专题01 图像问题(专项训练)物理人教版选择性必修第一册
2026-07-27
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3份
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49页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 25.95 MB |
| 发布时间 | 2026-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-27 |
| 作者 | “北清”高中物理名师堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58974782.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦机械波图像问题,以题型建模为主线,从基础应用到综合多解,构建递进式知识逻辑体系,强化科学思维与运动和相互作用观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|波的图像的使用|8题|波长/振幅/传播方向判断|波的基本概念应用|
|波的图像的选择|7题|振动方程与波形对应|振动与波动关联|
|振动图像与波形图结合|6题|时空关系转化|运动学量综合分析|
|波的干涉与衍射中的图像问题|5题|干涉图样/衍射条件判断|波的叠加原理应用|
|基于图像的多解问题|6题|周期性/方向性多解分析|波动特性深化理解|
内容正文:
专题01图像问题(答案版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、波的图像的使用 1
题型二、波的图像的选择 6
题型三、振动图像与波形图结合 11
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题 15
题型五、基于图像的多解问题……………………………………………………..………………………………………………………………19
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、波的图像的使用
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】A
题型二、波的图像的选择
9.【答案】A
10.【答案】B
11.【答案】A
12.【答案】A
13.【答案】C
14.【答案】A
15.【答案】A
题型三、振动图像与波形图结合
16.【答案】D
17.【答案】A
18.【答案】B
19.【答案】B
20.【答案】C
21.【答案】B
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题
22.【答案】A
23.【答案】B
24.【答案】B
25.【答案】B
26.【答案】B
题型五、基于图像的多解问题
27.【答案】ACD
28.【答案】AC
29.【答案】AC
30.【答案】AC
31.【答案】AD
32.【答案】(1);
(2)
(3)
【详解】(1)由波形图可知,振幅为最大位移,得;相邻波峰间距为波长,得
(2)波沿轴负方向传播,在
内,波形向左传播的距离为,其中,故有
整理得
由,得,结合为非负整数可知,故,因此该波的速度大小为
(3)由,整理得
在时,点位于波峰,取正弦形式时初相位可取,因此点的振动方程为
33.【答案】(1)沿轴负方向,
(2)
(3)
【详解】(1)依题意,时刻,介质中处的质点沿轴正方向运动,根据同侧法,可知波沿轴负方向传播
根据波的多解性,有
得
(2)若,则,周期
由图可知,该波的波长,根据波长与波速的关系,有
(3)质点第1次到达波谷,波沿轴方向传播的距离
所用时间为
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
3 / 3
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专题01图像问题(解析版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、波的图像的使用 1
题型二、波的图像的选择 6
题型三、振动图像与波形图结合 11
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题 15
题型五、基于图像的多解问题……………………………………………………..………………………………………………………………19
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、波的图像的使用
1.(25-26高二下·辽宁葫芦岛普通高中·期末)如图甲所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图。为传播介质中的三个质点,质点正沿y轴向下运动。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为4m
B.该波的振幅为8m
C.该波沿x轴正方向传播
D.b、两质点同时回到x轴
【答案】C
【详解】A.波长是相邻两个波峰(或波谷)间的水平距离,从图中可看出,波形从x=0到x=8m完成一个完整周期,因此波长,A错误;
B.振幅是质点偏离平衡位置的最大距离,由图可知最大位移为4cm,即振幅为4cm,B错误;
C.已知t=0时刻质点a沿y轴向下运动,根据“上下坡法”,可知该波沿x轴正方向传播,C正确;
D.波沿x轴正方向传播,质点b振动方向向上,直接返回平衡位置,质点c振动方向向下,先到波谷再向上返回平衡位置,两者运动路径不同,回到x轴的时间不一样,D错误。
故选C。
2.(25-26高二下·青海海东·期末)一列波沿轴正方向传播的图像如图所示,时刻波恰好传到质点。已知波的频率为。下列说法正确的是( )
A.该波的波长
B.质点起振的方向沿轴正方向
C.时,质点第一次运动到波峰
D.内,质点运动的路程为
【答案】D
【详解】A.由图可知相邻波峰与波谷沿轴的距离为,故波长,故A错误;
B.波沿轴正方向传播,点位于波形上升段,依据“上下坡法”可知点此时沿轴负方向运动,故B错误;
C.由
得波速,距点最近的波峰位于
处,该波峰到点的距离
该波峰传到点所需时间,故C错误;
D.周期
故,质点从平衡位置起振,在一个周期内的路程为,再经的路程为,总路程,故D正确。
故选D。
3.、两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿方向传播,振幅为,波速为。在时刻的波形如图所示,则( )
A.此时处质点的位移为
B.此时处的质点正沿方向振动
C.、两列波的波长之比为3∶2
D.、两列波能形成稳定的干涉图样
【答案】C
【详解】已知两列波的振幅均为,传播速度为,两列波均沿轴正方向传播。
A.由图可知,在处,两列波引起的位移分别为、,根据波的叠加原理有
解得,故该处质点的位移不是,A错误;
B.由图可知,在处,两列波的波形均随增大而上升;波沿轴正方向传播,将波形向右平移一小段距离可知,该位置质点的位移将减小,因此质点正沿轴负方向振动,故B错误;
C.由图中相邻同相位点之间的距离可知,两列波的波长分别为、
解得,故C正确;
D.两列波在同一介质中的传播速度相同,根据波速公式分别有,
由于,所以,两列波的相位差会随时间变化,不能形成稳定的干涉图样,故D错误。
故选C。
4.(25-26高二下·北京丰台区·期末)手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点。t=0时O点从平衡位置开始振动,至t1=2 s时恰好完成两次全振动,绳上OQ间形成如图所示的波形(Q点之后未画出),下列说法正确的是( )
A.O点开始振动时方向向上
B.t1时刻P点运动方向向上
C.经过一个周期,质点P向右传播一个波长的距离
D.若O点振动加快,简谐波的波长将变小
【答案】D
【详解】AB.时,O点完成2次全振动,可得周期
之间恰好为一个波长,因此、两点的振动情况完全一致,波沿水平向右传播,根据同侧法可知,点向下振动,因此O点开始振动时方向向下,故AB错误;
C.机械波传播过程中,质点仅在平衡位置附近振动,不随波迁移,故C错误;
D.机械波的波速由介质决定,同一根软绳波速不变,O点振动加快,频率增大,根据
可知增大时,波长变小,故D正确。
故选D。
5.(25-26高二下·天津耀华中学·期末)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稳定干涉,干涉图样如图乙所示(图中实线表示波峰,虚线表示波谷)。其中一列波在时刻的波形图如图甲所示,已知该列波的周期,时刻处的质点沿轴正方向运动。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为,沿轴负方向传播
B.图乙中点的最大振幅为
C.图乙中点为振动减弱点,始终保持静止
D.图乙中点在内通过的路程为
【答案】C
【详解】A.从图甲可直接读出该波波长,时刻处的质点沿y轴正方向运动,根据同侧法可判断波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图甲可知,单列波的振幅为6cm,图乙中c点是两列波的波谷相遇,属于振动加强点,最大振幅为,故B错误;
C.a点是一列波的波峰与另一列波的波谷相遇,属于振动减弱点,由于两列波振幅相同,减弱点的总振幅为,因此a点始终保持静止,故C正确;
D.b点是两列波的波峰相遇,属于振动加强点,总振幅
已知波的周期,
简谐运动中,半个周期内质点通过的路程为2倍振幅,所以b点的路程,故D错误。
故选C。
6.(25-26高二下·四川宜宾、自贡·期末)如图,在均匀介质中,位于和处的两波源和沿轴方向不断振动,在轴上形成两列振幅均为、波速均为的相向传播的简谐横波,时刻的波形如图所示,则下列说法正确的是( )
A.波源和的起振方向都沿轴正方向
B.形成稳定干涉图样后,在间共有个加强点
C.时,处的质点偏离平衡位置的位移为
D.内,处的质点运动的路程为
【答案】B
【详解】A.波源的波传播到处的质点时,根据“上下坡法”可知振动方向向上;波源的波传播到处的质点时,根据“上下坡法”可知振动方向向下,可知波源和的起振方向相反,故A错误;
B.波长为,波速为,根据可得周期为
时刻两波源均处于波峰,振动步调一致(同相),形成稳定干涉图样后,设波源的波距离质点的距离为,波源的波距离质点的距离为,加强点满足,
在间,有,可得取,共有个加强点,故B正确;
C.波源的波传播到处的质点用时
波源的波传播到处的质点用时
时间差为,可得两波在时在处的质点引起的振动方向相同,合振动方向竖直向上,再经过时达到波峰,偏离平衡位置的位移为,故C错误;
D. 波源距离处的质点的距离为
波源距离处的质点的距离为
可得,可知处的质点是振动减弱点。
时刻开始计时,波源的波传播到处的质点用时
波源的波传播到处的质点用时
可知处的质点的振动时间为,即两个周期,可得路程为,故D错误。
故选B。
7.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.该列波起振方向沿y轴负方向
B.时,质点P4的速度最大
C.时,质点P3和质点P5相位相同
D.该列绳波的波速为
【答案】D
【详解】A.波沿x轴正方向传播,根据同侧法可知,质点沿y轴正方向振动,因此该列波起振方向沿y轴正方向,故A错误;
B.时,质点在最大位移处,速度最小且为0,故B错误;
C.时,质点和质点位移相同,振动方向相反,因此相位不同,故C错误;
D.由图可知,该波波长为8a,则波速,故D正确。
故选D。
8.(25-26高二下·重庆九龙坡区·期末)同一个波源发出的两列横波同时在水中和空气中传播,某时刻的波动图像如图中实线和虚线所示。已知该波在水中的速度大于空气中的速度,下列说法中正确的是( )
A.波在水中波长较大,b是水中的波动图像
B.波在空气中波长较大,b是空气中的波动图像
C.水中质点振动频率较高,a是水中的波动图像
D.空气中质点振动频率较高,a是空气中的波动图像
【答案】A
【详解】AB.同一个波源发出的两列横波,其频率相同,根据,且该波在水中的速度大于空气中的速度,可知波在水中的波长较大,由图可知,的波长较大,所以是水中的波动图像,故A正确,B错误;
CD.同一个波源发出的两列横波,频率相同,因此水中和空气中质点振动频率相同,故CD错误。
故选A。
题型二、波的图像的选择
9.(25-26高二下·广西钦州·期末)水平面内有A、B、C三点,其中A、B两点处固定有简谐波源,t=0时刻,两波源均竖直向上开始振动,振幅均为2 m,频率均为0.5 Hz,C点到A、B两点的距离分别为LAC=1 m、LBC=2 m,已知A、B、C三点处于同种均匀介质中,该介质中的简谐横波的传播速度为0.5 m/s,取竖直向上为正方向,则下列关于C点的振动图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】已知波速,频率
可得: 波长,周期
BCD.A波传到C的时间; B波传到C的时间:
因此:两波都未到达C点,C点位移始终为,故BCD错误;
A.,只有A波传到C,振幅为,起振方向向上,选项中的图像符合。
,两波都到达C,路程差,两波源起振方向相同,因此C点为振动加强点,总振幅为,选项中的图像符合,故A正确。
故选A。
10.如图所示是某同学设计的探究机械波在小提琴琴弦上传播性质的装置,琴弦固定在O、Q两点间,a、b是琴弦上相距一定距离的两个质点。信号发生器产生一定频率的正弦波,通过驱动线圈在琴弦O端产生竖直向上振动的同频率正弦波,沿琴弦向Q点传播。当质点a第一次刚好回到平衡位置时,正弦波恰好传播到质点b位置,此时质点a、b之间的波形为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
当质点第一次刚好回到平衡位置时,经过的时间为半个周期,机械波向前传播的距离为半个波长,即、之间的波形为半个波长。端的起振方向竖直向上,则介质中各个质点的起振方向均竖直向上,当波传到质点时,质点的起振方向竖直向上,质点的振动方向向下,根据波传播到质点时质点、的振动方向可知,、之间的波形应为。
故选B。
11.一列简谐横波沿x轴正向传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时,简谐波的波动图像应为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由O点的振动图像可知,周期为,设原点处的质点的振动方程为
根据振动方程,当时有
解得
那么在时刻
根据振动图像可知,在时刻处的质点在y轴负向向上振动,根据“同侧法”可判断当波沿x轴正向传播时,波形为A所示。
故选A。
12.某振源位于坐标原点处,t=0时从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,沿x轴正方向发出一列横波。则时的波形图为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】 时振源从平衡位置开始沿 轴正方向运动,经过 ,振源振动了 个周期,此时振源应到达波谷位置,且波向前传播了个波长,故选A。
13.如图(a)所示,平面内等边三角形ABC的BC边中点有一波源S,其垂直于平面方向的振动图像如图(b)所示,从0时刻开始,波在平面内从S向四周传播,当时,AB、AC上有质点开始振动,实线和虚线分别表示波峰和波谷,下列时刻与对应示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题图(b)可知,波源S的振动周期
设波源S振动形成波的波速为,时该波刚好传到AB、AC边上,传播的最短距离如图1所示,则有
说明波传播一个周期正好传播到B、C两点,又波源S的起振方向竖直向下,绘制出不同时刻的波形图分别如图2、图3、图4、图5所示,对比选项可知,C可能正确。
故选C。
14.O、P、Q为软绳上的三点,t=0时刻手持O点由平衡位置开始在竖直方向做简谐运动,至t1时刻恰好完成三次全振动,此时绳上OQ间形成的波形如图所示,下列四幅位移—时间图像中能反映Q点在0~t1时间内运动情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设振动周期为,波长为,波速为。由波形可知
又,故波从点传播到点所用时间为=
因,所以点在时才开始振动,到时恰好振动了,即一个半周期。波沿到方向传播,时点处的波形沿传播方向下降,根据“下坡上”可知点正向上运动。时点的运动状态与时相同,而点处的波形沿传播方向上升,根据“上坡下”可知点在时从平衡位置向下运动,所以点开始振动时也向下。因此点的振动图像应从平衡位置先向下,在一个半周期后回到平衡位置且速度向上。
故选A。
15.(25-26高二下·四川泸州·期末)在xOy直角坐标系中,平衡位置位于O点的波源沿y轴振动,形成沿x轴传播的简谐横波,波源的位移y随时间t变化的关系为。则该简谐波在t=T时刻的波形为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由,可知,在前的短时间内,且随着增大,增大到零,所以波源在时位于平衡位置并沿轴正方向运动。机械波向轴正、负两个方向传播,邻近点的质点振动状态均比波源稍滞后,故它们的位移均为负,且波形关于轴对称。
故选A。
题型三、振动图像与波形图结合
16.(25-26高二下·广东广州越秀区·期末)图(a)为一列简谐横波在某一时刻的波形图,、两质点平衡位置的横坐标分别为和;图(b)为质点从该时刻开始计时的振动图像。则下列关于该列波说法正确的是( )
A.波长为10m B.波速为
C.沿轴正方向传播 D.时,质点的速度沿轴正方向
【答案】D
【详解】A.由图(a)可得,波长为,故A错误;
B.由图(b)可得,周期为
所以,波速为,故B错误;
C.由图(b)可得,下一瞬间质点向轴正方向运动,根据“同侧法”可得,波沿轴负方向传播,故C错误;
D.由C选项分析得,波沿轴负方向传播,根据“同侧法”可得,在时,质点沿轴负方向运动。
又
间隔时间为半个周期的奇数倍,可得时质点的运动状态与时相反,即时,质点的速度沿轴正方向,故D正确。
故选D。
17.(25-26高二下·北京石景山区·期末)一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该横波沿x轴负方向传播
B.质点N该时刻向y轴负方向运动
C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点
D.该时刻质点K与M的加速度相同
【答案】A
【详解】AB.由题图乙知,开始计时时刻,即0时刻质点N向上振动,再结合题图甲,根据同侧法可知该横波沿x轴负方向传播,故A正确,B错误;
C.横波传播时,质点不随波迁移,故C错误;
D.该时刻质点K与M的速度为零,加速度大小相等,但方向相反,故D错误。
故选A。
18.(25-26高二下·吉林部分校·期末)某人手持一系有彩带的细棒,沿竖直方向上下抖动彩带的一端,彩带随之上下起伏形成波浪,波形沿着彩带向前传播,我们可将该波浪看成简谐横波。零时刻彩带上的波形如图甲所示,平衡位置为处的质点的振动图像如图乙所示,质点的平衡位置为。下列说法正确的是( )
A.该横波沿轴负方向传播且传播速度大小为
B.1.5 s时质点、的速度大小相等、方向相反
C.0.5 s时质点、的加速度相同
D.2 s时质点运动至处
【答案】B
【详解】A.由图甲得波长,由图乙得周期,传播速率为=;图甲中点右侧波形向上,图乙显示时点向下运动,故波沿轴正方向传播,故A错误;
B.,时,、两质点的相位分别为和,由简谐运动速度与相位的关系可知两者速度大小相等、方向相反,故B正确;
C.时,、两质点的相位分别为和,两者位移方向相反,由
可知加速度方向相反,故C错误;
D.横波传播时,质点只在平衡位置附近沿竖直方向振动,横坐标不变,不会运动到处,故D错误。
故选B。
