机械振动与机械波（抢分专练）解析版-2026高考物理冲刺复习

专题13机械振动与机械波

ONEi

【命题解读】

经常以选择题形式考查。主要考查机械振动与图像、机械波及波的图像、干涉等。涉及到必备知识有振动

图像和波的图像，描述振动和波形的物理鼠及其关系，筒谐运动的规律，波的产生和传播规律、波的干涉

与衍射，往往这些知识都是综合考查居多，单独考查某一知识点的情况较少。

【命题预测】

2026年高考中试题大概率以图像为载体考查振动图像、波的图像、波的周期性与多解性、波的叠加与干涉。

简诸运动的公式、波的形成和传播规律与波速公式的结合问题仍会是考查的重点，波的干涉、衍射、多普

勒效应等机械波的特性问题也将是考查点。

TWO

A题型01外力作用下的振动

1.(2026•江苏•一模)单摆做阻尼振动的位移■时间图像如图所示，则摆球在夕与N时刻相同的物理量是

()

A.加速度B.动能C.势能D.机械能

【答案】C

【详解】从位移-时间图像可知：尸时刻：位移u=+2cm,N时刻：位移/=-2cm,两时刻位移大小相等、

方向相反。

A.单摆加速度满足一幺，方向与位移相反。可知摆球在尸与N时刻加速度大小相同、方向相反,

mm

故加速度不同，A错误；

B.动能线由速率决定。阻尼振动中机械能随时间衰减，N时刻晚时刻，总能量更低；且两

时刻速度方向相同但速率因阻尼存在差异，故动能不同。B错误;

C.重力势能纬=mg〃，P、N时刻对应高度相同，故势能相同，C正确;

D.阻尼振动因克服阻力做功，机械能随时间衰减。N时刻晚于P时刻，故E巩N<EQ,机械能不同，D错

误。

故选C。

2.（2026•辽宁•模拟预测）振动和波存在于我们生活的方方面面，图（a）是救护车在向右行驶，A、B两

人都听到了救护车发出的警笛声；图（b）是宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”实验：剪

小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样地拨动力度卜，小纸

人晃动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（）

图(a)图(b)

A.图（a）中，A、B两人听到警笛声的频率相同

B.图（a）中，B听到的警笛声比A听到的更尖锐

C.图（b）“古琴正声”实验的原理是共振

D.图（b）“古琴正声”实险的原理是波的干涉

【答案】C

【详解】AB.根据多普勒效应，图（a）救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于车发出的频率,

B听到警笛声的频率小于车发出的频率，因此，>人

则A、B两人听到警笛声的频率不同，音调“尖锐”对应频率更高，A听到的频率更高更尖锐，AB错误；

CD.同样地拨动力度下，小纸人晃动越明显代表音调越准确，小纸人所在的琴弦发生了共振，C正确，D

错误。

故选Co

3.（2026・贵州贵阳•一模）关于下.图，下列说法正确的是（）

A.图中：降噪耳机消声的原理是利用声波的衍射

B.图乙：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率

C.图丙：斜面放在光滑的水平面上，木块沿光滑斜面顶端由静止下滑的过程，木块与斜面组成的系统

动量守恒，机械能守恒

D.图丁：移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成水波的多普勒效应，表明振动片正向左移动

【答案】D

【详解】A.图中为主动降噪耳机原理，其核心是发出与噪声频率相同、相位相反的声波，通过干涉相消减

弱噪声，并非利用声波的衍射。A错误。

B.图乙为受迫振动的共振曲线，物体做受迫振动稳定后，振动频率等于驱动力频率，而非固有频率：仅当

驱动力频率等于固有频率（户0.5Hz）时，振幅达到峰值（共振）。B错误。

C.图丙中木块沿光滑斜面下滑，系统在竖直方向受重力与地面支持力，合外力不为0,竖直方向动量不守

恒：仅水平方向合外力为0,水平动量守恒：斜面与木块接触面光滑，无机械能损耗，系统机械能守恒。C

错误。

D.图丁为水波的多普勒效应，波源（振动片）向某方向移动时，前方波长被压缩，后方波长被拉长；图中

左侧（波源运动前方）波纹更密集，右侧（后方）更稀疏，说明波源正向左移动。D正确“

故选D。

4.（多选）（2026•陕西渭南•一模）如图所示，粗糙的水平地面放置一斜面体，一质量〃1=10kg的木块放

置在斜面上，并与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端。已知斜面倾角，=37。，木块与斜面间的

动摩擦因数4=0.2,弹簧的劲度系数k=50N/m,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=lOm/s?,

$亩37。=06cos37。=0.8。现将弹簧从原长拉长20cm后释放木块，在木块运动的过程中，斜面体保持静止

不动，则（）

A.木块在斜面上运动的总路程为9.6cm

B.木块最后静止不动时，受到的摩擦力方向沿斜面向上，大小为2.4N

C.在木块运动过程中，斜面体受地面的摩擦力先变小后变大

D.在木块运动过程中，斜面体对地面的压力先变大后变小

【答案】AC

【分析】已知mgsinO=6N,fimgcosO=1.6N

以弹簧原长位置为坐标原点：取沿斜面向下为正方向，木块斜面向下运动时有"igsin。一去一网?geos。=//

代人已知量有Fl=4.4-50%=-5O(x-O.O88)

令为=*一0.088,则//=~kXt

说明木块向下做简谐运动，平衡位置在勺=0.088m=8.8cm处

同理也可证明木块向上做简谐运动，平衡位置在切=15.2cm处

【详解】AB.根据分析可知将弹簧从原长拉长»=20cm后释放木块，木块将向上做平衡位置在切=15.2cm

处的简谐运动,振幅Ai=S]—X2=20—15.2cm=4.8cm

则根据简谐运动的对称性，木块应向上运动2A产9.6cm

即运动到s2=20—9.6cm=10.4cm处

此时由于mgsinO<“mgeosO+R>

则木块停在10.4cm处

则木块运动的路程为24=9.6cm

此时木块受到的摩擦力为/=心2—胆gsin。=0.8N,方向沿斜面向下

故A正确、B错误；

CD.根据以上分析木块刚好向上做了一次单向简谐运动就停止，根据简谐运动的受力情况，可知小物块的

加速度先沿斜面向上减小，再沿斜面向下增大，对小物块、斜面体用整体法

水平方向有/=macosO

可知在木块运动过程中，斜面体受地面的摩擦力水平向右先减小到0,后水平向左增大

设斜面质量为竖直方向有，小物块向上加速Rv一〃唱一Mg=/〃asin9

在木块运动过程中，随着。的减小&逐渐减小

小物块向上减速mg+Mg—F#=masinO

在木块运动过程中，随着。的增大逐渐减小

故C正确、D错误。

故选AC。

5.（多选）（2026•重庆渝中•模拟预测）如图所示，O点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。一块长度为L

的质量均匀分布且质量为机的木板静止在。点左侧，右端距离。点为刈，木板在恒力厂作用二由静止沿水

平面运动，当木板右端到达。点E寸立即撤去恒力凡已知。点右侧水平面与木板间的动摩擦因数为〃，木

板始终未全部进入。点右侧区域,则以下说法正确的是（）

^^7777777777777777777777777777

A.木板停下前一百做匀变速育线运动

B.木板加速阶段的平均速度小于减速阶段的平均速度

C.最终木板右端离。点的距离大小为」竺空■

V

D.若开始木板右端与O点距离x。减小（不为0）,木板做减速运动的时间减小

【答案】BC

【详解】AB.设撤去恒力厂时木板的速度为为，由卜产为恒力，木板在。点左侧做匀加速度直线运动，

其平均速度为正=3；在。点右侧，设木板单位长度的质量为?，取。为坐标原点，向右为正方向，则木

ZLt

板向右运动了X，受到的摩擦力大小为/=等工

则木板的合外力满足F=-竿x=-kx

可看出木板向右做单方向的简谐运动，则木板的速度为V=vmcos（cot）

可知木板运动的位移为."上二出（切）

CD

由卜木板向右做单方向的简谐运动则木板运动/=［，即初=［时速度为零，解得木板单向运动的位移

42

V

4=^

co

—A2v

则木板运动的平均速度匕=7=二:

则木板加速阶段的平均速度小于减速阶段的平均速度，故A错误、B正确;

C.由「木板受到的摩擦力大小为了=绊区工

4侬力

由./-x图中的面积可计算此变力做的功，由动能定理有五.）,0

2FLXQ

解得力=

阳喧

故C正确；

D.由于木板向右做单方向的简谐运动则木板运动时间£=1,T与%无关，则若开始木板右端与。点距离

4

刈减小（不为（）），木板做减速运动的时间，故D错误。

故选BC。

A题型02波的传播与图像

6.（2026•江西南昌•一模）在“用笔尖周期性轻点水而产牛水波，观察纸屑运动”的实验中，若笔尖以每秒5

次的频率周期性轻点水面，某时刻形成如图所示的简谐横波，测得笔尖到纸屑的水平距离x=18cm,则水

波的波速约为（）

A.0.6m/sB.0.9mZsC.1.2m/sD.1.8m/s

【答案】A

【详解】笔尖到纸屑的水平距离x=l8cm,可知gx3=0.18m

可得波长为2=0.12m

笔尖以每秒5次的频率周期性轻点水面，可得周期为7=（s,又4=〃

可得波速为v=0.6111/s

故选Ao

7.（2026•天津和平•一模）波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动，先后形成沿x轴正方向传播的4

