10-第3章 五年高考真题练（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）江苏北京专版

**基本信息** 五年高考真题汇编，聚焦机械波核心考点，涵盖波长波速关系、振动波动图像综合、波的干涉等，通过真题情境与图像分析，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择（单选/多选）|14题|波长波速周期关系（第1题）、振动与波动图像综合（第6题）、波的干涉（第12题）|结合波形图与振动图像分析，突出波的多解问题（第8题），联系超声波检测实际应用（第13题）| |计算|1题|波的叠加（第11题）|综合波长读取、位移叠加及周期计算，体现科学推理能力|

五年高考真题练 考点1　波长、波速、周期的关系 1.(多选题)[2025重庆,8]一小浮筒(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 2.[2024广东,3]一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1 m/s,t=0时的波形如图所示。t=1 s时,x=1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为(　　) A.0　　B.0.1 m　　C.-0.1 m　　D.0.2 m 3.(多选题)[2025山东,9]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2 cm,波速均为1 m/s,M、N为介质中的质点。t=0时刻的波形图如图所示,M、N的位移均为1 cm。下列说法正确的是　(　　) A.甲波的周期为6 s B.乙波的波长为6 m C.t=6 s时,M向y轴正方向运动 D.t=6 s时,N向y轴负方向运动 4.(多选题)[2025天津,7]位于坐标原点的波源从平衡位置开始沿y轴运动,在均匀介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐波,P和Q是平衡位置分别位于x=3 m和x=7 m处的两质点,t=0时波形如图所示,此时Q刚开始振动,t=1 s时Q第一次到达波谷。则(　　) A.该波在此介质中的波速为2 m/s B.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 C.P的位移随时间变化的关系式为y=sin πt cm D.平衡位置位于x=9 m处的质点在t=6 s时第一次到达波峰 5.[2025云南,7]如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。t=0时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。t=1.5 s和t=2.5 s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则(　　) A.波速为2.5 m/s B.波源的平衡位置距离P点1.5 m C.t=1.0 s时,波源处于平衡位置且向下运动 D.t=5.5 s时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 考点2　振动图像和波动图像的综合 6.(多选题)[2024重庆,10]一列沿x轴传播的简谐波,在某时刻的波形图如图甲所示,一平衡位置与坐标原点距离为3 m的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,若该波的波长大于3 m。则　(　　) 　 A.最小波长为 m B.频率为 Hz C.最大波速为 m/s D.从该时刻开始2 s内该质点运动的路程为 cm 7(多选题)[2022山东,9]一列简谐横波沿x轴传播①,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=7 s时,简谐波的波动图像可能正确的是(　　) ①关键点拨　波的传播方向没有确定。 考点3　波的多解问题 8.(多选题)[2025陕晋青宁,8]一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于1 m,a、b为介质中平衡位置相距2 m的两质点,其振动图像如图所示。则t=0时的波形图可能为(　　) 　　　　 　　　　 9[2023海南,4]下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像①,下列说法正确的是(　　)  　 A.该波的周期是5 s B.该波的波速是3 m/s C.4 s时P质点向上振动 D.4 s时Q质点向上振动 ①关键点拨　两质点振动方向始终相反,据此判断6 m与波长λ的关系。 考点4　波的叠加 10.(多选题)[2024山东,9]甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2 m/s。t=0时刻二者在x=2 m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2 m处的质点P,下列说法正确的是(　　) A.t=0.5 s时,P偏离平衡位置的位移为0 B.t=0.5 s时,P偏离平衡位置的位移为-2 cm C.t=1.0 s时,P向y轴正方向运动 D.t=1.0 s时,P向y轴负方向运动 11.[2025广西,13]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340 m/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x=0和x=0.375 m处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移。 (3)求这两列波叠加后的周期。 考点5　波的干涉 12.[2025黑吉辽蒙,5]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。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(　　) 　　　 13[2024江西,6]如图(a)所示,利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中,入射波为连续的正弦信号,探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号,分别如图(b)、(c)所示①。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s②。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是(　　)  　　 A.振动减弱;d=4.725 mm B.振动加强;d=4.725 mm C.振动减弱;d=9.45 mm D.振动加强;d=9.45 mm ①②关键点拨　读出时间差,已知波速,可计算d。 14.(多选题)[2025浙江1月,12]如图1所示,两波源S1和S2分别位于x=0与x=12 m处,以x=6 m为边界,两侧为不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动,其振动图像相同,如图2所示。t=0.1 s时x=4 m与x=6 m两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响,则(　　) A.t=0.15 s时两列波开始相遇 B.在6 m<x≤12 m间S2波的波长为1.2 m C.两列波叠加稳定后,x=8.4 m处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后,在0<x<6 m间共有7个加强点 自主招生 15.[清华大学THUSSAT诊断性测试]波源O从0时刻开始向上振动,在t1时刻的波形如图所示,已知在图示空间第一次出现如图所示的波形。则此波的速度为(　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 答案与分层梯度式解析 五年高考真题练 1.AD　 题图解读 由题可知,某时刻第1圈实线的半径为r,第3圈实线的半径为9r,可得2λ=9r-r,该波的波长λ=4r,A正确;该波在水中的波速为v=λf=4rf,B错误;由λ=4r可得此时第1圈实线的半径为r=λ,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,再经过=T,浮筒将运动到最低点,C错误,D正确。 2.B　由题图可知该简谐横波的波长为λ=2 m,波速为1 m/s,所以周期为T===2 s,则经过Δt=1 s=,x=1.5 m处的质点从波谷运动半个周期到达波峰处,t=1 s时,x=1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为0.1 m,选项B正确。 一题多解　t=0时,x=1.5 m处质点位于波谷,0~1 s时间内波沿x轴正方向传播了1 m,则x=0.5 m处的质点的振动形式传播到x=1.5 m处,x=1.5 m处质点在t=1 s时处于波峰,其相对平衡位置的位移为0.1 m,选项B正确。 3.BD　由题图知,甲波的波长λ甲=4 m,甲波的周期T甲==4 s,A错误。由题图知λ乙=4 m,解得λ乙=6 m,B正确。根据“同侧法”,结合甲波的传播方向可知t=0时质点M向y轴正方向运动,当t=6 s=T甲时,质点M的位移yM=-1 cm,向y轴负方向运动;乙波的周期T乙==6 s,根据“同侧法”,结合乙波的传播方向可知t=0时质点N向y轴负方向运动,当t=6 s=T乙时,质点N的位移yN=1 cm,向y轴负方向运动,C错误,D正确。 4.AB　波沿x轴正方向传播,由图根据同侧法可知,Q点开始振动时的运动方向沿y轴负方向,则波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向,该波的波长为λ=2×(7-3) m=8 m,周期为T=4×1 s=4 s,则该波在此介质中的波速为v==2 m/s,A、B正确;由同侧法可知,此时(t=0时)P点从平衡位置沿y轴正方向振动,初相是φ=0,振幅为A=1 cm,则P的位移随时间变化的关系式为y=A sin = sin t cm,C错误;该波传播到x=9 m处的时间为t'= s=1 s,质点起振方向沿y轴负方向,则第一次到达波峰的时间为t″=T=3 s,则平衡位置位于x=9 m处的质点第一次到达波峰的时间为t=t'+t″=4 s,D错误。 一题多解　D选项:距x=9 m处最近的波峰在x=1 m处,x=9 m处的质点第一次到达波峰所用时间t==4 s,D错误。 5.D　由题图可知,λ=4 m,T=2 s,所以v==2 m/s,A错误;由于P点左侧形成波形先于Q点右侧形成波形,故波源的平衡位置在矩形区域中更靠近P点处,如图所示,结合波形可确定波源平衡位置距P点1 m,B错误;t=1.5 s时,P点处于平衡位置且向上运动,故可知t=1.0 s时,P点处于波谷,又由于P点平衡位置距波源1 m=,故可推知波源此时处于平衡位置且向上运动,C错误;t=2.5 s时,平衡位置在P、Q的两质点均在平衡位置,t'=5.5 s-2.5 s=3 s=T,则t=5.5 s时两质点仍在平衡位置,故位移相同,D正确。 6.BD　根据题图乙写出平衡位置与坐标原点距离为3 m的质点的振动方程y=sin (ωt+φ) cm,代入点和(2 s,0),解得φ=,ω= rad/s,可得T=2.4 s,f= Hz,B正确;在题图甲中标出位移为 cm的质点P、Q,若波沿x轴正方向传播则为Q点,则有λ=3 m,得λ=9 m,若波沿x轴负方向传播则为P点,有λ'=3 m,得λ'=18 m,A错误;根据v=,可得v=3.75 m/s,v'=7.5 m/s,C错误;根据题图乙计算该质点在2 s内运动的路程为s= cm= cm,D正确。 考情分析　以波形图和质点的振动图像为情境设问,是高考中对机械波板块常见的考查方式,是必须熟练掌握的题型。 