课时跟踪检测(44) 机械波(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

**基本信息** 聚焦机械波核心素养，以高考真题为载体，系统整合概念辨析、传播规律、叠加干涉及图像综合的解题方法，构建"概念-规律-应用"递进式训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|2题|振动与传播方向关系判断|纵波/横波概念→质点振动与波传播的区别| |传播规律|3题|λ=vT公式应用、同侧法、上下坡法|波长周期波速关系→波形平移与质点振动分析| |叠加干涉|2题|路程差判断加强减弱点|波的独立传播原理→干涉条件及应用| |图像综合|2题|波形与振动图像对应分析|振动方程→波形图时空转换| |计算应用|1题|波长公式与叠加原理|波动图像读取→多波叠加位移计算|

课时跟踪检测(四十四)　机械波 1.(2025·安徽高考)如图所示,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)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.S、P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.(2025·陕西汉中模拟)某时刻手握水平绳的右端沿竖直方向振动,振幅为0.1 m,经过0.6 s停止振动,形成一列简谐波沿绳传播。某一时刻的波形如图中虚线所示,又经过Δt,波形如图中实线所示,M、N两点间的距离为1.5 m。下列说法正确的是 (　　) A.起振方向向下 B.波速为2.5 m/s C.Δt为0.4 s D.N处质点经过的总路程为0.3 m 4.一列沿x轴负方向传播的简谐横波,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,其位移随时间的变化关系为y=Asin(5πt),则在t=1.0 s 时的波形可能是 (　　) 5.(2025·黑吉辽蒙高考)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 (　　) 6.(2025·山东高考)(多选)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,质点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,质点M向y轴正方向运动 D.t=6 s时,质点N向y轴负方向运动 7.(2025·安徽黄山模拟)如图1所示,均匀介质中有一直角三角形ABC,A、B两点处的波源同时开始振动,振动图像分别如图2、3所示,产生的两列横波在该介质中的传播速度均为1 m/s。已知∠B=90°,AB=4 m,BC=3 m,下列说法正确的是 (　　) A.C点为振动加强点 B.0~6 s内,C处质点通过的路程为36 cm C.AC间有3个振动减弱点(不含A、C点) D.t=103 s时,C处质点位于波谷 8.(2025·陕晋宁青高考)(多选)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.(多选)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.1 s时刻的波形图,质点M的横坐标x=2.5 m,波源不在坐标原点O,下列说法正确的是 (　　) A.波的频率可能为12.5 Hz B.波的传播速度可能为5 m/s C.t=0.1 s时刻质点M一定沿y轴正方向运动 D.质点M在0~0.1 s内的路程可能为0.2 m 10.(14分)(2025·广西高考)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轴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。(4分) (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。(6分) (3)求这两列波叠加后的周期。(4分) 答案 课时跟踪检测(四十四) 1.选D　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;同一介质中,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λ=vT可知,波长越短,故B错误;标记物振动的速度反映的是标记物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度反映的是波在介质中向前传播的快慢,二者不是同一个速度,故C错误;标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波将能量传递给标记物,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。 2.