2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题15 机械波（原卷版）

专题15机械波1.（2024年新课标考题）6.位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（）A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.2mC.波的传播速度是10m/sD.平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置2.(2024年江苏卷考题)7.如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为（）A.t1 B. C.2t1 D.3.（2024年安徽卷考题）3.某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（）A.在处开始相遇 B.在处开始相遇C.波峰在处相遇 D.波峰在处相遇4.（2024年广东卷考题）3.一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（）A0 B. C. D.5.(2024年河北卷考题)5.如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（）A. B. C. D.6.（2024年江西卷考题）6.如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（）A.振动减弱； B.振动加强；C.振动减弱； D.振动加强；7.（2024年湖南卷考题）2．如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（

）A．波长为 B．波速为C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为08.(2024浙江1月卷考题)10.如图1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，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，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.时刻小球向上运动 B.时刻光源的加速度向上C.时刻小球与影子相位差为 D.时刻影子的位移为9.（2024全国甲卷考题）15.一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（）A.该波的波速为B.该波沿x轴正方向传播C.时质点a和质点c运动方向相反D.时介质中质点a向y轴负方向运动E.时介质中质点b的速率达到最大值10.（2024年山东卷考题）9.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是（）A.t=0.5s时，P偏离平衡位置位移为0B.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为C.t=1.0s时，P向y轴正方向运动D.t=1.0s时，P向y轴负方向运动12.(2024浙江1月卷考题)15.在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的（0，）处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（）A.介质Ⅱ中波的频率为 B.S点的坐标为（0，）C.入射波与反射波在M点相干减弱 D.折射角的正弦值13.（2024年北京卷考题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（）A．时，弹簧弹力为0B．时，手机位于平衡位置上方C．从至，手机的动能增大D．a随t变化的关系式为14.（2024年广西卷考题）11．单摆可作为研究简谐运动的理想模型。(1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中不变；(2)用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为；(3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为。15.（2024年甘肃卷考题）5.如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A.摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B.摆长为2.5m，起始时刻速度为零C.摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D.摆长为2.5m，A、B点的速度相同16.（2024·福建·高考真题）某简谐振动的图像如图所示，则以下说法正确的是（）A．振幅 B．频率C．时速度为0 D．时加速度方向竖直向下一、单选题1．（2024·江西上饶·模拟预测）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，在时刻的波形如图所示，P、Q是波传播路径上的两个质点，此时质点P在平衡位置，质点Q的位移为，质点P比质点Q振动超前0.3s，则下列判断正确的是（）A．质点P的平衡位置坐标为 B．波的传播速度为C．质点Q在内运动的路程为10cm D．质点P的振动方程为2．（2024·黑龙江·三模）一列简谐横波在t=0时的波形如图中实线所示，t=1s时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（）A．这列波的波长为8mB．平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相同C．若波向右传播，则波的最大频率为0.25HzD．若波向左传播，则波的传播速度大小为6m/s3．（2024·河南·二模）如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10，下列说法正确的是（）A．该降噪器是利用波的衍射原理设计的B．通道②的长度可能为8.5C．通道②的长度可能为8D．该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用4．（2024·北京大兴·三模）一列沿着x轴传播的横波，在时刻的波形如图1所示，图1中Q点的振动图像如图2所示。下列说法正确的是（）A．该波的波速为4m/s B．波沿x轴负方向传播C．质点Q振幅为13cm D．质点P经过1s沿x轴正方向移动2m5．（2024·北京海淀·二模）位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。图中能正确描述x=2m处质点振动的图像是（）A． B．C． D．6．（2024·湖北武汉·模拟预测）图（a）是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=4s时的波形图，M、N是介质中的两个质点，其平衡位置分别位于x=2m、x=8m处，图（b）是质点N的振动图像。下列说法正确的是（）A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度大小为0.5m/sC．t=5s时，M、N的速度大小相等，方向相同D．t=7s时，M、N的加速度大小相等，方向相反7．（2024·山东菏泽·二模）在同一水平面上有两个波源P和Q，沿垂直水平面方向同时开始振动，振幅分别为A和2A，经过半个周期，P和Q同时停止振动，此时C点处于波峰位置，D点处于波谷位置。一段时间后，M点先后出现了两次振动，，，，则（）A．两列波的波长均为2LB．M点振动的总路程为6AC．两列波相遇后，波速均发生改变D．若两波源一直振动，P和Q连线上的振动加强点始终处于波峰或波谷位置8．（2024·辽宁大连·二模）两个振动情况完全相同的波源，在同一介质中形成的两列波相遇后，某一时刻在它们的重叠区域形成如图所示的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，图中P点恰好处于两条实线的交点上，Q点恰好处于实线和虚线的交点上，M是P、Q之间连线上的一点（图中未画出），下列说法正确的是（）A．P点总是在最大位移处B．M点不可能是振动加强点C．P、Q之间的距离一定等于半个波长D．若将波源S1向S2稍微靠近，P点的振幅一定不变9．（2024·辽宁丹东·二模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，其位移随时间的变化关系为，则在时的波形可能是（

）A． B．C． D．10．（2024·河北·三模）一列简谐横波的波形图如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，平衡位置位于的质点在此过程中运动方向改变了一次，下列说法正确的是（

）A．该简谐横波沿x轴负方向传播B．波源振动的周期为C．该简谐横波传播的速度大小为D．平衡位置位于处的质点在时的速度方向为y轴正方向11．（2024·全国·模拟预测）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，此时平衡位置位于处的质点刚好要起振，质点P、Q、R对应的纵坐标分别为、、。已知该波的周期，下列说法正确的是（

）A．波源的起振方向沿y轴正方向B．质点R的相位比质点的相位落后C．质点P和质点Q可能同时位于平衡位置D．在时，平衡位置位于处的质点从平衡位置向y轴负方向运动12．（2024·广东·三模）现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则（

）A．超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象B．舰艇行驶速度越快，声呐发出超声波的频率越大C．超声波沿x轴负方向传播，波速为1500m/sD．坐标原点处质点在时相对平衡位置的位移为2.5×10-6m13．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25m/s，则（）A．两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象B．x=0m处的点为振动减弱点，振幅为2mC．x=1m处的点为振动加强点，振幅为6mD．两波源的连线间（不含波源）有12个振动加强点，且位移均恒为6m14．（2024·辽宁丹东·一模）如图所示，一列沿轴负方向传播的机械波在时刚好传到处，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速，下列说法正确的是（

）A．此波的波长为B．此机械波的波源起振方向沿轴负方向C．再经过处的质点传播到处D．时间内，处的质点通过的路程小于二、多选题15．（2024·海南·高考真题）一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（）A．在水中传播频率会改变B．由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5sC．在空气中波长为0.85mD．在水中的波长为5m16．（2024·山东聊城·三模）一列简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，a、b两质点的平衡位置分别为、，从图甲所示时刻开始计时，b质点的振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是（）A．此横波的传播速度大小为3m/sB．处的质点在13.5s时第2次出现波峰C．质点a在1s时速度最大且速度方向沿y轴正方向D．质点a在0~4.5s内运动的路程为17．（2024·湖北武汉·二模）波源和垂直于纸面做简谐运动，振动周期相同，但步调正好相反，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．两简谐波的波速为0.15m/sB．图甲中的B点为振动减弱点C．图乙可能是A点的振动图像D．时刻，C点可能位于波谷18．（2024·江西赣州·二模）如图所示，左图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在时的波形如右图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为。则下列说法正确的是（

）A．该波沿x轴负方向传播B．该波的传播速度为C．时，处的质点振动位移为D．时，处的质点振动位移为19．（2024·青海西宁·三模）如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是（）A．此波在向x轴负方向传播B．该波的传播速率为C．经过时间，质点P沿波的传播方向移动D．质点M从图示位置开始运动路程为时，所需的时间为E．质点M、P在y轴的最大位移差为20．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距4m的A、B两质点，已知波的传播方向由B指向A，图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（）A． B．12m/s C．40m/s D．60m/s21．（2024·河北·三模）如图是一列沿着x轴传播的机械波上一个质点A的振动图像，在x轴上另有一质点B，A、B两点平衡位置之间的距离为8m，B点的振动“步调”始终与A点相反，下列说法正确的是（

）A．时A点向方向运动 B．时B点向方向运动C．这列波的波速不大于 D．这列波的波长不小于16m22．（2024·山东青岛·三模）如图甲，某同学取一根柔软的长细绳，用手握住绳子左端连续上下抖动，形成一列向右传播的简谐波，以长绳左端点为原点建立水平向右的轴，如图乙。时绳的左端点开始上下振动，振动图像如图丙所示。时停止抖动长绳，在这段时间内绳上处的质点运动的路程为40cm。关于这列绳波，下列说法正确的是（）A．该列绳波的波长为4mB．时，处质点的动能最大C．时，处质点处于波谷位置D．时，处质点运动的总路程为70cm23．（2024·河南·二模）如图所示，x轴上有两个波源S1、S2，位置坐标分别为-6m、6m，两个波源形成的简谐横波已沿x轴稳定传播，波速均为1m/s，形成了稳定的干涉。从某时刻开始，波源S1的振动方程为，波源S2的振动方程为，x轴上A点的位置坐标为0.5m，则下列说法正确的是（）A．两列波的波长均为2m B．2s内，A点走过的路程为40cmC．S1S2连线间共有6个振动加强点 D．S1S2连线阃共有7个振动减