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    三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)专题16机械波(原卷版)
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    三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)专题16机械波(原卷版)

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    这是一份三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)专题16机械波(原卷版),共12页。试卷主要包含了1s, 一列简谐横波沿x轴正方向传播等内容,欢迎下载使用。


    考点01 机械波传播
    1. (2024年高考广东卷)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. 0B. C. D.
    2. (2024年高考湖南卷)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
    3. (2024年高考全国理综甲卷)(1). 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
    4.(2024高考全国理综新课程卷)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
    5. (2023高考海南卷)下面上下两图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5sB. 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
    6.(2023全国高考新课程卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的( )
    A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
    C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同
    7.(2023年6月高考浙江选考科目)下列说法正确的是( )
    A.热量能自发地从低温物体传到高温物体
    B.液体的表面张力方向总是跟液面相切
    C.在不同的惯性参考系中,物理规律的形式是不同的
    D.当波源与观察者相互接近时,观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
    7.
    8. (2023高考湖北卷) 一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为,振幅为。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
    A. B.
    C. D.
    9(5分)(2023高考全国乙卷) 一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
    A. 波速为
    B. 波向左传播
    C. 波的振幅是
    D. 处的质点在时位于平衡位置
    E. 质点P在0~7s时间内运动的路程为
    10. (2023天津卷)一列机械波的波源是坐标轴原点,从时波源开始振动,时波形如图,则下列说法正确的有( )

    A. 在这种介质中波速
    B. 处质点在时位于波谷
    C. 波源振动方程
    D. 处质点半个周期内向左位移半个波长
    11. (2022新高考福建卷)艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动长绸带的一端,绸带自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示(符合正弦函数特征),此时绸带上P点运动方向____________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”)。保持抖动幅度不变,如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果,运动员上下抖动的频率应____________(填“增大”“减小”或“保持不变”)。
    12.(2023高考北京卷)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波.时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为,则时的波形图为( )
    13. (2022高考辽宁物理)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P的说法正确的是( )
    A. 该时刻速度沿y轴正方向
    B. 该时刻加速度沿y轴正方向
    C. 此后周期内通过的路程为A
    D. 此后周期内沿x轴正方向迁移为
    14. (2022高考上海)在同一介质中有a、b两列机械波,它们的波形如图所示,两列波的频率分别为fa和fb,波长分别为λa和λb,则( )
    A. λa>λb, ,fa>fb,
    B. λa>λb, ,fa<fb,
    C. λa<λb, ,fa>fb,
    D. λa<λb, ,fa<fb,

    15. (2022山东物理)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示。当时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
    A. B.
    C. D.
    16. (2022高考河北)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点,坐标分别为xP = 1m,xQ = 6m。波传播到P点开始计时,该点的振动图像如图所示,则简谐波的波长为______m,经过______s,Q点第一次到达正向最大位移处。
    17.(1)(2022·全国理综甲卷·34(1))(5分)一平面简谐横波以速度沿x轴正方向传播,时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移。该波的波长为_______m,频率为______。时刻,质点A_______(填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。
    18(2022·高考广东物理)(6分)如图15所示,某同学握住软绳的一端周期性上下抖动,在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时,经过半个周期,绳上M处的质点将运动至__________(选填“N”“P”或“Q”)处。加快抖动,波的频率增大,波速__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
    19(1)(4分)(2022重庆高考)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则( )
    A.浮标的振动周期为 B.水波的传播速度大小为
    C.时刻浮标沿y轴负方向运动 D.水波的波长为
    考点02 机械波干涉、衍射和多普勒效应
    1 (2024年高考江西卷)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;
    2.(2023年6月高考浙江选考科目)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )
    A.声波的波长 B.声波的波长
    C.两声波的振幅之比为 D.两声波的振幅之比为
    3. (2023年高考选择性考试辽宁卷) “球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是( )

    A. 插入水中的筷子、看起来折断了
    B. 阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
    C. 驶近站台的火车,汽笛音调变高
    D. 振动音叉的周围,声音忽高忽低
    4 (2023高考湖南卷)如图(a),在均匀介质中有和四点,其中三点位于同一直线上,垂直.时,位于处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面垂直,已知波长为.下列说法正确的是( )

    A. 这三列波的波速均为
    B. 时,处质点开始振动
    C. 时,处的质点向轴负方向运动
    D. 时,处的质点与平衡位置的距离是
    5、(2023高考全国甲卷)(10分)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波PQ的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。t==0时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传播到x=10m处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
    (i)在答题卡给出的坐标图上分别画出PQ两列波在t=2.5s时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线)
    (ii)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
    6. (2022天津学业水平选择性考试) 在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和处的两个波源O和P,沿y轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a和b,某时刻a和b分别传播到和处,波形如图所示。下列说法正确的是( )
    A. a与b的频率之比为B. O与P开始振动的时刻相同
    C. a与b相遇后会出现干涉现象D. O开始振动时沿y轴正方向运动
    7.(2022·全国理综乙卷·34)(1) 介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源和,二者做简谐运动的振幅相等,周期均为,当过平衡位置向上运动时,也过平衡位置向上运动.若波速为,则由和发出的简谐横波的波长均为______m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点,与、平衡位置的距离均为,则两波在P点引起的振动总是相互______(填“加强”或“削弱”)的;当恰好在平衡位置向上运动时,平衡位置在P处的质点______(填“向上”或“向下”)运动。
    9. (2022年1月浙江选考)两列振幅相等、波长均为、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播,若两列波均由一次全振动产生,t=0时刻的波形如图1所示,此时两列波相距,则( )
    A. 时,波形如图2甲所示
    B. 时,波形如图2乙所示
    C. 时,波形如图2丙所示
    D. 时,波形如图2丁所示
    10.(2022年6月浙江选考)位于x=0.25m的波源P从t=0时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在t=2.0s时波源停止振动,t=2.1s时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置xa=1.75m,质点b的平衡位置xb=-0.5m。下列说法正确的是
    A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
    B.t=0.42s时,波源的位移为正
    C.t=2.25s时,质点a沿y轴负方向振动
    D.在0到2s内,质点b运动总路程是2.55m
    考点
    三年考情(2022-2024)
    命题趋势
    考点1 机械波传播
    (5年几考)
    2024年高考全国理综甲卷:波动图像;
    2024年高考广东卷:波动图像;
    2024年高考湖南卷:健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳;
    2024高考全国理综新课程卷:位于坐标原点O的波源在时开始振动,给出振动图像,考查机械波;
    2023高考上海卷:机械波传播;
    1. 机械波高考考查频率较高的知识主要表现在给出波动图像,或给出波源或介质中某点的振动图像,波动传播速度计算,介质中质点位移、路程等一直是考查的热点。
    2. 机械波叠加、机械波干涉、衍射、多普勒效应等可能单独考查,也可能与波动图像有机结合考查。
    考点2 机械波干涉、衍射、多普勒效应
    (5年几考)
    2024年高考江西卷:利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。
    2023年6月高考浙江卷:声波叠加;
    2023年高考选择性考试辽宁卷: “球鼻艏”两列波的叠加;
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