7.AC 题图解读 t=7 s时,平衡位置位于坐标原点的质点在平衡位置下方且沿y轴负方向振动,因此t=7 s时,若波沿x轴正方向传播,波形如C所示;若波沿x轴负方向传播,波形如A所示。故选A、C。 8.AD　B选项中波长小于1 m,B错误。t=0时刻,b应位于负向最大位移处,C错误;A、D选项图满足波长λ>1 m,以及t=0时刻a在平衡位置、b在负向最大位移处,A、D正确。 9.C 关键点拨 　　波传播过程中存在空间上的周期性,P、Q两质点振动方向始终相反,波长有多组解,对应的波速有多组值。 由振动图像可看出该波的周期T=4 s,A错误;由于Q、P两个质点振动方向始终相反,则可知两者间距离满足λ=6 m(n=0,1,2,…)(破题关键),则波速v== m/s(n=0,1,2,…),B错误;由P质点的振动图像可看出,4 s时P质点在平衡位置向上振动,C正确;由Q质点的振动图像可看出,4 s时Q质点在平衡位置向下振动,D错误。  10.BC 关键点拨 　　首先明确两列波在同一均匀介质中传播,其传播速度相同;其次判断两列波到达质点P时各自的运动情况,再根据两者振动情况判断出质点P的振动情况。 t=0.5 s时,Δx=v·Δt=1 m,甲波波谷传到P,乙波的平衡位置传到P,则此时P偏离平衡位置的位移为-2 cm,故B正确。t=1.0 s时,Δx'=v·Δt'=2 m,甲波和乙波的平衡位置均传到P,且都沿y轴正方向运动,故C正确。 一题多解　由题图知,乙波的波长为λ乙=2 m,周期T乙==1 s,甲波的波长为λ甲=4 m,周期T甲==2 s,由同侧法知,t=0时刻,甲波在P点引起的振动方向向下,乙波在P点引起的振动方向向上,Δt=0.5 s=T乙=T甲,甲波波谷传到P点,乙波平衡位置传到P点,由波的叠加知,P偏离平衡位置的位移为-2 cm,选项B正确,A错误;Δt=1 s=T乙=T甲,甲、乙两波平衡位置均传到P点且向上振动,由波的叠加知,P向y轴正方向运动,选项C正确,D错误。 11.答案　(1)0.5 m　1.0 m　(2)2 μm　- μm　(3) s 解析　(1)由题图甲可知,4λ甲=2.0 m 解得λ甲=0.5 m 由题图乙可知,2λ乙=2.0 m 解得λ乙=1.0 m (2)由题图甲、乙可知,该时刻,图甲的波和图乙的波在x=0处偏离平衡位置的位移均为1.0 μm 因此这两列波叠加后在x=0处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移为y0=2 μm 该时刻,图甲中的波使x=0.375 m=λ甲处的质点偏离平衡位置的位移为0 图乙中的波使x=0.375 m=λ乙处的质点偏离平衡位置的位移为- μm 因此这两列波叠加后在x=0.375 m处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移为y0.375=- μm (3)这两列波叠加后的波长λ=1.0 m 根据波长、波速与周期的关系有λ=vT,其中v=340 m/s 代入数据解得T= s 12.C　由题P点位于其最大正位移处,是两列波的波峰与波峰相交处,可知B、D错误;根据波的干涉规律可知,A图曲线ab上的点存在振动加强点,而C图可满足曲线ab上的点均为振动减弱点,A错误,C正确。 　 　 13.A 真题降维 根据反射信号图像可知,超声波的传播周期为T=2×10-7 s,波速v=6 300 m/s,则超声波在机翼材料中的波长λ=vT=1.26×10-3 m,两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt=1.5×10-6 s,故两个反射信号的路程差2d=vΔt=9.45×10-3 m=λ,解得d=4.725 mm,两个反射信号在探头处振动减弱,选项A正确。 一题多解　t=1.5 μs=7T时探头处机翼表面的反射信号在平衡位置且振动方向沿y轴负方向,缺陷表面的反射信号在平衡位置且振动方向沿y轴正方向,这两个反射信号在探头处的叠加效果为振动减弱。 14.BC　波在x=6 m左侧的波速v1= m/s=40 m/s,右侧的波速v2= m/s=60 m/s,设从0.1 s开始,再经过Δt时间两波相遇,则Δt==0.025 s,所以t1=0.1 s+0.025 s=0.125 s,选项A错误;在6 m<x≤12 m间,S2波的波长为λ2=v2T=60×0.02 m=1.2 m,选项B正确;左侧波传到x=8.4 m时所用时间为t'= s=0.19 s,此时右侧波在该质点已经振动Δt=0.19 s- s=0.13 s=6T,即此刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动,右侧波在该点的振动在平衡位置向下振动,可知该点的振动减弱,选项C正确;当右侧波传到x=6 m位置时所用时间为0.1 s=5T,即此时x=6 m处质点从平衡位置向上振动,此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动(将x=0处和x=6 m处看作波源),即振动方向相同,可知平衡位置在0<x<6 m内的点与x=0和x=6 m两点的路程差为波长整数倍时振动加强,波在该区间内的波长λ1=v1T=40×0.02 m=0.8 m,可知x-(6 m-x)=nλ=0.8n(m),即x=(3+0.4n) m(n为整数),其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7,则共有15个振动加强点,选项D错误。 名师点津　(1)本题中以x=6 m为边界,两侧为不同的均匀介质,两侧介质中的波速不同(同时不要忽略一列波经边界后的波速变化,这是容易出错的地方)。 (2)两不同介质中,波长不同,这时要判断振动加强点与减弱点,可在同一介质中重新定义两个“波源”(如本题中选择了x=0与x=6 m的两点),再根据一般方法去确定振动加强点与减弱点。 15.B　由同侧法可知,t1时刻O点向下振动,O'质点在最低点向上振动,由题意可知从0时刻到t1时刻经过,即=t1,由图可知λ=a,由公式v=,联立解得v=,选项B正确,A、C、D错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $