专题15 机械振动与机械波（练习）（原卷版）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

专题15机械振动与机械波目录01机械振动及振动图像 2考向一简谐运动的表达式及图像 202机械波的传播及波的图像 3考向一波的传播与图像 3考向二波的图像与振动图像的关联应用 8考向三波的衍射、干涉和多普勒效应 1201机械振动及振动图像考向一简谐运动的表达式及图像1．（2024·河北邯郸·统考二模）（多选）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有M、N两点，初态弹簧静止时M、N的平衡位置相距60cm。现用一周期性外力拍打弹簧的左端，在弹簧上形成一列纵波，观察到M点向右回到平衡位置时，N点恰向左运动到最大位移处，且0.25s后N点向右回到平衡位置。已知波的周期T>0.25s，则该波的波速可能为（）A．4.8m/s B．2.4m/s C．0.96m/s D．0.48m/s02机械波的传播及波的图像考向一波的传播与图像1．（2023·天津·高考真题）（多选）一列机械波的波源是坐标轴原点，从时波源开始振动，时波形如图，则下列说法正确的有（）

A．在这种介质中波速B．处质点在时位于波谷C．波源振动方程D．处质点半个周期内向左位移半个波长2．（2022·浙江·高考真题）（多选）位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。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．时，波源的位移为正C．时，质点a沿y轴负方向振动D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m3．（2022·山东·高考真题）（多选）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（）A． B．C． D．4．（2022·北京·高考真题）在如图所示的坐标系中，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。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（）A．时，质点沿y轴负方向运动 B．时，质点的速度最大C．时，质点和相位相同 D．该列绳波的波速为5．（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。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（）A．此波的波长为 B．此波的频率为C．此波的波速为 D．此时波源沿y轴正方向运动6．（2021·天津·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（）A． B． C． D．7．（2021·湖北·高考真题）（多选）一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻和t=1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波源振动周期为1.1sC．波的传播速度大小为13m/sD．t=1s时，x=6m处的质点沿y轴负方向运动8．（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求（1）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；（2）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。9．（2024·福建·一模）（多选）同一均匀介质中，位于x=0和x=1.2m处的两个波源沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，a波沿x轴正方向传播，b波沿x轴负方向传播。在t=0时两波源间的波形如图所示，A、B为介质中的两个质点，a波的波速为2m/s，则（）A．b波的周期为0.2sB．A质点开始振动时沿y轴负方向运动C．t=0.25s时，B质点位于平衡位置D．t=0.125s时，x=0.65m的质点的位移为-4cm10．（2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测）（多选）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第一次出现波谷。下列说法正确的是（）

A．波源的起振方向沿y轴正方向B．波的传播速度v=8m/sC．从t=0时刻起，N点第一次出现波峰的时间D．当N点第一次出现波谷时，M点通过的路程s=0.3m11．（2024·西藏拉萨·校联考一模）（多选）一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图如图所示，此时刻后介质中质点Р回到平衡位置时间比质点Q回到平衡位置早0.8s，已知时P、Q两质点相对平衡位置位移相同，均为5cm，波的振幅为10cm，下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴正方向B．波的传播速度为10m/sC．时质点Р做加速运动D．P、Q两质点间的距离始终不变E．质点Р回到平衡位置的最短时间为0.2s考向二波的图像与振动图像的关联应用12．（2023·湖北·高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，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（

）A．

B．

C．

D．13．（2023·湖南·高考真题）如图（a），在均匀介质中有和四点，其中三点位于同一直线上，垂直．时，位于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．下列说法正确的是（

）

A．这三列波的波速均为B．时，处的质点开始振动C．时，处的质点向轴负方向运动D．时，处的质点与平衡位置的距离是14．（2022·湖南·高考真题）（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，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从到的过程中，木棒的动能先增大后减小B．x从到的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小C．和时，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E．木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波，波速为15．（2021·山东·高考真题）（多选）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（）A． B．C． D．16．（2021·湖南·高考真题）（多选）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。t=0时刻，波面分布如图（a）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（b）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B．时，处质点位于波峰C．时，处质点振动速度方向竖直向上D．时，处质点所受回复力方向竖直向上E．处质点起振后，内经过的路程为17．（2021·海南·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0~4s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。（1）求这列横波的波长；（2）求波源在4s内通过的路程；（3）在图（b）中画出t=4s时刻的波形图。18．（2024·云南红河·统考一模）图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为平衡位置位于的质点P的振动图像。下列说法正确的是（）

A．波的传播方向向右 B．时，P恰好在波峰C．时，P运动到了处 D．4~5.5s内，P运动的路程为619．（2024·陕西渭南·统考一模）（多选）图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处，对该列波下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．在t=0时刻，质点Q偏离平衡位置的位移为y=－0.1mC．从t=0到t=0.1s时间内，质点P与质点Q路程相等D．在0.1s时间内波传播的距离是0.4mE．在t=0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离20．（2024·四川雅安·统考一模）（多选）图（a）和图（b）分别是一列简谐横波在传播方向上相距8m的两个质点a、b的振动图像。下列说法正确的是（）A．波的振幅为5cmB．波的周期为5sC．波的波速可能为0.8m/sD．时刻，a质点的振动方向沿y轴正方向E．时刻，a、b两质点平衡位置连线中点处的质点一定在波峰21．（2024·湖南·校联考二模）（多选）一列机械波沿x轴正向传播，如图甲所示为时刻的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知时的坐标为，则下列说法正确的是（）

A．该机械波的波速为B．M点的横坐标可能为C．时，处的质点的坐标仍为D．该机械波遇到的障碍物时，不能发生明显的衍射现象考向三波的衍射、干涉和多普勒效应22．（2023·辽宁·高考真题）（多选）“球鼻艏”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，球鼻艏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（）

A．插入水中的筷子、看起来折断了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23．（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）（）A．振幅为B．频率为C．波长应为的奇数倍D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相24．（2022·天津·高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（

）A．a与b的频率之比为 B．O与P开始振动的时刻相同C．a与b相遇后会出现干涉现象 D．O开始振动时沿y轴正方向运动25．（2022·浙江·高考真题）（多选）两列振幅相等、波长均为、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，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距，则（）A．时，波形如图2甲所示B．时，波形如图2乙所示C．时，波形如图2丙所示D．时，波形如图2丁所示26．（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27．（2021·浙江·高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ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、B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，下列说法正确的是（）A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24