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专题13机械振动和机械波(3年汇编)(全国通用)(教师版)_地理_2027年高考地理专项复习_三年(2024-2026)高考物理真题分类汇编(全国通用)-C420

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文档文本内容

专题13 机械振动和机械波
  
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点1  机
械振动
2026 广东卷、2026 河
北卷、2026 北京卷、
2025 山东卷、2025 贵
州卷、2025 北京卷、
2024 浙江卷、2024 北
京卷、2024 甘肃卷
真实情境深度渗透‌:以国产地震预警系统、超声探
伤设备、智能声学传感器等前沿科技场景为载体,
不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景
中提炼振动与波动的相关规律。
‌综合关联属性突出‌:不再孤立考查基础概念,会联
动运动学规律、能量守恒、波的干涉衍射等考点,
“
强化振动图像-波动图像-
”
传播规律的综合链条考
查。
‌能力导向持续强化‌:弱化机械繁琐的代数运算,重
点考查双图像(振动+波动)的信息提取、多解性问
题的逻辑推导能力,规避固化刷题套路,依靠建模
能力实现分数分层。
考点2 机
械波
2026 湖南卷、2026 四
川卷、2026 云南卷、
2025 四川卷、2025 安
徽卷、2025 北京卷、
2024 天津卷、2024 浙
江卷、2024 安徽卷
 
考点01 机械振动
1.(2026·河南·高考真题)将一单摆的摆球拉开一个小角度后释放,单摆摆动的振幅为
,周期为
。
若将此摆移到月球上,拉开相同的角度,则摆球的振动图像可能正确的是(     )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据单摆周期公式
可知,当移到月球上后,重力加速度减小,单摆的周期变大;摆长
不变,拉开相同的角度,振幅不变。
故选B。
2.(2025·浙江·高考真题)如图所示,两根相同的橡皮绳,一端连接质量为m 的物块,另一端固定在水平
桌面上的
、B 两点。物块处于AB 连线的中点C 时,橡皮绳为原长。现将物块沿AB 中垂线水平拉至桌面
上的O 点静止释放。已知CO 距离为L,物块与桌面间的动摩擦因数为
,橡皮绳始终处于弹性限度内,
不计空气阻力,则释放后(  )
A.物块做简谐运动
B.物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C.若
时每根橡皮绳的弹力为F,则物块所受合力大小为
D.若物块第一次到达C 点的速度为
,此过程中橡皮绳对物块做的功
【答案】D
【详解】AB.物块在水平桌面上运动,受到重力、桌面的支持力、橡皮绳的弹力以及摩擦力的作用;而
运动方向受橡皮绳的弹力和摩擦力作用,其合力不满足简谐运动的回复力特点(
),因摩擦力是
恒力,不随位移按比例变化,所以物块不做简谐运动,故AB 错误;
C.若
时每根橡皮绳的弹力为F,两根橡皮绳弹力的合力
物块还受到摩擦力为
则物块所受合力为
,故C 错误;
D.若物块第一次到达C 点的速度为
,物块从O 点运动到C 点,由动能定理可知
解得橡皮绳对物块做的功为
,故D 正确。
故选D。
3.(2025·四川·高考真题)如图所示,甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,从左
至右摆长依次增加,小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度,由静止同
时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2 个周期的振动时,小球丙恰好到达与小球甲同侧最高
点,同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则(   )
A.小球甲第一次回到释放位置时,小球丙加速度为零
B.小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙动能为零
C.小球甲、乙的振动周期之比为
D.小球丙、丁的摆长之比为
【答案】C
【详解】根据单摆周期公式
可知
CD.设甲的周期为
,根据题意可得
可得
,
,
可得
,
根据单摆周期公式
结合
可得小球丙、丁的摆长之比
故C 正确,D 错误;
A.小球甲第一次回到释放位置时,即经过
(
)时间,小球丙到达另一侧最高点,此时速度为零,
位移最大,根据
可知此时加速度最大,故A 错误;
B.根据上述分析可得
小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙振动的时间为
(即
)可知此时小球乙经过平衡位置,此时
速度最大,动能最大,故B 错误。
故选C。
4.(2025·广东·高考真题)关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是(    )
A.系统的固有频率与驱动力频率有关
B.只要驱动力足够大,共振就能发生
C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D.观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
【答案】C
【详解】A.系统的固有频率只与系统本身有关,与驱动力频率无关,A 错误;
B.只有驱动力频率与系统固有频率相同时,共振才能发生,B 错误;
CD.根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率小,观察者与波源
相互靠近时,接收到的波的频率比波源的频率大,所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度,C 正确,D
错误。
故选C。
5.(2025·江苏·高考真题)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小
物块,物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木
箱前后壁发生碰撞,不计空气阻力,则(    )
A.释放瞬间,物块加速度为零
B.物块和木箱最终仍有相对运动
C.木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D.物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,释放时,物块与木箱发生相对滑动,且有摩擦力,根据牛顿第二定律可知释
放时物块加速度不为0,故A 错误;
B.由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动,所以弹簧的弹性势能会减少,直到弹簧的最大弹力满足
以下分析的
:设物块与木箱之间的最大静摩擦力为
,物块质量为
,对物块根据牛顿第二定律
设木箱质量为
,对物块与木箱整体,根据牛顿第二定律
可得
即弹簧的最大弹力减小到
后,二者一起做简谐运动,故B 错误;
C.根据AB 选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前,有相对滑动,木箱第一次到达最右端时,物块
速度不为零,故C 错误;
D.开始滑块的加速度向右,物块与滑块第一次共速前,物块相对滑块向左运动,受到向右的摩擦力,共
速前二者有相对滑动,摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力,保持不变,故D 正确。
故选D。
6.(2025·甘肃·高考真题)(多选)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为
的小球A,质量为m
的小球B 与A 用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,
下列说法正确的是(   )
A.小球A 运动到弹簧原长处的速度最大B.剪断细线的瞬间,小球A 的加速度大小为
C.小球A 运动到最高点时,弹簧的伸长量为
D.小球A 运动到最低点时,弹簧的伸长量为
【答案】BC
【详解】A.剪断细线后,弹力大于A 的重力,则A 先向上做加速运动,随弹力的减小,则向上的加速度
减小,当加速度为零时速度最大,此时弹力等于重力,弹簧处于拉伸状态,选项A 错误;
B.剪断细线之前则
剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对A 由牛顿第二定律
解得A 的加速度
选项B 正确;
C.剪断细线之前弹簧伸长量
剪断细线后A 做简谐振动,在平衡位置时弹簧伸长量
即振幅为
由对称性可知小球A 运动到最高点时,弹簧伸长量为
,选项C 正确;
D.由上述分析可知,小球A 运动到最低点时,弹簧伸长量为
,选项D 错误。
故选BC。
7.(2025·河北·高考真题)(多选)如图,截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上,两个相同
的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮,静止在斜面体两侧,细绳与斜面平行。此外,两物
块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连,且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距
离,然后松开。弹簧始终在弹性限度内,斜面倾角为
,不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中,下
列说法正确的是(  )
A.左侧小物块沿斜面做简谐运动
B.细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C.右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D.若
增大,则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
【答案】AC
【详解】A.对左侧小物块,设沿斜面向下的位移为x,则有
此时,对右侧小物块,有
联立可得
则左侧小物块受到的合外力
,方向与位移方向相反,故其做简谐运动,故A 正确;
B.根据以上分析,可得
,绳拉力保持不变,故B 错误;
C.同理可知,右侧小物块也做简谐运动,根据对称性,其在最高和最低位置的加速度大小相等,故C 正
确;
D.弹簧振子振动周期
,与斜面夹角无关,故D 错误。
故选AC。
8.(2025·湖北·高考真题)(多选)质量均为m 的小球a 和b 由劲度系数为k 的轻质弹簧连接,小球a 由
不可伸长的细线悬挂在O 点,系统处于静止状态,如图所示。将小球b 竖直下拉长度l 后由静止释放。重
力加速度大小为g,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。释放小球b 后(  )
A.小球a 可能会运动
B.若小球b 做简谐运动,则其振幅为
C.当且仅当
时,小球b 才能始终做简谐运动     D.当且仅当
时,小球b 才能始终做简
谐运动
【答案】AD
【详解】B.如果a 球不动而B 球单独振动则B 球做简谐振动,简谐振动的平衡位置合力为零,即b 球初
始时刻位置,则可知b 的振幅为,B 错误;
ACD.a 球发生运动的临界条件为弹簧对a 球向上的弹力大于a 球的重力,则此时对a 球有
对b 球有此时加速度
由简谐振动的对称性可得向下拉到最低点松手释放的加速度也为
,则有
解得
即
,否则a 球会发生运动,AD 正确,C 错误。
故选AD。
9.(2025·江西·高考真题)如图所示,在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P 点,另一端经光滑孔钉
Q 连接质量为m 的小球A,该球穿过与水平直杆
(足够长)成
角的直杆
,两杆平滑连接。点
P、Q 和O 在同一竖直线上,
间距为弹力绳原长。将小球A 拉至与Q 等高的位置由静止释放。当小球
A 首次运动到斜杆底端O 点后,在水平方向与穿在直杆
且静止于O 点、质量为
的小球B 发生弹性
碰撞。小球A、B 与杆间的动摩擦因数均为
,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹力绳始终在弹性
限度内且满足胡克定律,劲度系数为k,其弹性势能
与伸长量x 的关系为
。已知重力加速度为
g,
间距为
。
(1)求小球A 下滑过程中滑动摩擦力的大小;
(2)若从碰撞后开始计时,小球A 第一次上滑过程中离O 点的距离x 与时间t 关系为
(
为
常数),求小球A 第一次速度为零时,小球B 与O 点的距离。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)如图所示
以
点为坐标原点,沿倾斜直杆ON 向上为x 轴正方向建立坐标系。任意选取小球A 下滑过程中的某一位
置
,设此时弹力绳的伸长量为,小球A 受到的滑动摩擦力为
,小球A 对倾斜直杆的压力为
,小球
A 所受弹力绳的拉力为F,弹力绳与倾斜直杆的夹角为
,孔钉Q 到倾斜直杆的距离为
。设
对小球A 进行受力分析,可知
,
,
由几何关系可得
联立解得
(2)设小球A 下滑到斜杆底端
点时的速度为
,小球由静止释放运动到
点的过程中,由动能定理可
得
可得
由小球A、B 发生弹性碰撞后瞬间的速度分别为
、
,由动量守恒定律和能量守恒定律有
,
解得
,
由
,可知小球A 上滑过程做简谐运动,小球A 第一次速度为零时,距离达到最大值
,则有
解得
小球B 碰撞后开始在直杆OM 上做匀减速运动,加速度为
,设小球B 速度减为0 所经历的时间为
,
则
因
,则小球A 在碰撞后第一次速度为零时,小球B 与
点的距离为,则有
联立解得
10.(2024·浙江·高考真题)如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg 的小铁球,两端A、B 悬挂
在倾角为 
的固定斜杆上,间距为1.5m。小球平衡时,A 端细线与杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的
扰动做微小摆动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与AB 交点的单摆,重力加速度
,则
(  )
A.摆角变小,周期变大
B.小球摆动周期约为2s
C.小球平衡时,A 端拉力为
N
D.小球平衡时,A 端拉力小于B 端拉力
【答案】B
【详解】A.根据单摆的周期公式
可知周期与摆角无关,故A 错误;
CD.同一根绳中,A 端拉力等于B 端拉力,平衡时对小球受力分析如图
可得
解得
故CD 错误;
B.根据几何知识可知摆长为
故周期为
故B 正确。
故选B。
11.(2024·北京·高考真题)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
【答案】D
【详解】A.由题图乙知,
时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为
A 错误;
B.由题图乙知,
时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B 错误;
C.由题图乙知,从
至
,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,
动能减小,C 错误;
D.由题图乙知
则角频率
则a 随t 变化的关系式为
D 正确。
故选D。
12.(2024·甘肃·高考真题)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
【答案】C
【详解】由单摆的振动图像可知振动周期为
,由单摆的周期公式
得摆长为
x-t 图像的斜率代表速度,故起始时刻速度为零,且A、C 点的速度相同,A、B 点的速度大
小相同,方向不同。
综上所述,可知C 正确,故选C。
13.(2024·河北·高考真题)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.
