《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

练7 (2021·辽宁) 一列沿$x$轴负方向传播的简谐横波，$t = 2s$时的波形如图a所示，$x = 2m$处质点的振动图像如图b所示，则波速可能是(A)

A.$\frac{1}{5}m/s$
B.$\frac{2}{5}m/s$
C.$\frac{3}{5}m/s$
D.$\frac{4}{5}m/s$

答案： 练7 【答案】 A
【解析】 根据图b可知$t = 2\ s$时$x = 2\ m$处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波向$x$轴负方向传播，结合图a，利用“上下坡”法可知$x = 2\ m$为半波长的奇数倍，即有$(2n - 1)\frac{\lambda}{2} = 2(n = 1,2,3\cdots)$，而由图b可知该波的周期为$T = 4\ s$；所以该波的波速为$v = \frac{\lambda}{T} = \frac{1}{2n - 1}(n = 1,2,3\cdots)$，当$n = 3$时可得波的速率为$v = \frac{1}{5}\ m/s$，故选A项。

练8 (2021·山东) (多选) 一列简谐横波沿$x$轴传播，如图所示，实线为$t_1 = 2s$时的波形图，虚线为$t_2 = 5s$时的波形图。以下关于平衡位置在$O$处质点的振动图像，可能正确的是(AC)

答案： 练8 【答案】 AC
【解析】 机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。若机械波沿$x$轴正方向传播，在$t_1 = 2\ s$时$O$点振动方向竖直向上，则传播时间$\Delta t = t_2 - t_1 = 3\ s$满足$\Delta t = \frac{3}{4}T + nT(n = 0,1,2,3\cdots)$
解得$T = \frac{12}{4n + 3}\ s(n = 0,1,2,3\cdots)$
当$n = 0$时，解得周期$T = 4\ s$，A项正确，B项错误；
若机械波沿$x$轴负方向传播，在$t_2 = 5\ s$时$O$点处于波谷，则$\Delta t = \frac{1}{4}T + nT(n = 0,1,2,3\cdots)$
解得$T = \frac{12}{4n + 1}\ s(n = 0,1,2,3\cdots)$
当$n = 0$时，解得周期$T = 12\ s$，C项正确，D项错误。故选A、C两项。

1. (2023·新课标) 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)

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

答案： 1.答案 A
解析 声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系$v = \lambda f$可知，波长也不同，故A项正确，B、C、D三项错误。故选A项。

2. (2022·辽宁) 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)


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$\frac{1}{4}$周期内通过的路程为$A$
D.此后$\frac{1}{2}$周期内沿$x$轴正方向迁移$\frac{1}{2}\lambda$

答案： 2.答案 A
解析 波沿$x$轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点$P$的速度方向沿$y$轴正向，加速度沿$y$轴负向，A项正确，B项错误。在该时刻质点$P$不在特殊位置，则在$\frac{1}{4}$周期内的路程不一定等于$A$，C项错误；质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，D项错误。故选A项。

3. (2023·全国乙卷) (多选) 一列简谐横波沿$x$轴传播，图a是$t = 0$时刻的波形图；$P$是介质中位于$x = 2m$处的质点，其振动图像如图b所示。下列说法正确的是(ABE)

A.波速为$2m/s$
B.波向左传播
C.波的振幅是$10cm$
D.$x = 3m$处的质点在$t = 7s$时位于平衡位置
E.质点$P$在$0～7s$时间内运动的路程为$70cm$

答案： 3.答案 ABE
解析 由图a可知波长为$4\ m$，由图b可知波的周期为$2\ s$，则波速为$v = \frac{\lambda}{T} = \frac{4}{2}\ m/s = 2\ m/s$，故A项正确；由图b可知$t = 0$时，$P$点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故B项正确；由图a可知波的振幅为$5\ cm$，故C项错误；根据图a可知$t = 0$时$x = 3\ m$处的质点位于波谷处，由于$t = 7\ s = 3T + \frac{1}{2}T$，可知在$t = 7\ s$时质点位于波峰处；质点$P$运动的路程为$s = 3 × 4A + \frac{1}{2} × 4A = 70\ cm$，故D项错误，E项正确；故选A、B、E三项。

4. (2021·海南) 一列沿$x$轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在$0～4s$内的振动图像如图a所示，已知波的传播速度为$0.5m/s$。
(1) 求这列横波的波长；
(2) 求波源在$4s$内通过的路程；
(3) 在图b中画出$t = 4s$时刻的波形图。

答案：
4.答案
(1)$2\ m$
(2)$16\ cm$
(3)见解析
【解析】
(1)由题知图a为波源的振动图像，则可知$A = 4\ cm$，$T = 4\ s$
由于波的传播速度为$0.5\ m/s$，根据波长与速度关系有$\lambda = vT = 2\ m$。
(2)由
(1)可知波源的振动周期为$4\ s$，则$4\ s$内波源通过的路程为$s = 4A = 16\ cm$。
(3)由题图可知在$t = 0$时波源的起振方向向上，由于波速为$0.5\ m/s$，则在$4\ s$时根据$x = vt = 2\ m$
可知该波刚好传到位置为$2\ m$的质点，且波源刚好回到平衡位置，且该波沿正方向传播，则根据“上坡、下坡”法可绘制出$t = 4\ s$时刻的波形图如。