专题精准强化13 机械振动与机械波-【创新教程】2026年高考物理大二轮专题增分方案课时作业

丨物理 ⑧错题序号： 专题精准强化13 机械振动与机械波 @错因分析： (建议用时：40分钟) [A组基础达标练] 4.(2025·辽宁高三模拟) y/m 1.(多选)(2025·河南卷，8)贾湖骨笛是河南博 如图所示，在2Oy平面 物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”.其 内有两个沿之轴方向 中一支骨笛可以发出A、B、C6、D6、E6等 (垂直Oy平面)做简谐 2 音.已知A音和D音所对应的频率分别为 运动的点波源S1(1,0) 880Hz和1175Hz,则 () 和S2(4,0),振动方程分 0 234x/m A.在空气中传播时，A音的波长大于D6音 别为=Asin(u十受》 2 的波长 B.在空气中传播时，A音的波速小于Ds音 两列波的波速均为1m/s,两列波在点B(2.5, 的波速 3)和点C(4,4)相遇时，分别引起B、C处质点 C.由空气进人水中，A音和D6音的频率都 的振动总是相互 ( ) 变大 A.加强、加强 B.减弱、减弱 D.由空气进入水中，A音的波长改变量大于 C.加强、减弱 D.减弱、加强 D6音波长改变量 5.(2025·重庆名校联盟联考)如图甲所示，轻质 2.(2024·湖南卷，2)如图，健身者在公园以每分 弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端 钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自 连接一质量为m的物块，物块在竖直向下的 右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的 压力F的作用下保持静止.t=0时，撤去压力 简谐横波.长绳上A、B两点平衡位置相距6 F,物块在竖直方向做简谐振动，取竖直向上 m,t。时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者 为正方向，弹簧振子的振动图像如图乙所示. 之间还有一个波谷.下列说法正确的是( 弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,F= 2mg.以下说法正确的是 ( A.波长为3m B.波速为12m/s 1400000000 0.2 0.40.6 0:8t/s C.to+0.25s时刻，B点速度为0 甲 乙 D.to+0.50s时刻，A点速度为0 3.(2025·海南统考一模)一列简谐横波沿x轴 A.弹簧振子的振幅为3mg 传播，图甲是t=2s时刻该简谐横波的波形 B.弹簧振子的频率为2.5Hz 图：图乙是平衡位置在x=3m处的质点P的 C.t=0.2s时，物块的加速度最大 振动图像，下列说法正确的是 D.t=0.4s到t=0.6s的时间内，物块加速度 ↑y/cm y/cm 10 10 和速度方向相同 6.(2025·河北张家口模拟预测)如 /5x/m t/s 图所示，一根长为(、粗细均匀且横 -10 截面积为S的木筷下端绕几圈铁 甲 丝，竖直浮在较大装有水的容器 A.简谐横波沿x轴正方向传播 中.现把木筷往上提起一小段距离 B.简谐横波的频率为2Hz 后放手，木筷就在水中上下做简谐 C.简谐横波的波速为1m/s 振动.已知铁丝与木筷总质量为mo,木筷与铁 D.t=1.5s时质点P在波峰 丝整体的等效密度为p1,水的密度为p2.简谐 ·180 专题精准强化 运动的周期公式T=2元 ,其中k是回复力 A质点a位于平衡位置上方且位移大于号 与位移的比例系数，m为系统的质量.当地重 B.质点口位于平衡位置上方且位移小于号 力加速度为g.忽略铁丝的体积，则该系统振 动的周期为 ( C.质点a在0时刻位置的左侧子A处 A.T=2x B.T=2元 pal olg D.质点a在0时刻位置的右侧子入处 C.T=27 P2gS mo D.T=2元 mo [B组创新应用练] NPIgS 10.(多选)(2025·山东卷，9)均匀介质中分别沿 7.(2025·浙江湖州二模)如图甲，小球在光滑球 x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振 面上的A、B之间来回运动.t=0时刻将小球 幅均为2cm,波速均为1m/s,M、V为介质中 从A点由静止释放，球面对小球的支持力大 小F随时间t变化的曲线如图乙，若弧长AB 的质点.t=0时刻的波形图如图所示，M、N 远小于半径，则 ) 的位移均为1cm.下列说法正确的是() 0 ↑ycm ↑F/N 0.510 0.495-- x/m 0 0.2T0.4πt/s 甲 乙 A.