列不同简谐横波，如图为在波的传播方向上，介质中平衡位置相距为s的。、。两质点间形成的4种不同波

形图，从图中各自所示时刻开始计时，4列简谐横波中质点人到达波谷所用时间最短的是（）

【详解】介质不变，则波速不变，根据&=胃可知，波谷距6最近，则时间最短。

故选B。

8.（2026•安徽•一模）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m

处，波速均为0.2m/s,振幅均为4cm。如图为/=0时刻两列波的图像，此亥!|平衡位置在x=0.2m和x=0.8m

的P、Q两质点开始振动。质点M的平衡位置在x=0.6m处。下列说法正确的是（）

A.，=3s时，M点的振动方向向下

B.4s内质点M运动的路程为80cm

C.x轴上P、Q之间振动减弱点的个数为2个

D.右侧波引起Q点的振动方程为N=4sinR（cm）

【答案】D

【详解】AB.根据题意，由图可知，左侧波波源的起振方向向下，右侧波波源的起振方向向二，两列波的

波长均为0.4m,则两列波的周期沟为r='=2s

V

两列波相遇后可以发生稳定的干涉现象,右侧波传播到“点的时间为4=0*.60=%

左侧波传播到M点的时间为力=与詈s=2s

则0~ls内，质点〃未振动，路程为0,1〜2s内，只有右侧波在M点引起振动，路程为s】=2/=8cm

f=2s时，右侧波在时点引起振动向下，恰好左侧波传播到M点，振动方向向下，则M点为振动加强点,

/=3s时，M点的振动方向向上，2~4s内，质点M的路程为“=4x（24）=32cm

则0~4s内质点A1运动的路程为+%一40cm,故A错误,B借误;

C.由于两个波源的振动方向始终相反，可知波程差为不偶数倍时为振动减弱点，设减弱点的坐标为X。，则

有（工+0.2）-（1.2-%）=2犬0-1=/u|=|0.4/7|（0.2m<x0<0.8m）

可得当〃=0时，Xo=O.5m,〃=±1时，=0.3m,xo=0.7m；则x轴上P、。之间振动减弱点的个数为3

个，故C错误；

D.结合上述分析可知，。点的起振方向向上，又有3=半="rad/s,4=4cm,则右侧波引起。点的振动

方程为y=4sinm（cm）,故D正痛。

故选D。

9.（2026•云南昆明•模拟预测）某运动员在花样游泳比赛中有一场景：用手拍皮球，水波向四周散开。这

个场景可以简化为如图所示，波源。起振方向向下，垂直于水平介质平面做简谐运动，所激发的横波在均

匀介质中向四周传播。/=0时，离。点10m的质点4开始振动；/=2s时，离。点20m的质点8开始振动，

此时质点彳第3次（刚开始振动时记为第0次）回到平衡位置。下列说法正确的是（）

3

A.该波周期为3s

B.该波传播速度为10m/s

C.f=2s时，质点力的振动方向向下

D.力、8两质点的振动方向始终相反

【答案】D

【详解】A.当波传到8点时，彳点第三次回到平衡位置，可知f=2s=7+；7

4

可得7=?*,故A错误：

B.由题意可知波，由/点传到8点经历2s,则波速丫=孚=竺㈣=5m/s,故8倍没；

Ar2

C.波源。起振方向向卜.,/=0时，力开始振动且方向与波源起振方向相同，/=2s时，质点力第3次（刚

开始振动时记为第（）次）回到平衡位置，根据简谐振动规律，可得此时质点力的振动方向向上，故C错误;

D.该列波的波长为/l=y7=5xg4=,20m

A.4之间的距离等于二分之三个波长即半波长的奇数倍，所以力、8两点振动方向始终相反，故D正确。

故选Do

10.(2026•浙江•高考真题)在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分

界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期7=1x10-3$、

振幅4=2mm的人工振源。f=0时振源从平衡位置()，=0)开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐

横波。z=3xl()7s时在岩石I(x<0)中的波恰好到达x=-3m处，岩石H(x>0)中的波速为

3

v(l=3xI0m/s，贝l]()

y/mm

岩石I2岩石II

111_1________1________।>

-3-2-10123x/m

-2

A.岩石I和岩石n中两波波长之比为3：I

B./=L5xl()7s时，x=-lm处质点的振动方向沿y轴止方向

C.在0-3x1。-%内，x=1.25m处质点经过的路程为21mm

D.增大振源的振动周期，岩石II中的波速将变小

【答案】C

【详解】A.岩石I中，横波传播速度H=l^=lxl()3m/s

波长公式尤=〃，两波周期相同，故波长比等于波速比4=又=畀*=:，A错误;

%vH3x103

B./=0时振源从平衡位置(J-0)开始沿y轴正方向振动，波传到x=-1m的时间

1m

=lxlO_3s

IxlO'm/s

在I=1.5x10%时，可知x=-1m处旗点的己经振动的时间X=0.5x1Ofs=L

振源起振方向为y轴正方向，经过半个周期后，质点振动方向为歹轴负方向，B错误；

C.波传到x=1.25m的时间公弋叽二三。。飞

3x103mzs12

该质点振动的总时间A'=(3-总xlO人带乂10%=射

7

即2个全振动和剩余时间7T7,质点从平衡位置(尸0)开始向y轴正方向振动，则该质点经过的路程为

=2.5x4/l+Asin2^-x=21mm,C正确;

D.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质（如密度、弹性模量）决定，与振源的周期、频率无关,

故波速不变，D错误。

故选C。

11.（多选）（2026•山西吕梁•二模）中国艺术体操队在2024色巴黎奥运会上首次获得奥运金牌，实现了

历史性突破。如图甲所示为艺术体操选手比赛时的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿K轴正方向传

播的简谐横波，某时刻波形如图乙所示，尸、。为该介质中的两质点，波速为5m/s。关于该简谐波，下列说

法正确的是（）

A.质点P振动周期为5s

B.从产传到。需要的时间为gs

C.经过gs,质点尸运动的路程为15cm

2

D.经过§s,质点尸比质点0的速率更大

【答案】BC

【详解】A.由图可知该波波长为20m,振幅为10cm,由题意知波速为5m/s,可得波的周期为T=&=4s,

V

故A错误；

B.根据正弦函数特点，可知。点横坐标为15+《九=（15+；卜

P、。两点平衡位置相距s=gm

c7

所以从夕传到。需要的时间为=故R正确：

v3

221

C.经过1S质点P到达最高点，再经过

3126

质点尸返回到纵坐标为5cm的位置，质点尸运动的路程为15cm,故C正确；

71

D.经过5s=77\。到达-5cm处，尸到达5瓜m处，。离平衡位置更近，所以。的速率更大，故D错误。

36

故选BCo

12.（多选）（2026・山西大同•一模）蜻蜓在水中用尾部“点水”激起了波纹，俗称“蜻蜓点水”，如甲图。现

简化情景，•只蜻蜓贴着平静的水面沿直线飞行，每隔时间/用尾部点一下水面，不计“点水”的时间，每次

“点水”只形成一圈水波匀速向外传播。蜻蜓先后三次"点水形成的水波（某时刻）如乙图，其中。2、。3

分别为大、中、小三圈水波的圆心，背景虚线小方格的边长为“，则下列说法正确的是（）

甲乙

A.蜻蜓“点水”的频率越快，则水波传播的速率越快

B.该蜻蜓可能正贴着平静的水面匀速飞行

C.水波传播的速率为子

D.图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心的距离为g

【答案】BC

【详解】A.水波属于机械波，其传播的速率是由介质（水）决定的，与蜻蜓“点水”的频率并无关系，故A

错误;

B.由题意，可知。、。2、。3三点既是三圈水波的圆心，也是蜻蜓点水时的迹点，图乙中由二经历相同时

间人相邻迹点间距。02=02°3=4

则该照蜓可能正贴着平静的水面沿迹点连线匀速飞行，故B正确；

C.以各自圆心为起点，某时刻三圈相邻水波传播距离之差均为2d,即水波传播的速率%=子，故C正确；

D.若蜻蜓匀速飞行，则其飞行的速率匕=色，图示时刻距蜻蜓点下q点经历时间。=色=9

则此时蜻蜘尾部与小圆圆心0、的距图为V,/O=1

但蜻蜓是否匀速飞行无法判断，故图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心。3的距离也无法求解，故D错误。

故选BCo

13.（多选）（2026•广东茂名•模拟预测）如图，某同学用彩虹圈演示波动实验，将一根长而软的彩虹圈静

置在光滑水平面上，一端固定，另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈，形成疏密相间的机械波。

下列说法正确的是（）

A.彩虹圈形成的波是纵波

B.推、拉彩虹圈的周期越小，波的传播速度越快

C.推、拉彩虹圈的周期越小，波长越短

D.彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度

【答案】AC

【详解】A.纵波的定义为质点振动方向与波的传播方向平行，咳波沿彩虹圈轴线方向传播，振动方向也沿

轴线，且形成疏密相间的波形，符合纵波的特点，故A止确；

B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定，本题中介质始终是彩虹圈，波速不变，与推拉彩虹圈的周期

无关，故B错误；

C.由％=波速v不变，周期T越小，波长％越短，故C正确；

D.机械波传播过程中，质点仅在平衡位置附近振动，不随波迁移，质点振动速度与波的传播速度是完全不

同的物理量，故D错误。

故选ACo

14.（多选）（2026•陕西西安一模）在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子，x=-6m和x=12m

处为两波源，分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波.波形如图所示。，=0时亥Ux=-2m和x=4m

处的质点刚好开始振动，已知左右两种介质的传播速度之比为12,，=0$到，=卷5时间内P点经过的路程

为6cm,则下列说法正确的是（）

A.，=0时刻尸处质点向右运动B.两列波振动的周期相同

C.波2在x轴正半轴的传播速度为8m/sD.波2的周期为2s。

【答案】BC

【详解】A.参与振动的质点，只能垂直于传播方向上下振动，不会左右运动，故A错误；

B.根据波的传播速度与周期波长关系，可得丫=(

由图可知，两列波的波长分别为4=4m,4=8m

意，有左右两种介质的传播速度之比为1:2,代入上式，可得两列波的周期相同，故B正确；

CD.研究向右传播的波，根据波的振动方程，有产Asin争

T

A-4cm,y=2cm,iij得7=五

5(TTyT

解得T=ls

故向左传播的波的周期也为Is,根据波的速度公式可知左右两种介质的传播速度分别为“=^=4m/s,

V右=车=8rn^s»故c正确，D错误。

故选BCo

15.(2026•重庆渝中•模拟预测)小巴同学绘制了一列沿式轴正方向传播的简谐横波在某时刻(/=())的

波形图，并记录了相关数据，由于保存不当，一部分波形看不到了，如图所示。已知波速为2cm/s,振幅

为10cm。

⑴求该波的波长与周期；

(2)若从图中位置开始计时，质点P何时第一次到达波谷？

【答案】(l)2=10cin,7=5s

7

(2)仁萨

【详解】(1)由图可知x=4cm和x=19cm均为平衡位置，x=4cm处波形由正变负，x=19cm处波形由负

变正，两个平衡位置间距为〃+1个波长故=\9cm-4cm=15cm=。

22

乂2cm<x<4cm处达到波峰，故有2cni<—<4cni

则Zcm<Z<1bcm

故〃取1,解得波长4=10cm

根据波速公式v=:

代入v=2cm/s

得周期T=2="S=5S

v2

（2）设，=0时波形方程为丁二人由手+（p

x=4cm处相位为4（V由正变负），代入得24务­4+。="

即夕后

质点尸在x=0处，波沿x正方向传播，尸的振动方程为

yP[t)=10sin-ryr)=lOsincm)

第一次到达波谷时yP=10cm,即sin=1

取最小正时间会草=4

7

解得

►题型03波动图像与振动图像综合应用

16.（2026・广东•模拟预测）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在f=6s时刻的波形图，M是平衡位置在x=

0.5m处的质点，。是平衡位置在x=2m处的质点，。是平衡位置在x=2.5m处的质点。图乙为介质中质点P

的振动图像。下列说法正确的是（）

A.波源的起振方向沿y轴负方向

B.该波的传播速度大小是lm/s,方向沿着x轴正方向

C.质点M与质点Q一定总是同时回到平衡位置

D.波源起振后6s时，x=1m处的质点第一次到达波谷

【答案】C

【详解】A.由图乙可知户力、的起振方向沿），轴正方向，则波源的起振方向与/，点的起振方向胡同，也沿y

轴正方向，故A错误;

