2026年高考物理终极冲刺：专题13 机械振动与机械波（抢分专练）（原卷版）

1/7专题13机械振动与机械波【命题解读】经常以选择题形式考查。主要考查机械振动与图像、机械波及波的图像、干涉等。涉及到必备知识有振动图像和波的图像，描述振动和波形的物理量及其关系，简谐运动的规律，波的产生和传播规律、波的干涉与衍射，往往这些知识都是综合考查居多，单独考查某一知识点的情况较少。【命题预测】2026年高考中试题大概率以图像为载体考查振动图像、波的图像、波的周期性与多解性、波的叠加与干涉。简谐运动的公式、波的形成和传播规律与波速公式的结合问题仍会是考查的重点，波的干涉、衍射、多普勒效应等机械波的特性问题也将是考查点。题型01外力作用下的振动1．（2026·江苏·一模）单摆做阻尼振动的位移-时间图像如图所示，则摆球在P与N时刻相同的物理量是（）A．加速度 B．动能 C．势能 D．机械能2．（2026·辽宁·模拟预测）振动和波存在于我们生活的方方面面，图（a）是救护车在向右行驶，A、B两人都听到了救护车发出的警笛声；图（b）是宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样地拨动力度下，小纸人晃动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（）A．图（a）中，A、B两人听到警笛声的频率相同B．图（a）中，B听到的警笛声比A听到的更尖锐C．图（b）“古琴正声”实验的原理是共振D．图（b）“古琴正声”实验的原理是波的干涉3．（2026·贵州贵阳·一模）关于下图，下列说法正确的是（）A．图甲：降噪耳机消声的原理是利用声波的衍射B．图乙：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率C．图丙：斜面放在光滑的水平面上，木块沿光滑斜面顶端由静止下滑的过程，木块与斜面组成的系统动量守恒，机械能守恒D．图丁：移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成水波的多普勒效应，表明振动片正向左移动4．（多选）（2026·陕西渭南·一模）如图所示，粗糙的水平地面放置一斜面体，一质量m=1.0kg的木块放置在斜面上，并与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端。已知斜面倾角θ=37°，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，弹簧的劲度系数k=50N/m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现将弹簧从原长拉长20cm后释放木块，在木块运动的过程中，斜面体保持静止不动，则（

）A．木块在斜面上运动的总路程为9.6cmB．木块最后静止不动时，受到的摩擦力方向沿斜面向上，大小为2.4NC．在木块运动过程中，斜面体受地面的摩擦力先变小后变大D．在木块运动过程中，斜面体对地面的压力先变大后变小5．（多选）（2026·重庆渝中·模拟预测）如图所示，O点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。一块长度为L的质量均匀分布且质量为m的木板静止在O点左侧，右端距离O点为x0，木板在恒力F作用下由静止沿水平面运动，当木板右端到达O点时立即撤去恒力F，已知O点右侧水平面与木板间的动摩擦因数为μ，木板始终未全部进入O点右侧区域。则以下说法正确的是（

）A．木板停下前一直做匀变速直线运动B．木板加速阶段的平均速度小于减速阶段的平均速度C．最终木板右端离O点的距离大小为D．若开始木板右端与O点距离x0减小（不为0），木板做减速运动的时间减小题型02波的传播与图像6．（2026·江西南昌·一模）在“用笔尖周期性轻点水面产生水波，观察纸屑运动”的实验中，若笔尖以每秒5次的频率周期性轻点水面，某时刻形成如图所示的简谐横波，测得笔尖到纸屑的水平距离，则水波的波速约为（

）A． B． C． D．7．（2026·天津和平·一模）波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动，先后形成沿x轴正方向传播的4列不同简谐横波，如图为在波的传播方向上，介质中平衡位置相距为s的a、b两质点间形成的4种不同波形图，从图中各自所示时刻开始计时，4列简谐横波中质点b到达波谷所用时间最短的是（）A． B．C． D．8．（2026·安徽·一模）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波源分别位于和处，波速均为，振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点开始振动。质点M的平衡位置在处。下列说法正确的是（）A．时，M点的振动方向向下B．内质点M运动的路程为C．x轴上P、Q之间振动减弱点的个数为2个D．右侧波引起Q点的振动方程为9．（2026·云南昆明·模拟预测）某运动员在花样游泳比赛中有一场景：用手拍皮球，水波向四周散开。这个场景可以简化为如图所示，波源O起振方向向下，垂直于水平介质平面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时，离O点10m的质点A开始振动；时，离O点20m的质点B开始振动，此时质点A第3次（刚开始振动时记为第0次）回到平衡位置。下列说法正确的是（）A．该波周期为B．该波传播速度为10m/sC．时，质点的振动方向向下D．、两质点的振动方向始终相反10．（2026·浙江·高考真题）在地质探测中，可利用横波传播速度的不同，探测岩石密度信息。选择岩石分界面上的一点为原点、垂直分界面方向为x轴，建立如图所示的坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的人工振源。时振源从平衡位置（）开始沿y轴正方向振动，同时向两侧传播简谐横波。时在岩石Ⅰ（）中的波恰好到达处，岩石Ⅱ（）中的波速为，则（

）A．岩石Ⅰ和岩石Ⅱ中两波波长之比为B．时，处质点的振动方向沿y轴正方向C．在内，处质点经过的路程为21mmD．增大振源的振动周期，岩石Ⅱ中的波速将变小11．（多选）（2026·山西吕梁·二模）中国艺术体操队在2024年巴黎奥运会上首次获得奥运金牌，实现了历史性突破。如图甲所示为艺术体操选手比赛时的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻波形如图乙所示，P、Q为该介质中的两质点，波速为。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．质点P振动周期为B．从P传到Q需要的时间为C．经过，质点P运动的路程为D．经过，质点P比质点Q的速率更大12．（多选）（2026·山西大同·一模）蜻蜓在水中用尾部“点水”激起了波纹，俗称“蜻蜓点水”，如甲图。现简化情景，一只蜻蜓贴着平静的水面沿直线飞行，每隔时间用尾部点一下水面，不计“点水”的时间，每次“点水”只形成一圈水波匀速向外传播。蜻蜓先后三次“点水”形成的水波（某时刻）如乙图，其中、、分别为大、中、小三圈水波的圆心，背景虚线小方格的边长为，则下列说法正确的是（）A．蜻蜓“点水”的频率越快，则水波传播的速率越快B．该蜻蜓可能正贴着平静的水面匀速飞行C．水波传播的速率为D．图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心的距离为13．（多选）（2026·广东茂名·模拟预测）如图，某同学用彩虹圈演示波动实验，将一根长而软的彩虹圈静置在光滑水平面上，一端固定，另一端沿彩虹圈轴线方向周期性地推、拉彩虹圈，形成疏密相间的机械波。下列说法正确的是（）A．彩虹圈形成的波是纵波B．推、拉彩虹圈的周期越小，波的传播速度越快C．推、拉彩虹圈的周期越小，波长越短D．彩虹圈上某质点的速度就是机械波传播的速度14．（多选）（2026·陕西西安·一模）在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子，和处为两波源，分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波，波形如图所示。时刻和处的质点刚好开始振动，已知左右两种介质的传播速度之比为，到时间内P点经过的路程为6cm，则下列说法正确的是（）A．时刻P处质点向右运动 B．两列波振动的周期相同C．波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s D．波2的周期为2s。15．（2026·重庆渝中·模拟预测）小巴同学绘制了一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻（t=0）的波形图，并记录了相关数据，由于保存不当，一部分波形看不到了，如图所示。已知波速为2cm/s，振幅为10cm。(1)求该波的波长与周期；(2)若从图中位置开始计时，质点P何时第一次到达波谷？题型03波动图像与振动图像综合应用16．（2026·广东·模拟预测）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝6s时刻的波形图，M是平衡位置在x＝0.5m处的质点，P是平衡位置在x＝2m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.5m处的质点。图乙为介质中质点P的振动图像。下列说法正确的是（）A．波源的起振方向沿y轴负方向B．该波的传播速度大小是1m/s，方向沿着x轴正方向C．质点M与质点Q一定总是同时回到平衡位置D．波源起振后6s时，x＝1m处的质点第一次到达波谷17．（2026·安徽·模拟预测）如图甲所示，波源S振动形成水平向右传播的脉冲横波，图乙为波源S的振动图像，0.3秒后波源停止振动。已知波在该介质中传播的速度为2m/s，以S点位置为原点，水平向右为正方向建立x轴，则在t=0.4s时的波形图正确的是（）A． B．C． D．18．（25-26高三下·辽宁锦州·开学考试）一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．波长为 B．时质点P正向下运动C．质点Q的平衡位置坐标 D．波速为，沿x轴负方向传播19．（2026·甘肃武威·模拟预测）如图甲所示，波源位于坐标原点，质点P位于x=0.6m处，t=0时刻波源开始振动，图乙为P点开始振动后一个周期内的振动图像，以下说法正确的是（）A．波源起振方向向上B．该波的波速为1.5m/sC．该波的波长为0.6mD．质点P开始振动的一个周期内，P沿传播方向移动的距离为0.3m20．（2026·湖南郴州·模拟预测）在健身房中，小明进行12m战绳训练。绳子一端固定，他手持另一端上下抖动，在绳子上形成一列简谐横波。图（甲）为时绳子的波形图，其中P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图（乙）为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A．在时，质点Q向y轴正方向运动B．在时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同C．从到，质点P通过的路程为180cmD．从到，该波沿x轴负方向传播了6m21．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）一列简谐波沿x轴传播，某时刻其波形如图甲所示，平衡位置为的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．该列简谐波沿x轴正方向传播B．无法确定该简谐波的波长C．该质点的振动周期为2sD．从该时刻起5s内质点经过的路程为22．（多选）（2026·陕西榆林·一模）2025年8月26日，新疆地区发生多次地震，“地震预警”成为人们关注的事情。“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。某地震波沿x轴传播，图甲为时的波动图像，图乙为处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为，下列说法正确的是（）A．这列波沿x轴负方向传播B．P质点的振动方程为C．时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反D．时刻，P、Q两质点都向y轴负方向运动23．（2026·海南海口·二模）某次地震产生的简谐横波沿地面传播。假设该波沿轴正向传播，监测站记录该波时刻的波形图如甲图所示，乙图为甲图中某质点的振动图像，求：(1)时刻质点的振动方向（无需说明理由）；(2)该波的频率及传播速度；(3)质点的位移与时间关系式。1．（2026·湖南·二模）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期，则该波的周期为（）A．4s B．3s C．2s D．1s2．（2026·河南开封·模拟预测）如图所示，医用B超检查时，探头通过耦合剂向人体发射连续简谐超声波，开始发射时刻记为。探头内接收装置先后接收到皮肤表面反射的信号和肝脏内部某病变处反射的信号，时接收到反射信号，时信号振幅明显增强。已知超声波在耦合剂中的传播速度，在人体内的传播速度，超声波遇到病变组织会发生反射，下列说法正确的是（）A．超声波在人体肝脏组织中的波长比在耦合剂中小B．超声波在人体肝脏组织中的频率比在耦合剂中高C．探头与皮肤表面的距离为3.0mmD．病变处与皮肤表面的距离为7.7mm3．（2026·江苏南通·二模）与两水域深度不同，水波在两个区域传播时的图样如图所示，下列说法正确的是（）A．、两处水波的振动频率不同B．、两处水波的传播速度大小不同C．该图样是由于衍射形成的D．该图样是由于干涉形成的4．（2026·四川成都·二模）某同学自制了一台“地动仪”，他将一个弹簧振子和一个单摆悬挂在天花板上，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中，震源同时产生频率相同的横波与纵波，“地动仪”恰好位于震源的正上方，他观察到，静止的振子开始振动，时间t后单摆才开始摆动。下列说法正确的是（）A．实验现象证明地震波中横波传播得比纵波快B．单摆的稳定振动频率等于弹簧振子的稳定振动频率C．增加小球的质量，弹簧振子的稳定振动频率变小D．若震源产生的纵波和横波的波速分别为、，则震源到“地动仪”的距离为5．（2026·湖北黄冈·二模）在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为，振幅为A。M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示，在时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则（

）A．该波的周期为B．在时，N的速度一定为C．从到，M向右移动了2mD．从到，M的动能逐渐增大6．（2026·河北·一模）均匀介质中同一直线上存在两个波源，从t=0时刻沿相同方向起振，振幅、周期均相同，两波源间一质点的振动图像如图所示，1.25s和3.75s时质点振动情况发生变化。已知波在介质中的传播速度v=2m/s。则（）A．两波源间的距离为7.5mB．该质点到距离其较近波源的距离为2mC．两波源间有5个振动加强点D．该质点在0~5.5s时间内通过的路程为7．（2026·辽宁大连·一模）如图所示，是子弹以超音速飞行打入硅胶模型内部的冲击波示意图，假设子弹射入后速度不衰减，仍保持原速率直线运动，并持续向四周发出波速恒定且小于波源速度的冲击波，则各波形成的包络面在二维平面上的几何形状为（）A．双曲线的一支 B．抛物线 C．正弦线 D．“V”形相交线8．（2026·辽宁·模拟预测）如图（a）所示，一列简谐横波沿水平直线传播，a、b为介质中相距的两个质点，某时刻a、b两质点恰好都经过平衡位置，且a、b间只有一个波峰。已知该波波源做简谐运动的图像如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A．波源的振动方程为B．内位于波源的质点运动的路程为C．该波的传播速度可能为D．该波的传播速度可能为9．（2026·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，在某种均匀弹性介质中的x轴上坐标分别为和的Q、P两点有两波源，时两波源同时开始沿y轴方向振动，产生的两列简谐横波沿x轴相向传播，时的波形如图所示。质点M的平衡位置坐标为，下列说法正确的是（）A．P点发出的乙波波速较大B．两列波不会产生稳定的干涉现象C．M点为振动减弱点，振幅为D．0~10s内质点M通过的路程为10．（多选）（2026·河北沧州·模拟）中医的悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的脉搏是通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲所示，假设“丝”上有S、P、Q三个质点，坐标分别为。时刻，病人的脉搏搭上丝线的质点S，质点S开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向轴正方向传播，P、Q两质点的振动方向始终相反，波长大于0.06m。则该机械波（）A．波速为B．在时间内，质点沿轴负方向做加速度减小的加速运动C．在到内，质点通过的路程为D．时，质点第一次达到波谷11．（多选）（2026·云南昆明·二模）滇池草海的开合浮桥是昆明的一处景点。如图所示，相距10m的两条小船A、B停在湖面上等待浮桥打开，一列可视为横波的水波正在湖面上沿AB连线的方向匀速传播，此时A船和B船恰好都位于波峰，两船之间还有一个波峰。若小船每分钟上下浮动30次，则该水波（）A．波长为5m B．波长为20m C．波速为2.5m/s D．波速为10m/s12．（多选）（2026·山东东营·一模）如图沿x轴传播的机械波，振幅A=2cm，某时刻部分波形如图。此时A、B位移分别为1cm和。此后A比B提前1.5s回到平衡位置。下列说法正确的是（）A．波向左传播B．波速为2cm/sC．再经3.5s