第三章 机械波（单元自测·培优卷）物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 2026-2027学年选择性必修二物理第三章机械波培优卷，以机械波核心知识为载体，融合主动降噪、无人机编队等科技情境，通过基础辨析与综合应用梯度设计，适配单元复习巩固与科学思维提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12/36|振动与波关系、横波传播、干涉衍射|第5题以主动降噪考干涉原理，体现运动和相互作用观念| |多选题|4/16|波的叠加、振动图像|第16题结合“隐私声盾”技术，强化科学态度与责任| |解答题|4/48|波形分析、振动方程、多波源相遇|18题综合两列波传播与叠加，突出科学推理与模型建构|

2026-2027学年选择性必修二物理单元自测 第三章 机械波·培优卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　） A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的传播速度即波源的振动速度 D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定 【答案】D 【详解】A．振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止，故A错误； B．物体作机械振动，不一定产生机械波，还需要传播振动的介质，故B错误； C．波在均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的，所以波的速度与振源的振动速度不同，波的传播速度与波源的振动速度无关，故C错误； D．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定，故D正确。 故选D。 2．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 。 3．如图所示，一列向右传播的简谐横波在t＝0时刻恰好传到A点，波速大小v＝0.6m/s，P质点的横坐标为x＝1.26m，则下列说法正确的是（　　） A．该列波的振幅是20cm，波长是0.24m B．质点A的振动方程为y＝－10sin5πt（cm） C．再过一个周期，质点A向右传播的路程为40cm D．质点P第一次到达波峰的时刻是t＝1.8s 【答案】B 【详解】A．由题图可知，振幅A＝10cm，波长λ＝0.24m，故A错误； B．由v＝λf 可得 t＝0时刻质点A正通过平衡位置向下起振，则质点A的振动方程为y＝－Asin2πft＝－10sin5πt（cm），故B正确； C．简谐横波向右传播时，质点A只上下振动，并不向右移动，故C错误； D．由题图可知，当t＝0时x＝0.06m处的波峰传到P点时，质点P第一次到达波峰，用时，故D错误。 故选B。 4．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻其波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．质点c正向上运动 C．该时刻起，b比c先到达平衡位置 D．该时刻起，b比c先到达最大位移处 【答案】C 【详解】A．已知向上运动，根据“上下坡法”，可知处于下坡段，因此该波沿轴正方向传播，故A错误； B．波沿正方向传播，处于波峰到波谷的下坡段，因此向上运动；处于波谷右侧的上坡段，因此向下运动，故B错误； CD．向上运动，先到达平衡位置，再向波峰（最大位移处）运动；向下运动，先到达波谷（最大位移处），再返回平衡位置。因此该时刻起，比先到达平衡位置，c比b先到达最大位移处，故C正确，D错误。 故选C。 5．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　） A．波的折射 B．波的衍射 C．波的干涉 D．波的多普勒效应 【答案】C 【详解】主动降噪功能是发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波与原来的噪声发生干涉，从而实现降噪，所以主动降噪功能主要是利用了波的干涉。 故选C。 6．以下关于波的认识，不正确的是（　　） A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．超声雷达的工作原理是波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 【答案】C 【详解】A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意； B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意； C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意； D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，D正确，不符合题意。 故选C。 7．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．提高波源频率 B．增加水波波长 C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离 【答案】B 【详解】为使水波能带动叶片振动，则必须要使得水波发生明显的衍射现象，即增大波长，减小水波频率，降低波源频率；而增加波源到桥墩的距离或减小波源距桥墩的距离，都不能使水波产生明显的衍射现象。 故选B。 8．如图所示，产生机械波的波源S做匀速运动，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D表示四个观察者的位置，则下列说法正确的是（　　） A．波源正在向A点移动 B．波源正在向C点移动 C．B点的观察者接收到的频率最高 D．