2026屆高考物理一輪總復習提能訓練（四十一）含答案

提能訓練練案|41］

基礎鞏固練

題組一波的形成和傳播波的圖像

1.某波源。發出一列簡諧橫波，其振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有M、N

兩點，它們到波源O的距離分別為4m和5m。測得M、N開始振動的時間間隔為1.0s。

則（）

A.這列波的波速為9m/s

B.這列波的波長2=2m

C.當N點離開平衡位置的位移為10cm時，/點正在平衡位置

D.M.N的速度始終相同

［答案］B

v5m-4nl

［解析］該波的波速為，=1m/s,A錯誤；由題圖知，該波的周期7

t1.0s

為2.0s,則該波的波長為2="=2m,B正確；A/、N兩點的距離為1m,即為夕，則

當N點離開平衡位置的位移為10cm時，N點位于波峰處，M點正在波谷處，C錯誤；

M、N兩點的距離為1m,即為$，則/、N的速度方向始終相反，D錯誤。

2.（多選）（2025?安徽合肥市第一中學月考）位置坐標x=0的波源S在f=0時刻從平衡

位置開始向下運動，形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距

均為1m的9個質點，位置坐標如圖所示。f=0時刻各質點均處于平衡位置，經0.3s,x

=1m處的質點第一次具有TF向（即豎育向卜.）最大速度，同時x=3m的質點開始振動，則

下列說法正確的是（）

A.波速為10m/s

B.x=-3m和x=3m的兩質點振動步調完全一致

C.f=0.6s時，x=4m的質點具有負向最大速度

D.f=0.5s時，x=-2.5m的質點加速度正在減小

［答案］AB

［解析］設該波的波速為入周期為。根據題意可得爐=0.3s,2+J=0.3s,其中

X1=1m,必=3m,聯立解得，=10m/s,7=0.4s,故A正確；由于該波源形成沿x軸正、

負兩個方向傳播的簡諧橫波，則關于該波源對稱的點的振動步調完全一致，故B正確；

工44

該波從波源傳播到x=4m處所需的時間為/=—=—s=0.4S,則可知0.4s時x=4m處

的質點才開始振動，且跟波源的起振方向相同，即從平衡位置開始向下振動，而0.2s=

p則可知r=0.6s時，x=4m的質點到達平衡位置，正向上振動，此刻該質點具有正向

X25

最大速度，故C錯誤；波傳播到x=-2.5m處所用的時間為。=一=-s=0.25s,則再

經過0.25s,x=-2.5m的質點正從平衡位置上方向正向最大位移處振動，而離平衡位置

越遠加速度越大，速度越小，即該質點的加速度正在增大，故D錯誤。

3.（2024?湖南卷）如圖，健身者在公園以每分鐘6（）次的頻率上下抖動長繩的一端，長

繩自右向左呈現波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上小3兩點平衡位置

相距6m,歷時刻4點位于波谷，8點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確

的是（）

v/\/\/^

A.波長為3m

B.波速為12m/s

C.fo+O.25s時亥!I，3點速度為0

D./o+O.5Os時刻，?點速度為0

［答案］D

［■解析］依題意得波的周期r=1s,波長2=4m,波速/=］=4m/s,故A、B錯誤;

T

由于0.25s=］故訪+0.25s時刻，8質點恰好回到平衡位置，速度最大，故C錯誤；由

于0.5s=（故r（）+（）.5s時刻，力質點到達波峰，速度為0,故D正確。

高中物理

題組二波動圖像與振動圖像

4.（多選）近年來，中科院研發的第三代橫波探測成像測井儀在超深井中實現了清晰

的井外地質成像及8340米深度的探測紀錄。如圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0

時刻的波形圖，圖乙為x=6m處質點。的速度一時間（上，）圖像，下列說法正確的是（）

A.該波沿x軸負方向傳播，波速為5m/s

B.在0.6s內質點。運動的路程為3m

C.質點產在Z=0.5s時刻的位移為5cm

D.當測井儀運動時，接收到該波的頻率為:Hz

［答案］AC

［解析］從題圖乙可知，在，=0時刻質點尸的速度為正向最大值，即P正在平衡位

置向y軸正方向振動，根據“同側法”可知波沿x軸負方向傳播，由題圖甲可知波長2=

6m,又周期7=1.2s,則波速|/=y=5m/s,故A正確；該波的振幅為A=10cm,質點P

經過0.6s恰好振動半個周期，運動的路程s=2%=20cm,故B錯誤；質點尸的振動方程

為y=4sin^Z,，=0.55=27時，有y=10Xsin（"yX=5cm,故C正確；該波

的頻率為/'=）=2Hz,根據多普勒效應可知，當測井儀運動時，接收到的頻率可能大于

1O

或小于tHz,故D錯誤。

O

題組三波的多解問題

5.有一列沿水平繩傳播的簡諧橫波，頻率為10Hz。振動方向沿豎直方向，當繩上

的質點P到達其平衡位置且向下運動時，在其平衡位置右方相距0.6m處的質點。剛好

到達最高點，由此可知波運和傳播方向不可能的是（）

A.4.8m/s,向右傳播B.8m/s,向左傳播

C.24m/s,向右傳播D.24m/s,向左傳播

［答案］D

高中物理

［解析］若波向右傳播，則尸。=0.6171=^+成(〃=0，1，2,3一??)，7=j.=0.1s,可得，

24

=-------m/s(n=0,1,2,3?…)，/可能為24m/s,4.8m/s;若波向左傳播，則PQ=0.6m=

4〃+1

324

(+叫〃=0,1,2,3,…)，可得，----m/s(w=0,1,2,3,…)，則，可能為8m/s,故波速

44〃+3

和傳播方向不可能的是D項，D項符合題意。

6.(多選)如圖所示，實線是一列簡諧橫波在。時刻的波形佟I,虛線是Z2=(/i+l)s時

刻的波形圖。已知該橫波沿x軸負方向傳播，質點陰的平衡位置距。點5m。下列說法

正確的是()

4

A.該波的周期可能為yys

4

B.若波的周期為百s,質點/在。?與時間內運動的路程為3m

C.質點"在4時刻沿y軸負方向運動

D.該波遇到尺寸為10m的障礙物時，無衍射現象發生

［答案］ABC

Y4〃+3/i

［解析］波沿x軸負方向傳播，則波速/=二=—Lm/s(〃=0,1,2,3,…)，周期丁=一

444

=-------s(n=0,1,2,3?…).當〃=2時7=77s,故A正確；當〃=3時r=yrs,從4

4〃+31I15

到，2時間內，質點M運動的路程為154=15X0.2m=3m,故B正確；波沿x軸負方向

傳播，根據上下坡法可知質點M在八時刻沿y軸負方向運動，故C正確；該波的波長為

4m,則該波遇到尺寸為10m的障礙物時會發生衍射現象，但不能發生明顯的衍射現象，

故D錯誤。

題組四波的干涉、衍射和多普勒效應

7.(2023?廣東卷)漁船常用回聲探測器發射的聲波探測水下魚群與障礙物。聲波在水

中傳播速度為1500m/s,若探測器發出頻率為1.5XIO。Hz的聲波，下列說法正確的是()

高中物理

A.兩列聲波相遇時一定會發牛干涉

B.聲波由水中傳播到空氣中，波長會改變

C.該聲波遇到尺寸約為1m的被探測物時會發生明顯衍射

D.探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度無關

「答案］B

［解析］根據多普勒效應可知，探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動

的速度有關,而兩列聲波發生干涉的條件是頻率相等，所以兩列聲波相遇時不一定發生干

涉，故A、D錯誤；聲波由水中傳播到空氣中時，聲波的波速發生變化，所以波長會發生

改變，故B正確；根據波長的計算公式可得2==lX10-3m,當遇到尺寸

約1m的被探測物時不會發生明顯衍射，故C錯誤。故選B。

8.(2024?江西卷)如圖⑶所示，利用超聲波可以檢測飛機機翼內部缺陷。在某次檢測

實驗中，入射波為連續的正弦信號，探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號，分

別如圖(b)(c)所示。己知超聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在

探頭處的疊加效果和缺陷深度力下列選項正確的是()

機翼表面、

缺陷*面反對波

探頭-般陷

入射波

機翼表面

反射波

圖⑸超聲波險測晚理示意圖

圖出)機翼襲面反射信號圖(<?)缺陷&面反射信號

A.振動減弱；"=4.725mm

B.振動加強；d=4.725mm

C.振動減弱；(7=9.45mm

D.振動加強；d=9.45mm

［答案］A

［解析］根據反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期T=0.2NS=2><10-7S,則超聲波

在機翼材料中的波長2=4=1.26X103m,由題圖(b)(c)可知兩個反射信號傳播到探頭處

的時間差△/-1.5RS-1.5X106s,故兩個反射信號傳播到探頭處的路程差A.v-pAf-

高中物理

9.45X103m=2c/=?4,解得c/=4.725X107m,兩個反射信號在探頭處的疊加效果為振

動減弱（兩個反射信號振動步調一致，且傳播到探頭處的路程差為半個波長的奇數倍，故

振動減弱），A正確。

能力提升練

9.（多選）如圖所示，$、&是振動情況完全相同的兩個波源，它們的振動頻率均為

5HzoP點是兩列波傳播方向上的一個質點，PS=6m、PS2=10m,Z=0時。點剛好振

動到波峰位置。已知s、s連線上相鄰兩振動加強點間的距離為0.5m,下列說法正確的

是（）

小1、

1、、

1、

1、、

&s2

A.波的傳播速度大小為10m/s

B.波的傳播速度大小為5m/s

C.f=0.1s時，尸點剛好振動到波谷位置

D.f=0.1s時，尸點剛好振動到波峰位置

［答案］BC

［解析］如圖所示，設勒是&、S2連線中點左側第1個振動加強點，02是其左側第2

個振動加強點，02與相距△/，由振動加強的條件可知，有QS2-0$=2,同理有。2s2

-026=（05+△/）-（QS］-A/）=22,聯立解得△/=;,即連線上相鄰兩振動加強點間的

距離為＜，由題意知＜=0.5m,則2=1m,波的傳播速度大小為，=J=*=5m/s,A錯誤，

B正確；Z=0.1s時，即經過的時間為，故從波峰經歷半個周期，尸點剛好振動到波

谷位置，C正確，D錯誤。

S|Q2QIS2

?-------?——-------------—9

―Hh-

10.（多選）（2025?八省聯考河南卷）某簡諧橫波在r=0時刻的波形圖如圖所示。x=0

處質點的位移為y=-4cm,x=0.7m處的質點。位于平衡位置且振動方向向下。已知該

波的周期為1.2s,則（）

高中物理

A.該波的波長為1.2m

B.該波的波速為2m/s

C.該波沿x軸正方向傳播

D.f=O.ls時刻，x=0處的質點位于平衡位置

［答案］AD

［解析］設該簡諧橫波的波動方程為y=4sing\+0,代入數據解得力=8cm,夕=-

g，所以該簡諧橫波的波動方程為y=8sin（—v-T）cm,當x=0.7m時有巴X0.7-：=兀，

6\X6/z6

；X1.2

解得該波的波長為A=1.2m,故A正確；由，=下可得該波的波速為（/=-=—rn/s=1

1?二

m/s,故B錯誤；已知質點。位于平衡位置且振動方向向下，由同側法可知，該波沿、軸

4

Arxp-\（）7-06

負方向傳播，故C錯誤；根據/=—=—^=——s=0.1s,故z=0.1s時刻：”0處

的質點位于平衡位置,故D正確。故選AD。

11.（多選）B超成像的基本原理是探頭向人體發射一組超聲波，遇到人體組織會產生

不同程度的反射。探頭接收到的超聲波信號形成B超圖像。如圖為血管探頭沿工軸正方

向發送的簡諧超聲波圖像，￡=0時刻波恰好傳到質點已知此超聲波的頻率為1X107

Hz,下列說法正確的是（）

A.0?1.25XI0-7s內質點〃運動的路程為2mm

7

B.質點"第一次位移為0.2mm的時刻是10-7s

6

C.超聲波在血管中的傳播速度為1.4X103m/s

D.1=1.5義10-7s時質點N恰好處于波谷

高中物理

［答案］ACD

［解析］波的周期為7=；=1X10-7S,易知1.25X10%=1.25T,則質點M運動的

路程為s=1.25X44=2mm,A正確；由波形圖及波的傳播方向為x軸正方向，可知質點

M開始振動的方向沿j軸負方向,則質點A/的振動方程為-0.4sin(2nX107/)(mm),

7

則當質點M第一次位移為0.2mm時，f=而XIO-s,B錯誤；根據圖像讀出波長為2=

1乙

24

14X10-mm=1.4X10-m,由，=",解得，=1.4X103m/5,c正確；由圖可知，M左

側的波谷與N之間的距離為x=(35-14)XIO"mm=21XIO-2mm=2.1XIO4m,則該波

x

谷傳播到N點的時間，=一=1.5X10-7s,可知在1.5X10-7s時質點汽恰好處于波谷，D

正確。

12.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的心力兩質點的振動圖

像如右圖所示，則在A、B、C、D圖中描述該波的圖像不可能出現的是()

［答案］B

［解析］L0時刻，。質點在波峰，匕質點在平衡位置，且向下振動。若波由。傳到

b,則〃、人間距s=(〃+：，=9m(〃=0』,2,3,…)，解得2=m(〃=0/,2,3,…)，

3636

當〃=0時，A=12m;當#=1時，2=—m;當〃=2時，2=yyin,?,,,若波由6傳到

a,則a、〃間距s==9m(〃=0/,2,3,…)，解得4=7■迄;m(〃=0,l,2,3,…)，

\4;4〃+1

高中物理

當〃=0時，A=36m;當力=1時，A=—m;當〃=2時，2=4m,可知ACD可能出現,

不符合題意，B不可能出現，符合題意。故選B。

13.均勻介質中質點4、8的平衡位置位于x軸上，坐標分別為。和%=16cm。某

簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為k=20cm/s,波長大于20cm，振幅為y=lcm,且

傳播時無衰減。Z=0時刻力、4偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運動方向相反，

此后每隔△r=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在0時刻5>0),

質點4位于波峰。求：

(1)從4時刻開始，質點B最少要經過多長時間位于波峰；

(2)/1時刻質點B偏離平衡位置的位移。