【试题评析】2026年四川省高考物理机试题分析第3题

【题目】如图所示，空气中水平放置两端开口的圆柱形长管，管内有a、b、c三个位置，a、b 距离为1cm，c在b右侧。持续驱动活塞使其在a、b间做周期为0.1s 的简谐运动，管内形成稳定机械波。声波在空气中的传播速度取340m/s，管足够长。则( )

A.管内机械波为横波 B.管内机械波的振幅为1cm C.管内机械波的波长为1cm D.每秒有10个完整的波经过位置c【答案】D【解析】活塞在a、b间做简谐运动，其振动方向与波的传播方向平行，因此管内形成的机械波为纵波，选项A错误；活塞在 a、b间做简谐运动，a、b间距为1cm，这是活塞振动的最大位移范围，即振动范围是1cm，因此振幅为0.5cm，选项B错误；根据波速公式λ=vT=34m，选项C错误；波的周期为0.1s，则频率f=1/T=10Hz，即波源每秒振动10次，因此每秒有10个完整的波经过位置c，选项D正确。【试题情境】本题以圆柱形长管内活塞振动形成机械波为背景，采用文字+示意图形式创设学习探索情境；情境素材来源于机械波传播的经典模型，属于模型类命题情境。试题情境与机械波的形成与传播规律深度融合，属于情境嵌入型。题目依赖机械波形成条件、波速公式及波长、频率关系进行辨析，信息呈现直观，推理路径常规，属于较为简单情境，突出基础性与应用性。【必备知识】本题考查选择性必修1中I级考点：机械波的产生、横波与纵波的区分；II级考点：波长、频率和波速的关系。机械波的产生条件、横波与纵波的定义为陈述性知识；利用波速公式λ=vT计算波长为程序性知识；从活塞简谐运动信息中提取振幅、周期等关键物理量并迁移应用为策略性知识。【课标要求】选择性必修 1： 3.1.1 通过观察，认识波是振动的传播。知道纵波和横波。能区别横波和纵波。选择性必修 1： 3.1.2 通过实验，认识波的波长、周期和频率，理解波速与波长、周期（频率）的关系。【素养等级】 (1) 本题考查物理观念中形成运动与相互作用观念，能在经典模型情境中应用机械波的形成与传播规律分析实际问题，达到学业质量水平2要求。 (2) 本题考查科学思维中利用物理模型进行推理论证，能从图像和文字中提取有效信息，通过逻辑推理辨析选项正误，达到学业质量水平2要求。【能力要求】本题围绕机械波的产生与传播规律展开考查，着重考查理解能力、信息加工能力、逻辑推理能力。 (1) 理解能力：深刻理解“振幅”、“波长”及“横波与纵波”的物理含义，明确波长、频率与波速之间的定量关系。 (2) 信息加工能力：从题干中提取“做周期0.1s的简谐运动”、“a、b距离为1cm”、“声速340m/s”等关键信息，并将其转化为物理量。 (3) 逻辑推理能力：根据机械波的形成原理判断波的类型；根据简谐运动的规律确定振幅；运用波速公式计算波长；结合周期与频率的关系计算波数，逐一辨析选项。【问题复杂性分析】

【试题难度】

【命题综述】

【基于高考评价体系的多维命题细目表】

【拓展延伸】本题可拓展如下： 1.若将管内的空气更换为其他介质（如密度更大的气体或液体），声速v发生变化，那么在活塞振动频率不变的情况下，波的波长和每秒经过c点的波数是否会改变？分别说明原因。 2.若将活塞更换为振动方向垂直于管道方向（即上下振动），则在管内形成的机械波类型及c点的振动方向将如何变化？ 3.本题中活塞做简谐运动，其振幅为0.5cm，周期0.1s。若已知c点距离活塞足够远，试分析c点处的振动方程（设活塞位于a点时开始计时）。