【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 机械波（含解析）

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高考物理高频易错押题预测 机械波
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 苏州期末）用发波水槽演示多普勒效应原理的波纹示意图如图所示，图形关于x轴对称分布，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，下列说法正确的是（　　）
A．A处波速小于B处波速
B．波源向x轴正方向运动
C．在C处观测到的频率小于振源的振动频率
D．若波源不动，持续提高振动频率也会显示图示现象
2．（2024秋 武昌区期末）一振动片以一定频率做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上A、B两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。如图所示，C是水面上的一点，A、B、C间的距离均为l，观察到AB连线上的振动加强点恰好分布在连线的八等分点上。则在AC连线上，距C最近的振动加强点到C的距离为（　　）
A． B． C． D．
3．（2024秋 甘肃期末）某同学家在公路旁，晚上入睡时，经常听到汽车驶过的声音（　　）
A．当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶来
B．当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶离
C．当汽车驶来时，汽车发动机发出的声音频率变高
D．当汽车驶离时，汽车发动机发出的声音频率变低
4．（2024秋 鼓楼区校级期末）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t＝0时S1、S2同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（　　）
A．两列波的波长均为2m
B．两列波的振幅分别为3cm和2cm
C．两列波的起振方向相反
D．两列波相遇的区域各质点振动都减弱
5．（2024秋 新吴区校级期末）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于x＝0处的甲波沿x轴正方向传播，波源位于x＝12m处的乙波沿x轴负方向传播，t＝0时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为v＝4m/s，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两列波不能发生稳定的干涉
B．两列波叠加后，x＝3m处为振动减弱点
C．t＝1.75s时刻，x＝6m处的质点位移为1cm
D．在0～2s时间内，x＝5m处的质点经过的路程为53cm
6．（2024秋 慈溪市期末）图甲为一列简谐横波在t＝0.1s时的波形图，P是平衡位置在x＝0.5m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（　　）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度为40m/s
C．t＝0.125s时，质点P的位移为﹣10cm
D．再过Δt＝0.25s，Q通过的路程为50cm
7．（2025 长沙一模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.5s时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为T。已知0.25s＜T＜0.5s，关于这列波，下列说法正确的是（　　）
A．波长为4cm B．周期为0.4s
C．频率为1.5Hz D．波速为0.28m/s
8．（2024秋 渝中区校级期末）小巴同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳置于水平面上，软绳一端固定，用手握住软绳一端将软绳水平拉直后，沿水平面垂直软绳方向抖动后，观察到如图所示的甲、乙两个绳波。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是（　　）
A．甲的振幅比乙的大
B．甲的周期比乙的大
C．甲的形成时间比乙早
D．甲的起振方向与乙相同
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 四平期末）小明同学在实验室用音叉做了如下的实验：让一音叉以固定的频率振动，声波通过某一小孔可以发生衍射现象，上述情境可简化为如图所示，M为可移动挡板，N为固定挡板，在A处有一声波的接收装置，为了让声波接收装置接收到的声音振幅增大，小明同学的操作正确的是（　　）
A．换成频率高的音叉
B．增大音叉发出的声波波长
C．将A处的声波接收装置沿平行于N板的方向向下移动
D．将M板向下移动
（多选）10．（2024秋 西湖区校级期末）随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为t1，经过Δt0，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差t2。空气中的声速为v0（红外线的传播时间可以忽略）（　　）
A．第一次测量时A与B之间的距离为v0t1
B．A两次发射过程中，小车运动的距离Δx为v0（t1﹣t2）
C．小车运动的平均速度为
D．B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为v0t0
（多选）11．（2024秋 龙华区期末）如图甲，战绳运动是用来减脂的一项爆发性运动。某次用手握住绳子的左端，将其拉平后沿竖直方向抖动并开始计时。t时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1到达下方最大位移处时，质点5恰到达上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间的距离为l。下列说法正确的有（　　）
A．起始时绳子的左端先向上抖动
B．这列波的波长为41
C．绳中每个质点的振动周期为
D．t时刻，质点6的加速度与速度方向相反
（多选）12．（2024秋 成都期末）图（a）为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x＝2m和x＝8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的周期为1s
C．该波的传播速度大小为4m/s
D．0～2.5s内，质点Q运动的路程为50cm
三．填空题（共4小题）
13．（2024秋 上海校级期末）（1）如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是 　 　。
A.主动降噪利用了声波的衍射
B.反噪声波频率和噪声波频率可以不同
C.理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同
D.主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小
（2）如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v＝20m/s，下列说法正确的是 　 　。
A.这列波的波长是10m
B.质点B此刻向y轴正方向运动
C.质点C再经过0.1s通过平衡位置
D.质点在一个周期内通过的路程一定为0.8cm
14．（2023秋 锡林郭勒盟期末）一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.05s时刻的波的图像如图1所示，图2是质点A的振动图像，由题可知该波的传播方向沿x轴 　 　（填“正”或“负”）方向，该波的传播速度为 　 　m/s。
15．（2023秋 密山市期末）一列简谐横波以2m/s的速度沿弹性绳子由A向B传播，如图甲所示。从波传到A点开始计时，质点A的振动图象如图乙所示，开始计时后经过时间9s时，质点B第一次位于波峰位置。则该波的波长为 　 　m，A、B间的距离为 　 　m。
16．（2023秋 潮州期末）如图所示，图（a）为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图（b）为平衡位置在x＝0.5m处的质点P的振动图像，已知M点是平衡位置在x＝2m的质点。由此可知，该列简谐横波的波速为 　 　m/s。当t＝9s时，M点的位置在 　 　（选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 抚顺期末）一列简谐横波在某介质中传播，t＝0.1s时的波形图如图甲所示。质点P的平衡位置为xP＝4.4m，质点Q的平衡位置为xQ＝12.0m，质点Q的振动图像如图乙所示。
（1）求该列波在介质中的传播速度大小v；
（2）从t＝0.1s开始计时，求质点P第一次出现在波谷所需的时间Δt。
18．（2024秋 郴州期末）x＝0处的质点O在y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向下运动，经0.8s第一次形成的波形如图所示，P是平衡位置为x＝2.0m处的质点，Q（图中未画出）是平衡位置为x＝16.0m处的质点。求：
（1）该机械波的波长和周期分别为多少？
（2）从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，P质点通过的路程是多少？
（3）从图示状态开始，还需多长时间Q质点开始振动？
19．（2024秋 徐州期末）在一均匀介质中，两个相距x1＝160m同步振动的波源S1、S2，其振动频率均为f＝10Hz。产生的简谐波在介质中传播速度v＝320m/s。在波源S1正上方x2＝120m处有一点N。
（1）求简谐波的波长λ。
（2）通过计算说明，N点是振动加强点、还是振动减弱点。
20．（2024秋 宝安区期末）A、O、B为某均匀介质中的三点，已知O在A、B的连线上，且AO＝3m，OB＝4m，如图甲所示。t＝0时刻波源O开始振动，振动图像如图乙所示。A起振t＝1.0s后B开始振动，求：
（1）该波的波速v和波长λ；
（2）B点开始振动时A点的位移及运动方向。
高考物理高频易错押题预测 机械波
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 苏州期末）用发波水槽演示多普勒效应原理的波纹示意图如图所示，图形关于x轴对称分布，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，下列说法正确的是（　　）
A．A处波速小于B处波速
B．波源向x轴正方向运动
C．在C处观测到的频率小于振源的振动频率
D．若波源不动，持续提高振动频率也会显示图示现象
【考点】多普勒效应及其应用；波长、频率和波速的关系．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据影响波速因素和多普勒效应实质分析判断。
【解答】解：A.机械波传播速度与介质有关，根据题意可知，A、B位于同一介质，故波速相等，故A错误；
BC.在B点单位时间内接收到的波面比A点多，则在A点观察到的频率比在B点观察到的频率高，根据多普勒效应可以判断，波源向x轴负方向运动，在C处观测到的频率小于振源的振动频率，故B错误，C正确；
D.若波源不动，持续提高振动频率也不会显示图示现象，因为没有多普勒效应产生，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查多普勒效应，要求掌握多普勒效应的实质。
2．（2024秋 武昌区期末）一振动片以一定频率做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上A、B两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。如图所示，C是水面上的一点，A、B、C间的距离均为l，观察到AB连线上的振动加强点恰好分布在连线的八等分点上。则在AC连线上，距C最近的振动加强点到C的距离为（　　）
A． B． C． D．
【考点】波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断．
【专题】定量思想；推理法；简谐运动专题；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】由AB间的振动加强点位置，可知波长与AB间距l的关系；由距离C最近的加强点与AB的间距，结合几何关系，即可知加强点与C的距离。
【解答】解：由AB间的振动加强点位置为八等分点，可知波长与AB间距l的关系满足：；
由距离C最近的加强点与AB的间距如图所示：
结合几何关系，即可知加强点与C的距离满足：r2﹣（l﹣r1）＝λ，，解得：，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查振动的叠加，关键是理解波源完全相同时，与波源间距为半波长的偶数倍时，振动加强。
3．（2024秋 甘肃期末）某同学家在公路旁，晚上入睡时，经常听到汽车驶过的声音（　　）
A．当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶来
B．当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶离
C．当汽车驶来时，汽车发动机发出的声音频率变高
D．当汽车驶离时，汽车发动机发出的声音频率变低
【考点】多普勒效应及其应用．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据多普勒效应：当波源与观察者靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者远离时，观察者接收到的频率变小，但是波源的频率不变，据此判断。
【解答】解：AB.汽车驶来时，听到汽车的声音频率变高，汽车驶离时，听到汽车的声音频率变低，故A正确，B错误；
CD.无论汽车是驶来还是驶离，汽车发动机发出的声音频率不变，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查多普勒效应，考查知识点针对性强，难度较小，考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
4．（2024秋 鼓楼区校级期末）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t＝0时S1、S2同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（　　）
A．两列波的波长均为2m
B．两列波的振幅分别为3cm和2cm
C．两列波的起振方向相反
D．两列波相遇的区域各质点振动都减弱
【考点】波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】由两列波传到M点的时间差，结合两波源与M的距离差，可知波速；由振动图可知周期，结合波速即可知波长；由第二列波传到M点后，M的振动特点，可分析第二列波与第一列波的起振方向关系；由波的叠加特点，可知振动加强减弱的条件，分析两列波相遇的区域的振动加强、减弱情况。
【解答】解：A、由图可知两列波传到M点的时间差为7s﹣4s＝3s，结合两波源与M的距离差为6m，可知波速为：；
由振动图可知周期T＝2s，结合波速即可知波长λ＝vT，解得：λ＝4m，故A错误；
C、第一列波传到M点后，M向上振动；第二列波传到M后，使得M点向下振动的幅度减小，即第二列波传到M时，使M向上振动，故C错误；
B、第一列波传到M点后，由M的振动特点可知，其振幅为：A1＝3cm；
第二列波传到M点后，M向下振动的幅度减小，由7.5s时的振幅可知，第二列波的振幅为：A2＝A1﹣A，解得：A2＝2cm，故B正确；
D、由波的叠加特点，结合两列波的起振方向相同，可知在两波源中点位置，振动加强，在其他与两波源的距离差为的位置处，振动加强，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查机械波的干涉，在分析第二列波传到M点时，M的振动方向时，注意第一列波对M的影响。
5．（2024秋 新吴区校级期末）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于x＝0处的甲波沿x轴正方向传播，波源位于x＝12m处的乙波沿x轴负方向传播，t＝0时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为v＝4m/s，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两列波不能发生稳定的干涉
B．两列波叠加后，x＝3m处为振动减弱点
C．t＝1.75s时刻，x＝6m处的质点位移为1cm
D．在0～2s时间内，x＝5m处的质点经过的路程为53cm
【考点】波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断；波长、频率和波速的关系；机械波的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；波的多解性；推理论证能力．
【答案】D
【分析】有干涉条件，可分析甲、乙两列波是否能发生稳定干涉；由两列波的起振方向，结合x＝3m处的质点与两个波源的路程差，即可知该点是否为振动减弱点；由波长与波速的关系，可计算周期，由波速可计算传到x＝6m处的时刻，结合周期即可知1.75s时，该质点的位移；由波速可计算两列波传到x＝5m处需要的时间，结合其与两个波源的路程差，可知其振动特点，即可计算其在0～2s时间内经过的路程。
【解答】解：A．由图可知甲、乙λ＝4m，根据v＝λf，得甲、乙f＝1Hz，频率相同，可以发生稳定的干涉，故A错误；
B．由图可知，两波源起振方向相反，x＝3m到两波源的距离之差为为（12m﹣3m）﹣（3m﹣0）＝6m，，即该路程差为半波长的奇数倍，
即则两列波叠加后，x＝3m处为振动加强点，故B错误；
C．经过0.5s甲、乙两波传至x＝6m处，再经过1s又回到平衡位置，最后经过0.25s甲、乙两波叠加后位移为﹣1cm，故C错误；
D．x＝5m处为振动加强点，T＝1s，2s＝2T。在时间内，甲、乙都未传至x＝5m处，质点不振动；在时间内，乙波还未传至此处，甲波在该处振动，振幅为4cm，x＝5m处质点路程为8cm，在时间内，甲、乙两列波在该处振动叠加，振动加强，振幅为9cm，x＝5m处质点路程为45cm，则2s时间内经过的路程共53cm，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查波的叠加，注意两列波的起振方向相反。
6．（2024秋 慈溪市期末）图甲为一列简谐横波在t＝0.1s时的波形图，P是平衡位置在x＝0.5m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（　　）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度为40m/s
C．t＝0.125s时，质点P的位移为﹣10cm
D．再过Δt＝0.25s，Q通过的路程为50cm
【考点】振动图像与波形图的结合；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】由乙图可以读出Q点在0.1s时的振动方向，结合甲图，即可判断波的传播方向；由甲图可知波长，由乙图可知周期，结合即可求解波速；由时间与波速，即可知振动形式传播的距离，结合波形图和传播方向，即可知P点的位移；由时间和周期，可知Q点完成的全振动的次数，即可计算Q点通过的路程。
【解答】解：A、由乙图可以读出Q点在0.1s时的向y轴负方向振动，结合甲图，即可判断波的传播方向为沿x轴负方向，故A错误；
B、由甲图可知波长为4m，由乙图可知周期为0.2s，结合即可知波速为：，得v＝20m/s，故B错误；
C、由时间与波速，即可知t＝0.125s时，振动形式传播的距离为x＝v（t﹣t1）＝20m/s×（0.125s﹣0.1s）＝0.5m，
结合波形图和传播方向，即可知P点0.125s时的位移，与0.1s时x＝1m处的位移相同，即P点位移为10cm，故C错误；
D、由时间和周期，可知Q点完成的全振动的次数为：，即可Q点通过的路程为，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查波形图与振动图的结合，易错点是：该波形图是0.1s时的波形图，而振动图并不是从0.1s时刻开始的。
7．（2025 长沙一模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.5s时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为T。已知0.25s＜T＜0.5s，关于这列波，下列说法正确的是（　　）
A．波长为4cm B．周期为0.4s
C．频率为1.5Hz D．波速为0.28m/s
【考点】机械波的图像问题；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】由周期的取值范围，结合该机械波经过0.5s传播的距离，可计算周期；由波形图可知波长；由波长与周期，可计算波速；由周期和频率的关系，可计算频率。
【解答】解：A、由波形图可知波长为8cm，故A错误；
B、由周期的取值范围0.25s＜T＜0.5s，可知：T＜0.5s＜2T，结合该波沿x轴负方向传播，可知这段时间为：，解得n＝1，即周期为T，故B错误；
D、由B选项分析可知，在0.5s时间内，该机械波传播的距离为，结合：，可得波速为0.28m/s，故D正确；
C、由周期和频率的关系，可知频率为，解得f＝3.5Hz，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查波形图的分析，关键是利用波的传播方向，分析在0.5s时间内，波形传播的距离。
8．（2024秋 渝中区校级期末）小巴同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳置于水平面上，软绳一端固定，用手握住软绳一端将软绳水平拉直后，沿水平面垂直软绳方向抖动后，观察到如图所示的甲、乙两个绳波。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是（　　）
A．甲的振幅比乙的大
B．甲的周期比乙的大
C．甲的形成时间比乙早
D．甲的起振方向与乙相同
【考点】机械波的图像问题；波长、频率和波速的关系．
【专题】定性思想；推理法；振动图象与波动图象专题；理解能力．
【答案】B
【分析】根据图像比较振幅大小以及波产生的先后；根据图像可知，甲的波长比乙大，根据v分析周期；波向右传播，根据“同侧法”分析起振方向。
【解答】解：A、根据振动情况可知，甲的振幅比乙的小，故A错误；
B、同一介质波速相同，根据图像可知，甲的波长比乙大，根据v可知甲的周期比乙的大，故B正确；
C、根据图像可知，甲的形成时间比乙晚，故C错误；
D、波向右传播，根据“同侧法”可知，甲的起振方向向下、乙的起振方向向上，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要是考查了波的图像；解答此类问题的关键是要理解波的图像的变化规律，能够根据图像得到振幅、波长和各个位置处的质点振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系v＝fλ。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 四平期末）小明同学在实验室用音叉做了如下的实验：让一音叉以固定的频率振动，声波通过某一小孔可以发生衍射现象，上述情境可简化为如图所示，M为可移动挡板，N为固定挡板，在A处有一声波的接收装置，为了让声波接收装置接收到的声音振幅增大，小明同学的操作正确的是（　　）
A．换成频率高的音叉
B．增大音叉发出的声波波长
C．将A处的声波接收装置沿平行于N板的方向向下移动
D．将M板向下移动
【考点】多普勒效应及其应用；波的衍射的概念及产生明显衍射的条件．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】波发生明显衍射的条件是：波的波长比孔或障碍物尺寸大，或相差不多，波的波长越长，频率越小，衍射中波的能量的传播与孔的大小有关，孔越大传播的能量越多；根据题意和波发生明显衍射的条件解答。
【解答】解：ABD．波发生明显衍射的条件是：波的波长比孔或障碍物尺寸大，或相差不多。若波长不变，则小孔尺寸越小衍射现象越明显，若小孔尺寸不变，则波长越大衍射现象越明显，为了让声波接收装置接收到的声音振幅增大，可以把挡板M向上移动，也可以增大波长即减小频率，故B正确，AD错误；
C．将A处的声波接收装置沿平行于N板的方向向下移动，使接收装置处于声波能够传播到的范围，让声波接收装置接收到的声音振幅增大，故C正确。
故选：BC。
【点评】本题主要考查对波的衍射的理解与应用。理解波发生明显衍射的条件是解题关键。
（多选）10．（2024秋 西湖区校级期末）随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为t1，经过Δt0，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差t2。空气中的声速为v0（红外线的传播时间可以忽略）（　　）
A．第一次测量时A与B之间的距离为v0t1
B．A两次发射过程中，小车运动的距离Δx为v0（t1﹣t2）
C．小车运动的平均速度为
D．B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为v0t0
【考点】声波及其应用；匀速直线运动．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】AC
【分析】根据x＝vt计算出两次接收到超声波时A、B间的距离，进而可得小车运动的距离；根据平均速度公式计算。
【解答】解：A．依题意，由于红外线的传播时间可以忽略，可得第一次测量时A、B间的距离为
x1＝v0t1，故A正确；
B．进行第二次测量时，A、B间的距离为
x2＝v0t2
则小车运动的距离
Δx＝x2﹣x1＝v0（t2﹣t1），故B错误；
C．两次发射超声波脉冲的时间间隔为Δt0，即为小车运动Δx所用的时间，则小车的平均速度为
，故C正确；
D．由B选项分析可知，B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为v0t2，故D错误。
故选：AC。
【点评】知道接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔内超声波前进的距离即为A、B间的距离是解题的关键。
（多选）11．（2024秋 龙华区期末）如图甲，战绳运动是用来减脂的一项爆发性运动。某次用手握住绳子的左端，将其拉平后沿竖直方向抖动并开始计时。t时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1到达下方最大位移处时，质点5恰到达上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间的距离为l。下列说法正确的有（　　）
A．起始时绳子的左端先向上抖动
B．这列波的波长为41
C．绳中每个质点的振动周期为
D．t时刻，质点6的加速度与速度方向相反
【考点】机械波的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】AC
【分析】A.波的传播是由前一个质点带动后一个质点，结合题图，即可分析判断；
BC.结合题图分别列式，即可确定这列波的波长、绳中每个质点的振动周期；
D.由图可知，t时刻，质点6的加速度方向、速度方向，即可分析判断。
【解答】解：A.波的传播是由前一个质点带动后一个质点，则由图可知，起始时绳子的左端先向上抖动，故A正确；
BC.由图可知：，，
解得：λ＝8l，Tt，故B错误，C正确；
D.由图可知，t时刻，质点6的加速度方向向下、速度方向向上，两者方向相反，故D错误；
故选：AC。
【点评】本题考查机械波的图像问题，解题时需注意，结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向，波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
（多选）12．（2024秋 成都期末）图（a）为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x＝2m和x＝8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的周期为1s
C．该波的传播速度大小为4m/s
D．0～2.5s内，质点Q运动的路程为50cm
【考点】振动图像与波形图的结合；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】由乙图可知周期；由甲图可知波长，结合周期，可计算波速；由乙图P点的振动图像，结合甲图的波形图，可知该波的传播方向；由0～2.5s的时间段与周期的关系，可知Q点完成全振动的次数，计算Q点通过的路程。
【解答】解：B、由乙图可知周期为T＝2s，故B错误；
C、由甲图可知波长为8m，结合周期，可知波速为：，解得：v＝4m/s，故C正确；
A、由乙图P点的振动图像可知P点之后向下振动，结合甲图的波形图，可知该波的传播方向为沿x轴负方向，故A错误；
D、由乙图可知周期为2s，故完成次全振动，故Q点通过的路程为：，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查波形图与振动图的结合，关键是根据振动图得到质点的振动方向，在结合波形图分析传播方向。
三．填空题（共4小题）
13．（2024秋 上海校级期末）（1）如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是 　C　。
A.主动降噪利用了声波的衍射
B.反噪声波频率和噪声波频率可以不同
C.理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同
D.主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小
（2）如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v＝20m/s，下列说法正确的是 　B　。
A.这列波的波长是10m
B.质点B此刻向y轴正方向运动
C.质点C再经过0.1s通过平衡位置
D.质点在一个周期内通过的路程一定为0.8cm
【考点】声波及其应用；波长、频率和波速的关系；机械波的图像问题；波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；理解能力．
【答案】（1）C；（2）B。
【分析】（1）主动降噪耳机的工作原理基于声波的干涉原理，即通过产生与环境噪声相位相反的声波来抵消噪声。这一过程要求反噪声波与噪声波在频率、振幅和相位上匹配，以实现声波的相互抵消。因此，分析选项时，需要考虑声波干涉的基本条件。
（2）根据波的图象和波速，可以计算出波长和周期。
其次，根据波的传播方向，可以判断质点的振动方向。
最后，根据简谐振动的性质，可以判断质点在一个周期内的位移。
【解答】解：（1）A、主动降噪利用了声波的干涉，故A错误；
B、反噪声与噪声相抵消，即它们能产生稳定的干涉现象，反噪声波频率和噪声波频率相同，故B错误；
C、反噪声声波与噪声振幅、频率相同，步调相反，使合成后的声音大大降低，故C正确；
D、声波的频率取决于波源，波源的振动频率不变，被动降噪方式不会改变进入耳膜的声波频率，故D错误。
故选：C。
（2）A、由图知：这列波的波长是 12m，故A错误；
B、简谐横波向x正方向传播，波形向右平移则知质点 B 此刻向 y轴正方向运动，故B正确；
C、根据题意，λ＝12m，v＝20m/s，根据公式v可求T＝0.6s，故C质点再经过0.15s才经过平衡位置，故C错误；
D、质点一个周期内通过的路程一定为四倍振幅，即为 4×0.4cm＝1.6cm，故D错误。
故选：B。
故答案为：（1）C；（2）B。
【点评】主动降噪耳机通过产生与环境噪声相位相反的声波来实现降噪，这一过程基于声波的干涉原理。为了实现有效的降噪，反噪声波必须与噪声波在频率、振幅和相位上匹配。理解这一原理对于分析和解决相关问题至关重要。理解简谐横波的性质，包括波长、波速、周期、质点振动方向和质点在一个周期内的位移。通过观察波的图象和利用波的传播方向，可以判断质点的振动方向。同时，利用波长、波速和周期的关系，可以计算出质点在一个周期内的位移。|
14．（2023秋 锡林郭勒盟期末）一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.05s时刻的波的图像如图1所示，图2是质点A的振动图像，由题可知该波的传播方向沿x轴 　正　（填“正”或“负”）方向，该波的传播速度为 　100　m/s。
【考点】振动图像与波形图的结合．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；理解能力．
【答案】正 100
【分析】本题要在图2上读出A质点在t＝0时刻的速度方向，在图1上判断出波的传播方向，由图1读出波长，由图2读出周期，即求出波速。
【解答】解：由图乙可知t＝0.05s时，质点A沿y轴正方向运动，由同侧法可知该波的传播方向沿x轴正方向；
由图可知波长为8m，周期为0.08s，则波速为
故答案为：正 100
【点评】本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读。判断波的传播方向和质点的振动方向关系是必备的能力。
15．（2023秋 密山市期末）一列简谐横波以2m/s的速度沿弹性绳子由A向B传播，如图甲所示。从波传到A点开始计时，质点A的振动图象如图乙所示，开始计时后经过时间9s时，质点B第一次位于波峰位置。则该波的波长为 　8　m，A、B间的距离为 　12　m。
【考点】机械波的图像问题；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】8，12。
【分析】根据振动图像得到该波的周期，然后根据公式λ＝vT计算波长；根据x＝vt计算出波峰从质点A传播到质点B的距离即为质点A、B之间的距离。
【解答】解：根据质点A的振动图像可知该波的周期T＝2s，则该波的波长为λ＝vT＝2×4m＝8m，根据质点A的振动图像可知，质点A在t＝3s时处于波峰位置，则质点A的波峰传到B点所经历的时间为t＝9s﹣3s＝6s，所以质点A、B之间的距离为x＝vt＝2×6m＝12m
故答案为：8，12。
【点评】掌握波速、波长和周期的关系是解题的基础，质点A开始振动后，经过9s时间质点B第一次到达波峰位置，是振动先传播到B点，然后又经过四分之三周期质点B到达波峰。
16．（2023秋 潮州期末）如图所示，图（a）为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图（b）为平衡位置在x＝0.5m处的质点P的振动图像，已知M点是平衡位置在x＝2m的质点。由此可知，该列简谐横波的波速为 　0.5　m/s。当t＝9s时，M点的位置在 　平衡位置　（选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
【考点】振动图像与波形图的结合；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】0.5，平衡位置
【分析】由图（b）读出P点在t＝2s时的振动方向，由图（a）判断出波的传播方向，由两图分别读出波长和周期，从而求出波速；根据时间与周期的关系判断出质点M在t＝9s时的位置。
【解答】解：由图（a）可知该简谐横波波长λ＝2m，振幅A＝4cm，由图（b）可知周期T＝4s，则波速，且x＝0.5m处的质点在T＝2s时振动方向向下，据“同侧法”可判断，该波向右传播。
由图（a）可知t＝2s时，质点M在波谷位置，再经7s，即后，质点振动到平衡位置。
故答案为：0.5，平衡位置
【点评】解决本题的关键能够从波动图象和振动图象中获取信息，把握两种图象的内在联系，能由振动图象读出质点的振动方向，由波动图象判断波的传播方向。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 抚顺期末）一列简谐横波在某介质中传播，t＝0.1s时的波形图如图甲所示。质点P的平衡位置为xP＝4.4m，质点Q的平衡位置为xQ＝12.0m，质点Q的振动图像如图乙所示。
（1）求该列波在介质中的传播速度大小v；
（2）从t＝0.1s开始计时，求质点P第一次出现在波谷所需的时间Δt。
【考点】振动图像与波形图的结合；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】（1）该列波在介质中的传播速度大小v为40m/s；
（2）从t＝0.1s开始计时，质点P第一次出现在波谷所需的时间Δt为0.16s。
【分析】（1）根据图甲、图乙、波速与波长的关系分别列式，即可分析判断；
（2）根据图甲、图乙，由“同侧法”，确定该列波的传播方向，再结合波的传播距离与波速的关系列式，即可分析求解。
【解答】解：（1）根据图甲可知：，
根据图乙可知：T＝0.2s，
根据波速与波长的关系可知：λ＝vT，
联立可得：λ＝8.0m，v＝40m/s；
（2）根据图甲、图乙，由“同侧法”可知，该列波沿x轴正方向传播，结合前面分析可知，t＝0.1s时，在质点P左侧离质点P最近的波谷的平衡位置的坐标为：x0＝﹣2m，
波的传播过程也是振动形式传播的过程，则：xP﹣x0＝v Δt，
解得：Δt＝0.16s；
答：（1）该列波在介质中的传播速度大小v为40m/s；
（2）从t＝0.1s开始计时，质点P第一次出现在波谷所需的时间Δt为0.16s。
【点评】本题考查振动图像与波形图的结合，解题时需注意，结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向，波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
18．（2024秋 郴州期末）x＝0处的质点O在y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向下运动，经0.8s第一次形成的波形如图所示，P是平衡位置为x＝2.0m处的质点，Q（图中未画出）是平衡位置为x＝16.0m处的质点。求：
（1）该机械波的波长和周期分别为多少？
（2）从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，P质点通过的路程是多少？
（3）从图示状态开始，还需多长时间Q质点开始振动？
【考点】机械波的图像问题；简谐运动的表达式及振幅、周期、频率、相位等参数．
【专题】定量思想；推理法；波的多解性；推理论证能力．
【答案】（1）该机械波的波长为2.0m，周期为0.8s；
（2）从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，P质点通过的路程是12cm；
（3）从图示状态开始，还需5.6sQ质点开始振动。
【分析】（1）根据题意得到周期，根据图像可得波长；
（2）根据一个周期内质点经过的路程是4A计算；
（3）先计算出波速，然后根据波速计算即可。
【解答】解：（1）由图可知该波的波长λ＝2.0m，由题可知该波的周期为T＝0.8s
（2）由图可知该波的振幅A＝2cm，从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，一共经历了一个半周期，则P质点经过的路程为
s＝6A＝6×2cm＝12cm
（3）该波的波速为v
则Q质点开始振动的时间为
t
答：（1）该机械波的波长为2.0m，周期为0.8s；
（2）从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，P质点通过的路程是12cm；
（3）从图示状态开始，还需5.6sQ质点开始振动。
【点评】知道波速、波长和周期的关系是解题的基础，知道质点在一个周期内经过的路程是6A。
19．（2024秋 徐州期末）在一均匀介质中，两个相距x1＝160m同步振动的波源S1、S2，其振动频率均为f＝10Hz。产生的简谐波在介质中传播速度v＝320m/s。在波源S1正上方x2＝120m处有一点N。
（1）求简谐波的波长λ。
（2）通过计算说明，N点是振动加强点、还是振动减弱点。
【考点】波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断；波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】（1）波长为32m；
（2）该点为振动减弱点。
【分析】（1）由波速、波长、周期的关系，即可计算波长；
（2）由N点与两个波源的距离差，即可知其是振动加强点还是减弱点。
【解答】解：（1）由λ＝vT，解得：λ＝32m；
（2）由几何关系可知，N点与两个波源的距离差为，解得：Δx＝80m，
可知，即N点到两波源的距离为半波长的奇数倍，N点为振动减弱点。
答：（1）波长为32m；
（2）该点为振动减弱点。
【点评】本题考查机械波的叠加，关键是理解振动加强点和减弱点的条件的区别。
20．（2024秋 宝安区期末）A、O、B为某均匀介质中的三点，已知O在A、B的连线上，且AO＝3m，OB＝4m，如图甲所示。t＝0时刻波源O开始振动，振动图像如图乙所示。A起振t＝1.0s后B开始振动，求：
（1）该波的波速v和波长λ；
（2）B点开始振动时A点的位移及运动方向。
【考点】波长、频率和波速的关系；简谐运动的图像问题．
【专题】定量思想；图析法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】（1）该波的波速为1m/s，波长为2m；
（2）B点开始振动时A点的位移为0cm，运动方向为y轴正方向。
【分析】（1）由振动图可知周期，由A起振后B开始起振的时间，即可知在该段时间内波传播的距离，即可计算波速；由波速与周期，即可计算波长；
（2）由B点开始振动时，A已经开始振动的时间，结合波源的振动图，即可知A的位移和运动方向。
【解答】解：（1）由振动图可知周期为2s，由A起振后B开始起振的时间为1.0s，即可知在该段时间内波传播的距离为：4m﹣3m＝1m，波速为：，得到：v＝1m/s；
由波速与周期，即可知波长为：λ＝vT，解得λ＝2m；
（2）由B点开始振动时，A已经开始振动了1.0s，而振动形式传到质点后，质点会重复波源的振动情况，根据波源的振动图，即可知此时A点在平衡位置，即位移为0cm；
此时A的运动方向为y轴正方向。
答：（1）该波的波速为1m/s，波长为2m；
（2）B点开始振动时A点的位移为0cm，运动方向为y轴正方向。
【点评】本题考查波形图与振动图的综合分析，关键是理解质点起振时的运动特点，与波源的起振情况相同。
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