高考物理一轮复习课后限时集训38机械波含解析新人教
版
课后限时集训(三十八) 机械波
(建议用时：40分钟)
[基础对点练]
题组一：机械波的形成、传播及图象
1．(多选)关于机械波的形成与传播，下列说法中正确的是( ) A．物体做机械振动，不一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点都有相同的频率
D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 E．波的传播速度和质点的振动速度相同
ABC [机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质。若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项正确；先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，故D选项错误；波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，故E选项错误。]
2．(多选)一列简谐横波从左向右以v＝2 m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A．A点再经过一个周期将传播到D点 B．B点正在向上运动
1
C．B点再经过T回到平衡位置
8D．该波的周期T＝0.05 s
3
E．C点再经过T将到达波峰的位置
4
BDE [质点不随波迁移，选项A错误；根据“上下波”法，由波沿x轴向右传播，可知B点正向上运动，选项B正确；B点向上运动靠近平衡位置过程中平均速度比一个周期内运动的
- 1 -
1λ平均速度大，所用时间小于T，选项C错误；由T＝可知周期为0.05 s，选项D正确；C点
8v3
正从平衡位置向下运动，所以再经过T将到达波峰，选项E正确。]
4
题组二：波动图象和振动图象关联应用
3．(多选)(2024·郑州模拟)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是( )
甲 乙
A．该波的周期是0.10 s B．该波的传播速度为40 m/s C．该波沿x轴的负方向传播
D．t＝0.10 s时，质点Q的速度方向向下
E．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
BCD [由题图振动图象可知，该波的周期是0.20 s，选项A错误；该波的传播速度为v＝＝
λ8
m/s＝40 m/s，选项B正确；由振动图象可知，t＝0.10 s时刻，Q点的振动方向
T0.2
向下，可知该波沿x轴的负方向传播，选项C、D正确；从t＝0.10 s到t＝0.25 s，经历的3
时间为0.15 s＝T，质点P不是从平衡位置(或者波峰、波谷)开始振动，故通过的路程不等
4于3A＝30 cm，选项E错误；故选B、C、D。]
4．(多选)一列简谐横波在x轴上传播，平衡位置位于x＝0处的质点P的振动图象如图甲所示。平衡位置位于x＝2 m处的质点Q的振动图象如图乙所示，波长大于2 m。下列说法正确的是( )
甲
- 1 -
乙
A．该波的周期一定是12 s
B．若该波沿x轴正向传播，则波长为12 m 8
C．若该波沿x轴负向传播，则波长为 m
3D．该波的传播速度可能是1 m/s
E．若该波沿x轴负方向传播，则波由Q传到P的时间为9 s
ACE [由振动图象可知该波的周期一定是12 s，选项A正确；若该波沿x轴正向传播，1
则P、Q间距离恰好为λ，即波长λ＝8 m，选项B错误；若该波沿x轴负向传播，则2 m＝
43λ8λ2，解得波长λ＝ m，选项C正确；若该波沿x轴正向传播，该波的传播速度v＝＝ m/s；43T3
λ23若该波沿x轴负向传播，该波的传播速度v＝＝ m/s，P质点和Q质点之间的距离为λ，
T94
3
则由Q传到P的时间为周期，即9 s，选项D错误，选项E正确。]
4
题组三：波的多解问题
5．(多选)一列机械波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的横坐标为x＝0.32 m，从此刻开始计时，则下列说法正确的是( )
A．若p点经0.4 s第一次到达正向最大位移处，波速为0.3 m/s B．若p点经0.4 s到达平衡位置，波速可能为0.3 m/s C．若p点经0.4 s到达平衡位置，波速可能为1.8 m/s
D．若该列波传播速度是0.8 m/s且是由单摆振动产生的，则该单摆的摆长约为0.25 m E．该列波的波长不一定是0.8 m
ACD [依题意，经Δt＝0.4 s波向右传播Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m，质点p恰好第Δx0.12
一次到达正向最大位移处，波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s，A正确；波向右传播Δx＝0.32
Δt0.4
- 1 -
m，质点p恰好第一次到达平衡位置，由周期性可知波传播的可能距离Δx＝0.32＋n(m)(n2Δxλ0.8 m
＝0,1,2,3，…)，波速v＝＝0.8＋n(m/s)(n＝0,1,2,3，…)，B错误，C正确；T＝＝
Δtv0.8 m/s＝1 s，根据T＝2π
λlT2g，代入数据得l＝2＝0.25 m，D正确；由题图可知该列波的波长g4π
一定是0.8 m，E错误。]
6．(多选)A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t(t小于A波的周期TA)，这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是( )
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 E．1∶3
ACE [由题图读出，A波波长为λA＝24 cm，甲图到丙图一定相隔半个周期，所以周期
TA＝2t；B波波长为λB＝12 cm，乙图与丁图的波形图相同，经过的时间一定是整数个周期，
所以周期TB＝(n＝1,2,3，…)，波速vA＝
tnλA0.240.12λB0.120.12n＝＝，vB＝＝＝，得到vA∶vBTA2ttTBttn＝1∶n，所以A、B两列波的波速vA、vB之比可能是A、C、E，不可能是B、D。]
7．(多选)(2024·唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示t时刻的波形，虚线表示又经Δt＝0.2 s时刻的波形，已知波长为2 m，下列说法正确的是( )
A．波的周期的最大值为2 s 2
B．波的周期的最大值为 s
9C．波的速度的最小值为9 m/s D．这列波不能发生偏振现象
E．这列波遇到直径r＝1 m的障碍物会发生明显的衍射现象 BCE [0.2 m＝
9?1?λ，因波向左传播，则由图象可知波向左传播的距离为?n＋?λ(n＝
10?10?
- 1 -
9?2?0,1,2，…)，所以0.2 s＝?n＋?T(n＝0,1,2，…)，n＝0时，周期最大，为Tm＝ s，波速
9?10?最小，为vmin＝＝9 m/s，所以A错误，B、C正确。横波可以发生偏振现象，D错误。因为障碍物的直径r＝1 m＜λ＝2 m，则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象，E正确。]
题组四：波的干涉、衍射及多普勒效应
8．(多选)下列选项与多普勒效应有关的是( ) A．科学家用激光测量月球与地球间的距离 B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 E．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度 BDE [科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故A错误。医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用声波的多普勒效应，故B正确。技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用超声波穿透能力强，故C错误。交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆进行的速度是利用超声波的多普勒效应，故D正确。科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度是利用光的多普勒效应，故E正确。]
9.(多选)如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，a点位于波源S1
的相邻两波峰的中点，b点到波源S1、S2的距离相等，设波的周期为T，波长为λ，波的传播速度为v，下列说法正确的是( )
λTm
A．图中的a点为振动减弱点的位置 B．图中的b点为振动加强点的位置
C．波源S1的波经过干涉之后波的性质完全改变 D．v＝λT
E．从图示时刻开始，波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为 2
ABE [由题图可知，a点是两列波的波峰与波谷相遇处，为振动减弱点的位置，A正确；
Tb点到两波源的距离相等，是两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，为振动加强点的位置，
B正确；波源S1的波经过干涉之后波的性质不变，C错误；v＝，D错误；波源S1的波峰到a、
λTb位置的距离都是半个波长，所以从题图所示时刻，波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时
- 1 -
高考物理一轮复习课后限时集训38机械波含解析新人教版
