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2026届高考物理一轮复习特训 机械波
一、单选题
1．分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的( )
A.衍射、多普勒效应、干涉、反射 B.衍射、干涉、多普勒效应、折射
C.折射、干涉、多普勒效应、反射 D.衍射、折射、多普勒效应、干涉
2．图甲是主动降噪技术示意图，通过主动发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的反噪声波，两束声波合成后来抵消噪声；图乙是汽车排气管上的消声器工作原理示意图，波长为λ的声波沿水平管道到达a处，分成上下两束波，这两束波在b处相遇可削弱噪声。关于两种降噪原理，下列叙述正确的是( )
A.图甲中反噪声波的振幅越大，降噪效果越明显
B.图甲中反噪声波的频率越大，降噪效果越明显
C.图乙中上下两束波同时到达b处
D.图乙中上下两束波到达b处时，路程差可能相差
3．如图所示，正中心O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔。不考虑波的反射因素，经过一段时间后，水面上的波形将分布于( )
A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外的区域
C.阴影Ⅱ以外的区域 D.阴影Ⅰ和Ⅱ以外的区域
4．下列叙述不属于波的反射现象的是( )
A.夏日的雷声有时会轰鸣不绝 B.在空房间里讲话，会感到声音更响
C.墙里讲话墙外听 D.讲话者听到自己的回声
5．下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A.波要发生衍射现象必须满足一定的条件
B.与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较长
C.对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显
D.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
6．如图所示为观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个窄缝，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则对波经过窄缝后的传播情况，下列描述不正确的是( )
A.此时能明显地观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
7．如图所示，S为波源，是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动。为了使A点能发生振动，可采用的方法是( )
A.增大波源的频率 B.增大波源的振幅 C.将波源S向左移 D.将N板向左移
8．波的衍射图案，可以得到障碍物或者小孔的相关信息。这方面的一个著名案例就是DNA双螺旋结构的确定。如图甲，现将单缝衍射实验装置中的单缝替换成一个四边形小孔（限于矩形或平行四边形，但都能保证发生衍射），在光屏上可以得到如图乙所示的衍射图案，根据图案特点，猜想小孔的形状可能是( )
A. B. C. D.
9．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩漂浮的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( )
A.减小波源周期 B.增大波源周期
C.减小波源与桥墩的距离 D.增大波源与桥墩的距离
10．在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为( )
A.室内空气不流动 B.室内声波多次反射
C.室内声波发生折射 D.室内物体会吸收声波
11．以下说法中正确的是( )
A.波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象
B.要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C.波长越长的波，越容易发生明显的衍射
D.只有横波才有衍射现象
12．如图所示的一列绳波，当手振动的频率增加时，它的传播速度及其波长( )
A.速度不变，波长减小 B.速度不变，波长增大
C.速度减小，波长变大 D.速度增大，波长不变
二、多选题
13．湖面上停着A、B两条小船，它们相距15m。一列水波正在湖面上沿A、B连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动30次。当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰。下列说法正确的是( )
A.该列水波的波长是7.5m
B.该列水波的传播速度大小为
C.该列水波的频率是5Hz
D.两条小船的速度始终大小相等
14．如图所示，有一人在河边钓鱼，浮标位于A点，S为在水面上沿竖直方向振动的波源，M、N是水面上的两块固定挡板，两板中间有一狭缝。波源S的振动引起其浮标上下振动，下列说法正确的是( )
A.减小波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响
B.增大波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响
C.减小波源的振动频率，衍射现象更明显
D.增大波源的振动频率，衍射现象更明显
15．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有________.
A.雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化
16．一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点.时振子的位移为-0.1 m，时位移为0.1 m，则( )
A.若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
B.若振幅为0.1 m，振子的周期可能为
C.若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s
D.若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s
三、填空题
17．图甲为一列简谐横波在时刻的波形，图乙为该波A质点的振动图像，此波的波速为________m/s；此波经过0.2m宽的缝隙时，________（选填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象；若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇波的频率为________Hz。
18．如图所示是两列同频率的相干水波某时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，E点是BD连线和AC连线的交点，则A点是点___（填“加强”或“减弱”），E点是点___（填“加强”或“减弱”）。
四、实验题
19．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样。为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且。
（1）P点是振动___________点（选填“加强”或“减弱”）。
（2）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是( )
A.一定沿箭头A方向运动 B.一定沿箭头B方向运动
C.一定沿箭头C方向运动 D.在P点处随水面上下运动
五、计算题
20．小明为多普勒效应的理解问题而请教他的物理老师，老师就给他出了一道匀速直线运动的题目让他思考，他轻松做完了这道题目，从此不再困惑。请你也尝试做一做这道题目：
如图（b）所示，声源S在x轴上运动，S相继向右侧观察者A发出两个脉冲信号（如图（a）所示），两脉冲信号间的时间间隔为T。已知空气中声音传播的速度大小为v，不考虑空气的流动，试计算如下两种情况中A接收到的两个脉冲信号间的时间间隔，并比较与的大小关系。（设T远大于单个脉冲的持续时间，且远小于信号在空间传播的时间）
（1）声源S静止，观察者A以大小为的速度沿x正方向轴运动（）；
（2）声源S、观察者A分别以大小为、的速度沿x轴正方向运动。（）。
21．如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知相邻两质点间的距离为1m，时，质点1第一次偏离平衡位置20cm速度恰好为零，此时质点5刚要被带动。求：
(1)这列波的振幅和波速分别是多少？
(2)时，质点5的位移是多少？
(3)质点17开始振动时，质点1的路程是多少？
参考答案
1．答案：A
解析：“空山不见人，但闻人语响”属于波的衍射；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，属于多普勒效应；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，属于波的干涉；声呐系统，用于探测海中的物体，属于波的反射。
故选A。
2．答案：D
解析：AB.根据干涉原理可知，降噪时，为了使得效果明显，反噪声波与噪声波的频率与振幅需要相等，不能够认为振幅越大，频率越大，降噪效果越明显，故AB错误；
C.由于声波沿水平管道到达a处，分成上下两束波，这两束波频率、振幅与相位均相同，为了使得在b处削弱噪声，上下两列波的路程之差的绝对值应该等于半波长的奇数倍，即上下两列波的路程不相等，则图乙中上下两束波不能够同时到达b处，故C错误；
D.结合上述可知，图乙中上下两束波到达b处时，路程差可能相差，故D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：根据明显衍射发生的条件，知道小孔的宽度与水面波波长差不多，而挡板却相当宽了，故经过一段时间，区域Ⅱ会因为衍射而弥漫水面波，区域Ⅰ却不能发生明显衍射现象，故选B。
4．答案：C
解析：墙里讲话墙外听是波的衍射现象，A、B、D选项描述的现象均属于波的反射现象，故C符合题意.
5．答案：B
解析：衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故A、D错误；波长越长衍射现象越明显，B正确；对同一列波障碍物越大衍射现象不一定越明显，C错误.
6．答案：D
解析：由题图可以看出，窄缝AB的宽度与波长相差不大，因为只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项AC正确；由知，v不变，f增大，λ减小，衍射现象减弱，选项D错误；既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过窄缝后的波长自然不变，选项B正确。故选D。
7．答案：D
解析：观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象明显，狭缝的尺寸要和波长差不多或者比波长小些，因此可以减小波源的频率，增大波源的波长；或将N板向左移，减小狭缝的尺寸。故A、B、C错误，D正确。
8．答案：B
解析：根据单缝衍射的实验规律，当缝调到很窄时，亮条纹的亮度有所降低，宽度反而增大，乙图衍射图样中间的亮斑呈扁平状，即左右衍射较明显，上下衍射比左右衍射较不明显，可知光线通过的小孔左右较窄上下较宽，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．答案：B
解析：为使水波能带动叶片振动，要让水波能发生明显衍射，即增大水波的波长，根据可知，在波速不变的情况下可增大水波的周期，故选项B正确。
10．答案：B
解析：在室内听到的声音洪亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强。
11．答案：C
解析：衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象，只有C项正确。
12．答案：A
解析：绳波一直在绳中传播，介质不变，传播速度保持不变.当手振动的频率增加时，根据波速公式分析得知，波长减小，故A正确.
13．答案：BD
解析:A.由题意可知，A、B两船之间的距离为
解得波长为，故A错误；
B.每条小船每分钟上下浮动30次，则振动周期为
则波速为，故B正确；
C.该列水波的频率为，故C错误；
D.由于两船的距离为半波长的奇数倍，故两者步调总是相反，所以两者速度始终大小相等，方向相反，故D正确。故选BD。
14．答案：AC
解析：AB.减小波源的振幅，位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小，故可以减小波源S的振动对浮标的影响，A正确，B错误；CD.减小波源的振动频率，由可知，波长变大，衍射现象更明显，C正确，D错误。故选AC。
15．答案：BCE
解析：因光的传播速度大于声的传播速度，故雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，与多普勒效应无关，A错误；超声波被血管中的血液反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化，是多普勒效应的体现，B正确；列车远去时观察者接收到的汽笛声频率变小，音调会变低，是多普勒效应的体现，C正确；因机械波的传播速度与介质有关，故同一声源发出的声波在空气和水中的传播速度不同，与多普勒效应无关，D错误；天文学上观察到双星光谱随时间周期性变化的原因是双星与观察者之间的距离随时间周期性变化，观察者接收到的光谱的频率周期性变化，是多普勒效应的体现，E正确.
16．答案：AD
解析：若振幅为0.1 m，则该振子时在负向最大位移处，时振子在正向最大位移处，则有，当时，，当时，，当时，，故A正确，B错误；若该振子的振幅为0.2 m，则由可知，当该振子振动方向不同时，在一个周期内有三种情形，可能经过或时到达位移为0.1 m的位置，根据振动的周期性可知，或，或；当时，，或，或，当时，，或，或，由此可知C错误，D正确.
17．答案：1;能;2.5
解析：
18．答案：减弱加强
解析:由题图可知，此时A点是波峰与波谷叠加，所以A点是减弱点；
由题图可知，此时D点是波峰与波峰叠加，B点是波谷与波谷叠加，所以D点，B点均为振动加强点，由图中波的传播方向可知，DB连线上的均为振动加强点，则E点是加强点。
19．答案：（1）加强（2）D
解析：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于，所以路程差为波长的整数倍，所以该点P为振动加强点；
（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
20．答案：（1），；（2），见解析
解析：（1）设两个脉冲信号从波源S发出后分别经时间到达观察者A，则有
且
联立解得
频率为
故
解法二：两脉冲信号都发出后的间距为
选观察者A为参考系，两信号脉冲的相对速度为
则两信号脉冲到达观察者A的时间间隔满足
即有
解得
（2）两个脉冲信号从波源S发出后分别经时间到达观察者A，则有
且
联立解得
，
则当时，；当时，；当时，。
解法二：波源S、观察者A均沿x轴正方向运动时，两脉冲信号都发出后的间距为
选观察者A为参考系，两信号脉冲的相对速度为
则两信号脉冲到达观察者A的时间间隔满足
即有
解得
21．答案：(1)，
(2)
(3)
解析：（1）由题可知，质点1偏离平衡位置的最大距离就是振幅，则有
由题分析，可知从到，质点5刚要被带动，波传播的距离
则波速为
（2），质点5开始振动，质点1第一次偏离平衡位置0.2m，则有
解得
当时，质点5振动的时间为1.5s，即
故质点5的位移
（3）质点17开始振动时，波传播了，则时间为
即振动了一个周期，则质点1的路程为
解得
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