第37讲 机械波（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦机械波四大核心题型，通过基础-重难-真题三级演练，系统覆盖传播规律、图像综合、周期性多解及波的特性，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|4题型15题|围绕传播条件、图像转换、多解分析、波的特性设题|从机械波形成原理到图像描述，再到周期性多解及波的干涉衍射，构建“概念-规律-应用”逻辑链| |重难·创新演练|5题|结合生活情景（古琴共振、彩超、骨传导）|通过实际问题迁移波的特性知识，体现科学探究与社会责任| |真题·实战演练|8题|高频考点（图像综合、多解问题）|精选高考真题，强化波速、周期、波长关系及图像分析的科学推理能力|

第37讲 机械波 （专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 机械波的形成与传播 1 题型02 波的图像和振动图像的综合 5 题型03 波传播的周期性和多解性问题 6 题型04 波的干涉、衍射和多普勒效应 9 重难·创新演练 14 真题·实战演练 19 模拟·基础演练 考查重点：机械波的传播与图像 ⏳题型01 机械波的形成与传播 1.(2026·湖南娄底市·月考试卷)如图所示是某绳波形成过程的示意图．质点在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，机械波便从绳的左端传播到右端，图中相邻质点间距离为．时刻，质点开始向上运动；时，质点第一次到达最上方，质点刚开始向上运动，则下列说法正确的是 A.该列绳波波长为 B.该列绳波传播速度为 C.时，质点开始向下运动 D.时，质点到达最上方 【答案】D 【解析】、时，质点第一次到达上方最大位移处，质点开始向上运动，则该绳波的振动周期，两相邻质点间的距离为，则波长，这列波的传播速度，故AB错误 C、时，波的传播距离，振动刚好传到质点开始向上运动，故C错误 D、时，波的传播距离，振动刚好传到质点开始向上运动，可知，故时，质点到达最上方，故D正确。 2.（2026·辽宁沈阳·二模）手握住绳子左端在竖直方向做简谐运动，某时刻绳波波形如图所示（可视为简谐波），a、b两点到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向向上 B．a、b两质点同时回到平衡位置 C．该时刻a、b两质点速度相同 D．若波源振动加快，则波长将增大 【答案】B 【详解】A．波向右传播，波所到之处质点开始起振方向向下，可知波源的起振方向向下，A错误； BC．由“同侧法”可知，此时质点a向下振动，质点b向上振动，即a、b两质点速度方向相反；因a、b两质点到各自平衡位置的距离相等，可知两质点同时回到平衡位置，B正确，C错误； D．若波源振动加快，则周期减小，而波速不变，则波长将减小，D错误。 故选B。 3.（2026·江苏南京·二模）如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A．波速为 B．波源的起振方向向上 C．波源的平衡位置距离点 D．时，波源处在平衡位置 【答案】D 【详解】AC．时波恰好传到、两点，则根据图像可知波源在距离P点1m处，距离Q点2m处，且，故AC错误； B．根据“上下坡”规律可得N点此时竖直向下振动，M点此时也是竖直向下振动，故波源的起振方向向下，故B错误； D．时，波传到、两点，则3s传播，故此时波源处在平衡位置，故D正确。 故选D。 4．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）频率相同的简谐波源和与接收点位于同一平面内，和到的距离之差为，时刻，和同时垂直平面开始振动，点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．和在平面内不能产生干涉现象 B．两列波的波长均为 C．两列波的起振方向相反，一个轴正向，一个轴负向 D．点在到时间内运动的路程为 【答案】D 【详解】A．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故A错误； B．根据图像可知t=4s时Q点开始向上振动，故此时一列波传播到Q点，起振方向向上，t=10s时波形开始改变，说明另一列波传播到Q点，此时两列波平衡位置都传到Q点，第一列波使Q点向下振动，之后振幅减小，则此时Q点振动减弱，可知第二列波使Q点向上振动，到Q的距离之差为12m，由图可知两列波传到Q点的时间差为6s，则波速 由图可知两列波周期均为4s，因此波长，故B错误； C．根据前面分析可知，两列波刚传到Q点时均使Q点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故C错误； D．由图可知Q点在4s到14s时间内运动的路程为，故D正确。 故选D。 5．（2026·北京丰台·二模）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中P、Q分别为平衡位置x=2m和x=4.5m的质点，质点P做简谐运动的表达式为y=10sinωt（cm），其中ω=5πrad/s。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为2m B．这列波的波速为1m/s C．这列波的传播方向沿x轴负方向 D．t=0.1s时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 【答案】D 【详解】AB．如图可知波长为 周期为 波速为，故AB错误； C．将，代入y=10sin（5πt）cm 可得 说明t=0时刻质点P的速度向上，波的传播方向沿x轴正方向，故C错误； D．波的传播方向沿x轴正方向，可知t=0时质点Q沿y轴负方向振动，时，质点Q振动到y轴的负半轴，所以质点Q的加速度方向沿y轴正方向，故D正确。 故选D。 ⏳题型02 波的图像和振动图像的综合 6.