专题11机械振动与机械波-2025年高考物理二轮复习培优练（新高考通用）

专题11 机械振动与机械波 一、简谐振动 1 二、单摆 5 三、阻尼振动与受迫振动 7 四、机械波的描述与波形图 10 五、波的多解问题 12 六、波的反射、折射、干涉与衍射 18 七、多普勒效应 22 专题一 简谐振动 1．（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0 B．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 【详解】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。 2．（2024·贵州·高考真题）如图，一玻璃瓶的瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃管，管中一光滑小球将瓶中气体密封，且小球处于静止状态，装置的密封性、绝热性良好。对小球施加向下的力使其偏离平衡位置，在时由静止释放，小球的运动可视为简谐运动，周期为T。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．受到的回复力大小为零 【答案】AC 【详解】对小球施加向下的力使其偏离平衡位置，在时由静止释放，可知此时小球位于最低点，且小球的运动可视为简谐运动，周期为T。则小球在时刻处于最高点位置，此时位移最大，方向向上（正方向）；小球受到的回复力最大，方向向下，则小球的加速度最大，方向向下（负方向）；此时小球的速度为0。 故选AC。 3．（2024·海南·高考真题）真空中有两个点电荷，电荷量均为−q（q ≥ 0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，距离O点为r，N点在P1P2连线上，距离O点为x（x << r），已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（   ） A．P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为 B．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 C．在M点放入一电子，从静止释放，电子的加速度一直减小 D．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动 【答案】BCD 【详解】AB．设P1处的点电荷在P1P2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为θ，则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为 根据均值不等式可知当时E有最大值，且最大值为 再根据几何关系可知A点到O点的距离为 故A错误，B正确； C．在M点放入一电子，从静止释放，由于 可知电子向上运动的过程中电场力一直减小，则电子的加速度一直减小，故C正确； D．根据等量同种电荷的电场线分布可知，电子运动过程中，O点为平衡位置，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为 由于x << r，整理后有 在N点放入一电子，从静止释放，电子将以O点为平衡位置做简谐运动，故D正确。 故选BCD。 4．（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 【详解】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。 专题二 单摆 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2s C．小球平衡时，A端拉力为N D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力 【答案】B 【详解】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·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 【详解】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。 7．（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 【详解】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。 专题三 阻尼振动与受迫振动 8．（2024·浙江台州·二模）图甲为共振筛基本结构图，由四根弹簧和一个电动偏心轮组成，当偏心轮每转一周，就给筛子一个周期性变化的驱动力。若增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子固有周期。图乙是该共振筛的共振曲线。现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，下列说法正确的是（　　） A．质量不变时，增大电压，图中振幅的峰值会往右移 B．电压不变，适当增加共振筛的质量，可以增大其振幅 C．质量不变时，适当减小电压，可以增大共振筛的振幅 D．突然断电，共振筛不会立即停下来，频率立即变为0.8 Hz 【答案】C 【详解】D．现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，偏心轮振动的频率为 突然断电，共振筛不会立即停下来，频率不会立即变为0.8 Hz，仍为0.9 Hz，故D错误； A．由共振曲线可知，共振筛的固有频率为0.8 Hz，质量不变时，增大电压，共振筛的固有频率不变，则图中振幅的峰值不会移动，故A错误； B．电压不变，适当增加共振筛的质量，则共振筛的固有周期增大，固有频率减小，使得固有频率与驱动力频率的差值变大，共振筛的振幅减小，故B错误； C．质量不变时，适当减小电压，会减小偏心轮转速，驱动力频率减小，使得固有频率与驱动力频率的差值变小，共振筛的振幅增大，故C正确。 故选C。 9．（2024·浙江杭州·二模）上海中心大厦高度为中国第一，全球第二。据报道某次台风来袭时，大厦出现了晃动，然而大厦安然无恙的原因主要靠悬挂在距离地面583米，重达1000吨的阻尼器“上海慧眼”，当台风来临时阻尼器开始减振工作，质量块的惯性会产生一个反作用力，使得阻尼器在大楼受到风作用，易摇晃时发生反向摆动，才使大厦转危为安。以下说法不合理的是（　　） A．大厦能够减小振幅是因为上海慧眼“吸收”了大厦振动的能量，起到减震作用 B．如果将上海慧眼悬挂在楼层较低的空间减震效果更好 C．如遇台风天气，阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，摆动幅度越大 D．如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用 【答案】B 【详解】A．做振动的物体，其振幅大小体现能量的大小，而大厦能够减小振幅是因为上海慧眼“吸收”了大厦振动的能量，起到减震作用，故A项正确，不符合题意； B．要实现更好的空间减震效果，其上海慧眼应该悬挂在较高楼层，故B项错误，符合题意； C．阻尼器的摆动幅度会受到风力的影响，风力越大，摆动幅度越大，故C项正确，不符合题意； D．如果发生地震，大厦也会振动，从而使得上海慧眼做受迫运动，减小大厦的振动。即如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用，故D项正确，不符合题意。 故选B。 10．（2025·福建福州·二模）如图所示，《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A．若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变低 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D．摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 【答案】AC 【详解】A．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低，故A正确； BD．采摘振动头振动频率和树干的固有频率相同时，树干发生共振，振幅最大，落果效果最好，针对不同树木，固有频率不同，落果效果最好的振动频率也不同，故BD错误； C．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故C正确。 故选AC。 专题四 机械波的描述与波形图 11．（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 【详解】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。 12．（2024·广东·高考真题）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（　　） A．0 B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知简谐波的波长为，所以周期为 当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m。 故选B。 13．（2024·湖南·高考真题）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0 【答案】D 【详解】A．如图根据题意可知 解得 故A错误； B．波源的振动频率为 故波速为 故B错误； C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误； D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。 故选D。 14．（2025·广西·二模）北海市因美丽的银滩和丰富的海洋资源而闻名。一条小船（视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，t0时刻海浪的波形如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动，求： (1)海浪传播的速度大小； (2)1min内小船通过的路程： (3)s时小船偏离平衡位置的位移大小。 【答案】(1)v10m/s (2)s12m (3)y0.05m 【详解】（1）小船在1min内完成了30次全振动，可知小船的振动周期 由题图可知，海浪的波长 海浪传播的速度大小 （2）1min内小船通过的路程 （3）由题意可知，小船的振动方程为 故 s 时小船偏离平衡位置的位移大小 专题五 波的多解问题 15．（2024·重庆·高考真题）一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 【答案】BD 【详解】B．根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程 y = sin（ωt＋φ） 带入点（0，）和（2，0）解得 ， 可得 T = 2.4s， 故B正确； A．在题图甲中标出位移为的质点 若波沿x轴正方向传播则为Q点，沿x轴负方向传播则为P点，则波长可能为 ，即λ = 18m 或，即λ′ = 9m 故A错误； C．根据，可得 v = 7.5m/s，v′ = 3.75m/s 故C错误； D．根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 16．（2025·山东·二模）一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图如图所示，此时P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一。已知该波的波速v = 8 m/s，则此后P点第二次达到平衡位置的时间可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】AB 【详解】由波形图可知λ = 4 m，由 解得 假设波沿x轴正方向传播，则P点此时沿y轴负方向振动，又P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一，故P点第一次到平衡位置的时间为，故P点从开始到第二次达到平衡位置的时间为 假设波沿x轴负方向传播，则P点此时沿y轴正方向振动，故P点第一次到平衡位置的时间为 故P点从开始到第二次达到平衡位置的时间为 故选AB。 17．（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 【详解】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。 18．（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/s C．4s时P质点向上振动 D．4s时Q质点向上振动 【答案】C 【详解】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。 19．（2024·四川·二模）一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时平衡位置为的质点恰好起振。已知质点的平衡位置为，时，质点的位移为。求： (1)该波的周期； (2)质点首次位于波峰的时刻。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）波向轴正方向传播，各质点做简谐运动，0时刻P点正在向y轴正方向运动，到正向最大位移处后，再向y轴负方向运动，t1时刻波形如图所示，有两种情况（都只画出部分波形，可以看做波形1是原波形向右平移个波长得到的，波形2是原波形向右平移个波长得到的，n=0,1,2…） 0时刻P点位移为 t1时刻P点位移为-6cm，即 如果是情况1，t1时刻P点速度方向为y轴负方向，考虑周期性，所用时间为 解得 如果是情况2，t1时刻P点速度方向为y轴正方向，考虑周期性，所用时间为 解得 所以该波的周期 或 合并写成一个式子 （2）波向轴正方向传播，0时刻质点正在向y轴负方向运动，再经过 质点首次位于波峰的时刻 专题六 波的反射、折射、干涉与衍射 20．（2022·全国乙卷·高考真题）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源和，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为。当过平衡位置向上运动时，也过平衡位置向上运动。若波速为，则由和发出的简谐横波的波长均为 m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与、平衡位置的距离均为，则两波在P点引起的振动总是相互 （填“加强”或“削弱”）的；当恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点 （填“向上”或“向下”）运动。 【答案】 4 加强 向下 【详解】[1]因周期T=0.8s，波速为v=5m/s，则波长为 [2]因两波源到P点的距离之差为零，且两振源振动方向相同，则P点的振动是加强的； [3]因S1P=10m=2.5λ，则当S1恰好的平衡位置向上运动时，平衡位置在P点的质点向下振动。 21．（2017·全国·高考真题）如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（－2，0）和S2（4，0）。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50m/s。两列波从波源传播到点A（－2，8）的振幅为 m，两列波引起的点B（1，4）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”），点C（0.5，0）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”）。 【答案】 2 减弱 加强 【详解】[1]由图可得周期 则波长 两列波从波源传播到点A（－2，8）的路程差 两列波的振动步调相反，所以A点为振动减弱点，其振幅为2m。 [2]从波源传播到点B（1，4）路程差为0，引起该处质点的振动相互减弱。 [3]从波源传播到点C（0.5，0）的路程差为 该处质点为振动加强点。 22．（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 【详解】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。 23．（2024·辽宁沈阳·二模）平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A．由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B．时刻质点正沿轴正向运动 C．在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D．从时刻开始，经过质点位于波峰 【答案】CD 【详解】A．由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，能发生衍射，可能只是衍射现象不明显，故A错误； B．根据“同侧法”可知， 时刻质点P正沿轴负向运动，故B错误； C．简谐波的圆频率为 轴负半轴的波向左传播，时刻质点P在平衡位置向下振动，则质点P的振动方程为 在时刻，质点偏离平衡位置的位移为 由于 可知在时刻，质点沿轴正向运动，故C正确； D．简谐波的波速为 根据波形平移法可知，从时刻波源处于波峰的振动传到Q处所用时间为 由于 可知从时刻开始，经过质点位于波峰，故D正确。 故选CD。 专题七 多普勒效应 24．（2023·浙江·高考真题）下列说法正确的是（    ） A．热量能自发地从低温物体传到高温物体 B．液体的表面张力方向总是跟液面相切 C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率 【答案】BD 【详解】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误； B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确； C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误； D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。 故选BD。 25．（2023·辽宁·高考真题）“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 【答案】BD 【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。 故选BD。 26．（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 【详解】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。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 机械振动与机械波 一、简谐振动 2 二、单摆 4 三、阻尼振动与受迫振动 5 四、机械波的描述与波形图 5 五、波的多解问题 8 六、波的反射、折射、干涉与衍射 9 七、多普勒效应 11 专题一 简谐振动 1．（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0 B．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 2．（2024·贵州·高考真题）如图，一玻璃瓶的瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃管，管中一光滑小球将瓶中气体密封，且小球处于静止状态，装置的密封性、绝热性良好。对小球施加向下的力使其偏离平衡位置，在时由静止释放，小球的运动可视为简谐运动，周期为T。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．受到的回复力大小为零 3．（2024·海南·高考真题）真空中有两个点电荷，电荷量均为−q（q ≥ 0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，距离O点为r，N点在P1P2连线上，距离O点为x（x << r），已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（   ） A．P1P2中垂线上电场强度最大的点到O点的距离为 B．P1P2中垂线上电场强度的最大值为 C．在M点放入一电子，从静止释放，电子的加速度一直减小 D．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动 4．（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． 专题二 单摆 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2s C．小球平衡时，A端拉力为N D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力 6．（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 7．（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 专题三 阻尼振动与受迫振动 8．（2024·浙江台州·二模）图甲为共振筛基本结构图，由四根弹簧和一个电动偏心轮组成，当偏心轮每转一周，就给筛子一个周期性变化的驱动力。若增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子固有周期。图乙是该共振筛的共振曲线。现在某电压下偏心轮的转速是54 r/min，下列说法正确的是（　　） A．质量不变时，增大电压，图中振幅的峰值会往右移 B．电压不变，适当增加共振筛的质量，可以增大其振幅 C．质量不变时，适当减小电压，可以增大共振筛的振幅 D．突然断电，共振筛不会立即停下来，频率立即变为0.8 Hz 9．（2024·浙江杭州·二模）上海中心大厦高度为中国第一，全球第二。据报道某次台风来袭时，大厦出现了晃动，然而大厦安然无恙的原因主要靠悬挂在距离地面583米，重达1000吨的阻尼器“上海慧眼”，当台风来临时阻尼器开始减振工作，质量块的惯性会产生一个反作用力，使得阻尼器在大楼受到风作用，易摇晃时发生反向摆动，才使大厦转危为安。以下说法不合理的是（　　） A．大厦能够减小振幅是因为上海慧眼“吸收”了大厦振动的能量，起到减震作用 B．如果将上海慧眼悬挂在楼层较低的空间减震效果更好 C．如遇台风天气，阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，摆动幅度越大 D．如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用 10．（2025·福建福州·二模）如图所示，《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A．若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变低 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D．摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 专题四 机械波的描述与波形图 11．（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． 12．（2024·广东·高考真题）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（　　） A．0 B． C． D． 13．（2024·湖南·高考真题）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0 14．（2025·广西·二模）北海市因美丽的银滩和丰富的海洋资源而闻名。一条小船（视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，t0时刻海浪的波形如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动，求： (1)海浪传播的速度大小； (2)1min内小船通过的路程： (3)s时小船偏离平衡位置的位移大小。 专题五 波的多解问题 15．（2024·重庆·高考真题）一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 16．（2025·山东·二模）一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图如图所示，此时P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一。已知该波的波速v = 8 m/s，则此后P点第二次达到平衡位置的时间可能是（　　） A． B． C． D． 17．（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． 18．（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/s C．4s时P质点向上振动 D．4s时Q质点向上振动 19．（2024·四川·二模）一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时平衡位置为的质点恰好起振。已知质点的平衡位置为，时，质点的位移为。求： (1)该波的周期； (2)质点首次位于波峰的时刻。 专题六 波的反射、折射、干涉与衍射 20．（2022·全国乙卷·高考真题）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源和，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为。当过平衡位置向上运动时，也过平衡位置向上运动。若波速为，则由和发出的简谐横波的波长均为 m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与、平衡位置的距离均为，则两波在P点引起的振动总是相互 （填“加强”或“削弱”）的；当恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点 （填“向上”或“向下”）运动。 21．（2017·全国·高考真题）如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（－2，0）和S2（4，0）。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50m/s。两列波从波源传播到点A（－2，8）的振幅为 m，两列波引起的点B（1，4）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”），点C（0.5，0）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”）。 22．（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 23．（2024·辽宁沈阳·二模）平衡位置位于坐标原点的波源沿轴方向做周期为的简谐运动，产生的简谐波沿轴传播。时刻波的图像如图中实线所示，此时恰好运动到正向最大位移处。下列说法正确的是（　　） A．由波源振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，不能发生衍射 B．时刻质点正沿轴正向运动 C．在时刻，质点偏离平衡位置的位移为，且沿轴正向运动 D．从时刻开始，经过质点位于波峰 专题七 多普勒效应 24．（2023·浙江·高考真题）下列说法正确的是（    ） A．热量能自发地从低温物体传到高温物体 B．液体的表面张力方向总是跟液面相切 C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率 25．（2023·辽宁·高考真题）“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 26．（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 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$