专题15 机械振动与机械波(江苏专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)高考1年模拟物理真题分类汇编
2025-07-24
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2份
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26页
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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) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.83 MB |
| 发布时间 | 2025-07-24 |
| 更新时间 | 2025-08-14 |
| 作者 | 学科网物理精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53195144.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题15 机械振动与机械波
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 机械振动
2025、2021
近五年“机械振动与机械波”模块考查显示出“机械振动”与“机械波”轮动出现的特征,两者均为重要考点但直接命题频次相对适中。“机械振动”核心在于理解简谐运动的特征及单摆周期公式的应用;“机械波”重点在于波动图像的理解、波速-波长-频率关系的运用、以及波的现象。侧重考查对核心概念的辨析、对振动和波动图像的解读能力、以及利用基本公式进行定性分析或简单定量计算(如周期、波速、波长)。未来趋势预计将维持对振动与波的基础性考查,情境设计更趋前沿化和实际化,强化对图像信息的深度挖掘和物理模型的建立,并可能深化对波动特性(干涉加强减弱条件、衍射明显条件)的理解与应用,要求考生在具体科技或生活情境中清晰辨析振动系统与波动过程、准确运用核心规律进行推理分析,进一步突出空间想象能力和模型化思维的核心素养。
考点2 机械波
2024
考点01 机械振动
1.(2025·江苏·高考)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小物块,物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞,不计空气阻力,则( )
A.释放瞬间,物块加速度为零
B.物块和木箱最终仍有相对运动
C.木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D.物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,释放时,物块与木箱发生相对滑动,且有摩擦力,根据牛顿第二定律可知释放时物块加速度不为0,故A错误;
B.由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动,所以弹簧的弹性势能会减少,直到弹簧的最大弹力满足以下分析的:设物块与木箱之间的最大静摩擦力为,物块质量为,对物块根据牛顿第二定律,设木箱质量为,对物块与木箱整体,根据牛顿第二定律,可得,即弹簧的最大弹力减小到后,二者一起做简谐运动,故B错误;
C.根据AB选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前,有相对滑动,木箱第一次到达最右端时,物块速度不为零,故C错误;
D.开始滑块的加速度向右,物块与滑块第一次共速前,物块相对滑块向左运动,受到向右的摩擦力,共速前二者有相对滑动,摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力,保持不变,故D正确。
故选D。
2.(2021·江苏·高考)如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为,则P做简谐运动的表达式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由图可知,影子P做简谐运动的振幅为,以向上为正方向,设P的振动方程为
由图可知,当时,P的位移为,代入振动方程解得,则P做简谐运动的表达式为
故B正确,ACD错误。
故选B。
考点02 机械波
3.(2024·江苏·高考)水槽中平静的水面上漂着两片小纸屑、。如图所示,O、A、B在一条直线上,OA=2AB,时刻开始用笔尖周期性地轻点水面O点,t1时刻观察到开始振动,B开始振动的时刻为( )
A.t1 B. C.2t1 D.
【答案】B
【详解】机械波的波速不变,设OA=2AB=2L,故可得,可得,故可得B振动的时刻为
故选B。
1.(2025·江苏苏州·三模)向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,可大致描述水波通过孔A和B后传播情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题图可知,孔A跟波长相比相差不多,因此,从孔A传出的波有明显的衍射现象;孔B跟波长相比相差较大,因此,从孔B传出的波无明显的衍射现象。在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的;而从孔B传出的波只沿直线传播。
故选A。
2.(2025·江苏苏州·三模)将一小球可视为质点悬挂于O点,拉开一个小角度后静止释放,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球质量越大,摆动周期越小
B.拉开角度越小,摆动周期越小
C.小球摆动过程中机械能守恒
D.摆动过程中,绳的拉力与重力的合力充当回复力
【答案】C
【详解】AB.根据单摆周期公式,可知摆动周期与小球质量和拉开角度无关,故AB错误;
C.小球摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D.摆动过程中,重力的切向分力提供回复力,故D错误。
故选C。
3.(2025·江苏泰州姜堰区·二模)深海探测中发现一种水母通过伞状体收缩产生机械波,从而获得推进力,假设伞状体边缘某质点的振动产生的横波沿伞状体径向匀速传播,某时刻第一次形成了如图所示的波形,则下列说法正确的是( )
A.此时点向下运动
B.该波的波长逐渐减小
C.该波的频率逐渐减小
D.点的起始振动方向是向下的
【答案】B
【详解】A.波向右传播,根据同侧法可知,此时点向上运动,选项A错误;
B.波前时先形成得波,手附近时后形成得波,因此波长逐渐减小,选项B正确;
C.因波的波速不变,根据可知该波的频率逐渐变大,选项C错误;
D.根据波形图,最右侧点起振方向向上,可知点的起始振动方向是向上的,选项D错误。
故选B。
4.(2025·江苏苏锡常镇·二模)如图所示为干涉型消声器的结构图,声波达到管道A点时,分成两列声波,分别沿半圆管道和直管道传播,在点相遇,因干涉而相消。声波的波长为,则两点距离可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】两列波在B点相遇时因干涉而相消,则这两列声波由A点传播到B点的路程差满足(其中n=0,1,2,……),即(其中n=0,1,2,……),当时,
故选D。
5.(2025·江苏南京·二模)如图,某同学利用一半径R较大的固定光滑圆弧槽和一直径为d的刚性小球来测定当地的重力加速度。已知小球的运动为简谐运动.下列说法正确的是( )
A.应从小球处于最高点开始计时
B.从不同高度释放,小球的周期不同
C.若将n次全振动误记为n−1次,重力加速度的测量值将偏小
D.小球经过最低点时加速度为零
【答案】C
【详解】A.在简谐运动中,通常选择平衡位置作为计时起点,此时速度最大,便于测量。最高点速度为零,不是最佳的计时起点,A错误;
B.对于简谐运动,周期 只与系统的固有性质(如摆长、重力加速度)有关,与振幅(即释放高度)无关,因此从不同高度释放,小球的周期相同,B错误;
C.根据单摆运动的周期公式,若将次全振动误记为次,会使小球运动周期偏大,重力加速度的测量值偏小,C正确;
D.在简谐运动中,小球绕点做圆周运动,小球在最低点时速度最大,但加速度不为零,方向指向点,D错误。
故选C。
6.(2025·江苏南通如皋·二模)某些手机有降噪麦克风。如图所示,降噪麦克风产生与环境噪音振幅相同、相位相反的降噪声波,与噪音叠加从而实现降噪效果。下列说法中正确的是( )
A.降噪声波、环境噪声的波速不同
B.降噪声波、环境噪声的频率不同
C.点的位移和速度均为零,是振动减弱点
D.再经过四分之一周期,点是振动加强点
【答案】C
【详解】ABC.由题图可知,降噪声波与环境声波波长相等,在同一种介质中传播速度相等,由
可知频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波振幅相同、相位相反,所以振动减弱,起到降噪作用,P点振动减弱,其位移和速度均为零,故C正确;AB错误;
D.由前面选项分析可知,P点为振动减弱点,再经过四分之一周期P点振动仍然是减弱,故D错误。
故选C。
7.(2025·江苏盐城中学·三模)下列说法中正确的是( )
A.当观察者与波源发生相对运动时,接收到波的频率与波源发出的频率一定不同
B.在波的干涉中,振动加强点的位移始终最大
C.干涉和衍射是波所特有的现象
D.机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度也增大
【答案】C
【详解】A.当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率增加,反之,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率减小,而当沿着波源做圆周运动时, 他们的间距没有变化,接收到波的频率与波源发出的频率相等,故A错误;
B.在波的干涉中,振动加强点是振幅变大,不是位移始终最大,故B错误;
C.干涉和衍射是波所特有的现象,故C正确;
