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高考重点考点解读与针对性训练
第九章 机械振动和机械波
考点69 波的多解问题
【考点解读】
1.波的特点
(1)当Δt=nT(n=1,2,3,…)时,两个时刻波的波形相同,波传播的距离x=nλ。
(2)在波的传播方向上:①当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它
们的振动步调相同;②当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)λ
2(n=0,1,2,3,…)
时,它们的振动步调相反。
2.造成波的多解问题的主要因素
周期性
时间周期性:时间间隔Δt 与周期T
的关系不明确
波经Δt 由质点0 传到相距Δx 的质点
1,两质点振动情况始终相同,则有Δt
=nT,Δx=nλ
空间周期性:波传播距离Δx 与波长
λ 的关系不明确
双向性
传播方向双向性:波的传播方向不
确定
振动方向双向性:质点振动方向不
确定
隐含性
在波动问题中,往往只给出完整波
形的一部分,或给出几个特殊点,
而其余信息均处于隐含状态.这样,
波形就有多种情况,造成了波动问
题的多解性
例如,波上两恰好处于平衡位置的质
点P、Q 间只有一个波峰,可能有如下
几种情况:
2.解决波的多解问题的一般思路
(1)首先考虑是否存在多解,若存在多解,分析造成多解的原因,从双向性、周期性分别
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进行考虑。
(2)对于双向性问题,两个方向对应的情形都要分别考虑。对于周期性因素造成多解的情
况,一般采用从特殊到一般的思维方法,即先找出一个周期内Δt 或Δx 满足条件的关系,
若为时间关系,则t=nT+Δt(n=0,1,2,…);若为距离关系,则x=nλ+Δx(n=0,
1,2,…)。
(3)注意题目是否有其他限制条件,如果波的周期、波长、波速有限定,则求出符合限定
条件的解。
【高考真题】
【典例1】.[2023 海南]如图所示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
【典例2】.[2021 辽宁]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( )
图(a)
图(b)
A.1
5m/s
B.2
5m/s
C.3
5m/s
D.4
5 m/s
【典例3】.[2022 山东/多选]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t=7s 时,简谐波的波动图像可能正
确的是( )
2
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A B
C D
【针对性训练】
1. (2025·福建泉州月考)一列简谐横波沿x 轴传播,a、b 为x 轴上平衡位置相距6 m 的
两质点,振动图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.在t=0 至t=0.5 s 时间内,质点a 的路程比质点b 的小
B.a、b 两质点可能同时经过平衡位置
C.这列波的波长可能是24 m
D.这列波的波速可能是6
7 m/s
2 (2024·浙江金华高三月考)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在xA=0 和xB=
1.2 m 处的两个质点A、B 的振动图像如图6 所示,则( )
图6
A.质点A 的振动方程y=5sin (πt) cm
B.波由质点A 传播到B 的时间可能是0.7 s
C.这列波的波长可能是4.8 m
D.这列波的波速可能是0.8 m/s
3 .(2024·湖南长沙模拟)如图6 甲所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,A、B
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两点的平衡位置间的距离x=6 m,A、B 两点的振动情况分别如图乙中的图线
a、b 所示。该波的最大波长为( )
图6
A.8 m
B.6 m
C.4 m
D.2 m
4 . 一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t 时刻的波形如图中的实线所示,此时波刚好传到P
点,t+0.6s 时刻的波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q 是介质中的质点.下列说法正确
的是( )
A.这列波的波速可能为50m/s
B.质点a 在这段时间内通过的路程一定小于30cm
C.质点c 在这段时间内通过的路程可能为60cm
D.若周期T=0.8s,则在t+0.5s 时刻,质点b、P 的位移相同
5 .[2023 福建福州调研/多选]如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线为t=0 时刻的波
形图,虚线为t=0.6s 时刻的波形图,已知波的周期T>0.6s,下列说法正确的是( )
A.该波的波速大小一定是10m/s
B.该波的波速大小可能是10
3 m/s
C.t=2.7s 时,Q 点的位移一定是0
D.t=5.1s 时,Q 点的位移大小可能是0.2m
6 . (湖北省黄冈中学2025 届高三5 月第三次模拟考试)一列简谐横波沿x 轴传播,波速为
2m/s,振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图,从此时开始计时,P 点的振
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动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该横波波源的平衡位置在x=0 处
B 0.75s 时刻P 点速度达到最大
C. 从波源开始振动到P 点开始振动,波源处质点通过的路程为35cm
D. 从图甲时刻开始,波向前传播5m 的时间内,P 点通过的路程为50cm
7.(多选)(2024·湖北八市高三联考)一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t=2 s 时
的波形如图(a)所示,介质中某质点的振动图像如图(b)所示,下列说法正确的是(
)
A.图(b)可能是质点A 的振动图像
B.图(b)可能是质点B 的振动图像
C.若图(b)是x=2 m 处质点的振动图像,则波速可能是1 m/s
D.若图(b)是x=3 m 处质点的振动图像,则波速可能是0.5 m/s
8 (2023·河北沧州高三期中)如图为一列简谐横波沿x 轴方向传播的波形图,其中实线为t
=0 时刻的波形图,虚线为t=0.05 s 时刻的波形图,已知简谐横波传播的速度大小v=1.0
m/s,下列说法正确的是( )
A.该波沿x 轴正方向传播
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B.该波的周期为4 s
C.在0~0.05 s 时间内,平衡位置x=2 cm 处的质点运动的路程为10 cm
D.在t=0 时刻,平衡位置x=4 cm 处的质点沿y 轴正方向运动
9 (2023·河北石家庄高三统考)一列简谐横波沿x 轴负方向传播,t=0 时刻的波形如图中实
线所示,t=0.7 s 时刻的波形如图中的虚线所示,则下列叙述正确的是( )
A.该波的波长为8 m
B.波的周期可能为0.4 s
C.波的传播速度可能为30 m/s
D.质点P 在t=0.7 s 时刻向下运动
10 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.0.30 m
B.0.20 m
C.0.10 m
D.0.06 m
11.(多选)一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x1=1 m 和x2=7 m 处质点的振动图像分
别如图1、图2 所示,则此列波的传播速率可能是( )
A.7 m/s
B.2 m/s
C.1.2 m/s
D.1 m/s
12.(多选)如图所示,图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线,经过0.5 s 后,其
波形如图中的虚线所示,该波的周期T 大于0.5 s,下列说法正确的是( )
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A.如果波往左传播,则波的周期为2 s
B.如果波往左传播,则波的传播速度为0.36 m/s
C.如果波往右传播,碰到尺寸为20 cm 的障碍物,能发生明显衍射现象
D.如果波往右传播,碰到频率为 Hz 的简谐横波能够发生干涉现象
13. 一列沿x 轴传播的简谐横波,在t=0.2 s 时刻的波形如图9 实线所示,在t1
=0.4 s 时刻的波形如图虚线所示。在t 到t1时间内,x=2 m 处的P 质点运动的
路程为s,且0.2 m<s<0.4 m。试求:
图9
(1)波的传播的方向和传播速度的大小;
(2)P 质点第二次出现波谷的时刻。
14. (辽宁省名校联盟2025 年高三1 月份联合考试)战绳训练俗称“甩大绳”(如图甲所
示),是很多运动员的重要训练项目之一,P 和Q 是某条战绳上相距
的两个质点,图
乙、丙分别表示两个质点的振动图像,经观察波长满足
。
(1)求这列波的传播方向和波速v;
(2)若
时刻开始计时,质点
通过的路程为
时,求质点
的位移大小
。
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