微突破16 振动图像与波的图像的综合应用（专项训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 微突破16振动图像与波的图像的综合应用（专项训练） (答 案版) 目录 模拟基础演练.…。 题型01波的图像与振动图像的综合问题 h 重难创新演练… 2 真题实战演练… 模拟基础演练 区题型01波的图像与振动图像的综合问题 考查重点：波的图像与振动图像的综合问题 1.【答案】C 2.【答案】AC 3.【答案】AD 4.【答案】C 5.【答案】CD 6.【答案】AD 7.【答案】AC 8.【答案】AD 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 重难·创新演练 设题创新：结合生活实际(T1、T2、T3);科技前沿(T4); 1. 【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】BD 4.【答案】AC 真题实战演练 高频考，点：波的图像与振动图像的综合问题 1.【答案】BD 2/2 微突破16 振动图像与波的图像的综合应用（专项训练）（原卷版） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 波的图像与振动图像的综合问题 1 重难·创新演练 5 真题·实战演练 6 模拟·基础演练 ⏳题型01 波的图像与振动图像的综合问题 考查重点：波的图像与振动图像的综合问题 1．（2026·广西河池·二模）地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿轴传播，图甲为时的波动图像，图乙为处质点的振动图像，此时、两质点的位移均为，下列说法正确的是（     ） A．这列波沿轴正方向传播 B．质点的振动方程为 C．时，、两质点加速度大小相同，方向相同 D．从开始经过，、两质点经过的路程均为 2．（2026·黑龙江大庆·一模）（多选）某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形。图乙为绳上质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．质点的起振方向沿轴负方向 B．这列波的传播方向沿轴正方向 C．波速大小为 D．从开始计时，再经过，点经过的路程为 3．▶新情境◀（2026·四川成都·三模）（多选）艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。图甲为某运动员进行带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图乙所示，质点的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．时点的位移为 B．时质点的加速度沿轴正方向 C．到的过程中质点通过的路程为50 cm D．质点的振动方程为 4．（2025·四川绵阳·三模）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．图乙可能是质点b的振动图像 B．再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处 C．质点a 的位移与时间的关系为 D．波在传播过程中，质点a在2s内运动的路程为0.8m 5．（2026·浙江·一模）（多选）在如图甲所示的直角坐标系中，以轨迹方程为的圆为边界，圆外为均匀介质Ⅰ，圆内为均匀介质Ⅱ，波源位于坐标原点，波源位于坐标处。时两波源同时开始振动，振动方向均垂直平面（即沿方向），其振动图像相同，如图乙所示。两列波在介质Ⅰ中、Ⅱ中的传播速度分别为和，且。时坐标处的质点刚开始振动，不考虑反射波的影响，则（     ） A．时两列波相遇 B．波在介质Ⅰ中的传播速度 C．两列波干涉稳定后，坐标处的质点振动减弱 D．两列波干涉稳定后，在轴上间共有4个振动加强点 6．（2025·陕西咸阳·模拟预测）（多选）图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是（    ） A．波速大小为40m/s，沿x轴正方向传播 B．经0.1s质点P沿x轴正方向运动的路程为4m C．质点P的振动方程为cm D．t＝0.25s时，质点P的位移为cm 7．（2026·山西忻州·模拟预测）（多选）一列简谐绳波沿轴正方向传播，振幅为，绳上、两点平衡位置间的距离小于一个波长，、两点的振动图像如图所示，某一时刻，、两点在波形图上的位置可能正确的是（    ） A． B． C． D． 8．（2026·宁夏银川·模拟预测）（多选）、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻，同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动，发出两列频率相等、相向传播的简谐横波，为介质中两波源连线上的质点，与波源、的距离分别是和，如图甲所示，绘制质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A．时刻，波源沿轴负方向开始做简谐振动 B．两列波的波长均为 C．内，质点运动的路程为 D．波源振动的振幅为 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际(T1、T2、T3);科技前沿(T4); 1．▶新情境◀（2026·湖南长沙·三模）水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，机械波在袖子中以的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．简谐波的波长为 B．时，间有两个波峰 C．时，间有两个波谷 D．内质点通过的路程为 2．▶新情境◀（2026·广西河池·三模）战绳（Battle Rope）是健身房常见的高强度训练器材，通过甩动绳子既能锻炼全身力量与心肺功能，又能直观演示机械波的传播规律。某次训练中甩动战绳形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。绳子足够长且忽略传播时振幅的衰减，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴负方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m B．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.2 m C．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.0 m D．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m 3．▶新情境◀（2026·河北沧州·二模）（多选）如图甲所示，某游乐场设有水上蹦床游乐项目，游客在蹦床上周期性跳动时，会在水面激起环形水波。某时刻水波的部分波面分布如图乙所示，图中虚线与实线分别代表相邻的波谷和波峰，实线的方程为，虚线的方程为，波源的振动规律如图丙所示，竖直向上为z轴正方向。下列说法正确的是（　　） A．波源的位置坐标为（3m，2m） B．水波的波长为6m C．水波的波速为2m/s D．图乙可能为时刻的波形 4．▶新情境◀（2026·湖南永州·三模）（多选）如图甲所示，机器人手持彩带一端上下抖动模拟艺术体操运动员的动作，形成的绳波可简化为简谐横波。以手的平衡位置为坐标原点，已知乙图为x1＝0m处波源的振动图像，图丙为原点右侧x2＝2m处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．0~1s内，x1＝0m处波源运动的路程为2.5m B．0.35s时刻，x2＝2m处质点的位移为12.5cm C．若波长大于1m，此列波的传播速率可能是4m/s D．若波长大于2m，此列波的传播速率是 真题·实战演练 高频考点：波的图像与振动图像的综合问题 1．（2024·重庆·高考真题）（多选）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米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米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 微突破16 振动图像与波的图像的综合应用（专项训练）（解析版） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 波的图像与振动图像的综合问题 1 重难·创新演练 8 真题·实战演练 11 模拟·基础演练 ⏳题型01 波的图像与振动图像的综合问题 考查重点：波的图像与振动图像的综合问题 1．（2026·广西河池·二模）地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿轴传播，图甲为时的波动图像，图乙为处质点的振动图像，此时、两质点的位移均为，下列说法正确的是（     ） A．这列波沿轴正方向传播 B．质点的振动方程为 C．时，、两质点加速度大小相同，方向相同 D．从开始经过，、两质点经过的路程均为 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，在t=0.6s时，A质点正在沿y轴负方向运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴负向传播，故A错误； B．振动周期为1.2s，A质点的振动方程为，故B错误； C．t＝0.6s时，质点P、Q在x轴下方，加速度方向都沿y轴正方向，P、Q两质点位移相同，加速度大小相同，故C正确； D．波向x轴负方向传播可知t=0.6s时质点P在x轴下方并向y轴负方向减速运动；Q在x轴下方并向y轴正方向加速运动，又 所以从t=0.6s开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程不相等，且两质点路程，故D错误。 故选C。 2．（2026·黑龙江大庆·一模）（多选）某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形。图乙为绳上质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．质点的起振方向沿轴负方向 B．这列波的传播方向沿轴正方向 C．波速大小为 D．从开始计时，再经过，点经过的路程为 【答案】AC 【详解】A．图乙是质点的位移随时间变化的振动图像，曲线从时的平衡位置向负位移方向延伸，说明质点的起振方向沿轴负方向，故A正确； B．图乙中处，质点正从正位移一侧经过平衡位置，向轴负方向运动。图甲中右侧邻近质点的位移为负，要使稍后的位移也变为负，波形应向左平移。因此，这列波沿轴负方向传播，故B错误； C．图甲是绳上各质点的位移随位置变化的波形图，相邻两个波谷分别位于和处，它们的间距为一个波长，因此 图乙中，质点在和时均经过平衡位置向上运动，两时刻相隔一个周期，因此 由波速与波长、周期的关系得，故C正确； D．由图甲的最大位移读得振幅，且时质点处于正向最大位移处。由前述周期可知，所求时间间隔为 质点每周期在两个最大位移处之间往返一次，路程为四个振幅，前两个周期内的路程为 余下六分之一个周期内，质点从正向最大位移处向平衡位置运动。以该段起点为计时零点，记该段经过的时间为，以轴正方向为正，简谐运动的位移满足，该段末的位移为 这一小段内质点尚未到达平衡位置，运动方向不变，故总路程为，故D错误。 故选AC。 3．▶新情境◀（2026·四川成都·三模）（多选）艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。图甲为某运动员进行带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图乙所示，质点的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．时点的位移为 B．时质点的加速度沿轴正方向 C．到的过程中质点通过的路程为50 cm D．质点的振动方程为 【答案】AD 【详解】从波形图乙得，波长，振幅； 从振动图丙得，周期，角频率 时在平衡位置且向轴正方向运动，根据同侧法可 得波沿轴正方向传播 A．时的波形方程为，在处 代入得 ，A正确； B．时在平衡位置向上运动，经过 即时到达正向最大位移处，加速度指向平衡位置，故加速度沿轴负方向，B错误； C．到，时间间隔，一个周期路程为 初始位置不在平衡位置或最大位移处，剩余的路程不等于，总路程不是，C错误； D．设的振动方程为，， 由丙图，时，（向下运动） 得，，故，因此振动方程为，D正确。 故选 AD。 4．（2025·四川绵阳·三模）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．图乙可能是质点b的振动图像 B．再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处 C．质点a 的位移与时间的关系为 D．波在传播过程中，质点a在2s内运动的路程为0.8m 【答案】C 【详解】A．根据“同侧法”（即波的传播方向和质点的振动方向，永远在波形曲线的同一侧）可知，质点在时刻由平衡位置向下振动，而乙图中某质点在时刻恰好由平衡位置向上振动，故乙图不可能是质点的振动图像，故A错误； B．质点只能在各自的平衡位置附近做简谐振动，而不会随着波迁移，故B错误； C．由图乙可知，质点做简谐运动的振幅为，周期为，则角频率为 由甲图可知，当时，质点经过平衡位置向上振动，故初相位为 所以质点的位移与时间的关系为，故C正确； D．由于该波的周期为，则质点在2s时间内恰好完成一个周期的振动，所以质点运动的路程为，故D错误。 故选C。 5．（2026·浙江·一模）（多选）在如图甲所示的直角坐标系中，以轨迹方程为的圆为边界，圆外为均匀介质Ⅰ，圆内为均匀介质Ⅱ，波源位于坐标原点，波源位于坐标处。时两波源同时开始振动，振动方向均垂直平面（即沿方向），其振动图像相同，如图乙所示。两列波在介质Ⅰ中、Ⅱ中的传播速度分别为和，且。时坐标处的质点刚开始振动，不考虑反射波的影响，则（     ） A．时两列波相遇 B．