2026年高中物理高三选择题强化训练：机械振动和机械波（原卷版）

专题1.2机械振动和机械波

1.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/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x论变化如图（b）所示。已知河水密度为0，

木棒横截面积为5,重力加速度大小为g。下列说法错误的是（）

图(b)

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=（）.35m和x=（）.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谱运动的振幅为午普

2pSg

2.如图，一辆小车（装有细沙）与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动，当小车以最大

速度％通过某点时，一小球恰好以大小为v的速度竖直落入小车沙堆中并立即与小车保持相对静止，已知

弹簧振子的周期为7=2相忸，其中k为弹簧的劲度系数，以下正确的是（）

Vm

^-<000000^

X1「

Q

/777777777777777777777777777777777777

A.小球落入小车过程中，小球和小车（含沙）动量守恒

B.小球落入小车过程中，小球、小车（含沙）和弹簧组成的系统机械能守恒

C.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小

D.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变小

3.如图所示，两块平行金属板M、N通过导线、开关与电源相接。有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂于。

点，闭合开关S,将细绳拉开一角度（小于5。）后由静止释放小球，下列说法正确的是（）

M

OS

N

A.小球摆动过程中机械能守恒

B.只将M板向下移动少许，小球摆动周期不变

C.只将电源正负极对调，小球可能做匀速圆周运动

D.断开开关，将M板向上移动，小球经最低点时细绳的张力变小

4.一列沿x轴传播的简谐横波在/=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=lm的质点N此后的。一图像,

。是位于x=10m处的质点，则下列说法正确的是（）

A.波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向下

B.质点A/的振动方程为y=8cosO.5m（cm）

C.在/=125时.，质点。的位置坐标为（10m,8cm）

D.在该简谐波传播方向上与波源逐渐靠近的接收器接收到的波的频率将小于0.25Hz

5.“战绳〃是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的

另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳

子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz,下列说法正确的是（）

A.该时刻P点的位移为105/3cm

B.再经过0.25s,0点到达平衡位置

C.该时刻。点的振动方向沿y轴负方向

D.从该时刻开始计时，质点0的振动方程为），=20sin（m+幻cm

6.手持软绳的•端。点在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其它质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,

P、。为绳上的两点。1=0时O点由平衡位置出发开始振动，。时刻振动恰好传播到。点，绳上间形成

如图所示的波形，以下四幅位移-时间图像中能反映P点运动情况的是（）

7.如图所示，一列简谐横波沿X轴正向传播，振幅为2cm,某时刻相距40cm的两质点a、b的位移都是G

cm.但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，a的平衡位置距0点不足一个波长4,此时0质点恰好

经过平衡位置。下列说法正确的是（）

y/cm

2

%

0x/cm

A.该列简谐横波波长4为2.4m

72

B.质点a的平衡位置距0点的距离可能为彳1

C.质点a的平衡位置距0点的距离一定为F

O

D.再经质点b到达波峰

0

8.一简谐横波沿x轴负向传播,t=0时刻的波形如图甲所示，x=0.50m处的质点振动图像如图乙所示,

以下说法正确的是（）

甲乙

A.f=（）时刻x=0.50m处的质点沿），轴负方向运动

B.该质点的振动方程为y=2sin|10;z7+■^卜m

C.若该波的波长大于0.50m,则咳波波长一定为4m

D.若该波的波长小于0.50m,则该波波长可能为0.4m

9.动量p随位移x变化的图像称作相轨，它在理论物理、近代数学分析的发展中扮演了重要的角色。如图

甲所示，光滑水平面上有一弹簧振子。现以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,取向右为正方向，建立3

坐标系。当物块偏离。点的位移为x时，弹簧振子的弹性势能为;履2,其中k为弹簧的劲度系数。当弹簧

振子的机械能为E时，该弹簧振子的部分〃-x图像如图乙中曲线c所示，历和N分别为曲线c与〃轴和x

轴的交点。下列说法正确的是（）

A.曲线c是抛物线的一部分

B.曲线。对应物块从右侧最远处向O点运动的过程

D.当物块运动到振幅一半处时，其动最大小为其动量最大值的正

2

10.如图为一有效摆长为/的单摆，现将质量为机的摆球A向左拉高平衡位置一个很小的角度，使得A球

升高了/?,然后由静止释放。A球摆至平衡位置。时，恰与静止在。处，质量为0.2机的B球发生正碰，碰

后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与距离为d的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球

重新回到位置P时，A球恰好碰后第一次回到P点。则下列说法正确的是（）

/////////

A.单摆的周期为丁二三

v

B.当地的重力加速度为8=零

C.A球释放到达尸经历的时间，大于A球碰后再次到达最高点的时间

D.A球碰后的速度大小为巳二温赢-（

11.2021年10月24Fl13时11分，我国台湾宜兰县（北纬24.55度，东经121.8度）发生6.3级地震，震

源深度60km,此地震波是由同一震源产生，既有纵波也有横波，两者均可视为频率不变的简诸波，纵波是

推进波，又称夕波，在地壳的传播速度vP=9.9km/s,横波是剪切波，乂称S波,在地壳中的传播速度\，S=4.5km/s,

若位于震源上方的某中学实验室的地震测报组有单摆和弹簧振子（如图甲所示），其中单摆的固有周期为1.0s,

弹簧振子的固有周期为0.5s。那天观察者在某个装置开始振动时，同时记录下两个装置的振动图像（图乙和

图丙）。则下列说法正确的是（）

甲乙丙

A.图乙是弹簧振子的振动图像，图丙是单摆的振动图像

B.图丙的起振的时间/〃约为13.3s

C.纵波与横波波长之比为1逅5

D.图内对应的周期为1.0s

12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为10cm,/=ls时波的图像如图所示。平衡位置位于x=4m处的

质点由图示位置到第1次到达波峰用时3s。关于平衡位置分别位于0.5m、lm、2m、2.5m处的四个质点4、

13.降噪耳机的基本原理是产生一列与外界噪声相同频率的声波来抵消噪声以达到降噪的目的,。假设某时

刻外界噪声的波形图如图所示，耳机同时产生一声波来抵消。则以下哪列声波可以起到降噪的目的（）

14.均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在X。），水平面内传播，波面为圆。/=0时刻，波面分布如图甲所

示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。力处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下

列说法正确的是（）

A.该波从4点传播到“点，所需时间为4s

B.Z=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下

D.£处质点起振后，12s内经过的路程为12cm

15.如图，在均匀介质中有一个处于同一水平面上的直角三角形Z8C,0=37,A8=9m.其中波源位于4

点作上下振动，振幅为8cm,其产生的波在此水平面上传播；某一此刻（记为，。=0）时8处原点正处在波

峰，而C处质点此刻位移为+4cm且向下振动;经（3/=0.01s,8处质点位移第•次到+4cm.cos37=