暑假作业11 机械波（巩固培优）高二物理人教版

**基本信息** 以“知识积累-题型速练-巩固提升-能力培优”为逻辑链，系统整合机械波概念、图像分析及应用，提炼“上下坡法”等实用解题技巧，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识积累|系统梳理|机械波形成条件/传播特点、图像坐标轴意义、“上下坡法”“同侧法”判振动方向、干涉加强减弱公式法|从波的产生（波源、介质）到传播（v=λf），再到图像描述与应用，构建“概念-规律-方法”递进链条| |题型速练|5类23小题|波动图像与振动图像结合问题（图像信息提取）、多解问题（周期性分析）、干涉衍射（叠加原理）|按“基础认识-图像分析-综合应用-难点突破”设题，匹配知识逻辑，典例涵盖高频考点| |巩固提升练|——|——|强化波速计算、质点振动方向判断等核心技能| |能力培优练|——|——|深化多解问题、实际情境应用（如战绳、地震波），培养科学探究与质疑创新能力|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业11 机械波 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 波的基本认识 （共 5 小题） 二． 波动图像 （共 5 小题） 三． 波动图像与振动图像结合问题 （共 5 小题） （难★★） 四．波的多解问题 五 ． 波的干涉、衍射、偏振及多普勒效应 （共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、机械波的基本认识 1.机械波的形成条件 ①有发生机械振动的波源． ②有传播介质，如空气、水等． (2)传播特点 ①机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移． ②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同． ③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同． ④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离． 2．波的图像 (1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移． (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移． (3)图像(如图) 3．波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离． (2)波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定． (3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率． (4)波长、波速和频率(周期)的关系：v＝＝λf. 4.波的周期性 (1)质点振动nT(n＝1,2,3，…)时，波形不变． (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反． 二、波的传播方向与质点振动方向的互判 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断质点振动方向 三、振动图像和波的图像的比较 比较项目 振动图像 波的图像 研究对象 一个质点 波传播方向上的所有质点 研究内容 某质点位移随时间的变化规律 某时刻所有质点在空间分布的规律 图像 横坐标 表示时间 表示各质点的平衡位置 物理意义 某质点在各时刻的位移 某时刻各质点的位移 振动方向 的判断 (看下一时刻的位移) (上下坡法) Δt后的 图形 随时间推移，图像延伸，但已有形状不变 随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化 联系 (1)纵坐标均表示质点的位移 (2)纵坐标的最大值均表示振幅 (3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动 四、波的干涉与衍射 1．波的叠加：在波的叠加中，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和． 2．波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法 (1)公式法：某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr. ①当两波源振动步调一致时． 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． ②当两波源振动步调相反时． 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． (2)图像法 在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间． 五、多普勒效应的成因分析 (1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数． (2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率增加，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小． ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．波的基本认识（共5小题） 1．关于波的形成和特点，下列说法正确的是（　　） A．随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去 C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力 D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动 【答案】C 【详解】AB．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移，故AB错误； C．波源的振动使质点一个个被带动，且与波源振动形式相同，且总滞后于前一个质点，可知各质点间有力的作用，故C正确； D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向垂直，但不一定沿竖直方向，故D错误。 故选C。 2．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　） A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．地震波是横波，声波是纵波 【答案】C 【详解】A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，故A错误； B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，故B错误； C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，故C正确； D．地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，故D错误。 故选C。 3．(25-26高二下·云南怒江傈僳族兰坪白族普米族自治县金太阳联考卷·)一列波的波长为，波速为，则该波的频率为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】波的传播速度满足 代入题中数据，可得 故选B。 4．声波在空气中和水中传播时（　　） A．频率相同 B．周期不同 C．速度相同 D．波长相同 【答案】A 【详解】声波属于机械波，机械波的频率由波源决定，波速由传播介质决定，且满足关系、。 A．同一列声波的波源固定，频率仅由波源决定，与传播介质无关，因此在空气和水中传播时频率相同，故A正确； B．由可知，频率相同则周期一定相同，故B错误； C．机械波的波速由介质决定，空气和水是不同介质，声波在水中的传播速度远大于在空气中的速度，速度不同，故C错误； D．由可知，相同、不同，则波长不同，故D错误。 故选A。 5．(25-26高二·安徽宿州第二中学等校·)如图所示，为了观察波的产生与传播，某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动，让绳左端做简谐运动，绳上形成一列简谐横波，A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率，则（　　） A．A点振幅变大 B．A点振动周期变大 C．波长不变 D．波速不变 【答案】D 【详解】A．振幅由振源的振动幅度决定，本题仅增大抖动频率，未改变振动幅度，因此A点振幅不变，A错误； B．A点的振动周期等于振源的振动周期，，频率增大，周期减小，B错误； C．根据波长公式，波速不变、增大，因此波长减小，C错误； D．波在绳中传播，介质（软绳）没有变化，因此波速不变，D正确。 故选 D。 二．波动图像（共5小题） 6．如图所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波波形图，下列说法正确的是（　　） A．该时刻质点A沿x轴负方向运动 B．该时刻质点A沿x轴正方向运动 C．该时刻质点B沿y轴正方向运动 D．该时刻质点B沿y轴负方向运动 【答案】D 【详解】AB．简谐横波传播时，质点只在平衡位置附近沿垂直于波传播的方向（方向）振动，不会随波沿轴迁移，故AB错误； CD．波沿轴正方向传播时，左侧（更小的）质点先振动，右侧质点重复左侧质点的运动。质点的左侧相邻质点的坐标比更小（位置更靠下） 因此接下来会向更小的方向运动，即该时刻沿轴负方向运动，故C错误，D正确。 故选D 。 7．一列横波某时刻的波形图如图所示，此时质点向上振动，则质点的振动方向（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】B 【详解】点此时向上振动，则根据平移法，波向左传播，此时点应向下振动。 故选B。 8．(25-26高二下·河南杞县高中·开学考)一列简谐横波在时刻的波形图如图所示。若波沿x轴正方向传播，且传播速度为20m/s，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期是0.1s B．图中质点A沿y轴正方向运动 C．图中质点A经0.1s沿x轴正方向移动2m D．图中质点A经0.1s通过的路程为0.2m 【答案】D 【详解】A．由题图可知 根据 代入数据解得，故A错误； B．根据“上坡下，下坡上”的方法和波的传播方向可知，A质点处于上坡，所以沿y轴负方向运动，故B错误； C．质点不会随波迁移，故C错误； D．经0.1s即半个周期，质点通过的路程为，故D正确。 故选D。 9．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轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A．波的周期是 B．波的振幅是 C．波的传播速度是 D．平衡位置在处的质点开始振动时，质点处于平衡位置 【答案】D 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，故AB错误； C．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为 故可得波速为，故C错误； D．波从P传到Q点需要的时间为 故可知质点P处于平衡位置，故D正确。 故选D。 10．(25-26高二上·浙江宁波慈溪·期末)战绳训练是一种高效的功能性训练，能显著提升体能、协调性和爆发力。某次训练时形成波可以看成简谐波，某时刻的波形图如图所示。M、N为绳上的两个质点，此时质点M比质点N离x轴远，且质点M正向上振动。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为=7m B．质点M比质点N先到达平衡位置 C．运动员位于波动图的右侧 D．一段时间后质点M将运动到质点N处 【答案】B 【详解】A．根据图像可读取数据，这列波的波长为，故A错误； B．根据波形同侧法进行判断，M点正在向上振动，所以这列波向x轴正方向传播，N点正在向下振动。由于M点比N点离x轴更远，所以M点会比N点更早回到平衡位置，故B正确； C．由于这列波向右传播，所以运动员应该站在波动图的左侧，故C错误； D．绳上的每一点都在各自的平衡位置附近振动，不会随着波的传播而向前移动，故D错误。 故选B。 三．波动图像与振动图像结合问题（共5小题）（难★★） 11．(25-26高二上·河南商丘部分学校·月考)一列简谐横波沿x轴传播，如图甲所示是处质点的振动图像，如图乙所示是该波时的波形图。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为0.2m B．该波的波速大小为0.1m/s C．该波沿x轴负方向传播 D．在0~0.2s内，处质点沿x轴正方向运动2cm 【答案】B 【详解】AB．由振动图像可知周期，由波形图可知波长 则波速为，故A错误，B正确； C．时由振动图像可知处质点沿轴负方向运动，根据“同侧法”可知，该波沿轴正方向传播，故C错误； D．在内，质点振动的形式沿轴正方向传播，处质点在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误。 故选B。 12．(25-26高三下·贵州金太阳联盟·)一列沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，该时刻质点到平衡位置的距离为，图乙为简谐横波中质点的振动图像，则图甲对应的时刻可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】因为波沿轴正方向传播，由“同侧法”可得质点正在沿轴负方向运动，由振动图像可知，题图甲对应时刻可能为，根据简谐运动的周期性可知，在的基础上加上整数个周期都是可能值，而由题图乙可知周期为，所以对应时刻可能是，，，，… 故选C。 13．(25-26高三上·湖北襄阳枣阳第一中学·期末)一列简谐波沿轴传播，时刻的波形如图甲所示，点为轴上的某质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波沿轴负方向传播 B．该简谐波的波长为 C．该简谐波的周期为 D．该简谐波的波速为 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，时刻点沿轴正方向运动，根据“同侧法”可知，该简谐波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知，该简谐波的波长为24cm，故B错误； C．由图乙可知，该简谐波的周期为0.4s，故C错误； D．该简谐波的波速为，故D正确。 故选D。 14．(25-26高二上·广东梅州·期末)当上、下抖动轻绳时，轻绳则呈正弦波形状.如图甲所示是某轻绳产生的横波沿轴传播时刻的波形图，分别是平衡位置为和的两质点，图乙为质点的振动图像，则下列说法正确的是（   ） A．质点的振动周期 B．质点经过的路程为 C．波沿轴负方向传播 D．人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离变大 【答案】A 【详解】A．由图乙知质点的振动周期，故A正确； BC．由图乙t=0时刻，质点速度为正，即向y轴正方向振动，故波沿轴正方向传播 由图可知，振幅为10cm，周期为0.2s，波长为8m，则波速为 t=0时刻，质点P向下振动，到达平衡位置的时间为 质点P经过0.075s，即，首次到达波谷，质点P经过的路程为，故BC错误； D．人若加快抖动轻绳，则波的振动频率变大，波速不变，根据可知，波长变小，即两个相邻波峰之间的距离变小，故D错误。 故选A。 15．(25-26高三上·海南海口·调研)我国地震局记录了某次地震过程中的振动图像和波动图像，图1为传播方向上某质点的振动图像，图2为该地震波恰好传到坐标处时的波形图，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求： (1)波的传播速度大小； (2)质点P振动7s运动的路程； (3)求再经过多长时间，处的质点第一次到达波峰。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题图可得波长，周期 则波速 解得 （2）由图1可得振幅A=0.2m 质点P在7s内经历了7个周期，则运动的路程 （3）由图2可知，此时处于波峰，且波沿x轴正方向传播，则的质点与的波峰相距 则传播时间 解得 即再经过2s，处的质点第一次到达波峰。 四．波的多解问题（共4小题） 16．(25-26高二上·河北沧州六校·期中)一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的波长为3m B．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的周期可能为4s C．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s D．若该横波沿x轴负方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s 【答案】BD 【详解】A．由图可知，该横波的波长为4m，故A错误； B．若该横波沿x轴正方向传播，则传播的时间 解得 当时，故B正确； C．若该横波沿x轴正方向传播，周期为 则传播速度为 若，代入上式有 解得，不符合要求，故C错误； D．若该横波沿x轴负方向传播，则传播的时间 解得 则传播速度为 若，代入上式有 解得，符合要求，故D正确。 故选BD。 17．一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． 【答案】AD 【详解】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； 故选AD。 18．(24-25高二上·北京第三十五中学·期中)如图，a是某正弦波在0时刻的波形图，b是0.2s后它的波形图。则这列波可能的传播速度是（　　） A．10m/s B．20m/s C．5m/s D．35m/s 【答案】CD 【详解】由图知，波的波长为4m，若波向右传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3…… 则波传播的速度，(n=0，1，2，3……) 若波向左传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3…… 则波传播的速度，(n=0，1，2，3……) 可知5m/s、35m/s符合题意。 故选CD。 19．(24-25高二下·贵州黔南州·期末)如图所示，一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中的实线是某时刻的波形图。经过0.5s后，其波形如图中虚线所示，已知该波的周期T大于0.5s，则下列关于该简谐波的说法正确的是（　　） A．波长为36cm B．波源振动周期为2s C．波速为0.12m/s D．经过0.5s，介质中处的质点沿x轴负方向移动了6cm 【答案】BC 【详解】A．根据波动图像可知，波长为24cm，故A错； B．简谐波沿x轴负方向传播，从波形图可以看出，振动具有重复性，故有（n=0，1，2，3…） 由于大于0.5s，解得，故B正确； C．结合上述可知，波速的大小，故C正确； D．波在传播过程中，质点不会随波迁移，故D错误。 故选BC。 五．波的干涉、衍射、偏振及多普勒效应（共4小题） 20．如图为两个相干波源、在某一时刻形成的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，c、d点在连线中垂线上，则下列选项中均为振动加强点的是（　　） A．a、b点 B．b、c点 C．c、d点 D．d、e点 【答案】C 【详解】ABC．由图可知，a为两列波峰相遇点，为振动加强点，b为波谷与波峰相遇点，为振动减弱点，c为波谷与波谷的相遇点，为振动加强点；cd在的中垂线上，且两波源的振动情况完全相同，故中垂线上的点均为振动加强点，故AB错误，C正确； D．e为波谷与波峰相遇点，为振动减弱点，故D错误。 故选C。 21．现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声的能量减弱 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波的频率可以与噪声声波的频率不同 D．降噪声波的传播速度比环境噪声声波的传播速度快 【答案】B 【详解】AB．降噪的原理是：频率相同、相位相反的两列声波叠加，使噪声振动相互抵消，应用的是声波的干涉原理，不是衍射。从图丙可知，两列波在任意位置振动始终减弱，噪声能量被抵消，故A错误，B正确； C．发生稳定干涉相消的条件是两列波频率相同，相位差恒定，因此降噪声波的频率必须和环境噪声频率相同，故C错误； D．声波在同种均匀介质中传播速度相同，故D错误。 故选B。 22．(25-26高二·浙江嘉兴八校联盟·期中)在水槽中放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，得到三幅照片如甲、乙、丙所示，对应的水波波长分别为λ1、λ2、λ3，下列说法正确的是（　　） A．对应的波长关系为λ1>λ2>λ3 B．对应的波长关系为λ1<λ2<λ3 C．这是水波的干涉现象 D．这是水波的折射现象 【答案】A 【详解】AB．随着波长的减小，当波长与狭缝宽度相比非常小时，水波将沿直线传播，衍射现象变得不明显，所以对应的波长关系为，故A正确，B错误； CD．水波在传播过程中遇到狭缝后都会发生衍射现象，当发生衍射时，水波就会传播到本该是“阴影”的区域，不再沿直线传播，故CD错误。 故选A。 23．(25-26高二下·河北邢台·)邢台峡谷群是国家AAAA级景区、国家重点风景名胜区、国家地质公园。在邢台峡谷群的某段平直公路上，一辆护林巡逻车（波源）正鸣着频率恒为的汽笛，由西向东匀速行驶，甲护林员站在巡逻车后方路旁，乙护林员站在巡逻车前方路旁。关于两护林员听到的汽笛鸣笛的频率，下列说法正确的是（　　） A．两护林员听到的频率均高于 B．两护林员听到的频率均低于 C．甲听到的频率高于，乙听到的频率低于 D．甲听到的频率低于，乙听到的频率高于 【答案】D 【详解】根据多普勒效应规律：当波源远离观察者时，观察者接收到的频率低于波源固有频率；当波源靠近观察者时，观察者接收到的频率高于波源固有频率。巡逻车由西向东行驶，远离后方的甲，甲听到的频率低于；巡逻车靠近前方的乙，乙听到的频率高于； 故选D。 1、 单选题 1．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） ①振动是波的成因，波是振动的传播 ②振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 ③波的传播速度就是质点振动的速度 ④波源停止振动时，波立即停止传播 A．①③ B．①② C．②③ D．①④ 【答案】B 【详解】①②．机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远传播而形成波，故①②正确； ③．波的传播速度是波形由波源向外传播的速度，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，故③错误； ④．波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会因波源停止振动而立即停止传播，故④错误。 故选B。 2．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第九中学·月考)关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．只要有质点的振动，就能产生机械波 B．纵波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直 C．波不仅能传递信息和能量，质点还可以随波迁移 D．横波中，凸起的最高处叫波峰 【答案】D 【详解】A．机械波产生需要两个条件：一是有做振动的振源，二是有传播振动的介质，仅有质点振动没有介质无法产生机械波，故A错误； B．纵波的定义是质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，质点振动方向与波传播方向垂直的是横波，故B错误； C．波传播过程中仅传递信息和能量，介质中的质点只在平衡位置附近做往复振动，不会随波迁移，故C错误； D．横波中质点振动方向与波传播方向垂直，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷，故D正确。 故选D。 3．(25-26高二上·江苏南通海安实验中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．声波是横波 B．横波中质点振动方向与波传播方向相同 C．气体和固体都能传播声音 D．声波不能在真空中传播，在空气中的传播速度比在钢铁中传播速度快 【答案】C 【详解】A．声波是纵波，故A错误； B．横波中质点振动方向与波传播方向垂直，故B错误； C．气体和固体都能传播声音，故C正确； D．声波在真空中是不能传播的，在钢铁中传播速度比空气中快，故D错误。 故选C。 4．(25-26高三下·青海西宁大通县朔山中学·)一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。则下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为2m B．该波的周期为0.2s C．该波的波速为10m/s D．该波沿x轴负方向传播 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，波长，A错误； B．根据振动方程可知，振动周期为，故B错误； C．根据波速公式得，故C正确； D．根据振动方程，质点在时的振动方向沿轴正方向，结合此时刻的波形图，由同侧原理可知，这列波向轴正方向传播，故D错误。 故选C。 5．如图，水黾通过后足（视为质点）以一定频率f在水平面上振动产生水波纹（视为简谐波），和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d，则波速为（　　） A． B．df C． D． 【答案】A 【详解】横波中，相邻波峰与相邻波谷的水平距离为半个波长，根据题意可得 波速、波长、频率满足关系 联立解得 故选A。 6．(25-26高三下·甘肃靖远县第一中学等校·)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示，P为平衡位置在x=2m处的质点，则此时质点P的振动方向（   ） A．沿x轴正方向 B．沿x轴负方向 C．沿y轴负方向 D．沿y轴正方向 【答案】D 【详解】根据上下坡法，波沿x轴正方向传播，可知质点P处于“下坡”，由“下坡上”可知质点P的振动方向沿y轴正方向。 故选D。 7．战绳（Battle Rope）是健身房常见的高强度训练器材，通过甩动绳子既能锻炼全身力量与心肺功能，又能直观演示机械波的传播规律。某次训练中甩动战绳形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。绳子足够长且忽略传播时振幅的衰减，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴负方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m B．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.2 m C．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.0 m D．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m 【答案】B 【详解】由乙图可知振幅，波长，由图丙可知周期，则波速为 由图丙可知，在t=0时刻P点在平衡位置向y轴正方向振动，根据上下坡法，可知波沿x轴正方向传播； 因，故质点P运动的路程为 故选B。 8．(25-26高二上·湖北随州·期末)据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A．这列波的传播速度为 B．时，P、Q两质点速度相同 C．P质点的振动方程为 D．从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 【答案】C 【详解】A．由图甲乙可知波长为 周期为 则波速为，故A 错误； B．由，波向轴负方向传播可知时（波形与图甲相反），质点P在轴上方向轴正方向减速运动；Q在轴上方，向轴负方向加速运动，与P点速度方向相反，故 B 错误； C．P质点的振动方程为 而 将，，代入解得或 因时刻，质点P沿方向运 动，故取 因此P质点的振动方程为，故C正确； D．由，所以从开始经过，质点经过的路程为，故 D 错误。 故选C。 9．(25-26高三上·山西天一大联考·期中)一列简谐横波沿轴负方向传播，图1是时刻的波形图，图2是平衡位置在轴上的质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．质点的平衡位置坐标可能为 B．时，质点的位移为10cm C．若障碍物尺寸为3m，则该波遇到此障碍物不会发生明显衍射 D．若仅将波源频率增大，则波速可能变为 【答案】A 【详解】A．由波形图可知，时处的质点由平衡位置向运动，结合振动图像可知，此时质点P由平衡位置向运动，故质点P与质点振动相反，相距半波长的奇数倍，由波形图可知，波长为，则质点P可能的位置为 当时，可得或，故A正确； B．由振动图像，可知周期为，则有，可知质点P到达平衡位置，故B错误； C．发生明显衍射条件为障碍物尺寸小于或接近波长，因，故能发生明显衍射现象，故C错误； D．波速由介质决定，频率增大时波速不变，故D错误。 故选A。 10．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第三中学·月考)关于机械波，下列说法中正确的是（　　） A．干涉和衍射是波所具有的典型现象 B．障碍物尺寸比波长大很多时衍射现象较明显 C．“隔墙有耳”说的是声波的折射现象 D．只有波源频率相同、相位差为零的两列波，才能产生稳定的干涉现象 【答案】A 【详解】A．干涉和衍射是波所具有的典型现象，故A正确； B．发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相差不多，或小于波长，障碍物尺寸比波长大很多时衍射现象极不明显，故B错误； C．“隔墙有耳”是声波绕过墙壁这种障碍物继续传播的现象，属于声波的衍射，不是折射，故C错误； D．稳定干涉的条件是两列波频率相同、相位差恒定，不需要相位差为零，只要相位差保持固定值即可产生稳定干涉，故D错误。 故选A。 11．(25-26高二上·浙江宁波中学·月考)关于机械波的说法正确的是（　　） A．两列波相遇时，只要频率相等就一定能观察到稳定的干涉现象 B．缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或比波长更小时，才会发生明显的衍射现象 C．波的传播速度就是波源的振动速度 D．两列波相遇后频率会发生变化 【答案】B 【详解】A．两列波发生稳定干涉的条件是频率相等、相位差恒定，仅频率相等无法观察到稳定干涉现象，故A错误； B．衍射是波的固有属性，任何情况下都能发生，只有缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，故B正确； C．波的传播速度是振动形式在介质中的传播速度，由介质性质决定；波源的振动速度是波源本身做机械振动的速度，随时间周期性变化，二者物理意义完全不同，故C错误； D．波的频率由波源决定，两列波相遇后会保持各自的运动状态独立传播，频率不会发生变化，故D错误。 故选B。 12．(25-26高二下·广东上进联考·)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．驱动力的频率和振动系统的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 B．某些次声波的频率与人体器官的固有频率接近，应该尽量减小或消除次声波 C．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明人体器官远离探头 D．当消防车迎面驶来时，我们听到鸣笛的音调变高，原因是消防车鸣笛的频率变高 【答案】B 【详解】A．受迫振动的振幅随驱动力频率与系统固有频率的差值减小而增大，二者相差越大，受迫振动振幅越小，故A错误； B．当次声波频率与人体器官固有频率接近时，会引发器官共振，造成人体损伤，因此需要尽量减小或消除次声波，故B正确； C．根据多普勒效应，被测器官靠近探头时，探头接收到的超声波频率升高，器官远离时接收频率降低，故C错误； D．消防车鸣笛的频率是波源的固有频率，不会随运动状态变化，迎面驶来时听到音调变高是因为观察者接收到的声波频率升高，并非鸣笛本身频率变化，故D错误。 故选B。 2、 解答题 13．(24-25高二下·山东济南·期末)如图所示，实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图，经过后，其波形图如图中虚线所示。 (1)若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； (2)若从时刻起，平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置，判断波的传播方向，并求出波速。 【答案】(1)沿x轴负方向，(m/s) (2)沿x轴正方向，(m/s) 【详解】（1）质点P在时刻向y轴负方向运动，根据波形平移可知，波的传播方向沿x轴负方向。 波沿x轴负方向传播的距离满足 由公式波速 解得(m/s) （2）从时刻质点M比质点N先回到平衡位置，则质点M向y轴负方向运动，质点N向y轴正方向运动，根据“同侧法”可知，波的传播方向沿x轴正方向。 波沿x轴负方向传播的距离满足 由公式波速 解得(m/s) 14．如图甲所示，一列简谐横波在时的波形图，、是介质中的两个质点，图乙是质点的振动图像。求： (1)波的传播速度大小和传播方向； (2)质点的平衡位置坐标。 【答案】(1)，波沿x轴负方向传播 (2) 【详解】（1）由图甲可知该波的波长为 由图乙可知该波的周期为 根据波速为 解得 由图乙知，当时，Q点向上运动，结合图甲可知波沿x轴负方向传播 （2）设O点处质点的振动方程为 当时有 解得 故O点处质点的振动方程为 由图乙可知 所以两质点的相位差为，则有 1、 单选题 1．为了研究横波的形成过程，在绳上标记一系列等间距的点。如图，时，点1开始振动；时点1到达波谷，点4刚要离开平衡位置。图中箭头表示点的振动方向；则时，点间的波形为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意可知，点1经过t0振动周期，则波的周期为T=4t0，则时点1振动1.5T，则点1此时在平衡位置向上振动，在点间的波形为D所示。 故选D。 2．某校在元旦晚会中用团体操表现“波浪”。如图所示，一组学生手挽手排成一行，从某时刻起左边第一位同学从站立开始周期性的下蹲、起立，用时均为1.2s。右边的同学总是滞后0.2s再重复前一位同学的动作，形成往右传播的“波浪”。假设相邻学生之间中心的水平距离均为60cm，忽略身体倾斜影响。则该“波浪”的传播速度大小为（　　） A．1.5m/s B．3m/s C．6m/s D．12m/s 【答案】B 【详解】由题意可知，“波浪”每隔向右传播的距离为，所以该“波浪”的传播速度大小为 故选B。 3．(25-26高二上·四川绵阳中学·)如图是某款主动降噪耳机的工作原理示意图。下列说法正确的是（    ） A．环境噪声是横波 B．降噪耳机应用了波的干涉 C．降噪耳机应用了波的衍射 D．降噪耳机应用了波的多普勒效应 【答案】B 【详解】A．环境噪声的声波是纵波，故A错误； BCD．降噪耳机应用的是声波的干涉相消的原理，故B正确，CD错误。 故选B。 4．一根质量均匀分布的水平弹性绳子一端固定在点，一儿童抓住绳子的另外一个端点上下不停的振动，绳子上形成一简谐波，在时的波形如图所示，以为坐标原点，方向为轴正方向，此时处的质点开始振动，再经过，处的质点也开始振动。下列说法正确的是（　　） A．绳子上的波为纵波 B．该波的波长为1m C．点振动的周期为2s D．当开始振动时，点处于波峰 【答案】C 【详解】A．由于绳子各质点的振动方向与简谐波的传播方向垂直，所以绳子上的波为横波，故A错误； B．由图可知 所以，该波的波长为 故B错误； C．由题意可知，该简谐波的波速为 则周期为 故C正确； D．该波的波长为，间的距离是 当点开始振动时，图中处的振动情况刚好传到点，所以点位于平衡位置处，故D错误。 故选C。 5．(25-26高二下·河北保定定州中学·)如图所示，一列水波从深水区传播到浅水区后，水波的波长减小，则从深水区到浅水区，关于频率和波速的变化情况，以下判断正确的是（　　） A．频率减小，波速增大 B．频率不变，波速减小 C．频率增大，波速减小 D．频率不变，波速增大 【答案】B 【详解】频率由波源决定与介质无关，故从深水区到浅水区水波的频率不变，又，水波从深水区传播到浅水区后，水波的波长减小，则波速减小。 故选B。 6．(25-26高二上·江苏连云港·期末)一列简谐横波时刻的波形如图（a）所示，位于处的质点A的振动图像如图（b）所示。 则（    ） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的波长为2m C．该波的波速为 D．时，质点A沿x轴平移到处 【答案】C 【详解】A．由图可知，时刻质点A沿y轴正方向运动，根据“同侧法”可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知，该波的波长为，故B错误； C．由图可知，该波的周期为 所以波速为，故C正确； D．质点不随波迁移，故D错误。 故选C。 2、 多选题 7．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．该波的传播速度可能为 B．该波的传播速度可能为 C．在内处的质点通过的路程可能为 D．在内处的质点通过的路程一定为 【答案】BD 【详解】AB．根据两质点的振动图像可知 解得 则波速 当时；当时；选项A错误，B正确； CD．因周期T=12s，则，在内处的质点通过的路程一定为3A=12cm，选项C错误，D正确。 故选BD。 8．如图所示, 实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐波的波峰和波谷，两列波的振幅为 ，频率为点是连线的中点，则（　　） A．点是振动加强点，其振幅为 B．、两处的质点始终处于平衡位置 C．随着时间的推移，处的质点将向处移动 D．从图示时刻起经过，点通过的路程为 【答案】AB 【详解】A．B、D连线的中点C点是振动加强区的点，其振幅为，故A正确； B．P、Q两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为0，始终处于平衡位置，故B正确； C．质点并不随波迁移，只能在其平衡位置上下振动，故C错误； D．点为振动加强点，其振幅为 波的周期为 从图示时刻起经过，即一个周期，点通过的路程为，故D错误。 故选AB。 9．甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A．乙波的传播速度 B．甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样 C．两列波经过16s相遇 D．处是振动减弱点，振幅为 【答案】AB 【详解】A．两列机械波在同种介质中传播，波速相同，即，故A正确； B．甲、乙两列机械波波长相同，波速相同，频率相同，相位差恒定，是相干波，相遇后可形成稳定的干涉图样，故B正确； C．设甲、乙相遇的时间为，可知，故C错误； D．振动减弱点的振幅 处是甲的波谷与乙的波峰第一次相遇的位置，是振动的减弱点，但振幅是，不是，故D错误。 故选AB。 3、 解答题 10．贵州黎平的肇兴侗寨有“鼓楼之乡”的美誉，图（a）的建筑群展示了精湛的传统鼓楼木构技艺。为保护鼓楼等传统木质建筑，可采用超声横波法进行无损检测，获得其弹性模量等力学参数，从而采取相应的保护措施。在某次检测中，有一列简谐横波在木材中沿轴传播，时刻的波形图如图（b）所示，位于轴上的质点的振动图像如图（c）所示。求： (1)波在木材中的传播方向及速度； (2)在时间内，质点运动的路程。 【答案】(1)传播方向沿轴负方向， (2) 【详解】（1）由P点的振动图像可知，t=0时刻质点P在平衡位置沿y轴负向振动，结合波形图可知，波传播方向沿轴负方向； 根据波形图可知波长，证据振动图像可知周期。 波在木材中的传播速度 （2）时间关系，可知时间内，质点完成了3个全振动，故其运动的路程 11．(25-26高二上·河北石家庄张家口部分学校（NT20名校联合体）·)如图所示，在xOy平面内有两个点波源、分别位于x轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动，波源S1的振动方程为，波源的振动方程为，质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动。 (1)求这两列波在介质中的波速及波长； (2)试判断当质点P同时参与由波源和产生的振动时是振动加强的点还是减弱的点，并求出在至内质点P通过的路程及时质点P位移。 【答案】(1)10m/s，4m (2)振动加强点，64cm，-8cm 【详解】（1）由题意知，周期 波速 波长为 （2）P点到两波源的路程差 因路程差是波长的整数倍，所以P点是振动加强点。 0~0.1s内，P不振动； 0.1s~0.9s内，P只参与由波源产生的振动 0.9s~1.2s内，P同时参与由波源和产生的振动且振动加强，故 综上所述，在至内质点P通过的路程 时质点P位移 12．(24-25高二上·河北唐山第二中学·期中)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内质点 M运动的路程。 【答案】(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，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。 13．(21-22高二下·辽宁大连滨城高中联盟·期中)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，波源的振幅均为4cm，传播速度相同。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，且时刻，质点P第一次到达波峰处，质点M的平衡位置处于处。求： （1）简谐波的传播速度v； （2）质点M第一次到达波峰所需要的时间； （3）从到内，质点M运动的路程。    【答案】（1）；（2）；（3）8cm 【详解】（1）时刻，质点P第一次到达波峰处，则 （2）右侧波峰第一次到达M点，质点M第一次到达波峰，所需时间 （3）从到内，左侧波传到M点时间 右侧波传到M点时间 在内，质点M不动，内，质点M运动半个周期 内，两列波分别在质点M的振动情况恰好相反，即质点M不动，所以内，质点M运动的路程 30 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业11 机械波 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 波的基本认识 （共 5 小题） 二． 波动图像 （共 5 小题） 三． 波动图像与振动图像结合问题 （共 5 小题） （难★★） 四．波的多解问题 五 ． 波的干涉、衍射、偏振及多普勒效应 （共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、机械波的基本认识 1.机械波的形成条件 ①有发生机械振动的波源． ②有传播介质，如空气、水等． (2)传播特点 ①机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移． ②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同． ③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同． ④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离． 2．波的图像 (1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移． (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移． (3)图像(如图) 3．波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离． (2)波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定． (3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率． (4)波长、波速和频率(周期)的关系：v＝＝λf. 4.波的周期性 (1)质点振动nT(n＝1,2,3，…)时，波形不变． (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反． 二、波的传播方向与质点振动方向的互判 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断质点振动方向 三、振动图像和波的图像的比较 比较项目 振动图像 波的图像 研究对象 一个质点 波传播方向上的所有质点 研究内容 某质点位移随时间的变化规律 某时刻所有质点在空间分布的规律 图像 横坐标 表示时间 表示各质点的平衡位置 物理意义 某质点在各时刻的位移 某时刻各质点的位移 振动方向 的判断 (看下一时刻的位移) (上下坡法) Δt后的 图形 随时间推移，图像延伸，但已有形状不变 随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化 联系 (1)纵坐标均表示质点的位移 (2)纵坐标的最大值均表示振幅 (3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动 四、波的干涉与衍射 1．波的叠加：在波的叠加中，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和． 2．波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法 (1)公式法：某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr. ①当两波源振动步调一致时． 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． ②当两波源振动步调相反时． 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱． (2)图像法 在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间． 五、多普勒效应的成因分析 (1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数． (2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率增加，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小． ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．波的基本认识（共5小题） 1．关于波的形成和特点，下列说法正确的是（　　） A．随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去 C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力 D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动 2．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　） A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．地震波是横波，声波是纵波 3．(25-26高二下·云南怒江傈僳族兰坪白族普米族自治县金太阳联考卷·)一列波的波长为，波速为，则该波的频率为（    ） A． B． C． D． 4．声波在空气中和水中传播时（　　） A．频率相同 B．周期不同 C．速度相同 D．波长相同 5．(25-26高二·安徽宿州第二中学等校·)如图所示，为了观察波的产生与传播，某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动，让绳左端做简谐运动，绳上形成一列简谐横波，A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率，则（　　） A．A点振幅变大 B．A点振动周期变大 C．波长不变 D．波速不变 二．波动图像（共5小题） 6．如图所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波波形图，下列说法正确的是（　　） A．该时刻质点A沿x轴负方向运动 B．该时刻质点A沿x轴正方向运动 C．该时刻质点B沿y轴正方向运动 D．该时刻质点B沿y轴负方向运动 7．一列横波某时刻的波形图如图所示，此时质点向上振动，则质点的振动方向（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 8．(25-26高二下·河南杞县高中·开学考)一列简谐横波在时刻的波形图如图所示。若波沿x轴正方向传播，且传播速度为20m/s，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期是0.1s B．图中质点A沿y轴正方向运动 C．图中质点A经0.1s沿x轴正方向移动2m D．图中质点A经0.1s通过的路程为0.2m 9．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轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A．波的周期是 B．波的振幅是 C．波的传播速度是 D．平衡位置在处的质点开始振动时，质点处于平衡位置 10．(25-26高二上·浙江宁波慈溪·期末)战绳训练是一种高效的功能性训练，能显著提升体能、协调性和爆发力。某次训练时形成波可以看成简谐波，某时刻的波形图如图所示。M、N为绳上的两个质点，此时质点M比质点N离x轴远，且质点M正向上振动。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为=7m B．质点M比质点N先到达平衡位置 C．运动员位于波动图的右侧 D．一段时间后质点M将运动到质点N处 三．波动图像与振动图像结合问题（共5小题）（难★★） 11．(25-26高二上·河南商丘部分学校·月考)一列简谐横波沿x轴传播，如图甲所示是处质点的振动图像，如图乙所示是该波时的波形图。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为0.2m B．该波的波速大小为0.1m/s C．该波沿x轴负方向传播 D．在0~0.2s内，处质点沿x轴正方向运动2cm 12．(25-26高三下·贵州金太阳联盟·)一列沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，该时刻质点到平衡位置的距离为，图乙为简谐横波中质点的振动图像，则图甲对应的时刻可能是（　　） A． B． C． D． 13．(25-26高三上·湖北襄阳枣阳第一中学·期末)一列简谐波沿轴传播，时刻的波形如图甲所示，点为轴上的某质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波沿轴负方向传播 B．该简谐波的波长为 C．该简谐波的周期为 D．该简谐波的波速为 14．(25-26高二上·广东梅州·期末)当上、下抖动轻绳时，轻绳则呈正弦波形状.如图甲所示是某轻绳产生的横波沿轴传播时刻的波形图，分别是平衡位置为和的两质点，图乙为质点的振动图像，则下列说法正确的是（   ） A．质点的振动周期 B．质点经过的路程为 C．波沿轴负方向传播 D．人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离变大 15．(25-26高三上·海南海口·调研)我国地震局记录了某次地震过程中的振动图像和波动图像，图1为传播方向上某质点的振动图像，图2为该地震波恰好传到坐标处时的波形图，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求： (1)波的传播速度大小； (2)质点P振动7s运动的路程； (3)求再经过多长时间，处的质点第一次到达波峰。 四．波的多解问题（共4小题） 16．(25-26高二上·河北沧州六校·期中)一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的波长为3m B．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的周期可能为4s C．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s D．若该横波沿x轴负方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s 17．一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． 18．(24-25高二上·北京第三十五中学·期中)如图，a是某正弦波在0时刻的波形图，b是0.2s后它的波形图。则这列波可能的传播速度是（　　） A．10m/s B．20m/s C．5m/s D．35m/s 19．(24-25高二下·贵州黔南州·期末)如图所示，一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中的实线是某时刻的波形图。经过0.5s后，其波形如图中虚线所示，已知该波的周期T大于0.5s，则下列关于该简谐波的说法正确的是（　　） A．波长为36cm B．波源振动周期为2s C．波速为0.12m/s D．经过0.5s，介质中处的质点沿x轴负方向移动了6cm 五．波的干涉、衍射、偏振及多普勒效应（共4小题） 20．如图为两个相干波源、在某一时刻形成的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，c、d点在连线中垂线上，则下列选项中均为振动加强点的是（　　） A．a、b点 B．b、c点 C．c、d点 D．d、e点 21．现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声的能量减弱 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波的频率可以与噪声声波的频率不同 D．降噪声波的传播速度比环境噪声声波的传播速度快 22．(25-26高二·浙江嘉兴八校联盟·期中)在水槽中放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，得到三幅照片如甲、乙、丙所示，对应的水波波长分别为λ1、λ2、λ3，下列说法正确的是（　　） A．对应的波长关系为λ1>λ2>λ3 B．对应的波长关系为λ1<λ2<λ3 C．这是水波的干涉现象 D．这是水波的折射现象 23．(25-26高二下·河北邢台·)邢台峡谷群是国家AAAA级景区、国家重点风景名胜区、国家地质公园。在邢台峡谷群的某段平直公路上，一辆护林巡逻车（波源）正鸣着频率恒为的汽笛，由西向东匀速行驶，甲护林员站在巡逻车后方路旁，乙护林员站在巡逻车前方路旁。关于两护林员听到的汽笛鸣笛的频率，下列说法正确的是（　　） A．两护林员听到的频率均高于 B．两护林员听到的频率均低于 C．甲听到的频率高于，乙听到的频率低于 D．甲听到的频率低于，乙听到的频率高于 1、 单选题 1．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） ①振动是波的成因，波是振动的传播 ②振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 ③波的传播速度就是质点振动的速度 ④波源停止振动时，波立即停止传播 A．①③ B．①② C．②③ D．①④ 2．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第九中学·月考)关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．只要有质点的振动，就能产生机械波 B．纵波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直 C．波不仅能传递信息和能量，质点还可以随波迁移 D．横波中，凸起的最高处叫波峰 3．(25-26高二上·江苏南通海安实验中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．声波是横波 B．横波中质点振动方向与波传播方向相同 C．气体和固体都能传播声音 D．声波不能在真空中传播，在空气中的传播速度比在钢铁中传播速度快 4．(25-26高三下·青海西宁大通县朔山中学·)一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。则下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为2m B．该波的周期为0.2s C．该波的波速为10m/s D．该波沿x轴负方向传播 5．如图，水黾通过后足（视为质点）以一定频率f在水平面上振动产生水波纹（视为简谐波），和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d，则波速为（　　） A． B．df C． D． 6．(25-26高三下·甘肃靖远县第一中学等校·)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示，P为平衡位置在x=2m处的质点，则此时质点P的振动方向（   ） A．沿x轴正方向 B．沿x轴负方向 C．沿y轴负方向 D．沿y轴正方向 7．战绳（Battle Rope）是健身房常见的高强度训练器材，通过甩动绳子既能锻炼全身力量与心肺功能，又能直观演示机械波的传播规律。某次训练中甩动战绳形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。绳子足够长且忽略传播时振幅的衰减，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴负方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m B．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.2 m C．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.0 m D．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m 8．(25-26高二上·湖北随州·期末)据中国地震台网正式测定，2025年12月13日17时20分，山西省忻州市忻府区发生3.4级地震，震源深度24千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，此时P、Q两质点的位移均为，图乙为处A质点的振动图像，则（　　） A．这列波的传播速度为 B．时，P、Q两质点速度相同 C．P质点的振动方程为 D．从开始经过0.6s，A质点经过的路程小于2cm 9．(25-26高三上·山西天一大联考·期中)一列简谐横波沿轴负方向传播，图1是时刻的波形图，图2是平衡位置在轴上的质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．质点的平衡位置坐标可能为 B．时，质点的位移为10cm C．若障碍物尺寸为3m，则该波遇到此障碍物不会发生明显衍射 D．若仅将波源频率增大，则波速可能变为 10．(25-26高二下·黑龙江哈尔滨第三中学·月考)关于机械波，下列说法中正确的是（　　） A．干涉和衍射是波所具有的典型现象 B．障碍物尺寸比波长大很多时衍射现象较明显 C．“隔墙有耳”说的是声波的折射现象 D．只有波源频率相同、相位差为零的两列波，才能产生稳定的干涉现象 11．(25-26高二上·浙江宁波中学·月考)关于机械波的说法正确的是（　　） A．两列波相遇时，只要频率相等就一定能观察到稳定的干涉现象 B．缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或比波长更小时，才会发生明显的衍射现象 C．波的传播速度就是波源的振动速度 D．两列波相遇后频率会发生变化 12．(25-26高二下·广东上进联考·)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．驱动力的频率和振动系统的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 B．某些次声波的频率与人体器官的固有频率接近，应该尽量减小或消除次声波 C．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明人体器官远离探头 D．当消防车迎面驶来时，我们听到鸣笛的音调变高，原因是消防车鸣笛的频率变高 2、 解答题 13．(24-25高二下·山东济南·期末)如图所示，实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图，经过后，其波形图如图中虚线所示。 (1)若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； (2)若从时刻起，平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置，判断波的传播方向，并求出波速。 14．如图甲所示，一列简谐横波在时的波形图，、是介质中的两个质点，图乙是质点的振动图像。求： (1)波的传播速度大小和传播方向； (2)质点的平衡位置坐标。 1、 单选题 1．为了研究横波的形成过程，在绳上标记一系列等间距的点。如图，时，点1开始振动；时点1到达波谷，点4刚要离开平衡位置。图中箭头表示点的振动方向；则时，点间的波形为（　　） A． B． C． D． 2．某校在元旦晚会中用团体操表现“波浪”。如图所示，一组学生手挽手排成一行，从某时刻起左边第一位同学从站立开始周期性的下蹲、起立，用时均为1.2s。右边的同学总是滞后0.2s再重复前一位同学的动作，形成往右传播的“波浪”。假设相邻学生之间中心的水平距离均为60cm，忽略身体倾斜影响。则该“波浪”的传播速度大小为（　　） A．1.5m/s B．3m/s C．6m/s D．12m/s 3．(25-26高二上·四川绵阳中学·)如图是某款主动降噪耳机的工作原理示意图。下列说法正确的是（    ） A．环境噪声是横波 B．降噪耳机应用了波的干涉 C．降噪耳机应用了波的衍射 D．降噪耳机应用了波的多普勒效应 4．一根质量均匀分布的水平弹性绳子一端固定在点，一儿童抓住绳子的另外一个端点上下不停的振动，绳子上形成一简谐波，在时的波形如图所示，以为坐标原点，方向为轴正方向，此时处的质点开始振动，再经过，处的质点也开始振动。下列说法正确的是（　　） A．绳子上的波为纵波 B．该波的波长为1m C．点振动的周期为2s D．当开始振动时，点处于波峰 5．(25-26高二下·河北保定定州中学·)如图所示，一列水波从深水区传播到浅水区后，水波的波长减小，则从深水区到浅水区，关于频率和波速的变化情况，以下判断正确的是（　　） A．频率减小，波速增大 B．频率不变，波速减小 C．频率增大，波速减小 D．频率不变，波速增大 6．(25-26高二上·江苏连云港·期末)一列简谐横波时刻的波形如图（a）所示，位于处的质点A的振动图像如图（b）所示。 则（    ） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的波长为2m C．该波的波速为 D．时，质点A沿x轴平移到处 2、 多选题 7．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．该波的传播速度可能为 B．该波的传播速度可能为 C．在内处的质点通过的路程可能为 D．在内处的质点通过的路程一定为 8．如图所示, 实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐波的波峰和波谷，两列波的振幅为 ，频率为点是连线的中点，则（　　） A．点是振动加强点，其振幅为 B．、两处的质点始终处于平衡位置 C．随着时间的推移，处的质点将向处移动 D．从图示时刻起经过，点通过的路程为 9．甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A．乙波的传播速度 B．甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样 C．两列波经过16s相遇 D．处是振动减弱点，振幅为 3、 解答题 10．贵州黎平的肇兴侗寨有“鼓楼之乡”的美誉，图（a）的建筑群展示了精湛的传统鼓楼木构技艺。为保护鼓楼等传统木质建筑，可采用超声横波法进行无损检测，获得其弹性模量等力学参数，从而采取相应的保护措施。在某次检测中，有一列简谐横波在木材中沿轴传播，时刻的波形图如图（b）所示，位于轴上的质点的振动图像如图（c）所示。求： (1)波在木材中的传播方向及速度； (2)在时间内，质点运动的路程。 11．(25-26高二上·河北石家庄张家口部分学校（NT20名校联合体）·)如图所示，在xOy平面内有两个点波源、分别位于x轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动，波源S1的振动方程为，波源的振动方程为，质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动。 (1)求这两列波在介质中的波速及波长； (2)试判断当质点P同时参与由波源和产生的振动时是振动加强的点还是减弱的点，并求出在至内质点P通过的路程及时质点P位移。 12．(24-25高二上·河北唐山第二中学·期中)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内质点 M运动的路程。 13．(21-22高二下·辽宁大连滨城高中联盟·期中)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，波源的振幅均为4cm，传播速度相同。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，且时刻，质点P第一次到达波峰处，质点M的平衡位置处于处。求： （1）简谐波的传播速度v； （2）质点M第一次到达波峰所需要的时间； （3）从到内，质点M运动的路程。    30 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $