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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，t1时刻A 开始振动，则B 振动的时刻为（ ）
A. t1
B.
C. 2t1
D.
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（ ）
1
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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（ ）
2
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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
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（ ）
3
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A. t=0.5s 时，P 偏离平衡位置
位移为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（ ）
4
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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
5
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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
6
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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．
7
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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
8
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C．P、Q 之间的距离一定等于半个波长
D．若将波源S1向S2稍微靠近，P 点的振幅一定不变
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
9
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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S1和S2，两波源在纸面内
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
（ ）
10
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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（ ）
11
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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
12
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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
13
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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S1、S2，位置坐标分别为-6m、6m，两个波源
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S1的振动方
程为
，波源S2的振动方程为
，x 轴上A 点的位置坐标为
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．S1S2连线间共有6 个振动加强点
D．S1S2连线阃共有7 个振动减弱点
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（ ）
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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。
15
