（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械振动与机械波（单选题）
3年真题
1．（2022·海南·高考真题）在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4
【答案】C
【解析】由振动图像可知甲乙两个单摆周期之比为
T甲：T乙 = 0.8：1.2 = 2：3
根据单摆周期公式
可得
则甲、乙两个单摆的摆长之比为
L甲：L乙 = T甲2：T乙2 = 4：9
故选C。
2．（2022·浙江·高考真题）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（ ）
A．小球做简谐运动
B．小球动能的变化周期为
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为
D．小球的初速度为时，其运动周期为
【答案】B
【解析】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；
BC．假设杆中点为，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，可知小球做周期为的往复运动过程为
根据对称性可知小球从与，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，B正确，C错误；
D．小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式
可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于，D错误；
故选B。
3．（2022·浙江·高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
【答案】B
【解析】AB．空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；
CD．图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动；也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，C、D错误。
故选B。
4．（2023·浙江·高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。
故选B。
5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为 的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度，则（ ）
A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
C．小球平衡时，A端拉力为N
D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力
【答案】B
【解析】A．根据单摆的周期公式可知周期与摆角无关，故A错误；
CD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图
可得
解得
故CD错误；
B．根据几何知识可知摆长为
故周期为
故B正确。
故选B。
6．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，弹簧弹力为0
B．时，手机位于平衡位置上方
C．从至，手机的动能增大
D．a随t变化的关系式为
【答案】D
【解析】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为
A错误；
B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误；
C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误；
D．由题图乙知
则角频率
则a随t变化的关系式为
D正确。
故选D。
7．（2024·甘肃·高考真题）如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B．摆长为2.5m，起始时刻速度为零
C．摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D．摆长为2.5m，A、B点的速度相同
【答案】C
【解析】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为
x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。
综上所述，可知C正确，故选C。
8．（2024·河北·高考真题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动，电动机的转速为
因此角频率
周期为
简谐振动的振幅即为轻杆的长度，12.5s通过的路程为
故选C。
9．（2024·福建·高考真题）如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（ ）
A．振幅为 B．振动频率为
C．在时速度为零 D．在时加速度方向竖直向下
【答案】B
【解析】AB．根据图像(b)可知，振幅为；周期为
则频率为
故A错误，B正确；
C．根据图像可知，时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误；
D．根据图像可知，时质点处于负向最大位置处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。
故选B。
10．（2024·辽宁·高考真题）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设地球表面的重力加速度为，某球体天体表面的重力加速度为，弹簧的劲度系数为，根据简谐运动的对称性有
可得
可得
设某球体天体的半径为，在星球表面，有
联立可得
故选C。
11．（2024·浙江·高考真题）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上
C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为
【答案】D
【解析】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，时刻小球向下运动，故A错误；
B．以竖直向上为正方向，时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据
可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误；
C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即时刻小球与影子相位差为0，故C错误；
D．根据图2可知，时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有
解得
即时刻影子的位移为5A，故D正确。
故选D。
12．（2022·天津·高考真题）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
【答案】A
【解析】A．由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为
根据
可得a与b的频率之比为
故A正确；
B．因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到和处的时刻相同，可知O与P开始振动的时刻不相同，故B错误；
C．因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；
D．a波刚传到处，由波形平移法可知，处的质点开始振动方向沿y轴负方向，而所有质点的开始振动方向都相同，所以O点开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。
故选A。
13．（2022·重庆·高考真题）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
【答案】A
【解析】A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为
A正确；
B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为
B错误；
C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误；
D．水波的波长为
D错误。
故选A。
14．（2022·北京·高考真题）在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，质点沿y轴负方向运动 B．时，质点的速度最大
C．时，质点和相位相同 D．该列绳波的波速为
【答案】D
【解析】A．由时的波形图可知，波刚好传到质点，根据“上下坡法”，可知此时质点沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故时，质点沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；
C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C错误；
D．由图可知
解得
故该列绳波的波速为
故D正确。
故选D。
15．（2022·辽宁·高考真题）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
【答案】A
【解析】AB．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，选项A正确，B错误。
C．在该时刻质点P不在特殊位置，则在周期内的路程不一定等于A，选项C错误；
D．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。
故选A。
16．（2023·福建·高考真题）一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（ ）
A．简谐波的波长为
B．简谐波的波速是
C．简谐波的振幅为
D．时，向轴负方向运动
【答案】B
【解析】A．由图可知波长为20m，故A错误；
B．波速为
故B正确；
C．由图知振幅为0.25m，故C错误；
D．该简谐波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知，时，向轴正方向运动，故D错误。
故选B。
17．（2023·广东·高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
【答案】B
【解析】AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误；
B．声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；
C．根据波长的计算公式可得
当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误；
故选B。
18．（2023·北京·高考真题）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。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】由于t = 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t = T时波的图像应和t = 0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t = T时的波形图为选项D图。
故选D。
19．（2023·浙江·高考真题）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
【答案】C
【解析】CD．分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长后，两声波在点减弱，根据题意设声波加强时振幅为20，声波减弱时振幅为10，则
可得两声波的振幅之比
故C正确，D错误；
AB．根据振动减弱的条件可得
解得
故AB错误。
故选C。
20．（2023·湖北·高考真题）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．
【答案】A
【解析】ab之间的距离为
此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有
解得
或（舍去，向下振动）
由ab之间的距离关系可知
则，可知a点此时的位移为
且向下振动，即此时的波形图为
故选A。
21．（2023·海南·高考真题）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5s B．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
【答案】C
【解析】A．由振动图像可看出该波的周期是4s，A错误；
B．由于Q、P两个质点振动反相，则可知两者间距离等于
，n = 0，1，2，…
根据
，n = 0，1，2，…
B错误；
C．由P质点的振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正确；
D．由Q质点的振动图像可看出，在4s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。
故选C。
22．（2023·全国·高考真题）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
【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可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。
故选A。
23．（2023·湖南·高考真题）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，处的质点开始振动
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
【答案】C
【解析】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为
A错误；
B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为
故时，D处的质点还未开始振动，B错误；
C．由几何关系可知，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为
故时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为
由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；
D．时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为
由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为
由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为
故时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。
故选C。
24．（2023·浙江·高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
【答案】B
【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。
A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；
B．抵消声波与噪声的频率相同，由
B正确；
C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为
C错误；
D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。
故选B
25．（2024·天津·高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是时该波的波形图，图2是处质点的振动图像。则时该波的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】波的周期T=4s，因时，即在t=1s后再经过10s=2.5T，此时原点处的质点振动到波谷位置，即该波的波形图为C。
故选C。
26．（2024·浙江·高考真题）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（ ）
A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向
C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm
【答案】B
【解析】根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。
A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为
故波长为
故A错误；
B．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；
C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；
D．由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为
故D错误。
故选B。
27．（2024·北京·高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1 × 10 18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0 × 108m/s，普朗克常量h = 6.6 × 10 34J s，下列说法正确的是（ ）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为 13.6eV（ 2.2 × 10 18J）的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
【答案】C
【解析】A．此阿秒光脉冲的波长为
λ = cT = 30nm < 550nm
由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误；
B．由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误；
C．阿秒光脉冲的光子能量最小值
故此阿秒光脉冲可以使能量为 13.6eV（ 2.2 × 10 18J）的基态氢原子电离，故C正确；
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。
故选C。
28．（2024·安徽·高考真题）某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ）
A．在处开始相遇 B．在处开始相遇
C．波峰在处相遇 D．波峰在处相遇
【答案】C
【解析】AB．由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，故AB错误；
CD．甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在
处相遇，故C正确，D错误。
故选C。
2年模拟
29．（2024·浙江·模拟）如图所示，在倾角为的斜面顶端固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上做小角度摆动，摆球经过平衡位置时的速度为v，则以下判断正确的是（ ）
A．单摆在斜面上摆动的周期为
B．摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为
C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小
D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则单摆的振动周期将发生变化
【答案】C
【解析】A．单摆在斜面上做小角度摆动时，等效重力加速度为
所以单摆在斜面上摆动的周期为
故A错误；
B．回复力大小与偏离平衡位置位移大小成正比，故摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为0，故B错误；
C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，单摆在平衡位置时，等效重力加速度为
所以单摆在斜面上摆动的周期为
所以单摆的振动周期将减小，故C正确；
D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则小球摆动过程中洛伦兹力始终垂直速度，不产生回复力的效果，故周期不变，故D错误。
故选C。
30．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图所示的弹簧振子，物块A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧振子振动的周期为；让A在光滑的水平面上做往复运动，A在运动过程中的最大速度为v0，当A的速度最大时，把另一个质量为m的物块B轻轻的放在A上，两者合二为一立即达到共同速度。下列说法正确的是（ ）
A．物块B未放置到A上之前，A由最左端运动到最右端需要的时间为
B．放上B后，整体第一次运动到弹性势能最大处，需要的运动时间为
C．两物块合二为一后，弹簧的最大弹性势能为
D．物块B放置到A上，在两者达到共同速度的短暂过程，A对B的冲量为
【答案】B
【解析】A．由简谐振动的规律可得A由最左端运动到最右端需要的时间为半个周期，由弹簧振子的振动周期可得这段时间为
故A错误；
B．根据弹簧振子的周期公式可得，放上B后，弹簧振子的周期发生改变，变为
而当A的速度最大时，即A位于平衡位置，此时把物块B轻轻的放在A上，整体第一次运动到弹性势能最大处，需要的运动时间为四分之一周期，可得这段时间为
故B正确；
C．两物块合二为一，由动量守恒定律可得
最大动能为
由机械能守恒定律可得最大的弹性势能为
综合可得
，
故C错误；
D．物块B放置到A上，在两者达到共同速度的短暂过程，由动量定理可得，A对B的冲量为
故D错误。故选B。
31．（2023·河北·模拟预测）如图所示，在光滑杆下面铺一张白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，白纸沿垂直杆方向以的速度移动，铅笔在白纸上留下的痕迹如图所示。已知弹簧的劲度系数，振子（小球与铅笔）的质量为，不考虑一切摩擦，弹簧的质量忽略不计，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。下列说法正确的是（ ）
A．图线为铅笔的运动轨迹
B．弹簧振子的周期为
C．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的加速度为
D．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的动能为
【答案】C
【解析】A．铅笔在一条直线上往复运动，图线不是铅笔的运动轨迹，故A错误；
B．一个周期内白纸移动距离
白纸移动速度为
该弹簧振子的周期为
故B错误；
C．振幅A=8cm，铅笔在的位置留下痕迹时，弹簧弹力
振子的加速度为
故C正确；
D．根据能量守恒，铅笔在的位置留下痕迹时，振子的动能为
故D错误。
故选C。
32．（2023·江苏·模拟预测）有一竖直的弹簧振子，小球静止时弹簧伸长量为L。现将小球从平衡位置O下拉一段距离A，由静止释放并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为 T，以O点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球的位移x随时间t的表达式为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】已知小球做简谐运动的周期为 T，所以
由题意知小球在t=0时位移为A，所以小球的初相
则小球的位移x随时间t的表达式为
故选A。
33．（2023·浙江·模拟预测）2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（ ）
A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样
C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变
【答案】C
【解析】A．由P、Q激发的机械波的波形图及传播方向可知，P波源产生的波起振方向向上，Q波源产生的波起振方向向下，所以先到达弹簧振子处的是由P波源产生的波，故A错误；
B．同种介质中的波速是相等的，图中两列波的波长不同，由可知两列波频率不同，所以不会形成干涉，故B错误；
C．波源Q激发的机械波使小球产生了较强的振动，即共振，说明Q的振动频率接近2Hz，即周期接近0.5s，所以波速接近于
故C正确；
D．机械波的叠加其实就是运动的合成，各个分运动是独立的、互不影响的，所以钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期不变，故D错误。
故选C。
34．（2023·河北保定·二模）如图甲所示，质量为的物体放在水平面上，通过轻弹簧与质量为的物体连接，现在竖直方向给物体一初速度，当物体运动到最高点时，物体与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．时间内，物体的速度与加速度方向相反
B．物体在任意一个内通过的路程均为
C．物体的振动方程为
D．物体对水平面的最大压力为
【答案】D
【解析】A.的时间内，物体由负的最大位移向平衡位置运动，回复力指向平衡位置，即物体的速度与加速度方向均沿轴正方向，故A错误；
B.物体由特殊位置（平衡位置或最大位移处）开始计时，在任意一个内，质点通过的路程等于振幅的5倍，除此外在的时间内通过的路程不等于振幅的5倍，故B错误；
C.由图乙可知振幅为
周期为
圆频率为
规定向上为正方向，时刻位移为，表示振子由平衡位置上方处开始运动，所以初相为
则振子的振动方程为
单位错误，故C错误；
D.由物体在最高点时，物体与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为
对于物体有
解得
当物体运动到最低点时，物体对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体在最低点时加速度向上，且大小等于，由牛顿第二定律得
解得
由物体的受力可知，物体对水平面的最大压力为
故D正确。
故选D。
35．（2023·吉林长春·一模）如图甲，细线下悬挂一个没有柱塞的注射器，注射器内装有墨水。当注射器在竖直面内做小角度摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动下方硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了图乙所示的曲线。下列说法中正确的是（ ）
A．匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器运动的周期
B．可以用x轴作为时间轴，用y轴表示注射器运动的位移
C．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越短
D．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越长
【答案】B
【解析】A．从图中可以看出，当硬纸板移动距离L，注射器完成了半个周期性运动，故硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期的一半，故A错误；
B．当匀速拖动硬纸板时，运动的时间与硬纸板运动的距离成正比，即可以用硬纸板运动的方向作为时间轴；而注射器在y轴方向上运动，故可以用y轴表示注射器振动的位移，故B正确；
CD．注射器振动的周期只与自身的运动有关，与硬纸板的运动情况无关，故CD错误。
故选B。
36．（2023·河北·三模）如图甲所示为某时刻一列沿x轴传播的横波图像，图乙是以该时刻为计时起点的处质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．这列横波沿x轴向左传播
B．从图甲时刻起再过，处的质点的路程为5cm
C．从图甲时刻起再过，处的质点向右移动的距离为3m
D．图甲时刻，处的质点位移为
【答案】D
【解析】A．根据图乙可知处的质点向上振动，则这列横波向右传播，故A错误；
B．图甲时刻处的质点向下振动，再过
该质点到达平衡位置，该质点在这1s内运动路程为，在过0.5s，该质点运动2.5cm，所以从图甲时刻起再过1.5s，处的质点的路程为
故B错误；
C．质点只在平衡位置附近做简谐运动，不会沿x轴运动，故C错误；
D．图甲时刻，处的质点偏离平衡位置振动了，则该质点距离平衡位置，因此图甲时刻，处的质点位移为，故D正确。
故选D。
37．（2023·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，在x轴上相距1.5cm的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图乙、图丙所示。已知两波的传播速度为1cm/s，x轴上的P点与O点相距1.2cm，则以下说法正确的是（ ）
A．两列波不能发生干涉现象 B．时，P点沿y轴负向振动
C．P点为振动减弱点，振幅为1cm D．M点波源的振动方程为
【答案】B
【解析】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，故A错误；
B．P点与O点相距1.2cm，O点的波源传至P点时需
1.2s
故0.5s时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3s，故0.5s时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置并沿y轴负方向振动，故B正确；
C．因两波波长为0.2cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，故C错误；
D．从图丙可知，M点波源的振动方程为
故D错误；
故选B。
38．（2023·广东肇庆·模拟预测）用手握住一条均匀软绳一端将绳水平拉直，先后以两种不同频率在竖直方向上下抖动。如图所示，以手握点O为原点，在x轴正方向形成一列简谐横波，图中时刻该横波刚好传到B点，下列说法正确的是（ ）
A．O点起振方向竖直向上 B．再经个周期，质点A将到达谷
C．前后两次振动的周期之比为2∶3 D．S前后两次形成的横波波速之比为3∶2
【答案】C
【解析】AB．由波形平移可知：此时质点B向下振动，即波源O点起振方向向下，此时质点A向上振动，再经个周期将到达波峰，故AB错误；
CD．由图可知：AB段是先振动形成的波，有，OA段是后振动形成的，，而同一均匀软绳上的波速相同，根据
可得前后两次振动的周期之比为2∶3，故C正确，D错误。
故选C。
39．（2023·云南昭通·模拟预测）某列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，图甲是其在时的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．图乙对应的可能是点处质点的振动图像
B．处的质点和处的质点振动方向总是相同
C．到时间内，处的质点动能先增大后减小
D．到时间内，波动图像上任意质点沿轴正方向移动的距离均为
【答案】C
【解析】A．由图乙可知，时质点在平衡位置且沿轴正方向运动，由于该波沿轴正方向传播，根据图甲由同侧法知，此时点处的质点沿轴负方向运动，故A错误；
B．由图甲知处的质点和处的质点相差半个波长，则振动方向总相反，故B错误；
C．根据图乙可知，周期为2s，可知到，时间间隔为1s内，该时间间隔为，由于时，处的质点处于负最大位移处，可知到时间内，质点先向平衡位置运动，再到达正的最大位移处，可知质点的动能先增加后减少，故C正确；
D．波动图像上任意位置的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，故D错误。
故选C。
40．（2023·湖南永州·二模）如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于x=0.5m、x=4.0m处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻，质点P正沿y轴负方向运动
B．质点P的振动方程为
C．从t=0时刻至t=0.15s时刻，质点P通过的路程为
D．当质点Q在波峰时，质点P偏离平衡位置的位移为
【答案】C
【解析】A．由图乙可知，波的传播周期为0.2s，0.2s时刻质点Q在平衡位置沿y轴正方向运动，由此判断波沿x轴负方向传播，因此t=0.2s和t=0时刻，质点P正沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图甲可知，质点P的初相位为
质点P的振动方程为
故B错误；
C．从t=0时刻至t=0.15s时刻，质点P通过的路程为
故C正确；
D．当质点Q在波峰时，需要经历
代入质点P的振动方程可得质点P的位移为
故D错误。
故选C。
41．（2023·广西南宁·模拟预测）在学习机械波内容时，壮壮、美美两同学分别握住长为12m的绳子两端如图甲所示，壮壮同学在A处上下抖动绳子使绳子产生水平向右传播的机械波。经△t后，美美同学在B处开始抖动，并产生水平向左传播的机械波。两列波均可视为简谐波，波长均为4m、频率均为2Hz、振幅均为20cm，且两波源起振方向相同，两波叠加后，绳上会出现一些振幅为О的位。置。则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的传播速度为2m/s
B．某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示，此时绳上Р质点向上振动
C．若△t=0.A、B连线上一共有6个振幅为О的点
D．若△t=s，则A、B连线中点处的质点始终保持静止
【答案】C
【解析】A．两列波的传播速度为
故A错误；
B．某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示，此时A处波的振动情况刚传到绳上Р质点，根据同侧法可判断P质点向下振动，故B错误；
C．若△t=0，A、B连线上振幅为О的点为振动减弱点，满足A到该点和B到该点的波程差为
解得1m，3m，5m，7m，9m，11m共6个点，故C正确；
D．波的周期为
若△t=s，则A、B连线中点处的质点的波程差为
可知A、B连线中点处的质点不可能始终保持静止，故D错误。
故选C。
42．（2024·全国·模拟预测）沿x轴传播的一列简谐横波在t = 0.4 s时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度为6.5 m/s
B．质点Q在0 ~ 1.2 s内通过的路程为4.8 cm
C．在t = 0时刻，质点Q处于平衡位置且沿y轴负方向振动
D．若波在传播过程中遇到9 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象
【答案】C
【解析】A．由题图可知，该波的波长λ = 10 m，周期T = 0.8 s，由
可得该波的传播速度
故A错误；
B．因为
所以质点Q在0 ~ 1.2 s内通过的路程为
故B错误；
C．根据质点P的振动图像可知，t = 0.4 s时刻质点P沿y轴负方向振动，由“同侧法”结合题图甲可知，该波沿x轴正方向传播，可知此时刻质点Q处于平衡位置且沿y轴正方向振动，可判断在t = 0时刻，质点Q处于平衡位置且沿y轴负方向振动，故C正确；
D．当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小时，能观察到明显的衍射现象，9 m < λ，故能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
43．（2024·全国·模拟预测）在轴上有一波源，产生沿轴正方向传播的简谐横波，时的波动图像如图所示。平衡位置为的质点（图中未画出）在时第一次到达波峰，在时第一次到达波谷，则（ ）
A．该波的波长为0.8m
B．该波源的起振方向向下
C．时刻波传到处
D．时间内质点经过的路程为6cm
【答案】C
【解析】A．由前部分波动图像可知该波的波长为
m=
故A错误；
B．质点第一次到达波峰的时间比第一次到达波谷的时间短，说明质点起振方向向上，则波源的起振方向向上，故B错误；
C．由题意可知
则
在时质点第一次到达波峰，则时最靠近质点的波峰的位置为
可推出此时波传到
故C正确；
D．由波动图像的特点可知该波的振幅，所以时间内质点经过的路程为
故D错误。
故选C。
44．（2024·云南·模拟预测）时刻，O点处的波源垂直于纸面做简谐运动，所形成的简谐横波在均匀介质中沿纸面向四周传播．如图1所示为该简谐波在时的图像，图中实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷，相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆，且该时刻P点在实线圆上，Q点在虚线圆上，N点到其相邻两圆距离相等，相邻两圆的半径之差为．介质中某质点的振动图像如图2所示，取垂直纸面向外为位移的正方向．下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为
B．图1中质点P和Q的相位差的绝对值为
C．图1中质点N在该时刻速度方向垂直纸面向里
D．图2可能是质点N的振动图像
【答案】C
【解析】A．由题图1可知，波长为，由题图2可知，波的周期，所以该波的波速为
选项A错误；
B．题图1中质点P和Q到波源的距离之差为半个波长，则相位差的绝对值为，故B错误；
C．由题图1可知，再经过，波谷传播到N点，则该时刻质点N的速度方向垂直纸面向里，故C正确；
D．题图2中，质点在时刻的速度方向为垂直纸面向外，则题图2不是质点N的振动图像，D错误。
故选C。
45．（2024·贵州贵阳·模拟预测）位于坐标原点处的波源，从时刻开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，形成的一列简谐横波以0.5m/s的速率沿x轴正方向传播。则时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】从时刻开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为
则周期为
波长为
则时，即经过一个周期后，坐标原点处的波源从回到平衡位置向上振动，由于沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时的波形图为B选项中的波形图。
故选B。
试卷第38页，共39页
试卷第39页，共39页中小学教育资源及组卷应用平台
（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械振动与机械波（单选题）
3年真题
1．（2022·海南·高考真题）在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4
2．（2022·浙江·高考真题）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（ ）
A．小球做简谐运动
B．小球动能的变化周期为
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为
D．小球的初速度为时，其运动周期为
3．（2022·浙江·高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
4．（2023·浙江·高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为 的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度，则（ ）
A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
C．小球平衡时，A端拉力为N
D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力
6．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，弹簧弹力为0
B．时，手机位于平衡位置上方
C．从至，手机的动能增大
D．a随t变化的关系式为
7．（2024·甘肃·高考真题）如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B．摆长为2.5m，起始时刻速度为零
C．摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D．摆长为2.5m，A、B点的速度相同
8．（2024·河北·高考真题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（ ）
A． B． C． D．
9．（2024·福建·高考真题）如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（ ）
A．振幅为 B．振动频率为
C．在时速度为零 D．在时加速度方向竖直向下
10．（2024·辽宁·高考真题）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（ ）
A． B． C． D．
11．（2024·浙江·高考真题）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上
C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为
12．（2022·天津·高考真题）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
13．（2022·重庆·高考真题）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
14．（2022·北京·高考真题）在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，质点沿y轴负方向运动 B．时，质点的速度最大
C．时，质点和相位相同 D．该列绳波的波速为
15．（2022·辽宁·高考真题）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
16．（2023·福建·高考真题）一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（ ）
A．简谐波的波长为
B．简谐波的波速是
C．简谐波的振幅为
D．时，向轴负方向运动
17．（2023·广东·高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
18．（2023·北京·高考真题）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。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
19．（2023·浙江·高考真题）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
20．（2023·湖北·高考真题）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．
21．（2023·海南·高考真题）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5s B．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
22．（2023·全国·高考真题）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
23．（2023·湖南·高考真题）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，处的质点开始振动
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
24．（2023·浙江·高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
25．（2024·天津·高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是时该波的波形图，图2是处质点的振动图像。则时该波的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
26．（2024·浙江·高考真题）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（ ）
A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向
C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm
27．（2024·北京·高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1 × 10 18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0 × 108m/s，普朗克常量h = 6.6 × 10 34J s，下列说法正确的是（ ）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为 13.6eV（ 2.2 × 10 18J）的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
28．（2024·安徽·高考真题）某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ）
A．在处开始相遇 B．在处开始相遇
C．波峰在处相遇 D．波峰在处相遇
2年模拟
29．（2024·浙江·模拟）如图所示，在倾角为的斜面顶端固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上做小角度摆动，摆球经过平衡位置时的速度为v，则以下判断正确的是（ ）
A．单摆在斜面上摆动的周期为
B．摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为
C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小
D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则单摆的振动周期将发生变化
30．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图所示的弹簧振子，物块A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧振子振动的周期为；让A在光滑的水平面上做往复运动，A在运动过程中的最大速度为v0，当A的速度最大时，把另一个质量为m的物块B轻轻的放在A上，两者合二为一立即达到共同速度。下列说法正确的是（ ）
A．物块B未放置到A上之前，A由最左端运动到最右端需要的时间为
B．放上B后，整体第一次运动到弹性势能最大处，需要的运动时间为
C．两物块合二为一后，弹簧的最大弹性势能为
D．物块B放置到A上，在两者达到共同速度的短暂过程，A对B的冲量为
31．（2023·河北·模拟预测）如图所示，在光滑杆下面铺一张白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，白纸沿垂直杆方向以的速度移动，铅笔在白纸上留下的痕迹如图所示。已知弹簧的劲度系数，振子（小球与铅笔）的质量为，不考虑一切摩擦，弹簧的质量忽略不计，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。下列说法正确的是（ ）
A．图线为铅笔的运动轨迹
B．弹簧振子的周期为
C．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的加速度为
D．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的动能为
32．（2023·江苏·模拟预测）有一竖直的弹簧振子，小球静止时弹簧伸长量为L。现将小球从平衡位置O下拉一段距离A，由静止释放并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为 T，以O点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球的位移x随时间t的表达式为（ ）
A． B．
C． D．
33．（2023·浙江·模拟预测）2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（ ）
A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样
C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变
34．（2023·河北保定·二模）如图甲所示，质量为的物体放在水平面上，通过轻弹簧与质量为的物体连接，现在竖直方向给物体一初速度，当物体运动到最高点时，物体与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．时间内，物体的速度与加速度方向相反
B．物体在任意一个内通过的路程均为
C．物体的振动方程为
D．物体对水平面的最大压力为
35．（2023·吉林长春·一模）如图甲，细线下悬挂一个没有柱塞的注射器，注射器内装有墨水。当注射器在竖直面内做小角度摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动下方硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了图乙所示的曲线。下列说法中正确的是（ ）
A．匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器运动的周期
B．可以用x轴作为时间轴，用y轴表示注射器运动的位移
C．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越短
D．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越长
36．（2023·河北·三模）如图甲所示为某时刻一列沿x轴传播的横波图像，图乙是以该时刻为计时起点的处质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．这列横波沿x轴向左传播
B．从图甲时刻起再过，处的质点的路程为5cm
C．从图甲时刻起再过，处的质点向右移动的距离为3m
D．图甲时刻，处的质点位移为
37．（2023·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，在x轴上相距1.5cm的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图乙、图丙所示。已知两波的传播速度为1cm/s，x轴上的P点与O点相距1.2cm，则以下说法正确的是（ ）
A．两列波不能发生干涉现象 B．时，P点沿y轴负向振动
C．P点为振动减弱点，振幅为1cm D．M点波源的振动方程为
38．（2023·广东肇庆·模拟预测）用手握住一条均匀软绳一端将绳水平拉直，先后以两种不同频率在竖直方向上下抖动。如图所示，以手握点O为原点，在x轴正方向形成一列简谐横波，图中时刻该横波刚好传到B点，下列说法正确的是（ ）
A．O点起振方向竖直向上 B．再经个周期，质点A将到达谷
C．前后两次振动的周期之比为2∶3 D．S前后两次形成的横波波速之比为3∶2
39．（2023·云南昭通·模拟预测）某列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，图甲是其在时的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．图乙对应的可能是点处质点的振动图像
B．处的质点和处的质点振动方向总是相同
C．到时间内，处的质点动能先增大后减小
D．到时间内，波动图像上任意质点沿轴正方向移动的距离均为
40．（2023·湖南永州·二模）如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于x=0.5m、x=4.0m处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻，质点P正沿y轴负方向运动
B．质点P的振动方程为
C．从t=0时刻至t=0.15s时刻，质点P通过的路程为
D．当质点Q在波峰时，质点P偏离平衡位置的位移为
41．（2023·广西南宁·模拟预测）在学习机械波内容时，壮壮、美美两同学分别握住长为12m的绳子两端如图甲所示，壮壮同学在A处上下抖动绳子使绳子产生水平向右传播的机械波。经△t后，美美同学在B处开始抖动，并产生水平向左传播的机械波。两列波均可视为简谐波，波长均为4m、频率均为2Hz、振幅均为20cm，且两波源起振方向相同，两波叠加后，绳上会出现一些振幅为О的位。置。则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的传播速度为2m/s
B．某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示，此时绳上Р质点向上振动
C．若△t=0.A、B连线上一共有6个振幅为О的点
D．若△t=s，则A、B连线中点处的质点始终保持静止
42．（2024·全国·模拟预测）沿x轴传播的一列简谐横波在t = 0.4 s时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度为6.5 m/s
B．质点Q在0 ~ 1.2 s内通过的路程为4.8 cm
C．在t = 0时刻，质点Q处于平衡位置且沿y轴负方向振动
D．若波在传播过程中遇到9 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象
43．（2024·全国·模拟预测）在轴上有一波源，产生沿轴正方向传播的简谐横波，时的波动图像如图所示。平衡位置为的质点（图中未画出）在时第一次到达波峰，在时第一次到达波谷，则（ ）
A．该波的波长为0.8m
B．该波源的起振方向向下
C．时刻波传到处
D．时间内质点经过的路程为6cm
44．（2024·云南·模拟预测）时刻，O点处的波源垂直于纸面做简谐运动，所形成的简谐横波在均匀介质中沿纸面向四周传播．如图1所示为该简谐波在时的图像，图中实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷，相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆，且该时刻P点在实线圆上，Q点在虚线圆上，N点到其相邻两圆距离相等，相邻两圆的半径之差为．介质中某质点的振动图像如图2所示，取垂直纸面向外为位移的正方向．下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为
B．图1中质点P和Q的相位差的绝对值为
C．图1中质点N在该时刻速度方向垂直纸面向里
D．图2可能是质点N的振动图像
45．（2024·贵州贵阳·模拟预测）位于坐标原点处的波源，从时刻开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，形成的一列简谐横波以0.5m/s的速率沿x轴正方向传播。则时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
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