2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之機械波

2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之機械波

選擇題（共10小題）

1.潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶在水下發(fā)

出的一列超聲波在t=o時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為水下質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是

B.該超聲波在空氣中的頻率為0.1MHz

C.0?Is內(nèi)，質(zhì)點P沿x軸運動了1.5Xl（）3m

D.該超聲波沿x軸負方向傳播

2.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=ls時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知波源振

動周期大于Iso下列說法正確的是（）

B.波源振動周期一定為12s

C.波的傳播速度大小可能為llm/s

D.x=0處的質(zhì)點在0?Is內(nèi)運動的路程可能為4.5cm

3.取一條較長的軟繩，用手握住一端拉平后連續(xù)周期性地向上、向下抖動，1s內(nèi)完成2次完整的抖動,

在繩上產(chǎn)生一列波，a、b、c為繩上的質(zhì)點，某時刻波剛好傳播到質(zhì)點c,繩上形成的波形如圖所示,

手到c點的水平距離為3.5m。下列說法正確的是（）

c

a

A.手開始抖動時運動方向向上

B.之后質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置

C.該時刻質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的速度小

D.這列波的傳播速度為4m/s

4.直角坐標(biāo)系xOy的y軸為兩種均勻介質(zhì)I、II的分界線。位于x=0處的波源發(fā)出的兩列簡諧橫波a、

b同時在I、II中傳播。t=0時刻波源開始振動，t=6s時刻只畫出了介于一6m和6m之間的波形（圖

甲）。已知該時刻a波剛好傳到x=6m處，貝廿=1.5s時介于-6m和6m之間的波形圖是（）

5.一列橫波在某介質(zhì)中沿x軸傳播，如圖甲所示為t=ls時的波形圖，如圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點N

的振動圖像，已知圖甲中L、M、N兩質(zhì)點的平衡位置分別位于xL=2m、xM=3m、xN=4m,則下列說

B.t=1.5s時質(zhì)點L的加速度為零

C.在t=0.5s時刻，質(zhì)點L的位移為20cm

D.從t=0s時刻到t=1.5s時刻，質(zhì)點M通過的路程為60cm

6.某運動員在花樣游泳比賽中，有一場景：用手拍皮球，水波向四周散開。這個場景可以簡化為如圖所

示，波源O起振方向向下，垂直于水平介質(zhì)平面做簡諧運動，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。

t=0時，離O點10m的質(zhì)點A開始振動；t=2s時，離O點20m的質(zhì)點B開始振動，此時質(zhì)點A第3

次（剛開始振動時記為第。次）回到平衡位置。下列說法正確的是（）

A.t=2s時，質(zhì)點A的振動方向向下

B.該波周期為2s

C.該波傳播速度為5m/s

D.該波波長為20m

7.漁船常用回聲探測器發(fā)射的聲波探測水下魚群與障礙物。若探測器發(fā)出波長為IX103m的聲波，下列

說法正確的是（）

A.聲波由水中傳播到空氣中，頻率會變大

B.聲波由水中傳播到空氣中，頻率會變小

C.該聲波在水中遇到尺寸約為IX103m的被探測物時會發(fā)生明顯衍射

D.探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度無關(guān)

8.在同一水平面，兩種不同介質(zhì)I和II的分界面MN為一條直線，在水平面內(nèi)垂直于MN的直線為x軸，

交點為坐標(biāo)原點O,在x=-6m和x=12m處各有一個波源Si和S2發(fā)出同種機械波，頻率均為2Hz,

在t=0時刻兩波源同時開始沿垂直紙面方向從平衡位置振動，且起振方向相同，兩列波在不同介質(zhì)中

的振幅均為5cm。經(jīng)半個周期后波形示意圖如圖所示，其中圓弧實線表示垂直紙面向外振幅最大處。則

A.兩波的起振方向可能垂直紙面向里

B.波源Si在介質(zhì)I中的波長為2m

C.t=0.75s時兩波在O點相遇

D.在t=2.125s時0點的位移為

9.如圖，一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，振幅為2cm。已知在t=0時刻平衡位置在x=5m的質(zhì)點a

的位移為y=75cm且正沿y軸負方向運動，平衡位置在x=llm的質(zhì)點b的位移為y=且正沿y

軸正方向運動，此時a、b兩質(zhì)點間只有一個波谷，波的傳播速度為4m/so則下列說法正確的是（）

”/cm

511x/m

_______此

A.質(zhì)點a比質(zhì)點b振動滯后1.5s

B.質(zhì)點a的振動周期為Is

C.簡諧波的波長為8m

D.某時刻，質(zhì)點a、b的速度（速度為零除外）可能相同

10.一列簡諧波沿x軸傳播，波速為lOcm/s,在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點，其平衡位置坐標(biāo)分別為XP=