波在介质Ⅰ中的传播速度 C．两列波干涉稳定后，坐标处的质点振动减弱 D．两列波干涉稳定后，在轴上间共有4个振动加强点 【答案】CD 【详解】B．根据圆的轨迹方程可知，圆心坐标为，圆的半径为，则圆与轴左边的交点的坐标为，两波源到点的距离相等，均为。由可知，所以波源发出的波先到达点，速度为 波源发出的波的速度为，故B错误； A．时间内波源发出的波传播的距离为 此时波源发出的波到达点，两列波的距离为 两列波相遇还需时间 则两列波相遇的时间为，故A错误； C．波源发出的波第一次到达点的时间为 点与波源的距离为 波源发出的波第一次到达点的时间为 两列波第一次到达点的时间差为 由图乙可知，波的周期为，则，所以点振动减弱，故C正确； D．波源发出的波经过时间到达点，将点作为等效新波源，此时波源从平衡位置向下振动，相等于两列振动方向相反的波相互靠近，则在间到两波源的波程差等于半波长的奇数倍的点为振动加强点，波在介质Ⅰ中的波长为 则振动加强点的坐标满足关系（其中，为自然数） 整理后可得的取值为、、、，即在轴上间共有4个振动加强点，故D正确； 故选CD。 6．（2025·陕西咸阳·模拟预测）（多选）图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是（    ） A．波速大小为40m/s，沿x轴正方向传播 B．经0.1s质点P沿x轴正方向运动的路程为4m C．质点P的振动方程为cm D．t＝0.25s时，质点P的位移为cm 【答案】AD 【详解】A．t＝0时刻Q点沿y轴正方向振动，则可知波沿x轴正方向传播，由图甲可知，该波的波长 由图乙可知周期 则波速大小为，故A正确； B．质点在平衡位置附近振动，随波迁移，故B错误； C．设质点P的振动方程为 当t＝0时，质点P的位移且沿y轴负方向振动，由此可得 则质点P的振动方程为，故C错误； D．当t＝0.25s时，质点P的位移，故D正确。 故选AD。 7．（2026·山西忻州·模拟预测）（多选）一列简谐绳波沿轴正方向传播，振幅为，绳上、两点平衡位置间的距离小于一个波长，、两点的振动图像如图所示，某一时刻，、两点在波形图上的位置可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】由于、两点平衡位置间的距离小于一个波长，则振动传播时间小于一个周期，由振动图像可以看出点比点超前或滞后，由可知，点在点前或在点后，又因波沿轴正方向传播，即点超前时距点比点近，反之则远。 故选AC 。 8．（2026·宁夏银川·模拟预测）（多选）、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻，同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动，发出两列频率相等、相向传播的简谐横波，为介质中两波源连线上的质点，与波源、的距离分别是和，如图甲所示，绘制质点的振动图像如图乙所示，则（　　） A．时刻，波源沿轴负方向开始做简谐振动 B．两列波的波长均为 C．内，质点运动的路程为 D．波源振动的振幅为 【答案】AD 【详解】B．P距离更近，的波最先传到P，由图乙可知，时P才开始振动，因此的波传到P的时间，波速 由图乙可知，时的波传到P点，故波速 两列波的波速相等，由图乙可得振动周期，因此波长，B错误； A．的波传到P的时间为，波源起振方向与波刚传到P时，P的振动方向一致。只有的波，时在P点的振动方向向上，而后合振动向下，说明的波在P点的振动方向向下，即时刻，波源沿y轴负方向开始做简谐振动，A正确； C．在内，P静止，路程为0；在内，只有的波，总的一个周期，振幅 故路程 在内，两列波都传到P，总的2个周期，合振幅故路程 所以总路程，C错误； D．两波到P的路程差 路程差带来的相位差为 又因为两个波源起振方向相反，因此P为振动减弱点，振幅满足 解得，D正确。 故选AD。 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际(T1、T2、T3);科技前沿(T4); 1．▶新情境◀（2026·湖南长沙·三模）水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，机械波在袖子中以的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．简谐波的波长为 B．时，间有两个波峰 C．时，间有两个波谷 D．内质点通过的路程为 【答案】C 【详解】A．由图乙知周期 又 解得波长，故A错误； BC．、间距 由图乙知t=0时，P质点通过平衡位置向上振动 经，P质点回到平衡位置向下振动 P、Q间有2.5个“正弦波”波形， 因此P、Q间有三个波峰，二个波谷，故B错误，C正确； D．波从P传至Q用时 在内，质点通过的路程为，故D错误。 故选C。 2．