2026届高考物理《机械波》含答案

第八章机械振动与机械波机械波2024海南卷T10、2024江苏卷T7、2024湖南卷T2、2024新课标卷T19、2022北京卷T6、2022广东卷T16(1)波的图像2024广东卷T3、2024全国甲卷T34(1)、2023重庆卷T9、2023天津卷T7、2023北京卷T4、2022全国甲卷T34(1)、2022浙江6月选考T16、2022辽宁卷T3【知识梳理】考点一机械波的形成波的图像④波源经过一个周期r完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。(1)坐标轴：横轴表示各质点的，纵轴表示(2)频率f：等于波源的，由波源决定。【小试牛刀】典例1.t＝0时刻，波源O从平衡位置开始持续振动，t1＝0.2s时第一次回到平衡位置，形成的简谐横波在介质中恰好传播到A点，如图所示。求：(1)该波的周期T及波源O点的起振方向；(2)波在该介质中的波速大小v；(3)在t2＝0.9s时，A处质点相对平衡位置的位移；(4)x＝15m处的质点第一次到达波谷的时刻。典例2.(来自教材)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt)(y的单位是cm)。(1)由图确定这列波的波长λ与振幅；(2)求出这列波的波速；(3)试判定这列波的传播方向。考点二振动图像与波的图像的综合应用某质点在各时刻的位移【小试牛刀】典例1.(2025·山东泰安市检测)一列简谐横波在t＝s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说法中正确A.波速为9cm/sB.沿x轴正方向传播C.质点Q的平衡位置坐标x＝9cmD.在t＝s时质点P移动到O点典例2.(多选)(2022·山东卷·9)一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t＝7s时，简谐波的波动图像可能正确的是()考点三波传播的周期性和多解性问题【小试牛刀】典例1.(多选)如图所示，一列简谐横波在某种均匀介质中沿着x轴的正方向传播，t=0时刻的波形图如图中的实线所示，再经过0.2s的波形图如图中的虚线所示，下列说法中正确的是()C.若波速为35m/s，则频率为HzD.若波速为35m/s，则坐标原点处的质点的振动方程为y＝40sin(17.5πt)cm度等物理量有多个值与之对应，即这三个物理量可分别表示为x＝nλ+Δx，t＝kT+Δt，2.在解决波的多解问题时，一般先判断波的传播方向是否确定，若不确【小试牛刀】典例1.(多选)(2024·山东卷·9)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0B.t＝0.5s时，P偏离平衡位置的位移为－2cmC.t＝1.0s时，P向y轴正方向运动D.t＝1.0s时，P向y轴负方向运动典例2.如图所示，在矩形ABS2S1中，AB＝4m、AS1＝3m，C点为AB边的中点，在S12处有两个振源，振动方程分别为y1＝10sin(πt＋)cm、y2＝10sin(πt－)cm，已知两振源产生的两列波在该介质中的传播速度为v＝2m/s。则下列说法正确的是A.A点振幅为20cmB.B点为振动减弱点C.C点的振幅为20cmD.2s的时间内，C点通过的路程为80cm【小试牛刀】典例1.(2023·广东卷·4)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声正确的是()A.两列声波相遇时一定会发生干涉B.声波由水中传播到空气中，波长会改变C.该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射D.探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关械波的传播。下列关于机械波中横波的说法正确的是(A.介质中质点沿波的传播方向移动B.介质中质点的振动速度等于波速D.横波由一种介质进入另一种介质时频率发生点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B开始振动的时A.t1B.C.2t1时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为y＝Asin(t)，则t＝T时的波形图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P是介质中位于x＝2m处的质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正7.(2022·北京卷·6)在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代8.(多选)如图，一列简谐横波沿x轴A.这列简谐横波的周期为0.4sB.0.5s时刻，P质点振动的方向沿y轴正方向9.(多选)(2024·重庆卷·10)一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所＝－(2)(7分)当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程。度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是(A.插入水中的筷子，看起来折断了C.驶近站台的火车，汽笛音调变高射回来，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。则下列说法正确的是(A.此现象属于波的衍射4.(多选)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴-0.2m和A.M为振动加强点，N为振动减弱点B.两列波相遇前平衡位置为0.2m处的质点振动方程为y=-2sin2πt(cm)5.(2023·海南卷·4)下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、A.该波的周期是5s振动图像如图中的乙所示，则下列说法正确的是()处，它们在同一均匀介质中均从t＝0开始沿y轴正方向做简谐运动，波源S1开始的振动方程为y1＝5sin(5πt)cm，波源S2开始的振动方程为y2＝3sin(5πt)cm，质点P位于x8.(2024·江西卷·6)如图(a)所示，利用超声波可以检测号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项A.振动减弱；d＝4.725mm垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是(C.t＝4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动(2)(8分)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅第八章机械振动与机械波机械波2024海南卷T10、2024江苏卷T7、2024湖南卷T2、2024新课标卷T19、2022北京卷T6、2022广东卷T16(1)波的图像2024广东卷T3、2024全国甲卷T34(1)、2023重庆卷T9、2023天津卷T7、2023北京卷T4、2022全国甲卷T34(1)、2022浙江6月选考T16、2022辽宁卷T3【知识梳理】考点一机械波的形成波的图像②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周④波源经过一个周期r完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距(2)频率f：等于波源的振动频率，由波源决定。【小试牛刀】典例1.t＝0时刻，波源O从平衡位置开始持续振动，t1＝0.2s时第一次回到平衡位置，形成的简谐横波在介质中恰好传播到A点，如图所示。求：(1)该波的周期T及波源O点的起振方向；(2)波在该介质中的波速大小v；(3)在t2＝0.9s时，A处质点相对平衡位置的位移；(4)x＝15m处的质点第一次到达波谷的时刻。典例2.(来自教材)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt)(y的单位是cm)。(1)由图确定这列波的波长λ与振幅；(2)求出这列波的波速；(3)试判定这列波的传播方向。考点二振动图像与波的图像的综合应用某质点在各时刻的位移【小试牛刀】典例1.(2025·山东泰安市检测)一列简谐横波在t＝s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说法中正确的是()A.波速为9cm/sB.沿x轴正方向传播C.质点Q的平衡位置坐标x＝9cmD.在t＝时质点P移动到O点【答案】C典例2.(多选)(2022·山东卷·9)一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t＝7s时，简谐波的波动图像可能正确的是()方程为y＝Asin(t+φ)将(0，10)代入，有10＝20sinφ,解得φ=波向右传播，则波形如C所示；若波向左传播，则波形如A所示，故选A、C。(2)先在振动图像中确定与波的图像对应时刻质点的振动方向，考点三波传播的周期性和多解性问题【小试牛刀】典例1.(多选)如图所示，一列简谐横波在某种均匀介质中沿着x轴的正方向传播，t=0时刻的波形图如图中的实线所示，再经过0.2s的波形图如图中的虚线所示，下列说法中正确的是()A.波速的表达式为v＝(20n＋5)m/s(n＝0，1B.周期的表达式为C.若波速为35m/s，则频率为HzD.若波速为35m/s，则坐标原点处的质点的振动方程为y＝40sin(17.5πt)cm速度等物理量有多个值与之对应，即这三个物理量可分别表示为x＝nλ+△x，t＝kT+2.在解决波的多解问题时，一般先判断波的传播方向是否确定，若2.波的干涉条件：频率相同、相位差恒定、振动【小试牛刀】典例1.(多选)(2024·山东卷·9)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0B.t＝0.5s时，P偏离平衡位置的位移为－2cmC.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【答案】BCΔt1＝0.5s==,典例2.如图所示，在矩形ABS2S1中，AB＝4m、AS1＝3m，C点为AB边的中点，在S1、S2处有两个振源，振动方程分别为y1＝10sincm、y2＝10sincm，已知两振源产生的两列波在该介质中的传播速度为v＝2m/s。则下列说法正确A.A点振幅为20cmB.B点为振动减弱点C.C点的振幅为20cmD.2s的时间内，C点通过的路程为80cm波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强波的干涉现象中，某质点的振动是加强还是减弱，取决于(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射说明：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，【小试牛刀】典例1.(2023·广东卷·4)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5×106Hz的声波，下列说法正确的是()A.两列声波相遇时一定会发生干涉B.声波由水中传播到空气中，波长会改变C.该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射D.探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列机械波的传播。下列关于机械波中横波的说法正确的是(A.介质中质点沿波的传播方向移动B.介质中质点的振动速度等于波速D.横波由一种介质进入另一种介质时频率发生误；介质中质点的振动速度不等于波速，波速与介质有A.t1B.C.2t1时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为y＝Asin，则t＝T时的波形图A.0B.0.1mC.－0.1mD.0.2m5.(2024·湖南卷·2)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，长解得λ=4m，A错误；故波速为v=λf＝4m/s，B错误；7.(2022·北京卷·6)在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性T、振幅为A的简谐运动时的波形如图所示。下列说法正确的是(A.t＝0时，质点P0沿y轴负方向运动时质点P6沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也A.这列简谐横波的周期为0.4sB.0.5s时刻，P质点振动的方向沿y轴正方向9.(多选)(2024·重庆卷·10)一列沿x轴传播的简谐波，在某B.频率为Hz【答案】BD＝－(2)(7分)当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a【解析】(1)根据题图可知，该波的波长为λ=4m当该波峰传到质点a时，a质点第一次出现在波峰位置，则该波的传计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同A.插入水中的筷子，看起来折断了C.驶近站台的火车，汽笛音调变高D.振动音叉的周围，声音忽高忽低【答案】BD【解析】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物调变高是多普勒现象