16.选必1 第三章 机械波-高中物理·3年真题按章分类（2024-2026）

【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 选择性必修第一册 第三章 机械波 21个单选题 + 14个多选题 + 4个解答题 + 1个填空题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)简谐横波沿轴的负方向传播，为介质中一个质点，某时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是( ) A.此刻点沿轴的负方向运动 B.此刻点的加速度方向沿轴的负方向 C.此刻后很短时间内点的速度逐渐减小 D.经过四分之一周期，点通过的路程为 2.(2026高考·浙江)一列波速为、沿轴正方向传播的简谐波，时刻的波形如图所示。A、B、C为传播方向上的三个质点，B、C所在的位置分别为和。则( ) A.波的频率为0.5 Hz B.图示时刻，向轴正方向运动 C.当波从点传播到点，运动了1m D.的振动方程为 3.(2026高考·北京)一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，经过1 s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是( ) A.波沿轴正方向传播 B.波的传播速度为 C.一个周期内质点运动的路程为 D.时，质点的加速度沿轴负方向 4.(2026高考·全国卷)一列横波沿轴正向传播，位于坐标原点的波源振动周期为，其开始一个周期的振动图像如图所示。该波在时刻的波形图可能为( ) A. B. C. D. 5.(2026高考·广西)一列声波在空气中传播，波速是340米每秒，声波的频率是1000赫兹，则该声波的波长为( ) A.0.34m B.2.96m C.3.4m D.340m 6.(2026高考·四川)如图所示，空气中水平放置两端开口的圆柱形长管、管内有a、b、c三个位置，a、b距离为，c在b右侧。持续驱动活塞使其在a、b间做周期为的简谐运动，管内形成稳定机械波。声波在空气中的传播速度取，管足够长。则( ) A.管内机械波为横波 B.管内机械波的振幅为 C.管内机械波的波长为 D.每秒有10个完整的波经过位置c 7.(2026高考·湖南)如图，均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播，A(4，3)、B(4，0)在xy平面内。某时刻，A处质点位于波峰，B处质点位于波谷。下列说法正确的是( ) A.若波源在(0，0)处，波长可能为1m B.若波源在(0，0)处，波长可能为2m C.若波源在(0，3)处，波长可能为3m D.若波源在(0，3)处，波长可能为4m 8.(2026高考·云南)如图所示，均匀介质中的三个质点S、P、Q，它们分别静止于直角坐标系Oxy平面内的(0，0)、(－2，0)和(4，3)处。t = 0时刻，S从平衡位置开始垂直Oxy平面向上振动，振动频率为2Hz，形成向外传播的简谐横波，图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则( ) A.该波的波速大小为8m/s B.t = 0.125s时，P位于波峰 C.该波传播到P、Q的时间差为0.75s D.t = 1.25s以后，P、Q的位移始终相同 9.(2026高考·浙江)在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达处，岩石Ⅱ()中的波速为，则( ) A.岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为 B.时，处质点的振动方向沿y轴正方向 C.在内，处质点经过的路程为21mm D.增大振源的振动周期，岩石Ⅱ中的波速将变小 10.(2025高考·北京)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 11.(2025高考·广东)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是(  ) A.系统的固有频率与驱动力频率有关 B.只要驱动力足够大，共振就能发生 C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D.观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 12.(2025高考·安徽)如图，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 13.(2025高考·云南)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。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。和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 B.波源的平衡位置距离P点 C.时，波源处于平衡位置且向下运动 D.时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 14.(2025高考·黑吉辽蒙卷)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(  ) A. B. C. D. 15.(2025高考·海南)如图所示，实线和虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是(　　) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻，质点向下振动 16.(2024高考·广东)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为(　　) A.0 B. C. D. 17.(2024高考·江苏)如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为(　　) A.t1 B. C.2t1 D. 18.(2024高考·江西)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。已知超声波在机翼材料中的波速为。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； B.振动加强； C.振动减弱； D.振动加强； 19.(2024高考·湖南)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是(  ) A.波长为 B.波速为 C.时刻，B点速度为0 D.时刻，A点速度为0 20.(2024高考·安徽)某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波(  ) A.在处开始相遇 B.在处开始相遇 C.波峰在处相遇 D.波峰在处相遇 21.(2024高考·浙江)频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则(　　) A.两列波的波长为2m B.两列波的起振方向均沿x正方向 C.S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D.两列波的振幅分别为3cm和1cm 二、多选题 1.(2026高考·贵州)光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程，称为光程。如图(a)，两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图(b)所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光( ) A.在3口干涉加强 B.在3口干涉削弱 C.在4口干涉加强 D.在4口干涉削弱 2.(2026高考·山东)波源在时开始振动，产生一列沿轴正方向传播的简谐横波。时质点刚好开始振动，质点与的平衡位置相距。某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是( ) A.波速为 B.波长为 C.从图示状态经过，M和速度相同 D.从图示状态经过，M和偏离平衡位置的位移相同 3.(2026高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图，时振动至波谷，时第一次回到波峰，则( ) A.波的周期为 B.波速为 C.波的振幅为 D.内质点的路程为 4.(2025高考·重庆)一浮筒(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 5.(2025高考·全国卷)一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是(  ) A.1m B.2m C.5m D.6m 6.(2025高考·河南)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和，则(　　) A.在空气中传播时，音的波长大于音的 B.在空气中传播时，音的波速小于音的 C.由空气进入水中，音和音的频率都变大 D.由空气进入水中，音的波长改变量大于音的 7.(2025高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为(  ) A. B. C. D. 8.(2025高考·山东)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，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是(  ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时，M向y轴正方向运动 D.时，N向y轴负方向运动 9.(2025高考·浙江)如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则(　　) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 10.(2024高考·全国)位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则(　　) A.波的周期是0.1s B.波的振幅是0.2m C.波的传播速度是10m/s D.平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 11.(2024高考·全国)一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是(　　) A.该波的波速为 B.该波沿x轴正方向传播 C.时质点a和质点c的运动方向相反 D.时介质中质点a向y轴负方向运动 E.时介质中质点b的速率达到最大值 12.(2024高考·浙江)在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外)。在介质I中的(0，)处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则(　　) A.介质Ⅱ中波的频率为 B.S点的坐标为(0，) C.入射波与反射波在M点相干减弱 D.折射角的正弦值 13.(2024高考·山东)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2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是(　　) A.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0 B.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为 C.t=1.0s时，P向y轴正方向运动 D.t=1.0s时，P向y轴负方向运动 14.(2024高考·海南)一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是(　　) A.在水中传播频率会改变 B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C.在空气中波长为0.85m D.在水中的波长为5m 三、填空题 1.(2025高考·福建)沙漠中的蝎子能感受来自地面震动的纵波和横波，某波源同时产生纵波与横波，已知纵波速度大于横波速度，频率相同，则纵波波长 横波波长。若波源震动后，蝎子感知到来自纵波与横波的振动间隔Δt，纵波速度v1，横波速度v2，则波源与蝎子的距离为 。 四、解答题 1.(2026高考·湖北)一列简谐横波沿 轴传播，波速为。时刻的波形图如图所示，此时处的质点 的振动方向沿 轴负方向，和处的质点均处于平衡位置。 (1)求波的传播方向、波长和周期 。 (2)从时刻开始，经多长时间质点 第二次到达平衡位置？ 2.(2026高考·贵州)图(a)是绳波在某时刻的照片。设该绳波为简谐横波，以绳中各质点平衡位置的连线为轴、质点振动方向为轴，建立如图(b)所示的直角坐标系，图中实线、虚线分别表示和时绳波的图像。若该绳波沿轴负方向传播，周期大于。 (1)求绳波的波长和振幅； (2)求绳波的周期和传播速度； (3)在图(c)中，画出时绳波在0~2.0 m内的图像。 3.(2026高考·河北)下图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形(中间部分未画出)，此时平衡位置在的质点处于波峰。 (1)写出该波的波长，以及在范围内的所有可能值。 (2)若平衡位置位于原点处的质点在内通过的路程为，求该波的周期和波速。 4.(2025高考·广西)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。 (3)求这两列波叠加后的周期。 选择性必修第一册 第三章 机械波 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.B 根据题意，由同侧法可知，此刻点沿轴的负方向运动，靠近平衡位置，则此刻后很短时间内点的速度逐渐增大，AC错误。由图可知，此刻点在轴上方，则点的加速度方向沿轴的负方向，B正确。因该时刻质点M不在平衡位置，也不在波峰波谷位置，可知从该时刻经过四分之一个周期，质点M通过的路程不等于，D错误。 2.D 从波形图可得波长，根据波速公式得频率，A错误。波沿轴正方向传播，用上下坡法，质点A振动方向为轴负方向，故B错误。波从B传到C的距离传播时间该波周期因此质点B仅在平衡位置附近振动，半个周期内运动的路程为，C错误。角频率，振幅；图示时刻C点在平衡位置，波向右传播，可知此时C点向轴负方向振动，由于周期也为，故时的运动状态与图示时刻相同，则C的振动方程为，D正确。 3.D 此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，根据“上下坡法”可知，波沿轴负方向传播，A错误。