▶新情境◀（2026·广西河池·三模）战绳（Battle Rope）是健身房常见的高强度训练器材，通过甩动绳子既能锻炼全身力量与心肺功能，又能直观演示机械波的传播规律。某次训练中甩动战绳形成的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。绳子足够长且忽略传播时振幅的衰减，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴负方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m B．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.2 m C．该简谐波波速为0.75 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为1.0 m D．该简谐波波速为1.5 m/s，波沿x轴正方向传播，经t=1.2 s质点P运动的路程为0.6 m 【答案】B 【详解】由乙图可知振幅，波长，由图丙可知周期，则波速为 由图丙可知，在t=0时刻P点在平衡位置向y轴正方向振动，根据上下坡法，可知波沿x轴正方向传播； 因，故质点P运动的路程为 故选B。 3．▶新情境◀（2026·河北沧州·二模）（多选）如图甲所示，某游乐场设有水上蹦床游乐项目，游客在蹦床上周期性跳动时，会在水面激起环形水波。某时刻水波的部分波面分布如图乙所示，图中虚线与实线分别代表相邻的波谷和波峰，实线的方程为，虚线的方程为，波源的振动规律如图丙所示，竖直向上为z轴正方向。下列说法正确的是（　　） A．波源的位置坐标为（3m，2m） B．水波的波长为6m C．水波的波速为2m/s D．图乙可能为时刻的波形 【答案】BD 【详解】A．将实线和虚线的方程变形有， 可知两个圆为同心圆，其圆心坐标为，所以波源的位置坐标为，故A错误； B．由数学关系可知，实线圆和虚线圆的半径分别为，，所以相邻波峰和波谷间的距离为 解得水波的波长为，故B正确； C．由题图丙可知，水波的振动周期为，所以水波的波速为，故C错误； D．由题图丙可知，时刻，波源从平衡位置开始向上振动，则图中虚线圆出现的时间为 当时，解得 所以图乙可能为时刻的波形，故D正确。 故选BD。 4．▶新情境◀（2026·湖南永州·三模）（多选）如图甲所示，机器人手持彩带一端上下抖动模拟艺术体操运动员的动作，形成的绳波可简化为简谐横波。以手的平衡位置为坐标原点，已知乙图为x1＝0m处波源的振动图像，图丙为原点右侧x2＝2m处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．0~1s内，x1＝0m处波源运动的路程为2.5m B．0.35s时刻，x2＝2m处质点的位移为12.5cm C．若波长大于1m，此列波的传播速率可能是4m/s D．若波长大于2m，此列波的传播速率是 【答案】AC 【详解】A．由图像可知，波源的振动周期为T=0.4s，在0～1s内，x1=0m处的波源共振动了2.5T，其路程为s=2×4×25cm+2×25cm =2.5m，故A正确； B．根据图丙可知，0.35s时刻，x2＝2m处质点的位移为，B错误； CD．由甲图可知波向右传播，则波源与x2=2m处质点平衡位置的距离满足，n=0，1，2… 若波长大于1m，解得n=0，1，则λ1=8m，λ2=1.6m，则根据可知，波速分别为20m/s和4m/s； 若波长大于2m，解得n=0，则λ1=8m，则波速为； 则C正确，D错误。 故选AC。 真题·实战演练 高频考点：波的图像与振动图像的综合问题 1．（2024·重庆·高考真题）（多选）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米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米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 【答案】BD 【详解】B．根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程 y = sin（ωt＋φ） 带入点（0，）和（2，0）解得 ， 可得 T = 2.4s， 故B正确； A．在题图甲中标出位移为的质点 若波沿x轴正方向传播则为Q点，沿x轴负方向传播则为P点，则波长可能为 ，即λ = 18m 或，即λ′ = 9m 故A错误； C．根据，可得 v = 7.5m/s，v′ = 3.75m/s 故C错误； D．根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 1 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $