2026届高考物理一轮复习专题训练 机械波（含解析）

2026届高考物理一轮复习专题训练机械波

一、单选题1．中心波源O的振动频率逐渐增大时，可能的波形图为()A.B.C.D.2．2025年1月西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，震后仅10分钟，解放军就派出飞机飞往灾区，见证了中国速度和国家温暖。若在三维直角坐标系之中的平面内有两个振动情况完全相同且沿z轴方向振动的振源，形成的地震波均在平面内传播，如图甲所示。M形成的地震波沿x轴传播的波形图如图乙所示，为x轴上两质点，该波传到两点的时间差为，下列说法正确的是()A.该地震波的波速为B.该地震波的周期为2sC.M形成的波使两点振动情况总相同D.x轴上O到b点之间（不含）不可能有振幅为的质点3．如图是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时的波形图，质点Q的平衡位置为。计时开始后，时质点Q恰好第一次处于波谷位置，下列说法正确的是()A.该简谐横波的周期为8s B.质点P在时刻沿y轴负方向振动C.该简谐横波的传播速度为2m/s D.质点P在0~2s内通过的路程为0.1m4．如图所示，，是同频率同步调的两个波源，振幅均为A，周期为T，实线代表波峰，虚线代表波谷。关于图中所标的a、b、c、d四个质点，下列说法正确的是()A.a的振幅为2AB.b为振动加强点，c为振动减弱点C.图示时刻b在波峰，经0.5T，b到达波谷D.经1.5T质点a运动到质点b处5．“地震预警”是指在地震发生以后，地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，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，如图甲所示为研究过程中地震横波时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点M的振动图像，则下列说法正确的是()A.该列波的传播速度为 B.该列波的传播方向沿x轴正方向传播C.质点M在内沿x轴运动了 D.质点M在内通过的路程为6．如图甲所示，渔船通常利用超声波技术来探测远处鱼群的位置。若测得超声波从渔船传播至鱼群再返回渔船的总时间为4s。已知该超声波的频率为1.0×105Hz，某一时刻该超声波在水中传播的波动图像如图乙所示（O为波源），假设渔船与鱼群均处于静止状态，下列说法正确的是()A.该波的波长为15.2mB.该波在水中的传播速度为1520m/sC.距波源处的质点会随波的传播而向鱼群迁移D.渔船到鱼群的距离为6080m7．如图所示，简谐横波上有a、b、c、d四个质点，图示时刻a、d位于平衡位置，二者相距为18m，c在波谷，该波的波速为4m/s。此时b向下振动，则()A.该简谐波向右传播B.a点振动频率为3HzC.图示时刻，d点运动速度大小一定为4m/sD.简谐波在a、d两点之间传播时间为4.5s8．关于多普勒效应，下列说法正确的是()A.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率不变，波源的频率发生了变化B.只有当观察者和波源速度相同时才能发生多普勒效应C.当波源与观察者相对运动时，观察者接受到的频率变大，波源的频率不变D.救护车疾驰而来，路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大9．如图，甲为一列横波在时的波动图像，乙为该波处质点P的振动图像，下列说法正确的是()A.该波的传播速度为B.该波沿x轴负方向传播C.时，处的质点刚开始振动D.从到1.75s的过程，质点P运动的路程为1.2cm10．如图所示为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。Q点是波峰与波谷相遇的点，M点是波谷与波谷相遇的点，N点是波峰与波峰相遇的点，P点是MN连线的中点。下列说法正确的是()A.P点是振动加强点B.M点的振幅大于P点的振幅C.由图中时刻经过时，M质点运动至P点D.任意时刻，M点的位移都大于Q点的位移11．B超是一种利用超声波在人体组织中的传播和反射，成像内部器官和组织结构的一种医学设备，比如测量血液的流向、流速，检查内脏器官的结构、功能等。已知超声波在人体组织中的传播速度约为，工作频率在之间，关于B超涉及的物理知识，下列说法正确的是()A.超声波在空气中的速度大于B.超声波由体外传入体内时，波长不变C.频率为10MHz的超声波的能量比频率为2MHz的超声波的大D.频率为10MHz的超声波在体内传播时，波长约为0.15mm12．一波源位于坐标原点，时刻波源开始做简谐运动，时刻，波传播到处，在x轴上形成如图所示的波形。从时刻算起，x轴上坐标为8.75m的质点第一次到达波峰的时刻为()A.1.325s B.0.875s C.2.20s D.0.725s二、多选题13．在匀质轻绳上有两个相距16m的波源，，两波源的连线上有三个质点P、Q、M，P与波源相距4m，Q与波源相距4m，M与波源相距9m，如图甲所示。时两波源同时上下振动产生两列绳波，振动图像分别如图乙、丙所示，时P、Q两质点刚开始振动，则()A.两列波传播速度的大小均为B.两列波在第4s末相遇C.时间内，质点M运动的路程为40cmD.两波源连线上不含波源处共有7个振动减弱点14．两位同学在同一竖直平面内分别在两端抖动水平细绳，形成甲、乙两列简谐横波。已知甲、乙两波源相距，甲、乙两列波的波速均为，振幅均为，周期为。距离乙波源的质点O处标记一个红色点。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时，下列说法正确的是()A.甲、乙两列波的波长之比为B.在图示时刻，质点P向上振动，质点Q向下振动C.时，质点O运动的路程为D.时，质点O在平衡位置上方处15．图甲是沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，P、Q是位于x轴上的两个质点，间距为3m，时刻该波刚好传播到Q点，（，T为周期）时的波形图如图乙所示。下列说法正确的是()A.该波的周期为1sB.该波的波速为6m/sC.处质点的振动方程为D.从时开始，该波传至处所用的时间为0.5s16．超声焊接技术中，两列频率相同的超声波在工件内部形成稳定干涉图样（实线表示波峰，虚线表示波谷）。已知超声波振幅均为,传播速度，波长。图中P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）、M（峰谷相遇）、N（平衡位置相遇）为工件上的点。下列说法正确的是()A.经过0.25s，Q质点将运动到PB.图示时刻Q点与M点的高度差为12cmC.图示时刻N点正竖直向下运动D.从图示时刻起经2s，Q质点运动的路程为96cm三、填空题17．如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰，该图表示_______现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是_______、_______。18．波的干涉（1）定义：______相同、______恒定、振动______相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫波的干涉。（2）稳定干涉条件：①两列波的______必须相同。②两个波源的______必须保持不变。（3）干涉的普遍性：一切波在一定条件下都能够发生干涉，干涉是______的现象。（4）两个频率、振动方向、初始相位均相同的波源，产生的波在同一介质中传播时，某时刻t形成如图所示的干涉图样，图样中两波源同时为波谷（实线表示波峰，虚线表示波谷），在图中标有三个点，则振动加强的点是______，振动减弱的点是______。四、实验题19．如图甲所示装置中的光源发出某种单色光，某实验小组用该装置观察光的干涉图样，然后进一步测量其波长。（1）对图甲中a、b两处各自放入的光学器件，以下说法正确的是________。A.a处放单缝，b处放双缝 B.a处放双缝，b处放单缝C.单缝和双缝都放在a处 D.单缝和双缝都放在b处（2）他们把测量头安装好，通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，如图乙所示。若要使两者平行，该小组同学应如何调节________。A.仅旋转透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头（3）装置所用双缝间距为0.2mm，双缝与毛玻璃屏间的距离为80cm，转动手轮，使分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹作为第1条亮条纹，此时手轮上的读数如图丙所示，读数为________mm，然后继续转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的读数如图丁所示。