D点的观察者接收到的频率最高 【答案】A 【详解】由多普勒效应可知，当波源靠近观察者时，观察者单位时间内接收到完整波的个数增加，接收到的频率变大；当波源远离观察者时，观察者单位时间内接收到完整波的个数减少，接收到的频率变小，由题图可知处于A点的观察者单位时间内接收到完整波的个数最多，则波源正在向A点移动，A点的观察者接收到的频率最高。 故选A。 9．如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，此时质点在平衡位置，质点在波谷位置，图丙为质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．时，质点的加速度正在减小 C．该波传播速度 D．从开始，经过，质点的路程为 【答案】D 【详解】A．由图丙可知时质点P向y轴正方向运动，结合图乙根据带动法可知波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图丙可知时，质点P向y轴负方向运动，加速度正在增大，故B错误； C．由乙图知，波长 由丙图知，波的周期 则波传播速度，故C错误； D．经过，P质点的路程为，故D正确。 故选D。 10．一列简谐波在时的波形如图甲所示，平衡位置为的质点振动图像如图乙所示，且该质点时刚开始振动，则（    ） A．该简谐波传播方向为轴正方向 B．平衡位置为的质点向轴负方向运动，速度为 C．平衡位置为的质点振动方程为 D．从到的时间内平衡位置为的质点运动的路程为 【答案】C 【详解】A．根据题图乙可知，时处质点由平衡位置向下振动，根据同侧法可知，该简谐波传播方向为轴负方向，故A错误； B．在波的传播过程中质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误； C．由题图甲可知，波长 由题图乙可知，周期 波速 时处的质点开始振动，由题图乙可知，质点开始振动时由平衡位置向上振动，波由处传播到处需要的时间 由题图乙可知处的质点振动方程为 处的质点比处的质点提前，则处的质点的振动方程为 故C正确； D．波从处传播到处需要的时间 从到时间内处的质点的振动时间 则运动的路程 故D错误。 故选C。 11．如图所示，实线是某时刻的波形图像，虚线表示0.2s后的波形图像，下列说法正确的是（     ） A．若这列波向右传播，则可求它的最大周期 B．若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 C．若波速是35m/s，则波的传播方向向右 D．不管波的传播方向如何，由图像都可以确定的质点在0.2s时间内的位移和路程 【答案】A 【详解】A．时间间隔 若波向右传播，可得时间关系 解得周期 当时，取得最大值 因此可以求出最大周期，故A正确； B．由图可得波长 若波向左传播，传播距离 取不同值时，不同，无法确定传播距离的大小，故B错误； C．若 ，内传播距离 符合波向左传播的距离规律，因此波向左传播，故C错误； D．由于周期不确定，所以无法确定的质点在时间内的路程，故D错误。 故选A。 12．(25-26高三下·浙江杭州学军中学·)现代大型无人机编队表演中，数百甚至上千架无人机通过接收地面控制站发出的无线电指令实现同步飞行。在某次大型庆典活动中，技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立轴，该传播方向上有a、b两架水平方向相距3m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（     ） A．无人机a的振动方程为 B．该波的波长可能为4m C．0.85s末a质点的振动方向向上，b质点的振动方向向下 D．0.85s末a质点的振动速度小于b质点的振动速度 【答案】D 【详解】A．无人机a的振动方程为，故A错误； B．由题意可知a、b两无人机的相位差为，有（n=0，1，2，…） 可得 依次代入的值可知该波的波长不可能为4m，故B错误； C．由图可得0.85s末a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，故C错误； D．无人机b的振动方程为 0.85s末，a质点的位移为 0.85s末，b质点的位移为 因为，所以 可得0.85s末，b质点距离平衡位置比a质点更近，可知b质点的振动速度大于a质点的振动速度，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 13．一列简谐横波沿轴方向传播，波长为，振幅为。介质中有A和B两个质点，其平衡位置相距。某时刻A质点位于波峰位置，从此时刻开始计时，B质点的振动图像可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】由题知，该波波长为，振幅为，介质中A和B两个质点，平衡位置相距，则有 某时刻A质点位于波峰位置，则根据 可得 解得 由A和B两个质点平衡位置之间的距离可知 解得 由此可知，此时B质点的位移为 因为未告知A、B的位置关系，所以此时B可能向上振动也可能向下振动。 故选CD。 14．如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19为介质中间隔相等的质点，下列说法正确的是（　　） A．机械波在均匀介质中沿传播方向一定匀速传播，其传播速度即波速是定值 B．质点3与质点15的振动情况有时一致，有时不一致 C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性 D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波长的整数倍 【答案】AC 【详解】A．机械波在同一均匀介质中沿传播方向一定匀速传播，其传播速度即波速是定值，故A正确； B．质点3与质点15之间的距离正好等于一个波长，振动情况始终完全一致，故B错误； C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性，故C正确； D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为一个波长的整数倍，故D错误。 