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文檔簡介

202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之機械波(一)

一,選擇題(共9小題)

1.(2024?廣東)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為lm/s,t=0時的波形如圖所示。t=ls時,x=

1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為()

A.0B.0.1niC.-0.1mD.0.2m

2.(2024?天津)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,圖1是t=ls時該波的波形圖,圖2是x=0處

3.(2024?湖南)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端,長繩自右向左呈現(xiàn)波浪

狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距6m,to時刻A點位于波谷,

B點位于波峰,兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是()

B.波速為12m/s

C.lo+0.25s時刻,B點速度為0

D.to+O.5Os時刻,A點速度為0

4.(2024?江西)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中,入射波為

連續(xù)的正弦信號,探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號,分別如圖(b)、(c)所示。已知超

聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選

項正確的是()

圖(a)超聲波檢測原理示意圖圖(b)機翼表面反射信號圖(c)缺陷表面反射信號

A.振動減弱:d=4.725mmB.振動加強;d=4.725mm

C.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強;d=9.45mm

5.(2024?安徽)某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波,在同一均勻介質(zhì)中相向傳播,波速v大小相等。某時刻的

A.在x=9.0m處開始相遇

B.在x=10.0m處開始相遇

C.波峰在x=10.5m處相遇

D.波峰在x=11.5m處相遇

6.(2024?江蘇)如圖所示,水面上有O、A、B三點共線,OA=2AB,某時刻在O點的水面給一個擾動,

ti時刻A開始振動,則B振動的時刻為()

0AB

C.2ti

2

7.(2024?浙江)頻率相同的簡諧波源Si、S2和接收點M位于同一平面內(nèi),Si、S2至UM的距離之差為6m。

1=0時,Si、S2同時垂直平面開始振動,M點的振動圖像如圖所示,則()

x/cm

3

n

o

1.

一3上...............z.......

A.兩列波的波長為2m

B.兩列波的起振方向均沿x正方向

C.Si和S2在平面內(nèi)不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

D.兩列波的振幅分別為3cm和1cm

8.(2024?全國)在某石灰?guī)r洞中可聽到規(guī)律的滴水聲,其間隔罡定為3.0s,每滴水都恰落在當徑為0.22m

的圓形水盆中央,激起一圈圈周期性漣漪向外傳播。若在第二滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈

漣漪傳播到盆邊反射回來,在距盆邊0.02m處和第一滴水激起的第二圈漣漪相會,形成建設性干涉,則

漣漪的頻率約是多少?()

A.1.5HzB.2.0HzC.2.5HzD.3.1Hz

E.5.0Hz

9.(2023?浙江)主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號,并產(chǎn)生相應的抵消聲波,某一?噪聲信號傳

到耳腴的振動圖像如圖所示,取得最好降噪效果的抵消聲波(聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)()

B.頻率為100Hz

C.波長應為1.7m的奇數(shù)倍

D.在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相

二,多選題(共10小題)

(多選)10.(2025?選擇性)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長大于Im,a、b為介質(zhì)中平衡位

置相距2m的兩質(zhì)點,其振動圖像如圖所示。則t=0時的波形圖可能為()

(多選)11.(2025?山東)均勻介質(zhì)中分別沿x軸負向和正向傳播的甲、乙兩列簡諧橫波,振幅均為2cm,

波速均為lm/s,M、N為介質(zhì)中的質(zhì)點。t=0時刻的波形圖如圖所示,M、N的位移均為1cm。下列說

A.甲波的周期為6s

B.乙波的波長為6m

C.t=6s時,M向y軸正方向運動

D.t=6s時,N向y軸負方向運動

(多選)12.(2025?河南)賈湖骨笛是河南博物院鎮(zhèn)館之寶之一,被譽為“中華第一笛”。其中一支骨笛

可以發(fā)出As、B5、C6、D6、氏等音。已知A5音和D6音所對應的頻率分別為880Hz和1175Hz,則()

A.在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的

B.在空氣中傳播時,A5音的波速小于D6音的

C.由空氣進入水中,A5音和D6音的頻率都變大

D.由空氣進入水中,A5音的波長改變量大于D6音的

(多選)13.(2025?浙江)如圖1所示,兩波源Si和S2分別位于x=0與x=12m處,以x=6m為邊界,

兩側(cè)為不同的均勻介質(zhì)。t=()時兩波源同時開始振動,其振動圖像相同,如圖2所示。l=0」s時x=4m

與x=6m兩處的質(zhì)點開始振動。不考慮反射波的影響,則()

A.t=0.15s時兩列波開始相遇

B.在6mVxWl2m間S2波的波長為1.2m

C.兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點振動減弱

D.兩列波疊加穩(wěn)定后,在OVxV6m間共有7個加強點

(多選)14.(2024?山東)甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播,波速均為2m/s。t=0

時刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P,下列說法正確的是

)

x/m

A.t=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為0

B.l=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為-2cm

C.t=1.0s時,P向y軸正方向運動

D.t=1.0s時,P向y軸負方向運動

(多選)15.(2024?新課標)位于坐標原點O的波源在t=0時開始振動,振動圖像如圖所示,所形成的

簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點P開始振動時,波源恰好第2次處于波谷位

置,則()

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的傳播速度是10m/s

D.平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于波峰位置

(多選)16.(2024?浙江)在如圖所示的直角坐標系中,xOz平面為介質(zhì)I和I【的分界面(z軸垂直紙面

向外)。在介質(zhì)I中的P(0,4入)處有一點波源,產(chǎn)生波長為入、速度為v的波。波傳到介質(zhì)II中,其

速度為遮口,圖示時刻介質(zhì)【I中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點,此時波源也恰好位于

波峰。M為0、R連線的中點,入射波與反射波在O點相干加強,則()

A.介質(zhì)II中波的頻率為二一

A

B.S點的坐標為(0,-V2A)

C.入射波與反射波在M點相干減弱

D.折射角a的正弦值sina=FV2

(多選)17.(2024?重慶)一列沿x軸傳播的簡諧波,在某時刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置與坐標原

點距離為3米的質(zhì)點從該時刻開始的振動圖像如乙所示。若該波的波長大于3米。則()

B.頻率三Hz

12

15

C.最大波速-7m/s

4

D.從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為(4-亨)cm

(多選)18.(2024?海南)一歌手在湖邊唱歌,歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對岸,空氣中的聲速

為340m/s,水中聲速為l450n】/s,歌聲可視為頻率為400Hz的聲波,則下列說法正確的是()

A.在水中傳播頻率會改變

B.由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為4.5s

C.在空氣中波長為0.85m

D.在水中的波長為5m

(多選)19.(2024?甲卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,t=0時刻的波形曲線如圖所示,此時介

質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動,下列說法正確的是()

A.該波的波速為1.0m/s

B.該波沿x軸正方向傳播

C.t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反

D.t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動

E.t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達到最大值

三.解答題(共1小題)

20.(2025?廣西)某樂器發(fā)出頻率為兩倍關系的兩個純音(簡潔聲波),其波形疊加后呈現(xiàn)一種周期性變

化。圖甲和圖乙分別為同一時刻兩列簡諧聲波單獨沿X正方向傳播的波形圖,圖中的坐標原點位于同一

質(zhì)點處,聲速為340m/s。

y/pm

圖甲

圖乙

(1)從圖中讀出這兩列波的波長。

(2)該時刻這兩列波疊加,分別求x=0和x=0.375m處的質(zhì)點在該時刻偏離平衡位置的位移。

(3)求這兩列波疊加后的周期。

202L2025年高考物理真題知識點分類匯編之機械波(一)

參考答案與試題解析

一,選擇題(共9小題)

題號123456789

答案BCDACBBDB

二,多選題(共10小題)

題號10111213141516171819

答案ADBDADBCBCBCBDBDBCACD

一.選擇題(共9小題)

I.(2024?廣東)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為lm/s,t=0時的波形如圖所示。t=ls時,x=

1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為()

A.0B.0.1mC.-0.1mD.0.2m

【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.

【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)波速計算波傳播的距離,結(jié)合質(zhì)點振動的特點分析判斷。

【解答】解:t=1s時,波向右傳播的距離為Ax=vt=lXlm=lm,則t=0時x=0.5m的振動形式經(jīng)過

1s后傳遞到x=1.5m處,貝ijt=ls時,x=L5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為0.ini,故ACD錯誤,

B正確;

故選:Bo

【點評】本題的關鍵是運用波形的平移法結(jié)合時間與距離的關系分析質(zhì)點的運動狀態(tài)。

2.(2024?天津)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,圖I是t=ls時該波的波形圖,圖2是x=0處

質(zhì)點的振動圖像。則t=lls時該波的波形圖為()

【考點】機械波的圖像問題.

【專題】定量思想:推理法;波的多解性:推理論證能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)振動圖像得出振動質(zhì)點的周期,結(jié)合波動圖像以及確定質(zhì)點的初始位置以及給定時間對應

的振動情況分析判斷相應質(zhì)點的位置以及對應的波動圖像.

3

【解答】解:根據(jù)圖2可知,該波的振動周期T=4s,l=11s=2:T,當l=ls時,x=0處的質(zhì)點位移為

正的最大,再經(jīng)過Ainlls-ls=10s=2±T,可知該質(zhì)點應該位于波谷的位置,符合題意的只有C,故

4

C正確,ABD錯誤。

故選:Co

【點評】考查波動圖像和振動圖像的結(jié)合問題,會根據(jù)圖像找出相關的信息,會結(jié)合題意在行圖像的判

斷。

3.(2024?湖南)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端,長繩自右向左呈現(xiàn)波浪

狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距6m,10時刻A點位于波谷,

B點位于波峰,兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是()

A.波長為3m

B.波速為12m/s

C.to+0.25s時刻,B點速度為0

D.to+O.5Os時刻,A點速度為0

【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.

【專題】定量思想;控制變量法;振動圖象與波動圖象專題;埋解能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)題意判斷出AB的位置關系;再根據(jù)位置關系判斷出波長,根據(jù)振動求出頻率進而求出周

期,根據(jù)時間與周期的關系判斷出質(zhì)點的振動情況。

【解答】解:根據(jù)題意可得AB如圖所示

A、由題意可得A、B的平衡位置之間的距離為

31/

x=2=6m

解得

A=4m

故A錯誤;

B、波源的振動頻率為

f=1^Hz=lHz

則波速為

v=Af=4Xlm/s=4m/s

故B錯誤;

C、振動周期為

T=了1=j1s=1Is

則t=0.25s=

則to+0.25s時刻,B運動到平衡位置,此時B點速度最大,故C錯誤;

D、由于t-0.5s=£T

則lo+O.5s時刻,A運動到波峰,此時A點速度為0,故D正確。

故選:D。

【點評】解答本題時,要理解波的形成過程,明確介質(zhì)中各個質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同,

且熟練掌握各質(zhì)點隨時間的速度大小變化。

4.(2024?江西)如圖(a)所示,利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中,入射波為

連續(xù)的正弦信號,探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號,分別如圖(b)>(c)所示。已知超

聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選

項正確的是()

圖(a)超聲波檢測原理示意圖圖(b)機翼表面反射信號圖(c)缺陷表面反射信號

A.振動減弱:d=4.725mmB.振動加強;d=4.725mm

C.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強;d=9.45mm

【考點】波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件.

【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)圖像讀出超聲波的傳播周期,結(jié)合波速求得波長,根據(jù)兩個反射信號傳播到探頭處的時間

差計算出故兩個反射信號的路程差,此路程差等于缺陷深度的2倍。根據(jù)波的干涉現(xiàn)象的振動加強與振

動減弱的條件判斷兩個反射信號在探頭處的疊加效果。

【解答】解:根據(jù)反射信號圖像可知,超聲波的傳播周期T=2X1()-7S,又有波速v=6300m/s

則超聲波在機翼材料中的波長為:入=丫『解得:入=1.26Xl()-3m

結(jié)合題圖(b)和題圖(c)可知,兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為:At=l.5X10-6s

故兩個反射信號的路程差為:2d=vAt=6300x1.5x10』=9.45xIO,=苧九解得d=4.725

X103m

因波程差等于半波長的奇數(shù)倍,故兩個反射信號在探頭處振動減弱,故A正確,BCD錯誤。

故選:Ao

【點評】本題考查了波的干涉現(xiàn)象。當波源振動步調(diào)一致的兩列波在某點發(fā)生干涉時,若該點到兩波源

的波程差等于波長的整數(shù)倍,則該點振動加強,若該點到兩波源的波程差等于半波長的奇數(shù)倍,則該點

振動減弱;當波源振動步調(diào)相反時,結(jié)論相反。

5.(2024?安徽)某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波,在同一均勻介質(zhì)中相向傳播,波速v大小相等。某時刻的

A.在x=9.0m處開始相遇

B.在x=10.0m處開始相遇

C.波峰在x=10.5m處相遇

D.波峰在x=11.5m處相遇

【考點】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:推理論證能力.

【答案】C

【分析】理解橫波在水平方向上的傳播特點,結(jié)合波形圖和波速的關系完成分析。

【解答】解:AB、兩列橫波的傳播速度相等,則在相等的時間內(nèi)傳播的距離相等,結(jié)合圖像可知,兩

列橫波的最右端和最左端分別是7m和15m,則兩列橫波將在x=11.0m處開始相遇,故AB錯誤;

CD、兩列橫波相距最近的波峰分別為x=5m和x=16m,同上述分析可知,兩列橫波的波峰將在x=10.5m

處相遇,故C正確,D錯誤:

故選:Co

【點評】本題主要考查了簡諧橫波的相關應用,理解簡諧橫波的傳播特點,結(jié)合運動學公式即可完成分

析。

6.(2024?江蘇)如圖所示,水面上有0、A、B三點共線,OA=2AB,某時刻在O點的水面給一個擾動,

ti時刻A開始振動,則B振動的時刻為()

6AB~

3ti5tl

A.tiB.-----C.2tiD.-----

22

【考點】機械波及其形成與傳播.

【專題】定量思想:推理法;波的多解性;理解能力.

