第26讲 机械振动、机械波 （专项训练）（安徽专用）（学生版）

第26讲机械振动、机械波目录TOC\o"1-2"\h\u01课标达标练 1题型01简谐运动的理解和基本物理量的分析 1题型02简谐运动的周期性与对称性 2题型03弹簧振子的动力学、能量特征分析 3题型04简谐运动的表达式和图像的理解和应用 4题型05单摆及其周期公式 6题型06受迫振动与共振 7题型07机械波的形成与传播 9题型08波的图像的理解及应用 11题型09波动图像和振动图像的综合应用 11题型10波的多解问题 14题型11波的叠加与干涉 15题型12波特有的现象 1702核心突破练 1803真题溯源练 2201简谐运动的理解和基本物理量的分析1．（2025·广东茂名·模拟预测）如图所示，平静湖面上漂浮的浮子受到轻微扰动后，在竖直方向上做简谐运动，周期为，振幅为。已知时刻，浮子正经过平衡位置竖直向下运动，下列说法正确的是（）A．在时，浮子的加速度最大，方向竖直向下B．在时，浮子的位移最大，速度方向竖直向下C．在时，浮子的加速度和位移均为零，速度方向竖直向上D．浮子的振幅越大，其振动周期就越大2．（2025·云南贵州·二模）（多选）如图所示，一小木块漂浮在足够宽水面上且处于静止状态，对木块施加向下的力使其偏离平衡位置处于静止状态，在时由静止释放，释放后木块的运动可视为简谐运动，周期为。规定竖直向上为正方向，则小球在时刻（）A．位移最大，方向为正B．速度最大，方向为正C．加速度最大，方向为负D．受到的浮力最大02简谐运动的周期性与对称性3．（多选）一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（）A．若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍B．若时刻和时刻振子的加速度相同，则振子的速度一定相同C．若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等D．若，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等4．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图所示，一弹簧振子在竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向建立轴，坐标原点为弹簧振子的平衡位置。弹簧振子经过点时开始计时，经0.1s第一次经过点（此时振子速度不为零），，再经0.4s第二次经过点，则（）A．弹簧振子的周期为1.2sB．弹簧振子的振幅为15cmC．时，弹簧振子向上振动，加速度为零D．和时，弹簧振子的速度相同5．弹簧振子以O点为平衡位置做简谐振动。从O点起振开始计时，振子第一次到达M点用了0.3秒，又经过0.2秒第二次通过M点，则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是（

