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2026届高考物理一轮基础复习训练
36 机械波
一、单项选择题
1.位于坐标原点处的波源发出一列沿轴正方向传播的简谐横波。时波源开始振动，其位移随时间变化的关系式为，则时的波形图为（　　）
2.如图为某种消声管原理示意图，噪声声波到达点时，分为两路传播，在处汇合，如半径合适，两路声波会互相抵消，实现消声。则（　　）
A．该消声管利用的是声波的衍射原理
B．两路声波的频率不相等
C．两路声波传播速度不相等
D．若消声成功，处为振动减弱点
3.2023年12月6日，菲律宾棉兰老岛附近海域发生了5.3级地震，震源深度10公里。地震波按传播方式可分为横波（波）、纵波（波）和面波（波）。若在某地记录到波在时刻的波形图如图所示，已知该波传播速度，传播方向水平向右，则下列说法正确的是（　　）
A. 该波波长为
B. 该波振动频率为
C. 此时刻质点向右运动
D. 经一个周期，质点运动的路程为
4.一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，当时刻，波形图可能正确的是（　　）
5.一列简谐横波沿着轴的正方向传播，时，波形图如图所示，时，平衡位置在处的质点第一次到达波峰。下列说法中正确的是（　　）
A. 波源的起振方向沿轴正方向
B. 该波的波速为
C. 该波的周期为
D. 图示时刻处质点的回复力沿轴正方向
6.船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（　　）
A. 波速和波长均不同
B. 频率和波速均不同
C. 波长和周期均不同
D. 周期和频率均不同
7.一列简谐横波沿轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　）
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题
8.水面上两振源振动图像皆如图1所示。图2是两振源发出的两列水波在离振源较近区域内叠加形成的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷。图2中、、点皆为两振源连线中垂线上的点，点为连线上一点。若用甲、乙、丙三图像描述图2区域内的振动，则可能正确的说法是（　　）
A．点振动如丙所示
B．点振动如乙所示
C．点振动如甲所示
D．点振动如乙所示
9.一列简谐横波沿直线传播，、为该直线上平衡位置相距为的两质点，质点的振动方程为，质点的振动方程为，下列描述该波的图像可能正确的是（　　）
10.如图甲所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，、、为介质中的三个质点，图乙表示该波处质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A. 该波沿轴负方向传播
B. 时，质点处于波谷位置
C. 时，质点振动的速度方向与加速度方向相同
D. 质点的位移随时间变化的关系
11.如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动状态可简化为如图（b），则（　　）
A. 处的质点回复力最大
B. 质点振动到处时速度最大
C. 加快抖动的频率，传播速度变快
D. 处的质点经过四分之一个周期到达处
12.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿轴相向传播，波速均为。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点，下列说法正确的是（　　）
A. 时，偏离平衡位置的位移为
B. 时，偏离平衡位置的位移为
C. 时，向轴正方向运动
D. 时，向轴负方向运动
三、非选择题
13.一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示。在到时间内，处的质点运动的路程为，且。
（1）求波的传播方向和传播速度的大小；
（2）求从时刻之后，质点第二次出现波谷的时刻。
14.一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，、是介质中的两个质点，图（b）是质点的振动图像。
（1）求波速及传播方向；
（2）写出质点的振动方程。
15.某次水袖舞表演中，演员甩出水袖的波浪可简化为如图所示沿轴方向传播的简谐横波，其中实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，波的周期大于。
（1）判断波的传播方向及速度大小；
（2）若演员手的振动方程为，写出的值；
（3）分析处质点在时刻的振动方向。
16.如图所示为水池某时刻的水波图样，、为水池边缘的两个波源，将水波视为简谐横波，实线为波峰，虚线为波谷，已知波源振动形成的水波波长为，波速为，两列波的振幅均为，两列波的传播速度大小相同，、两点之间的距离为，、、三点在同一水平面上，且刚好构成一个直角三角形，，。
（1）若调节的频率形成稳定干涉，求的频率；
（2）求点处质点振动的振幅。
一、单项选择题
答案：D
解析：由可知，时波源完成一个完整振动周期，波形应传播一个波长，且起始点为平衡位置向正方向振动，故选D。
答案：D
解析：消声原理是两列相干声波在处相位差为（奇数倍半波长），形成振动减弱点（D正确）。A错误（干涉原理）；B、C错误（频率和波速需相同）。
答案：D
解析：根据题图可知波的波长为400 m，故A错误；根据公式f＝＝ Hz＝10 Hz，故B错误；此时质点M的速度为零，即将向下振动，波上的质点不会随波迁移，故C错误；经过一个周期，质点M运动的路程为s＝4A＝4×5 cm＝20 cm，故D正确。
答案：C
解析：由振动方程，时相位为，即且向负方向运动，结合波向左传播，C正确。
答案：B
解析：时质点首次到波峰，说明波峰从传至用时4s，波速（B正确）。周期（C错误）。
答案：A
解析：声波在不同介质中频率不变，波速和波长变化（A正确）。
答案：C
解析：波速，时波向右传播，质点位移为（C正确）。
二、多项选择题
答案：BC
解析：中垂线上点（如、、）为干涉加强点，振动如乙（振幅最大）；点为非中垂线点，可能如甲（部分减弱）。
答案：AD
解析：由、振动方程相位差，结合，可能或，AD符合。
答案：ABD
解析：由图乙知点向下振动，波向左传播（A正确）；时处于波谷（B正确）；时向平衡位置运动，速度与加速度同向（C正确）；的振动方程为（D正确）。
答案：AB
解析：为波峰，回复力最大（A正确）；为平衡位置，速度最大（B正确）；波速由介质决定，与频率无关（C错误）；质点不随波迁移（D错误）。
答案：AD
解析：两波叠加后点在时位移为（A正确）；时向正方向运动（C正确）。
三、非选择题
解:
（1）确定波长：由波形图可知，波长，振幅。
时间间隔：。
路程分析：质点在一个周期内路程为，题目中，故满足（半周期到一个周期之间）。
传播方向判断：
若波向右传播，内传播距离，最小距离为，则，周期。此时，路程（不符合）。
若波向左传播，内传播距离，最小距离为，则，周期。此时，路程（符合条件）。
故波向左传播，速度。
（2）周期：。
振动分析：时，在平衡位置，波向左传播，故向下振动。
第一次波谷：从平衡位置向下到波谷需，时刻为。
第二次波谷：再经一个周期，总时刻为。
解:
（1）周期：由图（b）振动图像，周期，角频率。
波长：图（a）中波长。
波速：。
传播方向：时，图（b）中向上振动（振动图像斜率为正）。图（a）中若向上振动，由带动法知波向左传播。
（2）振幅：（与波形图一致）。
初相位：时，在波峰，位移，振动方程为。代入得，故。
方程：。
解：
（1）周期条件：，故，传播距离。
波长：由波形图，。
方向判断：若向右传播，，，周期（符合）。若向左传播，，，（不符合）。故向右传播，。
（2）周期：，故。
（3）波向右传播，处质点受左侧质点带动，向上振动。
解：
（1）干涉条件：频率相同。的频率，故频率为。
（2）波程差：，，，差，为振动加强点。
振幅：。

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