甲波的周期为6s A.小球运动的周期为0.2πs B.乙波的波长为6m B.光滑球面的半径为0.1m C.t=6s时，M向y轴正方向运动 C.小球的质量为0.05kg D.小球的最大速度约为0.10m/s D.t=6s时，N向y轴负方向运动 11.(2025·湖南永州模拟)“地震预警”是指在地 8.(2025·海南海口一模)如图所示，实线和虚线 分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1=0 震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前， 和t2=0.45s时刻的波形图，0时刻x=2m处 向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从 的质点沿一y方向运动.该波 ) 而实现预警.科研机构对波的特性展开研究， ↑y/cm 某机械波沿x轴传播，图甲为t=0.6s时的 波动图像，图乙为x=5m处A质点的振动图 像，此时P、Q两质点的位移均为一1cm,下 456x/m 列说法正确的是 y/cm y/cm A.沿x轴正方向传播 31101 202 x/m d921518×01s B.波长为2m C.周期可能为0.4s D.传播的速度大小可能为15.6m/s 父 9.(2025·江苏南通市海门 A.这列波沿x轴正方向传播 区高三期末)如图所示 B.P质点的振动方程为y=2sin +晋)m 一列简谐横波向左传播， 振幅为A,周期为T,波长 C.t=0.6s时，P、Q两质点加速度大小相同， 为入，已知t=0时刻介质中a质点的位移为 方向相反 会则在T时刻 D.从t=0.6s开始经过0.3s,P、Q两质点 经过的路程相等 ·181 丨物理 12.(2025·石家庄市高三质量检测)一列简谐横 13.(2025·广西卷，13)某乐器发出频率为两倍 波沿直线水平向右传播，依次经过该直线上 关系的两个纯音（简谐声波），其波形叠加后 平衡位置相距9m的a、b两质点，t=0时刻 呈现一种周期性变化.图甲和图乙分别为同 振动刚好传到b点，两质点的振动图像如图 一 时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的 所示 波形图，图中的坐标原点位于同一质点处，声 y/cm 速为340m/s. 15 a 1.0 4t/s 0 02040.608102日146182.0x/m -15 图甲 (1)求这列简谐波的波速； +μm (2)若该简谐波的波长入>10m,从振动刚传 1o 到b点时开始计时，请写出b点右侧18m处 002040.6/0.8021416820m c点的振动方程. -1.0 图乙 (1)从图中读出这两列波的波长， (2)该时刻这两列波叠加，分别求x=0和a =0.375m处的质点在该时刻偏离平衡位置 的位移 (3)求这两列波叠加后的周期。 ·182·丨物理 克服安培力做功的平均功率P=W生' 7.C[小球在一个周期内两次经过最低点，根据图乙可 知，小球的运动周期为0.4πs,故A错误；小球在光滑球 联立可得p'=mg(L1十L,) 4L9 面上微简谐运动，根据单摆周期公式T=2√ ,式中 答案：1) 2是 的1即为光滑球面的半径R,代入数据可得R==0.4m, (3)见解析 g 故B错误；设小球在光滑球面上最高，点时与其做圆周运 专题精准强化13 动的圆心连线与竖直方向的夹角为日，小球到达最低点 时的速度的最大值为v,则在最高点有mgcos日=F1,在 1.AD[声音在相同介质中的传播速度相同，因此A和 D。的传搐速度相同，B错误；由入=T=二可知，A的 最低点有F,一mg=mR,从最高点到最低点由动能定 波长大于D的波长，A正确： 理有mgR·(1-cos)=2m0,其中F1=0.495N,F 由空气进入水中，频率不发生变化，C错误： 空气申二子在水中=号 =0.510N,联立以上各式解得m=0,05kg,0= m/s, 5 故C正确，D错误. 其中声音的速度只与介质有关，即在水中它们的速度大 8.D[根据同侧法可判断该波沿x轴负方向传播，故A错 小也一样，则可得到波长的改变量为△以=心”，可知频 误；由波形图可知波长为4m,故B错误；根据波形图的 f 率越小其对应的波长改变量越大，D正确.] 周期性可得=-4=（子+n）Tm=0,12,3…) D[由题意知AB的平衡位置之间的距离x三号=6m 解得T= 4m千3s(n=0,1,2,3,…),当n=0时，解得T= 1.8 解得X=4m,A锈误：效源的振功频率为了=需H:= 0.6s;当n=1时，解得T=0.26s,故C错误；波的传播 m/s(n=0,1,2,3,…),当n= 1Hz,则波速v=λf=4m/s,B错误：质，点的振动周期T 递度为v=产=204+3》 9 =1s,0.25s=子，B点在，+0.259时刻运动至年街位 0时，解得u=6.7m/s;当n=1时，解得w=15.6m/s,故D 正确.门 置，位移为0，速度最大，C错误0.50s=2,A点在t。十 9.A[由于波向左传播，质点Q正处于位移为分的位置向 0.50s时刻运动至波峰，位移最大，速度为0，D正确.] 上振动，由于越远离平衡位置速度越小，因此再次回到 3.A[由乙图可知，t=2s时刻质点P在平衡位置且沿y轴 位移为号时的时间将大于子工，则在子T时质点口还浸 正方向振动，根据波形平移法可知简谐横波沿x轴正方向 传播，故A正确；由乙图可知，简谐横波的周期为2s,则频 有回到位移为号的位置，所以在}T时刻质点a位于平 率为∫=个=2 1Hz,故B错误；由甲图可知波长为4m, 衡位置上方且位移大于号，A项正确，B项错误：质点不 则简谐横泼的波建为=产=号ms=2m/s,故C错 随波迁移，C、D项错误.门 10.BD根据题图可知甲波的波长入甲=4m, 误；由乙图可知，t=1.5s时质点P在波谷，故D错误.门 根据入p=T甲，可得T甲=4s,A错误； 4.D[因为B,点距两波源距离一样，而两波源的相位相 设N左边在平衡位置的质，点与N质点平衡位置的距 反，所以在B处叠加总是相互减弱.由振动方程可知，周 离为x, 期为T=2红=2s,波长为入=T=2m,C距两波源的距 2πx -cm, π 根据题图结合1cm=2sinX 离差为△：=1m=之入，而两波源的相位相反，所以在C 入七 又6m-2m-2.x=2, 点振动总是加强.故选D. 可得x=0.5m,入2=6m,B正确； 5.D[物块在振动过程中回复力为零的位置为平衡位置， 由题知，在平衡位置弹簧弹力等于物块重力mg,则弹簧 =6s时即经过T?十号，结合同侧法可知M向y抽 回复力为F=2mg:剥弹务振子的振幅为A=号- 负方向运动，C错误： k 同理根据A2=T之，可得T:=6s, A错误；由弹簧振子的振动图像知周期为T=0.8s,弹 根据同侧法可知t=0时V向y轴负方向运动，t=6s 时即经过时间T:,N仍向y轴负方向运动，D正确.] 簧振子的频率为∫=示=1.25Hz,B错误；t=0.2s= 11.B[由乙图可知，在t=0.6s时，A质，点正在沿y轴负 子T时，物块处于平衡位置，物块的回复力最小，加速度 方向运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴负方向传播， 故A错误；设P质，点的振动方程为y=Asin(wt十p),而 最小，C错误；t=0.4s到t=0.6s的时间内，物块由最 高点到平衡位置，速度由0变化到最大，速度方向指向平 a=9-号nds=受adA=2em,将1=06sy 衡位置，回复力指向平衡位置，故物块加速度和速度方 =-1cm代入解得9=吾或号，因=0时刻，质点卫 向相同，D正确.门 6.C[平衡时，有mg=F字=P2gSh,取向下为正，向下移 沿十y方向运动，故取9一否，图此P质点的振动方程 动位移为x时，浮力增大了△F浮=PgSx,木筷就在水中 上下做简谐振动，所以F▣=一△F浮=一凸gSx=一kx, 为y=2sin(1+晋）cm,故B正确：2=0.65时，质点 /7o 可得k=PgS,孩系统振动的周期为T=2rE P、Q点在x轴下方，加速度方向都沿y轴正方向，P、Q 两质，点位移相同，加速度大小相同，故C错误；波向x 轴负方向传播可知t=0.6s时质，点P在x轴下方并向 2故C三商，D特误：由题知m-A,代入可 y轴负方向减速运动，Q在x轴下方并向y轴正方向加 ,故A、B错误.] 得T-=2pg 连运动，又0.38=千，所以从1=0.65开始经过0.3s, P、Q两质点经过的路程不相等，故D错误.] ·298. 答案精析 12.解析：(1)由振动图像可知，t=0 4.D[激光在不同介质中传播时，其频率不变，故A.B错 时刻a在正向最大位移处，b在平 衡位置且向下振动，则其可能的 误；根据sinC=,甲的折射率比乙的折射率大，则用 n 波形图如图所示 乙时全反射临界角大，故C错误，D正确.门 根据波的周期性可得 5.D[设标准平面的玻璃晶之间的夹角为日，由空气薄膜 (a+子）以=9mn=01,2,3. 的千涉条件可知aALm0=合，由题设条件，则有m0- 。), 由图像知T=4s, DP,联立解得DD益故D正隐] 则=÷=4nm/sn=0123, 9 6.C「如图所示，由几何关系可知 0为45°，故CD长度为√2R,所以 (2)若心10m,由(+)A=9m可知， 正方形总长度为8√2R;全反射 的临界角为sinC=1≤sin45, A n=0,λ=12m, n 波速u=分=3m/s, 故折射率n≥√2，可能是1.5.因 简谐波传到c点用时=18 此传播时间为t=三=82R 3 s=6s, n 则c点的振动方程为 y=15sin[受t-)+x]em≥6s, 8W②Rm≥16R,故C正确.] y=0(t<6s). 7.A[由题意可知当屏上无光，点时，光线从隔板射到空气 上时发生了全发射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板 答案：(14n93m/s(n=0,1,2,3.… 再射到空气时发生了折射，可知从出现亮，点到亮点消 (2)见解析 失，容器旋转日满足2日=w△t,光线能透过液体和隔板从 空气中射出时，即出现亮点时，可知光线在空气中的入 13.解析：(1)根据波长的定义及两列波的波动图可知入1= 射角为日时，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板 0.5m,λ2=1m: (2)由波动图可知在x=0m处两列波均处于波峰处，工 和液体界面，有sin2=n sin C n =0的处质，点位移x1=A十A=2cm, 在x=0.375m处，对于第一列波有x=0.375m= 在隔板和空气界面n= sinC,解得n,= 1 1 sin uxt 2 8.AB[作出光路如图所示，由对 对于第二列淀有x=0,375m=是， 称性及光路可逆可知，第一次折 射的折射角为30°，则由折射定 在x=0.375m处质点的位移 律可知n=sini=sin45° sin sin 302 故A正确；由几何关系可知，光线 (3)对于第一列波有T=立=0,5s 第一次从玻璃球内出射时相对于 =340s=680, 射入玻璃球的光线的偏向角为α 2(i一r)=30°，故B正确：光线从A,点进入及第一次从A点 对于第二列波有T=告=0s=2T: 射出时在玻璃球中传播的距离为s=3×2Rc0s30°= 故这两列波叠加后的周期为340 45√厄cm,在玻璃球中运动的速度为u=C,可得经过A,点 n 答案：(1)入1=0.5m,入2=1m, 从玻璃球内折射回空气的光在玻璃球内的传播时间为t= 2 三=3X10s,故C错误；只要入射角和折射角不变，路程5 (2)2cm cm 2 就不变，时间也不变，故D错误.门 (3品 9.BD[根据题图可知，两单色光在CD边上的入射角相 同，Q光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可知 专题精准强化14 a光的折射率大，若a光是绿光，则b光不可能是紫光， 1.B[蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A 故A错误；由于α光的折射率大，则在材料中的速度小， 错误；在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传 发生全发射的临界角小，入射点上移，a光先消失，故B 播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的 正确，C错误：根据sinC三，有sinC。=,元，sinC= 电磁波频率，所以蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的 电磁波波长短，故B正确；两束蓝牙通信的电磁波若频 ⊥，设CD=L,发生全发射时根据数学知识有tanC。 率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误；蓝牙通 信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误.] 产，lanC,=2,可得CD边上a,b两光能精出部分的长 2.D[立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为 偏振片，戴着立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏 √n-1 ，故D正确.门 幕，左镜片明亮，右镜片暗，根据偏振原理可知将手机屏 度的比值为工 -1 幕旋转90度后左镜片变暗，右镜片变亮.] 10.ACD[由临界角与折射率的关 A -,0 3.C[因为n>E可得临界角simC=1<是=2 1110、 ”=,脚C 系可知sinC= 元=3=8> <45,因射到B点的光线的入射角为a=180°，45 子A正确；如国甲所示，在直角 2 67.5°>C,可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上 三角形ABO中，由几何关系有 的光线的入射角为B>45>C, 可知光线2会发生全反射.] 0m竖m 2 ·299·