）A．秒 B．秒 C．1.4秒 D．1.6秒03弹簧振子的动力学、能量特征分析6．【生产生活与学科知识结合】（2025·安徽六安·模拟预测）图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为。打开扣环，人从点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置上升到最高点。已知，人（含装备）总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（）A．打开扣环瞬间，人的加速度大小为5m/s2B．体验者在、间做简谐运动C．、两点间的距离为D．人在点的加速度大小也为7．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，两根相同的轻弹簧一端分别固定在等高的、两点，另外一端均与质量为的小球相连，小球穿在竖直放置的光滑直杆上，杆到、两点的距离恰好等于弹簧的原长。开始时小球从与、等高的点由静止释放，运动到最低点，，是的中点，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A．小球在点处于平衡状态B．从到小球处于失重状态C．若小球的质量为，小球在点加速度方向向上D．若小球的质量为，小球到点的速度大小为8．（2025·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，光滑斜面体固定在水平桌面上，轻弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，上端与放在斜面上的物块A相连，物块B与A相互接触，用力沿斜面向下推物块B使A、B静止在某一位置。现撤去推力，当物块B运动到最高点时，A、B恰好不分离。已知重力加速度大小为g，则在A、B一起向上运动的过程中，下列判断正确的是（）A．物块B一直处于加速状态B．物块B的机械能一直增加C．当B到最高点时，弹簧刚好处于原长D．撤去推力的一瞬间，A、B的加速度等于g04简谐运动的表达式和图像的理解和应用9．（2025·安徽安庆·二模）一弹簧上端固定，下端与物块A相连，物块A以O点为平衡位置，在竖直方向上M、N两点之间做简谐运动，如图甲所示。规定沿竖直向下的方向为正方向，物块A偏离平衡位置的位移与时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．时，物块A的加速度最大，方向竖直向下B．时，物块A的速度最大，方向竖直向下C．物块A振动到M点时，弹簧一定处于压缩状态D．内物块A振动的路程等于10．（2025·陕西商洛·二模）（多选）如图甲所示，竖直悬挂的弹簧振子在M、N两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，振子到达N点开始计时，规定竖直向下为正方向。图乙是弹簧振子做简谐运动的x−t图像，则（）A．弹簧振子从N点经过O点再运动到M点为一次全振动B．乙中的P点时刻振子的速度方向与加速度方向都沿正方向C．弹簧振子的振动方程为D．弹簧振子在前2.5s内的路程为0.35m11．（2025·全国·二模）（多选）如图所示，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l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，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．光源与小球振动的相位差为B．光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75sC．若影子振动的初相位为，则D．影子的最大速度05单摆及其周期公式12．（2025·安徽合肥·二模）如图甲所示，长为l的细绳一端固定在天花板上O点，另一端悬挂一小钢球。在O点正下方处有一固定的细铁钉（图中未画出）。将小球向左拉开一小角度后由静止释放，同时开始计时。图乙为小球在开始一个周期内的水平位移x随时间t变化的关系图像，以水平向左为正方向。根据图乙可知O、的间距为（）A． B． C． D．13．（2025·河北·模拟预测）（多选）如图甲所示，两根完全相同的细绳一端共同连接一个可视为质点的小球，另一端分别固定于相同高度上的A、B两点，形成“V”形结构，A、B两点间距为d=0.6m。初始时小球静止在平衡位置O点。现使小球在垂直于纸面方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．一根细绳的长度为0.5mB．小球的运动可视为单摆运动，等效摆长为0.5mC．若只减小A、B两点之间的距离，则小球做简谐运动的周期变大D．若换一个质量更大的小球，其他条件不变，则小球做简谐运动的周期变大14．（2025·河南·二模）如图甲所示为杆线摆的原理图，它可以绕着悬挂轴来回摆动，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。某同学利用铁架台做了一个杆线摆，如图乙所示，用来探究它的周期的影响因素。把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，摆杆通过光滑铰链与立柱连接，摆杆始终与立柱垂直。让钢球小角度摆动，测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，摆线的长度为，摆杆的长度为，根据已有的知识，下列关系可能正确的是（）A．、不变时，越大，周期越短B．、不变时，越大，周期越长C．、不变时，越大，周期越长D．无论、怎样改变，只要不变，则周期不变06受迫振动与共振15．（2025·重庆·三模）航天员用同一装置对同一单摆分别在地球和月球上做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线。将月球视为密度均匀、半径为r的球体，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（）A．该单摆在地球上的共振频率为f1 B．所用单摆的摆长为C．月球表面的重力加速度为 D．月球的密度为16．（2025·辽宁·三模）（多选）飞力士棒通过利用持殊构造和弹性，产生一定的振动频率，从而这些振动会深入到身体内的核心肌肉，从而达到强化锻炼的作用。如图所示。飞力士棒的固有频率为3.5Hz，则（）A．若该棒做自由振动，则频率为3.5HzB．使用时手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度也随之增大C．手每分钟震动210次，飞力士棒产生共振D．PVC软杆长度不变，负重头质量减小时，飞力士棒的固有频率保持不变17．（2025·广东·模拟预测）（多选）如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图，它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统（包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁）、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时，配重块发生相应摆动，减弱大厦振动的幅度，增强大厦的舒适度。