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专题 33 机械波（一）
一、单选题
1．（2023·湖北·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为 ，振幅为 。介质中有a
和b两个质点，其平衡位置分别位于 和 处。某时刻b质点的位移为 ，且向y
轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】ab之间的距离为
此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为 ，则有
解得
或 （舍去，向下振动）
由ab之间的距离关系可知
则 ，可知a点此时的位移为
且向下振动，即此时的波形图为故选A。
2．（2023·山西·统考高考真题）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
【答案】A
【解析】声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空
气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系 可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。
故选A。
3．（2023·海南·统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q
的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期是5s B．该波的波速是3m/s
C．4s时P质点向上振动 D．4s时Q质点向上振动
【答案】C
【解析】A．由振动图像可看出该波的周期是4s，A错误；
B．由于Q、P两个质点振动反相，则可知两者间距离等于
，n = 0，1，2，…
根据
，n = 0，1，2，…
B错误；C．由P质点的振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正确；
D．由Q质点的振动图像可看出，在4s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。
故选C。
4．（2023·北京·统考高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时
波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为 ，则t = T时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由于t = 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t = T
时波的图像应和t = 0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t = T时的波形图为选项D图。
故选D。
5．（2023·浙江·统考高考真题）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不
同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然
后将A管拉长 ，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波
振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（ ）
A．声波的波长 B．声波的波长
C．两声波的振幅之比为 D．两声波的振幅之比为
【答案】C
【解析】CD．分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长 后，两声波在 点减
弱，根据题意设声波加强时振幅为20，声波减弱时振幅为10，则可得两声波的振幅之比
故C正确，D错误；
AB．根据振动减弱的条件可得
解得
故AB错误。
故选C。
6．（2023·湖南·统考高考真题）如图（a），在均匀介质中有 和 四点，其中 三点位于
同一直线上， 垂直 ． 时，位于 处的三个完全相同的横波波源
同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面 垂直，已知波长为 ．下列说法正确的
是（ ）
A．这三列波的波速均为
B． 时， 处的质点开始振动
C． 时， 处的质点向 轴负方向运动
D． 时， 处的质点与平衡位置的距离是
【答案】C
【解析】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为
A错误；B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时
间为
故 时，D处的质点还未开始振动，B错误；
C．由几何关系可知 ，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为
故 时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为
由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；
D． 时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为
由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷； 时，波源A、B处的横波传播到D处后振动
时间为
由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为
故 时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。
故选C。
7．（2023·浙江·高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪
声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为
）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为 的奇数倍D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
【答案】B
【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能
相互抵消来实现降噪的。
A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；
B．抵消声波与噪声的频率相同，由
B正确；
C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为
C错误；
D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。
故选B
8．（2022·天津·高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和 处的两个波源O和P，沿y轴
振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到 和 处，波形如图所
示。下列说法正确的是（ ）
A．a与b的频率之比为 B．O与P开始振动的时刻相同
C．a与b相遇后会出现干涉现象 D．O开始振动时沿y轴正方向运动
【答案】A
【解析】A．由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度 相同，由图可知，a和b两列波的
波长之比为
根据
可得a与b的频率之比为故A正确；
B．因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到 和 处的时刻相同，可知O与P
开始振动的时刻不相同，故B错误；
C．因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；
D．a波刚传到 处，由波形平移法可知， 处的质点开始振动方向沿y轴负方向，而所有质点的开始
振动方向都相同，所以O点开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。
故选A。
9．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为
L。 时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简
谐波）， 时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像
分别如图中的实线和虚线所示，则（ ）
A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为
C． 时刻浮标沿y轴负方向运动 D．水波的波长为
【答案】A
【解析】A．根据振动图像可知，波源在 时刻振动，波形经过 传递到浮标处，浮标的振动周期为
A正确；
B．波源的振动情况经过 传到距离 处的浮标，可知波速大小为
B错误；C．根据虚线图像可知浮标在 时刻沿 轴正方方向运动，C错误；
D．水波的波长为
D错误。
故选A。
10．（2022·北京·高考真题）在如图所示的 坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上
的质点，相邻质点的间距为a。 时， 处的质点 开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。
时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A． 时，质点 沿y轴负方向运动 B． 时，质点 的速度最大
C． 时，质点 和 相位相同 D．该列绳波的波速为
【答案】D
【解析】A．由 时的波形图可知，波刚好传到质点 ，根据“上下坡法”，可知此时质点 沿y轴
正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故 时，质点 沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图可知，在 时质点 处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；
C．由图可知，在 时，质点 沿y轴负方向运动，质点 沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不
相同，故C错误；
D．由图可知解得
故该列绳波的波速为
故D正确。
故选D。
11．（2022·辽宁·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说
法正确的是（ ）
A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向
C．此后 周期内通过的路程为A D．此后 周期内沿x轴正方向迁移为
【答案】A
【解析】AB．波沿x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度方向沿y轴正向，加速度沿y
轴负向，选项A正确，B错误。
C．在该时刻质点P不在特殊位置，则在 周期内的路程不一定等于A，选项C错误；
D．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。
故选A。
12．（2021·重庆·高考真题）简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于 处，其位
移随时间变化的关系为 ，则（ ）A．此波的波长为 B．此波的频率为
C．此波的波速为 D．此时波源沿y轴正方向运动
【答案】C
【解析】A．由波形图可知，此波的波长 ，A错误；
B．由位移随时间变化的关系得 ，由 可得此波的频率
B错误；
C．由 可得
由
可得此波的传播速度
C正确；
D．根据“上下坡”法则可知，波源处于上坡过程，则此时波源沿y轴负方向运动，选项D错误。
故选C。
13．（2021·辽宁·统考高考真题）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m
处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（ ）
A． m/s B． m/s C． m/s D． m/s
【答案】A
【解析】根据图b可知t=2s时x=2m处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波向负方向传播，结合
图a，利用“上下坡”法可知x=2m为半波长的奇数倍，即有
（n=1，2，3… …）
而由图b可知该波的周期为T=4s；所以该波的波速为（n=1，2，3… …）
当n=3时可得波的速率为
故选A。
14．（2021·天津·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度 ， 时位于坐标原
点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是 时的波形（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由图中可以看出该波的波长为 ，根据
可知该列波的周期为
又因为 时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当 时经历了1.5T，所以此时位于
坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B选项正确。
故选B。
15．（2021·北京·高考真题）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位
置。下列判断正确的是（ ）A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小 D．此时K质点的加速度比L质点的小
【答案】D
【解析】AB．由题知K质点比L质点先回到平衡位置，则K质点应向下振，再根据“上坡、下坡”法可
知，该波应沿x轴正方向传播，A、B错误；
C．由AB选项可知K质点应向下振，而L质点在波谷处，则L质点的速度为0，故此时K质点的速度比L
质点的大，C错误；
D．由于质点在竖直方向做机械振动，根据
F = - ky
F = ma
结合波图像可看出
y > y
L K
则，此时K质点的加速度比L质点的小，D正确。
故选D。
16．（2021·浙江·高考真题）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同
一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振
幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和
乙所示的波形。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
【答案】C
【解析】AB．甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误；
CD．乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的波形，所以C正确；D错误；
故选C。
17．（2021·浙江·统考高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，
在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波
形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔
为0.12s，下列说法正确的是（ ）
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m
【答案】D
【解析】A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，选项A错误；
B．从波形1到波形5经历的时间为 ，则
可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为
T=0.96s
选项B错误；
C．绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，选项C错误；
D．AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为 和 ，则 两波源到A点
和C点的路程差之差的绝对值是
选项D正确。
故选D。
18．（2020·北京·统考高考真题）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振
动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A．该横波沿 轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿 轴正方向移动
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
【答案】B
【解析】AB．由图可知乙质点L的振动情况，该时刻质点L向y轴正方向振动。根据上下坡法或者平移法
可知，该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，故A错误，故B正确；
C．质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，故C错误；
D．该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为-y方向，质点M加速度为+y方向，故D错误。
故选B。
19．（2020·天津·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T， 时的波形如图所示。
时（ ）
A．质点a速度方向沿y轴负方向
B．质点b沿x轴正方向迁移了1m
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为-5cm
【答案】C
【解析】经过 周期，波向右传播了 ，波形如图所示A．由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；
B．质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；
C．质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；
D．质点d的位移为5cm，D错误。
故选C。
20．（2020·山东·统考高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知 处质点的振动
方程为 ，则 时刻的波形图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】AB．根据题意可知， 时，在 处的质点处于
则此时该质点位于平衡位置，下一时刻，该质点向上运动，故AB错误；
CD．根据题意，横波沿 轴负方向传播，根据同侧法判断可知，C错误，D正确。
故选D。
21．（2019·北京·高考真题）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（
）A．此刻a的加速度最小
B．此刻b的速度最小
C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
【答案】C
【解析】由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向．
由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此
时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质
点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运
动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误．
22．（2015·上海·统考高考真题）如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，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．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
【答案】B
【解析】拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的
频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据 ，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，
反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故A错误，B正确．C、D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道质点振动的频率与波传播的频率相等，以及掌握波发生明显衍射的条件：孔
缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．
23．（2015·福建·高考真题）简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为 。若某时刻在波的传
播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为 ，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波
形中质点a最早到达波谷的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由A中图可知，波长 ，周期
由图知质点a向上振动，经 第一次到达波谷，用时
由B中图可知，波长 ，周期
由图知质点a向下振动，经 第一次到达波谷，用时
由C中图可知，波长 ，周期
由图知质点a向上振动，经 第一次到达波谷，用时
由D中图可知可得
则周期
由图知质点a向下振动，经 第一次到达波谷，用时
所以D波形中质点a最早到达波谷。
故选D。
24．（2018·北京·高考真题）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P
运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是：
A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m
【答案】B
【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：
同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则：
整理可以得到：
当 时，
当 时， ，故选项B正确，ACD错误．
点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，
再求解处波长的特殊值．25．（2017·天津·高考真题）手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质
点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图，绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L，t=0时，
O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（ ）
A．该简谐波是纵波
B．该简谐波的最大波长为2L
C． 时，P在平衡位置上方
D． 时，P的速度方向竖直向上
【答案】C
【解析】A．绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向
在同一直线上，故A错误；
B．根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O点的距离应为
，其中n=0、1、2……
波长为
可知当n=0时有波长的最大值，为
故B错误；
CD．0~ 内P由平衡位置振动到波峰， ~ 内P由波峰回动到平衡位置，可知 时P在平衡位置上
方向上振动， 时P在平衡位置上方向下振动，故C正确，D错误。
故选C。
26．（2017·北京·高考真题）物理学原理在现代科技中有许多重要应用，例如，利用波的干涉，可将无线
电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ 和λ 的无线电波。飞机降落过程中，当接
1 2
收到λ 和λ 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是( )
1 2
A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
【答案】C
【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处光程差
为零，干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的 和 的信号都保
持最强时，表明飞机已对准跑道。
A．干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误；
B．由于无线电波以光速传播，根据 知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，
故B错误；
CD．空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍。所以两种电波的波峰与波峰
叠加最强分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以无线电波各自在空间的强弱分布不重合，不过中垂线都是加强
点，故C正确，D错误。
故选C。
27．（2015·四川·高考真题）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙
两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一
个波峰。这列水面波
A．频率是30Hz B．波长是3m C．波速是1m/s D．周期是0.1s
【答案】C
【解析】A．木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，即波传播方向上的质点每分钟完成30
次全振动，因此其频率为
f= 0.5Hz故A错误；
B．又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以
sAB=
解得波长为
λ= =2m
故B错误；
CD．周期为
T= s=2s
根据波长、波速、周期间关系可知，这列水面波的波速为
v= = m/s=1m/s
故C正确，D错误。
故选C。
28．（2015·上海·统考高考真题）一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v，周期为T，振幅为A．绳上两
质点M、N的平衡位置相距四分之三波长，N位于M右方．设向上为正，在t=0时刻M位移为 ，且向
上运动；经时间t（ ），M位移仍为 ，但向下运动，则（ ）
A．在t时刻，N恰好在波谷位置
B．在t时刻，N位移为负，速度向上
C．在t时刻，N位移为负，速度向下
D．在2t时刻，N位移为 ，速度向下
【答案】C
【解析】ABC．因为波向右传播，当 时M在波峰位置时，N点在平衡位置且向下振动，当M点由波峰向
平衡位置运动过程中，N点就由平衡位置向波谷运动，所以经过时间t，M点的位置是 时，N点在平衡
位置下方，向下运动，还没有到达波谷，AB错误，C正确；D．M点经过 时间从 运动到波峰，所以从 运动到平衡位置的时间小于 ，所以M点从平衡位置
向下运动，到返回平衡位位置向上运动过程中，N点就从波谷向波峰运动，经过2t后，M点在平衡位置的
下方，所以N点速度方向向上，D错误。
故选C。
29．（2015·北京·高考真题）周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质
点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）
A．沿x轴正方向传播，波速v=20m/s B．沿x轴正方向传播，波速v=10m/s
C．沿x轴负方向传播，波速v=20m/s D．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s
【答案】B
【解析】横波的振动方向与传播方向垂直，已知P点的振动方向向下，由同侧法可知传播方向右，而读图
得波长 ， ，则波速 ，故选项B正确．
【考点定位】横波的性质、机械振动与机械波的关系．
30．（2014·上海·统考高考真题）一系列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位
置相距3/4波长，B位于A右方．t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位
置
A．上方且向上运动 B．上方且向下运动
C．下方且向上运动 D．下方且向下运动
【答案】D
【解析】试题分析： A、B之间的距离为 ， 时刻后再经过 ，根据波形图自左向右平移 ，可知
此时质点B的振动与 时刻质点A右侧 的振动情况相同，根据相差半个波长振动步调相反可判断此
时质点B位于平衡位置下方且向下运动，选项D对．
考点：机械波
31．（2014·四川·高考真题）电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是
（ ）A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
【答案】C
【解析】A．任何波都能发生衍射现象，故A错误；
B．常用的遥控器是通过发出红外线脉冲信号来遥控的，故B错误；
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度，故C正确；
D．由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值不变，故D错误。
故选C。
32．（2014·安徽·高考真题）一简谐横波沿x轴正向传播，图1示t=0时刻的波形图，图2是介质中某质点
的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是（ ）
A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m
【答案】C
【解析】由题图2可知，该质点在t=0时刻竖直方向的坐标为-0.1m＞y＞-０.2m，并且向y轴负方向运动，
由题可知波向x轴正方向运动，综上可知，该质点的坐标值可能为2.67m＞x＞2m之间，故选C．
33．（2015·天津·高考真题）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A．b两质点的横坐标分别为
和 ，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B．质点a经过4s振动的路程为4m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向D．质点a在t=2s时速度为零
【答案】D
【解析】根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，A错．由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振
动的路程为1m，B错．波沿-x传播可以判定a沿-y方向运动，C错．经过2秒质点振动四分之一周期，a
质点刚好运动到最大位移处速度为零，D正确．
考点：机械振动与机械波
34．（2014·福建·高考真题）在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振
动图象，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】AC．因为介质中所以质点起振的方向都与振源起振的方向相同，由振动图象知波源开始振动的方
向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，根据上下波法可判断，A、C
错误；
BD．由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误；D正确。
故选D.
35．（2014·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．机械波的振幅与波源无关
B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定
C．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反
D．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关
【答案】B
【解析】A．机械波的振幅描述振动的能量，故与波源有关，A错误；
B．机械波传播速度由介质决定，B正确；C．静摩擦力的方向与相对运动的方向相反，C错误；
D．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，D错误。
故选B。
36．（2014·四川·高考真题）如图，甲为t=1s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动
图像，距该质点 处质点的振动图像可能是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】试题分析： 由题意知 m， s，由乙图知 s时在y轴负向且向下运动，满足该条件的
点有两个，如图所示，
无论向左传 0.5m的图（1），还是向右传 0.5m的图（2），都可确定在 s时沿波的传播方向上
据质点该 0.5m处，质点都在y轴正向且向下运动，满足题意的选项只有A选项正确．
考点：波的图象 振动图象 波的周期性
37．（2014·天津·高考真题）平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s，平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q
的x轴坐标分别为 ，当S位移为负且向-y方向运动时，P、Q两质点的（ ）
A．位移方向相同、速度方向相反 B．位移方向相同、速度方向相同
C．位移方向相反、速度方向相反 D．位移方向相反、速度方向相同
【答案】D
【解析】由题意可知，此波的波长为
则
当波源位移为负且向-y方向运动时，P质点位移为负，速度沿＋y方向；
而
故Q质点位移为正，速度沿＋y方向，故D正确，ABC错误。
故选D。
二、多选题
38．（2023·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
【答案】BD
【解析】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；
C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；
D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D
正确。
故选BD。
39．（2023·全国·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是 时刻的波形图；P是介质中位
于 处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）A．波速为
B．波向左传播
C．波的振幅是
D． 处的质点在 时位于平衡位置
E．质点P在0~7s时间内运动的路程为
【答案】ABE
【解析】A．由图a可知波长为4m，由图b可知波的周期为2s，则波速为
故A正确；
B．由图b可知t=0时，P点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故B正确；
C．由图a可知波的振幅为5cm，故C错误；
DE．根据图a可知t=0时x=3m处的质点位于波谷处，由于
可知在t=7s时质点位于波峰处；质点P运动的路程为
故D错误，E正确；
故选ABE。
40．（2023·辽宁·统考高考真题）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准
速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。
下列现象的物理原理与之相同的是（ ）
A．插入水中的筷子、看起来折断了B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
C．驶近站台的火车，汽笛音调变高
D．振动音叉的周围，声音忽高忽低
【答案】BD
【解析】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原
理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该
问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；
振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。
故选BD。
41．（2022·浙江·统考高考真题）位于 的波源p从 时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正
负方向传播，在 时波源停止振动， 时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置
，质点b的平衡位置 。下列说法正确的是（ ）
A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B． 时，波源的位移为正
C． 时，质点a沿y轴负方向振动
D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m
【答案】BD
【解析】A．波从波源发出后，向 轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故
A错误；
B．由图可知，波的波长
由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得
解得根据同侧法可知，波源的振动方向向上， 即 时，波源振动了2s，则任何一个点起振以后
都应该振动2s，可知坐标原点在2.1s时刚好振动了2s即5个周期，此时其振动方向向上，波源向上振动，
位移为正，故B正确；
C．波的波速
波源停止振动，到质点 停止振动的时间
即质点 还在继续振动， 到 经过时间 即 ，结合图象可知质点a位移为正
且向 轴正方向运动，故C错误；
D．波传到 点所需的时间
在0到2s内，质点 振动的时间为
质点b运动总路程
故D正确。
故选BD。
42．（2022·山东·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如
图所示。当 时，简谐波的波动图像可能正确的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】AC
【解析】由O点的振动图像可知，周期为T=12s，设原点处的质点的振动方程为
则
解得
在t 时刻
=7s
因
则在t=7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向
左传播，则波形如A所示。
故选AC。
43．（2022·浙江·统考高考真题）两列振幅相等、波长均为 、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传
播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距 ，则（ ）A． 时，波形如图2甲所示
B． 时，波形如图2乙所示
C． 时，波形如图2丙所示
D． 时，波形如图2丁所示
【答案】BD
【解析】A．根据波长和波速的关系式为
则 时，两列波各种向前传播的距离为
故两列波的波前还未相遇，故A错误；
B． 时，两列波各种向前传播的距离为
故两列波的波前刚好相遇，故B正确；
C． 时，两列波各种向前传播的距离为根据波的叠加原理可知，在两列波之间 的区域为两列波的波形波谷相遇，振动加强， 处的波谷
质点的位移为2A，故C错误；
D． 时，两列波各种向前传播的距离为
两列波的波峰与波谷叠加，位移为零，故D正确；
故选BD。
44．（2021·湖北·统考高考真题）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实
线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1 s
C．波的传播速度大小为13 m/s
D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
【答案】AC
【分析】本题考查机械波的形成与传播
【解析】A．由题意，x =0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm，则结合图可知t =0时刻x =0
处的质点沿y轴的负方向运动，则由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿x轴的正方
向，故A正确；
BC．由题意可知，t=1s为 ，解得
由图可知
则故C正确，B错误；
D．由同侧法可知t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴正方向运动，故D错误。
故选AC。
45．（2021·山东·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为 时的波形图，虚线为
时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】AC
【解析】机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。
AB．若机械波沿 轴正方向传播，在 时 点振动方向竖直向上，则传播时间 满足
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当 时，解得周期A正确，B错误；
CD．若机械波沿 轴负方向传播，在 时 点处于波谷，则
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当 时，解得周期
C正确，D错误。
故选AC。
46．（2021·湖南·高考真题）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t =
0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图
（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（ ）
A．该波从A点传播到B点，所需时间为
B． 时， 处质点位于波峰
C． 时， 处质点振动速度方向竖直向上
D． 时， 处质点所受回复力方向竖直向上
E． 处质点起振后， 内经过的路程为
【答案】ACE
【解析】A．由图a、b可看出，该波的波长、周期分别为
λ = 10m，T = 4s
则根据波速公式
v = = 2.5m/s则该波从A点传播到B点，所需时间为
t = s = 4s
A正确；
B．由选项A可知，则该波从A点传播到B点，所需时间为4s，则在t = 6s时，B点运动了2s，即 ，则
B处质点位于波谷，B错误；
C．波从AE波面传播到C的距离为
x =(10 - 10)m
则波从AE波面传播到C的时间为
t =
则t = 8s时，C处质点动了3.1s，则此时质点速度方向向上，C正确；
D．波从AE波面传播到D的距离为
x=(102-10)m
则波从AE波面传播到C的时间为
t =
则t = 10s时，C处质点动了8.3s，则此时质点位于z轴上方，回复力方向向下，D错误；
E．由选项A知
T = 4s，12s = 3T
一个周期质点运动的路程为4cm，则3T质点运动的路程为12cm，E正确。
故选ACE。
47．（2017·全国·高考真题）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为
t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）
A．波长为2 m
B．波速为6 m/s
C．频率为1.5 HzD．t=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰
E．t=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置
【答案】BCE
【解析】A．由题图可知，该波波长λ=4 m，A项错误；
B．波速
B项正确；
C．T＞0.5 s，则由题图知波在0.5 s内沿x轴正方向传播的距离为 ，传播时间
频率
C项正确；
D．1 s= T，t=1 s时，x=1 m处的质点处于波谷，D项错误；
E．2 s=3T，t=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置，E项正确。
故选BCE。