（多选）(2026·湖南衡阳·模拟)一列简谐横波沿轴方向传播，图甲为该波在时刻的波形图，其中质点的位置坐标为，质点的位置坐标为。图乙为质点的振动图像，时，质点到达平衡位置。下列说法正确的是() A.该波沿轴正方向传播 B.该波的传播速度大小为 C.时间内，质点运动的路程为 D.质点的位移时间关系式为 【答案】BD 【解析】A.由图乙知时刻点沿轴负向运动，根据同侧法波沿轴负方向传播，A错误； B.图甲可知波长，图乙可知周期有：，，该波的传播速度大小，B正确； C.，时间内，质点运动的路程，C错误； D.根据，振幅，，时且向上运动，可得，质点的位移时间关系式为，D正确。 正确答案BD。 7.（2026·湖南娄底·二模）一列沿轴传播的简谐横波，时的波形图如图1所示，、是介质中的两个质点，图2是质点的振动图像。下列说法正确的是（    ） A．该波沿轴正方向传播 B．该波的速度为 C．时，质点沿轴负方向运动 D．质点在4 s内运动的路程为40cm 【答案】D 【详解】A. 由Q点的振动图像可知，t=0时刻Q点沿y轴负向振动，可知该波沿轴负方向传播，A错误；     B. 该波的速度为，B错误； C. 根据“同侧法”可知，时，质点沿轴正方向运动，C错误； D. 质点在4s=T内运动的路程为s=4A=40 cm，D正确。 故选D。 8．（2026·重庆北碚·模拟预测）一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图。是介质中位于处的质点，其振动图像如图乙所示。则（     ） A．波向右传播 B．波速为 C．质点在0到内的路程为 D．波的振幅为 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，时质点正经过平衡位置向轴负方向振动，结合图甲波形图，根据“同侧法”可知波沿轴负方向传播，即向左传播，故A错误； B．由图甲可知波长，由图乙可知周期，则波速，故B正确； C．质点在到内经历的时间，路程，故C错误； D．由图甲直接读出波的振幅，故D错误。 故选B。 9．（2026·安徽合肥·模拟预测）一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻其波形如图甲所示，平衡位置为x=4m的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该列简谐波沿x轴正方向传播 B．该简谐波的波速为2.5m/s C．t=2.4s时，平衡位置为的质点加速度方向沿y轴正方向 D．从t=0s时刻起，平衡位置为的质点2.4s内经过的路程为6cm 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，在时刻，x=4m处的质点，其速度方向沿y轴正方向，根据“上下坡法”，可知该列简谐波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图甲可得 解得波长 由图乙可得 解得 故该简谐波的波速为，故B正确； C．因周期，故从t=0时刻到t=2.4s时刻，平衡位置为的质点刚好振动一个周期，回到原来的位置，即t=0时刻的位置，此时位移为沿y轴正方向，故加速度沿y轴负方向，故C错误； D．由甲图可知振幅，因周期，故从t=0时刻到t=2.4s时刻，平衡位置为的质点刚好振动一个周期，回到原来的位置，则2.4s内经过的路程为，故D错误。 故选B。 10．（2026·广西·模拟预测）如图甲所示，在平面内、、、四个点的坐标分别为、、、。、、三点有三个波源产生的简谐波分别沿、、方向传播，传播速度都为，三个波源的起振方向相同并且都垂直于平面，其振动图像分别如图乙、丙、丁所示。则下列说法正确的是（　　） A．到之间点的振幅为 B．时点的位移为 C．时点的速度为 D．时点的加速度为零 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，、、三点到点的距离分别为，， 波速，则波从、、传到的时间分别为，， 由图乙、丙可知，波源、的周期均为 角频率。 波源在时刻起振，波源在时刻起振，起振方向均向上。 波源引起的点振动方程为（） 波源引起的点振动方程为（） 可见两列波在点振动反相，叠加后的振幅 合振动方程为 在到之间，只有、两列波传到点，故点振幅为，A错误。 B．由图丁可知，波源的周期，角频率 振幅，在时刻起振，方向向上。 波源引起的点振动方程为（） 当时：、合振动位移 振动位移 故点总位移，B正确。 CD．此时、合振动处于波峰位置，速度为0，加速度最大（指向平衡位置）；振动处于平衡位置，速度最大，加速度为0。故点总速度不为0，总加速度不为0，CD错误。 故选B。 C。 ⏳题型03 波传播的周期性和多解性问题 11．（2026·湖南·二模）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期，则该波的周期为（　　） A．4s B．3s C．2s D．1s 【答案】C 【详解】某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置，考虑多解性有（n=0，1，2，3……） 又已知波的周期 则 故选C。 12.（多选）(2026·江西省赣州市·其他类型)某简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示，处的质点和处的质点位于平衡位置。时刻的波形图如图中虚线所示。下列判断正确的是() A.时刻，处的质点位移为 B.若波沿轴负方向传播，周期可能大于 C.若波沿轴正方向传播，波速可能为 D.若波沿轴负方向传播，波速可能为 【答案】AD 【解析】A、根据图像可知波长为：，根据振动情况可知时刻，处质点位置坐标长度占波长的，所以处的质点位移为：，故A正确； B、若波沿轴负方向传播，则有：，则、、、，当时周期最大，最大为：，故B错误； C、若波沿轴正方向传播，则有：，则、、、，波速为：，解得：、、、，由此可知波速不可能为，故C错误； D、若波沿轴负方向传播，、、、，波速为：，解得：、、、，当时，，故D正确。 故选：。 13.（多选）(2026·湖南省长沙市·期末考试)一列简谐横波在介质中沿直线传播，直线上、两点的振动图像分别如图甲、乙所示，、两点的间距为，已知该波的波长。下列说法正确的是() A.该波的周期 B.若波从向传播，则波长为 C.若波从向传播，则波速为 D.时偏离平衡位置的位移为 【答案】BC 【解析】周期为 若波从向传播，已知波长，间波形图如所示，波长为 若波从向传播，已知波长，间波形图如所示，波长为，波速为 由图甲可知，位移为． 14.（25-26高三上·河北秦皇岛）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t=0.2s时刻的波形图，已知该波的波速是0.8m/s。关于这列波（　　） A．波长为10m B．周期为0.125s C．周期为0.25s D．沿x轴负方向传播 【答案】D 【详解】A．从图中可知，故A错误； BC．波的周期为，故BC错误； D．由，得波传播的距离 由波形图可知，若波向右传播内波传播的距离可能为 由波形图可知，若波向左传播内波传播的距离可能为 故波形应向左平移，波沿x轴负方向传播，故D正确。 故选D。 15．（2026·河南二模）如图所示为沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的速度大小为 C．处质点的振动方程可能为 D．内，处质点通过的路程为 【答案】B 【详解】A．若沿x轴正向传播则有 解得 当时， 若沿x轴负向传播则有 解得 因为，故 则沿x轴正方向传播 故A错误； B．题图知波长，则波速 故B正确； C．图像可知振幅A=10cm，0时刻处的质点振动方程 且处质点比处的质点早起振时间 故处质点振动方程为 故C错误； D．恰好是，一个周期内质点运动路程为4A，内，处质点通过的路程为，即，故D错误。 ⏳题型04 波的干涉、衍射和多普勒效应 16.（多选）(2026·重庆市市辖区·其他类型)钱塘江大潮闻名中外，“忽见江心叠雪鳞，千片万片不触尘”描述的就是鱼鳞潮，鱼鳞潮在本质上可以看成是两股涌潮交汇时产生的波动干涉和破碎效应的结果。如图所示为两列波发生干涉的图样，实线为波峰，虚线为波谷，两列波的振幅均为，为的中点，图示时刻，与点相交的两条虚线是两列波最靠前的波谷，将水波视为简谐横波，下列说法正确的是() A.两列波只要振幅相同即可发生干涉 B.图示时刻，位于点处的质点速度最大，加速度最小 C.图示时刻，、两点间的高度差为 D.这两列波的起振方向都向上 【答案】BCD 【解析】A.要发生干涉，两列波必须频率相同，相位差恒定，项错误 B.、、连线上的点均为振动加强点，振幅为两列波的振幅之和，点处的质点在平衡位置处做简谐运动，图示时刻，位于点处的质点恰好位于平衡位置，此时速度最大，加速度为，项正确 C.由于两列波的振幅均为，叠加的结果使点在平衡位置上方处，而点在平衡位置下方处，故图示时刻、两点间的高度差为，项正确 D.两列波的起振方向都向上，项正确。 故选BCD。 17.（多选）(2026·北京市市辖区·模拟题)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 【解析】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.由图可知相邻节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。 18．（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。 19.（2026·广东惠州·二模）骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图（a）所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图（b）所示，振幅为，声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是（　　） A．声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同 B．耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为 C．若该段音乐在空气中传播，其声波波长为 D．该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化 【答案】B 【详解】A．声波频率由振源决定，颅骨（固体）与空气（气体）中声速不同，由知波长不同，A错误； B．简谐运动中，任意半个周期内质点路程均为（无论起点位置），B正确； C．由图（b）知周期，波长，C错误； D．同学与声源（手机）相对静止，不会产生多普勒效应，D错误。 故选B。 重难·创新演练 设题创新:结合生活情景 娱乐设施 1．（2026·湖南岳阳第一中学·模拟预测）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪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，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（   ） A．共振现象 B．干涉现象 C．衍射现象 D．多普勒效应 【答案】A 【详解】A．同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，小纸人发生了共振现象，故A符合题意； BCD．该现象不是干涉现象，也不是衍射现象和多普勒现象，故BCD不符合题意； 故选A。 2．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）医学上的“彩超”就是向人体组织发射高频率的超声波，再根据接收的反射超声波频率变化来测定心脏跳动、血管血流快慢等情况，医生依此对病变作出诊断。下列现象与这一技术应用的原理相同的是（　　） A．火车鸣笛向我们加速驶来时，我们听到汽笛声音的频率会升高 B．树荫下的太阳小光斑大多成圆形 C．在发声的音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱 D．周期越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显 【答案】A 【详解】A．医学上的“彩超”利用的是多普勒效应。火车鸣笛向我们加速驶来时，我们听到汽笛声音的频率会升高，这是多普勒效应，故A符合题意； B．树荫下的太阳小光斑大多成圆形，这是小孔成像，故B不符合题意； C．在发声的音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是波的干涉现象，故C不符合题意； D．周期越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显，这是波的衍射现象，故D不符合题意。 故选A。 3.（25-26高三下·辽宁大连）万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播下列选项正确的是（　　） A．在海水中，无线电波无法传播，所以要借助激光传输信号 B．无线电波、激光都是横波 C．信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟 D．两个独立的普通光源发出的光会发生干涉 【答案】B 【详解】A．无线电波在海水中衰减很大，但并非完全无法传播，故A错误； B．无线电波和激光本质上都是电磁波，电磁波都是横波，故B正确； C．信号传输需要时间，虽然速度很快，但距离遥远，存在时间延迟，故C错误； D．两个独立的普通光源发出的光频率和相位差不恒定，不满足相干条件，不会发生干涉，故D错误；。 4.(2026·湖北省武汉市·月考试卷)某质点在坐标原点处做简谐运动，其振幅为，振动周期为，振动在介质中沿轴正方向传播，波速为，当质点由平衡位置开始向上振动时立即停止振动，则振源停止振动后经过时刻的波形是图中的() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】解：振源由平衡位置向上振动后立即停止振动，形成半个波长的波形，点起振方向向上，则介质中各质点的起振方向也向上，波沿轴正方向传播，经过波向右传播的距离为，则振动停止后经过该波应传到处，只有C正确。 5（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）生活中很多情景都属于振动和波的现象，下列四种情景的说法正确的是（　　） A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大 B．如图乙，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．如图丙，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D．如图丁为干涉型消声器的结构示意图，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的奇数倍 【答案】D 【详解】A．人造地球卫星先靠近跟踪站，然后远离跟踪站，根据多普勒效应，跟踪站接收到的信号频率先增大后减小，故A错误； B．如果孔的大小不变，使波源的频率增大，则波的波长减小，则可能观察不到明显的衍射现象，故B错误； C．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，使水花飞涨，故C错误； D．根据波的干涉，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D。 真题·实战演练 高频考点：测天体的质量密度和人造卫星 1．（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 【解析】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。 2．（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 【解析】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。 3．（2026·浙江·高考真题）在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置（）开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ（）中的波恰好到达处，岩石Ⅱ（）中的波速为，则（） A．岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为 B．时，处质点的振动方向沿y轴正方向 C．在内，处质点经过的路程为21mm D．增大振源的振动周期，岩石Ⅱ中的波速将变小 【答案】C 【解析】A．岩石Ⅰ中，横波传播速度 波长公式，两波周期相同，故波长比等于波速比，A错误； B．时振源从平衡位置（）开始沿y轴正方向振动，波传到的时间 在时，可知处质点的已经振动的时间 振源起振方向为y轴正方向，经过半个周期后，质点振动方向为y轴负方向，B错误； C．波传到的时间 该质点振动的总时间 即2个全振动和剩余时间，质点从平衡位置（y=0）开始向y轴正方向振动，则该质点经过的路程为，C正确； D．机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质（如密度、弹性模量）决定，与振源的周期、频率无关，故波速不变，D错误。 故选C。 4．（多选）（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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 【解析】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。 5．（多选）（2025·重庆·高考真题）一浮筒（视为质点）在池塘水面以频率f上下振动，水面泛起圆形的涟漪（视为简谐波）。用实线表示波峰位置，某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，如图所示，则（　　） A．该波的波长为4r B．该波的波速为2fr C．此时浮筒在最低点 D．再经过，浮筒将在最低点 【答案】AD 【解析】A．根据题意某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，故可得 即，故A正确； B．该波的波速为，故B错误； CD．由，根据某时刻第1圈实线的半径为可得此时浮筒处于平衡位置，由于波向外传播，根据同侧法可知此时浮筒处于平衡位置向下振动，故再经过，浮筒将在最低点，故C错误，D正确。 故选AD。 6．（多选）（2025·全国卷·高考真题）一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是（） A．1m B．2m C．5m D．6m 【答案】BD 【解析】由题知游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时（此时为波谷），队列中另一同学恰好站直（此时为波峰），则这两位同学间的距离可能是（n=1，3，5，7，…） 故选BD。 7．（多选）（2025·山东·高考真题）均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是（） A．甲波的周期为 B．乙波的波长为 C．时，M向y轴正方向运动 D．时，N向y轴负方向运动 【答案】BD 【解析】A．根据题图可知甲波的波长 根据 可得 A错误； B．设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为，根据题图结合 又 可得， B正确； C．时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，C错误； D．同理根据 可得 根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，D正确。 故选BD。 8．（多选）（2025·湖南·高考真题）如图，在平面内，两波源分别置于A、B两点。时，两波源从平衡位置起振，起振方向相同且垂直于平面。频率均为。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿方向传播，波速均为。下列说法正确的是（　　） A．两横波的波长均为 B．时，C处质点加速度为0 C．时，C处质点速度不为0 D．时，C处质点速度为0 【答案】AD 【解析】A．两横波的波长均为 故A正确； BC．两列波传到C处所需时间分别为，， 故时，A处波已传到C处且振动了，故C处质点处于正向或负向最大位移处，加速度最大，速度为零，故BC错误； D．分析可知时两列波都已传播到C处，C处质点到两波源的距离差为 故C处为振动减弱点，由于两列波振幅相同，故C处位移始终为零，速度为零，故D正确。 故选AD。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第37讲 机械波 （专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 机械波的形成与传播 1 题型02 波的图像和振动图像的综合 5 题型03 波传播的周期性和多解性问题 6 题型04 波的干涉、衍射和多普勒效应 9 重难·创新演练 14 真题·实战演练 19 模拟·基础演练 考查重点：机械波的传播与图像 ⏳题型01 机械波的形成与传播 1.(2026·湖南娄底市·月考试卷)如图所示是某绳波形成过程的示意图．质点在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，机械波便从绳的左端传播到右端，图中相邻质点间距离为．时刻，质点开始向上运动；时，质点第一次到达最上方，质点刚开始向上运动，则下列说法正确的是 A.该列绳波波长为 B.该列绳波传播速度为 C.时，质点开始向下运动 D.时，质点到达最上方 2.（2026·辽宁沈阳·二模）手握住绳子左端在竖直方向做简谐运动，某时刻绳波波形如图所示（可视为简谐波），a、b两点到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向向上 B．a、b两质点同时回到平衡位置 C．该时刻a、b两质点速度相同 D．若波源振动加快，则波长将增大 3.（2026·江苏南京·二模）如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A．波速为 B．波源的起振方向向上 C．波源的平衡位置距离点 D．时，波源处在平衡位置 4．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）频率相同的简谐波源和与接收点位于同一平面内，和到的距离之差为，时刻，和同时垂直平面开始振动，点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．和在平面内不能产生干涉现象 B．两列波的波长均为 C．两列波的起振方向相反，一个轴正向，一个轴负向 D．点在到时间内运动的路程为 5．（2026·北京丰台·二模）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中P、Q分别为平衡位置x=2m和x=4.5m的质点，质点P做简谐运动的表达式为y=10sinωt（cm），其中ω=5πrad/s。下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为2m B．这列波的波速为1m/s C．这列波的传播方向沿x轴负方向 D．t=0.1s时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 ⏳题型02 波的图像和振动图像的综合 6.（多选）(2026·湖南衡阳·模拟)一列简谐横波沿轴方向传播，图甲为该波在时刻的波形图，其中质点的位置坐标为，质点的位置坐标为。图乙为质点的振动图像，时，质点到达平衡位置。下列说法正确的是() A.该波沿轴正方向传播 B.该波的传播速度大小为 C.时间内，质点运动的路程为 D.质点的位移时间关系式为 7.（2026·湖南娄底·二模）一列沿轴传播的简谐横波，时的波形图如图1所示，、是介质中的两个质点，图2是质点的振动图像。下列说法正确的是（    ） A．该波沿轴正方向传播 B．该波的速度为 C．时，质点沿轴负方向运动 D．质点在4 s内运动的路程为40cm 8．（2026·重庆北碚·模拟预测）一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图。是介质中位于处的质点，其振动图像如图乙所示。则（     ） A．波向右传播 B．波速为 C．质点在0到内的路程为 D．波的振幅为 9．（2026·安徽合肥·模拟预测）一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻其波形如图甲所示，平衡位置为x=4m的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该列简谐波沿x轴正方向传播 B．该简谐波的波速为2.5m/s C．t=2.4s时，平衡位置为的质点加速度方向沿y轴正方向 D．从t=0s时刻起，平衡位置为的质点2.4s内经过的路程为6cm 10．（2026·广西·模拟预测）如图甲所示，在平面内、、、四个点的坐标分别为、、、。、、三点有三个波源产生的简谐波分别沿、、方向传播，传播速度都为，三个波源的起振方向相同并且都垂直于平面，其振动图像分别如图乙、丙、丁所示。则下列说法正确的是（　　） A．到之间点的振幅为 B．时点的位移为 C．时点的速度为 D．时点的加速度为零 ⏳题型03 波传播的周期性和多解性问题 11．（2026·湖南·二模）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期，则该波的周期为（　　） A．4s B．3s C．2s D．1s 12.（多选）(2026·江西省赣州市·其他类型)某简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示，处的质点和处的质点位于平衡位置。时刻的波形图如图中虚线所示。下列判断正确的是() A.时刻，处的质点位移为 B.若波沿轴负方向传播，周期可能大于 C.若波沿轴正方向传播，波速可能为 D.若波沿轴负方向传播，波速可能为 。 13.（多选）(2026·湖南省长沙市·期末考试)一列简谐横波在介质中沿直线传播，直线上、两点的振动图像分别如图甲、乙所示，、两点的间距为，已知该波的波长。下列说法正确的是() A.该波的周期 B.若波从向传播，则波长为 C.若波从向传播，则波速为 D.时偏离平衡位置的位移为 D。 15．（2026·河南二模）如图所示为沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的速度大小为 C．处质点的振动方程可能为 D．内，处质点通过的路程为 ⏳题型04 波的干涉、衍射和多普勒效应 16.（多选）(2026·重庆市市辖区·其他类型)钱塘江大潮闻名中外，“忽见江心叠雪鳞，千片万片不触尘”描述的就是鱼鳞潮，鱼鳞潮在本质上可以看成是两股涌潮交汇时产生的波动干涉和破碎效应的结果。如图所示为两列波发生干涉的图样，实线为波峰，虚线为波谷，两列波的振幅均为，为的中点，图示时刻，与点相交的两条虚线是两列波最靠前的波谷，将水波视为简谐横波，下列说法正确的是() A.两列波只要振幅相同即可发生干涉 B.图示时刻，位于点处的质点速度最大，加速度最小 C.图示时刻，、两点间的高度差为 D.这两列波的起振方向都向上 17.（多选）(2026·北京市市辖区·模拟题)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 18．（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 19.（2026·广东惠州·二模）骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图（a）所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图（b）所示，振幅为，声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是（　　） A．声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同 B．耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为 C．若该段音乐在空气中传播，其声波波长为 D．该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化 重难·创新演练 设题创新:结合生活情景 娱乐设施 1．（2026·湖南岳阳第一中学·模拟预测）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪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，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（   ） A．共振现象 B．干涉现象 C．衍射现象 D．多普勒效应 2．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）医学上的“彩超”就是向人体组织发射高频率的超声波，再根据接收的反射超声波频率变化来测定心脏跳动、血管血流快慢等情况，医生依此对病变作出诊断。下列现象与这一技术应用的原理相同的是（　　） A．火车鸣笛向我们加速驶来时，我们听到汽笛声音的频率会升高 B．树荫下的太阳小光斑大多成圆形 C．在发声的音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱 D．周期越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显 3.（25-26高二下·辽宁大连）万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播下列选项正确的是（　　） A．在海水中，无线电波无法传播，所以要借助激光传输信号 B．无线电波、激光都是横波 C．信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟 D．两个独立的普通光源发出的光会发生干涉 4.(2026·湖北省武汉市·月考试卷)某质点在坐标原点处做简谐运动，其振幅为，振动周期为，振动在介质中沿轴正方向传播，波速为，当质点由平衡位置开始向上振动时立即停止振动，则振源停止振动后经过时刻的波形是图中的() A. B. C. D. 5（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）生活中很多情景都属于振动和波的现象，下列四种情景的说法正确的是（　　） A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大 B．如图乙，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．如图丙，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D．如图丁为干涉型消声器的结构示意图，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的奇数倍 真题·实战演练 高频考点：测天体的质量密度和人造卫星 1．（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 2．（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 3．（2026·浙江·高考真题）在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置（）开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ（）中的波恰好到达处，岩石Ⅱ（）中的波速为，则（） A．岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为 B．时，处质点的振动方向沿y轴正方向 C．在内，处质点经过的路程为21mm D．增大振源的振动周期，岩石Ⅱ中的波速将变小 4．（多选）（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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． 5．（多选）（2025·重庆·高考真题）一浮筒（视为质点）在池塘水面以频率f上下振动，水面泛起圆形的涟漪（视为简谐波）。用实线表示波峰位置，某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，如图所示，则（　　） A．该波的波长为4r B．该波的波速为2fr C．此时浮筒在最低点 D．再经过，浮筒将在最低点 6．（多选）（2025·全国卷·高考真题）一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是（） A．1m B．2m C．5m D．6m 7．（多选）（2025·山东·高考真题）均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是（） A．甲波的周期为 B．乙波的波长为 C．时，M向y轴正方向运动 D．时，N向y轴负方向运动 8．（多选）（2025·湖南·高考真题）如图，在平面内，两波源分别置于A、B两点。时，两波源从平衡位置起振，起振方向相同且垂直于平面。频率均为。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿方向传播，波速均为。下列说法正确的是（　　） A．两横波的波长均为 B．时，C处质点加速度为0 C．时，C处质点速度不为0 D．时，C处质点速度为0 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第37讲机械波 (专项训练) 区题型01机械波的形成传播 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】D 5.【答案】D ☒题型02 波的图像和振动图像的综合 6.【答案】BD 7.【答案】D 8.【答案】B 9.【答案】B 10.【答案】B ☒题型03波传播的周期性和多解性问题 11.【答案】C 12.【答案】AD 13.【答案】BC 14.【答案】D 15.【答案】B 区题型04 波的干涉、衍射和多普勒效应 16.【答案】BCD 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 17.【答案】BC 18.【答案】C 19.【答案】B 重难创新演练 1.【答案】A 2.【答案】A 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】D 真题实战演练 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】AD 5.【答案】AD 6【答案】BD 7.【答案】BD 8.【答案】AD 2/2