选B　由题图可知,该波上质点的振动方向与波的传播方向垂直,是横波,故A错误;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;S、P两质点平衡位置的距离为λ,则两质点振动步调相反,故C错误;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。 3.选B　波的最前端M点的起振方向向上,所以波源的起振方向向上,A错误;M、N两点间的距离为1.5 m,所以λ=1.5 m,解得λ=1 m,经过0.6 s停止振动,所以T=0.6 s,解得T=0.4 s,则波速为v==2.5 m/s,B正确;由题图可知,经过Δt,波形向左平移了半个波长,则传播的时间为半个周期,则有Δt=T=0.2 s,C错误;N处质点振动了1.5个周期,运动的总路程为s=1.5×4A=1.5×4×0.1 m=0.6 m,D错误。 4.选A　由位移随时间的变化关系y=Asin(5πt),可知周期为T= s=0.4 s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,由于Δt=1.0 s=2T+T,可知t=1.0 s时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,由于波沿x轴负方向传播,根据“上下坡”法可知,在t=1.0 s时的波形可能是A。 5.选C　P点位于其最大正位移处,可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处,故B、D错误;根据干涉规律可知,相邻波峰与波峰、波谷与波谷连线上的点都是振动加强点,故A选项图像中的曲线ab上的点存在振动加强点,不符合题意。故选C。 6.选BD　由题图得,甲波的波长λ甲=4 m,甲波的周期为T甲== s=4 s,故A错误;对乙波分析,由题图可知,位于波谷的质点与质点N之间满足λ乙+λ乙=6 m-4 m,解得λ乙=6 m,故B正确;t=6 s时即经过T甲+,结合同侧法可知质点M向y轴负方向运动,故C错误;根据λ乙=vT乙,可得T乙=6 s,根据同侧法可知t=0时质点N向y轴负方向运动,t=6 s时即经过时间T乙,质点N仍向y轴负方向运动,故D正确。 7.选B　由题图2、3可知两波源振动步调相反,振动周期为T=2 s,波长为λ=vT=1×2 m=2 m,由几何关系可知AC= m=5 m,C点到A、B两点的路程差为ΔxC=AC-BC=2 m=λ,可知C点为振动减弱点,故A错误;在AC间的点到A、B两波源的路程差满足-4 m<Δx<2 m(不含A、C点),由于波长为2 m,且两波源振动步调相反,所以AC间有2个振动减弱点(不含A、C点),故C错误;波源B产生的波先到达C点,用时t1==3 s,波源A产生的波到达C点的时间为t2==5 s,3~5 s内,C处质点振动的路程为s1=4AB=32 cm,5~6 s内,C处质点振动的路程为s2=2(AA-AB)=4 cm,故在0~6 s内,C处质点通过的路程为s=s1+s2=36 cm,故B正确;t=103 s时,C处质点振动100 s,该时间为周期的50倍,故C处质点在平衡位置,故D错误。 8.选AD　根据题图可知,当波的传播方向为a到b时,xab=λ+nλ(n=0,1,2,…),由于λ>1 m,解得n=0或1,即xab=λ或λ;当波的传播方向为b到a时,xab=λ+nλ(n=0,1,2,…),由于λ>1 m,解得n=0或1,即xab=λ或λ;由题图可知t=0时,a处于平衡位置,b处于波谷位置,结合选项图可知A、D符合题意,故选A、D。 9.选AC　波沿x轴正方向传播,则Δt=+nT=0.1 s(n=0,1,2,3,…),解得T= s(n=0,1,2,3,…),频率为f==Hz(n=0,1,2,3,…),当n=1时,解得f=12.5 Hz,故A正确;波速为v=λf=(40n+10)m/s(n=0,1,2,3,…),不可能为5 m/s,故B错误;根据“同侧法”,t=0.1 s时刻质点M沿y轴正方向运动,故C正确;由波形图及波的传播特点可知,质点M在0~0.1 s内的路程s=A+A+nA=(0.2+0.2n)m(n=0,1,2,3,…),所以质点M在0~0.1 s 内的路程不可能为0.2 m,故D错误。 10.解析:(1)根据波长的定义及两列波的波形图可知λ1=0.5 m,λ2=1 m。 (2)由题图可知,该时刻x=0处的质点在两列波中均处于波峰位置,则x=0处的质点位移为y1=A+A=2 μm 在x=0.375 m处,对于甲波有0.375 m=λ1,则该质点位于甲波的平衡位置, 对于乙波有0.375 m=λ2 则这两列波叠加后,x=0.375 m处的质点位移y2=0+Acos=- μm。 (3)对于甲波有T1== s= s 对于乙波有T2== s=2T1 这两列波叠加后的周期为 s。 答案:(1)0.5 m　1 m　(2)2 μm　- μm (3) s 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $