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专题十五 《机械波》信息优化卷（基础A）
----备战2024 年高考物理一轮复习单元信息优化AB 卷
（原卷版）
（考试时间90 分钟 试卷满分100 分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019） 选择性必修第一册 第三章《机械波》
第 Ⅰ 卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不
答的得0 分。
1．舞蹈演员在排练现场通过蹲起模拟从左向右传播的波（视为简谐波），某时刻的波形如图所示。相邻
演员间隔
，16 个间隔构成一个完整的波形，演员从蹲下的最低位置到站直经历的时间为8 个音乐节
拍，每个节拍时长固定。下列说法正确的是（ ）
A．演员模拟的“波”波长为4m
B．演员模拟的“波”周期为8 个音乐节拍
C．该时刻第5 个演员正在下蹲，第13 个演员正在起立
D．该时刻后，第9 个演员的蹲起方向与第33 个始终相反
2．降噪耳机的原理是在耳机内设有麦克风，用来采集周围环境中的噪声信号，在此基础上耳机处理器能
够预测下一时刻的噪声并产生相应的抑噪信号再由耳机放出，可以有效降低噪音。下列说法正确的是（
）
A．该降噪原理是声波的多普勒效应
B．抑噪信号与噪音信号频率可能不同
C．抑噪信号与噪音信号振幅相同，降噪效果最好
D．抑噪信号与噪音信号在相遇点相位相同，降噪效果最好
3．“甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等，健身者把绳子的一端固定，用手握住绳子的另
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一端，健身者根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，绳子就在竖直面内形成波形，某
时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．手握住绳子的握点O 的起振方向向下
B．若手上下振动的频率减小，则该波的波长将变小
C．若手上下振动的频率增大，则绳波传到固定端的时间变短
D．若手上下振动的频率减小，则绳波传到固定端的时间变短
4．如图所示为声悬浮仪，当上、下两超声波发生器产生的振幅相同、频率相同的超声波在二者之间相遇
形成稳定干涉，就可以使轻质泡沫颗粒在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态。若相邻两个轻质泡沫颗粒
间的距离为
（为半个波长），两列超声波的传播速度均为
。则超声波的频率为（ ）
A．17000Hz
B．34000Hz
C．68000Hz
D．85000Hz
5．两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源
产生的波沿
轴正方向传播，波源
产生的波沿
轴负方向传播。
时刻某一波源先开始振动，
时
间的波形图如图
所示。此时平衡位置位于
和
的两个质点都在波峰位置。下列说法正确的是（ ）
A．波源
先振动且起振方向向下
B．沿
轴负方向传播的
波波速为10m/s
C．再经过0.2s，
的质点纵坐标为5cm
D．两列波可以发生稳定的干涉现象
6．战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎，晃动战绳的一端使其上下振动（可视为简谐运动）可以
形成如图甲所示的横波。以波源的平衡位置为坐标原点，图乙为某同学在晃动战绳过程中某时刻的波形
图，此时波刚好传到
处，a、b、c 为沿波传播方向上的质点。若手晃动的频率为0.5 Hz，从该时刻
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开始计时，则下列说法正确的是（ ）
A．质点a 会随波一起沿x 轴正方向移动
B．
时，质点a 的振动方向向下
C．
时，质点b 的速度最大
D．
时，这列波刚好传播到质点c
7．如图所示，在同一均匀介质中有S1、S2两波源。这两个波源的频率和振动步调都相同。S1、S2之间的距
离为一个波长
，以S1为圆心，以
为半径画圆，B 点为S2、S1延长线与圆的交点。则在该圆周上除S2点
外，共有振动加强点的个数为（ ）
A．5
B．4
C．3
D．2
8．如图是某机械波的波动图像，实线为t 时刻的波形，虚线为
时刻的波形，图示中
和
分别是t
时刻某波峰与
时刻相邻两波峰之间的距离。下列说法正确的是（ ）
A．该机械波一定沿x 轴正方向传播
B．该机械波的波长可能为
C．该机械波的传播速度可能为
D．该机械波的周期可能为
9．一轻质弹性绳呈水平状态，M 为绳的中点，现绳左、右两端点P、Q 同时开始上下振动，一段时间后产
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生的波形如图所示，若两列波的振幅均为A，下列判断正确的是________。
A．左、右两列波同时到达M 点
B．左、右两列波的频率之比为1：2
C．P、Q 两端点开始振动的方向相反
D．左、右两列波相遇时会产生明显的干涉现象
10．如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其波速大小均为v，
振幅均为A，波长均为
。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示，其中a、b
为此时相遇区域的左右端点，O 为ab 的中点，c 为aO 的中点。下列说法错误的是（ ）
A．此时a 质点具有向上的速度
B．两列波相遇过程中质点O 始终静止
C．两列波相遇过程中质点c 的总路程是
D．在整个过程中质点c 有
时间速度向下
11．如图甲，让一根足够长均匀软绳的绳端M 点在垂直于软绳的方向从t=0 开始做持续的简谐运动，软绳
上会形成横波波形。已知软绳端点M 的振动图像如图乙。在t=1.1s 时刻，M、N 平衡位置之间只有一个波
峰，且N 点处在平衡位置且向下运动，M、N 两点平衡位置之间距离d=0.6m。下列说法中正确的是
（ ）
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A．波上各质点的起振方向向下
B．该波的波长为0.6m
C．该波的波速为2m/s
D．t=0.55s 时，N 点位于波峰
12．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4 s
B．t＝6 s 时，B 处质点位于波峰
C．t＝8 s 时，C 处质点振动速度方向竖直向上
D．t＝10 s 时，D 处质点所受回复力方向竖直向上
第Ⅱ卷（非选择题）
二、计算题
13．（10 分）如图所示，平静水面上的警示浮球沿直线排列，相邻浮球之间的距离为10m，某时刻在岸边
扰动第一个浮球形成水波，2s 后第5 个浮球开始振动，又经过3s 第5 个浮球上下浮动了10 次。求：
（1）这列水波的波速大小；
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（2）这列水波的波长。
14．（10 分）一列简谐横波沿
轴方向传播，
时刻的波形如图甲所示，A、B、P 和Q 是介质中的4
个质点，
时刻波刚好传播到B 点。质点A 的振动图象如图乙所示，则：
（1）该波的传播速度是多大？
（2）从
到
，质点P 通过的路程为多少？
（3）经过多长时间质点Q 第一次到达波谷？
15．（10 分)如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演
中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x 轴方向传播的简谐横波，P、Q 为该波沿水平传播方向上相
距
的两个质点，且横波由P 传向Q。
时P 质点正经过平衡位置向上振动，Q 质点正处于波谷（未
画出），图丙为P 质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在
至
之间，袖子足够长且忽略传播时
振幅的衰减，求：
（1）质点P 振动的位移y 与时间t 的关系式；
（2）该水袖舞形成的简谐波的波速。
16．（10 分）80．2023 年8 月6 日凌晨2 时33 分，山东德州市平原县发生5.5 级地震，地震波既有纵波
（P 波）也有横波（S 波），纵波是推进波，横波是剪切波，地震波的纵波和横波频率相等。距离震源
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30km 的监测人员先感觉到上下颠簸，
＝3s 后感觉到左右摇晃，监测人员在左右摇晃时监测到了一列沿
x 轴负方向传播的地震横波。
时刻x 轴上在0～4.5km 区间内的波形如图中实线所示
s 时刻的波
形如图中虚线所示，已知该地震横波的周期T＞0.5s。求：
（1）该地震横波传播速度的大小；
（2）该地震纵波的波长。
17．（12 分）同一介质中有两振源P、Q，以其中先振动的振源开始振动作为计时起点，
时P、Q 之
间的波形如图所示，两列波的振幅分别为
、
。求
（1）Q 波源的振动频率；
（2）P 波源的振动方程；
（3）经过足够长时间，计算说明x 轴上
区间内振动最强点的个数。
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