1cm,xQ=4cm?t=0時刻，其波形如圖所示，P、Q偏離平衡位置的位移分別為yp=1cm,yQ=Wcm。

已知該波的振幅為2cm,且0時刻以后P比Q先回到平衡位置。則下列說法正確的是（）

A.該波向x軸負方向傳播

B.該波的波長為12cm

C.經(jīng)過0.2s的時間質(zhì)點P再次達到波峰

D.質(zhì)點P的振動方程為yp=2sin（等t+凱山

二.多選題（共4小題）

（多選）11.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為5m/s。在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點，平衡位置坐

標(biāo)分別為xp=0.1m,xQ=0.6m,從波傳播到P質(zhì)點開始計時，P質(zhì)點的振動圖像如圖所示，下列說法

正確的是（）

A.該簡諧橫波的波長為0.5m

B.0.2s時，P質(zhì)點的振動速度最大

C.0.25s時，Q質(zhì)點第一次到達正向最大位移處

D.0時亥i）,P質(zhì)點的振動方向沿y軸正方向

E.在0?0.2s內(nèi)，Q質(zhì)點通過的路程為20cm

（多選）12.一列簡諧橫波在t=1.2s時刻的圖象如圖甲所示，此時，P、Q兩質(zhì)點的位移均為-2cm,波

上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。則以下說法正確的是（）

甲乙

A.這列波沿x軸正方向傳播

,,,,,,40

B.這列波的波速是w^i/s

C.從t=1.2s開始，緊接著的At=1.8s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是12cm

D.從t=1.2s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.8s回到平衡位置

E.若該波在傳播中遇到一個尺寸為12m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

（多選）13.如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，P是平衡位置在x=3m處的質(zhì)點，Q

是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（)

A.這列波沿x軸負方向傳播

B.當(dāng)這列波遇到尺寸超過8m的障礙物時不能發(fā)生衍射現(xiàn)象

Ct=0.2s到t=0.3s,P點通過的路程為20cm

D.t=0.35s時，P點的加速度方向與y軸正方向相同

（多選）14.“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至

數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標(biāo)區(qū)域從而實現(xiàn)預(yù)警?？蒲袡C構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程

中簡諧波t=0時刻的波形圖，M是此波上的一個質(zhì)點，平衡位置處于x=4m處，圖乙為質(zhì)點M的振動

圖像，則（）

A.該列波的傳播速度為2m/s

B.該列波的傳播方向沿x軸負向傳播

C.質(zhì)點M在9s內(nèi)通過的路程為3.4m

D.質(zhì)點M在2s內(nèi)沿x軸運動了4m

三.填空題（共2小題）

15.如圖（a）所示，水平面上A、B、C、D四點構(gòu)成一矩形，兩波源分別位于A、C兩點；兩波源振動

規(guī)律如圖（b）所示，已知A、C兩波源產(chǎn)生的兩列簡諧波傳到B點的時間差是Is,AB=3m,BC=4m,

則兩列波的波長均為m,B、D兩點的振動規(guī)律（填“相同”或“不同”），A、C

兩點所在的直線共有個振動加強的點。

16.一簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成，如圖所示。在一次地震中，地震波中的橫波

和縱波傳播速率分別為3.4km/s和6.8km/s,震源在地震儀下方，觀察到兩振子開始振動的時間相差5s,

則（選填"P”或"H”）振子先開始振動，震源距地震儀距離為km。

17.“五一”的大明湖波光粼粼，吸引了很多游客。湖面上一點O以0.1m振幅上下振動，形成圓形水波（不

考慮水波傳播過程中的振幅衰減），如圖所示，同一直線上A、O、B三點，OA間距離為2.1m,OB間

距離為1.5m。某時刻0點處在波峰位置，觀察發(fā)現(xiàn)1.4s后此波峰傳到A點，此時0點正通過平衡位置

向上運動，OA間還有一個波峰。將水波近似為簡諧波。

（1）求此水波的傳播速度、周期和波長。

（2）以O(shè)點處在平衡位置向下振動為。時刻（此時各點已經(jīng)起振），請畫出B點的振動圖象，并判斷

此時刻之后8.1s時B點的位移。

~A0B~

18.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波源位于坐標(biāo)原點處，t=0時波源沿y軸負方向起振，ti=2.5s時

的波形如圖所示。求：

（1）該橫波的周期及波速大小；

（2）平衡位置坐標(biāo)為x=30cm的質(zhì)點第二次到達波峰時，波源運動的路程。

19.如圖所示，在均勻介質(zhì)中，位于x=-10m和x=10m處的兩波源Si和S2沿y軸方向不斷振動，在x

軸上形成兩列振幅均為4cm、波速均為2m/s的相向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖。

v"cmv

（1）求波源振動的周期；

（2）求0?5s內(nèi)，x=-2m處的質(zhì)點運動的路程；

（3）形成穩(wěn)定干涉圖樣后，求x軸上兩波源間（不含波源）振動加強點的個數(shù)，并寫出兩波源間（不

含波源）所有振動加強點的橫坐標(biāo)。

20.資料記載，海嘯波是重力長波，波長可達100公里以上，由于其傳播速度在深海區(qū)與淺海區(qū)不同，使

得在開闊的深海區(qū)低于幾米的一次單個波浪，到達淺海區(qū)波長減小振幅增大，掀起10?40米高的拍岸

巨浪，有時最先到達海岸的海嘯可能是波谷，水位下落，暴露出淺灘海底；幾分鐘后波峰到來，一退一

進，造成毀滅性的破壞。

（1）在深海區(qū)有一海嘯波（忽略海深度變化引起的波形變化）如圖甲，實線是某時刻的波形圖，虛線

是t=900s后首次出現(xiàn)的波形圖。已知波沿x軸正方向傳播，波源到淺海區(qū)的水平距離si=9360km,求

海嘯波到淺海區(qū)的時間ti（要求時間單位為小時）；

（2）第（1）小問中的海嘯波進入淺海區(qū)后的波形（忽略海深度變化引起的波形變化）變?yōu)槿鐖D乙所示，

若淺海區(qū)到達海岸的水平距離為s2=80km,求該海嘯波從進入淺海區(qū)到波谷最先到達海岸的時間t2（要

求時間單位為分鐘）。

甲乙

2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之機械波

參考答案與試題解析

一.選擇題(共10小題)

1.潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶在水下發(fā)

出的一列超聲波在t=0時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為水下質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是

()

A.該超聲波在空氣中的波速為L5X103m/s

B.該超聲波在空氣中的頻率為0.1MHz

C.0?Is內(nèi)，質(zhì)點P沿x軸運動了1.5X103m

D.該超聲波沿x軸負方向傳播

【考點】機械波的圖像問題；簡諧運動的表達式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù)；波長、頻率和波速

的關(guān)系.

【專題】比較思想；圖析法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力.

【答案】B

【分析】由圖甲讀出波長，根據(jù)圖乙讀出周期，再根據(jù)17=方十算該超聲波在水下的波速，超聲波在空

氣中的波速小于水中波速；根據(jù)f="計算頻率；波在傳播過程中，質(zhì)點并不隨波遷移；根據(jù)圖乙讀出t

=0時質(zhì)點P的振動方向，結(jié)合圖甲得到波的傳播方向。

【解答】解：A、由圖甲可知該超聲波的波長為：A=1.5X10-2m,由圖乙可知周期為T=1X1()-5S,則

該超聲波在水下的速度為"=*=在99：M/S=1.5x103^/5,該超聲波在空氣中的波速小于1.5義

T1x10-5

103m/s,故A錯誤；

B、超聲波在不同介質(zhì)中頻率不變，為f=J=—^HHZ=105HZ=0.1MHZ,故B正確；

11x10-

C、波在傳播過程中，質(zhì)點并不隨波遷移，故C錯誤；

D、由圖乙知，t=0時刻P點向上振動，根據(jù)上下坡法，超聲波沿x軸正方向傳播，故D錯誤。

故選：Bo

【點評】解決該題需要掌握波速與波長、周期的關(guān)系，掌握判斷波的傳播方向的方法：上下坡法。

2.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=ls時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知波源振

動周期大于Iso下列說法正確的是（）

A.波一定沿x軸正方向傳播

B.波源振動周期一定為12s

C.波的傳播速度大小可能為llm/s

D.x=0處的質(zhì)點在0?Is內(nèi)運動的路程可能為4.5cm

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定量思想；方程法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)題意無法判斷波的傳播方向；則根據(jù)波形圖分析波沿+x方向傳播和沿-x方向傳播的周期;

根據(jù)波形圖可得該波的波長，若波沿-x方向傳播，根據(jù)v=生求解波速；已知波源振動周期大于1s,

一個周期內(nèi)質(zhì)點振動路程為4A,由此分析。

【解答】解：A、根據(jù)題意無法判斷波的傳播方向，故A錯誤；

B、若波沿+x方向傳播，則根據(jù)波形圖可得：（n+右）T=ls

解得：Tn—^s,已知波源振動周期大于Is,則n=0,T=12s；

n+i2

若波沿-x方向傳播，則根據(jù)波形圖可得：（n+1|）T=ls

解得：T=4s,已知波源振動周期大于Is,則n=0,T=故B錯誤；

叫!11

C、根據(jù)波形圖可得該波的波長為入=12m,若波沿-x方向傳播，該波的周期為：T=#s

則波速：v=4=后詔=llm/s,故C正確；

TT

D、已知波源振動周期大于1s,則x=0處的質(zhì)點在0?1s內(nèi)運動的路程:s<4A=4Xlcm=4cmV4.5cm,

故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題主要是考查了波的圖像；解答本題關(guān)鍵是要理解波的圖像的變化規(guī)律，能夠根據(jù)圖像直接

讀出振幅、波長和各個位置處的質(zhì)點振動方向，知道波速、波長和頻率之間的關(guān)系丫=n。

3.取一條較長的軟繩，用手握住一端拉平后連續(xù)周期性地向上、向下抖動，1s內(nèi)完成2次完整的抖動,

在繩上產(chǎn)生一列波，a、b、c為繩上的質(zhì)點，某時刻波剛好傳播到質(zhì)點c,繩上形成的波形如圖所示,

B.之后質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置

C.該時刻質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的速度小

D.這列波的傳播速度為4m/s

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】比較思想；圖析法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力.

【答案】D

【分析】介質(zhì)中各個質(zhì)點開始振動方向都相同，根據(jù)同側(cè)法判斷手開始抖動時運動方向。根據(jù)圖中質(zhì)點

a、b的振動方向，判斷它們回到平衡位置的先后。根據(jù)質(zhì)點a、b離平衡位置的距離關(guān)系判斷它們速度

3

大小關(guān)系。根據(jù)手1s內(nèi)完成2次完整的抖動，確定頻率。手到c點的水平距離等于匕人求出波長，再

求波速。

【解答】解：A、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點c開始振動方向向下，而在波的傳播方向上各個

質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同，則知手開始抖動時運動方向向下，故A錯誤；

B、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，圖示時刻質(zhì)點a向下振動，質(zhì)點b向上振動，之后質(zhì)點a先向下振

動到波谷再經(jīng)歷工周期從波谷回到平衡位置，而質(zhì)點b先直接向上振動回到平衡位置，可知質(zhì)點a回到

4

TT

平衡位置的時間大于一，而質(zhì)點b回到平衡位置的時間小于一，即質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置，故B

44

錯誤；

C、該時刻質(zhì)點a離平衡位置比質(zhì)點b離平衡位置近，質(zhì)點離平衡位置越近，速度越大，則知該時刻質(zhì)

點a的速度比質(zhì)點b的速度大，故C錯誤；

D、依題意，手1s內(nèi)完成2次完整的抖動，則手抖動頻率f=2Hz。根據(jù)手到c點的水平距離為3.5m,

3

有1-入=3.5m,解得：入=2m,則這列波的傳播速度為v=Af=2X2m/s=4m/s,故D正確。

4

故選：D。

【點評】本題考查橫波的圖像，要注意明確波長、波速和頻率的關(guān)系，同時掌握波的傳播方向和質(zhì)點振

動方向間的關(guān)系。

4.直角坐標(biāo)系xOy的y軸為兩種均勻介質(zhì)I、II的分界線。位于x=0處的波源發(fā)出的兩列簡諧橫波a、

b同時在I、II中傳播。t=0時刻波源開始振動，t=6s時刻只畫出了介于一6m和6m之間的波形（圖

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】D

【分析】x=6m的質(zhì)點剛剛開始振動，根據(jù)同側(cè)法分析起振方向；根據(jù)圖象讀出兩列波的波長，根據(jù)v

=忒分析兩列波的波速關(guān)系，由x=vt分析b波的傳播距離。

【解答】解：AB、由題可知，t=6s時，x=6m的質(zhì)點剛剛開始振動，根據(jù)質(zhì)點的傳播方向和振動方向

的關(guān)系可知，該質(zhì)點此時刻向y軸負方向振動，說明振源開始振動的方向也為y軸負方向；

t=6s時，a波剛好傳到x=6m處，可知a波的波速為：va=7=fm/s=lm/s

貝ijt=1.5s時，a波剛好傳至x=1.5m處，且x=1.5m處質(zhì)點向y軸負方向振動，故AB錯誤；

CD、由題意可知，這兩列波是由同一振源引起的，故兩列波的頻率關(guān)系為：fa=fb

由圖象可知，a波的波長為：入a=lm,b波的波長為：入b=4m

根據(jù)公式v=2lf

可知Va：vb=l：4

所以t=1.5s時，b波剛好傳到x=6m處，故C錯誤，D正確；

故選：D。

【點評】解決該題的關(guān)鍵是明確知道影響機械波的頻率是波源，熟記波速與頻率、波長的關(guān)系，掌握用

同側(cè)法判斷質(zhì)點的振動方向。

5.一列橫波在某介質(zhì)中沿x軸傳播，如圖甲所示為t=ls時的波形圖，如圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點N

的振動圖像，已知圖甲中L、M、N兩質(zhì)點的平衡位置分別位于xL=2m、xM=3m、xN=4m,則下列說

B.t=1.5s時質(zhì)點L的加速度為零

C.在t=0.5s時刻，質(zhì)點L的位移為20cm

D.從t=0s時刻到t=1.5s時刻，質(zhì)點M通過的路程為60cm

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】比較思想；圖析法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力.

【答案】D

【分析】在圖乙上讀出t=ls時質(zhì)點N的振動方向，在圖甲上，根據(jù)“上下坡法”判斷波的傳播方向；

分析t=1.5s時質(zhì)點L的位置確定其加速度大小;根據(jù)時間與周期的關(guān)系確定在t=0.5s時刻質(zhì)點L的位

移；根據(jù)質(zhì)點在一個周期內(nèi)運動的路程為4A,求解從t=0s時刻到t=1.5s時刻質(zhì)點M通過的路程。

【解答】解：A、由圖乙可知，質(zhì)點N在t=ls時刻沿y軸負方向運動，在甲圖上，根據(jù)“上下坡法”

可知該波沿x軸正方向運動，故A錯誤；

B、根據(jù)“上下坡法”可知t=ls時刻，質(zhì)點L沿y軸正方向運動。由圖可知周期T=2s,從t=ls時刻

T

至Ut=1.5s時間經(jīng)歷時間At=1.5s-ls=0.5s=甲貝!]t=L5s時質(zhì)點L到達波峰，加速度最大，故B錯

誤；

T

C、在t=0.5s時刻，即t=ls時刻之前的一時刻，質(zhì)點L位于波谷，位移為-20cm,故C錯誤；

4

3

D、從t=0時刻到t=1.5s時亥M質(zhì)點振動時間為-T,質(zhì)點M通過的路程為s=3A=3X20cm=60cm,

4

故D正確。

故選：D。

【點評】本題考查波的圖像和振動圖像的綜合，解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷出波的傳播

方向，一般的判斷方法有“平移法”、“同側(cè)法”或者“上下坡法”。

6.某運動員在花樣游泳比賽中，有一場景：用手拍皮球，水波向四周散開。這個場景可以簡化為如圖所

示，波源O起振方向向下，垂直于水平介質(zhì)平面做簡諧運動，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。

t=0時，離O點10m的質(zhì)點A開始振動；t=2s時，離O點20m的質(zhì)點B開始振動，此時質(zhì)點A第3

次（剛開始振動時記為第。次）回到平衡位置。下列說法正確的是（）

A.t=2s時，質(zhì)點A的振動方向向下

B.該波周期為2s

C.該波傳播速度為5m/s

D.該波波長為20m

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；機械波的圖像問題.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；分析綜合能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)波源O起振方向，分析質(zhì)點A的起振方向，從而根據(jù)質(zhì)點的振動情況確定質(zhì)點A第3次

回到平衡位置的振動方向；根據(jù)時間At與周期關(guān)系計算周期；根據(jù)v=爺計算波速；根據(jù)入=vT計算

波長。

【解答】解：A、波源O起振方向向下，則質(zhì)點A的起振方向向下，t=2s時，質(zhì)點A第3次回到平衡

位置，可知此時質(zhì)點A的振動方向向上，故A錯誤；

B、t=O時，質(zhì)點A開始振動；t=2s時，質(zhì)點A第3次回到平衡位置，則/t=2s=l^T,解得：T="

故B錯誤；

C、波速v=0/丁4=2；_：0?n/s=Sra[s,故C正確；

D、該波波長/1="7=5義/6=冬加，故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了波長、頻率、波速的關(guān)系等相關(guān)知識，解答本題的關(guān)鍵要正確分析波的形成過程,

抓住波的周期性，分析波傳播時間與周期的關(guān)系。

7.漁船常用回聲探測器發(fā)射的聲波探測水下魚群與障礙物。若探測器發(fā)出波長為IXlO^m的聲波，下列

說法正確的是（）

A.聲波由水中傳播到空氣中，頻率會變大

B.聲波由水中傳播到空氣中，頻率會變小

C.該聲波在水中遇到尺寸約為IX10Tm的被探測物時會發(fā)生明顯衍射

D.探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度無關(guān)

【考點】波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件；聲波及其應(yīng)用.

【專題】定量思想；推理法；波的多解性；理解能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)分析出探測器接收到的回聲頻率的影響因素；根據(jù)波的頻率由波源決定分析;

根據(jù)波長的計算公式得出波長的大小，結(jié)合衍射的條件完成分析。

【解答】解：AB、波的頻率由波源決定，聲波由水中傳播到空氣中時，頻率不變，故AB錯誤；

C、根據(jù)波長的計算公式可得2=聲

其中v=1500m/s,f=1.5X106Hz

代入數(shù)據(jù)得：入=1X10-3m

根據(jù)波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，當(dāng)遇到尺寸約為IXlO^m的被探測物時會發(fā)生明顯衍射，故c

正確。

D、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度有關(guān),故D錯誤；

故選：Co

【點評】本題主要考查了聲波的相關(guān)應(yīng)用，理解聲波的傳播特點，結(jié)合聲波發(fā)生干涉和衍射的條件即可

完成分析。

8.在同一水平面，兩種不同介質(zhì)I和II的分界面MN為一條直線，在水平面內(nèi)垂直于MN的直線為x軸，

交點為坐標(biāo)原點0,在x=-6m和x=12m處各有一個波源Si和S2發(fā)出同種機械波，頻率均為2Hz,

在t=0時刻兩波源同時開始沿垂直紙面方向從平衡位置振動，且起振方向相同，兩列波在不同介質(zhì)中

的振幅均為5cm。經(jīng)半個周期后波形示意圖如圖所示，其中圓弧實線表示垂直紙面向外振幅最大處。則

A.兩波的起振方向可能垂直紙面向里

B.波源S1在介質(zhì)I中的波長為2m

C.t=0.75s時兩波在0點相遇

D.在t=2.125s時O點的位移為

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；波的疊加.

