資源簡介

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高考物理高頻易錯押題預測 機械波
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 蘇州期末）用發波水槽演示多普勒效應原理的波紋示意圖如圖所示，圖形關于x軸對稱分布，波源以固定頻率振動并以恒定速度移動，下列說法正確的是（　　）
A．A處波速小于B處波速
B．波源向x軸正方向運動
C．在C處觀測到的頻率小于振源的振動頻率
D．若波源不動，持續提高振動頻率也會顯示圖示現象
2．（2024秋 武昌區期末）一振動片以一定頻率做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上A、B兩點，兩波源發出的波在水面上形成穩定的干涉圖樣。如圖所示，C是水面上的一點，A、B、C間的距離均為l，觀察到AB連線上的振動加強點恰好分布在連線的八等分點上。則在AC連線上，距C最近的振動加強點到C的距離為（　　）
A． B． C． D．
3．（2024秋 甘肅期末）某同學家在公路旁，晚上入睡時，經常聽到汽車駛過的聲音（　　）
A．當聽到汽車的聲音頻率變高時，可以判斷汽車正在駛來
B．當聽到汽車的聲音頻率變高時，可以判斷汽車正在駛離
C．當汽車駛來時，汽車發動機發出的聲音頻率變高
D．當汽車駛離時，汽車發動機發出的聲音頻率變低
4．（2024秋 鼓樓區校級期末）頻率相同的簡諧波源S1、S2，和接收點M位于同一平面內，S1、S2到M的距離之差為6m。t＝0時S1、S2同時垂直平面開始振動，M點的振動圖像如圖所示，則（　　）
A．兩列波的波長均為2m
B．兩列波的振幅分別為3cm和2cm
C．兩列波的起振方向相反
D．兩列波相遇的區域各質點振動都減弱
5．（2024秋 新吳區校級期末）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質中傳播，波源位于x＝0處的甲波沿x軸正方向傳播，波源位于x＝12m處的乙波沿x軸負方向傳播，t＝0時刻兩列波的波形圖如圖所示。已知甲、乙波速都為v＝4m/s，下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩列波不能發生穩定的干涉
B．兩列波疊加后，x＝3m處為振動減弱點
C．t＝1.75s時刻，x＝6m處的質點位移為1cm
D．在0～2s時間內，x＝5m處的質點經過的路程為53cm
6．（2024秋 慈溪市期末）圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.1s時的波形圖，P是平衡位置在x＝0.5m處的質點，Q是平衡位置在x＝2.0m處的質點，圖乙為質點Q的振動圖象。下列說法正確的是（　　）
A．這列波沿x軸正方向傳播
B．這列波的傳播速度為40m/s
C．t＝0.125s時，質點P的位移為﹣10cm
D．再過Δt＝0.25s，Q通過的路程為50cm
7．（2025 長沙一模）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.5s時刻的波形如圖中虛線所示，質點振動的周期為T。已知0.25s＜T＜0.5s，關于這列波，下列說法正確的是（　　）
A．波長為4cm B．周期為0.4s
C．頻率為1.5Hz D．波速為0.28m/s
8．（2024秋 渝中區校級期末）小巴同學研究繩波的形成，取一條較長的軟繩置于水平面上，軟繩一端固定，用手握住軟繩一端將軟繩水平拉直后，沿水平面垂直軟繩方向抖動后，觀察到如圖所示的甲、乙兩個繩波。關于兩次形成的繩波，下列判斷正確的是（　　）
A．甲的振幅比乙的大
B．甲的周期比乙的大
C．甲的形成時間比乙早
D．甲的起振方向與乙相同
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 四平期末）小明同學在實驗室用音叉做了如下的實驗：讓一音叉以固定的頻率振動，聲波通過某一小孔可以發生衍射現象，上述情境可簡化為如圖所示，M為可移動擋板，N為固定擋板，在A處有一聲波的接收裝置，為了讓聲波接收裝置接收到的聲音振幅增大，小明同學的操作正確的是（　　）
A．換成頻率高的音叉
B．增大音叉發出的聲波波長
C．將A處的聲波接收裝置沿平行于N板的方向向下移動
D．將M板向下移動
（多選）10．（2024秋 西湖區校級期末）隨著信息技術的發展，中學物理的實驗手段也在不斷進步。如圖所示是用運動傳感器測小車速度的示意圖，這個系統由A、B兩個小盒組成，A盒裝有紅外線發射器和超聲波發射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器，A盒被固定在向右勻速運動的小車上，測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B盒接收到紅外線脈沖時開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時，兩者的時間差為t1，經過Δt0，A再次同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，此次B接收的時間差t2。空氣中的聲速為v0（紅外線的傳播時間可以忽略）（　　）
A．第一次測量時A與B之間的距離為v0t1
B．A兩次發射過程中，小車運動的距離Δx為v0（t1﹣t2）
C．小車運動的平均速度為
D．B接收到第二次超聲波脈沖時，A與B的距離為v0t0
（多選）11．（2024秋 龍華區期末）如圖甲，戰繩運動是用來減脂的一項爆發性運動。某次用手握住繩子的左端，將其拉平后沿豎直方向抖動并開始計時。t時刻繩中各質點的位置和波形如圖乙所示，質點1到達下方最大位移處時，質點5恰到達上方最大位移處，相鄰編號質點平衡位置間的距離為l。下列說法正確的有（　　）
A．起始時繩子的左端先向上抖動
B．這列波的波長為41
C．繩中每個質點的振動周期為
D．t時刻，質點6的加速度與速度方向相反
（多選）12．（2024秋 成都期末）圖（a）為一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x＝2m和x＝8m處的質點，圖（b）為質點P的振動圖像。則下列說法正確的是（　　）
A．該波沿x軸正方向傳播
B．該波的周期為1s
C．該波的傳播速度大小為4m/s
D．0～2.5s內，質點Q運動的路程為50cm
三．填空題（共4小題）
13．（2024秋 上海校級期末）（1）如圖所示是主動降噪耳機的工作原理圖。在耳機內設有麥克風，用來收集環境中的噪聲信號，在此基礎上，耳機的處理器產生與環境噪聲相位相反的反噪聲波來抵消噪聲。下列說法正確的是 　 　。
A.主動降噪利用了聲波的衍射
B.反噪聲波頻率和噪聲波頻率可以不同
C.理想情況下，反噪聲波和噪聲波振幅相同
D.主動降噪耳機可以使進入耳膜的聲波頻率變小
（2）如圖所示是一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B、C是介質中的三個質點，已知波是向x正方向傳播，波速為v＝20m/s，下列說法正確的是 　 　。
A.這列波的波長是10m
B.質點B此刻向y軸正方向運動
C.質點C再經過0.1s通過平衡位置
D.質點在一個周期內通過的路程一定為0.8cm
14．（2023秋 錫林郭勒盟期末）一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0.05s時刻的波的圖像如圖1所示，圖2是質點A的振動圖像，由題可知該波的傳播方向沿x軸 　 　（填“正”或“負”）方向，該波的傳播速度為 　 　m/s。
15．（2023秋 密山市期末）一列簡諧橫波以2m/s的速度沿彈性繩子由A向B傳播，如圖甲所示。從波傳到A點開始計時，質點A的振動圖象如圖乙所示，開始計時后經過時間9s時，質點B第一次位于波峰位置。則該波的波長為 　 　m，A、B間的距離為 　 　m。
16．（2023秋 潮州期末）如圖所示，圖（a）為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖（b）為平衡位置在x＝0.5m處的質點P的振動圖像，已知M點是平衡位置在x＝2m的質點。由此可知，該列簡諧橫波的波速為 　 　m/s。當t＝9s時，M點的位置在 　 　（選填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 撫順期末）一列簡諧橫波在某介質中傳播，t＝0.1s時的波形圖如圖甲所示。質點P的平衡位置為xP＝4.4m，質點Q的平衡位置為xQ＝12.0m，質點Q的振動圖像如圖乙所示。
（1）求該列波在介質中的傳播速度大小v；
（2）從t＝0.1s開始計時，求質點P第一次出現在波谷所需的時間Δt。
18．（2024秋 郴州期末）x＝0處的質點O在y軸方向上做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的機械波。t＝0時刻，質點O開始從平衡位置向下運動，經0.8s第一次形成的波形如圖所示，P是平衡位置為x＝2.0m處的質點，Q（圖中未畫出）是平衡位置為x＝16.0m處的質點。求：
（1）該機械波的波長和周期分別為多少？
（2）從P質點開始振動至P質點第3次回到平衡位置的時間內，P質點通過的路程是多少？
（3）從圖示狀態開始，還需多長時間Q質點開始振動？
19．（2024秋 徐州期末）在一均勻介質中，兩個相距x1＝160m同步振動的波源S1、S2，其振動頻率均為f＝10Hz。產生的簡諧波在介質中傳播速度v＝320m/s。在波源S1正上方x2＝120m處有一點N。
（1）求簡諧波的波長λ。
（2）通過計算說明，N點是振動加強點、還是振動減弱點。
20．（2024秋 寶安區期末）A、O、B為某均勻介質中的三點，已知O在A、B的連線上，且AO＝3m，OB＝4m，如圖甲所示。t＝0時刻波源O開始振動，振動圖像如圖乙所示。A起振t＝1.0s后B開始振動，求：
（1）該波的波速v和波長λ；
（2）B點開始振動時A點的位移及運動方向。
高考物理高頻易錯押題預測 機械波
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 蘇州期末）用發波水槽演示多普勒效應原理的波紋示意圖如圖所示，圖形關于x軸對稱分布，波源以固定頻率振動并以恒定速度移動，下列說法正確的是（　　）
A．A處波速小于B處波速
B．波源向x軸正方向運動
C．在C處觀測到的頻率小于振源的振動頻率
D．若波源不動，持續提高振動頻率也會顯示圖示現象
【考點】多普勒效應及其應用；波長、頻率和波速的關系．
【專題】定性思想；推理法；簡諧運動專題；推理論證能力．
【答案】C
【分析】根據影響波速因素和多普勒效應實質分析判斷。
【解答】解：A.機械波傳播速度與介質有關，根據題意可知，A、B位于同一介質，故波速相等，故A錯誤；
BC.在B點單位時間內接收到的波面比A點多，則在A點觀察到的頻率比在B點觀察到的頻率高，根據多普勒效應可以判斷，波源向x軸負方向運動，在C處觀測到的頻率小于振源的振動頻率，故B錯誤，C正確；
D.若波源不動，持續提高振動頻率也不會顯示圖示現象，因為沒有多普勒效應產生，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查多普勒效應，要求掌握多普勒效應的實質。
2．（2024秋 武昌區期末）一振動片以一定頻率做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上A、B兩點，兩波源發出的波在水面上形成穩定的干涉圖樣。如圖所示，C是水面上的一點，A、B、C間的距離均為l，觀察到AB連線上的振動加強點恰好分布在連線的八等分點上。則在AC連線上，距C最近的振動加強點到C的距離為（　　）
A． B． C． D．
【考點】波的干涉的加強和減弱區域的特點及判斷．
【專題】定量思想；推理法；簡諧運動專題；光的干涉專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】由AB間的振動加強點位置，可知波長與AB間距l的關系；由距離C最近的加強點與AB的間距，結合幾何關系，即可知加強點與C的距離。
【解答】解：由AB間的振動加強點位置為八等分點，可知波長與AB間距l的關系滿足：；
由距離C最近的加強點與AB的間距如圖所示：
結合幾何關系，即可知加強點與C的距離滿足：r2﹣（l﹣r1）＝λ，，解得：，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
【點評】本題考查振動的疊加，關鍵是理解波源完全相同時，與波源間距為半波長的偶數倍時，振動加強。
3．（2024秋 甘肅期末）某同學家在公路旁，晚上入睡時，經常聽到汽車駛過的聲音（　　）
A．當聽到汽車的聲音頻率變高時，可以判斷汽車正在駛來
B．當聽到汽車的聲音頻率變高時，可以判斷汽車正在駛離
C．當汽車駛來時，汽車發動機發出的聲音頻率變高
D．當汽車駛離時，汽車發動機發出的聲音頻率變低
【考點】多普勒效應及其應用．
【專題】定性思想；推理法；簡諧運動專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】根據多普勒效應：當波源與觀察者靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當波源與觀察者遠離時，觀察者接收到的頻率變小，但是波源的頻率不變，據此判斷。
【解答】解：AB.汽車駛來時，聽到汽車的聲音頻率變高，汽車駛離時，聽到汽車的聲音頻率變低，故A正確，B錯誤；
CD.無論汽車是駛來還是駛離，汽車發動機發出的聲音頻率不變，故CD錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查多普勒效應，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學生掌握知識與應用知識的能力。
4．（2024秋 鼓樓區校級期末）頻率相同的簡諧波源S1、S2，和接收點M位于同一平面內，S1、S2到M的距離之差為6m。t＝0時S1、S2同時垂直平面開始振動，M點的振動圖像如圖所示，則（　　）
A．兩列波的波長均為2m
B．兩列波的振幅分別為3cm和2cm
C．兩列波的起振方向相反
D．兩列波相遇的區域各質點振動都減弱
【考點】波的干涉的加強和減弱區域的特點及判斷；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】由兩列波傳到M點的時間差，結合兩波源與M的距離差，可知波速；由振動圖可知周期，結合波速即可知波長；由第二列波傳到M點后，M的振動特點，可分析第二列波與第一列波的起振方向關系；由波的疊加特點，可知振動加強減弱的條件，分析兩列波相遇的區域的振動加強、減弱情況。
【解答】解：A、由圖可知兩列波傳到M點的時間差為7s﹣4s＝3s，結合兩波源與M的距離差為6m，可知波速為：；
由振動圖可知周期T＝2s，結合波速即可知波長λ＝vT，解得：λ＝4m，故A錯誤；
C、第一列波傳到M點后，M向上振動；第二列波傳到M后，使得M點向下振動的幅度減小，即第二列波傳到M時，使M向上振動，故C錯誤；
B、第一列波傳到M點后，由M的振動特點可知，其振幅為：A1＝3cm；
第二列波傳到M點后，M向下振動的幅度減小，由7.5s時的振幅可知，第二列波的振幅為：A2＝A1﹣A，解得：A2＝2cm，故B正確；
D、由波的疊加特點，結合兩列波的起振方向相同，可知在兩波源中點位置，振動加強，在其他與兩波源的距離差為的位置處，振動加強，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查機械波的干涉，在分析第二列波傳到M點時，M的振動方向時，注意第一列波對M的影響。
5．（2024秋 新吳區校級期末）甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質中傳播，波源位于x＝0處的甲波沿x軸正方向傳播，波源位于x＝12m處的乙波沿x軸負方向傳播，t＝0時刻兩列波的波形圖如圖所示。已知甲、乙波速都為v＝4m/s，下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩列波不能發生穩定的干涉
B．兩列波疊加后，x＝3m處為振動減弱點
C．t＝1.75s時刻，x＝6m處的質點位移為1cm
D．在0～2s時間內，x＝5m處的質點經過的路程為53cm
【考點】波的干涉的加強和減弱區域的特點及判斷；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；波的多解性；推理論證能力．
【答案】D
【分析】有干涉條件，可分析甲、乙兩列波是否能發生穩定干涉；由兩列波的起振方向，結合x＝3m處的質點與兩個波源的路程差，即可知該點是否為振動減弱點；由波長與波速的關系，可計算周期，由波速可計算傳到x＝6m處的時刻，結合周期即可知1.75s時，該質點的位移；由波速可計算兩列波傳到x＝5m處需要的時間，結合其與兩個波源的路程差，可知其振動特點，即可計算其在0～2s時間內經過的路程。
【解答】解：A．由圖可知甲、乙λ＝4m，根據v＝λf，得甲、乙f＝1Hz，頻率相同，可以發生穩定的干涉，故A錯誤；
B．由圖可知，兩波源起振方向相反，x＝3m到兩波源的距離之差為為（12m﹣3m）﹣（3m﹣0）＝6m，，即該路程差為半波長的奇數倍，
即則兩列波疊加后，x＝3m處為振動加強點，故B錯誤；
C．經過0.5s甲、乙兩波傳至x＝6m處，再經過1s又回到平衡位置，最后經過0.25s甲、乙兩波疊加后位移為﹣1cm，故C錯誤；
D．x＝5m處為振動加強點，T＝1s，2s＝2T。在時間內，甲、乙都未傳至x＝5m處，質點不振動；在時間內，乙波還未傳至此處，甲波在該處振動，振幅為4cm，x＝5m處質點路程為8cm，在時間內，甲、乙兩列波在該處振動疊加，振動加強，振幅為9cm，x＝5m處質點路程為45cm，則2s時間內經過的路程共53cm，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查波的疊加，注意兩列波的起振方向相反。
6．（2024秋 慈溪市期末）圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.1s時的波形圖，P是平衡位置在x＝0.5m處的質點，Q是平衡位置在x＝2.0m處的質點，圖乙為質點Q的振動圖象。下列說法正確的是（　　）
A．這列波沿x軸正方向傳播
B．這列波的傳播速度為40m/s
C．t＝0.125s時，質點P的位移為﹣10cm
D．再過Δt＝0.25s，Q通過的路程為50cm
【考點】振動圖像與波形圖的結合；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】D
【分析】由乙圖可以讀出Q點在0.1s時的振動方向，結合甲圖，即可判斷波的傳播方向；由甲圖可知波長，由乙圖可知周期，結合即可求解波速；由時間與波速，即可知振動形式傳播的距離，結合波形圖和傳播方向，即可知P點的位移；由時間和周期，可知Q點完成的全振動的次數，即可計算Q點通過的路程。
【解答】解：A、由乙圖可以讀出Q點在0.1s時的向y軸負方向振動，結合甲圖，即可判斷波的傳播方向為沿x軸負方向，故A錯誤；
B、由甲圖可知波長為4m，由乙圖可知周期為0.2s，結合即可知波速為：，得v＝20m/s，故B錯誤；
C、由時間與波速，即可知t＝0.125s時，振動形式傳播的距離為x＝v（t﹣t1）＝20m/s×（0.125s﹣0.1s）＝0.5m，
結合波形圖和傳播方向，即可知P點0.125s時的位移，與0.1s時x＝1m處的位移相同，即P點位移為10cm，故C錯誤；
D、由時間和周期，可知Q點完成的全振動的次數為：，即可Q點通過的路程為，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查波形圖與振動圖的結合，易錯點是：該波形圖是0.1s時的波形圖，而振動圖并不是從0.1s時刻開始的。
7．（2025 長沙一模）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.5s時刻的波形如圖中虛線所示，質點振動的周期為T。已知0.25s＜T＜0.5s，關于這列波，下列說法正確的是（　　）
A．波長為4cm B．周期為0.4s
C．頻率為1.5Hz D．波速為0.28m/s
【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】D
【分析】由周期的取值范圍，結合該機械波經過0.5s傳播的距離，可計算周期；由波形圖可知波長；由波長與周期，可計算波速；由周期和頻率的關系，可計算頻率。
【解答】解：A、由波形圖可知波長為8cm，故A錯誤；
B、由周期的取值范圍0.25s＜T＜0.5s，可知：T＜0.5s＜2T，結合該波沿x軸負方向傳播，可知這段時間為：，解得n＝1，即周期為T，故B錯誤；
D、由B選項分析可知，在0.5s時間內，該機械波傳播的距離為，結合：，可得波速為0.28m/s，故D正確；
C、由周期和頻率的關系，可知頻率為，解得f＝3.5Hz，故C錯誤。
故選：D。
【點評】本題考查波形圖的分析，關鍵是利用波的傳播方向，分析在0.5s時間內，波形傳播的距離。
8．（2024秋 渝中區校級期末）小巴同學研究繩波的形成，取一條較長的軟繩置于水平面上，軟繩一端固定，用手握住軟繩一端將軟繩水平拉直后，沿水平面垂直軟繩方向抖動后，觀察到如圖所示的甲、乙兩個繩波。關于兩次形成的繩波，下列判斷正確的是（　　）
A．甲的振幅比乙的大
B．甲的周期比乙的大
C．甲的形成時間比乙早
D．甲的起振方向與乙相同
【考點】機械波的圖像問題；波長、頻率和波速的關系．
【專題】定性思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力．
【答案】B
【分析】根據圖像比較振幅大小以及波產生的先后；根據圖像可知，甲的波長比乙大，根據v分析周期；波向右傳播，根據“同側法”分析起振方向。
【解答】解：A、根據振動情況可知，甲的振幅比乙的小，故A錯誤；
B、同一介質波速相同，根據圖像可知，甲的波長比乙大，根據v可知甲的周期比乙的大，故B正確；
C、根據圖像可知，甲的形成時間比乙晚，故C錯誤；
D、波向右傳播，根據“同側法”可知，甲的起振方向向下、乙的起振方向向上，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題主要是考查了波的圖像；解答此類問題的關鍵是要理解波的圖像的變化規律，能夠根據圖像得到振幅、波長和各個位置處的質點振動方向，知道波速、波長和頻率之間的關系v＝fλ。
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 四平期末）小明同學在實驗室用音叉做了如下的實驗：讓一音叉以固定的頻率振動，聲波通過某一小孔可以發生衍射現象，上述情境可簡化為如圖所示，M為可移動擋板，N為固定擋板，在A處有一聲波的接收裝置，為了讓聲波接收裝置接收到的聲音振幅增大，小明同學的操作正確的是（　　）
A．換成頻率高的音叉
B．增大音叉發出的聲波波長
C．將A處的聲波接收裝置沿平行于N板的方向向下移動
D．將M板向下移動
【考點】多普勒效應及其應用；波的衍射的概念及產生明顯衍射的條件．
【專題】定性思想；推理法；簡諧運動專題；推理論證能力．
【答案】BC
【分析】波發生明顯衍射的條件是：波的波長比孔或障礙物尺寸大，或相差不多，波的波長越長，頻率越小，衍射中波的能量的傳播與孔的大小有關，孔越大傳播的能量越多；根據題意和波發生明顯衍射的條件解答。
【解答】解：ABD．波發生明顯衍射的條件是：波的波長比孔或障礙物尺寸大，或相差不多。若波長不變，則小孔尺寸越小衍射現象越明顯，若小孔尺寸不變，則波長越大衍射現象越明顯，為了讓聲波接收裝置接收到的聲音振幅增大，可以把擋板M向上移動，也可以增大波長即減小頻率，故B正確，AD錯誤；
C．將A處的聲波接收裝置沿平行于N板的方向向下移動，使接收裝置處于聲波能夠傳播到的范圍，讓聲波接收裝置接收到的聲音振幅增大，故C正確。
故選：BC。
【點評】本題主要考查對波的衍射的理解與應用。理解波發生明顯衍射的條件是解題關鍵。
（多選）10．（2024秋 西湖區校級期末）隨著信息技術的發展，中學物理的實驗手段也在不斷進步。如圖所示是用運動傳感器測小車速度的示意圖，這個系統由A、B兩個小盒組成，A盒裝有紅外線發射器和超聲波發射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器，A盒被固定在向右勻速運動的小車上，測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B盒接收到紅外線脈沖時開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時，兩者的時間差為t1，經過Δt0，A再次同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，此次B接收的時間差t2。空氣中的聲速為v0（紅外線的傳播時間可以忽略）（　　）
A．第一次測量時A與B之間的距離為v0t1
B．A兩次發射過程中，小車運動的距離Δx為v0（t1﹣t2）
C．小車運動的平均速度為
D．B接收到第二次超聲波脈沖時，A與B的距離為v0t0
【考點】聲波及其應用；勻速直線運動．
【專題】定量思想；推理法；直線運動規律專題；推理論證能力．
【答案】AC
【分析】根據x＝vt計算出兩次接收到超聲波時A、B間的距離，進而可得小車運動的距離；根據平均速度公式計算。
【解答】解：A．依題意，由于紅外線的傳播時間可以忽略，可得第一次測量時A、B間的距離為
x1＝v0t1，故A正確；
B．進行第二次測量時，A、B間的距離為
x2＝v0t2
則小車運動的距離
Δx＝x2﹣x1＝v0（t2﹣t1），故B錯誤；
C．兩次發射超聲波脈沖的時間間隔為Δt0，即為小車運動Δx所用的時間，則小車的平均速度為
，故C正確；
D．由B選項分析可知，B接收到第二次超聲波脈沖時，A與B的距離為v0t2，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】知道接收到紅外線和超聲波脈沖的時間間隔內超聲波前進的距離即為A、B間的距離是解題的關鍵。
（多選）11．（2024秋 龍華區期末）如圖甲，戰繩運動是用來減脂的一項爆發性運動。某次用手握住繩子的左端，將其拉平后沿豎直方向抖動并開始計時。t時刻繩中各質點的位置和波形如圖乙所示，質點1到達下方最大位移處時，質點5恰到達上方最大位移處，相鄰編號質點平衡位置間的距離為l。下列說法正確的有（　　）
A．起始時繩子的左端先向上抖動
B．這列波的波長為41
C．繩中每個質點的振動周期為
D．t時刻，質點6的加速度與速度方向相反
【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】AC
【分析】A.波的傳播是由前一個質點帶動后一個質點，結合題圖，即可分析判斷；
BC.結合題圖分別列式，即可確定這列波的波長、繩中每個質點的振動周期；
D.由圖可知，t時刻，質點6的加速度方向、速度方向，即可分析判斷。
【解答】解：A.波的傳播是由前一個質點帶動后一個質點，則由圖可知，起始時繩子的左端先向上抖動，故A正確；
BC.由圖可知：，，
解得：λ＝8l，Tt，故B錯誤，C正確；
D.由圖可知，t時刻，質點6的加速度方向向下、速度方向向上，兩者方向相反，故D錯誤；
故選：AC。
【點評】本題考查機械波的圖像問題，解題時需注意，結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向，波源質點的起振方向決定了它后面的質點的起振方向，各質點的起振方向與波源的起振方向相同。
（多選）12．（2024秋 成都期末）圖（a）為一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x＝2m和x＝8m處的質點，圖（b）為質點P的振動圖像。則下列說法正確的是（　　）
A．該波沿x軸正方向傳播
B．該波的周期為1s
C．該波的傳播速度大小為4m/s
D．0～2.5s內，質點Q運動的路程為50cm
【考點】振動圖像與波形圖的結合；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】CD
【分析】由乙圖可知周期；由甲圖可知波長，結合周期，可計算波速；由乙圖P點的振動圖像，結合甲圖的波形圖，可知該波的傳播方向；由0～2.5s的時間段與周期的關系，可知Q點完成全振動的次數，計算Q點通過的路程。
【解答】解：B、由乙圖可知周期為T＝2s，故B錯誤；
C、由甲圖可知波長為8m，結合周期，可知波速為：，解得：v＝4m/s，故C正確；
A、由乙圖P點的振動圖像可知P點之后向下振動，結合甲圖的波形圖，可知該波的傳播方向為沿x軸負方向，故A錯誤；
D、由乙圖可知周期為2s，故完成次全振動，故Q點通過的路程為：，故D正確。
故選：CD。
【點評】本題考查波形圖與振動圖的結合，關鍵是根據振動圖得到質點的振動方向，在結合波形圖分析傳播方向。
三．填空題（共4小題）
13．（2024秋 上海校級期末）（1）如圖所示是主動降噪耳機的工作原理圖。在耳機內設有麥克風，用來收集環境中的噪聲信號，在此基礎上，耳機的處理器產生與環境噪聲相位相反的反噪聲波來抵消噪聲。下列說法正確的是 　C　。
A.主動降噪利用了聲波的衍射
B.反噪聲波頻率和噪聲波頻率可以不同
C.理想情況下，反噪聲波和噪聲波振幅相同
D.主動降噪耳機可以使進入耳膜的聲波頻率變小
（2）如圖所示是一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B、C是介質中的三個質點，已知波是向x正方向傳播，波速為v＝20m/s，下列說法正確的是 　B　。
A.這列波的波長是10m
B.質點B此刻向y軸正方向運動
C.質點C再經過0.1s通過平衡位置
D.質點在一個周期內通過的路程一定為0.8cm
【考點】聲波及其應用；波長、頻率和波速的關系；機械波的圖像問題；波的干涉的加強和減弱區域的特點及判斷．
【專題】定性思想；推理法；簡諧運動專題；理解能力．
【答案】（1）C；（2）B。
【分析】（1）主動降噪耳機的工作原理基于聲波的干涉原理，即通過產生與環境噪聲相位相反的聲波來抵消噪聲。這一過程要求反噪聲波與噪聲波在頻率、振幅和相位上匹配，以實現聲波的相互抵消。因此，分析選項時，需要考慮聲波干涉的基本條件。
（2）根據波的圖象和波速，可以計算出波長和周期。
其次，根據波的傳播方向，可以判斷質點的振動方向。
最后，根據簡諧振動的性質，可以判斷質點在一個周期內的位移。
【解答】解：（1）A、主動降噪利用了聲波的干涉，故A錯誤；
B、反噪聲與噪聲相抵消，即它們能產生穩定的干涉現象，反噪聲波頻率和噪聲波頻率相同，故B錯誤；
C、反噪聲聲波與噪聲振幅、頻率相同，步調相反，使合成后的聲音大大降低，故C正確；
D、聲波的頻率取決于波源，波源的振動頻率不變，被動降噪方式不會改變進入耳膜的聲波頻率，故D錯誤。
故選：C。
（2）A、由圖知：這列波的波長是 12m，故A錯誤；
B、簡諧橫波向x正方向傳播，波形向右平移則知質點 B 此刻向 y軸正方向運動，故B正確；
C、根據題意，λ＝12m，v＝20m/s，根據公式v可求T＝0.6s，故C質點再經過0.15s才經過平衡位置，故C錯誤；
D、質點一個周期內通過的路程一定為四倍振幅，即為 4×0.4cm＝1.6cm，故D錯誤。
故選：B。
故答案為：（1）C；（2）B。
【點評】主動降噪耳機通過產生與環境噪聲相位相反的聲波來實現降噪，這一過程基于聲波的干涉原理。為了實現有效的降噪，反噪聲波必須與噪聲波在頻率、振幅和相位上匹配。理解這一原理對于分析和解決相關問題至關重要。理解簡諧橫波的性質，包括波長、波速、周期、質點振動方向和質點在一個周期內的位移。通過觀察波的圖象和利用波的傳播方向，可以判斷質點的振動方向。同時，利用波長、波速和周期的關系，可以計算出質點在一個周期內的位移。|
14．（2023秋 錫林郭勒盟期末）一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0.05s時刻的波的圖像如圖1所示，圖2是質點A的振動圖像，由題可知該波的傳播方向沿x軸 　正　（填“正”或“負”）方向，該波的傳播速度為 　100　m/s。
【考點】振動圖像與波形圖的結合．
【專題】定量思想；推理法；振動圖象與波動圖象專題；理解能力．
【答案】正 100
【分析】本題要在圖2上讀出A質點在t＝0時刻的速度方向，在圖1上判斷出波的傳播方向，由圖1讀出波長，由圖2讀出周期，即求出波速。
【解答】解：由圖乙可知t＝0.05s時，質點A沿y軸正方向運動，由同側法可知該波的傳播方向沿x軸正方向；
由圖可知波長為8m，周期為0.08s，則波速為
故答案為：正 100
【點評】本題關鍵要理解波動圖象與振動圖象的聯系與區別，同時，讀圖要細心，數值和單位一起讀。判斷波的傳播方向和質點的振動方向關系是必備的能力。
15．（2023秋 密山市期末）一列簡諧橫波以2m/s的速度沿彈性繩子由A向B傳播，如圖甲所示。從波傳到A點開始計時，質點A的振動圖象如圖乙所示，開始計時后經過時間9s時，質點B第一次位于波峰位置。則該波的波長為 　8　m，A、B間的距離為 　12　m。
【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】8，12。
【分析】根據振動圖像得到該波的周期，然后根據公式λ＝vT計算波長；根據x＝vt計算出波峰從質點A傳播到質點B的距離即為質點A、B之間的距離。
【解答】解：根據質點A的振動圖像可知該波的周期T＝2s，則該波的波長為λ＝vT＝2×4m＝8m，根據質點A的振動圖像可知，質點A在t＝3s時處于波峰位置，則質點A的波峰傳到B點所經歷的時間為t＝9s﹣3s＝6s，所以質點A、B之間的距離為x＝vt＝2×6m＝12m
故答案為：8，12。
【點評】掌握波速、波長和周期的關系是解題的基礎，質點A開始振動后，經過9s時間質點B第一次到達波峰位置，是振動先傳播到B點，然后又經過四分之三周期質點B到達波峰。
16．（2023秋 潮州期末）如圖所示，圖（a）為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖（b）為平衡位置在x＝0.5m處的質點P的振動圖像，已知M點是平衡位置在x＝2m的質點。由此可知，該列簡諧橫波的波速為 　0.5　m/s。當t＝9s時，M點的位置在 　平衡位置　（選填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
【考點】振動圖像與波形圖的結合；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】0.5，平衡位置
【分析】由圖（b）讀出P點在t＝2s時的振動方向，由圖（a）判斷出波的傳播方向，由兩圖分別讀出波長和周期，從而求出波速；根據時間與周期的關系判斷出質點M在t＝9s時的位置。
【解答】解：由圖（a）可知該簡諧橫波波長λ＝2m，振幅A＝4cm，由圖（b）可知周期T＝4s，則波速，且x＝0.5m處的質點在T＝2s時振動方向向下，據“同側法”可判斷，該波向右傳播。
由圖（a）可知t＝2s時，質點M在波谷位置，再經7s，即后，質點振動到平衡位置。
故答案為：0.5，平衡位置
【點評】解決本題的關鍵能夠從波動圖象和振動圖象中獲取信息，把握兩種圖象的內在聯系，能由振動圖象讀出質點的振動方向，由波動圖象判斷波的傳播方向。
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 撫順期末）一列簡諧橫波在某介質中傳播，t＝0.1s時的波形圖如圖甲所示。質點P的平衡位置為xP＝4.4m，質點Q的平衡位置為xQ＝12.0m，質點Q的振動圖像如圖乙所示。
（1）求該列波在介質中的傳播速度大小v；
（2）從t＝0.1s開始計時，求質點P第一次出現在波谷所需的時間Δt。
【考點】振動圖像與波形圖的結合；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】（1）該列波在介質中的傳播速度大小v為40m/s；
（2）從t＝0.1s開始計時，質點P第一次出現在波谷所需的時間Δt為0.16s。
【分析】（1）根據圖甲、圖乙、波速與波長的關系分別列式，即可分析判斷；
（2）根據圖甲、圖乙，由“同側法”，確定該列波的傳播方向，再結合波的傳播距離與波速的關系列式，即可分析求解。
【解答】解：（1）根據圖甲可知：，
根據圖乙可知：T＝0.2s，
根據波速與波長的關系可知：λ＝vT，
聯立可得：λ＝8.0m，v＝40m/s；
（2）根據圖甲、圖乙，由“同側法”可知，該列波沿x軸正方向傳播，結合前面分析可知，t＝0.1s時，在質點P左側離質點P最近的波谷的平衡位置的坐標為：x0＝﹣2m，
波的傳播過程也是振動形式傳播的過程，則：xP﹣x0＝v Δt，
解得：Δt＝0.16s；
答：（1）該列波在介質中的傳播速度大小v為40m/s；
（2）從t＝0.1s開始計時，質點P第一次出現在波谷所需的時間Δt為0.16s。
【點評】本題考查振動圖像與波形圖的結合，解題時需注意，結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向，波源質點的起振方向決定了它后面的質點的起振方向，各質點的起振方向與波源的起振方向相同。
18．（2024秋 郴州期末）x＝0處的質點O在y軸方向上做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的機械波。t＝0時刻，質點O開始從平衡位置向下運動，經0.8s第一次形成的波形如圖所示，P是平衡位置為x＝2.0m處的質點，Q（圖中未畫出）是平衡位置為x＝16.0m處的質點。求：
（1）該機械波的波長和周期分別為多少？
（2）從P質點開始振動至P質點第3次回到平衡位置的時間內，P質點通過的路程是多少？
（3）從圖示狀態開始，還需多長時間Q質點開始振動？
【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．
【專題】定量思想；推理法；波的多解性；推理論證能力．
【答案】（1）該機械波的波長為2.0m，周期為0.8s；
（2）從P質點開始振動至P質點第3次回到平衡位置的時間內，P質點通過的路程是12cm；
（3）從圖示狀態開始，還需5.6sQ質點開始振動。
【分析】（1）根據題意得到周期，根據圖像可得波長；
（2）根據一個周期內質點經過的路程是4A計算；
（3）先計算出波速，然后根據波速計算即可。
【解答】解：（1）由圖可知該波的波長λ＝2.0m，由題可知該波的周期為T＝0.8s
（2）由圖可知該波的振幅A＝2cm，從P質點開始振動至P質點第3次回到平衡位置的時間內，一共經歷了一個半周期，則P質點經過的路程為
s＝6A＝6×2cm＝12cm
（3）該波的波速為v
則Q質點開始振動的時間為
t
答：（1）該機械波的波長為2.0m，周期為0.8s；
（2）從P質點開始振動至P質點第3次回到平衡位置的時間內，P質點通過的路程是12cm；
（3）從圖示狀態開始，還需5.6sQ質點開始振動。
【點評】知道波速、波長和周期的關系是解題的基礎，知道質點在一個周期內經過的路程是6A。
19．（2024秋 徐州期末）在一均勻介質中，兩個相距x1＝160m同步振動的波源S1、S2，其振動頻率均為f＝10Hz。產生的簡諧波在介質中傳播速度v＝320m/s。在波源S1正上方x2＝120m處有一點N。
（1）求簡諧波的波長λ。
（2）通過計算說明，N點是振動加強點、還是振動減弱點。
【考點】波的干涉的加強和減弱區域的特點及判斷；波長、頻率和波速的關系．
【專題】定量思想；推理法；簡諧運動專題；推理論證能力．
【答案】（1）波長為32m；
（2）該點為振動減弱點。
【分析】（1）由波速、波長、周期的關系，即可計算波長；
（2）由N點與兩個波源的距離差，即可知其是振動加強點還是減弱點。
【解答】解：（1）由λ＝vT，解得：λ＝32m；
（2）由幾何關系可知，N點與兩個波源的距離差為，解得：Δx＝80m，
可知，即N點到兩波源的距離為半波長的奇數倍，N點為振動減弱點。
答：（1）波長為32m；
（2）該點為振動減弱點。
【點評】本題考查機械波的疊加，關鍵是理解振動加強點和減弱點的條件的區別。
20．（2024秋 寶安區期末）A、O、B為某均勻介質中的三點，已知O在A、B的連線上，且AO＝3m，OB＝4m，如圖甲所示。t＝0時刻波源O開始振動，振動圖像如圖乙所示。A起振t＝1.0s后B開始振動，求：
（1）該波的波速v和波長λ；
（2）B點開始振動時A點的位移及運動方向。
【考點】波長、頻率和波速的關系；簡諧運動的圖像問題．
【專題】定量思想；圖析法；振動圖象與波動圖象專題；推理論證能力．
【答案】（1）該波的波速為1m/s，波長為2m；
（2）B點開始振動時A點的位移為0cm，運動方向為y軸正方向。
【分析】（1）由振動圖可知周期，由A起振后B開始起振的時間，即可知在該段時間內波傳播的距離，即可計算波速；由波速與周期，即可計算波長；
（2）由B點開始振動時，A已經開始振動的時間，結合波源的振動圖，即可知A的位移和運動方向。
【解答】解：（1）由振動圖可知周期為2s，由A起振后B開始起振的時間為1.0s，即可知在該段時間內波傳播的距離為：4m﹣3m＝1m，波速為：，得到：v＝1m/s；
由波速與周期，即可知波長為：λ＝vT，解得λ＝2m；
（2）由B點開始振動時，A已經開始振動了1.0s，而振動形式傳到質點后，質點會重復波源的振動情況，根據波源的振動圖，即可知此時A點在平衡位置，即位移為0cm；
此時A的運動方向為y軸正方向。
答：（1）該波的波速為1m/s，波長為2m；
（2）B點開始振動時A點的位移為0cm，運動方向為y軸正方向。
【點評】本題考查波形圖與振動圖的綜合分析，關鍵是理解質點起振時的運動特點，與波源的起振情況相同。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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