（4）此单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。五、计算题20．如图所示，和处有两振源P、Q，两振源在同一介质中分别产生两列沿x轴传播的简谐横波，两振源同时起振，经的时间和处的质点A、B刚好起振，C、D两质点的平衡位置到原点的距离分别为、。求：(1)两简谐横波在该介质中传播速度的大小；(2)从图示时刻开始计时，4s的时间内质点C、D通过的路程之比。21．如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源和分别置于和处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，时刻，和处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点处的质点O，若从开始到时间内P点经过的路程为3cm，求：（1）甲、乙两波的频率之比；（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；（3）从到，原点处的质点O经过的路程。

参考答案1．答案：A解析:由可知，波速由介质决定而不变，而波源的振动频率增大，故波长变短：O点波源的振动同时向两边传播，两边的波形对称。故选A。2．答案：D:A.M:A.M形成的地震波传到两点的时间差即为振动由处传到b点的时间，根据速度公式有，A错误；B.根据解得B错误；C.因M形成的波使a点的振动总与处质点的振动情况相同，而处质点的振动情况总与b点的振动情况相反，故M形成的波使两点振动情况总相反，C错误；D.设x轴上0到b点之间某点到坐标原点的距离为x，若该点为振动加强点，则满足整理上式有可见n无解，D正确。故选D。3．答案：A解析:A.波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知时质点Q向下振动，时质点Q恰好第一次处于波谷位置，则该简谐横波的周期为，故A正确；B.波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知质点P在时刻沿y轴正方向振动，故B错误；C.由题图可知，波长为，则该简谐横波的传播速度为，故C错误；D.由于时刻质点P不是处于平衡位置或最大位移处，所以在内，即经过，质点P通过的路程，故D错误。故选A。4．答案：C解析：A.质点a处于两列波的波峰与波谷叠加处，由于两列波振幅相同，所以该时刻质点a的振动振幅为0，故A错误，B.图中质点b处于两列波的波峰与波峰叠加处，经0.5T,b到达波谷，质点c处于两列波的波谷与波谷叠加处，都是振动加强点，故B错误，C正确；D.质点只会在平衡位置附近运动，不会“随波逐流”，故D错误。故选C。5．答案：A解析：A.根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为，故A正确；B.根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故B错误；C.机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故C错误；D.由于则质点M在5s内通过的路程为cm，故D错误。故选A。6．答案：B解析:A.从波动图像可知该波的波长为，故A错误；B.波速为故B正确；C.距波源处的质点不会随波的传播而迁移，故C错误；D.超声波往返时间为4s，所以故D错误。故选B。7．答案：D解析：A.此时b向下振动，根据“上下坡法”可知，波是向左传播的，故A错误；B.由图可知，这列波的波长为波的周期为频率为，故B错误；C.振动速度和传播速度不同，d点运动速度大小不一定为4m/s，故C错误；D.此波在a，d两点之间传播所需时间为，故D正确。故选D。8．答案：D解析：A.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率变化，波源的频率不变，故A错误；B.当观察者和波源有相对运动时才能发生多普勒效应，故B错误；C.当波源与观察者相对运动时，观察者接受到的频率可能变大，也可能变小，波源的频率不变，故C错误；D.救护车疾驰而来，路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大，故D正确。故选D。9．答案：A解析:A.