2025年新教材高考物理二轮复习：机械振动、机械波（有答案）

专题十五机械振动机械波

五年高考

基础题组

1.（2023新课标,14,6分）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

2.（2022浙江1月选考,6,3分）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

3.（2022北京,6,3分）在如图所示的xOy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。t=0时,x=0处的质点Po开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=|T时

的波形如图所示。下列说法正确的是（）

A.t=0时，质点Po沿y轴负方向运动

B.t='T时，质点P4的速度最大

C.t=-T时，质点P和P相位相同

435

D.该列绳波的波速为竽

答案D

4.（2023山东,10,4分）（多选）如图所示，沿水平方向做简谐运动的质点,依次通过相距L的A、B两点。已

知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的8倍，质点经过A点时开始计时,t时刻

第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（）

4B

A含B岛,4t

2L122L12

c-V5+T'Ttu,V5+i,Tt

答案BC

5.[2022重庆,16（1）,4分]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Lo

t=0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）,h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（）

y/c.m

A.浮标的振动周期为4tl

B.水波的传播速度大小为上

D.水波的波长为2L

答案A

6.（2020山东,4,3分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x=J入处质点的振动方程为y=A

4

cos借t）,则t=1r时刻的波形图正确的是（）

R

答案D

7.（2023湖北,7,4分）一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为100cm,振幅为8cm。介质中有a和b两个

40

质点,其平衡位置分别位于x=-ycm和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y=4cm,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（）

CD

答案A

8.（2022福建,9,4分）艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m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”）。

答案向上增大

9.[2022河北,16（1）]一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为10m/so在传播方向上有P、Q两质点，坐

标分别为xP=lm,xQ=6mo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。

答案20.55

提升题组

1.（2022浙江6月选考,11,3分）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X。套在杆上的小球从中点以初速度V向右运动，小球将做周期为T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9

C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T

D.小球的初速度为；时,其运动周期为2T

答案B

2.（2023湖南,3,4分）如图（a）,在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线

上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB。t=0时，位于A、B、C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ABD垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是（）

3D1

AC

图(a)

A.这三列波的波速均为2m/s

B.t=2s时,D处的质点开始振动

C.t=4.5s时,D处的质点向y轴负方向运动

D.t=6s时,D处的质点与平衡位置的距离是6cm

答案C

3.[2019课标II,34（1）,5分]如图，长为1的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处，在

O点正下方号的O,处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2。）后由

4

静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其

平衡位置的水平位移为X,向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是（）

'〃/〃/〃〃〃〃〃〃〃〃，

0

0,

答案A

4.[2022湖南,16（1）,5分]（多选）下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面,在重力和浮力作用下，沿竖

直方向做频率为1Hz的简谐运动;与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。

以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图（b）

所示。已知河水密度为p,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.x从0.05m到0.15m的过程中，木棒的动能先增大后减小

B.x从0.21m到0.25m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小

C.x=0.35m和x=0.45m时,木棒的速度大小相等，方向相反

D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为馥

E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为0.4m/s

答案ABD

三年模拟

1.（2023辽宁沈阳高三一模,7）简谐横波在均匀介质中从a传向b。t=0时刻开始计时,a、b两点的振动

图像如图所示,a与b间的距离为6mo该简谐横波的波速可能为（）

A.5m/sB.4m/s

C.3m/sD.2m/s

答案D

2.（2023福建泉州高三二模,6）（多选）一列简谐横波沿x轴负方向传播,t=0时刻波的图像如图所示，质点P

的平衡位置在x=4m处。已知该波的周期为2s。下列说法正确的是（）

y/cm

A.t=0.5s时质点P位于波峰

B.在0~3s内波传播的距离为12m

C.在0~3s内质点P通过的路程为30cm

D.质点P的振动方程为y=-5sin兀tcm

答案CD

3.（2023湖北武汉四月调研,6）一简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t=7s时刻的波形图，图乙是介质中

某质点的振动图像，则该质点的x坐标合理的是（）

A.lmB.2mC.7mD.12m

答案B

4.（2023福建龙岩高三下学期3月教学质量检测,5）（多选）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s

时刻的波形图，图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图像。下列说法正确的

是（）

A.波传播的速度为20m/s

B.波沿x轴正方向传播

C.t=0.25s时，质点a的位移沿y轴正方向

D.t=0.25s时,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向

答案AD

5.（2023湖北武汉武昌区高三期末,8）（多选）图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，质点P、Q的x轴

坐标分别为xp=2m,XQ=0.5in。图乙是质点P的振动图像。下列说法正确的是（）

A.质点P的振动频率为5Hz,在t=0.1s时刻，质点P的运动方向沿y轴负方向

B.t=0.05s时刻，质点Q的加速度大于质点P的加速度

C.t=0至t=0.15s,波沿X轴的正方向传播了3m

D.t=0.15s至t=0.35s,质点Q运动的路程为0.8m

答案CD

6.（2023辽宁东北育才中学等五校高三联考,6）在t=0时刻，位于原点处的波源O以某一频率开始做简谐

运动，产生的机械波在均匀介质中沿x轴正方向传播。一段时间后，波源O的振动频率发生变化。t=3s

时波形图如图所示，此时x=6m处的质点恰好开始振动。已知质点Q位于x=9m处。下列说法正确的

是（）

A.波源O的起振方向为y轴正方向

B.波源O开始振动1s后，振动频率变为原来的两倍

C.t=3s时起,再经过4s,质点Q通过的路程为20cm

D.t=6s时，质点Q的位移为也ecm

答案D

7.（2023辽宁重点中学协作体高三二模,7）如图所示，波长和振幅分别为6m和0.3m的简谐横波沿一条

直线传播,a、b两点的平衡位置相距1mo某时刻在a点出现波峰，从此时刻起再经过0.2s在b点第一

次出现波峰，则（）

b

A.若波由a向b传播，波的传播速度为25m/s

B.若波由b向a传播，波的传播速度为5m/s

C.从b点出现波峰开始计时24s内质点b经过的路程可能为2.4m

D.从b点出现波峰开始计时24s末质点b可能处在波谷的位置

答案C

8.（2023辽宁沈阳高三二模,5）一列简谐横波在t=0.2s时的波形如图甲所示,P是介质中的质点，图乙是质

点P的振动图像。已知波在介质中的波长为12m,则下列说法正确的是（）

A.波的周期为0.6s

B.波的传播速度为20m/s

C.波沿x轴负方向传播

D.质点P的平衡位置坐标为x=3m

答案D

9.（2023山东泰安高三二模,10）（多选）如图，在均匀介质中建立Oxyz三维坐标系，位于x轴上的两个沿z

轴方向做简谐运动的波源Si和S2的位置坐标分别为（1m,0,0）、（4m,0,0）,两波源S1、S2的振动方程分

别为zi=2sin（兀t+匀cm^z2=3sin（nt-cm。已知波源Si和S2形成的简谐横波在介质中的传

播速度均为1m/s,关于质点A（2.5m,3m,0）和质点B（4m,4m,0）,下列说法正确的是（）

A.质点B离开平衡位置的位移总是大于质点A离开平衡位置的位移

B.质点A开始做简谐运动的振幅为1cm

C.两波源Si>S2振动5s后，质点B的振动能量大于质点A的振动能量

D.两波源Si、S2振动5s后，质点A的振动总是加强，质点B的振动总是减弱

答案BC

10.（2023湖北武汉华师一附高三下学期第二次学业质量评价检测,6）均匀介质中，波源位于O点的简谐

横波在xOy水平面内传播，波面为圆。某时刻第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分布，其中实线

表示波峰,虚线表示相邻的波谷，从此时刻开始计时，坐标（0,12m）处质点的振动图像如图（b）所示,z轴正

方向竖直向上。下列说法正确的是()

A.该波的波长为6m

B.t=|s,P点偏离平衡位置的位移为0.5cm

C.t=1.5s,P点正在平衡位置的上方且向下运动

D.若波源从平衡位置起振,则波源的起振方向一定向上

答案C

11.(2023天津一中月考五,5)如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点,

图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为SP=4.2m、SQ=5.4m。已知波在该介

质中的传播速度为8m/s,则在t=1.0s时,P、Q两点间的波形图正确的是()

答案A

12.(2023湖北名校联盟高三联考,14)如图(a)所示，水平面内有SiS两个波源，它们的位置坐标分别为(-2

m,0)、(2m,0),M点为水平面内的一点，其位置坐标为(-2m,3m)。已知两波源同时从t=0时刻开始做简

谐运动且振动情况完全一致，振动图像如图(b)所示，两列波在介质中的传播速度均为v=10m/s»求：

图(a)

图(b)

（1）两列波的波长;

⑵当两列波均传播到M点后,M点的振幅。

答案(1)4m(2)0

题型方法

方法1振动图像和波的图像的综合应用

1.（2021北京,3,3分）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。

下列判断正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.此时K质点沿y轴正方向运动

C.此时K质点的速度比L质点的小

D.此时K质点的加速度比L质点的小

答案D

2.（2020北京,6,3分）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图

乙所示。下列说法正确的是（）

—

甲乙

A.该横波沿x轴负方向传播

B.质点N该时刻向y轴负方向运动

C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点

D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同

答案B

3.（2021湖北,10,4分）（多选）一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻和t=ls时刻的波形分别如图中实线

和虚线所示。已知*=0处的质点在0~1$内运动的路程为4.5«11。下列说法正确的是（）

【9直'：i7ni

A.波沿x轴正方向传播

B.波源振动周期为1.1s

C.波的传播速度大小为13m/s

D.t=ls时,x=6m处的质点沿y轴负方向运动

答案AC

4.（2022浙江6月选考,16,2分X多选）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=2.1