从波形图可直接读出波长，时在平衡位置且沿轴正方向运动，它离开平衡位置后第一次回到平衡位置的过程是：向上运动到波峰、再向下返回平衡位置，该过程对应半个周期，即，得周期根据波速公式，B错误。从图中读出振幅简谐运动中质点一个周期内的路程为，C错误。 ，时从平衡位置沿轴正方向运动，经过恰好到达正向最大位移处。简谐运动的加速度方向与位移方向相反，指向平衡位置，因此此时加速度沿轴负方向，D正确。 4.C 从振动图像可知，t=0时波源从平衡位置向y轴正方向起振，因此波传播到的所有质点，起振方向都沿y轴正方向。经过一个周期T，波沿x轴正方向传播的距离为一个波长λ，此时最前端(x=λ处)的质点刚要开始振动，振动方向必然沿y轴正方向。对照一个周期的振动图像可知该波在时刻的波形图为先向下起伏、到达最低点、之后向上起伏到达最高点，且向上的起伏的最高点比向下起伏的最低点值大,故选C。 5.A 波速、波长、频率满足波的基本关系变形可得波长计算公式代入题干数据，计算得，故选A。 6.D 根据题意可知，管内机械波振动方向与传播方向平行，则管内机械波为纵波，A错误。活塞在间做简谐运动，且间距离为，则管内机械波的振幅为，故B错误。管内机械波的波长为，C错误。管内机械波的周期为，则每秒有个完整的波经过位置，D正确。 7.B 已知某时刻A处质点位于波峰，B处质点位于波谷，因此A、B两点的波程差应满足半波长的奇数倍(n=0，1，2，…)若波源在(0，0)，由坐标可推得A点到波源距离B点到波源距离波程差代入得解得当时，(非整数)当时，，A错误，B正确。若波源在(0，3)，则A点到波源距离B点到波源距离波程差仍为，同样有当时，，无整数解当时，，无整数解，CD错误。 8.C 由题知实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则该波波长λ = 2m，且已知频率为2Hz，根据v = λf = 4m/s，A错误。已知t = 0时刻，S从平衡位置开始垂直Oxy平面向上振动，则波从波源S传播到P需要而t = 0.125s < 0.5s，则t = 0.125s时，P位于平衡位置，故B错误。根据几何关系可知Q距离波源S有5m，则该波传播到P、Q的时间差为，C正确。P、Q所在的波面相距3m，为，则t = 1.25s以后，P、Q的位移始终相反，D错误。 9.C 岩石Ⅰ中，横波传播速度波长公式，两波周期相同，故波长比等于波速比，A错误。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动，波传到的时间在时，可知处质点的已经振动的时间振源起振方向为y轴正方向，经过半个周期后，质点振动方向为y轴负方向，B错误。波传到 的时间该质点振动的总时间即2个全振动和剩余时间，质点从平衡位置(y=0)开始向y轴正方向振动，则该质点经过的路程为，C正确。机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质(如密度、弹性模量)决定，与振源的周期、频率无关，故波速不变，D错误。 10.B 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，A错误。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，B正确。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，C错误。质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，D错误。 11.C 系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误。只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误。根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 12.D 弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，A错误。同一介质中，波的传播速度相同，则波的传播速度不变，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式可知，波长越短，B错误。标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，C错误。标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，D正确。 13.D 根据波形可知，可得故波速为，A错误。设波源的平衡位置距离P点距离为，根据左侧时的波形可知解得，B错误。根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下，由于，故可知此时波源处于平衡位置且向上运动，故C错误。由于，可知波源的平衡位置距离Q点距离为故波传到PQ两点的时间分别为，故时，平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为，由于波源刚开始向下振动，故时，P处质点处于平衡位置向上振动，Q处质点处于平衡位置向下振动，故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同，D正确。 14.C 根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；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加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。选C。 15.D 由图可知波长为10cm，A错误。BC.时刻到的过程中，已知波的周期，则n只能取0，则波速为，故BC错误。简谐横波沿着轴正方向传播，根据同侧法可知时刻，质点向下振动，D正确。 16.B 由图可知简谐波的波长为，所以周期为当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m，B入选。 17.B 机械波的波速不变，设OA=2AB=2L，故可得可得故可得B振动的时刻为，B入选。 18.A 根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为故两个反射信号的路程差 解得两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 19.D 如图根据题意可知解得，A错误。波源的振动频率为故波速为，B错误。质点的振动周期为，因为，B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，C错误。，A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，D正确。 20.C 由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，AB错误。甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在处相遇，C正确，D错误。 21.B 根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为故波长为，A错误。根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，B正确。两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，C错误。由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为，D错误。 