2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：横波的图像考试试卷

2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：横波的图像
一、单选题
1．（2022高三上·月考）一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示，此时简谐横波恰好传到质点P，处的质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．该简谐横波向x轴负方向传播
B．该简谐横波的传播速度为
C．波源的起振方向为y轴正方向
D．从时刻开始计时，经过时，处的质点通过的路程为
2．（2022高三上·邯郸开学考）某探究小组为了研究波的传播过程及其特点，将两根完全相同的轻质细绳一端固定在墙上处于同一水平线上的A、B两点，另一端由组内甲、乙两位同学同时以相同的起振方向上下持续振动产生横波。已知甲、乙两同学抖动细绳的频率之比为，则某时刻用手机拍摄下波刚好传播到墙壁处的波形图。以下选项中波形图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2022高三上·湖南开学考）一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P，Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波，已知P点形成的波的传播速度为。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（　　）
A．两波源的起振方向相反
B．两列波无法形成稳定的干涉图像
C．时，在之间（不含两点）绳上一共有2个质点的位移为
D．叠加稳定后，处的质点振幅小于处质点的振幅
4．（2022高三上·湖南开学考）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该波沿方向传播，波速为
B．质点b经过4s振动的路程为2m
C．时，质点b的加速度方向沿y轴正向
D．质点b在时速度为零
5．（2022高三上·广东开学考）如图甲所示为某品牌蓝牙耳机的广告，其中数字降噪原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加，从而实现降噪的效果，如图乙所示。图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波，P为介质中的一个质点，下列说法正确的是（　　）
A．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
B．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
C．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
D．降噪过程应用了声波的衍射原理，可以消除通话时的所有背景杂音
二、多选题
6．（2022高三上·广东月考）A、B两列简谐横波在同一种介质中沿x轴相向传播，A波源位于原点O，B波源位于x＝11m处，两波源均沿y轴振动。在t＝0时刻，A波形成的波形如图甲所示，B波源开始振动，其振动图像如图乙所示，已知两波的传播速度均为2.0m/s，质点P的平衡位置处于x＝6m处，下列说法正确的是（）
A．A波的波长为1m
B．在t＝2.5s时，质点P开始振动
C．质点P为振动的减弱点，其振幅为1cm
D．在t＝5.0s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向运动
7．（2022高三上·郫都月考）一列简谐横波沿x轴的正方向传播，时刻波源从坐标原点开始振动，如图甲所示是简谐横波在时的波动图象，如图乙所示是这列波上处质点从时刻开始振动的图象，下列说法正确的是（　　）
A．波源的起振方向向上
B．简谐横波的波速为2m/s
C．波的振动周期为0.3s
D．波源的振动方程为
E．时，处质点的路程为360cm
8．（2022高三上·永州月考）如图所示，甲图为一列简谐横波在时的波形图，图中P、M、N三个质点的横坐标分别为、和，其中质点P的振动图像如图乙所示。下列正确的是（　　）
A．该简谐波向x轴负方向传播
B．波速大小为
C．从时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于
D．从时起到质点N通过的路程为时所用的时间小于
9．（2022高三上·沧县开学考）两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为2.5m/s，质点P位于的位置，下列说法正确的是（　　）
A．两列波相遇时会发生干涉现象
B．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
C．质点P第一次到达波峰的时刻是
D．在0~0.5s时间内质点P通过的路程是1.2m
10．（2022高三上·开学考）某弹簧振子在水平方向上做简谐振动，其振动图像如图所示，则振子在（　　）
A．0~60 s内的路程为15 m
B．0~60s内的位移为零
C．第3s末与第5 s末的速度相同
D．第3s末与第5 s末的加速度相同
E．第4s末的速度为零
11．（2023高三上·浙江月考）如图（a）所示，在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为。（　　）
A．点的起振方向是沿z轴正方向
B．从到点的路程为