19.(25-26高二下·四川内江·期末)一列沿x轴传播的简谐横波,在𝑡=8s时的波形如图甲所示,位于x=6m处的质点M的振动图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.该波的波速为8m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.在t=2s时刻,质点M的加速度最大
D.质点M的位移y随时间t变化的关系式为(cm)
【答案】B
【详解】A.由甲图可知波长为,由乙图可知周期为,根据波速公式有
代入数据解得
故A错误;
B.由乙图可知在时刻质点处于平衡位置且向轴正方向运动,结合甲图根据波形平移法可知该波沿轴负方向传播,故B正确;
C.由乙图可知在时刻质点处于平衡位置,其位移为,此时质点所受回复力为,根据牛顿第二定律有
解得
可知此时质点的加速度最小,故C错误;
D.由图可知质点振动的振幅为,根据角速度公式有
代入数据解得
由于质点在时刻处于平衡位置且向轴正方向运动,可知其位移随时间变化的关系式为
代入数据解得
故D错误。
故选B。
20.(25-26高二上·湖北孝感重点中学5G联合体·期中)一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.处质点的振动方程为
代入
可知处质点的位移为
此时该质点处于平衡位置,故A、B错误;
CD.由振动方程可知,在的下一时刻,在处质点向轴正方向振动,波沿轴负方向传播,依据微平移法可知,右侧相邻质点偏离平衡位置处于的正半轴,故C正确,D错误。
故选C。
21.(25-26高三下·云南保山龙陵县第一中学·期中)如图甲所示为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图,P为平衡位置在x=0.7m处的质点,Q为平衡位置在x=1.2m处的质点;如图乙所示为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.t=0.2s时,质点P正在做加速运动
C.当质点Q处于波峰时,质点P可能处于波谷
D.从t1=0.2s到t2=0.4s,质点P通过的路程为7.5cm
【答案】B
【详解】A.由图乙可知时质点向下振动,由图甲结合同侧法可知,该波沿轴正方向传播,故A错误;
B.该波沿轴正方向传播,可知时质点向上振动,由于离平衡位置越近,振动速度越大,所以质点P正在做加速运动,故B正确;
C.由于质点、平衡位置的距离小于半个波长,所以当质点处于波峰时,质点不可能处于波谷,故C错误;
D.由图乙可知周期为;从到,由于,则质点通过的路程为,故D错误。
故选B。
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题
22.(25-26高二上·江苏南通·期末)向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题图可知,孔A跟波长相比相差不多,因此,从孔A传出的波有明显的衍射现象;孔B跟波长相比相差较大,因此,从孔B传出的波的衍射现象不明显,几乎只沿直线传播。另外,在画通过孔A、B的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A、B为圆心的。
故选A。
23.如图中属于明显衍射现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图A是波从一种介质传到另一种介质,属于波的折射现象,故A错误;
B.图B是波绕过与波长相差不多的障碍物继续传播的现象,属于明显的衍射现象,故B正确;
C.图C属于波的叠加现象,故C错误;
D.图D属于波的多普勒效应现象,故D错误。
故选B。
24.如图所示,一均匀介质中方波甲的一个完整波形向右传播,波峰为A,波谷为-2A,简谐横波的一个完整波形向左传播,振幅为A,方波的波峰、波谷宽度与简谐横波的半波长相等。某时刻两波分别传到M、N两点,则之后x轴上M、N间某质点的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图中初始时刻位移从-2A减小,则该质点到M、N的距离相等,根据波的叠加原理可知,位移应先减小为-A,再增大至-2A;接着位移应从A减小至0,再增大到A,故A错误;
B.图中质点初始时按照正弦曲线振动,则该质点靠近N,质点先振动到0.5A,再与方波相遇叠加,根据波的叠加原理可知B图符合质点的振动,故B正确;
C.图中质点初始时按照正弦曲线振动,则该质点进一步靠近N,质点振动时间后,两列波叠加,此后质点的最大位移为-3A,故C错误;
D.图中质点初始时按照方波的形式振动,则该质点靠近M,最后质点应以正弦曲线振动,故D错误;
故选B。
25.平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。规定垂直纸面向外为振动的正方向,波峰用实线表示,波谷用虚线表示。P点位于其正向最大位移处,曲线ab上的所有点均为振动加强点。则下列图中符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】P点位于其正向最大位移处,说明其处于波峰与波峰叠加。
曲线ab上的所有点均为振动加强点,说明连线上的所有点均为波峰与波峰或波谷与波谷叠加。
故选B。
26.钱塘江大潮,在中国文化中是时序节律、民俗精神的多重象征。如图甲所示,某次观测到产生鱼鳞潮的两列振幅均为的水波以的速度向前行进,假设本次鱼鳞潮的水波波长为,其模型可简化为图乙所示。实线表示波峰,虚线表示波谷。为的中点,是延长线上与点相距的点,与点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰。则下列正确的是( )
A.图中、两点振动始终加强,而点振动始终减弱
B.此时点的振动方向向下
C.图示时刻、两点间的高度差为
D.从图示时刻再经,点开始振动
【答案】B
【详解】A.稳定的鱼鳞区域是波的干涉图样,波峰遇波峰振动加强,波谷遇波谷振动也加强,波峰遇波谷振动才减弱,因此、、三点振动始终加强,故A错误;
B.根据同侧法,此时的振动方向向下,故B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,故C错误;
D.波从传到用时
实际情况是图示时刻点在波峰,波已经传到的前方,故此时波传到点用时小于,故D错误。
故选B。
题型五、基于图像的多解问题
27.(多选)(25-26高二下·辽宁葫芦岛普通高中·期末)如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波的波形图,实线为t0=0时刻的波形,虚线为t1=0.2s时刻的波形。关于该简谐横波的波速的可能值为( )
A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.25m/s
【答案】ACD
【详解】由图可知,实线波形中相邻两波峰分别在和处,所以波长为
虚线相对实线可能看作沿轴正方向平移了,也可能看作沿轴负方向平移了,且还可以多传播整数个波长。时间间隔为
若波沿轴正方向传播,则传播距离为,波速为,其中
当时,,A正确;当时,,D正确
若波沿轴负方向传播,则传播距离为,波速为,其中
当时,,C正确;不存在整数使波速为,B错误。
故选ACD。
28.(多选) (25-26高二下·海南海口部分校·期末)如图所示,实线和虚线分别表示简谐横波在和时刻的波形图。已知在时刻,平衡位置位于处的质点沿轴正方向运动,波的周期为,且,下列说法正确的是( )
A.简谐波沿轴负方向传播 B.简谐波的周期为
C.简谐波的周期为 D.简谐波的传播速率为
【答案】AC
【详解】A.根据“上坡下,下坡上”,已知时点沿轴正方向运动,说明处于下坡段,可得波沿轴负方向传播,故A正确;
BC.由图可知,该波波长
波沿负方向传播,从到
时间间隔满足
整理得周期
当不满足题意;
当时满足题意,故B错误,C正确;
D.波速公式,若则
此时,不满足题意,故D错误。
故选AC。
29.(多选) (25-26高二下·湖北襄阳·期末)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点,已知波源的振动周期为0.2s,某时刻A点在振动的最高点,B点在平衡位置,则下列说法正确的是( )
A.该波的波长可能为0.2m
B.若B点向下振动,则该波传播的最小速度为1m/s
C.若B点向上振动,则该波传播的最大速度为5m/s
D.质点B刚振动时,速度向右
【答案】AC
【详解】A.由题意知,波由波源向外传播,即波沿轴从点向点传播,已知某时刻点在最高点(波峰),点在平衡位置,若点向上振动,设波长为,根据波的空间周期性有
其中,解得波长的表达式为
当时,可知该波的波长为,故A正确;
B.若点向下振动,根据波的空间周期性有
其中,解得波长的表达式为
根据波速与波长、周期的关系有
代入数据解得波速的表达式为
当趋近于无穷大时,波速趋近于,可知该波没有大于零的最小传播速度,故B错误;
C.若点向上振动,结合对A选项的分析可知波长的表达式为
根据波速与波长、周期的关系有
代入数据解得波速的表达式为
当时波速最大,可得该波传播的最大速度为,故C正确;
D.该波为简谐横波,质点只在各自的平衡位置附近沿轴方向上下振动,不随波沿轴发生迁移,因此质点刚振动时速度不可能向右,故D错误。
故选AC。
30.(多选) (25-26高二下·吉林四平部分学校·期末)一列简谐横波在轴上传播,图甲和图乙分别为轴上距离为6m的两质点的振动图像。则下列说法正确的是( )
A.这列波的波长可能为
B.这列波的波长可能为
C.这列波的波速可能为
D.这列波的波速一定为
【答案】AC
【详解】由甲、乙振动图得周期。
时刻:质点(甲):位移,向负方向运动;质点(乙):位移为正向最大值,波峰位置。
若波的传播方向,两点间距,则
化简得
对应波速
若波的传播方向,两点间距,则
化简得
对应波速
故选AC。
31.(多选) (25-26高二下·北京第三十五中学·期末)一列沿x轴正向传播的简谐波,在和处的a、b两质点的振动图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该波的周期为 B.时刻,处质点的加速度最大
C.该波的波长可能为 D.该波的波速可能为
【答案】AD
【详解】A.从振动图像可得,质点振动完成一个全振动的时间为,即周期
波的周期等于质点振动周期,故A正确;
B.时刻,处的质点位于平衡位置处,此时质点所受回复力为0,则加速度为0,故B错误;
C.波沿正方向传播,时刻,在波峰,在平衡位置向上运动,两质点间距
相位差满足
解得波长可能值
若,则
解得
必须为非负整数,因此波长不可能为,故C错误;
D.波速
代入
解得
若,则
解得
符合为整数的要求,因此波速可能为,故D正确。
故选AD。
32.如图所示,实线和虚线分别是沿轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。
(1)求该波的波长和振幅;
(2)若波沿着轴负方向传播,且,求该波的速度大小;
(3)求在满足(2)的条件下原点点的振动方程。
【答案】(1);
(2)
(3)
【详解】(1)由波形图可知,振幅为最大位移,得;相邻波峰间距为波长,得
(2)波沿轴负方向传播,在
内,波形向左传播的距离为,其中,故有
整理得
由,得,结合为非负整数可知,故,因此该波的速度大小为
(3)由,整理得
在时,点位于波峰,取正弦形式时初相位可取,因此点的振动方程为
33.如图所示,实线和虚线分别表示沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图,已知在时刻,介质中x=0.6m处的质点P沿y轴正方向运动。求:
(1)该波的传播方向及周期的可能值;
(2)若T>0.2s,求波的传播速度;
(3)在第(2)问条件下,从时刻开始,介质中x=0.1m处的质点Q第1次到达波谷所用的时间。
【答案】(1)沿轴负方向,
(2)
(3)
【详解】(1)依题意,时刻,介质中处的质点沿轴正方向运动,根据同侧法,可知波沿轴负方向传播
根据波的多解性,有
得
(2)若,则,周期
由图可知,该波的波长,根据波长与波速的关系,有
(3)质点第1次到达波谷,波沿轴方向传播的距离
所用时间为
1.(2026·5月浙江省绍兴市·适考)如图甲所示,yOz平面的左右两侧存在两种不同的介质,x轴上两个相距0.8m的波源、对称分布在O点两侧,M点是y轴上一点。两波源同时起振,沿z轴方向持续振动发出简谐横波。已知的振幅为2cm,波在左侧介质的波速为0.25m/s。从振源起振开始计时,M点的振动图像如图乙所示。据此可知( )
A.、的起振方向相反 B.的振幅为1cm
C.在y轴上有2个振动加强点 D.波在右侧传播的波速为0.15m/s
【答案】B
【详解】B.由图乙可知,时,M点开始振动,有一列波传播到M点,此时M点振幅为
时,振动的振幅改变,另一列波传播到M点,由于M点的振幅总是减弱,两列波在M点发生干涉,且M点为振动减弱点,此时振幅
解得
根据振幅可以判断,时传播到M点的为,时传播到M点的为,的振幅为,故B正确;
A.由图乙可知,时,传播到M点,起振方向与M点开始振动方向一样,沿z轴向上;时,传播到M点,此时引起的振动在M点方向向下,传播到M点的振动方向与此时引起的振动方向相反,所以传播到M点时振动方向沿z轴向上,的起振方向沿z轴向上,、的起振方向相同,故A错误;
D.从图乙M点的振动图像可得,振动周期
已知波在左侧介质的波速为
由波长公式得
时,左侧波传播到M点,可得
根据对称性,可得
时,右侧波传播到M点,可得,故D错误;
C.由于两波源、对称,y轴上的任意一点到、对称,设距离为
则两列波传播到该点的时间,
时间差
当时,该点为振动加强点。
解得
由于
所以,在y轴上有无穷多个振动加强点,故C错误。
故选B。
2.如图所示,时刻,振源开始上下做简谐运动,振幅波沿着细绳向右传播,时刻,质点开始振动。下列说法正确的是( )
A.振源开始起振方向向下
B.振源振动的频率为
C.在内,振源通过的路程为
D.时刻后,质点和振源的振动步调完全一致
【答案】C
【详解】A.波在传播过程中,介质中任一质点开始振动的方向都与波源开始振动的方向相同。因此,质点在时刻开始振动时的方向就是振源的起振方向。由图,此时质点左侧相邻的质点位于平衡位置上方,因此点将向上振动,故振源开始起振方向向上,故A错误;
B.由图已知振源与质点之间有个波长,即
波从传到所用时间,因此波速
又由波速公式,可得
频率,故B错误;
C.一个周期内,振源完成一次全振动,经过的路程为,时间
因此,个周期经过的路程为,故C正确;
D.质点与振源之间的距离为,是半波长的奇数倍,因此两质点的振动步调始终相反,故D错误。
故选C。
3.一列简谐横波沿x轴方向传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m,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
B.从开始,质点P比Q质点早回到平衡位置
C.质点P的平衡位置位于处
D.该波的波速为
【答案】D
【详解】A.由图乙可知时刻,质点P沿y轴负方向运动,根据同侧法可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
D.N质点先向下运动至最低点再回到最高点,用时为,有
根据乙图可知波的周期为
时N点的位移为,振动方向向下,N质点的方程为
代入可得
当
计算可知时N点运动至最低点,可知N质点先向下运动至最低点的时间为,可知
联立可得该波的波速为,故D正确;
B.从开始,质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为;P质点先向下运动至最低点再回到平衡位置,可知用时大于,可知质点Q比质点P早回到平衡位置,故B错误;
C.P质点先向下运动至最低点再回到最高点的时间为,有
根据乙图可知P点振动方程为
可知时P点的位移为
又时P点运动至最低点,可知运动至最低点用时
可知
可得
可得,故C错误。
故选D。
4.一列简谐横波在某种均匀介质中沿x轴方向传播。P、Q是介质中相距L=10m的两质点,如图所示,在t=0时刻,P质点位于平衡位置向上振动,Q质点位于波谷位置。经过Δt=0.2s,Q质点第一次来到平衡位置,则下列说法正确的是( )
A.若该波沿x轴正方向传播,则该波波长可能为6m
B.若该波沿x轴负方向传播,则该波波长可能为6m
C.该波在介质中的传播速度可能为10m/s
D.该波在介质中的传播速度可能为12 m/s
【答案】C
【详解】A.若该波沿轴正方向传播,那么根据题意有
则,显然不可能等于,故A错误;
B.同理分析可知,若该波沿轴负方向传播,那么有
则,波长也不可能等于,故B错误;
CD.由题意可知,该波的周期,波速,若波沿轴正方向传播,则波速为
若波沿轴负方向传播,则波速为
显然当波沿轴正方向传播且时,传播速度为;无论波沿轴正方向还是负方向传播,传播速度都不可能为,故C正确,D错误。
故选C。
5.一列简谐波沿x轴方向传播,t=0.25s时的波形如图甲所示。P、Q、M为x轴上三个质点,质点P的平衡位置在x=7m处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为90m/s,沿x轴正方向传播
B.质点M的平衡位置坐标为14m
C.至少再经过0.2s,质点 P、Q的位移相同
D.从t=0.25s开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
【答案】D
【详解】AB.图乙可知0.25s时P质点沿y轴负方向运动,结合图甲,同侧法可知该波沿x轴正方向传播;图乙可知周期,则0.25s时质点P的纵坐标为
由波动规律可知PQ间距
解得,则
质点M的平衡位置坐标为,故AB错误;
C.0.2s恰好为半个周期,再经过半个周期质点P、Q的位移不可能相等,故C错误;
D.质点P第一次回到平衡位置用时
质点Q第一次回到平衡位置用时
则时间差,故D正确。
故选D。
6.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。
7.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。
8.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。
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专题01图像问题(原卷版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、波的图像的使用 1
题型二、波的图像的选择 6
题型三、振动图像与波形图结合 11
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题 15
题型五、基于图像的多解问题……………………………………………………..………………………………………………………………19
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、波的图像的使用
1.(25-26高二下·辽宁葫芦岛普通高中·期末)如图甲所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图。为传播介质中的三个质点,质点正沿y轴向下运动。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为4m
B.该波的振幅为8m
C.该波沿x轴正方向传播
D.b、两质点同时回到x轴
2.(25-26高二下·青海海东·期末)一列波沿轴正方向传播的图像如图所示,时刻波恰好传到质点。已知波的频率为。下列说法正确的是( )
A.该波的波长
B.质点起振的方向沿轴正方向
C.时,质点第一次运动到波峰
D.内,质点运动的路程为
3.、两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿方向传播,振幅为,波速为。在时刻的波形如图所示,则( )