二、多选题 1.BC 现有波长为的光从1口入射，经过耦合点A后，在上通道的光程为，下通道的光程为，经过耦合点B后，上通道的光到3口光程为，下通道的光到3口光程为，两光的光程差为，则在3口干涉削弱；经过耦合点B后，上通道的光到4口光程为，下通道的光到4口光程为，两光的光程差为零，则在4口干涉加强，故选BC。 2.BD 根据题图有可得波长，B正确。结合B项分析可知所以该波的波速，A错误。从题图示状态经过，则波沿轴正方向传播了，故从平衡位置运动到了波峰位置，速度为0，N从波谷位置运动到了平衡位置，速度最大，显然两点速度不同，C错误。该波的周期从图示时刻计时，的振动方程为N的振动方程为经后，，D正确，故选BD。 3.AC 根据题意由图可知，时，质点在波峰，时第一次回到波峰，则波的周期为，故A正确。由于时振动至波谷，则时，质点沿轴负方向振动，则波沿轴正方向传播，质点由波峰振动到此位置的时间为，则质点的振动传播到质点需要，则波速为，B错误。设波的振幅为，结合上述分析可知，质点的振动方程为又有时，解得经过时间，质点通过的路程为，故C正确，D错误。 4.AD 根据题意某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，故可得即，故A正确。该波的波速为，B错误。由，根据某时刻第1圈实线的半径为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，故再经过，浮筒将在最低点，C错误，D正确。 5.BD 由题知游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时(此时为波谷)，队列中另一同学恰好站直(此时为波峰)，则这两位同学间的距离可能是(n = 1，3，5，7，…)，选BD。 6.AD 声音在相同介质中的传播速度相同，因此和的传播速度相同，B错误。由可知，的波长大于的波长，A正确。由空气进入水中，频率不发生变化，C错误。空气中在水中 其中声音的速度只与介质有关，即在水中它们的速度大小也一样，则可得到波长的改变量为可知频率越小其对应的波长改变量越大，D正确。 7.AD 根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，，解得即当波的传播方向为b到a时，，解得即同时时，a处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知AD符合。 8.BD 根据题图可知甲波的波长根据可得A错误。设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为，根据题图结合又可得，B正确。时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，C错误。同理根据可得根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，D正确。 9.BC 波在左侧的波速右侧的波速从0.1s开始，再经过时间相遇所以，A错误。在间波的波长为，B正确。左侧波传到时用时间为此时右侧波在该质点已经振动即此时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也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=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m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，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m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可知即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7则共有15个振动加强点，D错误。 10.BC 波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，A错误，B正确。P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为故可得波速为，C正确。波从P传到Q点需要的时间为故可知质点P处于平衡位置，D错误。 11.ACD 由图可知波长为则该波的波速为，A正确。此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，B错误。由于质点a和质点c之间的距离为半个波长，则质点a和质点c的振动完全相反，所以时质点a和质点c的运动方向相反，C正确。时刻质点a处于波峰位置，则时，质点a刚好经过平衡位置向y轴负方向运动，D正确。时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动，则时，质点b刚好处于波峰位置，此时质点b的速率为0，E错误。 12.BD 波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为，A错误。在介质Ⅱ中波长为由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故S点的坐标为(0，)，B正确。由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则则由于故不在减弱点，C错误。根据则解得，D正确。 13.BC 在内，甲、乙两列波传播的距离均为根据波形平移法可知，时，处甲波的波谷刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知，时，P偏离平衡位置的位移为，A错误，B正确。在内，甲、乙两列波传播的距离均为根据波形平移法可知，时，甲波的平衡位置振动刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知，时，P向y轴正方向运动，C正确，D错误。 14.BC 频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，A错误。由空气传到湖对岸的时间为由水传到湖对岸的时间为故由空气和水传到湖对岸的时间差约为，B正确。在空气中的波长为，C正确。在水中的波长为，D错误。 三、填空题 1.【答案】大于 根据公式，由于纵波速度大于横波速度，频率相同，故可知纵波波长大于横波波长； 设波源与蝎子的距离为，根据题意可知解得。 四、解答题 1.【答案】(1)沿x负方向传播，， (2) 【解析】(1)根据题意时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知波沿x负方向传播，根据图像可知波长周期为 (2)根据波传播的特性，当时处质点的振动形式传播到P位置时，质点P第一次到达平衡位置，需要的时间为故质点P第二次到达平衡位置时经过的时间为 2.【答案】(1)， (2)， (3) 【解析】(1)由题图(b)可知绳波的波长为振幅 (2)由于绳波沿x轴负方向传播，则由题图(b)可知绳波从到，传播的时间为由于则n只能取0，解得则波速 (3)时间，则此时的波形为时的图像沿x轴负方向传播半个周期，0~2.0 m内的图像为题图中实线关于x轴对称的图像，如图所示 3.【答案】(1)，11m和13m (2)0.8s，2.5m/s 【解析】(1)相邻波峰(或波谷)间距等于波长，根据时的波形图可知该波的波长为由图可知，平衡位置处于波峰的质点满足又在范围内的可能值有时，时，在范围内的所有可能值有11m和13m。 (2)由题意可知，振幅，则有由波速公式有解得， 4.【答案】(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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 选择性必修第一册 第三章 机械波 21个单选题 + 14个多选题 + 4个解答题 + 1个填空题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)简谐横波沿轴的负方向传播，为介质中一个质点，某时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是( ) A.此刻点沿轴的负方向运动 B.此刻点的加速度方向沿轴的负方向 C.此刻后很短时间内点的速度逐渐减小 D.经过四分之一周期，点通过的路程为 1.B 根据题意，由同侧法可知，此刻点沿轴的负方向运动，靠近平衡位置，则此刻后很短时间内点的速度逐渐增大，AC错误。由图可知，此刻点在轴上方，则点的加速度方向沿轴的负方向，B正确。因该时刻质点M不在平衡位置，也不在波峰波谷位置，可知从该时刻经过四分之一个周期，质点M通过的路程不等于，D错误。 2.(2026高考·浙江)一列波速为、沿轴正方向传播的简谐波，时刻的波形如图所示。A、B、C为传播方向上的三个质点，B、C所在的位置分别为和。则( ) A.波的频率为0.5 Hz B.图示时刻，向轴正方向运动 C.当波从点传播到点，运动了1m D.的振动方程为 2.D 从波形图可得波长，根据波速公式得频率，A错误。波沿轴正方向传播，用上下坡法，质点A振动方向为轴负方向，故B错误。波从B传到C的距离传播时间该波周期因此质点B仅在平衡位置附近振动，半个周期内运动的路程为，C错误。角频率，振幅；图示时刻C点在平衡位置，波向右传播，可知此时C点向轴负方向振动，由于周期也为，故时的运动状态与图示时刻相同，则C的振动方程为，D正确。 3.(2026高考·北京)一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，经过1 s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是( ) A.波沿轴正方向传播 B.波的传播速度为 C.一个周期内质点运动的路程为 D.时，质点的加速度沿轴负方向 3.D 此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，根据“上下坡法”可知，波沿轴负方向传播，A错误。从波形图可直接读出波长，时在平衡位置且沿轴正方向运动，它离开平衡位置后第一次回到平衡位置的过程是：向上运动到波峰、再向下返回平衡位置，该过程对应半个周期，即，得周期根据波速公式，B错误。从图中读出振幅简谐运动中质点一个周期内的路程为，C错误。 ，时从平衡位置沿轴正方向运动，经过恰好到达正向最大位移处。简谐运动的加速度方向与位移方向相反，指向平衡位置，因此此时加速度沿轴负方向，D正确。 4.(2026高考·全国卷)一列横波沿轴正向传播，位于坐标原点的波源振动周期为，其开始一个周期的振动图像如图所示。该波在时刻的波形图可能为( ) A. B. C. D. 4.C 从振动图像可知，t=0时波源从平衡位置向y轴正方向起振，因此波传播到的所有质点，起振方向都沿y轴正方向。经过一个周期T，波沿x轴正方向传播的距离为一个波长λ，此时最前端(x=λ处)的质点刚要开始振动，振动方向必然沿y轴正方向。对照一个周期的振动图像可知该波在时刻的波形图为先向下起伏、到达最低点、之后向上起伏到达最高点，且向上的起伏的最高点比向下起伏的最低点值大,故选C。 5.(2026高考·广西)一列声波在空气中传播，波速是340米每秒，声波的频率是1000赫兹，则该声波的波长为( ) A.0.34m B.2.96m C.3.4m D.340m 5.A 波速、波长、频率满足波的基本关系变形可得波长计算公式代入题干数据，计算得，故选A。 6.(2026高考·四川)如图所示，空气中水平放置两端开口的圆柱形长管、管内有a、b、c三个位置，a、b距离为，c在b右侧。持续驱动活塞使其在a、b间做周期为的简谐运动，管内形成稳定机械波。声波在空气中的传播速度取，管足够长。则( ) A.管内机械波为横波 B.管内机械波的振幅为 C.管内机械波的波长为 D.每秒有10个完整的波经过位置c 6.D 根据题意可知，管内机械波振动方向与传播方向平行，则管内机械波为纵波，A错误。活塞在间做简谐运动，且间距离为，则管内机械波的振幅为，故B错误。管内机械波的波长为，C错误。管内机械波的周期为，则每秒有个完整的波经过位置，D正确。 7.(2026高考·湖南)如图，均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播，A(4，3)、B(4，0)在xy平面内。某时刻，A处质点位于波峰，B处质点位于波谷。下列说法正确的是( ) A.若波源在(0，0)处，波长可能为1m B.若波源在(0，0)处，波长可能为2m C.若波源在(0，3)处，波长可能为3m D.若波源在(0，3)处，波长可能为4m 7.B 已知某时刻A处质点位于波峰，B处质点位于波谷，因此A、B两点的波程差应满足半波长的奇数倍(n=0，1，2，…)若波源在(0，0)，由坐标可推得A点到波源距离B点到波源距离波程差代入得解得当时，(非整数)当时，，A错误，B正确。若波源在(0，3)，则A点到波源距离B点到波源距离波程差仍为，同样有当时，，无整数解当时，，无整数解，CD错误。 8.(2026高考·云南)如图所示，均匀介质中的三个质点S、P、Q，它们分别静止于直角坐标系Oxy平面内的(0，0)、(－2，0)和(4，3)处。t = 0时刻，S从平衡位置开始垂直Oxy平面向上振动，振动频率为2Hz，形成向外传播的简谐横波，图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则( ) A.该波的波速大小为8m/s B.t = 0.125s时，P位于波峰 C.该波传播到P、Q的时间差为0.75s D.t = 1.25s以后，P、Q的位移始终相同 8.C 由题知实线圆表示某时刻相邻的两个波峰，则该波波长λ = 2m，且已知频率为2Hz，根据v = λf = 4m/s，A错误。已知t = 0时刻，S从平衡位置开始垂直Oxy平面向上振动，则波从波源S传播到P需要而t = 0.125s < 0.5s，则t = 0.125s时，P位于平衡位置，故B错误。根据几何关系可知Q距离波源S有5m，则该波传播到P、Q的时间差为，C正确。P、Q所在的波面相距3m，为，则t = 1.25s以后，P、Q的位移始终相反，D错误。 9.(2026高考·浙江)在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达处，岩石Ⅱ()中的波速为，则( ) A.岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为 B.时，处质点的振动方向沿y轴正方向 C.在内，处质点经过的路程为21mm D.增大振源的振动周期，岩石Ⅱ中的波速将变小 9.C 岩石Ⅰ中，横波传播速度波长公式，两波周期相同，故波长比等于波速比，A错误。时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动，波传到的时间在时，可知处质点的已经振动的时间振源起振方向为y轴正方向，经过半个周期后，质点振动方向为y轴负方向，B错误。波传到 的时间该质点振动的总时间即2个全振动和剩余时间，质点从平衡位置(y=0)开始向y轴正方向振动，则该质点经过的路程为，C正确。机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质(如密度、弹性模量)决定，与振源的周期、频率无关，故波速不变，D错误。 10.(2025高考·北京)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 10.B 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，A错误。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，B正确。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，C错误。质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，D错误。 11.(2025高考·广东)关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是(  ) A.系统的固有频率与驱动力频率有关 B.只要驱动力足够大，共振就能发生 C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D.观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 11.C 系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误。只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误。根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 12.(2025高考·安徽)如图，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 12.D 弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，A错误。同一介质中，波的传播速度相同，则波的传播速度不变，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式可知，波长越短，B错误。标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，C错误。标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，D正确。 13.(2025高考·云南)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。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。和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 B.波源的平衡位置距离P点 C.时，波源处于平衡位置且向下运动 D.时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 13.D 根据波形可知，可得故波速为，A错误。设波源的平衡位置距离P点距离为，根据左侧时的波形可知解得，B错误。根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下，由于，故可知此时波源处于平衡位置且向上运动，故C错误。由于，可知波源的平衡位置距离Q点距离为故波传到PQ两点的时间分别为，故时，平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为，由于波源刚开始向下振动，故时，P处质点处于平衡位置向上振动，Q处质点处于平衡位置向下振动，故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同，D正确。 14.(2025高考·黑吉辽蒙卷)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(  ) A. B. C. D. 14.C 根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；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加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。选C。 15.(2025高考·海南)如图所示，实线和虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是(　　) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻，质点向下振动 15.D 由图可知波长为10cm，A错误。BC.时刻到的过程中，已知波的周期，则n只能取0，则波速为，故BC错误。简谐横波沿着轴正方向传播，根据同侧法可知时刻，质点向下振动，D正确。 16.(2024高考·广东)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为(　　) A.0 B. C. D. 16.B 由图可知简谐波的波长为，所以周期为当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m，B入选。 17.(2024高考·江苏)如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为(　　) A.t1 B. C.2t1 D. 17.B 机械波的波速不变，设OA=2AB=2L，故可得可得故可得B振动的时刻为，B入选。 18.(2024高考·江西)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。已知超声波在机翼材料中的波速为。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； B.振动加强； C.振动减弱； D.振动加强； 18.A 根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为故两个反射信号的路程差 解得两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。 19.(2024高考·湖南)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是(  ) A.波长为 B.波速为 C.时刻，B点速度为0 D.时刻，A点速度为0 19.D 如图根据题意可知解得，A错误。波源的振动频率为故波速为，B错误。质点的振动周期为，因为，B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，C错误。，A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，D正确。 20.(2024高考·安徽)某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波(  ) A.在处开始相遇 B.在处开始相遇 C.波峰在处相遇 D.波峰在处相遇 20.C 由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，AB错误。甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在处相遇，C正确，D错误。 21.(2024高考·浙江)频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则(　　) A.