【專題】定量思想；方程法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)題圖結(jié)合質(zhì)點振動情況確定兩波源開始起振方向；根據(jù)“推波法”計算波長的大??；根據(jù)

〃=亭計算兩列波的波速，由此確定兩列波傳到。點的時間；分析在t=2.125s時。點所處的位置，由

此確定位移大小。

【解答】解：A、根據(jù)波形圖是振動半個周期的波形圖，可以判斷得出兩波源開始起振方向垂直紙面向

外，故A錯誤；

B、振動頻率相同均為f=2Hz,可知周期：T=3s=0.5s；首先波源用-T到達最大位移處，然后再用一T

,44

將波峰狀態(tài)傳播如題圖位置，因此波源Si在介質(zhì)I中的波長入i=4Xlm=4m,波源S2在介質(zhì)I中的波

長入2=4X2m=8m,故B錯誤；

C、根據(jù)u=*可知，兩列波的波速分別為vi=8m/s,V2=16m/s,Si的波形傳到O點用時ti=^s=0.75s,

1o

S2的波形傳到0點用時t2=￡s=o.75s,所以t=0.75s時兩波在0點相遇，故C正確；

At1.3753

D、在t=2.125s時,O點振動的時間為：At=2.125s-0.75s=1.375s,—=-------=2一,所以在t=2.125s

T0.54

時O點在波谷處，故位移為：y=-2A=-2X5m=-10m,故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題主要是考查了機械波的知識；解答本題關(guān)鍵是要理解兩列波的傳播情況，知道波速、波長

和頻率之間的關(guān)系v=fX。

9.如圖，一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，振幅為2cm。已知在t=0時刻平衡位置在x=5m的質(zhì)點a

的位移為y=750n且正沿y軸負方向運動，平衡位置在x=llm的質(zhì)點b的位移為y=-V5czn且正沿y

軸正方向運動，此時a、b兩質(zhì)點間只有一個波谷，波的傳播速度為4m/so則下列說法正確的是（）

”/cm

n----------1--------------1------------>

511x/m

一6---------------------------M

-2...........................................

A.質(zhì)點a比質(zhì)點b振動滯后1.5s

B.質(zhì)點a的振動周期為Is

C.簡諧波的波長為8m

D.某時刻，質(zhì)點a、b的速度（速度為零除外）可能相同

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；機械波的圖像問題.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)波的傳播方向分析A,根據(jù)a、b質(zhì)點的距離及振動情況分析波長，從而計算周期，a、b

兩質(zhì)點的平衡位置之間相距半波長的奇數(shù)倍，波速不可能相同。

【解答】解：A、波從a傳播到b所用的時間為t=羋=/1=1.55

V4

則質(zhì)點a比質(zhì)點b振動超前1.5s,故A錯誤；

33

BC、由題意可知，a、b兩質(zhì)點平衡位置間的距離為-九即-2=6m

22

解得人=4m

因此波動周期T=[=%=ls

因此質(zhì)點a振動周期為1s,故B正確，C錯誤;

D、由于a、b兩質(zhì)點的平衡位置之間相距半波長的奇數(shù)倍，因此質(zhì)點a、b不為零的速度大小相等，方

向總是相反，故D錯誤。

故選：Bo

【點評】本題主要是考查了波的圖象；解答本題關(guān)鍵是要理解波的圖象的變化規(guī)律，能夠根據(jù)圖象及質(zhì)

點振動方向求解波長，知道波速、波長和周期之間的關(guān)系。

10.一列簡諧波沿x軸傳播，波速為10cm/s,在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點，其平衡位置坐標(biāo)分別為XP=

1cm,XQ=4CHI。t=0時刻，其波形如圖所示，P、Q偏離平衡位置的位移分別為yp=1cm,yQ=y/3cma

已知該波的振幅為2cm,且0時刻以后P比Q先回到平衡位置。則下列說法正確的是()

A.該波向x軸負方向傳播

B.該波的波長為12cm

C.經(jīng)過0.2s的時間質(zhì)點P再次達到波峰

D.質(zhì)點P的振動方程為yp=2sin(^t+^)cm

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；分析綜合能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)P點的振動方向，利用同側(cè)法判斷波的傳播方向；根據(jù)PQ的間距與波長關(guān)系求解波長;

根據(jù)波速公式求解波的周期，再利用質(zhì)點P的振動規(guī)律求解其到達波峰所需的時間；根據(jù)質(zhì)點P的初

位置求解質(zhì)點P的振動方程。

【解答】解：A、0時刻以后P比Q先回到平衡位置，說明P點向下振動，Q點向上振動，則該波向x

軸正方向傳播，故A錯誤；

B、在t=0時亥P、Q兩點的位移分別為yp=lcm,yQ=V^c?n可得：AxPQ==4cm-lcm=3cm,

解得：波長入=12cm,故B正確；

C、根據(jù)〃=亨解得：周期T=1=忐券=1.25

質(zhì)點P到達平衡位置所需的時間為G=凈==0.1s,從平衡位置開始向下振動直至最后波峰

所需的時間rX

t2=z4-=4Z1L2s=o.9s

由此可知質(zhì)點P再次達到波峰所需要的時間t=ti+t2=0.1s+0.9s=ls,故C錯誤；

2TI5TT

D、一個完整規(guī)則的正弦式振動方程的表達式為y=Asin亍■t=2sin7~t,當(dāng)質(zhì)點P相對于平衡位置的位

移為1cm,即為半個振幅且向下振動，其對應(yīng)的最小時刻為:T,則質(zhì)點P簡諧運動的振動方程為y=

6

27155715

Asin—(t+-T)=2sin(—t+-TT),故D錯底。

Tv6733

故選：Bo

【點評】本題考查了波動和振動圖像，掌握波速、波長和周期的關(guān)系，理解質(zhì)點在不同時刻的振動狀態(tài)

是解決此類問題的關(guān)鍵。

二.多選題(共4小題)

(多選)11.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為5m/s。在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點，平衡位置坐

標(biāo)分別為xp=0.1m,XQ=0.6HI,從波傳播到P質(zhì)點開始計時，P質(zhì)點的振動圖像如圖所示，下列說法

B.0.2s時，P質(zhì)點的振動速度最大

C.0.25s時，Q質(zhì)點第一次到達正向最大位移處

D.。時亥P質(zhì)點的振動方向沿y軸正方向

E.在。?0.2s內(nèi),Q質(zhì)點通過的路程為20cm

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定量思想；方程法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】BCE

【分析】根據(jù)a=vT求解簡諧橫波的波長；根據(jù)振動圖像確定P的位置，由此確定速度大?。桓鶕?jù)推

波法求解Q點第一次出現(xiàn)波峰的時刻；根據(jù)振動圖像可知P質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向；振動質(zhì)點

在半個周期通過的路程為2A,由此解答。

【解答】解：A、根據(jù)振動圖像可知，周期為0.2s,而波速為5m/s,所以簡諧橫波的波長為：A=vT=5

X0.2m=lm,故A錯誤；

B、0.2s時，P質(zhì)點在平衡位置，振動速度最大，故B正確；

C、P、Q之間的距離為Av=0.6m-0.1in=0.5m,在ti=0.15s時P質(zhì)點在波峰處，所以Q點第一次出

現(xiàn)波峰的時刻是：1=絲+0.15$=竽+0.15s=0.25s,故C正確；

D、由振動圖像可知，質(zhì)點的起振方向沿y軸負方向，所以0時刻，P質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，

故D錯誤；

AACT

E、在0?0.2s內(nèi)，Q質(zhì)點振動的時間為：t2=0.2s—午r=0.2s—詈s=0.1s=3通過的路程為：s=2A=2

X10cm=20cm,故E正確。

故選：BCEo

【點評】本題主要是考查了振動的圖像；解答本題關(guān)鍵是要理解振動圖象的物理意義，能夠根據(jù)圖像直

接讀出振幅和質(zhì)點的振動方向，知道波速、波長和頻率之間的關(guān)系v=R。

（多選）12.一列簡諧橫波在t=L2s時刻的圖象如圖甲所示，此時，P、Q兩質(zhì)點的位移均為-2cm,波

上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。則以下說法正確的是（）

B.這列波的波速是wni/s

C.從t=1.2s開始，緊接著的At=1.8s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是12cm

D.從t=1.2s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.8s回到平衡位置

E.若該波在傳播中遇到一個尺寸為12m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

【考點】波的衍射現(xiàn)象實例；波長、頻率和波速的關(guān)系；機械波的圖像問題.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】CDE

【分析】根據(jù)“上下坡法”判斷波的傳播方向；根據(jù)波速、波長和周期關(guān)系計算；在一個周期內(nèi)質(zhì)點通

過的路程為4A,據(jù)此計算；分別計算出P、Q質(zhì)點回到平衡位置的時間，據(jù)此分析即可；根據(jù)發(fā)生明

顯衍射的條件分析。

【解答】解：A、由乙圖可知在t=L2s時質(zhì)點A的振動方向沿y軸負方向，根據(jù)“上下坡法”可知這

列波沿X軸負方向傳播，故A錯誤;

B、由甲圖知波長為16m,由乙圖知波的周期為2.4s,所以這列波的波速為v=篙招m/s=孕爪/s,

故B錯誤；

一At1Q

C、從t=1.2s開始，緊接著的△t=1.8s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是s=亍?44=方X4x4cm=12cm,

故C正確；

D、質(zhì)點Q振動方向沿軸正方向，從t=1.2s開始，質(zhì)點Q回到平衡位置所需時間At】=券7=擊*2.4s=

7T

0.2s,圖示時刻質(zhì)點P振動方向沿軸負方向，從t=1.2s開始，質(zhì)點P回到平衡位置所需時間g=券7+

"=卷+2=.T=l1x24s=1.0s,所以質(zhì)點Q比質(zhì)點P早0.8s回到平衡位置，故D正確；

E.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸比波長小或跟波長差不多，該波的波長為16m,若該波在傳

播過程中遇到一個尺寸為12m的障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故E正確。

故選：CDE?

