（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械振动与机械波（单选题）-解析卷

（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械振动与机械波（单选题）3年真题1．（2022·海南·高考真题）在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（

）A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4【答案】C【解析】由振动图像可知甲乙两个单摆周期之比为T甲：T乙=0.8：1.2=2：3根据单摆周期公式可得则甲、乙两个单摆的摆长之比为L甲：L乙=T甲2：T乙2=4：9故选C。2．（2022·浙江·高考真题）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（）A．小球做简谐运动B．小球动能的变化周期为C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为D．小球的初速度为时，其运动周期为【答案】B【解析】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；BC．假设杆中点为，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，可知小球做周期为的往复运动过程为根据对称性可知小球从与，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，B正确，C错误；D．小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于，D错误；故选B。3．（2022·浙江·高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（）A．甲图中的小球将保持静止B．甲图中的小球仍将来回振动C．乙图中的小球仍将来回摆动D．乙图中的小球将做匀速圆周运动【答案】B【解析】AB．空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；CD．图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动；也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，C、D错误。故选B。4．（2023·浙江·高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。故选B。5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度，则（）A．摆角变小，周期变大B．小球摆动周期约为2sC．小球平衡时，A端拉力为ND．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力【答案】B【解析】A．根据单摆的周期公式可知周期与摆角无关，故A错误；CD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图可得解得故CD错误；B．根据几何知识可知摆长为故周期为故B正确。故选B。6．（2024·北京·高考真题）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【答案】D【解析】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为A错误；B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误；C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误；D．由题图乙知则角频率则a随t变化的关系式为D正确。故选D。7．（2024·甘肃·高考真题）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【答案】C【解析】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。综上所述，可知C正确，故选C。8．（2024·河北·高考真题）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．【答案】C【解析】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动，电动机的转速为因此角频率周期为简谐振动的振幅即为轻杆的长度，12.5s通过的路程为故选C。9．（2024·福建·高考真题）如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（）A．振幅为 B．振动频率为C．在时速度为零 D．在时加速度方向竖直向下【答案】B【解析】AB．根据图像(b)可知，振幅为；周期为则频率为故A错误，B正确；C．根据图像可知，时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误；D．根据图像可知，时质点处于负向最大位置处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。故选B。10．（2024·辽宁·高考真题）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（）A． B． C． D．【答案】C【解析】设地球表面的重力加速度为，某球体天体表面的重力加速度为，弹簧的劲度系数为，根据简谐运动的对称性有可得可得设某球体天体的半径为，在星球表面，有联立可得故选C。11．（2024·浙江·高考真题）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【答案】D【解析】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，时刻小球向下运动，故A错误；B．以竖直向上为正方向，时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误；C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即时刻小球与影子相位差为0，故C错误；D．根据图2可知，时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有解得即时刻影子的位移为5A，故D正确。故选D。12．（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【答案】A【解析】A．由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为根据可得a与b的频率之比为故A正确；B．因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到和处的时刻相同，可知O与P开始振动的时刻不相同，故B错误；C．因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；D．a波刚传到处，由波形平移法可知，处的质点开始振动方向沿y轴负方向，而所有质点的开始振动方向都相同，所以O点开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。故选A。13．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为C．时刻浮标沿y轴负方向运动 D．水波的波长为【答案】A【解析】A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为A正确；B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为B错误；C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误；D．水波的波长为D错误。故选A。14．（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【答案】D【解析】A．由时的波形图可知，波刚好传到质点，根据“上下坡法”，可知此时质点沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故时，质点沿y轴正方向运动，故A错误；B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C错误；D．由图可知解得故该列绳波的波速为故D正确。故选D。15．（2022·辽宁·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是（）A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向C．此后周期内通过的路程为A D．此后12周期内沿x轴正方向迁移为【答案】A【解析】AB．波沿x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度方向沿y轴正向，加速度沿y轴负向，选项A正确，B错误。C．在该时刻质点P不在特殊位置，则在周期内的路程不一定等于A，选项C错误；D．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。故选A。16．（2023·福建·高考真题）一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（  ）A．简谐波的波长为B．简谐波的波速是C．简谐波的振幅为D．时，向轴负方向运动【答案】B【解析】A．由图可知波长为20m，故A错误；B．波速为故B正确；C．由图知振幅为0.25m，故C错误；D．该简谐波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知，时，向轴正方向运动，故D错误。故选B。17．（2023·广东·高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（

）A．两列声波相遇时一定会发生干涉B．声波由水中传播到空气中，波长会改变C．该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关【答案】B【解析】AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误；B．声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；C．根据波长的计算公式可得当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误；故选B。18．（2023·北京·高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t=T时的波形图为（

）A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】由于t=0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t=T时波的图像应和t=0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选项D图。故选D。19．（2023·浙江·高考真题）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（

）

A．声波的波长 B．声波的波长C．两声波的振幅之比为 D．两声波的振幅之比为【答案】C【解析】CD．分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长后，两声波在点减弱，根据题意设声波加强时振幅为20，声波减弱时振幅为10，则可得两声波的振幅之比故C正确，D错误；AB．根据振动减弱的条件可得解得故AB错误。故选C。20．（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．【答案】A【解析】ab之间的距离为此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有解得或（舍去，向下振动）由ab之间的距离关系可知则，可知a点此时的位移为且向下振动，即此时的波形图为

故选A。21．（2023·海南·高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（

）

A．该波的周期是5s B．该波的波速是3m/sC．4s时P质点向上振动 D．4s时Q质点向上振动【答案】C【解析】A．由振动图像可看出该波的周期是4s，A错误；B．由于Q、P两个质点振动反相，则可知两者间距离等于，n=0，1，2，…根据，n=0，1，2，…B错误；C．由P质点的振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正确；D．由Q质点的振动图像可看出，在4s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。故选C。22．（2023·全国·高考真题）船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（）A．波速和波长均不同 B．频率和波速均不同C．波长和周期均不同 D．周期和频率均不同【答案】A【解析】声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。故选A。23．（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【答案】C【解析】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为A错误；B．由图（a）可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为故时，D处的质点还未开始振动，B错误；C．由几何关系可知，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为故时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；D．时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为故时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。故选C。24．（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【答案】B【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；B．抵消声波与噪声的频率相同，由B正确；C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为C错误；D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。故选B25．（2024·天津·高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是时该波的波形图，图2是处质点的振动图像。则时该波的波形图为（）A． B．C． D．【答案】C【解析】波的周期T=4s，因时，即在t=1s后再经过10s=2.5T，此时原点处的质点振动到波谷位置，即该波的波形图为C。故选C。26．（2024·浙江·高考真题）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（）A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm【答案】B【解析】根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为故波长为故A错误；B．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；D．由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为故D错误。故选B。27．（2024·北京·高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as=1×10−18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.6×10−34J⋅s，下列说法正确的是（

）A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多C．此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2×10−18J）的基态氢原子电离D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期【答案】C【解析】A．此阿秒光脉冲的波长为λ=cT=30nm<550nm由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误；B．由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误；C．阿秒光脉冲的光子能量最小值故此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2×10−18J）的基态氢原子电离，故C正确；D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。故选C。28．（2024·安徽·高考真题）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【答案】C【解析】AB．由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，故AB错误；CD．甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在处相遇，故C正确，D错误。故选C。2年模拟29．（2024·浙江·模拟）如图所示，在倾角为的斜面顶端固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上做小角度摆动，摆球经过平衡位置时的速度为v，则以下判断正确的是（

）A．单摆在斜面上摆动的周期为B．摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则单摆的振动周期将发生变化【答案】C【解析】A．单摆在斜面上做小角度摆动时，等效重力加速度为所以单摆在斜面上摆动的周期为故A错误；B．回复力大小与偏离平衡位置位移大小成正比，故摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为0，故B错误；C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，单摆在平衡位置时，等效重力加速度为所以单摆在斜面上摆动的周期为所以单摆的振动周期将减小，故C正确；D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则小球摆动过程中洛伦兹力始终垂直速度，不产生回复力的效果，故周期不变，故D错误。故选C。30．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图所示的弹簧振子，物块A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧振子振动的周期为；让A在光滑的水平面上做往复运动，A在运动过程中的最大速度为v0，当A的速度最大时，把另一个质量为m的物块B轻轻的放在A上，两者合二为一立即达到共同速度。下列说法正确的是（）A．物块B未放置到A上之前，A由最左端运动到最右端需要的时间为B．放上B后，整体第一次运动到弹性势能最大处，需要的运动时间为C．两物块合二为一后，弹簧的最大弹性势能为D．物块B放置到A上，在两者达到共同速度的短暂过程，A对B的冲量为【答案】B【解析】A．由简谐振动的规律可得A由最左端运动到最右端需要的时间为半个周期，由弹簧振子的振动周期可得这段时间为故A错误；B．根据弹簧振子的周期公式可得，放上B后，弹簧振子的周期发生改变，变为而当A的速度最大时，即A位于平衡位置，此时把物块B轻轻的放在A上，整体第一次运动到弹性势能最大处，需要的运动时间为四分之一周期，可得这段时间为故B正确；C．两物块合二为一，由动量守恒定律可得最大动能为由机械能守恒定律可得最大的弹性势能为综合可得，故C错误；D．物块B放置到A上，在两者达到共同速度的短暂过程，由动量定理可得，A对B的冲量为故D错误。故选B。31．（2023·河北·模拟预测）如图所示，在光滑杆下面铺一张白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，白纸沿垂直杆方向以的速度移动，铅笔在白纸上留下的痕迹如图所示。已知弹簧的劲度系数，振子（小球与铅笔）的质量为，不考虑一切摩擦，弹簧的质量忽略不计，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。下列说法正确的是（）

A．图线为铅笔的运动轨迹B．弹簧振子的周期为C．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的加速度为D．铅笔在的位置留下痕迹时，振子的动能为【答案】C【解析】A．铅笔在一条直线上往复运动，图线不是铅笔的运动轨迹，故A错误；B．一个周期内白纸移动距离白纸移动速度为该弹簧振子的周期为故B错误；C．振幅A=8cm，铅笔在的位置留下痕迹时，弹簧弹力振子的加速度为故C正确；D．根据能量守恒，铅笔在的位置留下痕迹时，振子的动能为故D错误。故选C。32．（2023·江苏·模拟预测）有一竖直的弹簧振子，小球静止时弹簧伸长量为L。现将小球从平衡位置O下拉一段距离A，由静止释放并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为T，以O点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球的位移x随时间t的表达式为（）A． B．C． D．【答案】A【解析】已知小球做简谐运动的周期为T，所以由题意知小球在t=0时位移为A，所以小球的初相则小球的位移x随时间t的表达式为故选A。33．（2023·浙江·模拟预测）2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（）

A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变【答案】C【解析】A．由P、Q激发的机械波的波形图及传播方向可知，P波源产生的波起振方向向上，Q波源产生的波起振方向向下，所以先到达弹簧振子处的是由P波源产生的波，故A错误；B．同种介质中的波速是相等的，图中两列波的波长不同，由可知两列波频率不同，所以不会形成干涉，故B错误；C．波源Q激发的机械波使小球产生了较强的振动，即共振，说明Q的振动频率接近2Hz，即周期接近0.5s，所以波速接近于故C正确；D．机械波的叠加其实就是运动的合成，各个分运动是独立的、互不影响的，所以钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期不变，故D错误。故选C。34．（2023·河北保定·二模）如图甲所示，质量为的物体放在水平面上，通过轻弹簧与质量为的物体连接，现在竖直方向给物体一初速度，当物体运动到最高点时，物体与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（

）

A．时间内，物体的速度与加速度方向相反B．物体在任意一个内通过的路程均为C．物体的振动方程为D．物体对水平面的最大压力为【答案】D【解析】A.的时间内，物体由负的最大位移向平衡位置运动，回复力指向平衡位置，即物体的速度与加速度方向均沿轴正方向，故A错误；B.物体由特殊位置（平衡位置或最大位移处）开始计时，在任意一个内，质点通过的路程等于振幅的5倍，除此外在的时间内通过的路程不等于振幅的5倍，故B错误；C.由图乙可知振幅为周期为圆频率为规定向上为正方向，时刻位移为，表示振子由平衡位置上方处开始运动，所以初相为则振子的振动方程为单位错误，故C错误；D.由物体在最高点时，物体与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为对于物体有解得当物体运动到最低点时，物体对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体在最低点时加速度向上，且大小等于，由牛顿第二定律得解得由物体的受力可知，物体对水平面的最大压力为故D正确。故选D。35．（2023·吉林长春·一模）如图甲，细线下悬挂一个没有柱塞的注射器，注射器内装有墨水。当注射器在竖直面内做小角度摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动下方硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了图乙所示的曲线。下列说法中正确的是（）

A．匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器运动的周期B．可以用x轴作为时间轴，用y轴表示注射器运动的位移C．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越短D．拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越长【答案】B【解析】A．从图中可以看出，当硬纸板移动距离L，注射器完成了半个周期性运动，故硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期的一半，故A错误；B．当匀速拖动硬纸板时，运动的时间与硬纸板运动的距离成正比，即可以用硬纸板运动的方向作为时间轴；而注射器在y轴方向上运动，故可以用y轴表示注射器振动的位移，故B正确；CD．注射器振动的周期只与自身的运动有关，与硬纸板的运动情况无关，故CD错误。故选B。36．（2023·河北·三模）如图甲所示为某时刻一列沿x轴传播的横波图像，图乙是以该时刻为计时起点的处质点的振动图像，下列说法正确的是（

）A．这列横波沿x轴向左传播B．从图甲时刻起再过，处的质点的路程为5cmC．从图甲时刻起再过，处的质点向右移动的距离为3mD．图甲时刻，处的质点位移为【答案】D【解析】A．根据图乙可知处的质点向上振动，则这列横波向右传播，故A错误；B．图甲时刻处的质点向下振动，再过该质点到达平衡位置，该质点在这1s内运动路程为，在过0.5s，该质点运动2.5cm，所以从图甲时刻起再过1.5s，处的质点的路程为故B错误；C．质点只在平衡位置附近做简谐运动，不会沿x轴运动，故C错误；D．图甲时刻，处的质点偏离平衡位置振动了，则该质点距离平衡位置，因此图甲时刻，处的质点位移为，故D正确。故选D。37．（2023·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，在x轴上相距1.5cm的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图乙、图丙所示。已知两波的传播速度为1cm/s，x轴上的P点与O点相距1.2cm，则以下说法正确的是（）A．两列波不能发生干涉现象 B．时，P点沿y轴负向振动C．P点为振动减弱点，振幅为1cm D．M点波源的振动方程为【答案】B【解析】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，故A错误；B．P点与O点相距1.2cm，O点的波源传至P点时需1.2s故0.5s时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3s，故0.5s时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置并沿y轴负方向振动，故B正确；C．因两波波长为0.2cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，故C错误；D．从图丙可知，M点波源的振动方程为故D错误；故选B。38．（2023·广东肇庆·模拟预测）用手握住一条均匀软绳一端将绳水平拉直，先后以两种不同频率在竖直方向上下抖动。如图所示，以手握点O为原点，在x轴正方向形成一列简谐横波，图中时刻该横波刚好传到B点，下列说法正确的是（）A．O点起振方向竖直向上 B．再经个周期，质点A将到达谷C．前后两次振动的周期之比为2∶3 D．S前后两次形成的横波波速之比为3∶2【答案】C【解析】AB．由波形平移可知：此时质点B向下振动，即波源O点起振方向向下，此时质点A向上振动，再经个周期将到达波峰，故AB错误；CD．由图可知：AB段是先振动形成的波，有，OA段是后振动形成的，，而同一均匀软绳上的波速相同，根据可得前后两次振动的周期之比为2∶3，故C正确，D错误。故选C。39．（2023·云南昭通·模拟预测）某列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，图甲是其在时的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，下列说法正确的是（）

A．图乙对应的可能是点处质点的振动图像B．处的质点和处的质点振动方向总是相同C．到时间内，处的质点动能先增大后减小D．到时间内，波动图像上任意质点沿轴正方向移动的距离均为【答案】C【解析】A．由图乙可知，时质点在平衡位置且沿轴正方向运动，由于该波沿轴正方向传播，根据图甲由同侧法知，此时点处的质点沿轴负方向运动，故A错误；B．由图甲知处的质点和处的质点相差半个波长，则振动方向总相反，故B错误；C．根据图乙可知，周期为2s，可知到，时间间隔为1s内，该时间间隔为，由于时，处的质点处于负最大位移处，可知到时间内，质点先向平衡位置运动，再到达正的最大位移处，可知质点的动能先增加后减少，故C正确；D．波动图像上任意位置的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，故D错误。故选C。40．（2023·湖南永州·二模）如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于x=0.5m、x=4.0m处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．t=0时刻，质点P正沿y轴负方向运动B．质点P的振动方程为C．从t=0时刻至t=0.15s时刻，质点P通过的路程为D．当质点Q在波峰时，质点P偏离平衡位置的位移为【答案】C【解析】A．由图乙可知，波的传播周期为0.2s，0.2s时刻质点Q在平衡位置沿y轴正方向运动，由此判断波沿x轴负方向传播，因此t=0.2s和t=0时刻，质点P正沿y轴正方向运动，故A错误；B．由图甲可知，质点P的初相位为质点P的振动方程为故B错误；C．从t=0时刻至t=0.15s时刻，质点P通过的路程为故C正确；D．当质点Q在波峰时，需要经历代入质点P的振动方程可得质点P的位移为故D错误。故选C。41．（2023·广西南宁·模拟预测）在学习机械波内容时，壮壮、美美两同学分别握住长为12m的绳子两端如图甲所示，壮壮同学在A处上下抖动绳子使绳子产生水平向右传播的机械波。经△t后，美美同学在B处开始抖动，并产生水平向左传播的机械波。两列波均可视为简谐波，波长均为4m、频率均为2Hz、振幅均为20cm，且两波源起振方向相同，两波叠加后，绳上会出现一些振幅为О的位。置。则下列说法正确的是（）

A．两列波的传播速度为2m/sB．某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示，此时绳上Р质点向上振动C．若△t=0.A、B连线上一共有6个振幅为О的点D．若△t=s，则A、B连线中点处的质点始终保持静止【答案】C【解析】A．两列波的传播速度为故A错误；B．某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示，此时A处波的振动情