专题15 机械振动和机械波(全国通用)-【好题汇编】2025年高考物理真题分类汇编

2025-06-16
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 机械振动与机械波
使用场景 高考复习-真题
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.85 MB
发布时间 2025-06-16
更新时间 2025-06-16
作者 数理天下
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2025-06-16
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/52601715.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

专题15 机械振动和机械波 1.(2025·安徽·高考真题)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(  ) A.弹簧上形成的波是横波 B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长 C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 【答案】D 【详解】A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A错误; B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由公式可知,波长越短,故B错误; C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中的传播速度,二者不是同一个速度,故C错误; D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D正确。 故选D。 2.(2025·云南·高考真题)如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则(  ) A.波速为 B.波源的平衡位置距离P点 C.时,波源处于平衡位置且向下运动 D.时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 【答案】D 【详解】A.根据波形可知, 可得 故波速为 故A错误; B.设波源的平衡位置距离P点距离为,根据左侧时的波形可知 解得 故B错误; C.根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下,由于,故可知此时波源处于平衡位置且向上运动,故C错误; D.由于,可知波源的平衡位置距离Q点距离为 故波传到PQ两点的时间分别为, 故时,平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为, 由于波源刚开始向下振动,故时,P处质点处于平衡位置向上振动,Q处质点处于平衡位置向下振动,故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同。 故D正确。 故选D。 3.(2025·海南·高考真题)如图所示,实线何虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图,已知波的周期,则下列关于该列波说法正确的是(  ) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻,质点向下振动 【答案】D 【详解】A.由图可知波长为10cm,故A错误; BC.时刻到的过程中, 已知波的周期,则n只能取0,则 波速为,故BC错误; D.简谐横波沿着轴正方向传播,根据同侧法可知时刻,质点向下振动,故D正确。 故选 D。 4.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据题意P点位于其最大正位移处,故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处;根据干涉规律可知,相邻波峰与波峰,波谷与波谷连线上的点都是加强点,故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点,不符合题意。 故选C。 5.(2025·山东·高考真题)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波,振幅均为,波速均为,M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示,M、N的位移均为。下列说法正确的是(    ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时,M向y轴正方向运动 D.时,N向y轴负方向运动 【答案】BD 【详解】A.根据题图可知甲波的波长 根据 可得 A错误; B.设左边在平衡位置的质点与质点平衡位置的距离为,根据题图结合 又 可得, B正确; C.时即经过,结合同侧法可知M向y轴负方向运动,C错误; D.同理根据 可得 根据同侧法可知时N向y轴负方向运动,时即经过时间,N仍向y轴负方向运动,D正确。 故选BD。 6.(2025·河南·高考真题)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。己知音和音所对应的频率分别为和,则(  ) A.在空气中传播时,音的波长大于音的 B.在空气中传播时,音的波速小于音的 C.由空气进入水中,音和音的频率都变大 D.由空气进入水中,音的波长改变量大于音的 【答案】AD 【详解】B.声音在相同介质中的传播速度相同,因此和的传播速度相同,B错误; A.由可知,的波长大于的波长,A正确; C.由空气进入水中,频率不发生变化,C错误; D.空气中 在水中 其中声音的速度只与介质有关,即在水中它们的速度大小也一样,则可得到波长的改变量为 可知频率越小其对应的波长改变量越大,D正确。 故选AD。 7.(2025·浙江·高考真题)如图1所示,两波源和分别位于与处,以为边界,两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动,其振动图像相同,如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响,则(  ) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后,处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后,在间共有7个加强点 【答案】BC 【详解】A.波在左侧的波速 右侧的波速 从0.1s开始,再经过时间相遇 所以 选项A错误; B.在间波的波长为 选项B正确; C.左侧波传到时用时间为 此时右侧波在该质点已经振动 即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动,右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动,可知该点的振动减弱,选项C正确; D.当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T,即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动;此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动,即振动方向相同,可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强,波在该区间内的波长 可知 即 x=3+0.4n 其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7 则共有15个振动加强点,选项D错误。 故选BC。 8.(2025·广西·高考真题)如图所示,是时刻,两列横波的波形图,两列波的波速均为,传播方向相同,则 (1)求两列波的波长; (2)两列波叠加时,求此刻和处质点的位移; (3)求两列波各自的周期。 【答案】(1), (2)2cm, (3), 【详解】(1)根据波长的定义及两列波的波动图可知,; (2)由波动图可知在处两列波均处于波峰处,处的质点位移 在处,对于第一列波有 对于第二列波有 在处质点的位移 (3)对于第一列波有 对于第二列波有 1.图甲是沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,P、Q是位于x轴上的两个质点,间距为3m,t=0时刻该波刚好传播到Q点,(,T为周期)时的波形图如图乙所示。下列选项正确的是(  ) A.该波的周期为4s B.该波的波速为6m/s C.x=0处质点的振动方程为 D.从t=0时刻开始,该波传至x=7m处所用的时间为0.4s 【答案】C 【来源】2025届江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考物理试卷 【详解】AB.由波形图可知,因,可知在时间内该波传播的距离为,可知 解得该波的周期为T=2s 该波的波长为λ=6m,可得该波的波速为 故AB错误; C.因 x=0处质点的振动方程为 当t=0时y=3cm,则,则 质点的振动方程为 故C正确; D.Q点的平衡位置坐标为 从t=0时刻开始,该波传至x=7m处所用的时间为 故D错误。 故选C。 2.如图所示,x轴上位于10m、10m处有两个波源S1、S2,可形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波。t=0时刻,波源S1第一次位于波峰,波源S2刚开始起振。已知两个波源起振方向均沿y轴正方向,波速均为1m/s,波长均为4m,振幅分别为10cm、20cm。x轴上A点的位置坐标为1.5m,则(  ) A.t=2s时,平衡位置在S2处的质点移动到x=8m B.波源S1的振动周期为8s C.t=10s时,平衡位置在O处的质点的位移为10cm D.从该时刻开始,14s内A点走过的路程为20cm 【答案】C 【来源】2025届安徽省百师联盟高三下学期二轮复习联考(三)物理试卷 【详解】A.质点只能在平衡位置附近上下振动,不能随波迁移,故A错误; B.波源S1的振动周期 故B错误; C.t=10s时,波源S1的波峰的振动形式恰传播到O点,波源S2的平衡位置的振动形式恰传播到O点,O处的质点的位移为10cm,故C正确; D.右侧波先传到x=1.5m的位置,振动半个周期后,即通过路程为40cm后,左侧波传到x=1.5m的位置,此时两列波在该点叠加位移为零,然后两列波在该点振动个周期,故14s内A点走过的路程大于20cm,故D错误。 故选C。 3.上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨,有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动,振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是(  ) A.振动周期越来越小 B.t=4s时的动能为零 C.t=8s时沿x轴负方向运动 D.t=10s时加速度沿x轴负方向 【答案】D 【来源】2025届广东省深圳市高三下学期第二次调研考试(4月)物理试题 【详解】A.由图可知,振动周期不变,故A错误; B.t=4s时正好经过平衡位置,速度最大,动能最大,故B错误; C.t=8s时图线切线的斜率为正,则沿x轴正方向运动,故C错误; D.由图可知,t=10s时位移达到正向最大,则加速度最大,方向沿x轴负方向,故D正确。 故选D。 4.波源O垂直于纸面做简谐运动,其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向,图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.该波的波速为25cm/s B.图乙可能为质点M的振动图像 C.t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同 D.t=0.10s时,质点M正垂直纸面向外运动 【答案】D 【来源】2025届山东省德州市高三下学期三模物理试题 【详解】A.由甲图可知,该波的波长为 由乙图可知,该波的周期为 故该波的波速为 A错误; BD.由甲图可,再经过波峰传到M点,故M点此时正垂直纸面向外振动,而图乙中,的质点沿负方向运动,即垂直纸面向里运动,则图乙不可能为质点M的振动图像,B错误,D正确; C.时质点P由波峰()位置刚好到达波谷的位置,结合甲图可知,时刻,质点Q也在波谷位置,两者具有相同的垂直于纸面的位移,但波只是振动形式的传播,质点并未随波逐流,两者不是同一个点,显然在纸面内的不同位置,显然C错误。 故选D。 5.图甲为沿x轴正方向传播的某简谐波在时刻的波形图,P(图中未标出)是此波上的一个质点,图乙为P的振动图像,下列说法正确的是(  ) A.该列波的传播速度为 B.质点P的平衡位置可能位于处 C.质点P的平衡位置可能位于处 D.质点P在2s内沿x轴运动了10m 【答案】C 【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题 【详解】A.由图可知, 所以波的传播速度为 A错误; BC.由题意可知,0时刻波的方程可写为 则0时刻、、的质点偏离平衡位置位移为10cm,波向正方向传播,由图乙可知,O时刻质点向上振动,则质点的平衡位置可能位于处,B错误,C正确; D.质点只在平衡位置上下振动,并不会随波迁移,D错误。 故选C。 6.一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示,s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则平衡位置在m处的质点P下次到达波峰的时刻为(  ) A.s B.s C.s D.s 【答案】A 【来源】2025届新疆维吾尔自治区阿拉尔市高三下学期二模联考理综物理试题 【详解】s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则波速为 质点P下次到达波峰的时刻为s=s 故选A。 