专题11 机械波-2026年高考物理分类解析(原卷版+解析版)

资源下载
  1. 二一教育资源

专题11 机械波-2026年高考物理分类解析(原卷版+解析版)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026年高考物理分类解析
专题11 机械波
1 (2026高考陕晋青宁卷第9题)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图,时振动至波谷,时第一次回到波峰,则( )
A. 波的周期为1.2s
B. 波速为
C. 波的振幅为
D. 内质点的路程为
2. (2026高考物理山东卷第9题)波源 在 时开始振动,产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=5s时质点 刚好开始振动,质点 与N的平衡位置相距5m。某时刻的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波速为2m/s
B. 波长为4m
C. 从图示状态经过2s,M和N速度相同
D. 从图示状态经过3s,M和N偏离平衡位置的位移相同
3. (2026高考陕晋青宁卷)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图,时振动至波谷,时第一次回到波峰,则( )
A. 波的周期为
B. 波速为
C. 波的振幅为
D. 内质点的路程为
4.(2026高考为零湖南卷第4题)如图,均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播,A(4,3)、B(4,0)在xy平面内。某时刻,A处质点位于波峰,B处质点位于波谷。下列说法正确的是
若波源在(0,0)处,波长可能为1m
B.若波源在(0,0)处,波长可能为2m
C.若波源在(0,3)处,波长可能为3m
D.若波源在(0,3)处,波长可能为4m
5. (2026年1月高考物理浙江卷第9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T=1×10-3s、振幅A=2mm的人工振源。t=0时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,同时向两侧传播简谐横波。t=3×10-3s时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达x=-3m处,岩石Ⅱ()中的波速为,则( )
A. 岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为
B. t=1.5×10-3s时,x=-1m处质点的振动方向沿y轴正方向
C. 在0~3×10-3s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
6 (2026高考物理河北卷第14题)下图为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时的波形(中间部分未画出),此时平衡位置在的质点处于波峰。
(1)写出该波的波长,以及在 范围内的所有可能值。
(2)若平衡位置位于原点处的质点在 内通过的路程为 ,求该波的周期和波速。
7. (2026高考物理贵州卷第13题)图(a)是绳波在某时刻的照片。设该绳波为简谐横波,以绳中各质点平衡位置的连线为 轴、质点振动方向为y轴,建立如图(b)所示的直角坐标系,图中实线、虚线分别表示t=0和t=0.25s时绳波的图像。若该绳波沿 轴负方向传播,周期大于0.25s。
(1)求绳波的波长和振幅;
(2)求绳波的周期和传播速度;
(3)在图(c)中,画出t=0.5s时绳波在0~2.0 m内的图像。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2026年高考物理分类解析
专题11 机械波
1 (2026高考陕晋青宁卷第9题)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图,时振动至波谷,时第一次回到波峰,则( )
A. 波的周期为1.2s
B. 波速为
C. 波的振幅为
D. 内质点的路程为
【答案】ACD
【解析】
根据题意由图可知,时,质点在波峰,1.2s时第一次回到波峰,则波的周期为1.2s,故A正确;
由于时振动至波谷,则时,质点沿轴负方向振动,则波沿轴正方向传播,质点由波峰振动到此位置的时间为,则质点的振动传播到质点需要,则波速为,故B错误;
设波的振幅为,结合上述分析可知,质点的振动方程为
又有时,
解得
经过时间,质点通过的路程为,故CD正确。
2. (2026高考物理山东卷第9题)波源 在 时开始振动,产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=5s时质点 刚好开始振动,质点 与N的平衡位置相距5m。某时刻的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波速为2m/s
B. 波长为4m
C. 从图示状态经过2s,M和N速度相同
D. 从图示状态经过3s,M和N偏离平衡位置的位移相同
答案 BD
解析 由波形图可知,=5m,解得波长λ=4m,B正确;=2m, 波速v==0.4m/s,A错误;
从图示状态经过2s,波沿x轴正方向传播了△x=1m=,M从平衡位置运动到波峰位置,速度为零,N从波谷位置运动到平衡位置,速度最大,所以从图示状态经过2s,M和N速度不相同,C错误;
该波周期T==10s,从图示时刻计时,M的振动方程=-Asin(0.2πt),N的振动方程=Asin(0.2πt-),从图示状态经过3s,M偏离平衡位置的位移 =-Asin(0.6π)=Asin(0.1π),N偏离平衡位置的位移=Asin(0.1π),D正确。
3. (2026高考陕晋青宁卷)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图,时振动至波谷,时第一次回到波峰,则( )
A. 波的周期为
B. 波速为
C. 波的振幅为
D. 内质点的路程为
【答案】ACD
【解析】
根据题意由图可知,时,质点在波峰,时第一次回到波峰,则波的周期为,故A正确;
由于时振动至波谷,则时,质点沿轴负方向振动,则波沿轴正方向传播,质点由波峰振动到此位置的时间为,则质点的振动传播到质点需要,则波速为,故B错误;
设波的振幅为,结合上述分析可知,质点的振动方程为
又有时,
解得
经过时间,质点通过的路程为,故CD正确。
4.(2026高考为零湖南卷第4题)如图,均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy平面内传播,A(4,3)、B(4,0)在xy平面内。某时刻,A处质点位于波峰,B处质点位于波谷。下列说法正确的是
若波源在(0,0)处,波长可能为1m
B.若波源在(0,0)处,波长可能为2m
C.若波源在(0,3)处,波长可能为3m
D.若波源在(0,3)处,波长可能为4m
答案 B
解析 已知某时刻,A处质点位于波峰,B处质点位于波谷,因此AB两点的波程差应满足半波长的奇数倍,△r=(n+)λ, (n=1,2,3,```)
若波源在(0,0)处,A点到波源的距离=m,B点到波源的距离=4m,波程差△r==1m,代入△r=(n+)λ, (n=1,2,3,```),解得 波长λ=m, (n=1,2,3,```),
当λ=1m时,解得n=0.5,非整数,A错误;
当λ=1m时,解得n=0,B正确。
若波源在(0,3)处,A点到波源的距离=4m,B点到波源的距离=m,
波程差△r==1m,代入△r=(n+)λ, (n=1,2,3,```),解得 波长λ=m, (n=1,2,3,```),
当λ=3m时,解得n为负数,C错误;
当λ=4m时,解得n=0.5,D错误。
5. (2026年1月高考物理浙江卷第9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T=1×10-3s、振幅A=2mm的人工振源。t=0时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,同时向两侧传播简谐横波。t=3×10-3s时在岩石Ⅰ()中的波恰好到达x=-3m处,岩石Ⅱ()中的波速为,则( )
A. 岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为
B. t=1.5×10-3s时,x=-1m处质点的振动方向沿y轴正方向
C. 在0~3×10-3s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
【解析】.岩石Ⅰ中,横波传播速度
波长公式,两波周期相同,故波长比等于波速比,A错误;
t=0时振源从平衡位置()开始沿y轴正方向振动,波传到的时间
在 t=1.5×10-3s时,可知x=-1m处质点的已经振动的时间
振源起振方向y轴正方向,经过半个周期后,质点振动方向为y轴负方向,B错误;
波传到x=1.25m的时间
该质点振动的总时间
即2个全振动和剩余时间,质点从平衡位置(y=0)开始向y轴正方向振动,则该质点经过的路程为,C正确;
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。
6 (2026高考物理河北卷第14题)下图为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时的波形(中间部分未画出),此时平衡位置在的质点处于波峰。
(1)写出该波的波长,以及在 范围内的所有可能值。
(2)若平衡位置位于原点处的质点在 内通过的路程为 ,求该波的周期和波速。
【答案】(1) ,11m和13m
(2)0.8s,2.5m/s
解析 (1)由波形图可知该波的波长,λ=2m
平衡位置处于波峰的质点横坐标满足关系式 =(n+)λ (n=2,3,4···)
又 10m<<14m,
在10~14m范围内的所有可能值有:n=5时,=11m,
n=6时,=13m,
在10~14m 范围内的所有可能值有11m和13m。
(2)波动振幅A=1cm,若平衡位置位于原点处的质点在 内通过的路程为s= ,
则有 T+T/4=1s,解得该波的周期 T=0.8s
波速v=λ/T=2.5m/s。
7. (2026高考物理贵州卷第13题)图(a)是绳波在某时刻的照片。设该绳波为简谐横波,以绳中各质点平衡位置的连线为 轴、质点振动方向为y轴,建立如图(b)所示的直角坐标系,图中实线、虚线分别表示t=0和t=0.25s时绳波的图像。若该绳波沿 轴负方向传播,周期大于0.25s。
(1)求绳波的波长和振幅;
(2)求绳波的周期和传播速度;
(3)在图(c)中,画出t=0.5s时绳波在0~2.0 m内的图像。
解析 (1)由图(b)可知,绳波的波长λ=2.0m,振幅A=16cm
若该绳波沿 轴负方向传播,从t=0到t=0.25s,传播时间△t=0.25s=T+nT (n=0,1,2,3,···)
由于周期T大于0.25s。则n只能取0,解得T=1s。
波的传播速度 v==2m/s
(3)时间t=0.5s=T/2,则此时的波形为t=0时波形沿x轴负方向传播半个周期,绳波在0~2.0 m内的图像为题图中实线关于x轴对称的图像,如图。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源列表