【答案】B

【分析】機械振動在介質(zhì)中形成機械波,波在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播,據(jù)此求解作答。

【解答】解:0點產(chǎn)生的機械振動在水面勻速傳播形成機械波,設AB=x,則0A=2x

波的傳播速度右手

C1

該波傳播到B點的時間今=率=矍=學

即B振動的時刻為故ACD錯誤,B正確,

故選:Bo

【點評】本題主要考查了機械波的形成和傳播,知道波在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播。

7.(2024?浙江)頻率相同的簡諧波源Si、S2和接收點M位于同一平面內(nèi),Si、S2到M的距離之差為6m。

t=0時,SisS2同時垂直平面開始振動,M點的振動圖像如圖所示,則()

B.兩列波的起振方向均沿x正方向

C.Si和S2在平面內(nèi)不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

D.兩列波的振幅分別為3cm和1cm

【考?點】波的干涉的加強和減弱區(qū)域的特點及判斷;波長、頻率和波速的關系;振動圖像與波形圖的結(jié)

合.

【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)題圖分析質(zhì)點的振動與兩列波傳播的關系,得到兩列波分別傳播到M點的時間差,以及

使M點振動的方向,判斷兩列波的起振方向,根據(jù)兩波源到M的距離之差與時間之差的二匕求解波速,

根據(jù)波長、波速、周期的關系求解波長。根據(jù)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件分析C選項。根據(jù)兩列波在M點相

遇使M點的振幅發(fā)生的變化情況求解兩列波的振幅。

【解答】解:B、t=4s時M點開始向上振動,說明此時一列波傳播到M點,可知該波起振方向向上,

t=7sM點的振動開始改變,說明此時另一列波傳播到M點,比時先傳播到M點的波使M點向下振動,

之后振幅減小,則此時M點振動減弱,故后傳播到M點的波使M點向上振動,即第二列波的起振方

向向上,可知兩列波的起振方向均沿x正方向,故B正確;

A、Si、S2到M的距離之差為Ax=6m,由題圖可知兩列波傳到M的時間之差為A(=7s-4s=3s。

波速為:u=嘗=1in/s=2m/so

由題圖可知周期T=2s,則波長為:入=\叮=2乂21]]=41]】,故A錯誤;

C、波源Si、S2的頻率相同,相位差恒定、振動方向相同,所以在平面內(nèi)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故C錯誤;

D、兩列波相遇之前M點的振幅為3cm,相遇之后M點的振幅為1cm,由B選項的分析可知M點是兩

波T涉的振動減弱點,并且是振幅最小的減弱點,可知后傳播到M點的波的振幅為3cm-lcm=2cm,

則兩列波的振幅分別為3cm和2cm,故D錯誤。

故選:Bo

【點評】本題為考查了機械波相遇的疊加問題,考查了干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,質(zhì)點的振動與波的傳播的

聯(lián)系。掌握波的疊加原理,振動圖像與波動圖像的區(qū)別與聯(lián)系。

8.(2024?全國)在某石灰?guī)r洞中可聽到規(guī)律的滴水聲,其間隔前定為3.0s,每滴水都恰落在工徑為0.22m

的圓形水盆中央,激起一圈圈周期性漣漪向外傳播。若在第一滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈

漣漪傳播到盆邊反射回來,在距盆邊0.02m處和第一滴水激起的第二圈漣漪相會,形成建設性干涉,則

漣漪的頻率約是多少?()

A.1.5HzB.2.0HzC.2.5HzD.3.1Hz

E.5.0Hz

【考點】波的干涉現(xiàn)象實例;波長、頻率和波速的關系.

【專題】信息給予題;定量思想;推理法;動量和能量的綜合;理解能力.

【答案】D

【分析】波在均勻介質(zhì)中勻速傳播,根據(jù)勻速運動公式求解波速;

根據(jù)振動加強和減弱的條件求解波長;

根據(jù)波長、波速和頻率的關系求頻率,然后作答。

【解答】解:設波速為v,漣漪的頻率為f

第二滴水落入水面時,第一滴水激起的第一圈漣漪傳播的距離為s=0.22m+0.02m=0.24m

根據(jù)勻速直線運動公式$=丫1

代入數(shù)據(jù)解得v=0.08m/s

根據(jù)振動加強的條件,以及傳播到盆邊反射時存在半波損失,兩漣漪相遇形成建設性干涉(振動加強)

s0.22-0.021

時,滿足:-------------=T+4T

vv乙

解得:T=4s

1

則頻率約為/=亍=3Hz

故ABCE錯誤,D正確。

故選:D。

【點評】本題主要考查了波的傳播和振動加強與減弱的條件,物理情景緊貼生活實際,考查了考生解決

問題的能力。

9.(2023?浙江)主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號,并產(chǎn)生相應的抵消聲波,某?噪聲信號傳

到耳膜的振動圖像如圖所示,取得最好降噪效果的抵消聲波(聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)()

A.振幅為2A

B.頻率為100Hz

C.波長應為1.7m的奇數(shù)倍

D.在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相

【考點】聲波及其應用;機械波及其形成與傳播.

【專題】定量思想:推理法:振動圖象與波動圖象專題:推理論證能力.

【答案】B

【分析】由圖像求解聲波的振幅和周期,進而得到其頻率和波長;為實現(xiàn)降噪的目的,在耳膜中產(chǎn)生的

振動與圖中所示的振動相位相反。

【解答】解:A、由圖像得,噪聲聲波的振幅為A,所以抵消聲波的振幅為A,故A錯誤:

3

B、由圖像得,聲波的周期為10X10s,頻率f=^=—?-zlHz=lOOHz,故B正確:

C、聲波的波長入=vT=340X10Xl()-3m=3.4m,抵消聲波與噪聲聲波的波長相等,故C錯誤:

D、對應的抵消聲波與圖中所示的噪聲聲波相位相反,發(fā)生干涉現(xiàn)象,使振動減弱,從而實現(xiàn)降噪的目

的,故D錯誤;

故選:Bo

【點評】本題考查振動圖像和波的干涉,解題關鍵是能從振動圖像中得到聲波的頻率和波長,進而求解。

二.多選題(共10小題)

(多選)10.(2025?選擇性)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長大于Im,a、b為介質(zhì)中平衡位

置相距2m的兩質(zhì)點,其振動圖像如圖所示。則t=0時的波形圖可能為()

y/cm

La\^i:2x/m

A.-I。]…一

【專題】比較思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】AD

【分析】根據(jù)振動圖像分析1=0時二者的位置。若波沿+x方向傳播或波沿-x方向傳播,得到波長表

達式分析n的取值,由此得解。

【解答】解:t=0時,a處于平衡位置向上振動,b處于波谷。

1O

若波沿+x方向傳播,有:(-+n)入=2m,波長大于1m,所以當n=0時,入=8m:當n=l時,入=qm;

43

88

3-n--叱A=-m

若波沿?x方向傳播,有:(:+九)入=2m,波長大于1m,所以當n=0時,入=3-7

4m:

綜上所述,可知AD正確、BC錯誤。

故選:ADo

【點評】對于波的多解性問題,關鍵是知道傳播方向的不確定、質(zhì)點振動的周期性都會造成多解,解題

時要弄清楚質(zhì)點的振動情況、以及波的傳播情況,知道波速、波長和頻率之間的關系\,=自。

(多選)II.(2025?山東)均勻介質(zhì)中分別沿x軸負向和正向傳播的甲、乙兩列簡諧橫波,振幗均為2cm,

波速均為lm/s,M、N為介質(zhì)中的質(zhì)點。t=0時刻的波形圖如圖所示,M、N的位移均為1cm。下列說

B.乙波的波長為6m

C.t=6s時,M向y軸正方向運動

D.t=6s時,N向y軸負方向運動

【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.

【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】BD

【分析】由圖像可知甲波的波長,根據(jù)波長與波速關系求解周期:根據(jù)振動方程結(jié)合圖像求解乙波的波

長;利用同側(cè)法求解M、N兩點的振動方向。

【解答】解:A.由圖得,甲波的波長

A甲二4m

甲波的周期為

入甲4

T甲=—=ys=4s

故A錯誤;

B.設N左邊在平衡位置的質(zhì)點與N質(zhì)點平衡位置的距離為x,根據(jù)題圖結(jié)合振動方程有:

1cm=2sin—x4(cm)

T

又:

義乙

67n—2m—2x=

代入數(shù)據(jù)解得:

x—0.5m?入乙=6m

故B正確;

C.t=6s時即經(jīng)過

T甲

T甲+不

即M點運動了一個半周期,

結(jié)合同側(cè)法可知M向y軸負方向運動,故C錯誤;

D.同理根據(jù)

入乙=丫丁乙

可得:

T乙=6s

根據(jù)同側(cè)法可知t=0時N向y軸負方向運動,t=6s時即經(jīng)過時間T乙,N仍向y軸負方向運動,故D

正確。

故選:RD..

【點評】本題考查波的描述和傳播,解題關鍵是能根據(jù)波形圖得到波的振幅、波長,及判斷波的傳播方

向。

(多選)12.(2025?河南)賈湖骨笛是河南博物院鎮(zhèn)館之寶之一,被譽為“中華第一笛二其中一支骨笛

可以發(fā)出As、B5、C6.De.隊等音。已知A5音和D6音所對應的頻率分別為880Hz和1175Hz,則()

A.在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的

B.在空氣中傳播時,As音的波速小于D6音的

C.由空氣進入水中,A5音和D6音的頻率都變大

D.由空氣進入水中,A5音的波長改變量大于D6音的

【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波及其形成與傳播.

【專題】定性思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】AD

【分析】機械波的傳播速度與介質(zhì)的種類相關,與頻率無關;根據(jù)波速與波長、頻率的關系分析波速的

大小關系;機械波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)無關:根據(jù)波速與波長、頻率的關系推導波長改變量與頻

率的關系式。

【解答】解:AB、不同頻率的聲波在同一介質(zhì)中傳播的速度大小是相等的,則A5音的與D6音在空氣

中的傳播速度大小是相等的。根據(jù)波速v與波長人頻率f的關系:v=Af,因A5音頻率小于D6音的頻

率,故在空氣中傳播時,A5音的波長大于D6音的波長,故A正確,B錯誤;

CD、聲波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)無關。由空氣進入水中,聲波的頻率是不變的。設聲波在空氣中

的波速為VI,波長為入1,在水中的波速為V2,波長為入2,根據(jù)丫=入??傻茫?/p>

_匕_也可徨._也一匕_

f可得:f一行看一ZI

可得波長改變量為:△入=半

由前述分析可知,而于A5音與D6音,它們由空氣進入水中的速度變化量AV相等,因As音頻率小于

D6音的頻率,故A5音的波長改變量大于D6音的,故C錯誤,D正確。

故選:ADo

【點評】本題考查了機械波的傳播和波速與波長、頻率的關系。要知道聲波的頻率由聲源決定,與介質(zhì)

無關;機械波的傳播速度與介質(zhì)的種類相關,與頻率無關。

(多選)13.(2025?浙江)如圖1所示,兩波源Si和S2分別位于x=0與x=12m處,以x=6m為邊界,

兩側(cè)為不同的均勻介質(zhì)。1=0時兩波源同時開始振動,其振動圖像相同,如圖2所示。l=()ls時x=4m

與x=6m兩處的質(zhì)點開始振動。不考慮反射波的影響,則()

A.t=0.15s時兩列波開始相遇

B.在6mVxWl2m間S2波的波長為1.2m

C.兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點振動減弱

D.兩列波疊加穩(wěn)定后,在0<xV6m間共有7個加強點

【考?點】波的干涉的加強和減弱區(qū)域的特點及判斷;機械波及其形成與傳播;波長、頻率和波速的關系.

【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】BC

【分析】求出波在0?6m處的介質(zhì)中的傳播速度和在6m?12m處的介質(zhì)中的傳播速度,再根據(jù)運動學

公式求解相遇時間;根據(jù)波長的計算公式求解波長;將x=6m處視為Si波的新波源,根據(jù)起振方向結(jié)

合加強、減弱的條件進行分析?:將x=6m處視為S2的新波源,OVxV6m的加強點對兩波源的波程差

應為波長的整數(shù)倍,由此分析。

【解答】解:A、波在。?6m處的介質(zhì)中的傳播速度為:v1==40m/s,波在6m?12m處的介質(zhì)

U?JL

中的傳播速度為:V2=7^rm/s=60m/s;從0.1s開始,再經(jīng)過At時間相遇,則有:At==

0.025s,所以l'=0.1s+0.025s=0.125s,故A錯誤;

B、根據(jù)圖像可知波的周期為T=().02s,在6mVxWl2m間S2波的波長為:入2=v2T=60X0.D2s=1.2m,

故B正確;

C、兩列波疊加穩(wěn)定后,x=8.4m處的質(zhì)點位于右邊介質(zhì),判斷這個點的振動加強還是削弱,需要將x

=6m處視為Si波的新波源。

Si波傳到x=6m處的時刻為:t=奈s=0.15s

根據(jù)振動圖像,Si新波源起振方向向上,此時S2波源振動方向向下,兩波振動步調(diào)相反,而x=8.4m

對兩波源的波程差為1.2m,正好是1個波長,所以該點振動減弱,故C正確;

D、判斷OVxV6m的加強點個數(shù),需要將x=6m處視為S2的新波源。S2波傳到處的時刻為t=O.ls,

根據(jù)振動圖像,S2新波源x=6m起振方向向上,此時Si波源振動方向向上,因此OVxV6m的加強點

對兩波源的波程差應為波長的整數(shù)倍。

在左邊介質(zhì)中,波長入i=viT=40X0.()2m=0.8m,所以從x=3m,每向左或向右0.4m都是加強點,則

所求加強點的個數(shù)為15個,故D錯誤。

故選:BCo

【點評】本題既要理解振動圖像和波動圖像各自的物理意義,由振動圖像能判斷出質(zhì)點的速度方向,同

時要把握兩種圖像的內(nèi)在聯(lián)系,能由質(zhì)點的速度方向,判斷出波的傳播方向。

(多選)14.(2024?山東)甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播,波速均為2m/s。t=0

時刻二者在x=2m處相遇,波形圖如圖所示。關于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P,下列說法正確的是

)

A.t=0.5s時,P偏離平衡位置的位移為0

B.t=0.5s時.,P偏離平衡位置的位移為-2cm

C.t=1.0s時,P向y軸正方向運動

D.t=1.0s時,P向y軸負方向運動

【考點】波的疊加;波長、頻率和波速的關系;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:推理論證能力.