由题图可知波长为周期为所以该波的传播速度为故A正确；B.由图乙可知，时质点P经过平衡位置且正在沿y轴负方向运动，结合图甲可知，波沿x轴正方向传播，故B错误；C.由图甲可知，时波传播到处，处的质点已经开始振动，故C错误；D.从到1.75s过程中，质点P运动的路程为故D错误。故选A。10．答案：A解析：AB.图中M、N、P是振动加强点，振幅相同，都等于两列波的振幅之和，A正确，B错误；C.各个质点只在自己平衡位置附近振动，不会运动到其他位置，C错误；D.各个质点的位移都在随时间周期性变化，没有固定值，D错误。故选A。11．答案：D解析:A.超声波在空气中的速度为，A错误；B.超声波由体外传入体内时，频率保持不变，波速发生变化，根据可知，波长发生变化，B错误；C.超声波的能量由振幅决定，与频率无关，C错误；D.根据可知，频率为10MHz的超声波的波长约为0.15mm，D正确。故选D。12．答案：A解析:时波刚好传播到处，由图可知此波的周期为，波传播的速度从t=0时刻波源起振算起，经过波源处出现第一个波峰，波峰向右传播需要的时间故从时算起，x轴上坐标为8.75m的质点第一次到达波峰的时刻为故选A。13．答案：BD解析:A.根据题意，P与波源相距4m，波源的波传至P点需要2s，根据解得，故A错误；B.时刻，两波的距离，则两列波的相遇时刻，故B正确；C.根据题意可知，两列波的周期，右侧波在时刻传播到质点M，左侧波在时刻传播到质点M，可知在时间内，质点M不动，时间内，质点M运动半个周期，运动的路程时间内，两列波分别在质点M的振动情况恰好相同，即质点M的振幅运动的路程所以时间内，质点M运动的路程故C错误；D.两绳波的波长均为振动减弱点到两波源的距离差等于波长的整数倍，则有又且解得n可能取、、、0、1、2、3，共有7处，故D正确。故选BD。14．答案：AD解析：A.由得，所以，故A正确；B.由题意知，甲波向右传播，乙波向左传播，根据“同侧法”可判断，在图示时刻，质点P向上振动，质点Q也向上振动，故B错；C.对于甲波，由可知甲波的振动传到O点需要，对于乙波，由可知乙波的振动传到O点需要，可见时，只有乙波引起O点的振动，且振动了O运动的路程为故C错；D.介质中各质点的起振方向相同，时，甲波使O点振动了，O点从平衡位置向上振动了后又回到平衡位置，即；乙波使O点振动了，O点从平衡位置向上振动了周期后，到达最高位置处，即叠加后O点的位移为，故D正确。故选AD。15．答案：CD解析:AC.设处质点振动方程为，当时，处质点由图甲知，质点沿y轴负方向运动，有解得时，由图乙知，处质点，即，解得，即，则质点的振动方程为，故A错误，C正确；B.由图可知，该波波长为，则波速大小，故B错误；D.由图乙知，时波传播到处，从时开始，该波传至处所用的时间为，故D正确；故选CD。16．答案：CD解析：A.质点只会在对应的平衡位置附近振动，不会随波迁移，故A错误；B.图示时刻Q点为振动加强点，位移为，M点为振动减弱点，此时的位移为0，所以高度差为，故B错误；C.P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）两点均为振动加强点，连线上的所有点，包含N点也是振动加强点，根据波的传播方向，Q更靠近波源，N点处在上坡，根据上下坡法，则N点正竖直向下运动，故C正确；D.超声波传播过程中，周期经过则Q质点运动的路程为，故D正确。故选CD。17．答案：多普勒效应；A；B解析：18．答案：频率；相差；方向；频率；相位差；波特有；AB；C解析：波的干涉（1）定义：频率相同、相差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫波的干涉。（2）稳定干涉条件：①两列波的频率必须相同。②两个波源的相位差必须保持不变。（3）干涉的普遍性：一切波在一定条件下都能够发生干涉，干涉是波特有的现象。（4）两个频率、振动方向、初始相位均相同的波源，产生的波在同一介质中传播时，某时刻t形成如图所示的干涉图样，图样中两波源同时为波谷（实线表示波峰，虚线表示波谷），在图中标有三个点，由题图可知A点为波峰与波峰相遇，是振动加强点；B点是波谷与波谷相遇，是振动加强点；C点是波峰与波谷相遇，是振动减弱点。19．答案：（1）A（2）D（3）2.330（4）652解析：（1）因为双缝干涉实验是让单色光经双缝在光屏上形成干涉图样，所以先经单缝形成偏振光，再经双缝形成相干光，因此a处放单缝，b处放双缝。故选A。（2）旋转测量头，分划板的竖线随之旋转，可使分划板的竖线与亮条纹平行。故选