两列波的波长为2m B.两列波的起振方向均沿x正方向 C.S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D.两列波的振幅分别为3cm和1cm 21.B 根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为故波长为，A错误。根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，B正确。两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，C错误。由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为，D错误。 二、多选题 1.(2026高考·贵州)光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程，称为光程。如图(a)，两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图(b)所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光( ) A.在3口干涉加强 B.在3口干涉削弱 C.在4口干涉加强 D.在4口干涉削弱 1.BC 现有波长为的光从1口入射，经过耦合点A后，在上通道的光程为，下通道的光程为，经过耦合点B后，上通道的光到3口光程为，下通道的光到3口光程为，两光的光程差为，则在3口干涉削弱；经过耦合点B后，上通道的光到4口光程为，下通道的光到4口光程为，两光的光程差为零，则在4口干涉加强，故选BC。 2.(2026高考·山东)波源在时开始振动，产生一列沿轴正方向传播的简谐横波。时质点刚好开始振动，质点与的平衡位置相距。某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是( ) A.波速为 B.波长为 C.从图示状态经过，M和速度相同 D.从图示状态经过，M和偏离平衡位置的位移相同 2.BD 根据题图有可得波长，B正确。结合B项分析可知所以该波的波速，A错误。从题图示状态经过，则波沿轴正方向传播了，故从平衡位置运动到了波峰位置，速度为0，N从波谷位置运动到了平衡位置，速度最大，显然两点速度不同，C错误。该波的周期从图示时刻计时，的振动方程为N的振动方程为经后，，D正确，故选BD。 3.(2026高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图，时振动至波谷，时第一次回到波峰，则( ) A.波的周期为 B.波速为 C.波的振幅为 D.内质点的路程为 3.AC 根据题意由图可知，时，质点在波峰，时第一次回到波峰，则波的周期为，故A正确。由于时振动至波谷，则时，质点沿轴负方向振动，则波沿轴正方向传播，质点由波峰振动到此位置的时间为，则质点的振动传播到质点需要，则波速为，B错误。设波的振幅为，结合上述分析可知，质点的振动方程为又有时，解得经过时间，质点通过的路程为，故C正确，D错误。 4.(2025高考·重庆)一浮筒(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 4.AD 根据题意某时刻第1圈实线的半径为r，第3圈实线的半径为9r，故可得即，故A正确。该波的波速为，B错误。由，根据某时刻第1圈实线的半径为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，故再经过，浮筒将在最低点，C错误，D正确。 5.(2025高考·全国卷)一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是(  ) A.1m B.2m C.5m D.6m 5.BD 由题知游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时(此时为波谷)，队列中另一同学恰好站直(此时为波峰)，则这两位同学间的距离可能是(n = 1，3，5，7，…)，选BD。 6.(2025高考·河南)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。已知音和音所对应的频率分别为和，则(　　) A.在空气中传播时，音的波长大于音的 B.在空气中传播时，音的波速小于音的 C.由空气进入水中，音和音的频率都变大 D.由空气进入水中，音的波长改变量大于音的 6.AD 声音在相同介质中的传播速度相同，因此和的传播速度相同，B错误。由可知，的波长大于的波长，A正确。由空气进入水中，频率不发生变化，C错误。空气中在水中 其中声音的速度只与介质有关，即在水中它们的速度大小也一样，则可得到波长的改变量为可知频率越小其对应的波长改变量越大，D正确。 7.(2025高考·陕晋青宁卷)一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为(  ) A. B. C. D. 7.AD 根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，，解得即当波的传播方向为b到a时，，解得即同时时，a处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知AD符合。 8.(2025高考·山东)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，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是(  ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时，M向y轴正方向运动 D.时，N向y轴负方向运动 8.BD 根据题图可知甲波的波长根据可得A错误。设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为，根据题图结合又可得，B正确。时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，C错误。同理根据可得根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，D正确。 9.(2025高考·浙江)如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则(　　) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 9.BC 波在左侧的波速右侧的波速从0.1s开始，再经过时间相遇所以，A错误。在间波的波长为，B正确。左侧波传到时用时间为此时右侧波在该质点已经振动即此时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也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=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m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，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m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可知即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7则共有15个振动加强点，D错误。 