A.此时处质点的位移为
B.此时处的质点正沿方向振动
C.、两列波的波长之比为3∶2
D.、两列波能形成稳定的干涉图样
4.(25-26高二下·北京丰台区·期末)手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点。t=0时O点从平衡位置开始振动,至t1=2 s时恰好完成两次全振动,绳上OQ间形成如图所示的波形(Q点之后未画出),下列说法正确的是( )
A.O点开始振动时方向向上
B.t1时刻P点运动方向向上
C.经过一个周期,质点P向右传播一个波长的距离
D.若O点振动加快,简谐波的波长将变小
5.(25-26高二下·天津耀华中学·期末)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稳定干涉,干涉图样如图乙所示(图中实线表示波峰,虚线表示波谷)。其中一列波在时刻的波形图如图甲所示,已知该列波的周期,时刻处的质点沿轴正方向运动。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为,沿轴负方向传播
B.图乙中点的最大振幅为
C.图乙中点为振动减弱点,始终保持静止
D.图乙中点在内通过的路程为
6.(25-26高二下·四川宜宾、自贡·期末)如图,在均匀介质中,位于和处的两波源和沿轴方向不断振动,在轴上形成两列振幅均为、波速均为的相向传播的简谐横波,时刻的波形如图所示,则下列说法正确的是( )
A.波源和的起振方向都沿轴正方向
B.形成稳定干涉图样后,在间共有个加强点
C.时,处的质点偏离平衡位置的位移为
D.内,处的质点运动的路程为
7.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.该列波起振方向沿y轴负方向
B.时,质点P4的速度最大
C.时,质点P3和质点P5相位相同
D.该列绳波的波速为
8.(25-26高二下·重庆九龙坡区·期末)同一个波源发出的两列横波同时在水中和空气中传播,某时刻的波动图像如图中实线和虚线所示。已知该波在水中的速度大于空气中的速度,下列说法中正确的是( )
A.波在水中波长较大,b是水中的波动图像
B.波在空气中波长较大,b是空气中的波动图像
C.水中质点振动频率较高,a是水中的波动图像
D.空气中质点振动频率较高,a是空气中的波动图像
题型二、波的图像的选择
9.(25-26高二下·广西钦州·期末)水平面内有A、B、C三点,其中A、B两点处固定有简谐波源,t=0时刻,两波源均竖直向上开始振动,振幅均为2 m,频率均为0.5 Hz,C点到A、B两点的距离分别为LAC=1 m、LBC=2 m,已知A、B、C三点处于同种均匀介质中,该介质中的简谐横波的传播速度为0.5 m/s,取竖直向上为正方向,则下列关于C点的振动图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示是某同学设计的探究机械波在小提琴琴弦上传播性质的装置,琴弦固定在O、Q两点间,a、b是琴弦上相距一定距离的两个质点。信号发生器产生一定频率的正弦波,通过驱动线圈在琴弦O端产生竖直向上振动的同频率正弦波,沿琴弦向Q点传播。当质点a第一次刚好回到平衡位置时,正弦波恰好传播到质点b位置,此时质点a、b之间的波形为( )
A. B.
C. D.
11.一列简谐横波沿x轴正向传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时,简谐波的波动图像应为( )
A. B.
C. D.
12.某振源位于坐标原点处,t=0时从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,沿x轴正方向发出一列横波。则时的波形图为( )
A. B.
C. D.
13.如图(a)所示,平面内等边三角形ABC的BC边中点有一波源S,其垂直于平面方向的振动图像如图(b)所示,从0时刻开始,波在平面内从S向四周传播,当时,AB、AC上有质点开始振动,实线和虚线分别表示波峰和波谷,下列时刻与对应示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
14.O、P、Q为软绳上的三点,t=0时刻手持O点由平衡位置开始在竖直方向做简谐运动,至t1时刻恰好完成三次全振动,此时绳上OQ间形成的波形如图所示,下列四幅位移—时间图像中能反映Q点在0~t1时间内运动情况的是( )
A. B.
C. D.
15.(25-26高二下·四川泸州·期末)在xOy直角坐标系中,平衡位置位于O点的波源沿y轴振动,形成沿x轴传播的简谐横波,波源的位移y随时间t变化的关系为。则该简谐波在t=T时刻的波形为( )
A. B.
C. D.
题型三、振动图像与波形图结合
16.(25-26高二下·广东广州越秀区·期末)图(a)为一列简谐横波在某一时刻的波形图,、两质点平衡位置的横坐标分别为和;图(b)为质点从该时刻开始计时的振动图像。则下列关于该列波说法正确的是( )
A.波长为10m B.波速为
C.沿轴正方向传播 D.时,质点的速度沿轴正方向
17.(25-26高二下·北京石景山区·期末)一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该横波沿x轴负方向传播
B.质点N该时刻向y轴负方向运动
C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点
D.该时刻质点K与M的加速度相同
18.(25-26高二下·吉林部分校·期末)某人手持一系有彩带的细棒,沿竖直方向上下抖动彩带的一端,彩带随之上下起伏形成波浪,波形沿着彩带向前传播,我们可将该波浪看成简谐横波。零时刻彩带上的波形如图甲所示,平衡位置为处的质点的振动图像如图乙所示,质点的平衡位置为。下列说法正确的是( )
A.该横波沿轴负方向传播且传播速度大小为
B.1.5 s时质点、的速度大小相等、方向相反
C.0.5 s时质点、的加速度相同
D.2 s时质点运动至处
19.(25-26高二下·四川内江·期末)一列沿x轴传播的简谐横波,在𝑡=8s时的波形如图甲所示,位于x=6m处的质点M的振动图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.该波的波速为8m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.在t=2s时刻,质点M的加速度最大
D.质点M的位移y随时间t变化的关系式为(cm)
20.(25-26高二上·湖北孝感重点中学5G联合体·期中)一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是( )
A. B.
C. D.
21.(25-26高三下·云南保山龙陵县第一中学·期中)如图甲所示为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图,P为平衡位置在x=0.7m处的质点,Q为平衡位置在x=1.2m处的质点;如图乙所示为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.t=0.2s时,质点P正在做加速运动
C.当质点Q处于波峰时,质点P可能处于波谷
D.从t1=0.2s到t2=0.4s,质点P通过的路程为7.5cm
题型四、波的干涉与衍射中的图像问题
22.(25-26高二上·江苏南通·期末)向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
23.如图中属于明显衍射现象的是( )
A. B.
C. D.
24.如图所示,一均匀介质中方波甲的一个完整波形向右传播,波峰为A,波谷为-2A,简谐横波的一个完整波形向左传播,振幅为A,方波的波峰、波谷宽度与简谐横波的半波长相等。某时刻两波分别传到M、N两点,则之后x轴上M、N间某质点的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
25.平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。规定垂直纸面向外为振动的正方向,波峰用实线表示,波谷用虚线表示。P点位于其正向最大位移处,曲线ab上的所有点均为振动加强点。则下列图中符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
26.钱塘江大潮,在中国文化中是时序节律、民俗精神的多重象征。如图甲所示,某次观测到产生鱼鳞潮的两列振幅均为的水波以的速度向前行进,假设本次鱼鳞潮的水波波长为,其模型可简化为图乙所示。实线表示波峰,虚线表示波谷。为的中点,是延长线上与点相距的点,与点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰。则下列正确的是( )
A.图中、两点振动始终加强,而点振动始终减弱
B.此时点的振动方向向下
C.图示时刻、两点间的高度差为
D.从图示时刻再经,点开始振动
题型五、基于图像的多解问题
27.(多选)(25-26高二下·辽宁葫芦岛普通高中·期末)如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波的波形图,实线为t0=0时刻的波形,虚线为t1=0.2s时刻的波形。关于该简谐横波的波速的可能值为( )
A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.25m/s
28.(多选) (25-26高二下·海南海口部分校·期末)如图所示,实线和虚线分别表示简谐横波在和时刻的波形图。已知在时刻,平衡位置位于处的质点沿轴正方向运动,波的周期为,且,下列说法正确的是( )
A.简谐波沿轴负方向传播 B.简谐波的周期为
C.简谐波的周期为 D.简谐波的传播速率为
29.(多选) (25-26高二下·湖北襄阳·期末)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点,已知波源的振动周期为0.2s,某时刻A点在振动的最高点,B点在平衡位置,则下列说法正确的是( )
A.该波的波长可能为0.2m
B.若B点向下振动,则该波传播的最小速度为1m/s
C.若B点向上振动,则该波传播的最大速度为5m/s
D.质点B刚振动时,速度向右
30.(多选) (25-26高二下·吉林四平部分学校·期末)一列简谐横波在轴上传播,图甲和图乙分别为轴上距离为6m的两质点的振动图像。则下列说法正确的是( )
A.这列波的波长可能为
B.这列波的波长可能为
C.这列波的波速可能为
D.这列波的波速一定为
31.(多选) (25-26高二下·北京第三十五中学·期末)一列沿x轴正向传播的简谐波,在和处的a、b两质点的振动图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该波的周期为 B.时刻,处质点的加速度最大
C.该波的波长可能为 D.该波的波速可能为
32.如图所示,实线和虚线分别是沿轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。
(1)求该波的波长和振幅;
(2)若波沿着轴负方向传播,且,求该波的速度大小;
(3)求在满足(2)的条件下原点点的振动方程。
33.如图所示,实线和虚线分别表示沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图,已知在时刻,介质中x=0.6m处的质点P沿y轴正方向运动。求:
(1)该波的传播方向及周期的可能值;
(2)若T>0.2s,求波的传播速度;
(3)在第(2)问条件下,从时刻开始,介质中x=0.1m处的质点Q第1次到达波谷所用的时间。
1.(2026·5月浙江省绍兴市·适考)如图甲所示,yOz平面的左右两侧存在两种不同的介质,x轴上两个相距0.8m的波源、对称分布在O点两侧,M点是y轴上一点。两波源同时起振,沿z轴方向持续振动发出简谐横波。已知的振幅为2cm,波在左侧介质的波速为0.25m/s。从振源起振开始计时,M点的振动图像如图乙所示。据此可知( )
A.、的起振方向相反 B.的振幅为1cm
C.在y轴上有2个振动加强点 D.波在右侧传播的波速为0.15m/s
2.如图所示,时刻,振源开始上下做简谐运动,振幅波沿着细绳向右传播,时刻,质点开始振动。下列说法正确的是( )
A.振源开始起振方向向下
B.振源振动的频率为
C.在内,振源通过的路程为
D.时刻后,质点和振源的振动步调完全一致
3.一列简谐横波沿x轴方向传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m,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
B.从开始,质点P比Q质点早回到平衡位置
C.质点P的平衡位置位于处
D.该波的波速为
4.一列简谐横波在某种均匀介质中沿x轴方向传播。P、Q是介质中相距L=10m的两质点,如图所示,在t=0时刻,P质点位于平衡位置向上振动,Q质点位于波谷位置。经过Δt=0.2s,Q质点第一次来到平衡位置,则下列说法正确的是( )
A.若该波沿x轴正方向传播,则该波波长可能为6m
B.若该波沿x轴负方向传播,则该波波长可能为6m
C.该波在介质中的传播速度可能为10m/s
D.该波在介质中的传播速度可能为12 m/s
5.一列简谐波沿x轴方向传播,t=0.25s时的波形如图甲所示。P、Q、M为x轴上三个质点,质点P的平衡位置在x=7m处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为90m/s,沿x轴正方向传播
B.质点M的平衡位置坐标为14m
C.至少再经过0.2s,质点 P、Q的位移相同
D.从t=0.25s开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
6.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
7.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
8.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
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