下列说法正确的是（）A．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相同B．要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相反C．该阻尼器将机械能转化为内能D．将铁制配重块换成水泥块，不会影响阻尼器的阻尼效果07机械波的形成与传播18．（2025·安徽·模拟预测）一根质量均匀分布的水平弹性绳子一端固定在点，一儿童抓住绳子的另外一个端点上下不停的振动，绳子上形成一简谐波，在时的波形如图所示，以为坐标原点，方向为轴正方向，此时处的质点开始振动，再经过，处的质点也开始振动。下列说法正确的是（）A．绳子上的波为纵波B．该波的波长为1mC．点振动的周期为2sD．当开始振动时，点处于波峰19．（2025·安徽黄山·一模）李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播，一位老师手持绳子一端以周期T上下振动，可以认为是简谐振动，图中时刻绳子上A质点正向下运动，绳子上1、3两质点在最低点，绳子上质点2在最高点，、两质点在平衡位置，相距x。下列说法正确的是（）A．绳波的传播速度B．绳子上各质点水平向右运动C．绳子上各质点振动周期不同D．机械振动在绳子上传播形成了纵波20．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图所示，将一根长而软的轻质弹簧放置在光滑水平面上，沿着弹簧轴线的方向不断推拉弹簧，形成疏密相间的波沿轴正方向传播。上图为静止时弹簧各圈的位置，下图为波传播过程中某一时刻弹簧各圈的位置。下列说法正确的是（）A．此时刻圈3瞬时速度为0B．此时刻圈8正在向平衡位置方向运动C．此时刻圈5和9之间距离为半个波长D．增大推拉弹簧频率，波长减小21．（2025·安徽黄山·二模）坐标原点O处的波源从平衡位置起振做简谐振动，产生沿x轴正方向传播的简谐横波。如图为某时刻该波刚传播到x=2m处的波形图。x轴上平衡位置坐标为4m处的质点起振时间比波源迟2s。下列说法正确的是（）A．各质点的起振方向都向上B．个周期内波源沿x方向运动路程为0.5mC．周期T=1sD．波速v=1m/s22．（2025·江苏常州·模拟预测）一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，t＝0时，波形图如图所示，t＝4s时，平衡位置在x＝6m处的质点第二次到达波谷。下列说法中正确的是（）A．该波的波速为1.5m/sB．波源的起振方向沿y轴正方向C．图示时刻x＝4m处质点的回复力沿y轴负方向D．该波的周期为4s08波的图像的理解及应用23．（2025·四川绵阳·模拟预测）一列沿x轴传播的简谐波在时刻的波形如图所示，P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点，质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s，则下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播B．质点Q第一次到达平衡位置的时间1.5sC．时，质点Q正在做加速运动D．时，质点P刚好运动到处24．（2025·江西·模拟预测）（多选）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q是波传播路径上的两个质点，t=0时刻，质点P的位移为2cm，质点Q在平衡位置。从t=0时刻起，质点Q的振动方程为y=4sin2πt(cm),下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波沿x轴负方向传播C．质点Q比质点P振动滞后D．质点P比质点Q振动滞后09波动图像和振动图像的综合应用25．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图，甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，乙为x=2m处质点从此刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（）A．此列波沿x轴负向传播B．时，处质点的位移为0.5mC．时，处质点的位移为D．处质点比处质点振动相位滞后26．（2025·重庆·二模）如题图甲所示，某水上游乐场最新引入了一种创新型水上蹦床设施，游客在蹦床上规律地跳动时，水面被激出一圈圈水波，若不考虑能量损失，水面为均匀介质，波源位于O点，水波在xOy水平面内传播，波面呈现为圆形。t=1s时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线表示波谷，实线表示相邻波峰。A处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（）A．水波的波长为2mB．水波的波速为1m/sC．t=3s时A处质点所受回复力最小D．t=3s时B处质点处在平衡位置27．（2025·福建三明·三模）介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻传到L处，波形如图。下列描述处质点的振动图像是（）A．B．C．D．28．【竞技体育与学科知识结合】（2025·全国·模拟预测）（多选）中国队在“巴黎奥运会”获得“艺术体操项目”集体全能冠军，体操运动员在“带操”表演中，彩带会形成波浪图形。某段时间内彩带的波形可看作一列简谐横波，波形图如图甲所示，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1m和x2=4m的两质点，质点Q的振动图像如图乙所示。根据图中信息，下列说法正确的是（）A．该列简谐横波沿x轴正方向传播B．该列简谐横波的波速大小为4m/sC．质点P从0时刻到t2时刻经过的路程可能为50cmD．质点P的振动方程为29．【生产生活与学科知识结合】（2025·四川成都·二模）（多选）2025年1月18日，我国西藏日喀则市定结县发生4.6级地震，造成人员财产损失，“地震预警”再次引起大家关注。“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，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警，科研机构为此对波的特性展开研究。如图1所示为所研究的一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，处的质点的振动图像如图2所示。下列说法正确的是（）A．该横波将使固有频率为4Hz的物体产生共振B．一人驾驶汽车快速逃离震中的过程中接收到的地震波频率将小于0.25HzC．质点的振动方程是D．在时间内，质点通过的路程为10波的多解问题30．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。关于这列波，下列说法正确的是（）A．波长为 B．周期一定为C．频率可能为 D．波速可能为31．（2025·云南·模拟预测）一列简谐横波沿x轴负方向传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图甲、乙所示，则此列波的传播速率可能是（

）A． B． C． D．32．（2025·重庆·三模）（多选）图甲为利用跳绳模拟战绳训练，将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（）A．增大甩动的频率，波在绳子上传播速度不变B．t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相反C．波长可能为4mD．波速可能为11波的叠加与干涉33．【现代技术与学科知识结合】（2025·福建泉州·模拟预测）（多选）如图甲，手机小孔位置内安装了降噪麦克风。降噪原理是通过降噪系统产生降噪声波，再使降噪声波与环境噪声叠加，从而实现降噪效果，如图乙、图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声的声波，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则（）A．降噪过程应用的是声波的衍射原理B．降噪过程应用的是声波的干涉原理C．两列声波的频率大小相等D．质点P是振动加强点34．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，分别位于纸面内直角三角形的三个顶点上，是两列波的波源，时同时开始垂直纸面做简谐运动，其振动表达式均为，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。已知两波源产生的两列简谐波传到点的时间差是，则两列波的波长和两点所在的直线振动加强点的个数分别为（

）A．，5 B．2m，7 C．1m，5 D．1m，735．（2025·安徽·模拟预测）在同一均匀介质中，分别处于坐标原点和处的两个波源和，沿轴方向振动形成两列相向传播的简谐横波和。已知某时刻和的最前面分别传到和处，波形如图所示，下列说法正确的是（）A．波波速是波波速的2倍B．两列波在相遇区域内能发生干涉C．两列波的波峰在处第一次相遇D．两列波的波峰在处第一次相遇36．（2025·河南·二模）2025年1月西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，震后仅10分钟，解放军就派出飞机飞往灾区，见证了中国速度和国家温暖。若在三维直角坐标系之中的平面内有两个振动情况完全相同且沿z轴方向振动的振源，形成的地震波均在平面内传播，如图甲所示。M形成的地震波沿x轴传播的波形图如图乙所示，为x轴上两质点，该波传到两点的时间差为，下列说法正确的是（）A．该地震波的波速为B．该地震波的周期为C．M形成的波使两点振动情况总相同D．x轴上O到b点之间（不含）不可能有振幅为的质点12波特有的现象37．（2025·江苏苏州·模拟预测）向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，可大致描述水波通过孔A和B后传播情况的是（）