故选AC。 15．一列横波沿直线传播，显示屏上可观察各个时刻的波形图。在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离a=9m，则以下说法中正确的是（    ） A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期为4s，波一定向左传播 C．该波波速可能的最小值为2.5m/s D．若波速为8.5m/s，波一定向左传播 【答案】AD 【详解】A．若波向右传播，则有 可得 当时，，故A正确； B．若波向左传播，则有 可得 当时，n不是正整数，故B错误； C．根据已知条件可知，波长。由可知，周期最大时，波速最小。因有 故有 故C错误； D．若波向右传播，则有 若波向左传播，则有 当波速为，若波向右传播，则n=3.5不是正整数；若波向左传播，则n=4是正整数。故D正确。 故选AD。 16．某国产新能源汽车有一项“隐私声盾”的智能车载技术，能屏蔽后排乘客的对话，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客隐私。该技术的核心原理是车机系统检测到后排乘客的声音时，头枕音箱会发出自适应的抵消声波，将后排声音抵消，从而达到屏蔽效果，则（　　） A．该技术主要运用了波的衍射原理 B．该技术主要运用了波的干涉原理 C．抵消声波比后排乘客声波的传播速度快 D．抵消声波和后排乘客声波的波长相同 【答案】BD 【详解】AB．由题意分析可知，该技术原理是头枕音箱会发出的声波与后排乘客发出的声音相遇后抵消，则主要运用了波的干涉原理，选项B正确，A错误； C．抵消声波比后排乘客声波同在空气中传播，则传播速度相同，选项C错误； D．根据发生干涉的条件可知，抵消声波和后排乘客声波的频率相同，因波速相同，则波长相同，选项D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共4小题，共48分） 17．（12分）如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，介质中处的质点P此时处于平衡位置正沿y轴正方向向上运动，且到达波峰的最短时间 (1)说出这列波的波长λ和波的传播方向，并求出周期T和波的传播速度v。 (2)求x=4m处的质点Q下一次到达波谷的时间。 【答案】(1)，波沿轴正方向传播，， (2) 【详解】（1）从波形图中可以直接看出，相邻两个波峰（或波谷）之间的距离就是波长，所以这列波的波长为； 已知质点P此时处于平衡位置且正沿y轴正方向向上运动，根据“同侧法”可以判断，这列波沿轴正方向传播； 因为质点P到达波峰的最短时间，而质点P从平衡位置运动到波峰经过的时间是，即 所以这列波的周期为 根据波速与波长和周期的关系可得这列波的传播速度为 （2）最近的波谷传播到经历的距离为 由公式 可得质点下一次到达波谷的时间为 18．（12分）如图1所示，分别位于A、B两点的波源和振动的频率相同，二者产生的简谐横波在同种介质中沿直线AB相向传播。图2为时波源产生的完整波形图。图3为波源的位移—时间图像，时，波源开始振动。已知时，两列波刚好在M点（未画出）相遇，求： (1)两列波的波速； (2)A、B之间的距离l； (3)在图4以A为坐标原点的坐标系中画出时，AB间的波形； (4)至时间内，M点运动的路程。 【答案】(1) (2) (3)见解析 (4) 【详解】（1）由图2可知， 解得波长为 由图3可知，周期，则波速为 （2）由图2可知，时，的波前端到达 则A、B之间的距离为 代入数据可得 （3）时，波形平移的距离为 则AB间的波形如图所示 （4）两列波叠加后，M点为振动减弱点，振幅为 时，M点开始振动，时，M点振动了 在时间，M点的路程为 则至时间内，M点运动的路程为 19．（12分）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的大小。 (3)求这两列波叠加后的周期。 【答案】(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 20．（12分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）若波沿轴正方向传播，至少传播 又 最小速度 （2）若波沿轴负方向传播，由图像可知，波长为，，设波速为，则有 得 则周期为 处的质点的振动方程为 由图可知， 其中 联立解得 （3）若波沿轴负方向传播，且，设波速为，则有 ，则，解得 质点坐标，时刻右侧第一个波谷的坐标 则第一次出现波谷的时刻为 试卷第2页，共16页 试卷第1页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年选择性必修二物理单元自测 第三章 机械波·培优卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】B 4．【答案】C 5．【答案】C 6．【答案】C 7．【答案】B 8．【答案】A 9．【答案】D 10．【答案】C 11．【答案】A 12．【答案】D 二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 13．【答案】CD 14．【答案】AC 15．【答案】AD 16．【答案】BD 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共4小题，共48分） 17．【答案】(1)，波沿轴正方向传播，， (2) 【详解】（1）从波形图中可以直接看出，相邻两个波峰（或波谷）之间的距离就是波长，所以这列波的波长为；………………………………………………..（2分） 已知质点P此时处于平衡位置且正沿y轴正方向向上运动，根据“同侧法”可以判断，这列波沿轴正方向传播；………………………………………………..（2分） 因为质点P到达波峰的最短时间，而质点P从平衡位置运动到波峰经过的时间是，即 所以这列波的周期为………………………………………………..（2分） 根据波速与波长和周期的关系可得这列波的传播速度为……………………………..（2分） （2）最近的波谷传播到经历的距离为 由公式………………………………………………..（2分） 可得质点下一次到达波谷的时间为………………………………………………..（2分） 18．【答案】(1) (2) (3)见解析 (4) 【详解】（1）由图2可知， 解得波长为………………………………………………..（1分） 由图3可知，周期，………………………………………………..（1分） 则波速为………………………………………………..（1分） （2）由图2可知，时，的波前端到达………………………………………………..（1分） 则A、B之间的距离为………………………………………………..（1分） 代入数据可得………………………………………………..（1分） （3）时，波形平移的距离为………………………………………………..（1分） 则AB间的波形如图所示………………………………………………..（2分） （4）两列波叠加后，M点为振动减弱点，振幅为 时，M点开始振动，时，M点振动了………………………………………………..（1分） 在时间，M点的路程为………………………………………………..（1分） 则至时间内，M点运动的路程为………………………………………………..（1分） 19．【答案】(1)， (2)， (3) 【详解】（1）根据波长的定义及两列波的波动图可知，；………………………………………………..（4分） （2）由波动图可知在处两列波均处于波峰处，处的质点位移………………………………………………..（2分） 在处，对于第一列波有 对于第二列波有 在处质点的位移………………………………………………..（2分） （3）对于第一列波有…………………..（1分） 对于第二列波有…………………..（1分） 这两列波叠加后的周期……………………………………..（2分） 20．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）若波沿轴正方向传播，至少传播………………………..（2分） 又 最小速度………………………..（2分） （2）若波沿轴负方向传播，由图像可知，波长为，，设波速为，则有 得 则周期为 处的质点的振动方程为 由图可知， 其中 联立解得………………………..（4分） （3）若波沿轴负方向传播，且，设波速为，则有 ，则，解得 质点坐标，时刻右侧第一个波谷的坐标 则第一次出现波谷的时刻为………………………..（4分） 试卷第2页，共4页 试卷第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年选择性必修二物理单元自测 第三章 机械波·培优卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　） A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的传播速度即波源的振动速度 D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定 2．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．如图所示，一列向右传播的简谐横波在t＝0时刻恰好传到A点，波速大小v＝0.6m/s，P质点的横坐标为x＝1.26m，则下列说法正确的是（　　） A．该列波的振幅是20cm，波长是0.24m B．质点A的振动方程为y＝－10sin5πt（cm） C．再过一个周期，质点A向右传播的路程为40cm D．质点P第一次到达波峰的时刻是t＝1.8s 4．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻其波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．质点c正向上运动 C．该时刻起，b比c先到达平衡位置 D．该时刻起，b比c先到达最大位移处 5．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　） A．波的折射 B．波的衍射 C．波的干涉 D．波的多普勒效应 6．以下关于波的认识，不正确的是（　　） A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．超声雷达的工作原理是波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 7．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．提高波源频率 B．增加水波波长 C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离 8．如图所示，产生机械波的波源S做匀速运动，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D表示四个观察者的位置，则下列说法正确的是（　　） A．波源正在向A点移动 B．波源正在向C点移动 C．B点的观察者接收到的频率最高 D．D点的观察者接收到的频率最高 9．如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，此时质点在平衡位置，质点在波谷位置，图丙为质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．时，质点的加速度正在减小 C．该波传播速度 D．从开始，经过，质点的路程为 10．一列简谐波在时的波形如图甲所示，平衡位置为的质点振动图像如图乙所示，且该质点时刚开始振动，则（    ） A．该简谐波传播方向为轴正方向 B．平衡位置为的质点向轴负方向运动，速度为 C．平衡位置为的质点振动方程为 D．从到的时间内平衡位置为的质点运动的路程为 11．如图所示，实线是某时刻的波形图像，虚线表示0.2s后的波形图像，下列说法正确的是（     ） A．若这列波向右传播，则可求它的最大周期 B．