【答案】BC

【分析】根據(jù)波在傳播過程傳遞振動形式結(jié)合波傳播過程的疊加原理進行分析解答。

【解答】解:AB.由于兩波的波速均為2m/s,由圖可知甲的波長為入i=4m,乙的波長為入2=2m,根據(jù)

v=*可得甲的周期Ti=2s,乙的周期T2=1S,則t=0.5s,對應甲波的和,對應乙波的如故甲波向

右、乙波向左平移xi=lm,甲波對應P點出現(xiàn)在波谷,乙波對應P點出現(xiàn)在平衡位置,則由波的直加,

結(jié)合甲的振幅2cm,乙的振幅為4cm,故P點偏離平衡位置的位移為-2cm,故A錯誤,B正確;

CD.同理,當t=ls時,對應日波的gh,對應乙波的T2,故甲波向右、乙波向左平移X2=2m,甲波對

應P點出現(xiàn)在平衡位置,乙波對應P點出現(xiàn)在平衡位置,根據(jù)同側(cè)原理法判斷兩列波對應在該點都是

沿y軸正方向發(fā)生振動,據(jù)波的疊加可知,t=ls時,P向y軸正方向運動,故C正確,D錯誤。

故選:BCo

【點評】考查波的傳播和波的直加問題,會根據(jù)題意進行準確分析和判斷。

(多選)15.(2024?新課標)位于坐標原點。的波源在t=0時開始振動,振動圖像如圖所示,所形成的

簡諧橫波沿x釉正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點P開始振動時,波源恰好第2次處于波谷位

置,貝IJ()

h/一

U\0J\/0.2t/s

-0.2

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的傳播速度是10m/s

D.平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處尸波峰位置

【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.

【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】BC

【分析】由振動圖像直接讀出周期與振幅;確定波源由t=0時開始振動到第2次處于波谷位置所需時

間,結(jié)合題意可知此時間內(nèi)所形成的簡諧橫波傳播距離,根據(jù)傳播距離與時間的比求解波的傳播速度;

根據(jù)波速、周期、波長的關系求出此波的波長,根據(jù)質(zhì)點P、Q的平衡位置之間的距離與波長的關系分

析質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于何位置。

【解答】解:AB、由振動圖像可得周期T=0.2s,振幅A=0.2m,故A錯誤,B正確;

C、波源在【=0時開始向+y方向振動,到第2次處于波谷位置所需時間t=+T

據(jù)題意此時間內(nèi)所形成的簡諧橫波傳播距離為x=3.5m

可得波的傳播速度v=",解得:v=10m/s,故C正確;

D、此波的波長為A=vT=10X0.2m=2m,質(zhì)點P、Q的平衡位置相距△x=4.5m-3.5m=Im=入,可

知質(zhì)點Q開始振動時,質(zhì)點P處于平衡位置,故D錯誤.

故選:BCo

【點評】本題考查了振動與波動的關系,把握住質(zhì)點在平衡位置處振動,波傳播的是振動的形式,質(zhì)點

不與波一起移動。質(zhì)點完成一次全振動波傳播一個波長。掌握波速、周期、波長的關系。

(多選)16.(2024?浙江)在如圖所示的直角坐標系中,xOz平面為介質(zhì)【和II的分界面(z軸垂直紙面

向外)。在介質(zhì)I中的P(0,4入)處有一點波源,產(chǎn)生波長為入、速度為v的波。波傳到介質(zhì)H中,其

速度為四口,圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰,與x軸和y軸分別交于R和S點,此時波源也恰好位于

波峰。M為0、R連線的中點,入射波與反射波在O點相干加強,則()

y

B.s點的坐標為(o,一鼻人)

C.入射波與反射波在M點相干減弱

D.折射角a的正弦值sina=i\f2

【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波的圖像問題.

【專題】定量思想;推理法;光的折射專題;推理論證能力.

【答案】BD

【分析】波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì),頻率不變;根據(jù);I/=孕求出在介質(zhì)II中波長,再結(jié)合題意求

出S點的坐標;根據(jù)干涉現(xiàn)象進行分析;根據(jù)折射定律求解折射角a的正弦值。

【解答】解:A、波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不變,故介質(zhì)II中波的頻率為故A錯

誤;

B、在介質(zhì)H中波長為;I'=華,解得:/T=V2A,根據(jù)題意可知圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰,

與x軸和y軸分別交于R和S點,故S點的坐標為(0,-V21),故B正確;

C、入射波與反射波在O點相干加強,界面上的點均是相干加強點,故入射波與反射波在M點相干加

強,故C錯誤:

D、由于S為波峰,旦波傳到介質(zhì)II中,其速度為企”,根據(jù)題意可知圖示時刻介質(zhì)H中僅有一個波峰,

與x軸和y軸分別交于R和S點,則R也為波峰,故P到R比P到O多一個波峰,則

PR=5A

OR=3入

折射率〃=1=&

milsina

則九=-0R-

77?

解得折射角a的正弦值siva二彥歷故D正確。

故選:BDo

【點評】本題主要考查光的折射定律、光的干涉應用,考查考生分析問題解決問題的能力,難度一般。

(多選)17.(2024?重慶)一列沿x軸傳播的簡諧波,在某時刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置與坐標原

點距離為3米的質(zhì)點從該時刻開始的振動圖像如乙所示。若該波的波長大于3米。則()

A.最小波長三771

5

B.頻率一

12

15

C.最大波速

4

D.從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為(4-亨)cm

【考點】振動圖像與波形圖的結(jié)合.

【專題】信息給予題;定量思想;推理法;波的多解性;理解能力.

【答案】BD

【分析】A.根據(jù)該波波長大于3m分析作答;

B.根據(jù)質(zhì)點的振動方程和坐標求解初相位和角速度,然后求解周期和頻率;

C.在波形圖中標出y=苧.T2的質(zhì)點P、Q,得出波長的可能值,然后根據(jù)波長、波速和周期的關系求出

可能的波速;

D.根據(jù)振動時間和周期的關系分別求解一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程以及《內(nèi)通過的路程,然后作答。

【解答】解:A.由題意可知,該波波長大于3m,所以最小波長就不可能等于?m,故A錯誤;

B.設平衡位置與坐標原點距離為3m米的質(zhì)點的初相位為(po,圓頻率為co;

該質(zhì)點的振動方程y=sin(a)t+(po)(cm)

將點(0,9和(2,0)代入上式解得仰=茅3=系

質(zhì)點的振動方程y=sin(^7rtIg)(cm)

振動周期八號=鄂=2.4s

頻率/=*=備,z=/”z,故B正確;

C.從x=3m處的質(zhì)點開始振動到位移y=亭sn所用的時間為£()=券T=1x2.4s=0.4s

在題圖甲中標出丫=會血的質(zhì)點P、Q;

若波沿x軸負方向傳播則為P點,則;2=3m,即入=18m

6

對應的波速分別為V1=,=券m/s=7.5m/s;

1

若波沿x軸正方向傳播則為Q點,則]T=3m,即T=9m

對應的波速V2=*=/m/s=3.75m/s,最大波速不可能是fm/s,故C錯誤;

周期振動時間

D.T=Z4s,t=2s=o

由質(zhì)點的振動方程y=sin^nt+與)(czn)

可得l=2s時,y=0

振幅A=lcm,從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為4A-亨cm=(4-9cm,故D正確。

故選:BD。

【點評】本題考查了波動圖像與振動圖像的應用,根據(jù)是要找到兩者的聯(lián)系。

(多選)18.(2024?海南)一歌手在湖邊唱歌,歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對岸,空氣中的聲速

為340m/s,水中聲速為1450m/s,歌聲可視為頻率為400Hz的聲波,則下列說法正確的是()

A.在水中傳播頻率會改變

B.由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為4.5s

C.在空氣中波長為0.85m

D.在水中的波長為5m

【考點】波長、頻率和波速的關系;機械波及其形成與傳播.

【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理論證能力.

【答案】BC

【分析】由頻率只與波源有關,與介質(zhì)無關,進行判斷:

分別求出在空氣和水中的時間,求出時間差;

聲波由空氣進入水中時頻率不變,由波速公式v=Xf求解水和空氣中的波長。

【解答】解:A.頻率只與波源有關,故在水中傳播頻率不會改變,故A錯誤;

B.由空氣傳到湖對岸的時間為

t空=7-=3^S"5.88S

由水傳到湖對岸的時間為

s20001,_o

^=^=1450S%L38S

故由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為

At=t空-t水=5.88s-l.38s=4.5s

故B正確;

C.在空氣中的波長為

_340

m=0.85?n

400

故C正確;

D.在水中的波長為

P水_1450

-=-400-m=3.625m

故D錯誤。

故選:BCo

【點評】本題關鍵抓住波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變,并靈活應用波速公式,即可解答。

(多選)19.(2024?甲卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為2s,t=0時刻的波形曲線如圖所示,此時介

質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動,下列說法正確的是()

A.該波的波速為1.0m/s

B.該波沿x軸正方向傳播

C.t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反

D.t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動

E.t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達到最大值

【考點】機械波的圖像問題;波長、頻率和波速的關系.

【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.

【答案】ACD

【分析】A.根據(jù)y?x圖像求出波長,根據(jù)波長、波速和周期的關系求出該波的速度;

B.根據(jù)同側(cè)法判斷波的傳播方向;

C.質(zhì)點a和質(zhì)

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