D.机械波的传播速度只与介质有关,与频率无关,故D错误。
故选C。
8.(2025·江苏扬州·考前调研)一列横波某时刻的波形如图甲所示,波沿x轴正方向传播,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像,则( )
A.图乙是K点的振动图像 B.图乙是L点的振动图像
C.M点在图甲时刻速度最大 D.L点经时间运动到N点
【答案】B
【详解】AB.根据图乙可知,质点在t=0时刻从平衡位置向上振动;因为简谐横波是沿x轴正方向传播的,根据同侧法可知,图乙为L点的振动图像,故A错误,B正确;
C.图甲中的时刻,M点在负向最大位移的位置,速度为零,故C错误;
D.质点并不随着机械波的传播而发生迁移,故D错误。
故选B。
9.(2025·江苏南通·四模)如图所示,小球M用细线悬于定点O,小球N位于O点;将小球M拉离平衡位置P少许,同时将两球由静止释放,不计空气阻力.则( )
A.球M先到达P点
B.球M、N同时到达P点
C.适当调整球M释放位置,两球可能在P点相遇
D.适当提高球N释放高度,两球可能在P点相遇
【答案】D
【详解】M做单摆运动,第一次到达P点的时间为,N做自由落体运动,运动到P点的时间为,显然,即N球先到达P点,故若适当提高球N释放高度,两球可能在P点相遇。
故选D。
10.(2025·江苏苏州八校·三模)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
【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.(2025·江苏南通如皋·三模)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
【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。
12.(2025·江苏苏锡常镇·二模补偿训练)振动和波存在于我们生活的方方面面,如图所示关于下列几幅图片描绘的情景分析不正确的是( )
A.图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B.图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越短效果越好
C.图丙在发射载人宇宙飞船时,火箭要产生较强的超低频振动,由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成人体器官的损伤
D.图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍
【答案】B
【详解】A.根据多普勒效应,甲救护车向右运动的过程中,A人听到警笛声的频率增大,B人听到警笛声的频率减小,A、B两人听到警笛声的频率不同,故A正确;
B.障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多,波将发生明显的衍射现象,图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越长效果越好,故B错误;
C.图丙在发射载人宇宙飞船时,火箭要产生较强的超低频振动,由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成人体器官的损伤,故C正确;
D.根据波的干涉原理知,波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
13.(2025·江苏·调研)如图甲所示,在均匀介质中有A、B和C三点,,,。时,位于A、B处的两列横波波源同时开始振动,振动图像分别如图乙中实线、虚线所示,振动方向与平面ABC垂直,已知波长为。则质点C的振动图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图乙可知周期,则波速为,波从A传播到C点的时间,波从B传播到C点的时间,则所以内质点C没振动,内质点C仅参与A处波源的振动,起振方向是y轴正方向,2.5s时回到平衡位置向y轴负方向振动,此时波源B的振动刚传播到C点,向y轴正方向振动,两列波叠加,振动减弱,振幅为,故C正确,ABD错误。
故选C。
14.(2025·江苏泰州·四调)一列沿水平向左传播的纵波,某时刻波的图像如图所示,该时刻质点P( )
A.振动方向向左 B.速度增大
C.加速度方向向右 D.加速度增大
【答案】D
【详解】A.图像可知该时刻质点P振动方向向右,故A错误;
B.该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动,速度减小,故B错误;
C.该时刻质点P位移为负值向右,加速度方向向左,故C错误;
D.该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动,位移增大,加速度增大,故D正确。
故选D。
15.(2025·江苏宿迁·考前模拟)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,此时质点a沿y轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.质点c沿y轴正方向运动
C.质点b将比质点c先回到平衡位置
D.质点b的加速度比质点c的大
【答案】C
【详解】A.此时a质点的振动方向沿轴正方向,根据同侧法可知波沿轴正方向传播,故A错误;
B.同理,根据同侧法可知此时c质点沿轴负方向运动,故B错误;
C.同理,根据同侧法可知此时b质点沿轴正方向运动,结合B选项分析可知b质点将比c质点先回到平衡位置,故C正确;
D.此时质点b位移的大小比质点c位移的大小小,根据(x为质点位移),所以此时b质点的加速度大小比c质点的小,故D错误。
故选C。
16.(2025·江苏宿迁·考前模拟)如图所示,光滑斜面体固定在地面上。先后用原长相同、劲度系数不同的轻质弹簧将小球与斜面顶端的挡板相连接,让小球从弹簧原长处自由释放。整个过程弹簧均在弹性限度内,则( )
A.弹簧劲度系数越大,小球运动到最低点的时间越长
B.弹簧劲度系数越大,小球运动过程中最大速度越大
C.弹簧劲度系数越小,小球运动到最低点时弹簧的弹性势能越大
D.弹簧劲度系数越小,小球运动到最低点时的重力势能越大
【答案】C
【详解】A.可以判断倾斜弹簧振子做的是简谐运动,根据,可知弹簧劲度系数越大,周期越短,可知小球运动到最低点的时间越短,故A错误;
B.小球合力为0时,速度最大,则有(为斜面倾角),整理得,可知弹簧劲度系数越大,振子的振幅越小,振子与弹簧构成的系统的能量越小,故小球运动过程中最大速度越小,故B错误;
C.根据,弹簧劲度系数越小,振子的振幅越大,系统的能量越大,小球运动到最低点时弹簧的弹性势能越大,故C正确;
D.由C选项可知,弹簧劲度系数越小,振子的振幅越大,则小球运动到最低点时的重力势能越小,故D错误。
故选C。
17.(2025·江苏苏州·三模)图甲是某科技馆的一件名为“最速降线”的展品,在高度差一定的不同光滑轨道中,小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。轨道Ⅰ的末端与水平面相切,如图乙所示,将相同的小球a和b分别从Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M同时静止释放,则小球a先到达终点N;并且发现小球a从Ⅰ轨道的不同位置静止释放,到达末端的时间都相同。现将小球a和b同时从起点M静止释放,下列说法正确的是( )
A.小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度大
B.从起点到终点,两球的动量变化量相同
C.若在两球释放的同时,将小球c平抛恰好也落在N点,三个球相比仍是a先到达
D.若轨道不光滑且与两球滑动摩擦因数相同,小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度小
【答案】D
【详解】A、对小球,由M到N过程,根据动能定理可得,故小球沿两轨道运动到N点时的速度大小相等,A错误;
B、由于两小球到达N点时速度方向不同,故从起点到终点,两球的动量变化量不同,故B错误;
C、由于小球a从Ⅰ轨道的不同位置静止释放,到达末端的时间都相同,故小球a在Ⅰ轨道的运动可视为一个摆长特别大的单摆运动的一部分,小球a从M到N运动时间,小球b从M到N的运动时间为,则有,解得,若在两球释放的同时,将小球c平抛恰好也落在N点,则有,解得,其中为所对的圆周角,由于R很大,小球a做单摆运动,故,故可知,即三个球相比,c先到达N点,故C错误;
D、若轨道不光滑且与两球滑动摩擦因数相同,由于小球a运动过程克服阻力做功更多,因此小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度小,故D正确。
故选D。
18.(24-25高三下·江苏沭阳高级中学·调研)图为一沿x轴正向传播的简谐横波时刻的波形图,P0~P9是波上一系列质点,相邻两点平衡位置间距离为a。已知波的周期为T,振幅为A,则( )
A.时,质点P0向y轴负方向运动
B.时,质点P4的速度最大
C.时,质点P3和P5的相位相同
D.时间内质点P2通过的路程为2A
【答案】D
【详解】A.由图可知,在时刻波刚好传播到质点,因波沿x轴正方向传播,根据“上下坡”法,可知此时质点沿y轴正方向运动,因所有质点的起振方向相同,所以在t=0时刻质点P0沿y轴正方向运动,故A错误;
B.在时刻质点P4位于正的最大位移处,速度为零,故B错误;
C.根据“上下坡”法,可知在时刻质点P3沿y轴负方向运动,质点P5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,在时刻质点P2前面,波传播了半个波长,刚好到质点,即质点P2振动了半个周期,所以时间内质点P2通过的路程为2A,故D正确。
故选D。
19.(2025·江苏泰州·模拟预测)某人握着绳子的左端上下做简谐运动,t=0时刻,绳波的波形如图所示,a、b为绳中的两个质点。下列说法正确的是( )
A.该绳波为纵波
B.若手振动加快,b质点的起振时刻不变
C.a质点的振动加速度正在增大
D.a质点的振动速度正在减小
【答案】B
【详解】A.该绳波振动方向与传播方向垂直,则该绳波为横波,故A错误;
B.绳波的波速取决于张力和线性密度等,与振动频率无关,若波源振动加快,频率增大,波长变短,波速不变,则b质点的起振时刻不变,故B正确;
CD.根据同侧法可知,此时a质点向下振动,越接近平衡位置,质点的振动速度越大,加速度越小,则a质点的振动速度正在增大,加速度减小,故CD错误。
故选B。
20.(2025·江苏G4联考·阶段调研)两列机械波在同种介质中相向而行,P、Q为两列波的波源,某时刻的波形如图所示,已知波源P产生的波传播速度为10m/s,下列判断正确的是( )
A.两波源P、Q的起振方向相同
B.波源Q振动的频率为0.4Hz
C.x=0处质点振动稳定后的振幅为45cm
D.波源Q产生的波更容易发生明显衍射
【答案】C
【详解】A.波源的起振方向与波最前端质点的起振方向相同,从波形图中可看出波源P产生的波起振方向沿y轴负方向,波源Q产生的波起振方向沿y轴正方向,方向相反,A错误;
B.如图可知波源Q产生的波波长为,已知波在同种均匀介质中传播速度相同,所以,可得周期为,频率为,B错误;
C.由于这两列波的波长相等,波速相等,所以频率也相等,这两列波能发生干涉,由于x=0处质点到这两列波最前端的距离差为2m,等于半波长的整数倍,所以x=0处质点为振动加强点,振幅为,C正确;
D.这两列波的波长相同,所以这两列波发生衍射的难易程度相同,D错误。
故选C。
21.(2025·江苏·一模)一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0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,下列说法不正确的是( )
A.该波的波速为1.0m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反
D.t=1.5s时介质中质点b的速率为0
【答案】B
【详解】A.由图可知波长为λ=2m,则该波的波速为,故A正确,不符合题意;
B.此时介质中质点b向y轴负方向运动,根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播,故B错误,符合题意;
C.由于质点a和质点c之间的距离为半个波长,则质点a和质点c的振动完全相反,所以t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反,故C正确,不符合题意;
D.t=0时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动,则t=1.5s时,质点b刚好处于波峰位置,此时质点b的速率为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
22.(2025·江苏连云港·一模)如图所示,一列水波沿箭头方向在深度不同的水域传播时,在交界面处将发生折射,水域越深,波长越长。下列说法正确的是( )
A.区域I为深水区 B.折射后波长变长
C.折射后频率变大 D.折射后波速不变
【答案】A
【详解】AB.由图可知水波在区域I传播时波长较长,折射后波长变短,则区域I为深水区,故A正确,B错误;
CD.波的频率由波源决定,与介质无关,所以折射后频率不变,根据,可知折射后波速变小,故CD错误。
故选A。
23.(2025·江苏新高考基地学校·期初质量监测)如图,甲(实线)、乙(虚线)两列机械波在同一均匀介质中相向传播,某时刻,两列波各自的第一个波峰恰同时到达A位置。若甲、乙两波的周期分别为、,传播速度分别、,则( )
A. B.
C.A点始终是振动加强点 D.两列波波源的起振方向均向上
【答案】D
【详解】B.机械波的传播速度由介质决定,两列机械波在同一均匀介质中传播,则有,故B错误;
A.根据图像可知,波传播速度,结合上述有,故A错误;
C.结合上述可知,两列波传播的周期不相等,即频率不相等,两列波不能够发生稳定的干涉,即不能够认为A点始终是振动加强点,故C错误;
D.根据同侧法可知,图示时刻两列波的波前的起振方向均向上,可知,两列波波源的起振方向均向上,故D正确。
故选D。
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专题15 机械振动与机械波
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 机械振动
2025、2021
近五年“机械振动与机械波”模块考查显示出“机械振动”与“机械波”轮动出现的特征,两者均为重要考点但直接命题频次相对适中。“机械振动”核心在于理解简谐运动的特征及单摆周期公式的应用;“机械波”重点在于波动图像的理解、波速-波长-频率关系的运用、以及波的现象。侧重考查对核心概念的辨析、对振动和波动图像的解读能力、以及利用基本公式进行定性分析或简单定量计算(如周期、波速、波长)。未来趋势预计将维持对振动与波的基础性考查,情境设计更趋前沿化和实际化,强化对图像信息的深度挖掘和物理模型的建立,并可能深化对波动特性(干涉加强减弱条件、衍射明显条件)的理解与应用,要求考生在具体科技或生活情境中清晰辨析振动系统与波动过程、准确运用核心规律进行推理分析,进一步突出空间想象能力和模型化思维的核心素养。
考点2 机械波
2024
考点01 机械振动
1.(2025·江苏·高考)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小物块,物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞,不计空气阻力,则( )
A.释放瞬间,物块加速度为零
B.物块和木箱最终仍有相对运动
C.木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D.物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
2.(2021·江苏·高考)如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为,则P做简谐运动的表达式为( )
A.
B.
C.
D.
考点02 机械波
3.(2024·江苏·高考)水槽中平静的水面上漂着两片小纸屑、。如图所示,O、A、B在一条直线上,OA=2AB,时刻开始用笔尖周期性地轻点水面O点,t1时刻观察到开始振动,B开始振动的时刻为( )
A.t1 B. C.2t1 D.
1.(2025·江苏苏州·三模)向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,可大致描述水波通过孔A和B后传播情况的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·江苏苏州·三模)将一小球可视为质点悬挂于O点,拉开一个小角度后静止释放,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球质量越大,摆动周期越小
B.拉开角度越小,摆动周期越小
C.小球摆动过程中机械能守恒
D.摆动过程中,绳的拉力与重力的合力充当回复力
3.(2025·江苏泰州姜堰区·二模)深海探测中发现一种水母通过伞状体收缩产生机械波,从而获得推进力,假设伞状体边缘某质点的振动产生的横波沿伞状体径向匀速传播,某时刻第一次形成了如图所示的波形,则下列说法正确的是( )
A.此时点向下运动
B.该波的波长逐渐减小
C.该波的频率逐渐减小
D.点的起始振动方向是向下的
4.(2025·江苏苏锡常镇·二模)如图所示为干涉型消声器的结构图,声波达到管道A点时,分成两列声波,分别沿半圆管道和直管道传播,在点相遇,因干涉而相消。声波的波长为,则两点距离可能为( )
A. B.
C. D.
5.(2025·江苏南京·二模)如图,某同学利用一半径R较大的固定光滑圆弧槽和一直径为d的刚性小球来测定当地的重力加速度。已知小球的运动为简谐运动.下列说法正确的是( )
A.应从小球处于最高点开始计时
B.从不同高度释放,小球的周期不同
C.若将n次全振动误记为n−1次,重力加速度的测量值将偏小
D.小球经过最低点时加速度为零
6.(2025·江苏南通如皋·二模)某些手机有降噪麦克风。如图所示,降噪麦克风产生与环境噪音振幅相同、相位相反的降噪声波,与噪音叠加从而实现降噪效果。下列说法中正确的是( )
A.降噪声波、环境噪声的波速不同
B.降噪声波、环境噪声的频率不同
C.点的位移和速度均为零,是振动减弱点
D.再经过四分之一周期,点是振动加强点
7.(2025·江苏盐城中学·三模)下列说法中正确的是( )
A.当观察者与波源发生相对运动时,接收到波的频率与波源发出的频率一定不同
B.在波的干涉中,振动加强点的位移始终最大
C.干涉和衍射是波所特有的现象
D.机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度也增大
8.(2025·江苏扬州·考前调研)一列横波某时刻的波形如图甲所示,波沿x轴正方向传播,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像,则( )
A.图乙是K点的振动图像 B.图乙是L点的振动图像
C.M点在图甲时刻速度最大 D.L点经时间运动到N点
9.(2025·江苏南通·四模)如图所示,小球M用细线悬于定点O,小球N位于O点;将小球M拉离平衡位置P少许,同时将两球由静止释放,不计空气阻力.则( )
A.球M先到达P点
B.球M、N同时到达P点
C.适当调整球M释放位置,两球可能在P点相遇
D.适当提高球N释放高度,两球可能在P点相遇
10.(2025·江苏苏州八校·三模)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.(2025·江苏南通如皋·三模)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.
12.(2025·江苏苏锡常镇·二模补偿训练)振动和波存在于我们生活的方方面面,如图所示关于下列几幅图片描绘的情景分析不正确的是( )
A.图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B.图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越短效果越好
C.图丙在发射载人宇宙飞船时,火箭要产生较强的超低频振动,由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成人体器官的损伤
D.图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍
13.(2025·江苏·调研)如图甲所示,在均匀介质中有A、B和C三点,,,。时,位于A、B处的两列横波波源同时开始振动,振动图像分别如图乙中实线、虚线所示,振动方向与平面ABC垂直,已知波长为。则质点C的振动图像为( )
A. B.
C. D.
14.(2025·江苏泰州·四调)一列沿水平向左传播的纵波,某时刻波的图像如图所示,该时刻质点P( )
A.振动方向向左 B.速度增大
C.加速度方向向右 D.加速度增大
15.(2025·江苏宿迁·考前模拟)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,此时质点a沿y轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.质点c沿y轴正方向运动
C.质点b将比质点c先回到平衡位置
D.质点b的加速度比质点c的大
16.(2025·江苏宿迁·考前模拟)如图所示,光滑斜面体固定在地面上。先后用原长相同、劲度系数不同的轻质弹簧将小球与斜面顶端的挡板相连接,让小球从弹簧原长处自由释放。整个过程弹簧均在弹性限度内,则( )
A.弹簧劲度系数越大,小球运动到最低点的时间越长
B.弹簧劲度系数越大,小球运动过程中最大速度越大
C.弹簧劲度系数越小,小球运动到最低点时弹簧的弹性势能越大
D.弹簧劲度系数越小,小球运动到最低点时的重力势能越大
17.(2025·江苏苏州·三模)图甲是某科技馆的一件名为“最速降线”的展品,在高度差一定的不同光滑轨道中,小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。轨道Ⅰ的末端与水平面相切,如图乙所示,将相同的小球a和b分别从Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M同时静止释放,则小球a先到达终点N;并且发现小球a从Ⅰ轨道的不同位置静止释放,到达末端的时间都相同。现将小球a和b同时从起点M静止释放,下列说法正确的是( )
A.小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度大
B.从起点到终点,两球的动量变化量相同
C.若在两球释放的同时,将小球c平抛恰好也落在N点,三个球相比仍是a先到达
D.若轨道不光滑且与两球滑动摩擦因数相同,小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度小
18.(24-25高三下·江苏沭阳高级中学·调研)图为一沿x轴正向传播的简谐横波时刻的波形图,P0~P9是波上一系列质点,相邻两点平衡位置间距离为a。已知波的周期为T,振幅为A,则( )
A.时,质点P0向y轴负方向运动
B.时,质点P4的速度最大
C.时,质点P3和P5的相位相同
D.时间内质点P2通过的路程为2A
19.(2025·江苏泰州·模拟预测)某人握着绳子的左端上下做简谐运动,t=0时刻,绳波的波形如图所示,a、b为绳中的两个质点。下列说法正确的是( )
A.该绳波为纵波
B.若手振动加快,b质点的起振时刻不变
C.a质点的振动加速度正在增大
D.a质点的振动速度正在减小
20.(2025·江苏G4联考·阶段调研)两列机械波在同种介质中相向而行,P、Q为两列波的波源,某时刻的波形如图所示,已知波源P产生的波传播速度为10m/s,下列判断正确的是( )
A.两波源P、Q的起振方向相同
B.波源Q振动的频率为0.4Hz
C.x=0处质点振动稳定后的振幅为45cm
D.波源Q产生的波更容易发生明显衍射
21.(2025·江苏·一模)一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0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,下列说法不正确的是( )
A.该波的波速为1.0m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反
D.t=1.5s时介质中质点b的速率为0
22.(2025·江苏连云港·一模)如图所示,一列水波沿箭头方向在深度不同的水域传播时,在交界面处将发生折射,水域越深,波长越长。下列说法正确的是( )
A.区域I为深水区 B.折射后波长变长
C.折射后频率变大 D.折射后波速不变
23.(2025·江苏新高考基地学校·期初质量监测)如图,甲(实线)、乙(虚线)两列机械波在同一均匀介质中相向传播,某时刻,两列波各自的第一个波峰恰同时到达A位置。若甲、乙两波的周期分别为、,传播速度分别、,则( )
A. B.
C.A点始终是振动加强点 D.两列波波源的起振方向均向上
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