10-第3章 三年高考模拟练（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦机械波核心知识，涵盖波的干涉、传播速度及简谐横波的图像与振动分析，通过水波干涉图样、石子落水波形等实例导入，衔接振动知识，构建从振动到波传播的学习支架。 其亮点在于精选2024-2026年江苏、河北等地期中联考及八省联考题，注重科学推理与模型建构，如结合波形图和振动图像分析波速、传播方向及质点运动，助力学生提升科学思维，教师可通过丰富实例及详细解析优化教学效率。

第3章 机械波 第1讲　描述运动的基本概念 三年高考模拟练 第1讲　描述运动的基本概念 应用实践 1.[2024江苏盐城期中联考]两列相干水波的干涉图样如图所示,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。 已知两列波的振幅均为5 cm,C点是B、E连线的中点,下列说法正确的是 ( ) A.图示时刻A、B两点的高度差为10 cm B.P点保持静止不动 C.C点为振动减弱点 D.再过半个周期,E点变为减弱点 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析    由于两列波的振幅均是5 cm,A点是波峰与波峰相遇的位置,则A点相对平衡位置高10 cm,B点是 波谷与波谷相遇的位置,则B点相对平衡位置低10 cm,所以A、B两点间的高度相差20 cm,A错误;P点为 波峰和波谷相遇的位置,为振动减弱点,且两列波的振幅相等,则P点保持静止不动,B正确;由于C点 为B、E连线的中点,可知图示时刻C点恰好位于两列波的平衡位置,经过 ,C点恰好位于两列波的波峰 与波峰的叠加处,即C点是振动加强点,C错误;E点为振动加强点,再过半个周期,E点仍为振动加强点,D 错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026河北沧州期中]三颗小石子先后在t0、t1、t2时刻落到平静的水面上,一段时间后激起的水波如图 中实线所示。已知图中的三个圆两两相切,圆心A、B、C在同一直线上,A、B两点之间的距离为l,则水 波的传播速度为 ( )   A. 　　　　　B. 　　　　　C. 　　　　　D.  　B     第1讲　描述运动的基本概念     关键点拨　     解析     由图可知t0、t1、t2时刻的石子分别落在B、C、A三点,且t2时刻石子落在A点时,B处石子激起的水波刚 好传播到A点,所以水波的传播速度为v= 。故选B。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[多选题][2024黑龙江哈尔滨九中期中]近年来,中科院研发的第三代横波探测成像测井仪在超深井中 实现了清晰的井外地质成像及8 340米 深度的探测纪录。图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻 的波形图,图乙为平衡位置在x=6 m处质点P的速度-时间(v-t)图像。下列说法正确的是 ( )        A.该波沿x轴负方向传播 B.波的传播速度大小为5 m/s C.在0.6 s内质点P运动的路程为3 m D.质点P在t=0.5 s时刻的位移为5 cm 　ABD     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图乙可知,t=0时刻P质点速度为正向最大值,即正在平衡位置沿y轴正方向振动,根据“上下 坡法”可判断该波沿x轴负方向传播,A正确;由题图甲可知该波的波长为6 m,由题图乙可知该波的周期 为1.2 s,所以波速为v= =5 m/s,B正确;在0.6 s内质点P恰好振动了半个周期,运动的路程为s=2A=20 cm= 0.2 m,C错误;质点P的振动方程为y=A sin  t=10 sin  t cm,则质点P在t=0.5 s时刻的位移为y=10 sin   cm=5 cm,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[多选题][2025八省联考四川卷]一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2 cm,周期为T。已知在t=0时 刻波上相距50 cm的两质点a、b的位移都是  cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向运动,如图所 示,下列说法正确的是 ( ) A.在t= 时刻质点b速度最大 B.该列简谐横波波长可能为12 cm 　ABC     C.质点a、质点b的速度在某一时刻可以相同 D.当质点b的位移为2 cm时,质点a的位移为负 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设质点b的振动方程为yb=2 sin   t+φb  cm,代入t=0,可得yb=2 sin φb cm=  cm,结合b沿y轴正 向运动,解得φb= ,在t= 时刻,质点b的位移为yb=2 sin   cm=0,可知质点b刚好位于平衡位置, 速度最大,选项A正确;质点b的振动方程为yb=2 sin   cm,同理可得质点a的振动方程为ya=2 sin   cm,则a、b两个质点的振动时间差为Δt=nT+ = T(n=0,1,2,…),a、b两个质点的 距离为Δx=vΔt= vT= λ=50 cm(n=0,1,2,…),可得波长为λ=  cm(n=0,1,2,…),当n=4时,可 得λ=12 cm,选项B正确;因为a、b两个质点的振动时间差为Δt= T(n=0,1,2,…),可知当两质点分别 位于平衡位置的上、下方且离平衡位置距离相等时,两质点的速度相同,选项C正确;因为a、b两个质点 第1讲　描述运动的基本概念 的振动时间差为Δt= T(n=0,1,2,…),当质点b的位移为2 cm时,即质点b位于波峰时,质点a的位移为 正,选项D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[多选题][2026浙江舟山期末]均匀介质中有一三维坐标系,x、y轴在水平面内,z轴垂直于xOy平面。 波源O由平衡位置开始垂直xOy平面振动,产生的简谐横波在水平面内向四周传播,某时刻(设为t=0时 刻)出现如图甲所示的状态,实线圆、虚线圆分别表示波峰、波谷,且此时刻水平面内只有一圈波谷。 图乙是水平面内某一质点的振动图像。下列说法正确的是( ) A.该波遇到10 m大小的物体时不能发生衍射 B.t=0.15 s时质点B开始振动 　BD     C.图乙可能是距O点1.5 m远的质点D的振动图像 D.在0~1.25 s这段时间内,质点C运动的路程为40 cm 第1讲　描述运动的基本概念 解析　实线圆、虚线圆分别表示波峰、波谷,由图甲可知 λ=2 m-1 m=1 m,解得λ=2 m,该波遇到10 m大 小的物体时仍然能够发生衍射现象(衍射是波的特有现象),只是由于波长比10 m小得多,不能发生明显 的衍射现象,A错误;由图乙可知,周期为0.2 s,则波在该均匀介质中的传播速度v= =10 m/s,波源O由平 衡位置开始垂直xOy平面振动,由题此时刻(t=0时刻)水平面内只有x=1 m处一圈波谷,说明波刚传到x=2. 5 m处(波刚传到的质点一定处于平衡位置),x=4 m处的质点B开始振动的时刻为t= =  s=0.15 s,B 正确;由图乙可知,0时刻质点沿z轴正方向运动,对比图甲,结合同侧法可知,0时刻距O点1.5 m远的质点D 沿z轴负方向运动,C错误;由上述分析,0时刻,距离O点2.5 m处质点开始振动,由图甲可知xOC=  m= 5 m,质点C开始振动的时间tC=  s=0.25 s,在0~1.25 s这段时间内,质点C运动时间Δt=1.25 s-0.25 s=1. 0 s=5T,可知在0~1.25 s这段时间内,质点C运动的路程为5×4×2 cm=40 cm,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2024黑龙江齐齐哈尔期末]如图甲、乙分别为两列横波波源A、B的振动图像,两列波t=0时刻同时从 图丙的A、B两点开始向四周传播,并在t=1.5 s 时恰好在C点相遇,已知A、B相距0.6 m,C为AB中点,D距 A点0.15 m,EC⊥AB,E点到C点的距离为0.4 m,则 ( ) 　B     甲 乙 丙 A.在t=2.5 s到t=5 s的这段时间内,E点振动通过的路程为100 cm B.从t=0到t=3.75 s的这段时间内,D点振动通过的路程为90 cm C.直线AB上A、B外侧均为振动加强点 D.直线AB上A、B间(不包括A、B两点)共有6个点的振幅为0 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题意可知,A、B振动的周期相同,起振方向相反,相同时间传播的距离相同,所以波速大小相等, 为v= =0.2 m/s,波长λ=vT=0.2 m,波长也相等,A、B到E的距离相等,所以两个波源的振动形式传播到E 点时,振动方向始终相反,所以在t=2.5 s到t=5 s的这段时间内,E点振动通过的路程为零,故A错误;D点到 A、B的距离差是半波长的奇数倍,所以D点是振动加强点,A波源的振动形式传播到D需要tA= =0.75 s= T,B波源的振动形式传播到D需要tB= =2.25 s=2 T,所以从t=0到t=3.75 s的这段时间内,A的振动 形式传播到D后又完成了3个周期的振动,B的振动形式传播到D后又完成了1.5个周期的振动,所以D点 振动通过的路程为s=3×4×5 cm+1.5×4×5 cm=90 cm,故B正确;由题可知,A、B间距离是波长的整数倍,波 源起振方向相反,故直线AB上A、B外侧均为振动减弱点,故C错误;振动减弱点到A、B的距离差是波长 的整数倍,所以直线AB上A、B间(不包括A、B两点)振动减弱点到A的距离分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m、0.4 m、0.5 m,即共有5个振动减弱点,故D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026山东青岛期中]图甲为装满介质的容器截面图,C、A、O、B为介质表面的水平面上的四个点, 其中A和B是波源,O点位于不同深度的两部分介质分界线上。图乙和图丙分别是波源A和波源B振动 一个周期后形成的图像。波源B到容器底部B'的距离hB=0.4 m,xOA=3 m,xOB=1 m,容器左侧壁与水平地面 的夹角θ=45°。已知机械波在该均匀介质中的波速v与介质深度h的关系为v= ,g=10 m/s2。当t=0时 刻,两波源同时开始振动,t=0.75 s后O点振幅不再发生变化,求:   第1讲　描述运动的基本概念 (1)波源B在容器底部B'处的波长λB及波源A到容器底部A'的距离hA; (2)在A、C之间,距A点的距离为x时,波速vx与x的关系式; (3)t=1.5 s时,质点O运动的路程。 答案    (1)0.5 m    1.6 m    (2)vx=  m/s(或vx=  m/s)    (3)28 cm 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)由题可知,波源B在OB区域内的波速vB= =2 m/s 由图丙可知波源B的周期T=0.25 s 则波源B在容器底部B'处的波长λB=vBT=0.5 m 波源B的振动形式传到O点所用时间为tB= =0.5 s 由题t=0.75 s后O点振幅不再发生变化,可知波源A的振动形式传到O点所用时间tA=0.75 s 波源A在OA区域内的波速vA= =4 m/s 由vA= ,可得波源A到容器底部A'的距离hA=1.6 m (2)由几何关系可得,在A、C之间,距A点的距离为x时,深度hx=hA-x=(1.6-x) m 则波速vx与x的关系式vx= =  m/s(或vx=  m/s) (3)由图乙、图丙可得波源A的振幅A1=5 cm,波源B的振幅A2=4 cm 第1讲　描述运动的基本概念 当波源A的振动形式传到O点时,O点以波源B的振动形式振动了Δt=tA-tB=0.25 s=T 所以质点O先运动了s1=4A2=16 cm t=0.75 s后,在O点发生干涉,由于两波源振动步调相反,故此时振幅A=A1-A2=1 cm 在t=0.75 s至t=1.5 s之间,质点振动了 1.5 s-0.75 s=0.75 s=3T 则质点O运动了s2=3×4A=12 cm 质点O运动的总路程为s=s1+s2=28 cm 第1讲　描述运动的基本概念 $