2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：机械波及其形成和传播

2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：机械波及其形成和传播
一、单选题
1．（2022高二下·宜春期末）关于机械振动及机械波说法正确的是（　　）
A．机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零
B．有机械振动就一定有机械波
C．机械波在传播过程中，介质中的质点随波移动
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去
2．（2022高二下·昌平期末）如图所示，取一条较长的软绳，用手握住O点连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波，某一时刻绳上a、b、c三个质点均处于平衡位置。已知O点完成一次全振动所用的时间为T。下列说法正确的是（　　）
A．a、b两质点间的距离等于波长
B．a、b两质点振动方向时刻相反
C．再经，b质点将到达波峰位置
D．再经，b质点将运动到c质点位置
3．（2022高二下·东城期末）如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动、带动质点2，3，4……等其余质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知时，质点1开始向上运动；时，质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。相邻编号的质点间距离为。则（　　）
A．这列波的波长为
B．时，质点15开始向上运动
C．时，质点9位于上方最大位移处
D．经过，质点1运动到质点12的位置
4．（2022高二下·西城期末）如图为以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。下列判断正确的是（　　）
A．这列机械波为纵波
B．质点P从平衡位置开始振动时，其运动方向向上
C．质点Q从平衡位置开始振动时，其运动方向向下
D．机械波传到Q时，质点P恰好振动了1个周期
5．（2022高二下·绍兴期末）振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2022高二下·盐城期末）如图所示，训练者跨步蹲，双手各自正握同一材质的两绳一端，在竖直方向上下甩动，在绳子上交替做出不同的波动，其运动状态可视为简谐运动。由于初练者双手肌肉力量不一致，左手每秒抖动4下，右手每秒抖动5下，则在左、右两绳上传播的波（　　）
A．周期之比为 B．速度之比为
C．振幅之比为 D．波长之比为
7．（2022·盐城模拟）战绳训练被称为身体训练的综合训练神器，如图所示，训练者跨步蹲。两手各正握同一材质的两绳一端从同一水平高度左右手分别在竖直方向上抖动。绳子上交替出现不同的波动，可视为简谐波，由于初练者双手的肌肉力量不一致，左手每秒抖动三下，右手每秒抖动四下下面左右两绳上波动的波的图像可能正确的是。（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．（2022高三上·惠州开学考）图甲为一列沿x抽正方向传播的简谐横波在t＝0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该简谐横波的波长为4m
B．图乙可能是图甲中质点M的振动图像
C．从此刻起，质点Q比P先回到平衡位置
D．t=0~1s，质点P运动的路程为0.8cm
9．（2022·贵阳模拟）一条小船漂浮在海面上，距离岸边有一定距离。一观察者发现，虽然水面波正在平稳地向岸边传播，该小船每分钟上下浮动20次，但小船并未向岸边靠近。下列说法正确的是（　　）
A．水面波是横波
B．该水面波的频率为20Hz
C．若该水面波的速率是1.8m/s，其波长为5.4m
D．水面波未将该条小船推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
10．（2022高二下·吉林期末）一列波由波源向周围扩展开去，由此可知（　　）
A．介质中的各个质点由近及远地传播开去
B．介质中的各个质点的振动频率随着波的传播而减小
C．介质将振动的能量由近及远地传播开去
D．介质将振动的形式由近及远地传播开去
11．（2022高二下·杭州期末）如图所示，两个位于x=0和x=6m处的波源分别处在介质I和Ⅱ中，x=3m是两介质的分界面。t=0时刻两波源同时开始沿y轴正方向作简谐振动，振幅A=1cm，分别产生沿x轴相向传播的两列机械波。t=2s时介质I的波恰好传到分界面，此时两波源都刚好第4次回到平衡位置，t=3s时，介质Ⅱ的波也刚好传到分界面。不计波传播过程中的能量损失，则（　　）
A．波在两介质中传播的波长相同
B．波在介质I和介质Ⅱ中的波速之比为2：3
C．t=3.25s时刻x=3m处的质点第一次达到最大位移
D．经过足够长时间后，在x轴上0m三、填空题
12．（2022·邯郸模拟）战绳训练是当下一种火热的健身方式，某次战绳训练中，一运动员晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动），战绳上因此形成一列横波。如图所示是战绳上A、B两质点的振动图像，形成的横波由A传向B，波长大于4.0m，A、B两质点在波的传播方向上的距离m。则这列波的波长为　 　m；波速为　 　m/s。
13．（2022·唐山模拟）如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时，是向　 　（填写“上”或者“下”）运动的。若质点P停止振动，则质点Q　 　（填写“会”或者“不会”）立即停止振动。
14．（2022·保定模拟）一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图所示，质点的平衡位置在处，平衡位置在处的质点的振动方程为。该波沿轴　 　（填“正”或“负”）方向传播，波速为　 　；从时刻起，质点到达平衡位置的最短时间为　 　。
四、综合题
15．（2022高二下·长春月考）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t1=0.2s时刻的波形如图中实线所示，t2=0.5s时刻的波形如图中虚线所示。
（1）若简谐横波沿x轴正方向传播，求该波可能的周期T和可能的速度v；
（2）若简谐横波沿x轴负方向传播，且T<0.3s<2T，求该波的波速大小v0。
16．（2022高二下·广东月考）一列向右传播的简谐横波传到 R 点时的波形如图所示，波速为v＝0.06 m/s，质点 P、Q 的坐标分别为 XP＝0.96 m，XQ＝0.36 m。求：
（1）质点 P 开始振动时的振动方向；
（2）从图示时刻经多长时间，质点 P 第一次到达波谷；
（3）质点 P 到达波峰时，质点 Q 在何处。
17．（2022·沧州模拟）一列绳波某时刻的部分波形图如图甲所示，M、N为绳上的两个质点，此时N质点刚开始振动，M质点的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波传播方向及波速；
（2）在0～1.6s内质点M运动的路程。
五、解答题
18．（2022·唐山模拟）如图所示，沿x轴方向传播的一列简谐横波，时的波形如图线所示，过O点的质点经0.2s到达波谷位置；已知该横波的传播周期大于0.4s。
（i）求该波的速度；
（ii）处的质点在0~0.2s的时间内通过的路程为4cm，求该波的振幅以及处质点的振动方程。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．经过平衡位置时回复力为零，不是合力为零，A不符合题意；
B．有机械振动还需有介质才会形成机械波；B不符合题意；
C．机械波在传播过程中，介质中质点在各自平衡位置附件振动，C不符合题意；
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去，这是波的特性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械振动的物体在经过平衡位置时回复力为零。机械振动需有介质才会形成机械波，介质中质点在各自平衡位置附件振动。
2．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．O点完成一次全振动所用的时间为T。在一个周期内振动传播的距离等于波长，即a、c两质点间的距离等于波长，a、b两质点间的距离等于半个波长，A不符合题意；
B．由波的传播规律，a、b两质点间的距离等于半个波长，由上下坡特点可知，a、b两质点振动方向时刻相反，B符合题意；
C．由题意可知，该波沿水平向右方向传播，此时质点b从平衡位置向下振动，再经，b质点将到达波谷位置，C不符合题意；
D．参与波传播的质点，只在各自的平衡位置附近振动，不会随波传播的方向移动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】O点完成一次全振动所用的时间为T。在一个周期内振动传播的距离等于波长。上下坡特点可知，a、b两质点振动方向时刻相反。
3．【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．已知时，质点1开始向上运动；时，质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，编号的质点间距离为，则
解得
A不符合题意；
BC．由题意可知
质点13开始向上运动，质点9位于上方最大位移处，B不符合题意，C符合题意；
D．质点在竖直方向做简谐运动，质点1不会运动到质点12的位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，质点13开始向上运动，质点9位于上方最大位移处。
4．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．绳上各质点的位移方向与波的传播方向垂直，即质点的振动方向与波的传播方向垂直，所以这列机械波为横波，A不符合题意；
BC．质点Q的起振方向与波源的起振方向一样。波向右传播，质点Q从平衡位置开始振动时，起振方向是向上的，所以质点P从平衡位置开始振动时，其运动方向向上，B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知，机械波传到Q时，质点P恰好振动了1.5个周期，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质点的位移方向与波的传播方向垂直，该波为横波，根据波传播的速度和传播时间的关系得出质点P振动的时间。
5．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由振动实物图可知此时P点开始振动，方向为向下，B对。
故答案为：B。
【分析】由振动实物图可知此时P点开始振动，方向为向下。
6．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．左手每秒抖动4下，右手每秒抖动5下，可知左右手的频率之比为，由 可知周期之比为，A不符合题意；
B．由于两绳为同一材质，所以速度之比为，B不符合题意；
C．由于左右手甩动的幅度未知，故无法判断振幅之比，C不符合题意；
D．由可知
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】波在同种介质中传播速度不变。利用波长波速频率关系求得波长之比。
7．【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】两列波在同一介质中的传播速度相同，因左右手的抖动频率之比为3：4，则周期之比为4：3，根据可知，波长之比为4：3；由波形图可知，A图中左右两波的波长之比为4：3；B图中左右两波的波长之比为2：3；C图中左右两波的波长之比为1：1；D图中左右两波的波长之比为5：4； A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】波在同一介质中的传播速度相同，频率和周期互为倒数。由图可知波长之比，结合波长波速频率公式求解。
8．【答案】A,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．从图甲中可以知道，该简谐横波的波长为4m，A符合题意；
B．图乙中0时刻质点正从平衡位置向负方向振动，根据同侧法，波向x轴正方向传播，图甲中0时刻质点M正从平衡位置向正方向振动，图乙不可能是图甲中质点M的振动图像，B不符合题意；
C．根据同侧法，0时刻质点Q正向正方向振动，到最大位移处再回到平衡位置，而P已经在最大位移处了，故P质点先回到平衡位置，C不符合题意；
D．从图乙中可以知道，该波的周期为1s，t=0~1s，质点P运动的路程为0.8cm，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】从图甲中可以知道，该简谐横波的波长为4m，质点正从平衡位置向负方向振动，根据同侧法，波向x轴正方向传播。p质点先回到平衡位置。
9．【答案】A,C,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．小船的振动方向与波的传播方向垂直，可知水面波是横波，A符合题意；
B．小船每分钟上下浮动20次，可知该水面波的频率为
B不符合题意；
C．若该水面波的速率是1.8m/s，则其波长为
C符合题意；
DE．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移，D不符合题意，E符合题意。
故答案为：ACE。
【分析】振动方向与波的传播方向垂直，该水波是横波，利用水波的波速和波长的关系得出该水波的波长，质点不随波迁移。
10．【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】ACD．介质在传播机械波的过程中，只是把振动这种形式和振动的能量向外传播，而介质本身并不迁移，A不符合题意，CD符合题意；
B．质点的频率只与波源有关，不会随着波的传播而减小，B不符合题意。
故答案为：CD。
【分析】介质在传播机械波的过程中，只把振动形式和振动能量向外传播，而介质本身并不迁移，质点的频率只与波源有关。
11．【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】B．波在介质I的波速为
波在介质Ⅱ的波速为
波在介质I和介质Ⅱ中的波速之比为3：2，B不符合题意；
A．t=2s时两波源都刚好第4次回到平衡位置，故两列波的周期都是1s，t=3s时，介质Ⅱ的波也刚好传到分界面，由题意可知，两列波在不同介质中传播的速度不同，由，波在介质I的波长为
波在介质Ⅱ的波长为
波在两介质中传播的波长不同，A不符合题意；
C．两列波的振动周期都是1s，t=3s时，介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处，该点到两波源的波程差为0，两列波的相位差为，故为振动加强点，当再经过时第一次达到该处的质点第一次达到最大位移，故t=3.25s时刻x=3m处的质点第一次达到最大位移，C符合题意；
D．两列波的振动周期、频率都相同，在不同介质中的波速、波长不同，经过3s时，介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处，且此刻两列波的相位差为，振动加强点到x=0m和x=3m的距离差为半波长的偶数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上0m振动减弱点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上0m同理，在介质Ⅱ中，在x轴上3m在x轴上3m振动减弱点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上3m综上所述经过足够长时间后，在x轴上0m故答案为：CD。
【分析】根据波在介质中传播的波速和传播距离之间的关系得出两列波在介质中传播的速度之比，通过波的波长以及周期的关系 得出两列波的波长，利用两列波的干涉进行分析判断。
12．【答案】20；10
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】取时刻分析，A质点经平衡位置向上振动，B质点处于波谷，横波由A传向B，设波长为λ，则
解得
又因为，所以n取0，则当时
波速
【分析】根据简谐波传播的距离和波长的关系得出该波的波长，通过 波传播的速度和传播的周期关系得出该波的波速。
13．【答案】下；不会
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】波传播方向上质点起振方向和波源起振方向相同，图示时刻质点Q位于波传播方向波形的上坡，所以向下起振，则P点从平衡位置刚开始振动时，是向下运动的。
若质点P停止振动，不再产生新的波，而P、Q之间已经产生的波会向左传播，所以Q不会立即停止振动。
【分析】根据波的传播方向以及质点的振动方向得出质点P的振动方向，根据波的传播得出P停止振动后，Q不会立即停止。
14．【答案】正；4；0.25
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】由N点的振动方程可知，t=1.5s时y=-5cm可知在t=1s时刻向下振动，则波沿x轴正向传播；周期
则波速
从时刻起，质点到达平衡位置的时间最短时，波向前传播x=1m，则时间为
【分析】由振动方程和波形图判断波的传播方向；根据波长，波速与周期之间的关系计算波速的大小，再由振动规律计算到达平衡位置的最短时间。
15．【答案】（1）解：由图可得简谐横波的波长为 m
若简谐横波沿x轴正方向传播，则 （ 0，1，2……）
解得 （ 0，1，2……）
简谐横波的传播速度为 解得 （ 0，1，2……）
（2）解：若简谐横波沿x轴负方向传播， 且
则 解得
简谐横波的传播速度为 （1） 解得
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【分析】（1）简谐横波沿x轴正方向传播，得到该波可能的周期T，由图可得简谐横波的波长。
（2）若简谐横波沿x轴负方向传播 ，在周期范围内求解运动周期，由波长波速频率关系求解该波的波速大小v0。
16．【答案】（1）解：各质点起振方向相同，与此时刻 x=0.30m 处质点 R 的振动方向相同，沿 y 轴负方向
（2）解：由波的图象可得波长
P 点第一次到达波谷的时间即为 P 点前方距 P 点最近的波谷传播到 P 点所用的时间
（3）根据，故两个质点的振动方向完全相反，故当质点 P 到达波峰时，质点 Q在波谷。
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】(1)首先各质点起振方向相同，然后根据题图判断Q点的起振方向；
(2)首先根据题图求出波长，然后算出周期和传播时间，最后算出质点 P 第一次到达波谷；
(3)首先算出PQ两点之间的距离，然后根据振动关系可知当质点 P 到达波峰时，质点 Q在波谷。
17．【答案】（1）解：M点起振方向向上，所有质点的起振方向均向上，因此N点此时向上振动，该波沿x轴正方向传播，由振动图像可得
由波动图像可得
则波速
（2）解：质点M在时才开始振动，0～1.6s内M振动的时间为1.5s
因此质点M的路程
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【分析】（1）绳子上任何一点的起振方向都与波源的震动方向相同，再由波长，波速和周期之间的关系列方程求解；
（2）由振动的路程与时间的关系求解。
18．【答案】解：（i）由题意可知机械波向右传播，波形向右传播的距离为
所以波速＝10m/s
（ii）由题意可知λ＝12m
则周期为T＝＝1.2s
t0=0时的波形方程
当x＝1m时
可知
x=2m在t0=0s时的位置y2＝
x=2m质点的振动方程
当t＝0.2s时
所以振幅A＝4cm
所以x=2m质点的振动方程
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播
【解析】【分析】（1） 由题意可知机械波向右传播 ，根据波长，波速和周期的关系求解。
（2）根据简谐振动与图像之间的关系，再结合题意列方程求解。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：机械波及其形成和传播
一、单选题
1．（2022高二下·宜春期末）关于机械振动及机械波说法正确的是（　　）
A．机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零
B．有机械振动就一定有机械波
C．机械波在传播过程中，介质中的质点随波移动
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去
【答案】D
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．经过平衡位置时回复力为零，不是合力为零，A不符合题意；
B．有机械振动还需有介质才会形成机械波；B不符合题意；
C．机械波在传播过程中，介质中质点在各自平衡位置附件振动，C不符合题意；
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去，这是波的特性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械振动的物体在经过平衡位置时回复力为零。机械振动需有介质才会形成机械波，介质中质点在各自平衡位置附件振动。
2．（2022高二下·昌平期末）如图所示，取一条较长的软绳，用手握住O点连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波，某一时刻绳上a、b、c三个质点均处于平衡位置。已知O点完成一次全振动所用的时间为T。下列说法正确的是（　　）
A．a、b两质点间的距离等于波长
B．a、b两质点振动方向时刻相反
C．再经，b质点将到达波峰位置
D．再经，b质点将运动到c质点位置
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．O点完成一次全振动所用的时间为T。在一个周期内振动传播的距离等于波长，即a、c两质点间的距离等于波长，a、b两质点间的距离等于半个波长，A不符合题意；
B．由波的传播规律，a、b两质点间的距离等于半个波长，由上下坡特点可知，a、b两质点振动方向时刻相反，B符合题意；
C．由题意可知，该波沿水平向右方向传播，此时质点b从平衡位置向下振动，再经，b质点将到达波谷位置，C不符合题意；
D．参与波传播的质点，只在各自的平衡位置附近振动，不会随波传播的方向移动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】O点完成一次全振动所用的时间为T。在一个周期内振动传播的距离等于波长。上下坡特点可知，a、b两质点振动方向时刻相反。
3．（2022高二下·东城期末）如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动、带动质点2，3，4……等其余质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知时，质点1开始向上运动；时，质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。相邻编号的质点间距离为。则（　　）
A．这列波的波长为
B．时，质点15开始向上运动
C．时，质点9位于上方最大位移处
D．经过，质点1运动到质点12的位置
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．已知时，质点1开始向上运动；时，质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，编号的质点间距离为，则
解得
A不符合题意；
BC．由题意可知
质点13开始向上运动，质点9位于上方最大位移处，B不符合题意，C符合题意；
D．质点在竖直方向做简谐运动，质点1不会运动到质点12的位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，质点13开始向上运动，质点9位于上方最大位移处。
4．（2022高二下·西城期末）如图为以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。下列判断正确的是（　　）
A．这列机械波为纵波
B．质点P从平衡位置开始振动时，其运动方向向上
C．质点Q从平衡位置开始振动时，其运动方向向下
D．机械波传到Q时，质点P恰好振动了1个周期
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．绳上各质点的位移方向与波的传播方向垂直，即质点的振动方向与波的传播方向垂直，所以这列机械波为横波，A不符合题意；
BC．质点Q的起振方向与波源的起振方向一样。波向右传播，质点Q从平衡位置开始振动时，起振方向是向上的，所以质点P从平衡位置开始振动时，其运动方向向上，B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知，机械波传到Q时，质点P恰好振动了1.5个周期，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质点的位移方向与波的传播方向垂直，该波为横波，根据波传播的速度和传播时间的关系得出质点P振动的时间。
5．（2022高二下·绍兴期末）振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由振动实物图可知此时P点开始振动，方向为向下，B对。
故答案为：B。
【分析】由振动实物图可知此时P点开始振动，方向为向下。
6．（2022高二下·盐城期末）如图所示，训练者跨步蹲，双手各自正握同一材质的两绳一端，在竖直方向上下甩动，在绳子上交替做出不同的波动，其运动状态可视为简谐运动。由于初练者双手肌肉力量不一致，左手每秒抖动4下，右手每秒抖动5下，则在左、右两绳上传播的波（　　）
A．周期之比为 B．速度之比为
C．振幅之比为 D．波长之比为
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．左手每秒抖动4下，右手每秒抖动5下，可知左右手的频率之比为，由 可知周期之比为，A不符合题意；
B．由于两绳为同一材质，所以速度之比为，B不符合题意；
C．由于左右手甩动的幅度未知，故无法判断振幅之比，C不符合题意；
D．由可知
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】波在同种介质中传播速度不变。利用波长波速频率关系求得波长之比。
7．（2022·盐城模拟）战绳训练被称为身体训练的综合训练神器，如图所示，训练者跨步蹲。两手各正握同一材质的两绳一端从同一水平高度左右手分别在竖直方向上抖动。绳子上交替出现不同的波动，可视为简谐波，由于初练者双手的肌肉力量不一致，左手每秒抖动三下，右手每秒抖动四下下面左右两绳上波动的波的图像可能正确的是。（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】两列波在同一介质中的传播速度相同，因左右手的抖动频率之比为3：4，则周期之比为4：3，根据可知，波长之比为4：3；由波形图可知，A图中左右两波的波长之比为4：3；B图中左右两波的波长之比为2：3；C图中左右两波的波长之比为1：1；D图中左右两波的波长之比为5：4； A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】波在同一介质中的传播速度相同，频率和周期互为倒数。由图可知波长之比，结合波长波速频率公式求解。
二、多选题
8．（2022高三上·惠州开学考）图甲为一列沿x抽正方向传播的简谐横波在t＝0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该简谐横波的波长为4m
B．图乙可能是图甲中质点M的振动图像
C．从此刻起，质点Q比P先回到平衡位置
D．t=0~1s，质点P运动的路程为0.8cm
【答案】A,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．从图甲中可以知道，该简谐横波的波长为4m，A符合题意；
B．图乙中0时刻质点正从平衡位置向负方向振动，根据同侧法，波向x轴正方向传播，图甲中0时刻质点M正从平衡位置向正方向振动，图乙不可能是图甲中质点M的振动图像，B不符合题意；
C．根据同侧法，0时刻质点Q正向正方向振动，到最大位移处再回到平衡位置，而P已经在最大位移处了，故P质点先回到平衡位置，C不符合题意；
D．从图乙中可以知道，该波的周期为1s，t=0~1s，质点P运动的路程为0.8cm，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】从图甲中可以知道，该简谐横波的波长为4m，质点正从平衡位置向负方向振动，根据同侧法，波向x轴正方向传播。p质点先回到平衡位置。
9．（2022·贵阳模拟）一条小船漂浮在海面上，距离岸边有一定距离。一观察者发现，虽然水面波正在平稳地向岸边传播，该小船每分钟上下浮动20次，但小船并未向岸边靠近。下列说法正确的是（　　）
A．水面波是横波
B．该水面波的频率为20Hz
C．若该水面波的速率是1.8m/s，其波长为5.4m
D．水面波未将该条小船推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【答案】A,C,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．小船的振动方向与波的传播方向垂直，可知水面波是横波，A符合题意；
B．小船每分钟上下浮动20次，可知该水面波的频率为
B不符合题意；
C．若该水面波的速率是1.8m/s，则其波长为
C符合题意；
DE．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移，D不符合题意，E符合题意。
故答案为：ACE。
【分析】振动方向与波的传播方向垂直，该水波是横波，利用水波的波速和波长的关系得出该水波的波长，质点不随波迁移。
10．（2022高二下·吉林期末）一列波由波源向周围扩展开去，由此可知（　　）
A．介质中的各个质点由近及远地传播开去
B．介质中的各个质点的振动频率随着波的传播而减小
C．介质将振动的能量由近及远地传播开去
D．介质将振动的形式由近及远地传播开去
【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】ACD．介质在传播机械波的过程中，只是把振动这种形式和振动的能量向外传播，而介质本身并不迁移，A不符合题意，CD符合题意；
B．质点的频率只与波源有关，不会随着波的传播而减小，B不符合题意。
故答案为：CD。
【分析】介质在传播机械波的过程中，只把振动形式和振动能量向外传播，而介质本身并不迁移，质点的频率只与波源有关。
11．（2022高二下·杭州期末）如图所示，两个位于x=0和x=6m处的波源分别处在介质I和Ⅱ中，x=3m是两介质的分界面。t=0时刻两波源同时开始沿y轴正方向作简谐振动，振幅A=1cm，分别产生沿x轴相向传播的两列机械波。t=2s时介质I的波恰好传到分界面，此时两波源都刚好第4次回到平衡位置，t=3s时，介质Ⅱ的波也刚好传到分界面。不计波传播过程中的能量损失，则（　　）
A．波在两介质中传播的波长相同
B．波在介质I和介质Ⅱ中的波速之比为2：3
C．t=3.25s时刻x=3m处的质点第一次达到最大位移
D．经过足够长时间后，在x轴上0m【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】B．波在介质I的波速为
波在介质Ⅱ的波速为
波在介质I和介质Ⅱ中的波速之比为3：2，B不符合题意；
A．t=2s时两波源都刚好第4次回到平衡位置，故两列波的周期都是1s，t=3s时，介质Ⅱ的波也刚好传到分界面，由题意可知，两列波在不同介质中传播的速度不同，由，波在介质I的波长为
波在介质Ⅱ的波长为
波在两介质中传播的波长不同，A不符合题意；
C．两列波的振动周期都是1s，t=3s时，介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处，该点到两波源的波程差为0，两列波的相位差为，故为振动加强点，当再经过时第一次达到该处的质点第一次达到最大位移，故t=3.25s时刻x=3m处的质点第一次达到最大位移，C符合题意；
D．两列波的振动周期、频率都相同，在不同介质中的波速、波长不同，经过3s时，介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处，且此刻两列波的相位差为，振动加强点到x=0m和x=3m的距离差为半波长的偶数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上0m振动减弱点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上0m同理，在介质Ⅱ中，在x轴上3m在x轴上3m振动减弱点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，即为（n=0，1，2，……）
在x轴上3m综上所述经过足够长时间后，在x轴上0m故答案为：CD。
【分析】根据波在介质中传播的波速和传播距离之间的关系得出两列波在介质中传播的速度之比，通过波的波长以及周期的关系 得出两列波的波长，利用两列波的干涉进行分析判断。
三、填空题
12．（2022·邯郸模拟）战绳训练是当下一种火热的健身方式，某次战绳训练中，一运动员晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动），战绳上因此形成一列横波。如图所示是战绳上A、B两质点的振动图像，形成的横波由A传向B，波长大于4.0m，A、B两质点在波的传播方向上的距离m。则这列波的波长为　 　m；波速为　 　m/s。
【答案】20；10
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】取时刻分析，A质点经平衡位置向上振动，B质点处于波谷，横波由A传向B，设波长为λ，则
解得
又因为，所以n取0，则当时
波速
【分析】根据简谐波传播的距离和波长的关系得出该波的波长，通过 波传播的速度和传播的周期关系得出该波的波速。
13．（2022·唐山模拟）如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时，是向　 　（填写“上”或者“下”）运动的。若质点P停止振动，则质点Q　 　（填写“会”或者“不会”）立即停止振动。
【答案】下；不会
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】波传播方向上质点起振方向和波源起振方向相同，图示时刻质点Q位于波传播方向波形的上坡，所以向下起振，则P点从平衡位置刚开始振动时，是向下运动的。
若质点P停止振动，不再产生新的波，而P、Q之间已经产生的波会向左传播，所以Q不会立即停止振动。
【分析】根据波的传播方向以及质点的振动方向得出质点P的振动方向，根据波的传播得出P停止振动后，Q不会立即停止。
14．（2022·保定模拟）一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图所示，质点的平衡位置在处，平衡位置在处的质点的振动方程为。该波沿轴　 　（填“正”或“负”）方向传播，波速为　 　；从时刻起，质点到达平衡位置的最短时间为　 　。
【答案】正；4；0.25
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】由N点的振动方程可知，t=1.5s时y=-5cm可知在t=1s时刻向下振动，则波沿x轴正向传播；周期
则波速
从时刻起，质点到达平衡位置的时间最短时，波向前传播x=1m，则时间为
【分析】由振动方程和波形图判断波的传播方向；根据波长，波速与周期之间的关系计算波速的大小，再由振动规律计算到达平衡位置的最短时间。
四、综合题
15．（2022高二下·长春月考）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t1=0.2s时刻的波形如图中实线所示，t2=0.5s时刻的波形如图中虚线所示。
（1）若简谐横波沿x轴正方向传播，求该波可能的周期T和可能的速度v；
（2）若简谐横波沿x轴负方向传播，且T<0.3s<2T，求该波的波速大小v0。
【答案】（1）解：由图可得简谐横波的波长为 m
若简谐横波沿x轴正方向传播，则 （ 0，1，2……）
解得 （ 0，1，2……）
简谐横波的传播速度为 解得 （ 0，1，2……）
（2）解：若简谐横波沿x轴负方向传播， 且
则 解得
简谐横波的传播速度为 （1） 解得
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【分析】（1）简谐横波沿x轴正方向传播，得到该波可能的周期T，由图可得简谐横波的波长。
（2）若简谐横波沿x轴负方向传播 ，在周期范围内求解运动周期，由波长波速频率关系求解该波的波速大小v0。
16．（2022高二下·广东月考）一列向右传播的简谐横波传到 R 点时的波形如图所示，波速为v＝0.06 m/s，质点 P、Q 的坐标分别为 XP＝0.96 m，XQ＝0.36 m。求：
（1）质点 P 开始振动时的振动方向；
（2）从图示时刻经多长时间，质点 P 第一次到达波谷；
（3）质点 P 到达波峰时，质点 Q 在何处。
【答案】（1）解：各质点起振方向相同，与此时刻 x=0.30m 处质点 R 的振动方向相同，沿 y 轴负方向
（2）解：由波的图象可得波长
P 点第一次到达波谷的时间即为 P 点前方距 P 点最近的波谷传播到 P 点所用的时间
（3）根据，故两个质点的振动方向完全相反，故当质点 P 到达波峰时，质点 Q在波谷。
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】(1)首先各质点起振方向相同，然后根据题图判断Q点的起振方向；
(2)首先根据题图求出波长，然后算出周期和传播时间，最后算出质点 P 第一次到达波谷；
(3)首先算出PQ两点之间的距离，然后根据振动关系可知当质点 P 到达波峰时，质点 Q在波谷。
17．（2022·沧州模拟）一列绳波某时刻的部分波形图如图甲所示，M、N为绳上的两个质点，此时N质点刚开始振动，M质点的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波传播方向及波速；
（2）在0～1.6s内质点M运动的路程。
【答案】（1）解：M点起振方向向上，所有质点的起振方向均向上，因此N点此时向上振动，该波沿x轴正方向传播，由振动图像可得
由波动图像可得
则波速
（2）解：质点M在时才开始振动，0～1.6s内M振动的时间为1.5s
因此质点M的路程
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【分析】（1）绳子上任何一点的起振方向都与波源的震动方向相同，再由波长，波速和周期之间的关系列方程求解；
（2）由振动的路程与时间的关系求解。
五、解答题
18．（2022·唐山模拟）如图所示，沿x轴方向传播的一列简谐横波，时的波形如图线所示，过O点的质点经0.2s到达波谷位置；已知该横波的传播周期大于0.4s。
（i）求该波的速度；
（ii）处的质点在0~0.2s的时间内通过的路程为4cm，求该波的振幅以及处质点的振动方程。
【答案】解：（i）由题意可知机械波向右传播，波形向右传播的距离为
所以波速＝10m/s
（ii）由题意可知λ＝12m
则周期为T＝＝1.2s
t0=0时的波形方程
当x＝1m时
可知
x=2m在t0=0s时的位置y2＝
x=2m质点的振动方程
当t＝0.2s时
所以振幅A＝4cm
所以x=2m质点的振动方程
【知识点】简谐运动；机械波及其形成和传播
【解析】【分析】（1） 由题意可知机械波向右传播 ，根据波长，波速和周期的关系求解。
（2）根据简谐振动与图像之间的关系，再结合题意列方程求解。