【答案】C
【详解】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动,电动机的转速为
因此角频率
周期为
简谐振动的振幅即为轻杆的长度
,12.5s 通过的路程为
故选C。
14.(2024·福建·高考真题)如图(a),装有砂粒的试管竖直静浮于水中,将其提起一小段距离后释放,
一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,试管
振动图像如图(b)所示,则试管(  )
A.振幅为
B.振动频率为
C.在
时速度为零
D.在
时加速度方向竖直向下
【答案】B
【详解】AB.根据图像(b)可知,振幅为
;周期为
则频率为
故A 错误,B 正确;
C.根据图像可知,
时质点处于平衡位置,此时速度最大,故C 错误;
D.根据图像可知,
时质点处于负向最大位置处,则此时加速度方向竖直向上,故D 错误。
故选B。
15.(2024·吉林·高考真题)如图(a),将一弹簧振子竖直悬挂,以小球的平衡位置为坐标原点O,竖直
向上为正方向建立x 轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图
像如(b)所示(不考虑自转影响),设地球、该天体的平均密度分别为
和
,地球半径是该天体半径
的n 倍。
的值为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】设地球表面的重力加速度为
,某球体天体表面的重力加速度为
,弹簧的劲度系数为
,根据
简谐运动的对称性有
可得
可得
设某球体天体的半径为
,在星球表面,有
联立可得
故选C。
【点睛】
16.(2024·浙江·高考真题)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
【答案】D
【详解】A.以竖直向上为正方向,根据图2 可知,
时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位
移增大,可知,
时刻小球向下运动,故A 错误;
B.以竖直向上为正方向,
时刻光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,根据
可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,故B 错误;
C.根据图2 可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留
下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总是相同,即
时刻小球与影子相位差为0,故C 错误;
D.根据图2 可知,
时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据直线传播能够在屏上影子的位置也
处于最高点,影子位于正方向上的最大位移处,根据几何关系有
解得
即
时刻影子的位移为5A,故D 正确。
故选D。
 
考点02 机械波
1.(2026·湖南·高考真题)如图,均匀介质中有且仅有一个点波源产生简谐横波在xy 平面内传播,A
(4,3)、B(4,0)在xy 平面内。某时刻,A 处质点位于波峰,B 处质点位于波谷。下列说法正确的是
(   )
A.若波源在(0,0)处,波长可能为1m
B.若波源在(0,0)处,波长可能为2m
C.若波源在(0,3)处,波长可能为3mD.若波源在(0,3)处,波长可能为4m
【答案】B
【详解】已知某时刻A 处质点位于波峰,B 处质点位于波谷,因此A、B 两点的波程差应满足半波长的奇
数倍
(n=0,1,2,…)
AB.若波源在(0,0),由坐标可推得A 点到波源距离
B 点到波源距离
波程差
代入得
解得
当
时,
(非整数)
当
时,
故A 错误,故B 正确;
CD.若波源在(0,3),则A 点到波源距离
B 点到波源距离
波程差仍为
,同样有
当
时,
,无整数解
当
时,
,无整数解
故CD 错误。
故选B。
2.(2026·四川·高考真题)如图所示,空气中水平放置两端开口的圆柱形长管、管内有a、b、c 三个位置,
a、b 距离为
,c 在b 右侧。持续驱动活塞使其在a、b 间做周期为
的简谐运动,管内形成稳定机械
波。声波在空气中的传播速度取
,管足够长。则(     )
A.管内机械波为横波
B.管内机械波的振幅为
C.管内机械波的波长为
D.每秒有10 个完整的波经过位置c
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,管内机械波振动方向与传播方向平行,则管内机械波为纵波,故A 错误;
B.活塞在
间做简谐运动,且
间距离为
,则管内机械波的振幅为
,故B 错误;
C.管内机械波的波长为
,故C 错误;
D.管内机械波的周期为
,则每秒有
个完整的波经过位置,故D 正确;
故选D。
3.(2026·云南·高考真题)如图所示,均匀介质中的三个质点S、P、Q,它们分别静止于直角坐标系Oxy
平面内的(0,0)、(-2,0)和(4,3)处。t = 0 时刻,S 从平衡位置开始垂直Oxy 平面向上振动,振
动频率为2Hz,形成向外传播的简谐横波,图中实线圆表示某时刻相邻的两个波峰,则(   )
A.该波的波速大小为8m/s
B.t = 0.125s 时,P 位于波峰
C.该波传播到P、Q 的时间差为0.75s
D.t = 1.25s 以后,P、Q 的位移始终相同
【答案】C
【详解】A.由题知实线圆表示某时刻相邻的两个波峰,则该波波长λ = 2m,且已知频率为2Hz,根据v 
= λf = 4m/s
故A 错误;
B.已知t = 0 时刻,S 从平衡位置开始垂直Oxy 平面向上振动,则波从波源S 传播到P 需要
而t = 0.125s < 0.5s,则t = 0.125s 时,P 位于平衡位置,故B 错误;
C.根据几何关系可知Q 距离波源S 有5m,则该波传播到P、Q 的时间差为
故C 正确;
D.P、Q 所在的波面相距3m,为
,则t = 1.25s 以后,P、Q 的位移始终相反,故D 错误。
故选C。
4.(2026·浙江·高考真题)在地质探测中,可利用横波传播速度的不同,探测岩石密度信息。选择岩石分
界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x 轴,建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期
、
振幅
的人工振源。
时振源从平衡位置(
)开始沿y 轴正方向振动,同时向两侧传播简谐
横波。
时在岩石Ⅰ(
)中的波恰好到达
处,岩石Ⅱ(
)中的波速为
,则(   )
A.岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为
B.
时,
处质点的振动方向沿y 轴正方向
C.在
内,
处质点经过的路程为21mm
D.增大振源的振动周期,岩石Ⅱ中的波速将变小
【答案】C
【详解】A.岩石Ⅰ中,横波传播速度
波长公式
,两波周期相同,故波长比等于波速比
,A 错误;
B.
时振源从平衡位置(
)开始沿y 轴正方向振动,波传到
的时间
在
时,可知
处质点的已经振动的时间
振源起振方向为y 轴正方向,经过半个周期后,质点振动方向为y 轴负方向,B 错误;
C.波传到 
的时间
该质点振动的总时间
即2 个全振动和剩余时间
,质点从平衡位置(y=0)开始向y 轴正方向振动,则该质点经过的路程为
,C 正确;
D.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质(如密度、弹性模量)决定,与振源的周期、频率无关,
故波速不变,D 错误。
故选C。
5.(2026·贵州·高考真题)(多选)光在折射率为
的光纤中传播路程
,等效于光在真空中传播路程
,
称为光程。如图(a),两根同种光纤在A、B 处被熔接为耦合点,形成上下两支路,上下支路A、B 之
间的光纤长度相同。波长为
的光经过耦合点时的变化情况如图(b)所示,任意支路的光经过耦合点,
与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程,异侧输出口的光额外增加
光程。现有波长为
的光从1 口
入射,则上下支路的光(     )
A.在3 口干涉加强
B.在3 口干涉削弱
C.在4 口干涉加强
D.在4 口干涉削弱
【答案】BC
【详解】现有波长为
的光从1 口入射,经过耦合点A 后,在上通道的光程为
,下通道的光程为
,
经过耦合点B 后,上通道的光到3 口光程为
,下通道的光到3 口光程为
,两光的光程差为
,
则在3 口干涉削弱;经过耦合点B 后,上通道的光到4 口光程为
,下通道的光到4 口光程为
,
两光的光程差为零,则在4 口干涉加强。
故选BC。
6.(2026·山东·高考真题)(多选)波源
在
时开始振动,产生一列沿
轴正方向传播的简谐横波。
时质点
刚好开始振动,质点
与
的平衡位置相距
。某时刻的波形如图所示,下列说法正确
的是(     )
A.波速为
B.波长为
C.从图示状态经过
,M 和
速度相同
D.从图示状态经过
,M 和
偏离平衡位置的位移相同
【答案】BD
【详解】B.根据题图有
可得波长
,故B 正确;
A.结合B 项分析可知
所以该波的波速
,故A 错误;
C.从题图示状态经过
,则波沿
轴正方向传播了
,故
从平衡位置运动到了波峰位置,
速度为0,N 从波谷位置运动到了平衡位置,速度最大,显然两点速度不同,故C 错误;
D.该波的周期
从图示时刻计时,
的振动方程为
N 的振动方程为
经
后,
,故D 正确。
故选BD。
7.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)(多选)一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播,
为介质中平衡
位置相距
的两个质点。
时刻的波形图如图,
时
振动至波谷,
时
第一次回到波峰,则
(     )
A.波的周期为
B.波速为
C.波的振幅为
D.
内质点
的路程为
【答案】AC
【详解】A.根据题意由图可知,
时,质点
在波峰,
时
第一次回到波峰,则波的周期为
,
故A 正确;
B.由于
时
振动至波谷,则
时,质点
沿
轴负方向振动,则波沿
轴正方向传
播,质点
由波峰振动到此位置的时间为
,则质点
的振动传播到质点
需要
,则波速
为
,故B 错误;
CD.设波的振幅为
,结合上述分析可知,质点
的振动方程为
又有
时,
解得
经过
时间,质点
通过的路程为
,故C 正确,D 错误。
故选AC。
8.(2026·贵州·高考真题)图(a)是绳波在某时刻的照片。设该绳波为简谐横波,以绳中各质点平衡位
置的连线为
轴、质点振动方向为
轴,建立如图(b)所示的直角坐标系,图中实线、虚线分别表示
和
时绳波的图像。若该绳波沿
轴负方向传播,周期大于
。
(1)求绳波的波长和振幅;
(2)求绳波的周期和传播速度;
(3)在图(c)中,画出
时绳波在0~2.0 m 内的图像。
【答案】(1)
,
(2)
,
(3)
【详解】(1)由题图(b)可知绳波的波长为
振幅
(2)由于绳波沿x 轴负方向传播,则由题图(b)可知绳波从
到
,传播的时间为
由于
则n 只能取0,解得
则波速
(3)时间
,则此时的波形为
时的图像沿x 轴负方向传播半个周期,0~2.0 m 内的图像为题
图中实线关于x 轴对称的图像,如图所示
9.(2026·湖北·高考真题)一列简谐横波沿
 轴传播,波速为
。
时刻的波形图如图所示,
此时
处的质点
 的振动方向沿
 轴负方向,
和
处的质点均处于平衡位置。
(1)求波的传播方向、波长
和周期
 。
(2)从
时刻开始,经多长时间质点
 第二次到达平衡位置?
【答案】(1)沿x 负方向传播,
,
(2)
【详解】(1)根据题意
时刻质点P 的振动方向沿y 轴负方向,根据同侧法可知波沿x 负方向传播,根
据图像可知波长
周期为
(2)根据波传播的特性,当
时
处质点的振动形式传播到P 位置时,质点P 第一次到达平衡位
置,需要的时间为
故质点P 第二次到达平衡位置时经过的时间为
10.(2026·河北·高考真题)下图为一列沿
轴正方向传播的简谐横波在
时的波形(中间部分未画
出),此时平衡位置在
的质点处于波峰。
(1)写出该波的波长,以及
在
范围内的所有可能值。
(2)若平衡位置位于原点处的质点在
内通过的路程为
,求该波的周期和波速。
【答案】(1)
,11m 和13m
(2)0.8s,2.5m/s
【详解】(1)相邻波峰(或波谷)间距等于波长,根据
时的波形图可知该波的波长为
由图可知,平衡位置处于波峰的质点
满足
又
在
范围内的可能值有
时,
时,
在
范围内的所有可能值有11m 和13m。
(2)由题意可知,振幅
,
则有
由波速公式有
解得
,
11.(2025·四川·高考真题)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10−10m 的狭缝。下列粒子束穿
过该多晶薄膜时,衍射现象最明显的是(  )
A.德布罗意波长约为7.9×10−13m 的中子
B.德布罗意波长约为8.7×10−12m 的质子
C.德布罗意波长约为2.6×10−11m 的氮分子
D.德布罗意波长约为1.5×10−10m 的电子
【答案】D
【详解】当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时,会发生明显的衍射现象。对于粒子而言,德布罗
意波长λ 决定了其波动性,衍射的明显程度通常与波长λ 和狭缝宽度的比值相关,当
接近或大于1 时,
衍射现象非常明显,则可知电子的衍射现象最明显。
故选D。
12.(2025·北京·高考真题)质点S 沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波传到质点P 时的波形如图所
示,则(  )
A.该波为纵波
B.质点S 开始振动时向上运动
C.
两质点振动步调完全一致
D.经过一个周期,质点S 向右运动一个波长距离
【答案】B
【详解】A.由图可知,该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直,是横波,故A 错误;
B.由图,根据同侧法可知,质点P 开始振动的方向向上,则质点S 开始振动时向上运动,故B 正确;
C.由图可知,、
两质点平衡位置的距离为
,则两质点振动步调相反,故C 错误;
D.质点不能随波传播,只能在平衡位置附近上下振动,故D 错误。
故选B 。
13.(2025·安徽·高考真题)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹
簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正
确的是(  )
A.弹簧上形成的波是横波
B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
【答案】D
【详解】A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A 错误;
B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由
公式
可知,波长越短,故B 错误;
C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中
的传播速度,二者不是同一个速度,故C 错误;
D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静
止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D 正确。
故选D。
14.(2025·云南·高考真题)如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。
时刻,波源开
始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q 分别为矩形区域左右两边界上振动质
点的平衡位置。
和
时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则(  )
A.波速为
B.波源的平衡位置距离P 点
C.
时,波源处于平衡位置且向下运动
D.
时,平衡位置在P、Q 处的两质点位移相同
【答案】D
【详解】A.根据波形可知
,
可得
故波速为
故A 错误;
B.设波源的平衡位置距离P 点距离为
,根据左侧
时的波形可知
解得
故B 错误;
C.根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下,由于
,故可知此时波源处
于平衡位置且向上运动,故C 错误;
D.由于
,可知波源的平衡位置距离Q 点距离为
故波传到PQ 两点的时间分别为
,
故
时,平衡位置在P、Q 处的两质点已经振动的时间分别为
,
由于波源刚开始向下振动,故
时,P 处质点处于平衡位置向上振动,Q 处质点处于平衡位置向下振
动,故此时平衡位置在P、Q 处的两质点位移相同。
故D 正确。
故选D。
15.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质
中产生两列波。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P 点位于其最大正位移处,曲线ab 上的所有点均为
振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据题意P 点位于其最大正位移处,故可知此时P 点位于两列波的波峰与波峰相交处;根据干涉
规律可知,相邻波峰与波峰,波谷与波谷连线上的点都是加强点,故A 图像中的曲线ab 上的点存在振动
加强点,不符合题意。
故选C。
16.(2025·海南·高考真题)如图所示,实线和虚线分别是沿着
轴正方向传播的一列简谐横波在
时
刻和
的波形图,已知波的周期
,则下列关于该列波说法正确的是(  )
A.波长为
B.波速为
C.周期为
D.
时刻,质点
向下振动
【答案】D
【详解】A.由图可知波长为10cm,故A 错误;
BC.
时刻到
的过程中,
已知波的周期
,则n 只能取0,则
波速为
,故BC 错误;
D.简谐横波沿着
轴正方向传播,根据同侧法可知
时刻,质点
向下振动,故D 正确。
故选 D。
17.(2025·天津·高考真题)(多选)位于坐标原点的波源从平衡位置开始沿y 轴运动,在均匀介质中形
成了一列沿x 轴正方向传播的简谐波,P 和Q 是平衡位置分别位于
和
处的两质点,
时波
形如图所示,此时Q 刚开始振动,
时Q 第一次到达波谷。则(  )
A.该波在此介质中的波速为
B.波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向
C.P 的位移随时间变化的关系式为
D.平衡位置位于
处的质点在
时第一次到达波峰
【答案】AB
【详解】AB.由图根据同侧法可知,
点开始振动时的运动方向沿y 轴负方向,则波源开始振动时的运动
方向沿y 轴负方向,由图可知,该波的波长为
根据题意可知,周期为
则该波在此介质中的波速为
,故AB 正确;
C.根据公式可得
由同侧法可知,此时
点沿y 轴正方向振动,振幅为
,则P 的位移随时间变化的关系式为
,
故C 错误;
D.该波传播到
处的时间为
质点起振方向沿
轴负方向,则第一次到达波峰的时间为
则平衡位置位于
处的质点第一次到达波峰的时间为
,故D 错误。
故选AB。
18.(2025·全国卷·高考真题)(多选)一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排,从左边第一位同
学开始,依次周期性地“下蹲、起立”,整个队列呈现类似简谐波的波浪效果,如图所示。假定某次游戏
中,形成的波形的波长为4m,左边第一位同学蹲至最低点时,队列中另一同学恰好站直,则这两位同学
间的距离可能是(   )
A.1m
B.2m
C.5m
D.6m
【答案】BD
【详解】由题知游戏中,形成的波形的波长为4m,左边第一位同学蹲至最低点时(此时为波谷),队列
中另一同学恰好站直(此时为波峰),则这两位同学间的距离可能是
(n = 1,3,5,7,…)
故选BD。
19.(2025·重庆·高考真题)(多选)一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率f 上下振动,水面泛起圆形的
涟漪(视为简谐波)。用实线表示波峰位置,某时刻第1 圈实线的半径为r,第3 圈实线的半径为9r,如
图所示,则(  )
A.该波的波长为4r
B.该波的波速为2fr
C.此时浮筒在最低点
D.再经过
,浮筒将在最低点
【答案】AD
【详解】A.根据题意某时刻第1 圈实线的半径为r,第3 圈实线的半径为9r,故可得
即
,故A 正确;
B.该波的波速为
,故B 错误;
CD.由
,根据某时刻第1 圈实线的半径为
可得此时浮筒处于平衡位置,由于波向外传播,
根据同侧法可知此时浮筒处于平衡位置向下振动,故再经过
,浮筒将在最低点,故C 错误,D 正
确。
故选AD。
20.(2025·湖南·高考真题)(多选)如图,
在
平面内,两波源分别置于A、
B 两点。
时,两波源从平衡位置起振,起振方向相同且垂直于
平面。频率均为
。两波源持续
产生振幅相同的简谐横波,波分别沿
方向传播,波速均为
。下列说法正确的是(  )
A.两横波的波长均为
B.
时,C 处质点加速度为0
C.
时,C 处质点速度不为0
D.
时,C 处质点速度为0
【答案】AD
【详解】A.两横波的波长均为
故A 正确;
BC.两列波传到C 处所需时间分别为
,
,
故
时,A 处波已传到C 处且振动了
,故C 处质点处于正向或负向最大位移处,加速度最大,速
度为零,故BC 错误;
D.分析可知
时两列波都已传播到C 处,C 处质点到两波源的距离差为
故C 处为振动减弱点,由于两列波振幅相同,故C 处位移始终为零,速度为零,故D 正确。
故选AD。
21.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)(多选)一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于
,a、b 为
介质中平衡位置相距
的两质点,其振动图像如图所示。则
时的波形图可能为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【详解】根据振动图像可知当波的传播方向为a 到b 时,
,
解得
即
当波的传播方向为b 到a 时,
,
解得
即
同时
时,a 处于平衡位置,b 处于波谷位置,结合图像可知AD 符合;
故选AD。
22.(2025·山东·高考真题)(多选)均匀介质中分别沿x 轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波,振
幅均为
,波速均为
,M、N 为介质中的质点。
时刻的波形图如图所示,M、N 的位移均为
。下列说法正确的是(    )
A.甲波的周期为
B.乙波的波长为
C.
时,M 向y 轴正方向运动
D.
时,N 向y 轴负方向运动
【答案】BD
【详解】A.根据题图可知甲波的波长
根据
可得
A 错误;
B.设
左边在平衡位置的质点与
质点平衡位置的距离为
,根据题图结合
又
可得
,
B 正确;
C.
时即经过
,结合同侧法可知M 向y 轴负方向运动,C 错误;
D.同理根据
可得
根据同侧法可知
时N 向y 轴负方向运动,
时即经过时间
,N 仍向y 轴负方向运动,D 正确。
故选BD。
23.(2025·河南·高考真题)(多选)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其
中一支骨笛可以发出
等音。已知
音和
音所对应的频率分别为
和
,
则(  )
A.在空气中传播时,
音的波长大于
音的
B.在空气中传播时,
音的波速小于
音的
C.由空气进入水中,
音和
音的频率都变大
D.由空气进入水中,
音的波长改变量大于
音的
【答案】AD
【详解】B.声音在相同介质中的传播速度相同,因此
和
的传播速度相同,B 错误;
A.由
可知,
的波长大于
的波长,A 正确;
C.由空气进入水中,频率不发生变化,C 错误;
D.空气中
在水中
 
其中声音的速度只与介质有关,即在水中它们的速度大小也一样,则可得到波长的改变量为
可知频率越小其对应的波长改变量越大,D 正确。
故选AD。
24.(2025·浙江·高考真题)(多选)如图1 所示,两波源
和
分别位于
与
处,以
为边界,两侧为不同的均匀介质。
时两波源同时开始振动,其振动图像相同,如图2 所示。
时
与
两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响,则(  )
A.
时两列波开始相遇
B.在
间
波的波长为
C.两列波叠加稳定后,
处的质点振动减弱
D.两列波叠加稳定后,在
间共有7 个加强点
【答案】BC
【详解】A.波在
左侧的波速
右侧的波速
从0.1s 开始,再经过
时间相遇
所以
选项A 错误;
B.在
间
波的波长为
选项B 正确;
C.左侧波传到
时用时间为
此时右侧波在该质点已经振动
即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动,右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动,可知该
点的振动减弱,选项C 正确;
D.当右侧波传到x=6m 位置时用时间为0.1s=5T,即此时x=6m 处质点从平衡位置向上振动;此时x=0 处
的波源S1也在平衡位置向上振动,即振动方向相同,可知在
内到x=0 和x=6m 两点的路程差为波
长整数倍时振动加强,波在该区间内的波长
可知
即
x=3+0.4n
其中n 取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7
则共有15 个振动加强点,选项D 错误。
故选BC。
25.(2025·贵州·高考真题)贵州黎平的肇兴侗寨有“鼓楼之乡”的美誉,图(a)的建筑群展示了精湛的
传统鼓楼木构技艺。为保护鼓楼等传统木质建筑,可采用超声横波法进行无损检测,获得其弹性模量等力
学参数,从而采取相应的保护措施。在某次检测中,有一列简谐横波在木材中沿
轴传播,
时刻的波
形图如图(b)所示,位于
轴上的质点
的振动图像如图(c)所示。求:
(1)波在木材中的传播方向及速度;
(2)在
时间内,质点
运动的路程。
【答案】(1)传播方向沿
轴负方向,
(2)
【详解】(1)由P 点的振动图像可知,t=0 时刻质点P 在平衡位置沿y 轴负向振动,结合波形图可知,波
传播方向沿
轴负方向;
根据波形图可知波长
,证据振动图像可知周期
。
波在木材中的传播速度
(2)时间关系
,可知
时间内,质点
完成了3 个全振动,故其运动的路程
26.(2025·广西·高考真题)某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音(简谐声波),其波形叠加后呈现一
种周期性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x 正方向传播的波形图,图中的坐标原点
位于同一质点处,声速为340m/s。
(1)从图中读出这两列波的波长。
(2)该时刻这两列波叠加,分别求
和
处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移的大小。
(3)求这两列波叠加后的周期。
【答案】(1)
,
(2)
,
(3)
【详解】(1)根据波长的定义及两列波的波动图可知
,
;
(2)由波动图可知在
处两列波均处于波峰处,
处的质点位移
在
处,对于第一列波有
对于第二列波有
在
处质点的位移
(3)对于第一列波有
对于第二列波有
这两列波叠加后的周期
27.(2024·天津·高考真题)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴传播,图1 是
时该波的波形图,图2
是
处质点的振动图像。则
时该波的波形图为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】波的周期T=4s,因
时,即在t=1s 后再经过10s=2.5T,此时原点处的质点振动到波谷位置,
即该波的波形图为C。
故选C。
28.(2024·浙江·高考真题)频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M 位于同一平面内,S1、S2到M 的距
离之差为6m。t=0 时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M 点的振动图像如图所示,则(  ) 
A.两列波的波长为2m
B.两列波的起振方向均沿x 正方向
C.S1和S2,在平面内不能产生干涉现象D.两列波的振幅分别为3cm 和1cm
【答案】B
【详解】根据图像可知
时M 点开始向上振动,故此时一列波传播到M 点,起振方向向上,
时
波形开始改变,说明另一列波传播到M 点,此时两列波平衡位置都传到M 点,第一列波使M 点向下振动,
之后振幅减小,则此时M 点振动减弱,可知第二列波使M 点向上振动。
A.S1、S2到M 的距离之差为6m,由图可知两列波传到M 点的时间差为
,根据
可得波速为
故波长为
故A 错误;
B.根据前面分析可知两列波刚传到M 点时均使M 点向上振动,故两列波的起振方向均沿x 正方向,故B
正确;
C.两列波频率相等,在平面内能产生干涉现象,故C 错误;
D.由
和
时的位移知第一列的振幅为3cm,,第二列波的振幅为
故D 错误。
故选B。
29.(2024·安徽·高考真题)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
【答案】C
【详解】AB.由题意可知两列波的波速相同,所以相同时间内传播的距离相同,故两列横波在
处开始相遇,故AB 错误;
CD.甲波峰的坐标为
,乙波峰的坐标为
,由于两列波的波速相同,所以波峰在
处相遇,故C 正确,D 错误。
故选C。
30.(2024·广东·高考真题)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.
【答案】B
【详解】由图可知简谐波的波长为
,所以周期为
当t=1s 时,x=1.5m 处的质点运动半个周期到达波峰处,故相对平衡位置的位移为0.1m。
故选B。
31.(2024·江西·高考真题)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;
【答案】A
【详解】根据反射信号图像可知,超声波的传播周期为
又波速v=6300m/s,则超声波在机翼材料中的波长
结合题图可知,两个反射信号传播到探头处的时间差为
故两个反射信号的路程差 
解得
两个反射信号在探头处振动减弱,A 正确。
故选A。
32.(2024·湖南·高考真题)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
【答案】D
【详解】A.如图根据题意可知
解得
故A 错误;
B.波源的振动频率为
故波速为
故B 错误;
C.质点的振动周期为
,因为
,故B 点在
运动到平衡位置,位移为0,速度最大,
故C 错误;
D.
,故A 点在
运动到波峰,位移最大,速度为0,故D 正确。
故选D。
33.(2024·江苏·高考真题)水槽中平静的水面上漂着两片小纸屑
、
。如图所示,O、A、B 在一条直
线上,OA=2AB,
时刻开始用笔尖周期性地轻点水面O 点,t1时刻观察到
开始振动,B 开始振动的时刻
为(  )
A.t1
B.
C.2t1
D.
【答案】B
【详解】机械波的波速不变,设OA=2AB=2L,故可得
可得
故可得B 振动的时刻为
故选B。
34.(2024·重庆·高考真题)(多选)一列沿x 轴传播的简谐波,在某时刻的波形图如图甲所示,一平衡
位置与坐标原点距离为3 米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,若该波的波长大于3 米。则(   
)
A.最小波长
B.频率
C.最大波速
D.从该时刻开始2s 内该质点运动的路程为
【答案】BD
【详解】B.根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m 米的质点的振动方程
y = sin(ωt+φ)
带入点(0,
)和(2,0)解得
,
可得
T = 2.4s,
故B 正确;
A.在题图甲中标出位移为
的质点
若波沿x 轴正方向传播则为Q 点,沿x 轴负方向传播则为P 点,则波长可能为
,即λ = 18m
或
,即λ′ = 9m
故A 错误;
C.根据
,可得
v = 7.5m/s,v′ = 3.75m/s
故C 错误;
D.根据题图乙计算该质点在2s 内运动的路程为
故D 正确。
故选BD。
35.(2024·山东·高考真题)(多选)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 偏离平衡位置的位移为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
【答案】BC
【详解】AB.在
内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,
时,
处甲波的波谷刚好传到P 处,
处乙波的平衡位置振动刚好
传到P 处,根据叠加原理可知,
时,P 偏离平衡位置的位移为
,故A 错误,B 正确;
CD.在
内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,
时,
甲波的平衡位置振动刚好传到P 处,
处乙波的平衡位置振动
刚好传到P 处,且此时两列波的振动都向y 轴正方向运动,根据叠加原理可知,
时,P 向y 轴正方
向运动,故C 正确,D 错误。
故选BC。
36.(2024·全国甲卷·高考真题)(多选)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
【答案】ACD
【详解】A.由图可知波长为
则该波的波速为
故A 正确;
B.此时介质中质点b 向y 轴负方向运动,根据波形平移法可知,该波沿x 轴负方向传播,故B 错误;
C.由于质点a 和质点c 之间的距离为半个波长,则质点a 和质点c 的振动完全相反,所以
时质点
a 和质点c 的运动方向相反,故C 正确;
D.
时刻质点a 处于波峰位置,则
时,质点a 刚好经过平衡位置向y 轴负方向运动,故D 正确;
E.
时刻质点b 处于平衡位置向y 轴负方向运动,则
时,质点b 刚好处于波峰位置,此时质点b
的速率为0,故E 错误。
故选ACD。
37.(2024·新疆河南·高考真题)(多选)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
【答案】BC
【详解】AB.波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为
,振幅为
,故A 错误,B
正确;
C.P 开始振动时,波源第2 次到达波谷,故可知此时经过的时间为
故可得波速为
故C 正确;
D.波从P 传到Q 点需要的时间为
故可知质点P 处于平衡位置,故D 错误。
故选BC。
38.(2024·浙江·高考真题)(多选)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
【答案】BD
【详解】A.波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为
故A 错误;
B.在介质Ⅱ中波长为
由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,故S 点的坐标为(0,
),
故B 正确;
C.入射波和反射波可等效为P 和虚像
发出的两列波,M 是OR 中点,坐标为 
,M 到P
和P'的距离相等,路程差 
;题目说明O 点(路程差也为0)相干加强,因此M 也相干加强,故C
错误;
D.根据
则
解得
故D 正确。
故选BD。