7.甲、乙两同学各用一只手握着水平轻绳的一端,上、下振动分别形成A、B两列绳波,在时刻的波形如图所示,此时,A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,则下列判断正确的是(    ) A.A波先传播到O点 B.两同学的手同时开始振动 C.两同学的手起振的方向均向上 D.两列波叠加后,O点为振动加强点 【答案】C 【来源】2025届山西省青桐鸣大联考高三下学期5月模拟预测物理试卷 【详解】A.两列波沿绳传播的速度一样快,因此两列波同时传播到O点,故A错误; B.时刻,B波传播的距离远,因此乙同学的手先振动,故B错误; C.由P、Q的起振方向可知,两同学的手起振的方向均向上,故C正确; D.由于两列波的波长不同,频率不同,叠加后不能形成稳定的干涉,因此不能形成稳定的振动加强点,故D错误。 故选C。 8.波源处于坐标原点的一机械波沿x轴正方向传播,质点P的坐标为,质点Q的坐标为,质点P、Q的振动图像分别如图(a)(b)所示,时刻,质点P、Q间只有一个波峰,下列说法正确的是(  ) A.该机械波的波长为12m B.该机械波的波速是3m/s C.时,质点P在平衡位置向上振动 D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离是5m 【答案】D 【来源】2025届河北省邢台市清河中学高三下学期5月模拟物理试卷 【详解】AB.由振动图像可知周期为,由于Q、P两个质点振动方向相反,且质点P、Q间只有一个波峰,则可知两者间距离满足 解得波长为 则波速为 故AB错误; C.在时质点P的振动与时相同,由质点P的振动图像可看出,质点P在平衡位置向下振动,故C错误; D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离为 故D正确。 故选D。 9.在2024年巴黎奥运会中,中国艺术体操队夺得集体全能项目金牌。图示为艺术体操运动员舞动的彩带在某时刻形成的波形(波形在竖直平面内且可视为正弦波),以该时刻为计时起点,竖直向上为正方向,彩带上P质点的振动图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【来源】2025届四川省成都市高三下学期三诊物理试题 【详解】由波形图可知,此时刻质点P在平衡位置之上、最高点之下,向平衡位置运动,结合振动图像可知,图A正确。 故选A。 10.一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示,P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点,质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s,则下列说法正确的是(  ) A.该波沿x轴负方向传播 B.该波的振幅是40cm C.t=0s时,质点Q正在做加速运动 D.t=1s时,质点P刚好运动到x=4m处 【答案】C 【来源】2025届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考物理试卷 【详解】A.由题可知此时P点沿y轴负方向振动,根据“上下坡法”,可知波沿x轴正方向传播,故A错误; B.由图可知该波的振幅是20cm,故B错误; C.t=0s时,根据“上下坡法”,质点Q正向y轴负方向振动,靠近平衡位置 ,故正在做加速运动,故C正确; D.质点不会随波传播,只会在平衡位置上下振动,故D错误。 故选C。 11.一列简谐横波沿轴正向传播,波的振幅为,a、b是平衡位置分别在,处的两个质点, 时刻,两质点所在位置及振动方向如图所示,已知从图示时刻,质点经过第一次到达波峰,则下列判断正确的是(  ) A.质点振动的频率为 B.波传播的速度大小为 C.时刻,两个质点的速度相同 D.当质点到达波峰时,质点到达平衡位置 【答案】B 【来源】2025届湖南省邵阳市高三下学期第三次联考物理试卷 【详解】B.根据波形的对称性可知,0时刻,距离质点b最近位置波峰的质点的平衡位置到质点b的平衡位置的间距 由于波沿轴正向传播,质点经过第一次到达波峰,即经过0.2s,波向右传播的距离为0.5m,则波传播的速度 故B正确; A.根据图像可知,0时刻,质点a、b的位移均为1m,位移大小等于振幅的一半,根据数学三角函数的规律可知,质点a、b到左右相邻平衡位置的间距均为,则有 解得 根据 解得 故A错误; C.时刻,根据对称性可知,两个质点的速度大小相等,方向相反,速度不相同,故C错误; D.图示时刻,质点a靠近平衡位置,质点b远离平衡位置,质点a靠近平衡位置过程的速度始终大于质点b远离平衡位置,由于质点a距离平衡位置的间距等于质点b距离波峰位置的距离,则质点a到达平衡位置的时间小于质点b到达波峰位置的时间,即当质点到达波峰时,质点已经提前经过平衡位置,故D错误。 故选B。 12.如图所示,小球在竖直平面内的摆动可视为简谐运动,振动周期为0.6s,图示的位置为小球运动过程的最左侧位置。现每隔0.2s记录一次小球的位置,则一个周期内所记录的小球位置可能是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【来源】2025届江苏省南通市如皋市高三下学期适应性考试(三)物理试卷 【详解】振动周期为0.6s。在周期为0.2s的频闪光源照射下,所以在一个周期内有三幅不同的照片,振动周期为0.6s,则圆频率 时刻对应的角度 时刻对应的角度 时刻对应的角度 所以在0.2s,0.4s时刻的照片重合,且平衡位置的右侧,而在0.6s时刻,又回到原位置。 故选B。 13.(24-25高三下·湖南怀化多校联考·三模)将一石子扔进平静的水平面上,以石子所在水平面位置为坐标原点并开始计时,时,第一次形成如图所示的部分波形,点的横坐标为3.5m,已知坐标原点处的水波起振方向竖直向下,则(  ) A.时,点振动方向竖直向下 B.该机械波的波长为2.5m C.该机械波的波速为2.25m/s D.该机械波的周期为1.125s 【答案】C 【来源】湖南省怀化市多校联考2024-2025学年高三下学期第三次模拟考试物理试题 【详解】A.根据题意可知该机械波正在向轴正方向传播,根据同侧法,时,点的振动方向竖直向上,故A错误; B.根据波动图像可知,机械波的波长为,故B错误; C.根据坐标原点处的水波起振方向竖直向下可知,该时刻机械波正好传到4.5m处,故传播速度,故C正确; D.该机械波的周期,故D错误。 故选C。 14.我国的YLC-2E型反隐形S波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机,堪称隐形战斗机的克星,它标志着我国雷达研究又创新高。一列S波在t=0时刻的波形图如图所示,P、Q是波上的两个质点,该波沿x轴正方向传播,经过时间t0,质点Q第一次到达波谷。则质点P在下列哪个时刻位于波谷的位置(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【来源】2025届河南省名校联盟高三下学期5月第三次模拟考试物理试卷 【详解】该列波沿x轴正方向传播,根据题图可知,从t=0时刻后质点Q需要经过第一次到达波谷,有 解得 则质点P在时刻位于波谷,当n=1时,。 故选C。 15.一列简谐横波沿x轴传播,波速为2m/s,振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图,从此时开始计时,P点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.该横波波源的平衡位置在x=0处 B.0.75s时刻P点速度达到最大 C.从波源开始振动到P点开始振动,波源处质点通过的路程为35cm D.从图甲时刻开始,波向前传播5m的时间内,P点通过的路程为50cm 【答案】C 【来源】2025届湖北省部分学校联考高三下学期三模物理试题 【详解】A.由振动图像,0时刻P点向上运动,所以波沿x轴负向传播,该横波波源的平衡位置在4m处,故A错误; B.图乙可知该横波周期,P点到达平衡位置时速度最大,需要时间 故B错误; C.由简谐运动规律可知,从平衡位置到一半振幅处用时,则图甲可得从振源开始振动到P点开始振动,波源处质点振动了,通过路程为35cm,故C正确; D.5m为,用时,P点通过路程为 故D错误。 故选C。 16.水面有相距较近的甲、乙两个波源,时刻,甲、乙两个波源同时开始振动,甲、乙的振动图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.甲波源形成的机械波传播速度大 B.甲、乙波源形成的机械波的周期之比为2∶1 C.甲、乙波源形成的机械波在相遇区域会产生稳定的干涉现象 D.甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2 【答案】D 【来源】2025届河南省十校教研联盟高三下学期4月联合模拟考试物理试卷 【详解】A.波速由介质决定,同种介质中机械波的传播速度相等,A错误; B.由甲、乙的振动图像看出,甲、乙波源形成的机械波的周期分别为、,周期之比为1∶2,B错误; C.机械波在相遇区域产生稳定的干涉现象的条件是两机械波的周期相同,甲、乙波源形成的机械波的周期不同,在相遇区域不能产生稳定的干涉现象,C错误; D.由波速,可知甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2,D正确. 17.一列简谐横波沿x轴传播,波源位于原点O且从t=0时刻开始振动。在t=0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x=14 m处,波形如图所示。质点P的平衡位置位于x=8 m处。下列说法正确的是(  ) A.质点P开始振动后在1 s内沿x轴正方向传播40 m B.质点Q的振动方程为y=2sin cm C.t=0.5 s时,质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动 D.质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是4 m/s 【答案】B 【来源】2025届湖北省孝感市八校高三下学期三模联考物理试题 【详解】A.质点P不随波迁移,只在平衡位置附近振动,故A错误; B.由波动图像可知,波长为λ=8 m,振幅为A=2 cm,波源位于原点O且从t=0时刻开始振动,在t=0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x=14 m处,则传播速度为 波的周期为s 通过Q点可判定,波源的起振方向沿y轴正方向,波源的振动方程为cm=cm 可知Q点比波源晚振动,所以振动方程为cm 故B正确; C.由题可知,波传到P点需要0.2 s,t=0.5 s时,质点P从平衡位置沿y轴振动0.3 s,即,可以判断出在t=0.5 s时,质点P位于平衡位置且沿y轴负方向运动,故C错误; D.质点P开始振动后任意1 s内的路程为s=×4A=20×2 cm=0.4 m 质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是 故D错误。 故选B。 18.如题图甲所示,某水上游乐场最新引入了一种创新型水上蹦床设施,游客在蹦床上规律地跳动时,水面被激出一圈圈水波,若不考虑能量损失,水面为均匀介质,波源位于O点,水波在xOy水平面内传播,波面呈现为圆形。t=1s时刻,部分波面的分布情况如图乙所示,其中虚线表示波谷,实线表示相邻波峰。A处质点的振动图像如图丙所示,z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是(  ) A.水波的波长为2m B.水波的波速为1m/s C.t=3s时A处质点所受回复力最小 D.t=3s时B处质点处在平衡位置 【答案】B 【来源】2025届重庆市育才中学校高三下学期二模物理试题 【详解】A.由图乙,相邻波峰和波谷之间的距离为2m,则水波的波长,A错误; B.由图丙,A处质点的周期,则水波的波速为 B正确; C.当时,A处质点处于波谷位置,回复力最大,C错误; D.当时,B处质点处于波峰位置,D错误。 故选B。 19.介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动,产生的简谐横波沿x轴正方向传播,时刻传到L处,波形如图。下列描述处质点的振动图像是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【来源】2025届福建省三明市高三下学期三模物理试题 【详解】AB.从波形图可以看出,,时刻传到处,说明,简谐波沿x轴正向传播,根据波动和振动关系可知:在时刻处质点的运动方向和波源在时刻的运动方向相同是沿y轴的负方向的,即每一个质点的起振方向都是沿y轴的负方向的,故AB错误; CD. 由于,说明在的时间内处质点没有振动,所以在时刻处质点的振动时间是 即 即振动图像中时刻前有少于2个多于个的完整b波形,故C正确,D错误。 故选C。 20.如图所示的是两个单摆的振动图像,纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法正确的是(  ) A.时,两单摆的回复力最大 B.乙摆球在第1s末和第3s末速度相同 C.甲、乙两个摆的摆长之比为1∶4 D.甲摆球位移随时间变化的关系式为 【答案】C 【来源】2025天津市九校联考高三下学期模拟考试(二)物理试题 【详解】A.时,两单摆处于平衡位置,该位置的回复力为零,A错误; B.根据图像切线斜率表示速度可知乙摆球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反,B错误; C.由单摆的周期公式可知 得甲、乙两个摆的摆长之比为 C正确; D.由图可知,甲摆的振幅为,周期为,且零时刻位于平衡位置并开始向上运动,故甲摆球位移随时间变化的关系式为 D错误。 故选C。 21.一简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形图如图所示,坐标原点是质点A的平衡位置,其振幅为2cm,在时刻质点A的位移,已知该波在介质中传播速度下列说法正确的是(  ) A.