若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 C．若波速是35m/s，则波的传播方向向右 D．不管波的传播方向如何，由图像都可以确定的质点在0.2s时间内的位移和路程 12．(25-26高三下·浙江杭州学军中学·)现代大型无人机编队表演中，数百甚至上千架无人机通过接收地面控制站发出的无线电指令实现同步飞行。在某次大型庆典活动中，技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立轴，该传播方向上有a、b两架水平方向相距3m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（     ） A．无人机a的振动方程为 B．该波的波长可能为4m C．0.85s末a质点的振动方向向上，b质点的振动方向向下 D．0.85s末a质点的振动速度小于b质点的振动速度 二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 13．一列简谐横波沿轴方向传播，波长为，振幅为。介质中有A和B两个质点，其平衡位置相距。某时刻A质点位于波峰位置，从此时刻开始计时，B质点的振动图像可能为（　　） A． B． C． D． 14．如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19为介质中间隔相等的质点，下列说法正确的是（　　） A．机械波在均匀介质中沿传播方向一定匀速传播，其传播速度即波速是定值 B．质点3与质点15的振动情况有时一致，有时不一致 C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性 D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波长的整数倍 15．一列横波沿直线传播，显示屏上可观察各个时刻的波形图。在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离a=9m，则以下说法中正确的是（    ） A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期为4s，波一定向左传播 C．该波波速可能的最小值为2.5m/s D．若波速为8.5m/s，波一定向左传播 16．某国产新能源汽车有一项“隐私声盾”的智能车载技术，能屏蔽后排乘客的对话，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客隐私。该技术的核心原理是车机系统检测到后排乘客的声音时，头枕音箱会发出自适应的抵消声波，将后排声音抵消，从而达到屏蔽效果，则（　　） A．该技术主要运用了波的衍射原理 B．该技术主要运用了波的干涉原理 C．抵消声波比后排乘客声波的传播速度快 D．抵消声波和后排乘客声波的波长相同 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共4小题，共48分） 17．（12分）如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，介质中处的质点P此时处于平衡位置正沿y轴正方向向上运动，且到达波峰的最短时间 (1)说出这列波的波长λ和波的传播方向，并求出周期T和波的传播速度v。 (2)求x=4m处的质点Q下一次到达波谷的时间。 18．（12分）如图1所示，分别位于A、B两点的波源和振动的频率相同，二者产生的简谐横波在同种介质中沿直线AB相向传播。图2为时波源产生的完整波形图。图3为波源的位移—时间图像，时，波源开始振动。已知时，两列波刚好在M点（未画出）相遇，求： (1)两列波的波速； (2)A、B之间的距离l； (3)在图4以A为坐标原点的坐标系中画出时，AB间的波形； (4)至时间内，M点运动的路程。 19．（12分）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的大小。 (3)求这两列波叠加后的周期。 20．（12分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 第7页 共8页 ◎ 第8页 共8页 第1页 共8页 ◎ 第2页 共8页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年选择性必修二物理单元自测 第三章 机械波·培优卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　） A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的传播速度即波源的振动速度 D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定 2．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．如图所示，一列向右传播的简谐横波在t＝0时刻恰好传到A点，波速大小v＝0.6m/s，P质点的横坐标为x＝1.26m，则下列说法正确的是（　　） A．该列波的振幅是20cm，波长是0.24m B．质点A的振动方程为y＝－10sin5πt（cm） C．再过一个周期，质点A向右传播的路程为40cm D．质点P第一次到达波峰的时刻是t＝1.8s 4．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻其波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．质点c正向上运动 C．该时刻起，b比c先到达平衡位置 D．该时刻起，b比c先到达最大位移处 5．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　） A．波的折射 B．波的衍射 C．波的干涉 D．波的多普勒效应 6．以下关于波的认识，不正确的是（　　） A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．超声雷达的工作原理是波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 7．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．提高波源频率 B．增加水波波长 C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离 8．如图所示，产生机械波的波源S做匀速运动，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D表示四个观察者的位置，则下列说法正确的是（　　） A．波源正在向A点移动 B．波源正在向C点移动 C．B点的观察者接收到的频率最高 D．D点的观察者接收到的频率最高 9．如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，此时质点在平衡位置，质点在波谷位置，图丙为质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．时，质点的加速度正在减小 C．该波传播速度 D．从开始，经过，质点的路程为 10．一列简谐波在时的波形如图甲所示，平衡位置为的质点振动图像如图乙所示，且该质点时刚开始振动，则（    ） A．该简谐波传播方向为轴正方向 B．平衡位置为的质点向轴负方向运动，速度为 C．平衡位置为的质点振动方程为 D．从到的时间内平衡位置为的质点运动的路程为 11．如图所示，实线是某时刻的波形图像，虚线表示0.2s后的波形图像，下列说法正确的是（     ） A．若这列波向右传播，则可求它的最大周期 B．若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 C．若波速是35m/s，则波的传播方向向右 D．不管波的传播方向如何，由图像都可以确定的质点在0.2s时间内的位移和路程 12．(25-26高三下·浙江杭州学军中学·)现代大型无人机编队表演中，数百甚至上千架无人机通过接收地面控制站发出的无线电指令实现同步飞行。在某次大型庆典活动中，技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立轴，该传播方向上有a、b两架水平方向相距3m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（     ） A．无人机a的振动方程为 B．该波的波长可能为4m C．0.85s末a质点的振动方向向上，b质点的振动方向向下 D．0.85s末a质点的振动速度小于b质点的振动速度 二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分） 13．一列简谐横波沿轴方向传播，波长为，振幅为。介质中有A和B两个质点，其平衡位置相距。某时刻A质点位于波峰位置，从此时刻开始计时，B质点的振动图像可能为（　　） A． B． C． D． 14．如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19为介质中间隔相等的质点，下列说法正确的是（　　） A．机械波在均匀介质中沿传播方向一定匀速传播，其传播速度即波速是定值 B．质点3与质点15的振动情况有时一致，有时不一致 C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性 D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波长的整数倍 15．一列横波沿直线传播，显示屏上可观察各个时刻的波形图。在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离a=9m，则以下说法中正确的是（    ） A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期为4s，波一定向左传播 C．该波波速可能的最小值为2.5m/s D．若波速为8.5m/s，波一定向左传播 16．某国产新能源汽车有一项“隐私声盾”的智能车载技术，能屏蔽后排乘客的对话，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客隐私。该技术的核心原理是车机系统检测到后排乘客的声音时，头枕音箱会发出自适应的抵消声波，将后排声音抵消，从而达到屏蔽效果，则（　　） A．该技术主要运用了波的衍射原理 B．该技术主要运用了波的干涉原理 C．抵消声波比后排乘客声波的传播速度快 D．抵消声波和后排乘客声波的波长相同 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共4小题，共48分） 17．（12分）如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，介质中处的质点P此时处于平衡位置正沿y轴正方向向上运动，且到达波峰的最短时间 (1)说出这列波的波长λ和波的传播方向，并求出周期T和波的传播速度v。 (2)求x=4m处的质点Q下一次到达波谷的时间。 18．（12分）如图1所示，分别位于A、B两点的波源和振动的频率相同，二者产生的简谐横波在同种介质中沿直线AB相向传播。图2为时波源产生的完整波形图。图3为波源的位移—时间图像，时，波源开始振动。已知时，两列波刚好在M点（未画出）相遇，求： (1)两列波的波速； (2)A、B之间的距离l； (3)在图4以A为坐标原点的坐标系中画出时，AB间的波形； (4)至时间内，M点运动的路程。 19．（12分）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的大小。 (3)求这两列波叠加后的周期。 20．（12分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 试卷第8页，共8页 试卷第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $