机械振动 机械波 （学生版）-2019-2023年高考物理试题专项训练

专题13机械振动机械波

一、单选题

1.（2023・北京・统考高考真题）如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、歹是连线中

垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF,一带负电的点电荷在E点由静止释放后（）

6E

•F

A.做匀加速直线运动

B.在。点所受静电力最大

C.由E到。的时间等于由。到尸的时间

D.由E到尸的过程中电势能先增大后减小

2.（2023•北京・统考高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿尤轴正方向传播的简谐横波。r=0时波源开

始振动，其位移y随时间r变化的关系式为y=Asin（沫力，贝"=T时的波形图为（）

3.（2023・海南•统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点尸、。的振

A.该波的周期是5sB.该波的波速是3m/s

C.4s时P质点向上振动D.4s时。质点向上振动

4.（2023・天津•统考高考真题）能说明光是横波的是（）

作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字解释。

A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射

5.（2023.湖北.统考高考真题）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6

40.,

两个质点，其平衡位置分别位于x=1Cm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，。质点的振动图像为（）

6.（2023•山西•统考局考真题）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

7.（2023・浙江•统考高考真题）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。。先调节A、B两管等长，。处探测到声波强度为400个单位，然后将

A管拉长d=15cm,在。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（）

T

A.声波的波长4=15cmB.声波的波长X=30cm

C.两声波的振幅之比为3:1D.两声波的振幅之比为2:1

8.（2023・湖南•统考高考真题）如图（a）,在均匀介质中有4B、C和。四点，其中4B、C三点位于同一直

线上，4?=3。=401,。。=3111,。。垂直48.r=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，振动方向与平面垂直，已知波长为4m.下列说法正确的是（）

A.这三列波的波速均为2m/s

B.r=2s时，。处的质点开始振动

C.t=4.5s时，。处的质点向y轴负方向运动

D.t=6s时，。处的质点与平衡位置的距离是6cm

9.（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0。，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。

当氏=小时，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R=24时，导体杆振动图像

是（）

10.（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

340m/s）（）

A.振幅为2A

B.频率为100Hz

C.波长应为1.7m的奇数倍

D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相

11.（2022•天津.高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x=7m处的两个波源。和P,沿y轴振

动，形成了两列相向传播的简谐横波。和6,某时刻。和b分别传播到x=3m和x=5m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2:1B.。与P开始振动的时刻相同

C.。与b相遇后会出现干涉现象D.。开始振动时沿y轴正方向运动

12.（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.t=O

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，贝式）

_L

A.浮标的振动周期为抬B.水波的传播速度大小为左

3

C.；。时刻浮标沿y轴负方向运动D.水波的波长为2L

13.（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.2：3B.3：2C.4：9D.9：4

14.（2022.北京・高考真题）在如图所示的xQy坐标系中，一条弹性绳沿％轴放置，图中小黑点代表绳上的质

3

点，相邻质点的间距为心方=0时，％=0处的质点P。开始沿y轴做周期为人振幅为A的简谐运动。t=-T

时的波形如图所示。下列说法正确的是（）

尸。8尸2尸3P&PsP„尸7尸8尸9

3

B.'=^7时'质点P，的速度最大

C.f=时，质点R和Ps相位相同D.该列绳波的波速为与

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，关于质点尸的说法正

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AD.此后1周期内沿x轴正方向迁移为［彳

422

16.（2022•浙江•统考高考真题）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（）

/UUVUUUUUUUU'o'UUUUUUUUUUU

A.小球做简谐运动

B.小球动能的变化周期为三

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27

17.（2022•浙江•统考高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置。拉到A后释放，小球在。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

18.（2021.重庆・高考真题）简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于x=0处，其位移随

时间变化的关系为y=sin（2R）cm,贝I］（）

八y/cm

x/cm

u1234\5678/9

A.此波的波长为9cmB.此波的频率为2Hz

C.此波的波速为O.hn/sD.

19.（2021•江苏・高考真题）如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子3,在水平光线下，圆盘的转轴A和钉

子B在右侧墙壁上形成影子。和P,以。为原点在竖直方向上建立x坐标系。f=0时从图示位置沿逆时针

方向匀速转动圆盘，角速度为。，则尸做简谐运动的表达式为（）

X

光

线

A.x=7?sin(^-—)

71

B.x=Rsm(cot+—)

71

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

71

D.x=27?sin(^r+—)

20.（2021・辽宁・统考高考真题）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，仁2s时的波形如图（〃）所示，x=2m处质点

的振动图像如图3）所示，则波速可能是（）

D.—m/s

5

21.（2021.天津•高考真题）一列沿龙轴正方向传播的简谐横波，传播速度v=10m/s,r=0时位于坐标原点的

质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是f=0.6s时的波形（）

22.（2021.北京•高考真题）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

23.（2021・浙江・高考真题）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水

平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上

下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所

示的波形。下列说法正确的是（）

A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同

B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形

24.（2021・浙江•统考高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波I和H分别从绳子的两端持续相向传播，在

相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、8间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形,

如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s,

A.简谐波I和II的波长均为0.24mB.简谐波I和II的周期均为0.48s

C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m

25.（2020•北京•统考高考真题）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点乙的振动情

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

D.该时刻质点K与/的速度、加速度都相同

26.（2020・天津•统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T,f=0时的波形如图所示。/时

4

B.质点Z?沿％轴正方向迁移了1m

C.质点。的加速度为零

D.质点d的位移为-5cm

27.（2020・山东•统考高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x=处质点的振动方程

28.（2019•北京・高考真题）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c,贝ij（）

A.此刻。的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x轴正方向传播，此刻6向y轴正方向运动

D.若波沿无轴负方向传播，。比c先回到平衡位置

29.（2019・全国•高考真题）如图，长为/的细绳下方悬挂一小球绳的另一端固定在天花板上O点处，在。

3

点正下方:/的。'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。）后由静止释

放，并从释放时开始计时。当小球“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—f关系的是（）

二、多选题

30.（2023•全国•统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，图⑷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3）所示。下列说法正确的是（）

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

31.（2023・山东•统考高考真题）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，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点的石倍，质点经过A点时开始计时，f时刻第

二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（）

AB

2L。2LA2L122L12

A-EB.~r—，小cT+1'丁D，万

V3-1

32.（2023•辽宁・统考高考真题）“球鼻艄”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航

行时，球鼻脑推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现

象的物理原理与之相同的是（）

B.阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹

C.驶近站台的火车，汽笛音调变高

D.振动音叉的周围，声音忽高忽低

33.（2023•天津•统考高考真题）一列机械波的波源是坐标轴原点，从r=0时波源开始振动，f=0.5s时波形如

B.x=1m处质点在f=0.3s时位于波谷

C.波源振动方程＞=0.02sin（5R+i）m

D.x=-lm处质点半个周期内向左位移半个波长

34.（2023•浙江•统考高考真题）下列说法正确的是（）

A.热量能自发地从低温物体传到高温物体

B.液体的表面张力方向总是跟液面相切

C.在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的

D.当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率

35.（2022・浙江•统考高考真题）位于x=0.25m的波源p从r=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿无轴正负方

向传播，在"2.0s时波源停止振动，/=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点。的平衡位置％=L75m,质

点b的平衡位置％=-0.5m。下列说法正确的是（）

A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉

B.r=0.42s时，波源的位移为正

C.t=2.25s时，质点。沿y轴负方向振动

D.在0至!]2s内，质点b运动总路程是2.55m

36.（2022・湖南・统考高考真题）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

木棒所受浮力尸为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力/随水平位移尤的变化如图（b）所示。

已知河水密度为0,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（）

图(a)图⑸

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春请

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

37.（2022・山东・统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点。的质点振动图像如图所

示。当好7s时，简谐波的波动图像可能正确的是（）

38.（2022・浙江•统考高考真题）两列振幅相等、波长均为4、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播,

若两列波均由一次全振动产生，U0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距4,贝1（）

丁------------------------

图2

A.f=§时，波形如图2甲所示

B.f时，波形如图2乙所示

C./=与时，波形如图2丙所示

D.t=T时，波形如图2丁所示

39.（2021.湖北.统考高考真题）一列简谐横波沿无轴传播，在片0时刻和f=ls时刻的波形分别如图中实线和

虚线所示。已知工=0处的质点在0~15内运动的路程为4.5。111。下列说法正确的是（）

B.波源振动周期为Lis

C.波的传播速度大小为13m/s

D./=ls时，x=6m处的质点沿y轴负方向运动

40.（2021•山东.高考真题）一列简谐横波沿无轴传播，如图所示，实线为％=2s时的波形图，虚线为L=5s时

的波形图。以下关于平衡位置在。处质点的振动图像，可能正确的是（）

41.（2021.湖南・高考真题）均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。f=0时

刻，波面分布如图⑷所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（6）所示，z

轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（）

A.该波从A点传播到B点，所需时间为4s

B.t=6s时，8处质点位于波峰

C.,=8s时，C处质点振动速度方向竖直向上

D.r=K）s时，。处质点所受回复力方向竖直向上

E.E处质点起振后，12s内经过的路程为12cm

42.（2021.浙江.统考高考真题）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发

明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。贝1（）

甲乙

A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同

B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

43.（2020.海南.统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为0.2s,某时刻的波形如图所示.则

B.该波的波速为50m/s

C.该时刻质点尸向y轴负方向运动

D.该时刻质点。向y轴负方向运动

44.（2020.江苏・统考高考真题）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（）

A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X光机

C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流情况的“彩超”机

45.（2020・浙江•统考高考真题）如图所示，x轴上-2m、12m处有两个振动周期均为4s、振幅均为1cm的相同

的波源酬、Sz，/=0时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4m沿x轴传播的简谐横波。P、M、。分

别是x轴上2m、5m和8.5m的三个点，下列说法正确的是（）

-404812x/m

A.6.0s时P、。三点均已振动

B.8.0s后M点的位移始终是2cm

C.10.0s后尸点的位移始终是0

D.IQ5s时。点的振动方向竖直向下

46.（2020•全国•统考高考真题）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有o

A.雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声

B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化

C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性

变化

47.（2020・浙江•高考真题）如图所示，波源。垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传

播，图中虚线表示两个波面。r=0时，离。点5m的A点开始振动；f=ls时，离。点10m的8点也开始

振动，此时A点第五次回到平衡位置，则（）

A.波的周期为0.4s

B.波的波长为2m

C.波速为5V^m/s

D./=Is时AB连线上有4个点处于最大位移

48.（2019海南•高考真题）一列简谐横波沿尤轴正方向传播，周期为0.2s,t