A．

B．

C．

D．

38．（2025·江苏盐城·模拟预测）在海边游玩时我们会发现一个有趣的现象，平直的海浪从深水区传向海岸时，不管海岸线怎样的蜿蜒曲折，最终波速总是趋向于与海岸线垂直，海浪垂直拍打在沙滩上。这是因为水波速度在浅水区变小从而导致水波的传播方向发生改变，这种现象为波的（）A．折射 B．反射 C．干涉 D．衍射39．（2025·河南郑州·三模）（多选）如图甲，固定有蜂鸣器的滑块在M、N间做简谐运动，O点为平衡位置。小明使用该装置时听到蜂鸣器的频率会变化，为解释该现象查阅资料后发现，当观察者静止时，其接收频率f与波源移动速度v的关系如图乙所示（取波源靠近观察者时速度为正），其中f0为波源频率。现将滑块推至M点由静止释放，小明的耳朵在N点正右侧，已知A、B为关于O点对称的两点，蜂鸣器发声频率为1000Hz，则物块（）A．到达N点时，小明听到的频率等于1000HzB．同向经过A、B两点时，小明听到的频率相同C．连续两次经过A点时，小明听到的频率相同D．从M点到N点的过程中，小明听到的频率先大于1000Hz，后小于1000Hz1．（2025·江苏徐州·一模）如图所示为一辆救护车在道路上匀速行驶时，用软件拟合其产生的声波的图样，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是（）A．该图表示的是干涉现象B．左侧波的频率小于右侧波的频率C．前侧波的频率大于后侧波的频率D．单位时间内前侧接收的完全波个数与后侧的相同2．（2025·安徽马鞍山·二模）如图所示，轻弹簧上端固定，下端挂一小球。现将小球向下拉动距离x后由静止释放，并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为T，下列说法正确的是（）A．过程中，小球的速度一直变小B．过程中，小球的振幅逐渐变小C．时刻，小球的位移大小为D．过程中，小球的加速度一直变大3．（2025·安徽滁州·二模）如图所示，用平行光从侧面照射一个做匀速圆周运动的小球，它在光屏上的影子将做简谐运动。若从某时刻开始计时，测得影子偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为，则小球的加速度大小为（）A． B． C． D．4．（2025·海南·模拟预测）波源、分别位于和处，如图所示，时刻分别恰好传到和处，图中箭头分别为两列波的传播方向，由波源向右传播的波速为，振幅均为，则（

）A．由波源向左传播的波速为B．后，处的质点做振幅为的简谐运动C．波源间质点位移大小第1次达到是由于两列波的波峰相遇D．时，两波源间（不含波源）有4个质点位移为零5．（2025·广东深圳·二模）上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（）A．振动周期越来越小 B．t=4s时的动能为零C．t=8s时沿x轴负方向运动 D．t=10s时加速度沿x轴负方向6．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，竖直平面内固定一光滑圆弧轨道，P点为圆弧轨道的最低点，且切线水平。可视为质点的同一小球先后从圆弧轨道上的M点和N点由静止释放，已知圆弧的半径远大于圆弧的长度，则（）A．小球两次在P点对轨道的压力相等 B．小球两次从释放到P点的时间相等C．小球两次到达P点时的动能相同 D．小球两次到达P点时的加速度相同7．（2025·甘肃·模拟预测）（多选）如图甲所示，一列简谐横波沿水平直线时，、为介质中相距的两个质点，某时刻、两质点正好都经过平衡位置，且、间只有一个波峰。已知这列波波源做简谐振动的图像如图乙所示，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．该简谐横波传播速度的大小可能为D．该简谐横波传播速度的大小有四个可能值8．（2025·山东·模拟预测）（多选）图甲为一列简谐横波在时的波形图，P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播B．质点M的平衡位置位于处C．至时间内质点P的加速度变大D．至时间内质点P和Q通过的路程相等9．（2025·安徽合肥·三模）（多选）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速v=2m/s，t=0时刻的波形如图所示，N、P为介质中平衡位置分别在xN=7m和xp=8m的两个质点，则下列说法正确的是（）A．t=2s时两列波刚好相遇B．甲波的周期为2sC．质点P的最大位移为15cmD．质点N开始振动的方向沿y轴负向1．（2025·北京·高考真题）质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则（）A．该波为纵波 B．质点S开始振动时向上运动C．两质点振动步调完全一致 D．经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离2．（2025·安徽·高考真题）如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是（）A．弹簧上形成的波是横波B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）（多选）一列简谐横波在介质中沿直线传播，其