專題13機械振動機械波

一、單選題

1.（2023?北京?統考高考真題）如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷位于M、N兩點上，E、歹是連線中

垂線上的兩點，O為EF、MN的交點，EO=OF,一帶負電的點電荷在E點由靜止釋放后（）

6E

?F

A.做勻加速直線運動

B.在。點所受靜電力最大

C.由E到。的時間等于由。到尸的時間

D.由E到尸的過程中電勢能先增大后減小

2.（2023?北京?統考高考真題）位于坐標原點處的波源發出一列沿尤軸正方向傳播的簡諧橫波。r=0時波源開

始振動，其位移y隨時間r變化的關系式為y=Asin（沫力，貝"=T時的波形圖為（）

3.（2023?海南?統考高考真題）下面上下兩圖分別是一列機械波在傳播方向上相距6m的兩個質點尸、。的振

A.該波的周期是5sB.該波的波速是3m/s

C.4s時P質點向上振動D.4s時。質點向上振動

4.（2023?天津?統考高考真題）能說明光是橫波的是（）

作者的備注：原卷為四個對應情景圖片，配以相應文字解釋。

A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射

5.（2023.湖北.統考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm,振幅為8cm。介質中有a和6

40.,

兩個質點，其平衡位置分別位于x=1Cm和x=120cm處。某時刻b質點的位移為y=4cm,且向y軸正

方向運動。從該時刻開始計時，。質點的振動圖像為（）

6.（2023?山西?統考局考真題）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播

時的（）

A.波速和波長均不同B.頻率和波速均不同

C.波長和周期均不同D.周期和頻率均不同

7.（2023?浙江?統考高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發出一列單一頻率聲波，分成兩列強度不同的

聲波分別沿A、B兩管傳播到出口。。先調節A、B兩管等長，。處探測到聲波強度為400個單位，然后將

A管拉長d=15cm,在。處第一次探測到聲波強度最小，其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅

平方成正比，不計聲波在管道中傳播的能量損失，則（）

T

A.聲波的波長4=15cmB.聲波的波長X=30cm

C.兩聲波的振幅之比為3:1D.兩聲波的振幅之比為2:1

8.（2023?湖南?統考高考真題）如圖（a）,在均勻介質中有4B、C和。四點，其中4B、C三點位于同一直

線上，4?=3。=401,。。=3111,。。垂直48.r=0時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開

始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為4m.下列說法正確的是（）

A.這三列波的波速均為2m/s

B.r=2s時，。處的質點開始振動

C.t=4.5s時，。處的質點向y軸負方向運動

D.t=6s時，。處的質點與平衡位置的距離是6cm

9.（2023?浙江?高考真題）如圖甲所示，一導體桿用兩條等長細導線懸掛于水平軸0。，接入電阻R構成回

路.導體桿處于豎直向上的勻強磁場中，將導體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導體桿開始下擺。

當氏=小時，導體桿振動圖像如圖乙所示。若橫縱坐標皆采用圖乙標度，則當R=24時，導體桿振動圖像

是（）

10.（2023?浙江?高考真題）主動降噪耳機能收集周圍環境中的噪聲信號，并產生相應的抵消聲波，某一噪聲

信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為

340m/s）（）

A.振幅為2A

B.頻率為100Hz

C.波長應為1.7m的奇數倍

D.在耳膜中產生的振動與圖中所示的振動同相

11.（2022?天津.高考真題）在同一均勻介質中，分別位于坐標原點和x=7m處的兩個波源。和P,沿y軸振

動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波。和6,某時刻。和b分別傳播到x=3m和x=5m處，波形如圖所示。

下列說法正確的是（）

A.a與b的頻率之比為2:1B.。與P開始振動的時刻相同

C.。與b相遇后會出現干涉現象D.。開始振動時沿y軸正方向運動

12.（2022?重慶?高考真題）某同學為了研究水波的傳播特點，在水面上放置波源和浮標，兩者的間距為L.t=O

時刻，波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡諧運動，產生的水波沿水平方向傳播（視為簡諧波），。時

刻傳到浮標處使浮標開始振動，此時波源剛好位于正向最大位移處，波源和浮標的振動圖像分別如圖中的

實線和虛線所示，貝式）

_L

A.浮標的振動周期為抬B.水波的傳播速度大小為左

3

C.；。時刻浮標沿y軸負方向運動D.水波的波長為2L

13.（2022.海南?高考真題）在同一地方，甲、乙兩個單擺做振幅不同的簡諧運動，其振動圖像如圖所示，可

知甲、乙兩個單擺的擺長之比為（）

A.2：3B.3：2C.4：9D.9：4

14.（2022.北京?高考真題）在如圖所示的xQy坐標系中，一條彈性繩沿％軸放置，圖中小黑點代表繩上的質

3

點，相鄰質點的間距為心方=0時，％=0處的質點P。開始沿y軸做周期為人振幅為A的簡諧運動。t=-T

時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）

尸。8尸2尸3P&PsP?尸7尸8尸9

3

B.'=^7時'質點P，的速度最大

C.f=時，質點R和Ps相位相同D.該列繩波的波速為與

15.（2022.遼寧?高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，關于質點尸的說法正

確的是（）

A.該時刻速度沿y軸正方向B.該時刻加速度沿y軸正方向

C.此后!周期內通過的路程為AD.此后1周期內沿x軸正方向遷移為［彳

422

16.（2022?浙江?統考高考真題）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，

兩彈簧自由端相距X。套在桿上的小球從中點以初速度v向右運動，小球將做周期為T的往復運動，則（）

/UUVUUUUUUUU'o'UUUUUUUUUUU

A.小球做簡諧運動

B.小球動能的變化周期為三

C.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為T

D.小球的初速度為|■時，其運動周期為27

17.（2022?浙江?統考高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置。拉到A后釋放，小球在。點附

近來回振動；圖乙中被細繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動。若將上述裝置安裝在太空中的

我國空間站內進行同樣操作，下列說法正確的是（）

A.甲圖中的小球將保持靜止

B.甲圖中的小球仍將來回振動

C.乙圖中的小球仍將來回擺動

D.乙圖中的小球將做勻速圓周運動

18.（2021.重慶?高考真題）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，題圖為某時刻波形圖。波源位于x=0處，其位移隨

時間變化的關系為y=sin（2R）cm,貝I］（）

八y/cm

x/cm

u1234\5678/9

A.此波的波長為9cmB.此波的頻率為2Hz

C.此波的波速為O.hn/sD.

19.（2021?江蘇?高考真題）如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子3,在水平光線下，圓盤的轉軸A和釘

子B在右側墻壁上形成影子。和P,以。為原點在豎直方向上建立x坐標系。f=0時從圖示位置沿逆時針

方向勻速轉動圓盤，角速度為。，則尸做簡諧運動的表達式為（）

X

光

線

A.x=7?sin(^-—)

71

B.x=Rsm(cot+—)

71

C.x=27?sin(69/--)

71

D.x=27?sin(^r+—)

20.（2021?遼寧?統考高考真題）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，仁2s時的波形如圖（〃）所示，x=2m處質點

的振動圖像如圖3）所示，則波速可能是（）

D.—m/s

5

21.（2021.天津?高考真題）一列沿龍軸正方向傳播的簡諧橫波，傳播速度v=10m/s,r=0時位于坐標原點的

質點從平衡位置沿y軸正方向運動，下列圖形中哪個是f=0.6s時的波形（）

22.（2021.北京?高考真題）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質點比L質點先回到平衡位置。

下列判斷正確的是（）

A,該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B.此時K質點沿y軸正方向運動

C.此時K質點的速度比L質點的小D.此時K質點的加速度比L質點的小

23.（2021?浙江?高考真題）將一端固定在墻上的輕質繩在中點位置分叉成相同的兩股細繩，它們處于同一水

平面上。在離分叉點相同長度處用左、右手在身體兩側分別握住直細繩的一端，同時用相同頻率和振幅上

下持續振動，產生的橫波以相同的速率沿細繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所

示的波形。下列說法正確的是（）

A.甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同

B.甲圖中繩子的分叉點是振動減弱的位置

C.乙圖中繩子分叉點右側始終見不到明顯的波形

D.乙圖只表示細繩上兩列波剛傳到分叉點時的波形

24.（2021?浙江?統考高考真題）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波I和H分別從繩子的兩端持續相向傳播，在

相遇區域發生了干涉，在相距0.48m的A、8間用頻閃相機連續拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形,

如圖所示，且1和5是同一振動周期內繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s,

A.簡諧波I和II的波長均為0.24mB.簡諧波I和II的周期均為0.48s

C.繩上各點均做振幅相同的簡諧運動D.兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m

25.（2020?北京?統考高考真題）一列簡諧橫波某時刻波形如圖甲所示。由該時刻開始計時，質點乙的振動情

況如圖乙所示。下列說法正確的是（）

甲乙

A.該橫波沿x軸負方向傳播

B.質點N該時刻向y軸負方向運動

C.質點L經半個周期將沿x軸正方向移動

D.該時刻質點K與/的速度、加速度都相同

26.（2020?天津?統考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T,f=0時的波形如圖所示。/時

4

B.質點Z?沿％軸正方向遷移了1m

C.質點。的加速度為零

D.質點d的位移為-5cm

27.（2020?山東?統考高考真題）一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，已知x=處質點的振動方程

28.（2019?北京?高考真題）一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，比較介質中的三個質點a、b、c,貝ij（）

A.此刻。的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x軸正方向傳播，此刻6向y軸正方向運動

D.若波沿無軸負方向傳播，。比c先回到平衡位置

29.（2019?全國?高考真題）如圖，長為/的細繩下方懸掛一小球繩的另一端固定在天花板上O點處，在。

3

點正下方:/的。'處有一固定細鐵釘。將小球向右拉開，使細繩與豎直方向成一小角度（約為2。）后由靜止釋

放，并從釋放時開始計時。當小球“擺至最低位置時，細繩會受到鐵釘的阻擋。設小球相對于其平衡位置

的水平位移為x,向右為正。下列圖像中，能描述小球在開始一個周期內的x—f關系的是（）

二、多選題

30.（2023?全國?統考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖⑷是t=0時刻的波形圖；P是介質中位于x=2m

處的質點，其振動圖像如圖3）所示。下列說法正確的是（）

A.波速為2m/s

B.波向左傳播

C.波的振幅是10cm

D.x=3m處的質點在t=7s時位于平衡位置

E.質點P在0~7s時間內運動的路程為70cm

31.（2023?山東?統考高考真題）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質點，依次通過相距L的A、B兩點。已

知質點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的石倍，質點經過A點時開始計時，f時刻第

二次經過B點，該振動的振幅和周期可能是（）

AB

2L。2LA2L122L12

A-EB.~r—，小cT+1'丁D，萬

V3-1

32.（2023?遼寧?統考高考真題）“球鼻艄”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航

行時，球鼻腦推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現

象的物理原理與之相同的是（）

B.陽光下的肥皂膜，呈現彩色條紋

C.駛近站臺的火車，汽笛音調變高

D.振動音叉的周圍，聲音忽高忽低

33.（2023?天津?統考高考真題）一列機械波的波源是坐標軸原點，從r=0時波源開始振動，f=0.5s時波形如

B.x=1m處質點在f=0.3s時位于波谷

C.波源振動方程＞=0.02sin（5R+i）m

D.x=-lm處質點半個周期內向左位移半個波長

34.（2023?浙江?統考高考真題）下列說法正確的是（）

A.熱量能自發地從低溫物體傳到高溫物體

B.液體的表面張力方向總是跟液面相切

C.在不同的慣性參考系中，物理規律的形式是不同的

D.當波源與觀察者相互接近時，觀察者觀測到波的頻率大于波源振動的頻率

35.（2022?浙江?統考高考真題）位于x=0.25m的波源p從r=0時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿無軸正負方

向傳播，在"2.0s時波源停止振動，/=2.1s時的部分波形如圖所示，其中質點。的平衡位置％=L75m,質

點b的平衡位置％=-0.5m。下列說法正確的是（）

A.沿x軸正負方向傳播的波發生干涉

B.r=0.42s時，波源的位移為正

C.t=2.25s時，質點。沿y軸負方向振動

D.在0至!]2s內，質點b運動總路程是2.55m

36.（2022?湖南?統考高考真題）下端附著重物的粗細均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎

直方向做頻率為1Hz的簡諧運動：與此同時，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動，如圖（a）所示。以

木棒所受浮力尸為縱軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系，浮力/隨水平位移尤的變化如圖（b）所示。

已知河水密度為0,木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

圖(a)圖⑸

A.x從0.05m到0.15m的過程中，木棒的動能先增大后減小

B.x從0.21m到0.25m的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小

C.x=0.35m和x=0.45m時，木棒的速度大小相等，方向相反

D.木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為春請

E.木棒的運動為向X軸正方向傳播的機械橫波，波速為0.4m/s

37.（2022?山東?統考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標原點。的質點振動圖像如圖所

示。當好7s時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）

38.（2022?浙江?統考高考真題）兩列振幅相等、波長均為4、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播,

若兩列波均由一次全振動產生，U0時刻的波形如圖1所示，此時兩列波相距4,貝1（）

丁------------------------

圖2

A.f=§時，波形如圖2甲所示

B.f時，波形如圖2乙所示

C./=與時，波形如圖2丙所示

D.t=T時，波形如圖2丁所示

39.（2021.湖北.統考高考真題）一列簡諧橫波沿無軸傳播，在片0時刻和f=ls時刻的波形分別如圖中實線和

虛線所示。已知工=0處的質點在0~15內運動的路程為4.5。111。下列說法正確的是（）

B.波源振動周期為Lis

C.波的傳播速度大小為13m/s

D./=ls時，x=6m處的質點沿y軸負方向運動

40.（2021?山東.高考真題）一列簡諧橫波沿無軸傳播，如圖所示，實線為％=2s時的波形圖，虛線為L=5s時

的波形圖。以下關于平衡位置在。處質點的振動圖像，可能正確的是（）

41.（2021.湖南?高考真題）均勻介質中，波源位于。點的簡諧橫波在xOy水平面內傳播，波面為圓。f=0時

刻，波面分布如圖⑷所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質點的振動圖像如圖（6）所示，z

軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）

A.該波從A點傳播到B點，所需時間為4s

B.t=6s時，8處質點位于波峰

C.,=8s時，C處質點振動速度方向豎直向上

D.r=K）s時，。處質點所受回復力方向豎直向上

E.E處質點起振后，12s內經過的路程為12cm

42.（2021.浙江.統考高考真題）為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術人員利用松果的慣性發

明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。貝1（）

甲乙

A.針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同

B.隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大

C.打擊桿對不同粗細樹干打擊結束后，樹干的振動頻率相同

D.穩定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同

43.（2020.海南.統考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波的周期為0.2s,某時刻的波形如圖所示.則

B.該波的波速為50m/s

C.該時刻質點尸向y軸負方向運動

D.該時刻質點。向y軸負方向運動

44.（2020.江蘇?統考高考真題）電磁波廣泛應用在現代醫療中。下列屬于電磁波應用的醫用器械有（）

A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機

C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機

45.（2020?浙江?統考高考真題）如圖所示，x軸上-2m、12m處有兩個振動周期均為4s、振幅均為1cm的相同

的波源酬、Sz，/=0時刻同時開始豎直向下振動，產生波長均為4m沿x軸傳播的簡諧橫波。P、M、。分

別是x軸上2m、5m和8.5m的三個點，下列說法正確的是（）

-404812x/m

A.6.0s時P、。三點均已振動

B.8.0s后M點的位移始終是2cm

C.10.0s后尸點的位移始終是0

D.IQ5s時。點的振動方向豎直向下

46.（2020?全國?統考高考真題）在下列現象中，可以用多普勒效應解釋的有o

A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發生變化

C.觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲，音調會變低

D.同一聲源發出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同

E.天文學上觀察到雙星（相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星）光譜隨時間的周期性

變化

47.（2020?浙江?高考真題）如圖所示，波源。垂直于紙面做簡諧運動，所激發的橫波在均勻介質中向四周傳

播，圖中虛線表示兩個波面。r=0時，離。點5m的A點開始振動；f=ls時，離。點10m的8點也開始

振動，此時A點第五次回到平衡位置，則（）

A.波的周期為0.4s

B.波的波長為2m

C.波速為5V^m/s

D./=Is時AB連線上有4個點處于最大位移

48.（2019海南?高考真題）一列簡諧橫波沿尤軸正方向傳播，周期為0.2s,t