C．点是振动减弱点，位移始终为零
D．在x轴上之间有6个振动加强点
12．（2022高三上·浙江开学考）“甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，健身者双手分别握住绳子的另一端，两臂上下交替抖动，绳子在竖直面内分别形成波形。如图乙开始时，健身者抖动M端和N端，产生的波Ⅰ、Ⅱ恰好分别传到A点和B点，已知M、N到固定点距离为10m，A点到固定点距离为4m，每秒抖动3次，波Ⅰ、Ⅱ可视为简谐波，则（　　）
A．波Ⅰ的传播速度为0.8m/s
B．波Ⅰ比波Ⅱ先到达固定端
C．波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与波Ⅱ的起振方向相反
D．从开始振动到如图时刻，质点P与Q的振动方向始终相反
13．（2022高三上·桂林开学考）某列简谐横波在时的波形如图甲中实线所示，在时的波形如图甲中虚线所示。若图乙是图甲a、b、c三点中某质点的振动图像，则（　　）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．波速为0.5m/s
C．图乙是质点a的振动图像
D．从到这段时间内，质点a通过的路程为15cm
E．时，质点d沿y轴负方向运动
14．（2022高三上·湖南开学考）某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播，A、B两质点的平衡位置相距3m，如图甲所示。质点A的振动图像如图乙所示，已知t = 0时刻，质点A在平衡位置，质点B在波谷，且A、B之间只有一个波峰，则下列说法正确的是（　　）
A．该波的周期为0.2s
B．该波的波长为6m
C．t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动
D．该波在此介质中的传播速度大小为10m/s
15．（2022高三上·湖北开学考）甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则（　　）
A．乙波的传播速度大小为4m/s
B．t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程为2.2m
C．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振幅为0的质点共有6处
D．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振幅为10cm的质点比振幅为30cm的质点多
三、综合题
16．（2022高三上·靖远开学考）一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，质点N的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波的传播速度大小v；
（2）内质点M运动的路程L以及自时刻起质点M到达波谷位置所用的最短时间。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由同侧法可知简谐横波向x轴正方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知 ，由图乙可知 ，简谐横波的传播速度的大小为 ，B不符合题意；
C． 时刻P点向y轴负方向振动，故波源起振方向为y轴负方向，C不符合题意；
D．质点P的平衡位置为 ，简谐横波传播到 处的质点所需的时间为 ， 处的质点振动的时间为 ， 处的质点通过的路程为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合同侧法得出简谐横波传播的方向，通过波传播的速度和波长的关系得出波传播的速度。
2．【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】BD．甲、乙两同学抖动细绳的频率之比为，周期之比为，波在两根完全相同的细绳中传播的速度相等，根据波速与波长的关系
因此甲、乙两波的波长之比为，BD错误；
AC．根据波形图可知，A、B处细绳上质点开始振动的方向相反，与题意中两列波起振方向相同不一致，C错误，因此可能的波形图只有选项A。
故选A。
【分析】利用两个频率之比可以求出周期之比，结合波速相等可以求出波长之比；利用波的传播可以判别质点的起振方向。
3．【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知，P、Q两波源的起振方向都向下，A错误；
B．波速由介质决定，故而两列波的波速相同，由图可知，两列波的波长相同，由可知，两列波频率相等，又因为相位差一定，所以能形成稳定的干涉图像，B错误；
C．两列波的周期
后，波形如图所示，
由图可知：在之间（不含两点）绳上一共有2个质点的位移为，C正确；
D．叠加稳定后，时波形如图所示，
由图可知：叠加稳定后，处的质点振幅大于处质点的振幅，D错误。
故选C。
【分析】根据图得出两波源的起振方向，波速由介质决定，结合波传播的速度和波长的关系得出该波的频率和周期，根据波的叠加得出质点的位移。
4．【答案】C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知质点a该时刻向上振动，根据波形平移法可知，该波沿方向传播，由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期为8s，则波速为
A错误；
B．由于
可知质点b经过4s振动的路程为B错误；
C．由于该波沿方向传播，根据波形平移法可知，时质点b的位移为沿y轴负向，加速度沿y轴正向，C正确；
D．由于
可知质点b在时处于平衡位置，速度最大，D错误。
故选C。
【分析】利用质点a振动的方向可以判别波的传播方向，利用波长和周期的大小可以求出波速的大小；利用振动的时间可以求出质点运动的路程；利用质点的位置可以判别其加速度方向和速度的大小。
5．【答案】B
【知识点】波的干涉和衍射；横波的图象
【解析】【解答】A．质点P并不随波迁移，故A错误；
B．由于传播介质相同，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，故B正确；
CD．由题图丙可知，降噪声波与环境噪声声波波长相等，则频率相同，叠加时产生稳定干涉，又由于两列声波等幅反相，所以能使振幅减为零，从而起到降噪作用，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点，故CD错误。
故选B。
【分析】质点不会随波迁移；由于传播介质相同所以降噪声波与环境噪声传播速度相同；利用波的干涉使P点振动减弱。
6．【答案】B,C,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图甲可知，A波的波长为2m，A不符合题意；
B．在 ，时，A波到达P点，质点P开始振动，B符合题意；
C．A波的周期 ，对于A波和B波均需要2.5s到达P点，则 时，P点处于平衡位置，根据甲乙两个图可知两列波的起振方向相反，所以P点为振动减弱点，因此振幅为 ，C符合题意；
D．两列波均经过2.5s同时到达P点，振动周期为1s，结合上述分析可知P点为振动减弱点，在t＝5.0s时，质点P已经振动了2.5个周期，振动方向与A波波源的振动方向一致，处于平衡位置且向y轴正方向运动，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据简谐横波的图像的波长，结合质点传播的距离和时间的关系得出该波传播的速度，利用波长和周期的关系得出A波的周期。
7．【答案】B,D,E
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．质点的起振方向与波源的起振方向相同， 处质点的振动图像可知， 处质点的起振方向向下，可以推断，波源的起振方向向下，A不符合题意；
B． 处质点从 时刻开始振动，则简谐横波的波速为 ，B符合题意；
C．由图甲可知 ，解得 ，波的振动周期 ，C不符合题意；
D．由图可知，振幅和周期分别为 ， ，又因为波源的起振方向向下，因此波源的振动方程为 ，即波源的振动方程为 ，D符合题意；
E． 处质点经过 开始振动 ， 的质点在 时，振动的时长为 ，质点从平衡位置起振，每经过 ，质点的路程为 ，因此， 时， 处质点的路程为 ，E符合题意。
故答案为：BDE。
【分析】结合质点的振动方向得出波源的振动方向，结合波传播的距离和时间的关系得出简谐波的波速以及质点的路程。
8．【答案】B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图乙可知 后质点P将向下振动，则该简谐波向x轴正方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知波长为 ，由图乙可知波的周期为 ，则波速为 ，B符合题意；
C．从 时起到质点M将向上振动，经过 后第一次到达波峰，则从 时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于 ，C符合题意；
D．该简谐波向x轴正方向传播，从 时起质点N向下振动，从 时起到通过的路程为 的过程中经过波谷，平均速率较小，所用的时间大于 ，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】根据质点的振动方向和波的传播方向得出该简谐波的传播方向，结合波传播的速度和周期的关系得出波传播的速度，利用质点振动的周期性得出 时起到质点M第一次到达波峰所用的时间。
9．【答案】A,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．两列波波长均为
周期
频率
频率相同，两列波相遇时会发生干涉现象，A符合题意；
B．根据同侧法，两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向，质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，B不符合题意；
C．两列波的波峰传到P点的时间均为
所以质点P第一次到达波峰的时刻是
C不符合题意；
D．在0~0.5s时间内质点P振动了一个周期的时间，质点P通过的路程是s=4A=4×0.3m=1.2m
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】结合波长和周期的关系以及周期和频率的关系判断两列波是否发生干涉现象，通过波传播的方向得出质点的振动方向。
10．【答案】A,B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知振幅
周期
则
所以0~60 s内的路程为
A符合题意；
B． 时，振子在平衡位置，所以经过 ，振子也在平衡位置，则0~60s内的位移为零，B符合题意；
C．第3s末与第5 s末振子的位置关于平衡位置对称，速度大小相等，方向是沿x轴负方向，C符合题意；
D．第3s末与第5 s末的加速度大小相等，方向相反，D不符合题意；
E．第4s末振子在平衡位置，速度最大，E不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据简谐运动的振动图像得出该质点的周期以及质点的路程，通过质点振动的方向和波传播的方向进行分析判断。
11．【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．因S1形成的波先传到C点，且S1起振方向为沿z轴负方向，所以C点起振方向为沿z轴负方向，A错误；
B．由图可知，两列波的周期相等为T=2s
根据题意，两列波的波长相等，为
S1到A点的路程为s1=8m
S2到A点的路程为
S1形成的波传到A点用时
S2形成的波传到A点用时
两波源到A点的路程差
为波长的整数倍，且两列波起振方向相反，所以A点为振动减弱点，振幅为
则在0-12s之间，8s-10s，A点随S1形成的波振动，且振动了一个周期，振动的路程为16m，10s-12s，A点随两列波振动，振动的振幅为2m，振动一个周期，振动路程为8m，所以0-12s，A点的路程为24m，B正确；
C．两波源到B点的路程差
为波长的整数倍，且两列波振动方向相反，所以B点为振动减弱点，振幅为2m，则点B的位移是发生变化的，不是始终为零，C错误；
D．设点D在S1、S2之间，D到S1的距离为s1，到S2的距离为s2，因两列波起振方向相反，则振动加强点的条件满足
当
解得
当
解得
则在x轴上之间有6个振动加强点，D正确。
故选BD。
【分析】根据振动图像以及波长和波速与周期的关系得出质点的路程，利用质点振动的方向和波传播的方向的关系的质点C的起振方向。
12．【答案】C,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波长为2.4m，频率为3Hz，波速7.2m/s，故A错误；
B．因绳子相同，波速相同，波Ⅰ、Ⅱ同时到达固定点，故B错误；
C．由最远点A可以判断波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与波Ⅱ的起振方向相反，故C正确；
D．P与Q的振动始终反相，振动方向也始终相反，故D正确。
故选CD。
【分析】根据波长和频率波速的关系进行分析判断，结合质点振动的方向和波传播方向之间的关系得出PQ的振动方向。
13．【答案】A,B,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】C．由题图乙知，，质点在平衡位置且向下振动，在a、b、c三点中仅b点在平衡位置，故题图乙是b质点的振动图像，C错误；
A．b质点在向下振动，故波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由题图甲知，波长，由题图乙知，质点振动的周期，波速为
B正确；
D．从到的时间间隔为
解得
质点a通过的路程为振幅的3倍，即15cm，D正确；
E．根据
解得
时，质点d沿y轴正方向运动，E错误。
故选ABD。
【分析】利用b点的振动图像可以判别波的传播方向，利用波长和周期的大小可以求出波速的大小；利用振动的时间可以求出质点运动的路程；利用振动的时间可以判别质点d的速度方向。
14．【答案】A,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知该波的周期为T = 0.2s
A正确；
B．由图乙可知t = 0时刻质点A正沿y轴负方向运动，此时质点A应位于波传播方向波形的上坡，由题意作出波形如图所示
可得
解得λ = 4m
B错误；
C．由图乙可知t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动，C正确；
D．该波在此介质中的传播速度大小为
D错误。
故选AC。
【分析】利用图像可以求出周期的大小，结合质点之间的距离可以求出波长的大小，利用波长和周期可以求出波速的大小；利用乙图像可以判别质点的位置及速度的方向。
15．【答案】A,B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．甲乙两列波在同一介质中传播，则波速相等，甲波的速度为
则乙波的传播速度大小为4m/s，选项A正确；
B．甲波的周期为T甲=0.5s
乙波的周期
则t=0至t=0.25s时间内x=1m处质点振动路程为2A乙=40cm=0.4m
在t=0.25s至t=1s时间内x=1m处的质点振动加强，则振幅为A=A甲+A乙=30cm=0.3m
则路程为6A=1.8m
则t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程为1.8m+0.4m= 2.2m，选项B正确；
C．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内加强点的振幅为30cm，减弱点的振幅为10cm，不存在振幅为0的质点，选项C错误；
D．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振动加强点的振幅为30cm，分别在x=-2m、-1m、0、1m、2m的位置；振动减弱点的振幅为10cm，分别在x=-2.5m、-1.5m、-0.5m、0.5m、1.5m、2.5m的位置，则振幅为10cm的质点比振幅为30cm的质点多，选项D正确。
故选ABD。
【分析】甲乙两波传播的速度和频率的关系得出乙波传播的速度，通过质点振动的周期性得出t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程，根据两波的叠加原理进行分析判断。
16．【答案】（1）解：由题图可知，该波的波长与周期分别为，
又
解得
（2）解：由题图可知，该波的振幅，内，由于
质点M运动的路程
由题图乙可知，在时刻，质点N沿y轴正方向运动，因此该波沿x轴负方向传播，故
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据简谐波的图像得出该波的波长和周期，结合波长和波速的关系得出该波传播的速度；
（2）根据质点振动的周期性得出质点M到达波谷位置所用的最短时间 。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：横波的图像
一、单选题
1．（2022高三上·月考）一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示，此时简谐横波恰好传到质点P，处的质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．该简谐横波向x轴负方向传播
B．该简谐横波的传播速度为
C．波源的起振方向为y轴正方向
D．从时刻开始计时，经过时，处的质点通过的路程为
【答案】D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由同侧法可知简谐横波向x轴正方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知 ，由图乙可知 ，简谐横波的传播速度的大小为 ，B不符合题意；
C． 时刻P点向y轴负方向振动，故波源起振方向为y轴负方向，C不符合题意；
D．质点P的平衡位置为 ，简谐横波传播到 处的质点所需的时间为 ， 处的质点振动的时间为 ， 处的质点通过的路程为 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合同侧法得出简谐横波传播的方向，通过波传播的速度和波长的关系得出波传播的速度。
2．（2022高三上·邯郸开学考）某探究小组为了研究波的传播过程及其特点，将两根完全相同的轻质细绳一端固定在墙上处于同一水平线上的A、B两点，另一端由组内甲、乙两位同学同时以相同的起振方向上下持续振动产生横波。已知甲、乙两同学抖动细绳的频率之比为，则某时刻用手机拍摄下波刚好传播到墙壁处的波形图。以下选项中波形图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】BD．甲、乙两同学抖动细绳的频率之比为，周期之比为，波在两根完全相同的细绳中传播的速度相等，根据波速与波长的关系
因此甲、乙两波的波长之比为，BD错误；
AC．根据波形图可知，A、B处细绳上质点开始振动的方向相反，与题意中两列波起振方向相同不一致，C错误，因此可能的波形图只有选项A。
故选A。
【分析】利用两个频率之比可以求出周期之比，结合波速相等可以求出波长之比；利用波的传播可以判别质点的起振方向。
3．（2022高三上·湖南开学考）一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P，Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波，已知P点形成的波的传播速度为。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（　　）
A．两波源的起振方向相反
B．两列波无法形成稳定的干涉图像
C．时，在之间（不含两点）绳上一共有2个质点的位移为
D．叠加稳定后，处的质点振幅小于处质点的振幅
【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知，P、Q两波源的起振方向都向下，A错误；
B．波速由介质决定，故而两列波的波速相同，由图可知，两列波的波长相同，由可知，两列波频率相等，又因为相位差一定，所以能形成稳定的干涉图像，B错误；
C．两列波的周期
后，波形如图所示，
由图可知：在之间（不含两点）绳上一共有2个质点的位移为，C正确；
D．叠加稳定后，时波形如图所示，
由图可知：叠加稳定后，处的质点振幅大于处质点的振幅，D错误。
故选C。
【分析】根据图得出两波源的起振方向，波速由介质决定，结合波传播的速度和波长的关系得出该波的频率和周期，根据波的叠加得出质点的位移。
4．（2022高三上·湖南开学考）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该波沿方向传播，波速为
B．质点b经过4s振动的路程为2m
C．时，质点b的加速度方向沿y轴正向
D．质点b在时速度为零
【答案】C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知质点a该时刻向上振动，根据波形平移法可知，该波沿方向传播，由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期为8s，则波速为
A错误；
B．由于
可知质点b经过4s振动的路程为B错误；
C．由于该波沿方向传播，根据波形平移法可知，时质点b的位移为沿y轴负向，加速度沿y轴正向，C正确；
D．由于
可知质点b在时处于平衡位置，速度最大，D错误。
故选C。
【分析】利用质点a振动的方向可以判别波的传播方向，利用波长和周期的大小可以求出波速的大小；利用振动的时间可以求出质点运动的路程；利用质点的位置可以判别其加速度方向和速度的大小。
5．（2022高三上·广东开学考）如图甲所示为某品牌蓝牙耳机的广告，其中数字降噪原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加，从而实现降噪的效果，如图乙所示。图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波，P为介质中的一个质点，下列说法正确的是（　　）
A．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
B．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
C．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
D．降噪过程应用了声波的衍射原理，可以消除通话时的所有背景杂音
【答案】B
【知识点】波的干涉和衍射；横波的图象
【解析】【解答】A．质点P并不随波迁移，故A错误；
B．由于传播介质相同，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，故B正确；
CD．由题图丙可知，降噪声波与环境噪声声波波长相等，则频率相同，叠加时产生稳定干涉，又由于两列声波等幅反相，所以能使振幅减为零，从而起到降噪作用，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点，故CD错误。
故选B。
【分析】质点不会随波迁移；由于传播介质相同所以降噪声波与环境噪声传播速度相同；利用波的干涉使P点振动减弱。
二、多选题
6．（2022高三上·广东月考）A、B两列简谐横波在同一种介质中沿x轴相向传播，A波源位于原点O，B波源位于x＝11m处，两波源均沿y轴振动。在t＝0时刻，A波形成的波形如图甲所示，B波源开始振动，其振动图像如图乙所示，已知两波的传播速度均为2.0m/s，质点P的平衡位置处于x＝6m处，下列说法正确的是（）
A．A波的波长为1m
B．在t＝2.5s时，质点P开始振动
C．质点P为振动的减弱点，其振幅为1cm
D．在t＝5.0s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向运动
【答案】B,C,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图甲可知，A波的波长为2m，A不符合题意；
B．在 ，时，A波到达P点，质点P开始振动，B符合题意；
C．A波的周期 ，对于A波和B波均需要2.5s到达P点，则 时，P点处于平衡位置，根据甲乙两个图可知两列波的起振方向相反，所以P点为振动减弱点，因此振幅为 ，C符合题意；
D．两列波均经过2.5s同时到达P点，振动周期为1s，结合上述分析可知P点为振动减弱点，在t＝5.0s时，质点P已经振动了2.5个周期，振动方向与A波波源的振动方向一致，处于平衡位置且向y轴正方向运动，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据简谐横波的图像的波长，结合质点传播的距离和时间的关系得出该波传播的速度，利用波长和周期的关系得出A波的周期。
7．（2022高三上·郫都月考）一列简谐横波沿x轴的正方向传播，时刻波源从坐标原点开始振动，如图甲所示是简谐横波在时的波动图象，如图乙所示是这列波上处质点从时刻开始振动的图象，下列说法正确的是（　　）
A．波源的起振方向向上
B．简谐横波的波速为2m/s
C．波的振动周期为0.3s
D．波源的振动方程为
E．时，处质点的路程为360cm
【答案】B,D,E
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．质点的起振方向与波源的起振方向相同， 处质点的振动图像可知， 处质点的起振方向向下，可以推断，波源的起振方向向下，A不符合题意；
B． 处质点从 时刻开始振动，则简谐横波的波速为 ，B符合题意；
C．由图甲可知 ，解得 ，波的振动周期 ，C不符合题意；
D．由图可知，振幅和周期分别为 ， ，又因为波源的起振方向向下，因此波源的振动方程为 ，即波源的振动方程为 ，D符合题意；
E． 处质点经过 开始振动 ， 的质点在 时，振动的时长为 ，质点从平衡位置起振，每经过 ，质点的路程为 ，因此， 时， 处质点的路程为 ，E符合题意。
故答案为：BDE。
【分析】结合质点的振动方向得出波源的振动方向，结合波传播的距离和时间的关系得出简谐波的波速以及质点的路程。
8．（2022高三上·永州月考）如图所示，甲图为一列简谐横波在时的波形图，图中P、M、N三个质点的横坐标分别为、和，其中质点P的振动图像如图乙所示。下列正确的是（　　）
A．该简谐波向x轴负方向传播
B．波速大小为
C．从时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于
D．从时起到质点N通过的路程为时所用的时间小于
【答案】B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图乙可知 后质点P将向下振动，则该简谐波向x轴正方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知波长为 ，由图乙可知波的周期为 ，则波速为 ，B符合题意；
C．从 时起到质点M将向上振动，经过 后第一次到达波峰，则从 时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于 ，C符合题意；
D．该简谐波向x轴正方向传播，从 时起质点N向下振动，从 时起到通过的路程为 的过程中经过波谷，平均速率较小，所用的时间大于 ，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】根据质点的振动方向和波的传播方向得出该简谐波的传播方向，结合波传播的速度和周期的关系得出波传播的速度，利用质点振动的周期性得出 时起到质点M第一次到达波峰所用的时间。
9．（2022高三上·沧县开学考）两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为2.5m/s，质点P位于的位置，下列说法正确的是（　　）
A．两列波相遇时会发生干涉现象
B．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
C．质点P第一次到达波峰的时刻是
D．在0~0.5s时间内质点P通过的路程是1.2m
【答案】A,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．两列波波长均为
周期
频率
频率相同，两列波相遇时会发生干涉现象，A符合题意；
B．根据同侧法，两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向，质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，B不符合题意；
C．两列波的波峰传到P点的时间均为
所以质点P第一次到达波峰的时刻是
C不符合题意；
D．在0~0.5s时间内质点P振动了一个周期的时间，质点P通过的路程是s=4A=4×0.3m=1.2m
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】结合波长和周期的关系以及周期和频率的关系判断两列波是否发生干涉现象，通过波传播的方向得出质点的振动方向。
10．（2022高三上·开学考）某弹簧振子在水平方向上做简谐振动，其振动图像如图所示，则振子在（　　）
A．0~60 s内的路程为15 m
B．0~60s内的位移为零
C．第3s末与第5 s末的速度相同
D．第3s末与第5 s末的加速度相同
E．第4s末的速度为零
【答案】A,B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知振幅
周期
则
所以0~60 s内的路程为
A符合题意；
B． 时，振子在平衡位置，所以经过 ，振子也在平衡位置，则0~60s内的位移为零，B符合题意；
C．第3s末与第5 s末振子的位置关于平衡位置对称，速度大小相等，方向是沿x轴负方向，C符合题意；
D．第3s末与第5 s末的加速度大小相等，方向相反，D不符合题意；
E．第4s末振子在平衡位置，速度最大，E不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据简谐运动的振动图像得出该质点的周期以及质点的路程，通过质点振动的方向和波传播的方向进行分析判断。
11．（2023高三上·浙江月考）如图（a）所示，在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为。（　　）
A．点的起振方向是沿z轴正方向
B．从到点的路程为
C．点是振动减弱点，位移始终为零
D．在x轴上之间有6个振动加强点
【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．因S1形成的波先传到C点，且S1起振方向为沿z轴负方向，所以C点起振方向为沿z轴负方向，A错误；
B．由图可知，两列波的周期相等为T=2s
根据题意，两列波的波长相等，为
S1到A点的路程为s1=8m
S2到A点的路程为
S1形成的波传到A点用时
S2形成的波传到A点用时
两波源到A点的路程差
为波长的整数倍，且两列波起振方向相反，所以A点为振动减弱点，振幅为
则在0-12s之间，8s-10s，A点随S1形成的波振动，且振动了一个周期，振动的路程为16m，10s-12s，A点随两列波振动，振动的振幅为2m，振动一个周期，振动路程为8m，所以0-12s，A点的路程为24m，B正确；
C．两波源到B点的路程差
为波长的整数倍，且两列波振动方向相反，所以B点为振动减弱点，振幅为2m，则点B的位移是发生变化的，不是始终为零，C错误；
D．设点D在S1、S2之间，D到S1的距离为s1，到S2的距离为s2，因两列波起振方向相反，则振动加强点的条件满足
当
解得
当
解得
则在x轴上之间有6个振动加强点，D正确。
故选BD。
【分析】根据振动图像以及波长和波速与周期的关系得出质点的路程，利用质点振动的方向和波传播的方向的关系的质点C的起振方向。
12．（2022高三上·浙江开学考）“甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，健身者双手分别握住绳子的另一端，两臂上下交替抖动，绳子在竖直面内分别形成波形。如图乙开始时，健身者抖动M端和N端，产生的波Ⅰ、Ⅱ恰好分别传到A点和B点，已知M、N到固定点距离为10m，A点到固定点距离为4m，每秒抖动3次，波Ⅰ、Ⅱ可视为简谐波，则（　　）
A．波Ⅰ的传播速度为0.8m/s
B．波Ⅰ比波Ⅱ先到达固定端
C．波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与波Ⅱ的起振方向相反
D．从开始振动到如图时刻，质点P与Q的振动方向始终相反
【答案】C,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波长为2.4m，频率为3Hz，波速7.2m/s，故A错误；
B．因绳子相同，波速相同，波Ⅰ、Ⅱ同时到达固定点，故B错误；
C．由最远点A可以判断波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与波Ⅱ的起振方向相反，故C正确；
D．P与Q的振动始终反相，振动方向也始终相反，故D正确。
故选CD。
【分析】根据波长和频率波速的关系进行分析判断，结合质点振动的方向和波传播方向之间的关系得出PQ的振动方向。
13．（2022高三上·桂林开学考）某列简谐横波在时的波形如图甲中实线所示，在时的波形如图甲中虚线所示。若图乙是图甲a、b、c三点中某质点的振动图像，则（　　）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．波速为0.5m/s
C．图乙是质点a的振动图像
D．从到这段时间内，质点a通过的路程为15cm
E．时，质点d沿y轴负方向运动
【答案】A,B,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】C．由题图乙知，，质点在平衡位置且向下振动，在a、b、c三点中仅b点在平衡位置，故题图乙是b质点的振动图像，C错误；
A．b质点在向下振动，故波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由题图甲知，波长，由题图乙知，质点振动的周期，波速为
B正确；
D．从到的时间间隔为
解得
质点a通过的路程为振幅的3倍，即15cm，D正确；
E．根据
解得
时，质点d沿y轴正方向运动，E错误。
故选ABD。
【分析】利用b点的振动图像可以判别波的传播方向，利用波长和周期的大小可以求出波速的大小；利用振动的时间可以求出质点运动的路程；利用振动的时间可以判别质点d的速度方向。
14．（2022高三上·湖南开学考）某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播，A、B两质点的平衡位置相距3m，如图甲所示。质点A的振动图像如图乙所示，已知t = 0时刻，质点A在平衡位置，质点B在波谷，且A、B之间只有一个波峰，则下列说法正确的是（　　）
A．该波的周期为0.2s
B．该波的波长为6m
C．t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动
D．该波在此介质中的传播速度大小为10m/s
【答案】A,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知该波的周期为T = 0.2s
A正确；
B．由图乙可知t = 0时刻质点A正沿y轴负方向运动，此时质点A应位于波传播方向波形的上坡，由题意作出波形如图所示
可得
解得λ = 4m
B错误；
C．由图乙可知t = 0.03s时，质点A沿y轴负方向运动，C正确；
D．该波在此介质中的传播速度大小为
D错误。
故选AC。
【分析】利用图像可以求出周期的大小，结合质点之间的距离可以求出波长的大小，利用波长和周期可以求出波速的大小；利用乙图像可以判别质点的位置及速度的方向。
15．（2022高三上·湖北开学考）甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则（　　）
A．乙波的传播速度大小为4m/s
B．t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程为2.2m
C．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振幅为0的质点共有6处
D．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振幅为10cm的质点比振幅为30cm的质点多
【答案】A,B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．甲乙两列波在同一介质中传播，则波速相等，甲波的速度为
则乙波的传播速度大小为4m/s，选项A正确；
B．甲波的周期为T甲=0.5s
乙波的周期
则t=0至t=0.25s时间内x=1m处质点振动路程为2A乙=40cm=0.4m
在t=0.25s至t=1s时间内x=1m处的质点振动加强，则振幅为A=A甲+A乙=30cm=0.3m
则路程为6A=1.8m
则t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程为1.8m+0.4m= 2.2m，选项B正确；
C．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内加强点的振幅为30cm，减弱点的振幅为10cm，不存在振幅为0的质点，选项C错误；
D．两列波叠加后， 3m＜x＜3m内振动加强点的振幅为30cm，分别在x=-2m、-1m、0、1m、2m的位置；振动减弱点的振幅为10cm，分别在x=-2.5m、-1.5m、-0.5m、0.5m、1.5m、2.5m的位置，则振幅为10cm的质点比振幅为30cm的质点多，选项D正确。
故选ABD。
【分析】甲乙两波传播的速度和频率的关系得出乙波传播的速度，通过质点振动的周期性得出t=0至t=1s时间内x=1m处质点振动路程，根据两波的叠加原理进行分析判断。
三、综合题
16．（2022高三上·靖远开学考）一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，质点N的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波的传播速度大小v；
（2）内质点M运动的路程L以及自时刻起质点M到达波谷位置所用的最短时间。
【答案】（1）解：由题图可知，该波的波长与周期分别为，
又
解得
（2）解：由题图可知，该波的振幅，内，由于
质点M运动的路程
由题图乙可知，在时刻，质点N沿y轴正方向运动，因此该波沿x轴负方向传播，故
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据简谐波的图像得出该波的波长和周期，结合波长和波速的关系得出该波传播的速度；
（2）根据质点振动的周期性得出质点M到达波谷位置所用的最短时间 。