【點評】能夠根據(jù)圖像讀出波長和周期是解題的關(guān)鍵，掌握波發(fā)生明顯衍射的條件是解題的基礎(chǔ)。

（多選）13.如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，P是平衡位置在x=3m處的質(zhì)點，Q

是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）

A.這列波沿x軸負方向傳播

B.當(dāng)這列波遇到尺寸超過8m的障礙物時不能發(fā)生衍射現(xiàn)象

Ct=0.2s到t=0.3s,P點通過的路程為20cm

D.t=0.35s時，P點的加速度方向與y軸正方向相同

【考點】機械波的圖像問題；波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】比較思想；圖析法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力.

【答案】AD

【分析】根據(jù)圖乙讀出t=0.20s時刻Q質(zhì)點的振動方向，再判斷波的傳播方向；根據(jù)發(fā)生明顯衍射的

條件分析B項；根據(jù)時間與周期的倍數(shù)求P點通過的路程；根據(jù)時間與周期的關(guān)系分析t=0.35s時P

的位置，再分析P點的加速度方向。

【解答】解：A、由圖乙可知，質(zhì)點Q在t=0.2s時振動方向沿y軸負方向，在圖甲上，由同側(cè)法可知

這列波沿x軸負方向傳播，故A正確；

B、由甲圖可知，這列波的波長為8m,當(dāng)此列波遇到尺寸超過8m的障礙物時不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，

但能發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯誤；

T

C、從t=0.20s至!Jt=0.30s,經(jīng)歷時間為At=0.30s-0.20s=0.10s=3。由于t=0.20s時刻，質(zhì)點P正向

著平衡位置運動，因此在這段時間內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程大于一個振幅，即大于20cm,故C錯誤；

TT

D、從t=0.20s到t=0.35s,經(jīng)歷時間為At'=0.35s-0.20s=0.15s,則一VAt'V，結(jié)合t=0.20s時

4z

亥質(zhì)點P正沿y軸負方向運動，知t=0.35s時，P點位于平衡位置下方，其加速度方向與y軸正方向

相同，故D正確。

故選：AD?

【點評】本題要抓住兩種圖像的聯(lián)系，由振動圖像能讀出質(zhì)點的振動方向，由波動圖像判斷波的傳播方

向。要能熟練運用波形平移法研究波的形成過程。

(多選)14.“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至

數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標(biāo)區(qū)域從而實現(xiàn)預(yù)警。科研機構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程

中簡諧波t=0時刻的波形圖，M是此波上的一個質(zhì)點，平衡位置處于x=4m處，圖乙為質(zhì)點M的振動

圖像，貝U()

A.該列波的傳播速度為2m/s

B.該列波的傳播方向沿x軸負向傳播

C.質(zhì)點M在9s內(nèi)通過的路程為3.4m

D.質(zhì)點M在2s內(nèi)沿x軸運動了4m

【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關(guān)系.

【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；推理能力.

【答案】AB

【分析】根據(jù)M質(zhì)點的振動圖像，結(jié)合同側(cè)法分析傳播方向；

根據(jù)周期、波長和波速的關(guān)系，結(jié)合波動圖像和振動圖像求解波速；

根據(jù)一個質(zhì)點一個周期內(nèi)的路程為4倍振幅求解路程；

根據(jù)波的傳播特征分析D選項。

【解答】解：A.由圖甲知，波長入=4m,由乙圖可知，周期T=2s,則該列波的傳播速度為v=彳=

-^m/s=2m/s,故A正確；

B.由圖乙知，t=0時刻M質(zhì)點向上振動，根據(jù)“同側(cè)法”，該列波的傳播方向沿x軸負向傳播，故B正

確；

QQQ

C,根據(jù)t=9s=汗，質(zhì)點M在9s內(nèi)通過的路程為：S=|x44=|x4x20cm=360cm=3.6m,故C錯

誤；

D.質(zhì)點M只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移，故D錯誤；

故選：ABo

【點評】本題考查了波動圖像和振動圖像，掌握波速、波長和周期的關(guān)系，理解質(zhì)點在不同時刻的振動

狀態(tài)是解決此類問題的關(guān)鍵。

三.填空題（共2小題）

15.如圖（a）所示，水平面