专题02 机械波（期末真题汇编，天津专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦机械波核心考点，精选天津多区县重点校期末真题，通过B超成像、水袖表演等真实情境，分层考查波的描述、多解问题及干涉衍射等知识，适配高二期末复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|26题|波的形成与描述、多解问题、干涉衍射、多普勒效应|以B超原理考查波的传播（题8），结合水袖表演分析波速（题12），多解问题突出科学推理（题3、14），关联高考对波动图像与振动图像综合应用的考查趋势|

专题02 机械波 3大高频考点概览 考点01 波的形成与描述 考点02 弹力 考点03 波的干涉和衍射 考点04 多普勒效应 地 城 考点01 波的形成与描述 1．(24-25高二下·天津五区县重点校·期末)（多选）研究绳波的产生和传播时，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动，绳上形成简谐波。一次演示时，位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。图为t=0时的波形，此时波恰好传到处的质点P。当时，质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点，则（　　） A．波源的起振方向向下 B．第一次振动和第二次振动的频率之比为 C．之后，Q向下振动时，P一定也向下振动 D．从到时间内，质点P通过的路程为25cm 【答案】AD 【详解】A．如图为时的波形，此时波恰好传到处的质点P，根据波形平移法可知，质点P的起振方向向下，由于P点的起振方向与波源的起振方向相同，所以波源的起振方向向下，故A正确； B．由图可知第一次振动的波长 第二次振动的波长 第一次振动和第二次振动对应的波长之比为 由于波在同种均匀介质中传播，波速相同，所以根据 可得第一次振动和第二次振动的频率之比为，故B错误； C．因为对应第二次振动，P、Q之间的距离为 所以对应第二次振动，P、Q的振动方向相反，故C错误； D．当时，质点P第一次出现在波谷位置，可知对应第一次振动的周期满足 可得第一次振动周期为 则第二次振动的周期为 因为由图示时刻经2.4s后第二次振动才传到P点，所以质点P在内通过的路程为 在内通过的路程为 所以从到时间内，质点P通过的路程为，故D正确。 故选AD。 2．(24-25高二下·天津第五中学·期末)取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则（　　） A．该绳波为纵波 B．点经1s运动到点 C．手抖动变快，波长变短 D．点的速度一定为2m/s 【答案】C 【详解】A．由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误； B．质点不随波迁移，故B错误； C．手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据可知，波长变短，故C正确； D．点上下做简谐运动，速度一直改变，故D错误。 故选C。 地 城 考点02 波的多解问题 3．(24-25高二下·天津河西区·期末)（多选）一列简谐横波在某均匀介质中的传播速度为4m/s，介质中两质点P、Q的振动图像如图所示，t=0时刻P、Q间仅有一个波峰。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为16m B．t=0时，Q点沿y轴负方向运动 C．P位于平衡位置时，Q一定位于波峰 D．P、Q的平衡位置间距离可能为12m 【答案】AD 【详解】A．该波的周期为T=4s，波速v=4m/s，则波长为λ=vT=16m，选项A正确； B．由Q点的振动图像可知，t=0时，Q点沿y轴正方向运动，选项B错误； CD．t=0时刻P、Q间仅有一个波峰可知，若波沿PQ方向传播，则，此时PQ=12m 若波沿QP方向传播，则，此时PQ=20m 则P位于平衡位置时，Q可能位于波峰，也可能在波谷，选项C错误，D正确。 故选AD。 4．(24-25高二下·天津河西区·期末)（多选）一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，a、b是平衡位置分别在、处的两个质点，t=0时刻，两质点所在位置及质点b振动方向如图所示。时，质点b第一次到达波峰，则下列判断正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．经过0.2s，质点a沿x轴移动0.5m C．b到达波峰时，a恰好到达平衡位置 D．简谐横波传播的速度大小为2.5m/s 【答案】AD 【详解】A．根据同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故A正确； D．时，质点b第一次到达波峰，根据图示可知，此时间内波向右传播距离为 则波传播速度，故D正确； B．波传播的是振动的形式与能量，质点只在各自平衡位置做简谐运动，质点并不随波迁移，故B错误； C．结合上述可知，质点b第一次到达波峰时波向右传播距离为0.5m，根据图示，利用平移可知，b到达波峰时，a位于平衡位置与波谷之间的某一位置，故C错误。 故选AD。 5．(24-25高二下·天津四校联考·期末)（多选）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t=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。则（　　） A．P点开始振动的方向为+y方向 B．当t=0.75s时两列波在M点相遇 C．平衡位置在x=0.4m处的质点比平衡位置在x=0.7m处的质点先振动 D．0~1s内，M点运动的路程为4cm 【答案】BD 【详解】A．由波的传播方向可以确定质点的振动方向，沿着波的传播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P点开始振动的方向为−y方向，故A错误； B．由题可知两列波的波速一样，到M点的时间为，故B正确； C．由于波速一样，所以由图可知x=−0.2m到x=0.4m的距离比x=1.2m到x=0.7m要远，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m处的质点后振动，故C错误； D．由 得出 两列波传到M点用了0.75s，两波到M点的起振方向都是向下，在经过，两波刚到达波谷，故M点路程为4cm，故D正确。 故选BD。 6．(24-25高二下·天津河北区·期末)（多选）一列简谐横波沿轴传播，周期为0.4s，时刻的波形如图所示，此时介质中质点向轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．该波沿轴正方向传播 C．时质点的加速度方向沿轴负方向 D．经质点沿轴负方向运动到处 【答案】AC 【详解】A．该波的波速为，故A正确； B．介质中质点b向y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误； C．时质点处于y轴上方且沿y轴负方向运动，加速度方向始终指向平衡位置，则质点的加速度方向沿轴负方向，故C正确； D．质点c沿y轴上下振动，不随波传播，故D错误。 故选AC。 7．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则（　　） A．介质中各质点的振幅为0.2m B．介质中各质点的频率为2.5Hz C．介质中各质点的起振方向为y轴正方向 D．已振动的各质点在任意时间内的路程均为 【答案】C 【详解】振源振动方程为，其振幅，角频率 频率 周期 。 A．介质中各质点的振幅与振源相同，均为，故A错误； B．各质点的频率与振源一致，为，故B错误； C．振源的速度表达式 当 时，起振方向为y轴正方向，波传播时各质点起振方向与振源相同，故C正确； D．周期， 若时间间隔从平衡点或最大位移开始，路程为，但若从其它位置开始，路程小于，故D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的，称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像（如图甲）。如图乙所示为时刻血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（　　） A．经一个周期，质点N到达M所在位置 B．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为 C．该超声波遇到尺寸约为的人体组织时会发生明显衍射 D．从时刻起质点M振动的方程为 【答案】BD 【详解】A．质点M只会在自己的平衡位置附近做周期性振动，不会随波迁移，故A错误。 B．由图可知波长为 则波速为 故B正确。 C．由于，当缝、孔或障碍物的尺寸与波长相比相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射，则该超声波遇到尺寸约为的人体组织时不会发生明显衍射，故C错误。 D．因 可知质点振动的方程为m 故D正确。 故选BD。 9．(24-25高二下·天津南开中学·期末)在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.2m，如图（a）所示，一列横波沿该直线向右传播，时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.05m，经过时间1.2s第一次出现如图（b）所示的波形。下列说法正确的是（　　） A．该波的周期为1.2s B．该波的波速为2m/s C．第9个质点开始振动的方向向上 D．质点1在1.2s内运动的路程为0.1m 【答案】B 【详解】A．因为一列横波沿该直线向右传播，时到达质点1，质点1开始向下运动，则该时刻的波前在第13个质点处，向右传播了1.5个波长，质点1振动了1.5个周期，所以 解得 该波的周期为0.8s，故A错误； B．该波的波速为 故B正确； C．因为时到达质点1，质点1开始向下运动，所以第9个质点开始振动的方向向下，故C错误； D．质点1在1.2s内运动的路程为 故D错误。 故选B。 10．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C．该波的传播速率为0.25m/s D．经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2m 【答案】B 【详解】A．在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向．故A不符合题意； B．由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象，故B符合题意； C．由甲读出该波的波长为4m，由乙图读出周期为1s，则波速为 故C不符合题意； D．质点只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播．故D不符合题意。 故选B。 11．（多选）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波源振动周期为1.1 s C．波的传播速度大小为13 m/s D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动 【答案】AC 【分析】本题考查机械波的形成与传播 【详解】A．由题意，x =0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm，则结合图可知t =0时刻x =0处的质点沿y轴的负方向运动，则由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿x轴的正方向，故A正确； BC．由题意可知，t=1s为，解得 由图可知 则 故C正确，B错误； D．由同侧法可知t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴正方向运动，故D错误。 故选AC。 12．(24-25高二下·天津南开区·期末)（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沿x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置x=0和x=3m的两质点，t=0时刻形成的波形图如图所示，t=4s时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻P点沿y轴负方向振动 B．该波的最小波速为2.5m/s C．若周期T=16s，则t=14s时质点P位于波峰 D．这列波2s内传播的距离可能为5m 【答案】ACD 【详解】A．由于该横波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知，P点向下振动，A正确； B．由题意可知，质点Q经过4秒从平衡位置移动到波峰，根据运动规律可得 解得周期 根据 可知波速 当n取0时，波速最小且，B错误； C．设该横波的表达式为 由公式可知，代入Q点坐标 解得 由此解得P点0时刻的纵坐标为 设P点的振动方程为 由题可得，代入P点0时刻的坐标 解得P点的振动方程为 当时间，，则P点处于波峰，C正确； D．传播距离 代入数据可知，当时，D正确。 故选ACD。 13．(24-25高二下·天津河东区·期末)（多选）一列简谐横波沿直线传播，如图甲所示，为波传播路径上相距的两个质点，、两个质点的振动图像分别如图乙、丙所示，则下列说法正确的是（　　） A．该波一定从点向点传播 B．时，、两质点的位移不同 C．时刻，连线中点处的质点有可能处于平衡位置 D．该波的波速可能为 【答案】BD 【详解】A．因波长未知，所以无法确定波的传播方向，故A错误； B．由图乙、丙可知，时，质点P的位移为负，质点Q的位移为正，位移不相同，故B正确； C．由图乙可知，时刻，质点P处于平衡位置，若连线中点处的质点处于平衡位置，则间的距离必等于波长的整数倍，而由图丙可知，质点Q处于波峰，间的距离一定不等于波长的整数倍，所以连线中点处的质点不可能处于平衡位置，故C错误； D．该波的周期为 若波由P点向Q点传播，则波长满足（） 可得该波的波速为（） 波长的可能值为，，，…… 若波由Q点向P点传播，则波长满足（） 可得该波的波速为（） 波长的可能值为，，，…… 故D正确。 故选BD。 14．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则（　　） A．波的周期为2.4s B．波的速度为10m/s C．在t=0.5s时，Q点到达波峰位置 D．在t=0.5s时，P点到达平衡位置 【答案】BC 【详解】A．由于简谐横波沿x轴负方向传播，则（n=0，1，2……） 又 联立可得，，故A错误； B．由图知，波长λ=8m，则波速为，故B正确； C．经过0.5s，波向左传播的距离为5m，根据波形的平移法得知，t=0时刻x=10m处的波峰传到Q点，Q点到达波峰位置，故C正确； D．因为t=0时刻P点正在向下运动，经过0.5s应该在平衡位置上方正向上运动，故D错误。 故选BC。 15．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】t=0时刻，a质点在波峰，b质点在平衡位置，且向下振动。若波由a传到b，则a、b间距 (n=0，1，2，3，⋯) 解得 (n=0，1，2，3，⋯) 当n=0 当n=1 当n=2 ⋯ 若波由b传到a，则a、b间距 (n=0，1，2，3，⋯) 解得 (n=0，1，2，3，⋯) 当n=0 当n=1 当n=2 ⋯ 可知ACD可能出现，不符合题意，B不可能出现，符合题意。 故选B。 16．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)（多选）一列沿x轴负方向传播的机械波，其图像如图所示，实线是t＝0时刻的波形，此时质点P位于平衡位置。虚线是t＝0.6s时刻的波形，此时质点P位于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A．t＝0时刻，质点P向y轴正方向运动 B．该波的波长为4m C．该波的波速可能为5m/s D．0~0.6s时间内，质点P运动的路程可能为0.2m 【答案】BC 【详解】A．机械波沿x轴负方向传播，t＝0时刻，质点P向y轴负方向运动，故A错误； B．由图可知，该波的波长为4m，故B正确； C．时间间隔 n＝0时 T＝0.8s， 故C正确； D．0~0.6s时间内，质点P运动的路程最小为0.6m，故D错误。 故选BC。 17．(24-25高二下·天津和平区·期末)（多选）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。 AB．若机械波沿轴正方向传播，在时点振动方向竖直向上，则传播时间满足 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 当时，解得周期 A正确，B错误； CD．若机械波沿轴负方向传播，在时点处于波谷，则 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 当时，解得周期 C正确，D错误。 故选AC。 18．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q时开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则(　　) A．质点Q开始振动的方向沿y轴负方向 B．该波从P传到Q的时间可能为7 s C．该波的传播速度可能为2 m/s D．该波的波长可能为6 m 【答案】D 【详解】由图可知，Q从零时刻开始沿y轴正方向振动，故A错误；质点运动周期为6s，由图像易知波由P传到Q点的时间为，时间不可能为7s，故B错误；由，代入时间可得传播速度，不可能为2 m/s，故C错误；由B、C项知，则，当n=1时，，故D正确．故选D 地 城 考点03 波的干涉和衍射 19．(24-25高二下·天津和平区·期末)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是（　　） A．机械波和电磁波都既有横波又有纵波 B．机械波和电磁波的传播都依赖于介质 C．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 D．微波属于机械波，紫外线属于电磁波 【答案】C 【详解】A．机械波既有横波（如绳波）又有纵波（如声波），而电磁波是横波（电场和磁场方向均垂直于传播方向），故A错误； B．机械波传播需要介质（如空气、水等），但电磁波可在真空中传播，无需介质，故B错误； C．干涉和衍射是波的共有特性，机械波和电磁波均能发生，故C正确； D．微波和紫外线均属于电磁波，而非机械波，故D错误。 故选C。 20．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上和处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B．质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cm C．该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 D．t=0.15s时，质点Q沿y轴负方向运动 【答案】D 【详解】A．t=0.01s时，质点P向y轴负方向运动，结合甲图，由“上下坡”法可知，机械波向x轴负方向传播，A错误； B．机械波传播过程中，任意质点不会随波迁移，B错误； C．该波的频率为 发生干涉要满足两列波频率相同，该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时，不可能发生稳定的干涉，C错误； D．在t=0.15s时，即再经过，质点Q回到平衡位置，速度方向沿y轴负方向，D正确。 故选D。 21．(24-25高二下·天津南开区·期末)（多选）生活中有很多情景都属于振动和波的现象，下列关于四种情景中的说法正确的是（　　） A．甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，工作人员听到的笛声音调先变高后变低 B．乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象 C．丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D．丁图为干涉型消声器的结构示意图，同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍 【答案】AD 【详解】A．甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，火车与人的间距先减小后增加，根据多普勒效应可知，工作人员听到的笛声音调先变高后变低，选项A正确； B．乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，波长变小，则不能观察到更明显的衍射现象，选项B错误； C．丙图中用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦的频率，当摩擦的频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大，使水花飞溅，故C错误； D．丁图为干涉型消声器的结构示意图，根据波的干涉原理，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍，叠加后振动减弱，起到消声的目的，故D正确。 故选AD。 22．(24-25高二下·天津西青区·期末)图甲为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，图乙为质点b从时刻t开始计时的v-t图像，若设振动正方向为沿y轴正方向，则（　　） A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．该简谐横波波速为0.6m/s C．再经过0.1s，质点a随波迁移0.8m D．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多 【答案】A 【详解】A．图乙可知0时刻质点b沿y轴负方向运动，结合图甲，同侧法可知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确； B．图甲可知波长为4m，图乙可知周期10s，则波速 故B错误； C．简谐横波在传播过程中，各个质点只在其平衡位置附近沿垂直于波的传播方向振动，不会随波传播，故C错误； D．当障碍物或孔的尺寸非常接近波的波长或比波长更小时，衍射现象比较明显，若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸应接近4m或比4m小得多，故D错误。 故选A。 地 城 考点04 多普勒效应 23．(24-25高二下·天津河西区·期末)下列说法正确的是（　　） A．声波和电磁波的传播都需要介质 B．同一声源发出的声波在空气和水中传播的速度相同 C．医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的多普勒效应 D．敲响一个音叉，另一个相同的音叉也响了起来，这是波的衍射现象 【答案】C 【详解】A．声波是机械波，需要介质传播；电磁波（如光、无线电波）可在真空中传播，无需介质，故A错误； B．声波在不同介质中传播速度不同，水中声速（约1500m/s）远大于空气中（约340m/s），故B错误； C．超声波彩超通过检测反射波频率变化（多普勒效应）分析血流速度与方向，故C正确； D．相同音叉因频率相同发生共振，而非波的衍射（波绕过障碍物），故D错误。 故选C。 24．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)下列说法正确的是（　　） A．声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大 B．肥皂膜上出现彩色条纹是光的偏振现象 C．将原本精准的摆钟从广州运到黑龙江后应调整其摆长 D．双缝干涉实验中形成的干涉图样，条纹间距与光的频率无关 【答案】C 【详解】A．声源远离观察者时，根据多普勒效应可知，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率小，故A错误； B．肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，故B错误； C．根据 将原本精准的摆钟从广州运到黑龙江后，由于重力加速度发生变化，所以应调整其摆长，故C正确； D．双缝干涉实验中形成的干涉图样，根据 可知条纹间距与光的波长有关，则与光的频率有关，故D错误。 故选C。 25．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)（多选）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s。下列说法正确的是（　　） A．从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 B．从图示时刻开始，经0.01s时间x＝2m处质点通过的路程为0.4m C．若该波波源从x＝0处沿x轴正方向运动，则在x＝2000m处接收到的波的频率将小于50Hz D．若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 【答案】BD 【详解】A．根据“上坡下，下坡上”知，题图所示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误； B．根据题图知波长为4m，由 T＝＝0.02s 经过 0.01s= 所以经0.01s质点的路程为两个振幅，即为0.4m，故B正确； C．波的频率为 ＝50Hz 由于波源从x=0处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，所以在x=2000m处接收到的波的频率将大于50Hz，故C错误； D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，根据题意可知，障碍物的尺寸小于波的波长，所以波能发生明显的衍射现象，故D正确。 故选BD。 26．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（　　） A．周期为1.2s B．波速为10m/s C．x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰 D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率变大 【答案】BCD 【详解】A．由题意知 可得周期 T=s 知该简谐波的周期大于0.3s，则n取0，T=0.4s，故A错误； B．波速为 故B正确； C．x=4m处的质点在t=0时位于平衡位置且向下振动，则它在 时位于波峰处，故C正确； D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，由于简谐横波沿x轴正方向传播，由多普勒效应规律可知观察者接收到的频率变大，故D正确。 故选BCD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02机械波 ☆3大高频考点概览 考点01波的形成与描述 考点02弹力 考点03波的干涉和衍射 考点04多普勒效应 目地城诗点1 波的形成与描述 1.(24-25高二下·天津五区县重点校期末)（多选）研究绳波的产生和传播时，取一条较长的软绳，用手握 住一端拉平后上下抖动，绳上形成简谐波。一次演示时，位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率 不同的全振动后停止振动。图为0时的波形，此时波恰好传到x=1.2m处的质点P。当t=0.6s时，质点 P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于x=0.8m处的质点，则() 个y/cm 0.4 08 1,2 x/m A.波源的起振方向向下 B.第一次振动和第二次振动的频率之比为1：2 C.t=0之后，Q向下振动时，P一定也向下振动 D.从t=0到t=3.6s时间内，质点P通过的路程为25cm 2.(24-25高二下天津第五中学·期末)取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的 图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2ms。则() 1/11 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.该绳波为纵波 B.a点经1s运动到b点 C.手抖动变快，波长变短 D.b点的速度一定为2ms 目地城诗点02 波的多解问题 3.(24-25高二下·天津河西区·期末)（多选）一列简谐横波在某均匀介质中的传播速度为4m/s,介质中两 质点P、Q的振动图像如图所示，0时刻P、Q间仅有一个波峰。下列说法正确的是（) ty/cm ↑y/cm 10F 10 0 /s 0 -10 -10 A.该波的波长为l6m B.0时，Q点沿y轴负方向运动 C.P位于平衡位置时，Q一定位于波峰 D.P、Q的平衡位置间距离可能为12m 4.(24-25高二下·天津河西区·期末)（多选）一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，α、b是平衡位置分 别在x=1m、x=2m处的两个质点，0时刻，两质点所在位置及质点b振动方向如图所示。t=0.2s时， 质点b第一次到达波峰，则下列判断正确的是() 个/cm 6 0 x/m A.波沿x轴正方向传播 B.经过0.2s,质点a沿x轴移动0.5m C.b到达波峰时，a恰好到达平衡位置 D.简谐横波传播的速度大小为2.5m/s 2/11 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 5.(2425高二下·天津四校联考·期末)（多选)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别 位于：x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s,波源的振幅均为2cm。图示为0时刻两列波的 图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。 则() M 0 0.2-0.100.1020.30.40.30.60.70.80.9.01.11.2x/m A.P点开始振动的方向为y方向 B.当0.75s时两列波在M点相遇 C.平衡位置在x=0.4m处的质点比平衡位置在x=0.7m处的质点先振动 D.01s内，M点运动的路程为4cm 6.(24-25高二下·天津河北区期末)（多选）一列简谐横波沿x轴传播，周期为0.4s,t=0时刻的波形如图 所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是() ◆y/cm x/m -10 A.该波的波速为l0m/s B.该波沿x轴正方向传播 C.t=0.05s时质点a的加速度方向沿y轴负方向 D.经0.2s质点C沿x轴负方向运动到x=2m处 7.(24-25高二下天津滨海新区·期末)某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y 的单位为m,时间t的单位为$，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则() A.介质中各质点的振幅为0.2m B.介质中各质点的频率为2.5Hz C.介质中各质点的起振方向为y轴正方向 D.已振动的各质点在任意0.2s时间内的路程均为0.1m 3/11 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）B超是以灰阶即亮度(brightness)模式形式来诊断疾病的， 称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B,故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原 理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算 机处理，从而形成B超图像（如图甲）。如图乙所示为t=0时刻血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波 图像，MN是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为2×10Hz,则下列说法正确的是() ↑y/mm 0.4 0246 10 16 0.4 x/×102mm） 甲 乙 A.经一个周期，质点N到达M所在位置 B.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1600m/s C.该超声波遇到尺寸约为lm的人体组织时会发生明显衍射 D.从t=0时刻起质点M振动的方程为y=4×104sin(4×10't）m 9.(24-25高二下·天津南开中学期末)在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点 间的距离均为0.2m,如图(a)所示，一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运 动，振幅为0.05m,经过时间1.2s第一次出现如图(b)所示的波形。下列说法正确的是() 123456789 2 345 67 89 (a) (b) A.该波的周期为1.2s B.该波的波速为2m/s C.第9个质点开始振动的方向向上 D.质点1在1.2s内运动的路程为0.1m 10.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)一列沿x轴传播的简谐横波在0时的波动图像如图甲所示，图乙为 质点P的振动图像，则() 4/11 画学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 y/m 个/m 0.2 0.2 0.2 A.该波沿x轴正方向传播 B.若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象 C.该波的传播速率为0.25m/s D.经过0.5s,质点P沿波的传播方向移动2m 11.(多选)一列简谐横波沿x轴传播，在仁0时刻和仁1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已 知x=0处的质点在0~1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是() ↑ylcm 0.5 0 3 6 9 2x/m -0.5 A.波沿x轴正方向传播 B.波源振动周期为1.1s C.波的传播速度大小为13m/s D.=1s时，x=6m处的质点沿y轴负方向运动 12.(24-25高二下·天津南开区期末)（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 形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置=0和=3m的两质点，0时刻形成的波形图 如图所示，仁4s时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是() ◆y/cm x/m 5/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.0时刻P点沿y轴负方向振动 B.该波的最小波速为2.5m/s C.若周期T=16s,则14s时质点P位于波峰 D.这列波2s内传播的距离可能为5m 13.(24-25高二下天津河东区·期末)（多选）一列简谐横波沿直线传播，如图甲所示，PQ为波传播路径 上相距12m的两个质点，P、Q两个质点的振动图像分别如图乙、丙所示，则下列说法正确的是() Ay/cm y/cm 6 甲 A.该波一定从Q点向P点传播 B.1=35时，P、Q两质点的位移不同 C.t=0时刻，PQ连线中点处的质点有可能处于平衡位置 D.该波的波速可能为4m/s 14.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0 时刻的波形图，虚线为0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s,则() Ay/m 0.2 x/m A.波的周期为2.4s B.波的速度为l0m/s C.在0.5s时，Q点到达波峰位置 D.在0.5s时，P点到达平衡位置 15.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质 点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是() 6/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 个y/cm 30 t/s -30 y/cm ↑/cm 30 30 →x/m B >x/m -30 -30 y/cm y/cm 30 30 C →x/m D O 6 18 36*/m -30 -30 36 1m. λ=4m… 16.(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学)（多选）一列沿x轴负方向传播的机械波，其图像如图所 示，实线是t=O时刻的波形，此时质点P位于平衡位置。虚线是t=O.6s时刻的波形，此时质点P位于波 峰位置。下列说法正确的是() ◆y/m 0.2 x/m A.t=0时刻，质点P向y轴正方向运动 B.该波的波长为4m C.该波的波速可能为5m/s D.00.6s时间内，质点P运动的路程可能为0.2m 17.(24-25高二下·天津和平区·期末)（多选）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为=2s时的波形 图，虚线为，=5$时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是() 7/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 个y/cm 6 x/m 个ylcm y/cm y/cm y/cm D 6 12 t/s 6 12 -5 18.(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向 上相距10m的两质点，波先传到P,当波传到Q时开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示.则( y/m A.质点Q开始振动的方向沿y轴负方向 B.该波从P传到Q的时间可能为7s C.该波的传播速度可能为2n/s D.该波的波长可能为6m 目地 城诗点03 波的干涉和衍射 19.(24-25高二下·天津和平区·期末)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识， 提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类 比，总结出下列内容，其中正确的是() 8/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.机械波和电磁波都既有横波又有纵波 B.机械波和电磁波的传播都依赖于介质 C.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 D.微波属于机械波，紫外线属于电磁波 20.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在0.01s时刻的波动图 像，卫、Q分别是x轴上，=15cm和书=45cm处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确 的是() ◆y/cm ◆y/cm P 1530 456075x/cm 5/(×102s) -10 甲 乙 A.该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B.质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cm C.该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 D.0.15s时，质点Q沿y轴负方向运动 21.(24-25高二下·天津南开区期末)（多选）生活中有很多情景都属于振动和波的现象，下列关于四种情 景中的说法正确的是() 甲 丙 A.甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，工作人员听到的笛声音调先变高后变低 B.乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象 C.丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D.丁图为干涉型消声器的结构示意图，同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长 的奇数倍 22.(24-25高二下·天津西青区·期末)图甲为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，图乙为质点 b从时刻t开始计时的t图像，若设振动正方向为沿y轴正方向，则() 9/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 y/cm Av/m.s-1 20 4 6 x/m 0 >ts b 1217 -20 甲 A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波波速为0.6m/s C.再经过0.1s,质点a随波迁移0.8m D.若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4大得多 目地城诗点04 多普勒效应 23.(24-25高二下·天津河西区·期末)下列说法正确的是（) A.声波和电磁波的传播都需要介质 B.同一声源发出的声波在空气和水中传播的速度相同 C.医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的多普勒效应 D.敲响一个音叉，另一个相同的音叉也响了起来，这是波的衍射现象 24.(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)下列说法正确的是（) A,声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大 B.肥皂膜上出现彩色条纹是光的偏振现象 C.将原本精准的摆钟从广州运到黑龙江后应调整其摆长 D.双缝干涉实验中形成的干涉图样，条纹间距与光的频率无关 25.(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)（多选）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻 的波形图为一正弦曲线，其波速为200/s。下列说法正确的是() y/cm 20 m -20 A.从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 B.从图示时刻开始，经0.01s时间x=2m处质点通过的路程为0.4m 10/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.若该波波源从x=0处沿x轴正方向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50H五 D.若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 26.(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚 线分别为0和仁0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是( 个/cm 3 6 x/m A.周期为1.2s B.波速为10m/s C.x=4m处的质点在1.5s时位于波峰 D.若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率变大 11/11