專題15 機械振動與機械波（練習）（原卷版）-2024年高考物理二輪復習講練測（新教材新高考）

專題15機械振動與機械波目錄01機械振動及振動圖像 2考向一簡諧運動的表達式及圖像 202機械波的傳播及波的圖像 3考向一波的傳播與圖像 3考向二波的圖像與振動圖像的關(guān)聯(lián)應用 8考向三波的衍射、干涉和多普勒效應 1201機械振動及振動圖像考向一簡諧運動的表達式及圖像1．（2024·河北邯鄲·統(tǒng)考二模）（多選）光滑水平面上放有一根勁度系數(shù)較小的軟彈簧，彈簧上有M、N兩點，初態(tài)彈簧靜止時M、N的平衡位置相距60cm?，F(xiàn)用一周期性外力拍打彈簧的左端，在彈簧上形成一列縱波，觀察到M點向右回到平衡位置時，N點恰向左運動到最大位移處，且0.25s后N點向右回到平衡位置。已知波的周期T>0.25s，則該波的波速可能為（）A．4.8m/s B．2.4m/s C．0.96m/s D．0.48m/s02機械波的傳播及波的圖像考向一波的傳播與圖像1．（2023·天津·高考真題）（多選）一列機械波的波源是坐標軸原點，從時波源開始振動，時波形如圖，則下列說法正確的有（）

A．在這種介質(zhì)中波速B．處質(zhì)點在時位于波谷C．波源振動方程D．處質(zhì)點半個周期內(nèi)向左位移半個波長2．（2022·浙江·高考真題）（多選）位于的波源p從時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿x軸正負方向傳播，在時波源停止振動，時的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點a的平衡位置，質(zhì)點b的平衡位置。下列說法正確的是（）A．沿x軸正負方向傳播的波發(fā)生干涉B．時，波源的位移為正C．時，質(zhì)點a沿y軸負方向振動D．在0到2s內(nèi)，質(zhì)點b運動總路程是2.55m3．（2022·山東·高考真題）（多選）一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標原點O的質(zhì)點振動圖像如圖所示。當時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）A． B．C． D．4．（2022·北京·高考真題）在如圖所示的坐標系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點，相鄰質(zhì)點的間距為a。時，處的質(zhì)點開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）A．時，質(zhì)點沿y軸負方向運動 B．時，質(zhì)點的速度最大C．時，質(zhì)點和相位相同 D．該列繩波的波速為5．（2021·重慶·高考真題）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，題圖為某時刻波形圖。波源位于處，其位移隨時間變化的關(guān)系為，則（）A．此波的波長為 B．此波的頻率為C．此波的波速為 D．此時波源沿y軸正方向運動6．（2021·天津·高考真題）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，傳播速度，時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運動，下列圖形中哪個是時的波形（）A． B． C． D．7．（2021·湖北·高考真題）（多選）一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點在0~1s內(nèi)運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是（）A．波沿x軸正方向傳播B．波源振動周期為1.1sC．波的傳播速度大小為13m/sD．t=1s時，x=6m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動8．（2021·全國·高考真題）均勻介質(zhì)中質(zhì)點A、B的平衡位置位于x軸上，坐標分別為0和xB=16cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=20cm/s，波長大于20cm，振幅為A=1cm，且傳播時無衰減。t=0時刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運動方向相反，此后每隔△t=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時刻（t1>0），質(zhì)點A位于波峰。求（1）從t1時刻開始，質(zhì)點B最少要經(jīng)過多長時間位于波峰；（2）t1時刻質(zhì)點B偏離平衡位置的位移。9．（2024·福建·一模）（多選）同一均勻介質(zhì)中，位于x=0和x=1.2m處的兩個波源沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，a波沿x軸正方向傳播，b波沿x軸負方向傳播。在t=0時兩波源間的波形如圖所示，A、B為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，a波的波速為2m/s，則（）A．b波的周期為0.2sB．A質(zhì)點開始振動時沿y軸負方向運動C．t=0.25s時，B質(zhì)點位于平衡位置D．t=0.125s時，x=0.65m的質(zhì)點的位移為-4cm10．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學校聯(lián)考模擬預測）（多選）如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，M、N兩點的坐標分別為（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s時，M點第一次出現(xiàn)波谷。下列說法正確的是（）

A．波源的起振方向沿y軸正方向B．波的傳播速度v=8m/sC．從t=0時刻起，N點第一次出現(xiàn)波峰的時間D．當N點第一次出現(xiàn)波谷時，M點通過的路程s=0.3m11．（2024·西藏拉薩·校聯(lián)考一模）（多選）一列沿x軸傳播的簡諧橫波在時的波形圖如圖所示，此時刻后介質(zhì)中質(zhì)點Р回到平衡位置時間比質(zhì)點Q回到平衡位置早0.8s，已知時P、Q兩質(zhì)點相對平衡位置位移相同，均為5cm，波的振幅為10cm，下列說法正確的是（）A．波的傳播方向沿x軸正方向B．波的傳播速度為10m/sC．時質(zhì)點Р做加速運動D．P、Q兩質(zhì)點間的距離始終不變E．質(zhì)點Р回到平衡位置的最短時間為0.2s考向二波的圖像與振動圖像的關(guān)聯(lián)應用12．（2023·湖北·高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為，振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于和處。某時刻b質(zhì)點的位移為，且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時，a質(zhì)點的振動圖像為（

）A．

B．

C．

D．13．（2023·湖南·高考真題）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有和四點，其中三點位于同一直線上，垂直．時，位于處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為．下列說法正確的是（

）

A．這三列波的波速均為B．時，處的質(zhì)點開始振動C．時，處的質(zhì)點向軸負方向運動D．時，處的質(zhì)點與平衡位置的距離是14．（2022·湖南·高考真題）（多選）下端附著重物的粗細均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直方向做頻率為的簡諧運動：與此同時，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動，如圖（a）所示。以木棒所受浮力F為縱軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系，浮力F隨水平位移x的變化如圖（b）所示。已知河水密度為，木棒橫截面積為S，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．x從到的過程中，木棒的動能先增大后減小B．x從到的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小C．和時，木棒的速度大小相等，方向相反D．木棒在豎直方向做簡諧運動的振幅為E．木棒的運動為向x軸正方向傳播的機械橫波，波速為15．（2021·山東·高考真題）（多選）一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點的振動圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．16．（2021·湖南·高考真題）（多選）均勻介質(zhì)中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。t=0時刻，波面分布如圖（a）所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）

A．該波從A點傳播到B點，所需時間為B．時，處質(zhì)點位于波峰C．時，處質(zhì)點振動速度方向豎直向上D．時，處質(zhì)點所受回復力方向豎直向上E．處質(zhì)點起振后，內(nèi)經(jīng)過的路程為17．（2021·海南·高考真題）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，其波源的平衡位置在坐標原點，波源在0~4s內(nèi)的振動圖像如圖（a）所示，已知波的傳播速度為0.5m/s。（1）求這列橫波的波長；（2）求波源在4s內(nèi)通過的路程；（3）在圖（b）中畫出t=4s時刻的波形圖。18．（2024·云南紅河·統(tǒng)考一模）圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，圖乙為平衡位置位于的質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）

A．波的傳播方向向右 B．時，P恰好在波峰C．時，P運動到了處 D．4~5.5s內(nèi)，P運動的路程為619．（2024·陜西渭南·統(tǒng)考一模）（多選）圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，圖乙為平衡位置在x=2m處質(zhì)點P的振動圖像。質(zhì)點Q的平衡位置在x=0.5m處，對該列波下列說法正確的是（）A．波沿x軸正方向傳播B．在t=0時刻，質(zhì)點Q偏離平衡位置的位移為y=－0.1mC．從t=0到t=0.1s時間內(nèi)，質(zhì)點P與質(zhì)點Q路程相等D．在0.1s時間內(nèi)波傳播的距離是0.4mE．在t=0.35s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離20．（2024·四川雅安·統(tǒng)考一模）（多選）圖（a）和圖（b）分別是一列簡諧橫波在傳播方向上相距8m的兩個質(zhì)點a、b的振動圖像。下列說法正確的是（）A．波的振幅為5cmB．波的周期為5sC．波的波速可能為0.8m/sD．時刻，a質(zhì)點的振動方向沿y軸正方向E．時刻，a、b兩質(zhì)點平衡位置連線中點處的質(zhì)點一定在波峰21．（2024·湖南·校聯(lián)考二模）（多選）一列機械波沿x軸正向傳播，如圖甲所示為時刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中質(zhì)點M的振動圖像，已知時的坐標為，則下列說法正確的是（）

A．該機械波的波速為B．M點的橫坐標可能為C．時，處的質(zhì)點的坐標仍為D．該機械波遇到的障礙物時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象考向三波的衍射、干涉和多普勒效應22．（2023·遼寧·高考真題）（多選）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低23．（2023·浙江·高考真題）主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，并產(chǎn)生相應的抵消聲波，某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為）（）A．振幅為B．頻率為C．波長應為的奇數(shù)倍D．在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相24．（2022·天津·高考真題）在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標原點和處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到和處，波形如圖所示。下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)與b的頻率之比為 B．O與P開始振動的時刻相同C．a(chǎn)與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D．O開始振動時沿y軸正方向運動25．（2022·浙江·高考真題）（多選）兩列振幅相等、波長均為、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播，若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生，t=0時刻的波形如圖1所示，此時兩列波相距，則（）A．時，波形如圖2甲所示B．時，波形如圖2乙所示C．時，波形如圖2丙所示D．時，波形如圖2丁所示26．（2021·浙江·高考真題）將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點位置分叉成相同的兩股細繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點相同長度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細繩的一端，同時用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是（）A．甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同B．甲圖中繩子的分叉點是振動減弱的位置C．乙圖中繩子分叉點右側(cè)始終見不到明顯的波形D．乙圖只表示細繩上兩列波剛傳到分叉點時的波形27．（2021·浙江·高考真題）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s，下列說法正確的是（）A．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.24