播方向多解：未指明波的传播方向时，需同时考虑向左、向右两种传播情况。 3、 空间周期性：波传播距离满足，存在多组解。 4、 时间周期性：振动、传播时间满足 ，对应多个周期解。 5、 解题要点：结合波形图找最短距离、最短时间，再结合通式写出全部解，防止漏解。 【典例2】（2026·天津南开·二模）（多选）如图甲所示，一列简谐横波沿水平直线传播，a、b为介质中相距30m的两个质点，某时刻a、b两质点正好都经过平衡位置，且a、b间只有一个波峰。已知这列波波源做简谐运动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．波源的振动方程为x=2sinπt（cm） B．40s内位于波源的质点运动的路程为80cm C．该简谐横波传播速度的大小可能为7.5m/s D．该简谐横波传播速度的大小有四个可能值 【答案】BC 【详解】A．从图乙振动图像可得：振幅，周期，因此角频率 波源的振动方程为，故A错误； B．一个周期内质点振动路程为，，总路程为，故B正确； CD．已知、都在平衡位置，间距，且、间只有一个波峰，共3种情况： 、间无波谷：，得，波速 、间有1个波谷：，得，波速 、间有2个波谷：，得，波速 因此波速大小有3种可能，其中包含，故C正确，D错误。 故选BC。 【变式2-1】（2026·天津红桥·二模）（多选）一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示，0.5 s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的周期可能为0.4 s B．时刻，平衡位置坐标为1 m处的质点速度沿y轴正方向 C．若该横波沿x轴负方向传播，则横波的传播速度大小可能为 D．若该横波沿x轴正方向传播，则横波的传播速度大小可能为 【答案】AC 【详解】A．若该横波沿x轴正方向传播，则有 可知n=1时，周期为0.4s，故A正确； B．由于波的传播方向不确定，故无法判断质点的振动方向，故B错误； C．由图可知该波波长为4m，若该横波沿x轴负方向传播，则有 则波速 可知n取0时，波速为6m/s，故C正确； D．若该横波沿x轴正方向传播，则波速 联立整理得 可知波速为25m/s，n值非整数，故D错误。 故选AC。 【变式2-2】（2026·陕西西安·模拟预测）（多选）水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中，舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置和的两质点。时刻形成的波形图如图所示，时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是（　　） A．时刻P点沿y轴正方向振动 B．若周期，则时，质点Q位于波峰 C．该波的最小波速为0.5m/s D．这列波2s内传播的距离可能为5m 【答案】CD 【详解】A．由波形图根据“同侧法”可知，0时刻P处质点沿着y轴负方向运动，故A错误； B．时刻质点Q向上运动，若周期，则12s时质点Q运动了四分之三个周期，位于波谷位置，故B错误； CD．由图可知波长，由题意可知 解得 波速（） 当n=0时， 若这列波2s内传播的距离为5m，则 此时n=1，故CD正确； 故选CD。 【题型三】波的反射与折射 1、波的反射：反射遵循反射定律，入射角等于反射角；反射波频率、波速、波长均与入射波完全相同。波遇到障碍物会发生反射，反射前后波形、振动规律保持一致。 2、波的折射：波进入不同介质发生折射，频率始终不变；波速、波长随介质改变。波由一种介质斜射入另一介质，传播方向发生偏折；垂直入射时，传播方向不变。 【典例3】（2026·辽宁·二模）9月18日上午9点18分，沈阳上空响起防空警报，某条街道上驾车市民都自发停车鸣笛，参与”勿忘国耻、珍爱和平”的纪念活动。某同学走在人行路上，仔细听车辆的鸣笛声，结合所学的知识进行了如下判断，其中正确的是（　　） A．两辆车发出的声波相遇，一定会在空气中产生干涉现象 B．声波遇到障碍物时，只有当障碍物尺寸小于波长时，才会发生衍射 C．声波遇到障碍物反射后，其频率保持不变 D．当鸣笛车辆与该同学发生相对运动时，声波的传播速度随之改变 【答案】C 【详解】A．波产生干涉的必要条件是两列波频率相同、相位差恒定、振动方向相同。两辆汽车的鸣笛频率不一定相同，不满足干涉的前提条件，不一定会产生干涉现象，故A错误。 B．衍射是波的固有属性，任何情况下波遇到障碍物都能发生衍射，障碍物尺寸与波长相近或小于波长只是发生明显衍射的条件，并非衍射发生的条件，故B错误。 C．声波的频率仅由波源决定，声波反射过程中波源不变，传播介质仍为空气，因此反射后声波频率保持不变，故C正确。 D．声波的传播速度仅由传播介质的性质（介质种类、温度）决定，与波源和观察者的相对运动无关，相对运动只会改变观察者接收到的频率，不会改变波的传播速度，故D错误。 故选C。 【变式3-1】（2026·浙江杭州·二模）（多选）振动发生器在发波水槽中振动时能够产生水波。下列四幅图是演示水波的传播过程时观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲演示的是波的折射现象 B．图乙所示现象产生的原因可能是界面两侧水的深度不同 C．仅增大振动发生器的振动频率可使图丙中的现象更加明显 D．要观察到图丁所示稳定图样，两针状振动发生器的振动频率应相同 【答案】BD 【详解】A．图甲演示的是波的反射现象，A错误； B．图乙所示现象是波的折射现象，产生的原因可能是界面两侧水波的传播速度不同，即水的深度不同，B正确； C．根据波产生明显衍射的条件，仅增大振动发生器的振动频率，则根据可知，因水波的传播速度不变，则水波的波长减小，则可使图丙中的现象更加不明显，C错误； D．根据波的干涉条件可知，要观察到图丁所示稳定图样，两针状振动发生器的振动频率应相同，D正确。 故选BD。 【变式3-2】（2025·北京·高考真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A．从M点到N点声波波长变长 B．S点气温低于地面 C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 【答案】D 【详解】声音的传播类比光线传播，即类比光线的折射率；若空气中的温度均匀，从S发出的光线应该向四周沿直线传播，题目中“声线”向地面传播的过程中，越来越靠近法线，即，因此越靠近地面空气对声音的折射率越大，类比光在介质中传播的速度可知折射率越大，光速越小，因此声音越靠近地面，声速越小，温度越低。 A．从M点到N点靠近地面，声音频率不变，声速减小，根据可知波长变短，A错误； B．声源S处在地面上方，温度高于地面，B错误； C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误； D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，D正确。 故选D。 【题型四】波的干涉与衍射 1、波的衍射 （1）定义：波绕过障碍物继续传播的现象，一切波都能发生衍射。 （2）明显衍射条件：障碍物、孔或缝的尺寸比波长小，或与波长相差不多。 （3）规律：波长越长，衍射现象越明显。 2、波的干涉 （1）稳定干涉条件：两列波频率相同、振动方向一致、相位差恒定。 （2）叠加原理：相遇区域质点位移为两列波位移的矢量和，波相遇后互不干扰。 （3）加强点：到两波源路程差为波长整数倍，振动始终加强，振幅叠加变大。 （4）减弱点：到两波源路程差为半波长奇数倍，振动始终减弱，振幅变小。 【典例4】（2026·河北沧州·二模）（多选）两列简谐横波沿轴相向传播，波源分别位于和处，波速均为。0时刻两列波的图像如图所示，此刻平衡位置在和处的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A．两列波的周期均为1s B．0时刻P点开始向上运动 C．两列波遇到尺寸为0.1m的障碍物时会发生明显衍射现象 D．质点M开始振动后的振幅为2cm 【答案】BC 【详解】A．从波形图可得波长，已知波速，由周期公式 ，A错误； B．左波向右传播，用微平移法判断：将波形向右微移一小段，质点（）下一时刻的，因此点振动方向向上，B正确； C．发生明显衍射的条件是：障碍物尺寸小于波长或与波长相近。本题波长 （障碍物尺寸），因此会发生明显衍射，C正确； D．质点在处，左波从到、右波从到的距离均为，两波同时到达。左波使起振方向向上，右波使起振方向向下，两列波在点相位相反，振动抵消，合振幅为，D错误。 故选BC 。 【变式4-1】（2026·河北·二模）如图甲所示，在浅水槽的上方安装两个相同的振子S1、S2，振子下端浸入水中。当两个振子以相同的频率和相位上下振动时，在水面上形成了稳定的干涉图样，图乙为该干涉图样的示意图，P点为水面上的振动加强点。下列说法正确的是（　　） A．P点一直位于最大位移处 B．若仅将其中一个振子振动的相位改变π，则P点变为振动减弱点 C．若仅将两个振子的振动频率同时增大为原来的2倍，则P点变为振动减弱点 D．若仅将其中一个振子的振动频率增大为原来的2倍，仍能观察到稳定的干涉图样 【答案】B 【详解】A．振动加强点是振幅增大，质点仍在平衡位置附近做周期性振动，位移随时间变化，不会一直停在最大位移处，A错误； B．原来两振子同相位，P是振动加强点，说明P到两个波源的路程差满足（整数） 仅将一个振子的相位改变后，两振子在P点的振动总相位差变为，满足振动减弱的条件，因此P变为振动减弱点，B正确； C．水波的波速由介质决定，保持不变。频率增大为原来的2倍后，波长变为原来的 原路程差，仍满足路程差为波长的整数倍，P点还是振动加强点，C错误； D．产生稳定干涉的条件是两波频率相同、相位差恒定，仅改变一个振子频率后，两振子频率不同，无法观察到稳定干涉图样，D错误。 故选 B。 【变式4-2】（25-26高二下·广东广州·期中）（多选）两列频率相同、振动方向和振幅相同的相干简谐横波，在同一均匀介质中发生干涉，干涉图样如图乙所示（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。其中一列波在t=0时刻的波形图如图甲所示，已知该列波的周期T=0.4s，t=0时刻x=4m处的质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为8m，沿x轴负方向传播 B．图乙中c点的振幅为12cm C．图乙中a点为振动减弱点，始终保持静止 D．图乙中b点在0.2s内通过的路程为12cm 【答案】BC 【详解】A．由图甲可知，该波的波长 时刻处的质点沿轴正方向运动，根据同侧法可知，该波沿轴正方向传播，故A错误； B．图乙中点是虚线与虚线的交点，即波谷与波谷相遇，为振动加强点，两列波振幅相同，均为 则点的振幅为，故B正确； C．图乙中点是实线与虚线的交点，即波峰与波谷相遇，为振动减弱点，由于两列波的振幅相同，则减弱点的合振幅为零，所以点始终保持静止，故C正确； D．图乙中点是实线与实线的交点，为振动加强点，其振幅 由于 则b点在0.2s内通过的路程为，故D错误。 故选BC。 【题型五】多普勒效应 1、现象：波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率发生变化。 2、核心规律：波源频率始终不变，仅接收频率改变。 3、相对靠近：二者距离减小，接收频率大于波源固有频率。 4、相对远离：二者距离增大，接收频率小于波源固有频率。 5、静止情况：波源、观察者均静止，接收频率等于波源频率。 6、补充：波速由介质决定，相对运动不会改变波的传播速度。 【典例5】（2026·江苏南京·模拟预测）声现象在生产、生活和乐器演奏中十分常见，则（　　） A．救护车鸣笛驶向路口时，路口行人听到的笛声频率比声源频率高 B．做“彩超”检查，是利用了超声波的衍射现象 C．琴弦与音叉固有频率不同，也会发生明显共振 D．用音叉校准琴弦，利用的是波的干涉现象 【答案】A 【详解】A．根据多普勒效应规律，当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波频率大于声源本身的频率，救护车鸣笛驶向路口行人符合该规律，故A正确； B．医学“彩超”检查利用的是超声波的反射特性和多普勒效应，不是衍射，故B错误； C．发生明显共振的条件是驱动力频率等于物体的固有频率，琴弦和音叉固有频率不同时，不可能发生明显共振，故C错误； D．用音叉校准琴弦，核心是利用共振现象，通过调整琴弦让琴弦固有频率和音叉频率一致，共振振幅最大，不是利用波的干涉，故D错误。 故选 A。 【变式5-1】（2026·江西宜春·模拟预测）《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”的做法：将如图所示的小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，小纸人会发生明显的晃动。某次，调音师在调音时，两个小朋友闻声跑向调音师，下列说法正确的是（　　） A．右边的小朋友听到的琴声音调小于琴弦发出的琴声音调 B．左边的小朋友听到的琴声音调大于琴弦发出的琴声音调 C．小纸人发生明显晃动的原因是声波衍射 D．小纸人发生明显晃动的原因是声波干涉 【答案】B 【详解】A．右边的小朋友向调音师跑去，即靠近声源，根据多普勒效应，当观察者靠近静止声源时，单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的声波频率大于声源频率，所以听到的音调大于琴弦发出的琴声音调，故A错误； B．左边的小朋友向调音师跑去，即靠近声源，根据多普勒效应，当观察者靠近静止声源时，接收到的声波频率大于声源频率，所以听到的音调大于琴弦发出的琴声音调，故B正确； CD．小纸人发生明显晃动是因为拨动的琴弦产生的声波频率与放小纸人的琴弦的固有频率相同，发生了共振现象，使得琴弦振幅增大，从而带动小纸人晃动，这不是声波衍射也不是声波干涉，故CD错误。 故选B。 【变式5-2】（2026·广东揭阳·二模）下列关于声波的描述正确的是（　　） A．人能辨别不同乐器同时发出的声音，说明声波不会发生干涉 B．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，这属于声波的衍射现象 C．绕正在发音的音叉走一圈，听到忽强忽弱的声音，这是声音的共振现象 D．从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢，这是利用声波的多普勒效应 【答案】D 【详解】A．不同乐器发出的声波频率大多不同，不满足相干波条件，不会发生稳定干涉，但干涉是波的固有属性，满足条件时声波可以发生干涉；人能辨别不同乐器的声音是因为音色不同，故A错误； B．耳朵贴在铁轨上听到远处火车声，是因为声波在固体中传播速度比空气中快、能量损耗小，与衍射现象（波绕过障碍物传播）无关，故B错误； C．音叉的两个叉股是相干波源，发出的声波在空间发生干涉，形成振动加强区和减弱区，绕音叉走一圈听到忽强忽弱的声音是干涉现象，不是共振（共振是驱动力频率等于物体固有频率时振幅大幅增大的现象），故C错误； D．波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，该现象为多普勒效应；火车靠近时接收到的汽笛频率更高、音调更高，远离时频率更低、音调更低，可据此判断火车的运行方向和快慢，是多普勒效应的应用，故D正确。 故选D。 【题型六】超声波和次声波 1、划分标准：依据频率区分，次声波频率低于 20Hz，可闻声波20Hz～20000Hz，超声波频率高于 20000Hz。 2、共性：都属于机械波，传播需要介质，无法在真空中传播。 3、次声波：波长较长，衍射能力强、传播距离远；多由地震、台风、火山爆发等大型自然活动产生。 4、超声波：波长短、方向性好、穿透能力强，易发生反射；常用于测距、探伤、清洗、医疗检查等。 【典例6】（2026·北京东城·二模）如图为某超声波探头中的发生器（接收器）的结构图，当两压电晶片加上脉冲交变电压后发生共振，引起共振板振动发射超声波，已知压电晶片振动的固有频率。超声波射到两种不同介质的分界面上时会产生反射，反射的程度与两种介质的声阻抗（表示某种介质对超声波传播的阻碍能力）有关，两种介质的声阻抗相差越大，则反射越多。人体的声阻抗大概是空气声阻抗的3000倍，因此进行超声检查前，常用凝胶涂抹超声探头，以保证超声波最大限度地进入人体。当涂抹了凝胶的探头正对着某脏器发射脉冲超声波时，接收器测得发射和接收脉冲信号的时间差。已知超声波在空气中的传播速度v1=340 m/s，在人体内的传播速度v2=1540 m/s。下列说法正确的是（　　） A．该超声波在人体内传播的波长约为 B．该脏器表面到探头的距离约为0.077 m C．凝胶的声阻抗与人体的声阻抗大致相同 D．通过发射信号和接收信号的时间差确定脏器的位置，是利用了波的干涉 【答案】C 【详解】A．根据波长公式，该超声波在人体内传播的波长，故A错误； B．超声波从探头传播到脏器表面并反射回来，经历的时间为 ，传播距离为 ，则脏器表面到探头的距离 ，故B错误； C．由题意可知，两种介质的声阻抗相差越大，反射越多。为了减少超声波在探头与人体界面处的反射，使超声波最大限度地进入人体，凝胶的声阻抗应与人体的声阻抗大致相同，故C正确； D．通过发射信号和接收信号的时间差确定脏器的位置，是利用了波的反射（回声定位）原理，而不是波的干涉，故D错误。 故选C。 【变式6-1】（2025·甘肃平凉·模拟预测）彩色多普勒超声能利用超声波形成彩色血流图像，不仅具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，运用12MHz高频探头甚至可以发现血管内小于1mm的钙化点。已知超声波在人体组织中的传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．超声波在真空中的传播速度大于1500m/s B．超声波从空气中进入人体时波长不变 C．该超声波在人体内传播时的波长约为1mm D．该超声波在人体内传播时的波长约为0.125mm 【答案】D 【详解】A．超声波是机械波，不能在真空中传播，A错误； B．超声波进入人体时频率不变，但波速改变，由可知波长改变，B错误； CD．该超声波在人体内传播时的波长为，C错误，D正确。 故选D。 【变式6-2】（24-25高三上·北京西城·期末）（多选）利用声波将物体悬浮在空中的技术在多领域有应用前景。某悬浮装置的示意图如图所示，上方为超声波发射端，下方为反射端。发射端发出单一频率的超声波与经反射端反射回的同频率的超声波叠加。调节反射端与发射端的间距达到合适的距离时，各质点的振幅不随时间变化，称为驻波。驻波中振幅最小的地方称为波节，理论表明，发射端和反射端都为波节。在超声波频率一定的情况下，波节的位置是确定的。驻波形成后，一些轻小物体就可以悬浮在轴线上相邻波节的中点位置。下列说法正确的是（　　） A．发射端与反射端的距离应等于超声波波长的整数倍 B．悬浮位置间的最小距离小于超声波的波长 C．悬浮位置间的最小距离与超声波的频率成反比 D．增大超声波的频率，为使悬浮位置的数目不变，必须增大发射端与反射端的距离 【答案】BC 【详解】A．超声波是纵波，为了研究方便，图中画成了横波形式，如果发射端和反射端的间距为倍波长，如图所示，仍然可以形成驻波，故A错误； B．由图可知相邻波结的间距为波长的一半，由题意，可知悬浮位置间的最小距离也为波长的一半，故B正确； C．波长与频率f成反比，悬浮位置间的最小距离为波长的一半，则这个距离也与频率成反比，故C正确； D．若增大频率，由C的分析，悬浮位置间的最小距离减小，若不改变发射端与反射端的距离可知悬浮位置数量会增加。要想悬浮位置的数目不变，需减小发射端与反射端的距离，故D错误。 故选BC。 链接高考 A B C LOREM LOREM LOREM 1．（2025·北京·高考真题）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 【答案】B 【详解】A．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，故A错误； B．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，故B正确； C．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，故C错误； D．质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。 故选B 。 2．（2025·安徽·高考真题）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 【答案】D 【详解】A．弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，故A错误； B．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，故B错误； C．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，故C错误； D．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，故D正确。 故选D。 3．（2025·云南·高考真题）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 【答案】D 【详解】A．根据波形可知， 可得 故波速为 故A错误； B．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 故B错误； C．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； D．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。 故D正确。 故选D。 4．（2024·浙江·高考真题）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（　　） A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向 C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm 【答案】B 【详解】根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。 A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为 故波长为 故A错误； B．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确； C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误； D．由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为 故D错误。 故选B。 5．（2024·北京·高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1 × 10−18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0 × 108m/s，普朗克常量h = 6.6 × 10−34J⋅s，下列说法正确的是（   ） A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C．此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2 × 10−18J）的基态氢原子电离 D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 【答案】C 【详解】A．此阿秒光脉冲的波长为 λ = cT = 30nm < 550nm 由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误； B．由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误； C．阿秒光脉冲的光子能量最小值 故此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2 × 10−18J）的基态氢原子电离，故C正确； D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。 故选C。 6．（2024·安徽·高考真题）某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（    ） A．在处开始相遇 B．在处开始相遇 C．波峰在处相遇 D．波峰在处相遇 【答案】C 【详解】AB．由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，故AB错误； CD．甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在 处相遇，故C正确，D错误。 故选C。 7．（2024·江西·高考真题）如图（a）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（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。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（    ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 【答案】A 【详解】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长 结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 故两个反射信号的路程差 解得 两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 故选A。 8．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 【答案】D 【详解】A．如图根据题意可知 解得 故A错误； B．波源的振动频率为 故波速为 故B错误； C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误； D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。 故选D。 9．（2023·湖北·高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（    ） A．    B．    C．   D． 【答案】A 【详解】ab之间的距离为 此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有 解得 或（舍去，向下振动） 由ab之间的距离关系可知 则，可知a点此时的位移为 且向下振动，即此时的波形图为    故选A。 10．（2021·江苏·高考真题）如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是（  ） A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动 B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零 C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为Δt D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为Δt 【答案】C 【详解】AB．从图上可以看出，该波不是标准正弦波，波长为3d，BC两点间距不是相差半个波长，则速度可能大小相等，也可能不相等，故AB错误； C．如果波向右传播，时间可能为 当k=1时 故C正确； D．若波向左传播，则波传播的距离为 其中k=0，1，2……为该波向左传播的可能整数波的个数，时间可能为 当k=1时，有 故D错误。 故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 $