10.(2024高考·全国)位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则(　　) A.波的周期是0.1s B.波的振幅是0.2m C.波的传播速度是10m/s D.平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 10.BC 波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，A错误，B正确。P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为故可得波速为，C正确。波从P传到Q点需要的时间为故可知质点P处于平衡位置，D错误。 11.(2024高考·全国)一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是(　　) A.该波的波速为 B.该波沿x轴正方向传播 C.时质点a和质点c的运动方向相反 D.时介质中质点a向y轴负方向运动 E.时介质中质点b的速率达到最大值 11.ACD 由图可知波长为则该波的波速为，A正确。此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，B错误。由于质点a和质点c之间的距离为半个波长，则质点a和质点c的振动完全相反，所以时质点a和质点c的运动方向相反，C正确。时刻质点a处于波峰位置，则时，质点a刚好经过平衡位置向y轴负方向运动，D正确。时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动，则时，质点b刚好处于波峰位置，此时质点b的速率为0，E错误。 12.(2024高考·浙江)在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外)。在介质I中的(0，)处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则(　　) A.介质Ⅱ中波的频率为 B.S点的坐标为(0，) C.入射波与反射波在M点相干减弱 D.折射角的正弦值 12.BD 波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为，A错误。在介质Ⅱ中波长为由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故S点的坐标为(0，)，B正确。由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则则由于故不在减弱点，C错误。根据则解得，D正确。 13.(2024高考·山东)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2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是(　　) A.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0 B.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为 C.t=1.0s时，P向y轴正方向运动 D.t=1.0s时，P向y轴负方向运动 13.BC 在内，甲、乙两列波传播的距离均为根据波形平移法可知，时，处甲波的波谷刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知，时，P偏离平衡位置的位移为，A错误，B正确。在内，甲、乙两列波传播的距离均为根据波形平移法可知，时，甲波的平衡位置振动刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知，时，P向y轴正方向运动，C正确，D错误。 14.(2024高考·海南)一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是(　　) A.在水中传播频率会改变 B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C.在空气中波长为0.85m D.在水中的波长为5m 14.BC 频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，A错误。由空气传到湖对岸的时间为由水传到湖对岸的时间为故由空气和水传到湖对岸的时间差约为，B正确。在空气中的波长为，C正确。在水中的波长为，D错误。 三、填空题 1.(2025高考·福建)沙漠中的蝎子能感受来自地面震动的纵波和横波，某波源同时产生纵波与横波，已知纵波速度大于横波速度，频率相同，则纵波波长 横波波长。若波源震动后，蝎子感知到来自纵波与横波的振动间隔Δt，纵波速度v1，横波速度v2，则波源与蝎子的距离为 。 1.【答案】大于 根据公式，由于纵波速度大于横波速度，频率相同，故可知纵波波长大于横波波长； 设波源与蝎子的距离为，根据题意可知解得。 四、解答题 1.(2026高考·湖北)一列简谐横波沿 轴传播，波速为。时刻的波形图如图所示，此时处的质点 的振动方向沿 轴负方向，和处的质点均处于平衡位置。 (1)求波的传播方向、波长和周期 。 (2)从时刻开始，经多长时间质点 第二次到达平衡位置？ 1.【答案】(1)沿x负方向传播，， (2) 【解析】(1)根据题意时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知波沿x负方向传播，根据图像可知波长周期为 (2)根据波传播的特性，当时处质点的振动形式传播到P位置时，质点P第一次到达平衡位置，需要的时间为故质点P第二次到达平衡位置时经过的时间为 2.(2026高考·贵州)图(a)是绳波在某时刻的照片。设该绳波为简谐横波，以绳中各质点平衡位置的连线为轴、质点振动方向为轴，建立如图(b)所示的直角坐标系，图中实线、虚线分别表示和时绳波的图像。若该绳波沿轴负方向传播，周期大于。 (1)求绳波的波长和振幅； (2)求绳波的周期和传播速度； (3)在图(c)中，画出时绳波在0~2.0 m内的图像。 2.【答案】(1)， (2)， (3) 【解析】(1)由题图(b)可知绳波的波长为振幅 (2)由于绳波沿x轴负方向传播，则由题图(b)可知绳波从到，传播的时间为由于则n只能取0，解得则波速 (3)时间，则此时的波形为时的图像沿x轴负方向传播半个周期，0~2.0 m内的图像为题图中实线关于x轴对称的图像，如图所示 3.(2026高考·河北)下图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形(中间部分未画出)，此时平衡位置在的质点处于波峰。 (1)写出该波的波长，以及在范围内的所有可能值。 (2)若平衡位置位于原点处的质点在内通过的路程为，求该波的周期和波速。 3.【答案】(1)，11m和13m (2)0.8s，2.5m/s 【解析】(1)相邻波峰(或波谷)间距等于波长，根据时的波形图可知该波的波长为由图可知，平衡位置处于波峰的质点满足又在范围内的可能值有时，时，在范围内的所有可能值有11m和13m。 (2)由题意可知，振幅，则有由波速公式有解得， 4.(2025高考·广西)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。 (3)求这两列波叠加后的周期。 4.【答案】(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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $