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专题16 机械波
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 机械波
传播
（5 年几考）
2024 年高考全国理综甲卷：波动图像；
2024 年高考广东卷：波动图像；
2024 年高考湖南卷：健身者在公园以每分钟60
次的频率上下抖动长绳；
2024 高考全国理综新课程卷：位于坐标原点O
的波源在
时开始振动，给出振动图像，考
查机械波；
2023 高考上海卷：机械波传播；
1. 机械波高考考查频率较高的知
识主要表现在给出波动图像，或
给出波源或介质中某点的振动图
像，波动传播速度计算，介质中
质点位移、路程等一直是考查的
热点。
2. 机械波叠加、机械波干涉、衍
射、多普勒效应等可能单独考
查，也可能与波动图像有机结合
考查。
考点2 机械波
干涉、衍射、
多普勒效应
（5 年几考）
2024 年高考江西卷：利用超声波可以检测飞机
机翼内部缺陷。
2023 年6 月高考浙江卷：声波叠加；
2023 年高考选择性考试辽宁卷： “球鼻艏”两
列波的叠加；
考点01 机械波传播
1. （2024 年高考广东卷）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.
2. （2024 年高考湖南卷）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
3. （2024 年高考全国理综甲卷）（1）. 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
4.（2024 高考全国理综新课程卷）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（ ）
2
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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
5. （2023 高考海南卷）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
6．（2023 全国高考新课程卷）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
7．（2023 年6 月高考浙江选考科目）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
7.
8. （2023 高考湖北卷） 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
3
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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.
9（5 分）（2023 高考全国乙卷） 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
10. （2023 天津卷）一列机械波的波源是坐标轴原点，从
时波源开始振动，
时波形如图，则
下列说法正确的有（ ）
4
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A. 在这种介质中波速
B.
处质点在
时位于波谷
C. 波源振动方程
D.
处质点半个周期内向左位移半个波长
11. （2022 新高考福建卷）艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动
长绸带的一端，绸带自左
向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P 点运动方向
____________（填“向上”“向下”“向左”或“向右”）。保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生
更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应____________（填“增大”“减小”或“保持不
变”）。
12．（2023 高考北京卷）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．
时波源开
始振动，其位移y 随时间t 变化的关系式为
，则
时的波形图为（ ）
13. （2022 高考辽宁物理）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（ ）
5
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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
14. （2022 高考上海）在同一介质中有a、b 两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为fa和
fb，波长分别为λa和λb，则（ ）
A. λa＞λb, ，fa＞fb，
B. λa＞λb, ，fa＜fb，
C. λa＜λb, ，fa＞fb，
D. λa＜λb, ，fa＜fb，
15. （2022 山东物理）一列简谐横波沿x 轴传播，平衡位置位于坐标原点O 的质点振动图像如右图所示。
当
时，简谐波的波动图像可能正确的是（ ）
A.
B.
6
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C.
D.
16. （2022 高考河北）一列简谐横波沿x 轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q 两质点，坐
标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P 点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为
______m，经过______s，Q 点第一次到达正向最大位移处。
17.（1）（2022·全国理综甲卷·34（1））（5 分）一平面简谐横波以速度
沿x 轴正方向传播，
时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A 在
时刻的位移
。该波
的波长为_______m，频率为______
。
时刻，质点A_______（填“向上运动”“速度为零”或
“向下运动”）。
18（2022·高考广东物理）（6 分）如图15 所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一
列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M 处的质点将运动至__________（选填“N”“P”
或“Q”）处。加快抖动，波的频率增大，波速__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
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19（1）（4 分）（2022 重庆高考）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
考点02 机械波干涉、衍射和多普勒效应
1 （2024 年高考江西卷）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（ ）
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A. 振动减弱；
B. 振动加强；
C. 振动减弱；
D. 振动加强；
2．（2023 年6 月高考浙江选考科目）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
3. （2023 年高考选择性考试辽宁卷） “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
4 （2023 高考湖南卷）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（ ）
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A. 这三列波的波速均为
B.
时，
处
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
5、（2023 高考全国甲卷）（10 分）分别沿x 轴正向和负向传播的两列简谐横波PQ 的振动方向相同，振幅
均为5cm，波长均为8m，波速均为4m/s。t==0 时刻，P 波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置
向下振动；Q 波刚好传播到x=10m 处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
（i）在答题卡给出的坐标图上分别画出PQ 两列波在t=2.5s 时刻的波形图（P 波用虚线，Q 波用实线）
（ii）求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
6. （2022 天津学业水平选择性考试） 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
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7.（2022·全国理综乙卷·34）（1） 介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源
和
，二者做简谐运
动的振幅相等，周期均为
，当
过平衡位置向上运动时，
也过平衡位置向上运动．若波速为
，
则由
和
发出的简谐横波的波长均为______m。P 为波源平衡位置所在水平面上的一点，与
、
平
衡位置的距离均为
，则两波在P 点引起的振动总是相互______（填“加强”或“削弱”）的；当
恰
好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点______（填“向上”或“向下”）运动。
9. （2022 年1 月浙江选考）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
10．（2022 年6 月浙江选考）位于x=0.25m 的波源P 从t=0 时刻开始振动，形成的简谐横波沿x 轴正负方
向传播，在t=2.0s 时波源停止振动，t=2.1s 时的部分波形如图所示，其中质点a 的平衡位置
xa=1.75m，质点b 的平衡位置xb=－0.5m。下列说法正确的是
11
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A．沿x 轴正负方向传播的波发生干涉
B．t=0.42s 时，波源的位移为正
C．t=2.25s 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
12