时刻A质点的振动方向向下 B.该波的波长为4m C.时,的质点位于波峰 D.到时间内,的质点经过的路程为10cm 【答案】AB 【来源】2025届四川省成都市郫都区高三下学期三模物理试题 【详解】A.波沿x轴正方向传播,根据“同侧法”可知t=0时刻A质点的振动方向向下,故A正确; B.根据波形图可知 解得 故B正确; C.该波的周期为 时,的质点仍位于平衡位置,故C错误; D.到时间内,振动的时间 的质点经过的路程为 故D错误。 故选AB。 22.如图x轴的正、负半轴分别是两种弹性绳,两振源P、Q位于x轴上,所在位置的x坐标分别为-2m和4m。两振源同时在0时刻开始振动,t=1.5s时形成如图所示的波形。下列说法正确的是(  ) A.两列波的波长不同,所以两列波相遇的区域内各质点的振幅一直在变化 B.t=2.25s时原点处的质点位移为4cm C.t=4.25s,P、Q之间所有的质点位移均为0 D.t=3s时,P、Q之间有4处的位移大小为4cm 【答案】CD 【来源】2025届浙江省精诚联盟高三下学期二模物理试题 【详解】A.振源P产生的波的波速 振源P产生的波的频率 振源Q产生的波的波速 振源Q产生的波的频率 两列波的频率相同,相遇时会发生干涉,所以两列波相遇的区域内各质点的振幅一直不变,A错误; B. 振源P产生的波的第1个波峰传播的距离 振源Q产生的波的第1个波谷传播的距离 t=2.25s时,也就是再经过0.75s,振源P产生的波的第1个波峰与振源Q产生的波的第1个波谷在坐标原点相遇,此时位于坐标原点的质点的位移等于零,B错误; C. 振源P产生的波的第1个波峰先以1m/s的速度在负半轴传播0.75s,再以2m/s的速度在正半轴传播2s,传播的距离为 t=4.25s时,也就是再经过2.75s,振源P产生的波的第1个波峰恰好传播到Q的振源处。两列波的周期都是1s,t=1.5s时,Q波的振源处的质点在平衡位置向上振动,再经过2.75s,Q波的振源处的质点恰好位于波谷处,与振源P产生的波的第1个波峰恰好相遇,振动减弱,该处质点的位移等于零,那么从坐标原点到Q点之间的所有质点此时的位移均等于零; 振源Q产生的波的第1个波谷先以2m/s的速度在正半轴传播0.75s,再以1m/s的速度在负半轴传播2s,传播的距离为 t=4.25s时,也就是再经过2.75s,振源Q产生的波的第1个波谷恰好传播到P的振源处。两列波的周期都是1s,t=1.5s时,P波的振源处的质点在平衡位置向下振动,再经过2.75s,P波的振源处的质点恰好位于波峰处,与振源Q产生的波的第1个波谷恰好相遇,振动减弱,该处质点的位移等于零,那么从坐标原点到P点之间的所有质点此时的位移均等于零; 综上所述,t=4.25s,P、Q之间所有的质点位移均为0; D. 振源P产生的波的第1个波峰先以1m/s的速度在负半轴传播0.75s,再以2m/s的速度在正半轴传播0.75s,传播的距离为 t=3.0s时,也就是再经过1.5s,振源P产生的波的第1个波峰恰好传播到+1.5m处,那么振源P产生的波在坐标为+1.5m、-0.25m处是波峰,在坐标为+0.5m、-0.75m处是波谷; 振源Q产生的波的第1个波波谷先以2m/s的速度在正半轴传播0.75s,再以1m/s的速度在负半轴传播0.75s,传播的距离为 t=3.0s时,也就是再经过1.5s,振源Q产生的波的第1个波谷恰好传播到-0.75m处,那么振源Q产生的波在坐标为+1.5m、-0.25m处是波峰,在坐标为+0.5m、-0.75m处是波谷; 综上所述,t=3s时,P、Q之间有4处的位移大小为4cm,坐标是+1.5m、-0.25m处是波峰相遇点,位移为+4cm,坐标是+0.5m、-0.75m处波谷相遇点,位移是-4cm。D正确。 故选CD。 23.某水域剖面图,点O在两部分水面分界线上,两波源P、Q分别处于A、B两区域水面上的两点,以O点为坐标原点如图建立x轴,P与Q的坐标分别为x=-3m和x=3m。t=0时刻,两波源同时开始沿垂直x轴向水面上方做简谐振动。t=2s时,A区的波恰好传到分界线,此时两波源都刚好第4次回到平衡位置,t=3s时,B区的波也刚好传到分界面。已知A、B的振幅均为4cm,已知波速跟水深关系,h为两区域水的深度,g为重力加速度。不计波传播过程中的能量损失,则(  ) A.hA:hB=9:4 B.t=4.25s时刻,Q点经过平衡位置向上振动 C.经足够长时间,水面上(在x轴上)-3m<x<3m区间共有9个振动加强点 D.0-4s内x=1m的M点通过的路程为32cm 【答案】AC 【来源】2025届浙江省z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题 【详解】A.由题意可知,A区的波波速为 B区的波波速为 波速跟水深关系 整理可得 则 故A正确; B.由题意可知,两波的周期相等,设为,则 解得 A区的波传播到点需要的时间为 即时,A区的波还未传播到点,又因为 且B区的波开始向上振动,所以时刻点在正向最大位移处,故B错误; C.A区的波的波长为 B区的波的波长为 t=2s时,A区的波恰好传到分界线,则在间相等于在点和点有两个振动相同的波源,则在,,,,,5个振动加强点;t=3s时,B区的波也刚好传到分界面,则在间相等于在点和点有两个振动相同的波源,则在,,,3个振动加强点;由于t=3s时,B区的波也刚好传到分界面,且A区的波恰好穿过分界线一个波长,所以点即,也是振动加强点,故C正确; D.A区的波传播到M点所用的时间为 B区的波传播到M点所用的时间为 则内,M点振动时间为 则此时间内,M点的路程为 ,由C选项可知,M点为振动加强点,此时的振幅为 振动时间 则此时间内,M点的路程为 0-4s内x=1m的M点通过的路程为 故D错误。 故选AC。 24.一列沿x轴传播的简谐横波,在时刻的部分波形如图所示,其中质点a、c的平衡位置坐标分别为和,当时,质点a第一次回到平衡位置,且比质点c晚回到平衡位置。下列说法正确的是(  ) A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波的波长为0.6m C.该简谐横波的传播速度大小为0.12m/s D.0~15s内,质点b运动的路程为1m 【答案】CD 【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期5月联合模拟考试物理试题 【详解】A.由于质点a比质点c晚回到平衡位置,可知时刻,质点c沿y轴负方向振动,根据“同侧法”,可知该简谐横波沿x轴负方向传播,A错误; BC.由时,质点a第一次回到平衡位置,有 解得 有 解得 B错误,C正确; D.由图像可知,振幅 0~15s内,质点b运动的路程 D正确。 故选CD。 25.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速大小相同,图(a)为t=0时两列波的部分波形图,图(b)为x=0处质点参入乙波的振动图像。下列说法正确的是(    ) A.乙波周期为2s B.两列波的波速均为10cm/s C.t=0开始,乙波波谷到达x=0处最短时间为0.5s D.0~10s内,x=0处质点2次到达正向最大位移处 【答案】CD 【来源】2025届山东省济宁市高三下学期考前押题联合测试物理试题 【详解】ABC.由图a可知、。乙波形向左平移10cm,x=0处质点第一次到达波谷位时间最短为0.5s,所以波速为 则, 所以AB错误,C正确。 D.两列波的波峰同时传到x=0位置时,该处质点到达正向最大位移处,则(m=1、2、3...)、(n=0、1、2、3...) 令,可得,当m=1且n=0时,;当m=4且n=2时,,所以0~10s内,x=0处质点2次到达正向最大位移处,故D正确。 故选CD。 26.如图甲所示,太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动,一垂直于的弹性长绳与振子相连,沿绳方向为轴,沿弹簧轴线方向为轴,弹簧振子振动后,某时刻记为时刻,振子的位移随时间变化的关系式为,绳上产生一列沿轴传播的简谐横波,如图乙所示,实线为时刻绳子的波形,虚线为时刻绳子的波形,为绳上处的质点。求: (1)绳波的传播速度; (2)在时刻,质点所处位置的坐标。 【答案】(1) (2) 【来源】2025届山东省临沂市临沭县高三下学期三模物理试题 【详解】(1)振源在坐标原点,绳子上产生的波只能向右传播,由t0到t0+0.2s波传播的距离 则波速 (2)由题意得0.2s=nT+T() 则 已知振子的位移y随时间t变化的关系式为 所以在t0+1.0s时刻,质点P位移 质点P所处位置的坐标为(4,-0.1)。 27.某波源发出的简谐横波在均匀介质中沿传播路径上先后经过、两质点,其振动位移—时间图像如题图所示(实线表示,虚线表示)已知、两质点的平衡位置相距。 (1)以为单位,用正弦函数写出质点的振动方程(初相位在范围内); (2)求该简谐波的传播速度大小。 【答案】(1) (2) 【来源】2025届重庆市第八中学高三下学期三诊物理试卷 【详解】(1)由图可知,简谐振动的振幅 周期 故其角频率 设质点a的振动方程为 结合图像可知,时, 故有 解得 故质点a的振动方程为 (2)由于波由a传到b,由图像可知,传播的距离 解得 故该波的波速为 28.在海洋气象观测中,一列沿x轴传播的海浪(可视为简谐波)被监测站记录,t=0时刻的波形图如图甲所示,浮标P和Q分别位于和处。浮标P的振动图像如图乙所示。求: (1)海浪沿x轴传播的速度大小; (2)从t=0开始,浮标Q到达波峰的时间。 【答案】(1)12m/s (2) 【来源】2025届河北省石家庄市普通高中高三下学期教学质量检测(三)物理试卷 【详解】(1)由图乙可知,浮标P的振动周期T=1s 由图甲可知,波长λ=12m 根据波速、波长、周期的关系 代入数据解得v=12m/s (2)由图甲、乙可判断海浪沿x轴正向传播,传播距离Δx=(12n+2)m(n=0,1,2…) 浮标Q到达波峰的时间 解得 29.某科考队在水面上O点安装了一振动装置,可产生水波(可视为简谐横波)并在xOy平面内由O点向外传播。如图甲所示,t=0时刻,相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处,且实线圆处第一次出现波峰。已知质点M的坐标为(0cm,0.25cm),质点N的坐标为(1.0cm,)。如图乙所示为图甲中质点M的振动图像,z轴垂直于xOy平面,竖直向上为正方向。求: (1)质点M的振动方程; (2)波在水中的传播速度大小; (3)质点N第10次到达波峰的时刻。 【答案】(1) (2) (3) 【来源】2025届山东省济宁市高三下学期二模物理试题 【详解】(1)由图可得.. 所以M点的振动方程为 (2)由图可知该波波长,周期 则波速为 (3)当质点N第一次到达波峰时,波传播的距离为 传播的时间为 质点N第10次到达波峰的时刻为 30.如图(1)波浪机以恒定的振动周期在泳池较深的一端制造横波,小铭用频闪相机观察深水区的波形,发现照片中的波形始终没有变化。已知频闪相机每隔2s闪光一次,波浪机振动周期不小于频闪相机的闪光间隔。求: (1)波浪机的振动频率; (2)深水区的波长和波速大小; (3)小铭继续观察浅水区的波形,发现波长与水深有关,如图(2),波长发生了什么变化?这个变化可能是水深改变了波的什么物理量造成的? 【答案】(1) (2) (3)波长变化是由波速变化引起的,见解析 【来源】2025届广东省汕头市高三下学期二模物理试题 【详解】(1)由题可知,波浪机的振动周期 由 得波浪机的振动频率 (2)由图可知 得波长 由可得波速大小为 (3)波浪机振动周期恒定,波的频率不变,说明波长变化是由波速变化引起的,可能原因:水逐渐变浅,导致波速逐渐变小,从而造成波长逐渐变小。 / 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题15 机械振动和机械波 1.(2025·安徽·高考真题)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(  ) A.弹簧上形成的波是横波 B.推、拉弹簧的周期越小,波长越长 C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 2.(2025·云南·高考真题)如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻,波源开始振动产生简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则(  ) A.波速为 B.波源的平衡位置距离P点 C.时,波源处于平衡位置且向下运动 D.时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 3.(2025·海南·高考真题)如图所示,实线何虚线分别是沿着轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图,已知波的周期,则下列关于该列波说法正确的是(  ) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻,质点向下振动 4.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能满足以上描述的是(   ) A. B. C. D. 5.(2025·山东·高考真题)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波,振幅均为,波速均为,M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示,M、N的位移均为。下列说法正确的是(    ) A.甲波的周期为 B.乙波的波长为 C.时,M向y轴正方向运动 D.时,N向y轴负方向运动 6.(2025·河南·高考真题)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出等音。己知音和音所对应的频率分别为和,则(  ) A.在空气中传播时,音的波长大于音的 B.在空气中传播时,音的波速小于音的 C.由空气进入水中,音和音的频率都变大 D.由空气进入水中,音的波长改变量大于音的 7.(2025·浙江·高考真题)如图1所示,两波源和分别位于与处,以为边界,两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动,其振动图像相同,如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响,则(  ) A.时两列波开始相遇 B.在间波的波长为 C.两列波叠加稳定后,处的质点振动减弱 D.两列波叠加稳定后,在间共有7个加强点 8.(2025·广西·高考真题)如图所示,是时刻,两列横波的波形图,两列波的波速均为,传播方向相同,则 (1)求两列波的波长; (2)两列波叠加时,求此刻和处质点的位移; (3)求两列波各自的周期。 1.图甲是沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,P、Q是位于x轴上的两个质点,间距为3m,t=0时刻该波刚好传播到Q点,(,T为周期)时的波形图如图乙所示。下列选项正确的是(  ) A.该波的周期为4s B.该波的波速为6m/s C.x=0处质点的振动方程为 D.从t=0时刻开始,该波传至x=7m处所用的时间为0.4s 2.如图所示,x轴上位于10m、10m处有两个波源S1、S2,可形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波。t=0时刻,波源S1第一次位于波峰,波源S2刚开始起振。已知两个波源起振方向均沿y轴正方向,波速均为1m/s,波长均为4m,振幅分别为10cm、20cm。x轴上A点的位置坐标为1.5m,则(  ) A.t=2s时,平衡位置在S2处的质点移动到x=8m B.波源S1的振动周期为8s C.t=10s时,平衡位置在O处的质点的位移为10cm D.从该时刻开始,14s内A点走过的路程为20cm 3.上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨,有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动,振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是(  ) A.振动周期越来越小 B.t=4s时的动能为零 C.t=8s时沿x轴负方向运动 D.t=10s时加速度沿x轴负方向 4.波源O垂直于纸面做简谐运动,其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向,图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.该波的波速为25cm/s B.图乙可能为质点M的振动图像 C.t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同 D.t=0.10s时,质点M正垂直纸面向外运动 5.图甲为沿x轴正方向传播的某简谐波在时刻的波形图,P(图中未标出)是此波上的一个质点,图乙为P的振动图像,下列说法正确的是(  ) A.该列波的传播速度为 B.质点P的平衡位置可能位于处 C.质点P的平衡位置可能位于处 D.质点P在2s内沿x轴运动了10m 6.一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示,s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则平衡位置在m处的质点P下次到达波峰的时刻为(  ) A.s B.s C.s D.s 7.甲、乙两同学各用一只手握着水平轻绳的一端,上、下振动分别形成A、B两列绳波,在时刻的波形如图所示,此时,A波传播到P点,B波传播到Q点,绳上O点到P、Q的距离相等,则下列判断正确的是(    ) A.A波先传播到O点 B.两同学的手同时开始振动 C.两同学的手起振的方向均向上 D.两列波叠加后,O点为振动加强点 8.波源处于坐标原点的一机械波沿x轴正方向传播,质点P的坐标为,质点Q的坐标为,质点P、Q的振动图像分别如图(a)(b)所示,时刻,质点P、Q间只有一个波峰,下列说法正确的是(  ) A.该机械波的波长为12m B.该机械波的波速是3m/s C.时,质点P在平衡位置向上振动 D.该机械波在0~5 s时间内传播的距离是5m 9.在2024年巴黎奥运会中,中国艺术体操队夺得集体全能项目金牌。图示为艺术体操运动员舞动的彩带在某时刻形成的波形(波形在竖直平面内且可视为正弦波),以该时刻为计时起点,竖直向上为正方向,彩带上P质点的振动图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 10.一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示,P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点,质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s,则下列说法正确的是(  ) A.该波沿x轴负方向传播 B.该波的振幅是40cm C.t=0s时,质点Q正在做加速运动 D.t=1s时,质点P刚好运动到x=4m处 11.一列简谐横波沿轴正向传播,波的振幅为,a、b是平衡位置分别在,处的两个质点, 时刻,两质点所在位置及振动方向如图所示,已知从图示时刻,质点经过第一次到达波峰,则下列判断正确的是(  ) A.质点振动的频率为 B.波传播的速度大小为 C.时刻,两个质点的速度相同 D.当质点到达波峰时,质点到达平衡位置 12.如图所示,小球在竖直平面内的摆动可视为简谐运动,振动周期为0.6s,图示的位置为小球运动过程的最左侧位置。现每隔0.2s记录一次小球的位置,则一个周期内所记录的小球位置可能是(  ) A. B. C. D. 13.(24-25高三下·湖南怀化多校联考·三模)将一石子扔进平静的水平面上,以石子所在水平面位置为坐标原点并开始计时,时,第一次形成如图所示的部分波形,点的横坐标为3.5m,已知坐标原点处的水波起振方向竖直向下,则(  ) A.时,点振动方向竖直向下 B.该机械波的波长为2.5m C.该机械波的波速为2.25m/s D.该机械波的周期为1.125s 14.我国的YLC-2E型反隐形S波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机,堪称隐形战斗机的克星,它标志着我国雷达研究又创新高。一列S波在t=0时刻的波形图如图所示,P、Q是波上的两个质点,该波沿x轴正方向传播,经过时间t0,质点Q第一次到达波谷。则质点P在下列哪个时刻位于波谷的位置(  ) A. B. C. D. 15.一列简谐横波沿x轴传播,波速为2m/s,振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图,从此时开始计时,P点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.该横波波源的平衡位置在x=0处 B.0.75s时刻P点速度达到最大 C.从波源开始振动到P点开始振动,波源处质点通过的路程为35cm D.从图甲时刻开始,波向前传播5m的时间内,P点通过的路程为50cm 16.水面有相距较近的甲、乙两个波源,时刻,甲、乙两个波源同时开始振动,甲、乙的振动图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.甲波源形成的机械波传播速度大 B.甲、乙波源形成的机械波的周期之比为2∶1 C.甲、乙波源形成的机械波在相遇区域会产生稳定的干涉现象 D.甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2 17.一列简谐横波沿x轴传播,波源位于原点O且从t=0时刻开始振动。在t=0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x=14 m处,波形如图所示。质点P的平衡位置位于x=8 m处。下列说法正确的是(  ) A.质点P开始振动后在1 s内沿x轴正方向传播40 m B.质点Q的振动方程为y=2sin cm C.t=0.5 s时,质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动 D.质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是4 m/s 18.如题图甲所示,某水上游乐场最新引入了一种创新型水上蹦床设施,游客在蹦床上规律地跳动时,水面被激出一圈圈水波,若不考虑能量损失,水面为均匀介质,波源位于O点,水波在xOy水平面内传播,波面呈现为圆形。t=1s时刻,部分波面的分布情况如图乙所示,其中虚线表示波谷,实线表示相邻波峰。A处质点的振动图像如图丙所示,z轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是(  ) A.水波的波长为2m B.水波的波速为1m/s C.t=3s时A处质点所受回复力最小 D.t=3s时B处质点处在平衡位置 19.介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动,产生的简谐横波沿x轴正方向传播,时刻传到L处,波形如图。下列描述处质点的振动图像是(  ) A. B. C. D. 20.如图所示的是两个单摆的振动图像,纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法正确的是(  ) A.时,两单摆的回复力最大 B.乙摆球在第1s末和第3s末速度相同 C.甲、乙两个摆的摆长之比为1∶4 D.甲摆球位移随时间变化的关系式为 21.一简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形图如图所示,坐标原点是质点A的平衡位置,其振幅为2cm,在时刻质点A的位移,已知该波在介质中传播速度下列说法正确的是(  ) A.时刻A质点的振动方向向下 B.该波的波长为4m C.时,的质点位于波峰 D.到时间内,的质点经过的路程为10cm 22.如图x轴的正、负半轴分别是两种弹性绳,两振源P、Q位于x轴上,所在位置的x坐标分别为-2m和4m。两振源同时在0时刻开始振动,t=1.5s时形成如图所示的波形。下列说法正确的是(  ) A.两列波的波长不同,所以两列波相遇的区域内各质点的振幅一直在变化 B.t=2.25s时原点处的质点位移为4cm C.t=4.25s,P、Q之间所有的质点位移均为0 D.t=3s时,P、Q之间有4处的位移大小为4cm 23.某水域剖面图,点O在两部分水面分界线上,两波源P、Q分别处于A、B两区域水面上的两点,以O点为坐标原点如图建立x轴,P与Q的坐标分别为x=-3m和x=3m。t=0时刻,两波源同时开始沿垂直x轴向水面上方做简谐振动。t=2s时,A区的波恰好传到分界线,此时两波源都刚好第4次回到平衡位置,t=3s时,B区的波也刚好传到分界面。已知A、B的振幅均为4cm,已知波速跟水深关系,h为两区域水的深度,g为重力加速度。不计波传播过程中的能量损失,则(  ) A.hA:hB=9:4 B.t=4.25s时刻,Q点经过平衡位置向上振动 C.经足够长时间,水面上(在x轴上)-3m<x<3m区间共有9个振动加强点 D.0-4s内x=1m的M点通过的路程为32cm 24.一列沿x轴传播的简谐横波,在时刻的部分波形如图所示,其中质点a、c的平衡位置坐标分别为和,当时,质点a第一次回到平衡位置,且比质点c晚回到平衡位置。下列说法正确的是(  ) A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波的波长为0.6m C.该简谐横波的传播速度大小为0.12m/s D.0~15s内,质点b运动的路程为1m 25.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速大小相同,图(a)为t=0时两列波的部分波形图,图(b)为x=0处质点参入乙波的振动图像。下列说法正确的是(    ) A.乙波周期为2s B.两列波的波速均为10cm/s C.t=0开始,乙波波谷到达x=0处最短时间为0.5s D.0~10s内,x=0处质点2次到达正向最大位移处 26.如图甲所示,太空舱中弹簧振子沿轴线自由振动,一垂直于的弹性长绳与振子相连,沿绳方向为轴,沿弹簧轴线方向为轴,弹簧振子振动后,某时刻记为时刻,振子的位移随时间变化的关系式为,绳上产生一列沿轴传播的简谐横波,如图乙所示,实线为时刻绳子的波形,虚线为时刻绳子的波形,为绳上处的质点。求: (1)绳波的传播速度; (2)在时刻,质点所处位置的坐标。 27.某波源发出的简谐横波在均匀介质中沿传播路径上先后经过、两质点,其振动位移—时间图像如题图所示(实线表示,虚线表示)已知、两质点的平衡位置相距。 (1)以为单位,用正弦函数写出质点的振动方程(初相位在范围内); (2)求该简谐波的传播速度大小。 28.在海洋气象观测中,一列沿x轴传播的海浪(可视为简谐波)被监测站记录,t=0时刻的波形图如图甲所示,浮标P和Q分别位于和处。浮标P的振动图像如图乙所示。求: (1)海浪沿x轴传播的速度大小; (2)从t=0开始,浮标Q到达波峰的时间。 29.某科考队在水面上O点安装了一振动装置,可产生水波(可视为简谐横波)并在xOy平面内由O点向外传播。如图甲所示,t=0时刻,相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处,且实线圆处第一次出现波峰。已知质点M的坐标为(0cm,0.25cm),质点N的坐标为(1.0cm,)。如图乙所示为图甲中质点M的振动图像,z轴垂直于xOy平面,竖直向上为正方向。求: (1)质点M的振动方程; (2)波在水中的传播速度大小; (3)质点N第10次到达波峰的时刻。 30.如图(1)波浪机以恒定的振动周期在泳池较深的一端制造横波,小铭用频闪相机观察深水区的波形,发现照片中的波形始终没有变化。已知频闪相机每隔2s闪光一次,波浪机振动周期不小于频闪相机的闪光间隔。求: (1)波浪机的振动频率; (2)深水区的波长和波速大小; (3)小铭继续观察浅水区的波形,发现波长与水深有关,如图(2),波长发生了什么变化?这个变化可能是水深改变了波的什么物理量造成的? / 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题15 机械振动和机械波(全国通用)-【好题汇编】2025年高考物理真题分类汇编
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