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专题 15 机械波
1.（2024年新课标考题）6. 位于坐标原点O的波源在 时开始振动，振动图像如图所示，所形成
的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在 处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位
置，则（ ）
A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在 处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置
2.(2024年江苏卷考题) 7. 如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB， 时刻在O点的水面
给一个扰动，t时刻A开始振动，则B振动的时刻为（ ）
1
A. t B. C. 2t D.
1 1
3.（2024年安徽卷考题）3. 某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小
相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ）
A. 在 处开始相遇 B. 在 处开始相遇
C. 波峰在 处相遇 D. 波峰在 处相遇
4.（2024年广东卷考题）3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为 ， 时的波形如图所
示。 时， 处的质点相对平衡位置的位移为（ ）.
A 0 B. C. D.
5.(2024年河北卷考题)5.如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动
机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架
的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的 图像．已知轻杆在竖直面内长 ,电动
机转速为 ．该振动的圆频率和光点在 内通过的路程分别为（ ）
A. B. C. D.
6.（2024年江西卷考题）6. 如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实
验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、
（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为 。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺
陷深度d,下列选项正确的是（ ）
A. 振动减弱； B. 振动加强；
C. 振动减弱； D. 振动加强；
7.（2024年湖南卷考题）2．如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自
右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距 ， 时刻A点
位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（ ）A．波长为 B．波速为
C． 时刻，B点速度为0 D． 时刻，A点速度为0
8.(2024浙江1月卷考题)10. 如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于
同一水平杆上，间距为 ，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为 ，小球和光源做小振幅运动时，在观测
屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A. 时刻小球向上运动 B. 时刻光源的加速度向上
C. 时刻小球与影子相位差为 D. 时刻影子的位移为
9.（2024全国甲卷考题）15. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为 ， 时刻的波形曲线如图所
示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速为
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 时质点a和质点c 的运动方向相反
D. 时介质中质点a向y轴负方向运动
E. 时介质中质点b的速率达到最大值
10.（2024年山东卷考题）9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为
2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的
是（ ）A. t=0.5s时，P偏离平衡位置 位的移为0
B. t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为
C. t=1.0s时，P向y轴正方向运动
D. t=1.0s时，P向y轴负方向运动
12.(2024浙江1月卷考题)15. 在如图所示的直角坐标系中， 平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴
垂直纸面向外）。在介质I中的 （0， ）处有一点波源，产生波长为 、速度为v的波。波传到介质
Ⅱ中，其速度为 ，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰
好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（ ）
A. 介质Ⅱ中波的频率为 B. S点的坐标为（0， ）
C. 入射波与反射波在M点相干减弱 D. 折射角 的正弦值
13.（2024年北京卷考题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手
机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲
线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A． 时，弹簧弹力为0
B． 时，手机位于平衡位置上方
C．从 至 ，手机的动能增大
D．a随t变化的关系式为
14.（2024年广西卷考题）11．单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
(1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中 不
变；
(2)用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为 ；
(3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开 的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简
谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系
为 。
15.（2024年甘肃卷考题）5. 如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取 ，下列说法正确的是
（ ）
A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零
C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同16.（2024·福建·高考真题）某简谐振动的 图像如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．振幅 B．频率
C． 时速度为0 D． 时加速度方向竖直向下
一、单选题
1．（2024·江西上饶·模拟预测）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，在 时刻的波形如
图所示，P、Q是波传播路径上的两个质点，此时质点P在平衡位置，质点Q的位移为 ，质点P比质
点Q振动超前0.3s，则下列判断正确的是（ ）
A．质点P的平衡位置坐标为 B．波的传播速度为
C．质点Q在 内运动的路程为10cm D．质点P的振动方程为
2．（2024·黑龙江·三模）一列简谐横波在t=0时的波形如图中实线所示，t=1s时的波形如图中虚
线所示，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长为8m
B．平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相同C．若波向右传播，则波的最大频率为0.25Hz
D．若波向左传播，则波的传播速度大小为6m/s
3．（2024·河南·二模）如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降
噪。波长为 的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传
播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10 ，下列说法正确的是（ ）
A．该降噪器是利用波的衍射原理设计的
B．通道②的长度可能为8.5
C．通道②的长度可能为8
D．该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用
4．（2024·北京大兴·三模）一列沿着x轴传播的横波，在 时刻的波形如图1所示，图1中Q点
的振动图像如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为4m/s B．波沿x轴负方向传播
C．质点Q振幅为13cm D．质点P经过1s沿x轴正方向移动2m
5．（2024·北京海淀·二模）位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的
简谐波，t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。图中能正确描述x=2m处质点振动
的图像是（ ）
A． B．C． D．
6．（2024·湖北武汉·模拟预测）图（a）是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=4s时的波形图，
M、N是介质中的两个质点，其平衡位置分别位于x=2m、x=8m处，图（b）是质点N的振动图像。下列说法
正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波的传播速度大小为0.5m/s
C．t=5s时，M、N的速度大小相等，方向相同
D．t=7s时，M、N的加速度大小相等，方向相反
7．（2024·山东菏泽·二模）在同一水平面上有两个波源P和Q，沿垂直水平面方向同时开始振动，
振幅分别为A和2A，经过半个周期，P和Q同时停止振动，此时C点处于波峰位置，D点处于波谷位置。一
段时间后，M点先后出现了两次振动， ， ， ，则（ ）
A．两列波的波长均为2L
B．M点振动的总路程为6A
C．两列波相遇后，波速均发生改变
D．若两波源一直振动，P和Q连线上的振动加强点始终处于波峰或波谷位置
8．（2024·辽宁大连·二模）两个振动情况完全相同的波源，在同一介质中形成的两列波相遇后，
某一时刻在它们的重叠区域形成如图所示的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，图中P点恰好处于
两条实线的交点上，Q点恰好处于实线和虚线的交点上，M是P、Q之间连线上的一点（图中未画出），下
列说法正确的是（ ）
A．P点总是在最大位移处
B．M点不可能是振动加强点C．P、Q之间的距离一定等于半个波长
D．若将波源S向S稍微靠近，P点的振幅一定不变
1 2
9．（2024·辽宁丹东·二模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波， 时位于坐标原点的质点从平
衡位置沿y轴正方向运动，其位移随时间的变化关系为 ，则在 时的波形可能是
（ ）
A． B．
C． D．
10．（2024·河北·三模）一列简谐横波的波形图如图所示，实线为 时的波形图，虚线为
时的波形图，平衡位置位于 的质点在此过程中运动方向改变了一次，下列说法正确的是
（ ）
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．波源振动的周期为
C．该简谐横波传播的速度大小为
D．平衡位置位于 处的质点在 时的速度方向为y轴正方向
11．（2024·全国·模拟预测）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 时的波形图，此
时平衡位置位于 处的质点刚好要起振，质点P、Q、R对应的纵坐标分别为 、 、 。已
知该波的周期 ，下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴正方向
B．质点R的相位比质点 的相位落后C．质点P和质点Q可能同时位于平衡位置
D．在 时，平衡位置位于 处的质点从平衡位置向y轴负方向运动
12．（2024·广东·三模）现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超
声波在 时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则（ ）
A．超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象
B．舰艇行驶速度越快，声呐发出超声波的频率越大
C．超声波沿x轴负方向传播，波速为1500m/s
D．坐标原点处质点在 时相对平衡位置的位移为2.5×10-6m
13．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图甲所示，在x轴上有两个波源S 和S，两波源在纸面内
1 2
做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均
为0.25m/s，则（ ）
A．两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象
B．x=0m处的点为振动减弱点，振幅为2m
C．x=1m处的点为振动加强点，振幅为6m
D．两波源的连线间（不含波源）有12个振动加强点，且位移均恒为6m
14．（2024·辽宁丹东·一模）如图所示，一列沿 轴负方向传播的机械波在 时刚好传到
处，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速 ，下列说法正确的是
（ ）A．此波的波长为
B．此机械波的波源起振方向沿 轴负方向
C．再经过 处的质点传播到 处
D． 时间内， 处的质点通过的路程小于
二、多选题
15．（2024·海南·高考真题）一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气
中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是
（ ）
A．在水中传播频率会改变
B．由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s
C．在空气中波长为0.85m
D．在水中的波长为5m
16．（2024·山东聊城·三模）一列简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，a、b两质点的平衡位置
分别为 、 ，从图甲所示时刻开始计时，b质点的振动图像如图乙所示。下列说法中正确的
是（ ）
A．此横波的传播速度大小为3m/s
B． 处的质点在13.5s时第2次出现波峰
C．质点a在1s时速度最大且速度方向沿y轴正方向
D．质点a在0~4.5s内运动的路程为
17．（2024·湖北武汉·二模）波源 和 垂直于纸面做简谐运动，振动周期相同，但步调正好相
反，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在 时的俯视图，实线圆表示波
峰，虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A．两简谐波的波速为0.15m/s
B．图甲中的B点为振动减弱点
C．图乙可能是A点的振动图像
D． 时刻，C点可能位于波谷
18．（2024·江西赣州·二模）如图所示，左图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比
赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在 时的波形如
右图所示。介质中 处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为 。则下列说法正
确的是（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的传播速度为
C． 时， 处的质点振动位移为
D． 时， 处的质点振动位移为
19．（2024·青海西宁·三模）如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在 时刻的波动图
像，乙图为 处质点P的振动图像，质点M位于 处。下列判断正确的是（ ）
A．此波在向x轴负方向传播B．该波的传播速率为
C．经过 时间，质点P沿波的传播方向移动
D．质点M从图示位置开始运动路程为 时，所需的时间为
E．质点M、P在y轴的最大位移差为
20．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡
位置相距4m的A、B两质点，已知波的传播方向由B指向A，图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则
这列波的波速可能为（ ）
A． B．12m/s C．40m/s D．60m/s
21．（2024·河北·三模）如图是一列沿着x轴传播的机械波上一个质点A的振动图像，在x轴上另
有一质点B，A、B两点平衡位置之间的距离为8m，B点的振动“步调”始终与A点相反，下列说法正确的
是（ ）
A． 时A点向 方向运动 B． 时B点向 方向运动
C．这列波的波速不大于 D．这列波的波长不小于16m
22．（2024·山东青岛·三模）如图甲，某同学取一根柔软的长细绳，用手握住绳子左端连续上下抖
动，形成一列向右传播的简谐波，以长绳左端点 为原点建立水平向右的 轴，如图乙。 时绳的左端
点开始上下振动，振动图像如图丙所示。 时停止抖动长绳，在这段时间内绳上 处的质点 运
动的路程为40cm。关于这列绳波，下列说法正确的是（ ）
A．该列绳波的波长为4m
B． 时， 处质点的动能最大C． 时， 处质点处于波谷位置
D． 时， 处质点运动的总路程为70cm
23．（2024·河南·二模）如图所示，x轴上有两个波源S、S，位置坐标分别为-6m、6m，两个波源
1 2
形成的简谐横波已沿x轴稳定传播，波速均为1m/s，形成了稳定的干涉。从某时刻开始，波源S的振动方
1
程为 ，波源S的振动方程为 ，x轴上A点的位置坐标为
2
0.5m，则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的波长均为2m B．2s内，A点走过的路程为40cm
C．SS连线间共有6个振动加强点 D．SS连线阃共有7个振动减弱点
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24．（2024·甘肃张掖·一模）如图甲，在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中
医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻
重缓急。如图乙，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为 ，A、B两
质点运动的方向始终相反，波长大于0.6m。 时刻，朱紫国国王搭上丝线图中的质点A，质点A开始振
动，其振动图像如图丙所示，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播。关于该机械波，下列说法正确的是（
）
A．波速为1.6m/s
B． 时，质点C第一次运动到波峰
C．在 到 内，质点B通过的路程为3.5mm
D．若孙悟空将丝线的另一端搭在自己的脉搏上，他的脉搏振动频率为1Hz，则丝线中两列波相遇
时能发生稳定的干涉现象
25．（2024·青海西宁·二模）如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19为介质中间隔相等的质
点，下列说法正确的是（ ）A．机械波在均匀介质中沿传播方向一定匀速传播，其传播速度即波速是定值
B．质点3与质点15的振动情况有时一致，有时不一致
C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性
D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波
长的整数倍
E．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为一个波
长的整数倍
三、解答题
26．（2024·河北保定·三模）如图所示，A、B、C是水面上直角三角形的三个顶点， ，
， 。某时刻起，A点开始在竖直方向做周期为T的简谐运动（起振方向向下），产生的波
在水面传播，当波刚传到C点时，B点第一次到达波峰。求：
（1）该波的波长 ；
（2）该波的传播速度v。