B.由图甲可知波长为4m,由图乙可知周期为4s,则该波的传播速度大小为v=/=lm/s

由图乙可知，=6s时质点。沿），轴负方向振动，由图甲结合波形平移法可知，该波的传播方向沿着x轴负方

向，故B错误；

C.由Ax=2.5m-0.5m=2m=；义

可知〃和。平衡位置间距离等于半个波长，相位总是相反，所以一定总是同时回到平衡位置，故C正确；

D.由图乙“，知，f=4s时质点尸开始起振，由A¥=W=lx4m=4m

可知波源在x=6m处，波源起振后沿y轴正方向运动，此振动经过5s传播到戈=1m处的质点，再经1s振

动到波峰。故D错误。

故选C。

17.（2026•安徽•模拟预测）如图甲所示，波源S振动形成水平向右传播的脉冲横波，图乙为波源S的振动

图像，0.3秒后波源停止振动。已知波在该介质中传播的速度为2m/s,以S点位置为原点，水平向右为正方

向建立x轴，则在片0.4s时的波形图正确的是（

£__________

图甲

【答案】D

【详解】方法一：由于波传播速度为2m/s,所以片0.4s时，波向右传播的距离为x=W=0.8m

即此时平衡位置为x=0.8m处的质点开始振动，由图可知，波源起振方向向上，所以该质点起振方向也向上,

根据“上下坡”法可知，该质点处于“下坡”阶段。

方法二：波源振动不连续形成脉冲波，根据波源振动图像知，在t=0.2s内形成•个:波形的波峰，长度

—=vT=2x0.1=0.2m

2

波源振动0.3s后停止，波源振动0.3s,产生间隔半个波长的I个波峰和1个波谷，且最前端质点起振

方向向上（与波源起振方向一致）。

0.4s内波传播距离：x=2x0.4=0.8m且波源停止振动后，已传播的波形保持不变。

故选D。

18.（25-26高三下•辽宁锦州•开学考试）一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P、。是介质中的

C.质点。的平衡位置坐标X=9cmD.波速为I8m/s,沿x轴负方向传播

【答案】C

【详解】AD.由题图甲可以看出，该波的波长为/l=36cm

由题图乙可以看出周期为7=2s

波速为v=（=O.18m/s

当时，。点向上运动，结合题图甲根据“上下坡”法可得波沿x轴负方向传播，AD错误；

B.当，=；s时，。点向上运动，结合题图甲根据“上下坡”法可得P点也向上运动，B错误；

C.由题图甲可知，x=0处y=-'=4sin（-30）

30°

则X0=------A=3cm

P360。

由题图乙可知，，=0时，质点。处于平衡位置，经过&二；s,其振动状态向x轴负方向传播到尸点处，则

xo-xP=vA/=18x；cm=6cm

故々=9cm,故C正确。

故选C。

19.（2026•甘肃武威・模拟预测）如图甲所示，波源位于坐标原点，质点尸位于x=0.6m处，/=0时刻波源

开始振动，图乙为〃点开始振动后一个周期内的振动图像，以下说法正确的是（)

A.波源起振方向向上

B.该波的波速为1.5m/s

C.该波的波长为0.6m

D.质点尸开始振动的一个周期内，P沿传播方向移动的距离为0.3m

【答案】B

【详解】A.机械波中所有质点的起振方向与波源一致。由图乙可知，P点开始振动后，下一时刻位移为负,

说明产的起振方向向下，因此波源起振方向也向下，故A错误。

B.波源，=0开始振动，波从原点传播到x=0.6m处的0点，尸经过0.4s开始振动（对应图乙中尸从/=0开

始偏离平衡位置，结合传播距离可得传播时间5=土,计算得£=粤=1.5皿5）,故B正确。

v0.4s

C.由图乙可知P点振动周期T=0.6s,波长zl=/T=L5m/sx0.2s=0.3m,故C错误。

D.机械波传播过程中，质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此P不可能沿传播方向移动，故D

错误。

故选B,

20.（2026・湖南郴州•模拟预测）在健身房中，小明进行12m战绳训练。绳子一端固定，他手持另一端上

下抖动，在绳子上形成一列简谐横波。图（甲）为，=0」0s时绳子的波形图，其中P是平衡位置在XMLOm

处的质点，。是平衡位置在x=4.0m处的质点：图（乙）为质点0的振动图像。下列说法正确的是（）

A.在f=0.10s时，质点Q向？轴正方向运动

B.在，=0.25s时，质点尸的加速度方向与y轴负方向相同

C.从f=0.10s至卜=025s,质点户通过的路程为180cm

D.从f=0.10s到，=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m

【答案】D

【详解】A.由图乙可知在，=0.1Ds时，质点。向y轴负方向运动，故A错误；

B.在f=0.10s时,质点。向y轴负方向运动，根据“峰前质点上报”可知波沿x轴负向传播，由图乙可知波的

周期为r=o.2s

则a=0.25s-0.10s=0.15s=-r

4

可知在"0.25s时，质点P正向平衡位置振动，即质点P的加速度方向与），轴正方向相同，故B错误；

311

C.由上分析可知从EO.lOs到，=0.25s,有4=0.25s-0.10s=0.15s=>7=-T+-T

424

在gT时间内质点尸通过的路程为。=2力=120cm

质点尸开始向上振动，所以?7质点P通过的路程为S2<4=60cm

所以从l=O10s到f=0.25s,质点尸通过的路程小于180cm,故C错误;

D.由图甲可知波长为/l=8m

；Q

波速为v=——m/s=40m/s

T0.2

从f=0.1Os到i=0.25s,该波沿x粕负方向传播了x=心=40x（0.25-0.10）m=6m，故D正确<

故选D。

21.（2026•重庆沙坪坝•模拟预测）一列简谐波沿x轴传播，某时刻其波形如图甲所示，平衡位置为x=4m

A.该列简谐波沿x轴正方向传播

B.无法确定该简谐波的波长

C.该质点的振动周期为2s

D.从该时刻起5s内质点经过的路程为(9-

【答案】D

【详解】A.由图乙可知x=4m的质点在该时刻向上振动，根据波形平移法可知该列简谐波沿工轴负方向传

播，故A错误;

B.设该简谐波的波长为％,波动方程为j，=-4sin予x(cm)=-lsin今x(cm)

代入x=4m,y=—cm»解得2=6m,故B错误;

2

C.设图乙振动方程为y=4sin(拳/+e)cm=lsin(^/+e)cm

代入f=0,y=*cm,可得*=,

代入，=2s,产0,可得周期为T=2.4s,故C错误;

D.由于△/=5s=2T+0.2S

当t=0.2s时，有y=1sin(—x0.2+—)cm=1cm

2.^^3

则从该时刻起5s内质*经过的路程为s=84+(l-g)cm=8xlcm+(l-4)cm=(9-等)cm，故D正确。

故选D。

22.(多选)(2026•陕西榆林•一模)2025年8月26日，新疆地区发生多次地震，“地震预警”成为人们关

注的事情。"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。某地震波沿x轴传播，图甲为f=0.6s时的波动图像，图乙为x=5m处/质点

的振动图像，此时P、0两质点的位移均为-1cm,下列说法正确的是()

A.这列波沿x轴负方向传播

B.P质点的振动方程为―可学+2”)

C./=0.6s时，P、。两质点加速度大小相同，方向相反

D./=0.6s时刻，P、。两质点都向y轴负方向运动

【答案】AB

【详解】A.由乙图可知，在/=0.6s时，力质点正在沿），轴负方向运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴负向

传播，故A正确；

B.〃质点的振动方程为x=4sin®/+0（cm）

其中4=2cm,（0=—=——rad/s=—rad/s

T1.23

将》=0.6s,N=-lcm,代入解得夕=£或至

66

因/=0时刻，质点P沿+y方向运动，故取。=£

因此产质点的振动方程为y=2sin[?z+^]（cm）,故B正确；

C.，=0.6s时，质点，、。点在X轴下方，加速度方向都沿y轴正方向，P、。两质点位移相同，加速度大

小也相同，故C错误；

D.波向x轴负方向传播可知f=0.6s时质点尸在x轴下方并向y轴负方向减速运动；Q在x轴二方并向y轴

止方向加速运动，故D错误；

故选ABo

23.（2026•海南海口•二模）某次地震产生的简谐横波沿地面传播。假设该波沿x轴正向传播，监测站记录

（l）f=0时刻质点。的振动方向（无需说明理由）；

（2）咳波的频率/及传播速度L

（3）质点/）的位移y与时间f关系式。

【答案】（1）沿y轴正方向（向上）

⑵/=5Hz,v=10m/s

(3)y=0.1sin(10^/+^)m

【详解】（1）f=0时刻质点。的振动方向沿歹轴正方向（向上〕

（2）从甲图（波形图）可得波长：2=2m,从乙图（振动图像）可得周期：T=0.2s

频率/=工=——=5Hz

T0.2

22

波速v=—=——=10m/s

T0.2

(3)振幅J=0.1m,角频率<w=^=10^rad/s

”0时，质点b在平衡位置，且沿V轴负方向振动，代入得初相位。=乃

因此关系式为y=01sin(10R+4)m

THREE\麻颜3通关特训

1.(2026・湖南•二模)光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N,现用一周期性外

力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成•列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s

后N点向左回到平衡位置。己知波的周期7>0.5s,则该波的周期为()

N

A.4sB.3sC.2sD.Is

【答案】C

【详解】某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置，考虑多解性有

(―+M)T=0.5S(〃=0,1,2,3....)

4

乂已知波的周期7>0.5s

则7=2s

故选C。

2.(2026・河南开封•模拟预测)如图所示，医用B超检查时，探头通过耦合剂向人体发射连续简谐超声波,

开始发射时刻记为，=0。探头内接收装置先后接收到皮肤表面反射的信号和肝脏内部某病变处反射的信号,

A=2Ps时接收到反射信号，，2=12四时信号振幅明显增强。已知超声波在耦合剂中的传播速度v=1500m/s,

在人体内的传播速度V2=1540m/s,超声波遇到病变组织会发生反射，下列说法正确的是()

探头7

耦合剂

皮肤"病变组织

A.超声波在人体肝脏组织中的波长比在耦合剂中小

B.超声波在人体肝脏组织中的频率比在耦合剂中高

C.探头与皮肤表面的距离为3.0mm

D.病变处与皮肤表面的距离为7.7mm

【答案】D

【详解】B.波的频率由波源决定，因此超声波在耦合剂和肝脏组织中的频率/相同，故B错误;

A.根据波长公式兄=^,可得肝脏组织中波长4=，

耦合剂中波长4=号

由卜吃＞匕，则4＞4，故A错谡；

C.皮肤表面反射信号的往返时间为乙=2卬，故探头与皮肤表面的距离

[1500x2x1()6

m=1.5mm故C错误;

2~

D.超声波在人体内的传播时间为=102

154OXX1O6

故病变处与皮肤表面的距离S?="•（『）-^_m=7.7mm,故D正确。

故选D°

3.（2026•江苏南通•二模）力与8两水域深度不同，水波在两个区域传播时的图样如图所示，下列说法正

确的是（）

A./、8两处水波的振动频密不同

B.A.8两处水波的传播速度大小不同

C.该图样是由于衍射形成的

D.该图样是由于干涉形成的

【答案】B

【详解】A.水波在不同水域传播时，频率由振源决定，不会随介质改变。因此A、B两处水波的振动频

率/相同，故A错误；

B.由图可知，月、8两处水波的波长不同（乙＞4）,因为v=//

可知力、8两处水波传播速度不同，故B正确；

CD.本题中是水波在不同深度的水域（不同介质）中传播，发生的是折射，故CD错误。

故选Bo

4.（2026•四川成都•二模）某同学自制了一台“地动仪”，他将一个弹簧振子和一个单摆悬挂在天花板上，

弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑鞋直杆上。某次有感地震中，震源同时产生频率

相同的横波与纵波，“地动仪”恰好位于震源的正上方，他观察到，静止的振子开始振动，时间/后单摆才开

始摆动。下列说法正确的是（）

A.实验现象证明地震波中横波传播得比纵波快

B.单摆的稳定振动频率等于弹簧振子的稳定振动频率

C.增加小球的质量，弹簧振子的稳定振动频率变小

D.若震源产生的纵波和横波的波速分别为力、丹，则震源到“地动仪”的距离为f

【答案】B

【详解】A.弹簧振子由纵波驱动，振子先振动说明纵波先到达，即纵波传播速度比横波快，故A错误；

B.受迫振动的稳定振动频率等于驱动力的频率，题干明确横波与纵波频率相同，弹簧振子的驱动力为纵波、

单摆的驱动力为横波，因此二者稳定振动频率相等，故B正确；

C.弹簧振子的稳定振动频率由驱动力（纵波）的频率决定，与小球质量等自身结构参数无关，故C错误；

D.设震源到“地动仪”的距离为一纵波传播时间乙=£，横波传播时间且片＞巧，故时间差

匕岭

a

整理得5=，且，故D错误。

匕一匕

故选B。

5.（2026•湖北黄冈•二模）在，平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s,振幅为力。

M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示，在/=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位

于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于lSo则（）

八y/m

OMN~x/m

Q

A.该波的周期为不

J

B.在f=gs时，N的速度一定为2m/s

C.从/=0到f=ls,M向右移动了2m

19

D.从到r=§s,必的动能逐渐增大

【答案】D

<3、

【详解】A.由题意可得-+«A=2m

14z

Q

可得2=~7

4〃+3

则有周期7=2=7二

v4〃+3

4

又因为周期大于Is,则只有〃=0符合题意，则T=：s,故A错误；

B.2m/s是波的传播速度，质点张动速度是变化的，和波速尢关，故B错误；

C.横波中质点仅在平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误；

D.因此从£=9=?到£=彳5=^,“从最高点向平衡位置运动，速度逐渐增大，动能逐渐增大，故D正确。

故选D.

6.（2026•河北•一模）