专题01 机械振动和机械波（期末真题汇编，安徽专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦机械振动和机械波专题，汇编安徽多校高二期末真题，以地震预警、5G信号等真实情境考查核心知识，层次分明。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|23题|机械振动（振动图像、周期、振幅）、机械波（波速、传播方向、干涉衍射）|结合战绳健身、地震预警等情境，如第10题用“战绳”模型考波的传播；第12题对比5G与4G信号衍射| |非选择|2题|单摆实验（周期、拉力）、波的计算（周期、路程）|第9题结合力传感器数据考单摆周期与速度，第25题通过地震横波考波速与路程，综合实验与计算|

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题01 机械振动和机械波 ☆2大高频考点概览 考点01机械振动 考点02机械波 目地城烤点01 机械振动 1.(24-25高二下·安徽合肥第七中学期末)如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的 A、B两点。己知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的3倍，质点经过A点时开 始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是() A B 2L 2L A.3-i,3tB.3-i,5t 2L12 C.5+1'51 2L2 D.3+1,7 2.(24-25高二下·安徽宿州第二中学期末)如图所示为甲、乙两弹簧振子的振动图像，由图像可知，下列说 法正确的是() ◆x/cm 10 5 0 -5 0.5 -10 A.甲、乙两弹簧振子的振动频率之比为2：1 B.甲、乙两弹簧振子的速度方向总是相同 C.甲的加速度为零时，乙的加速度也为零 D.甲的速度为零时，乙的速度也为零 3.(24-25高二下·安徽江淮协作区·期末)水面某处有一个做简谐运动的振动源O,以O为坐标原点，在水面 内建立平面直角坐标系xOy,如图甲所示，点MN、P、Q的坐标已经标出。t=0时刻振动源开始振动 (振动方向垂直于水面)，振动源的振动图像如图乙所示，t=1s时，点P开始振动，t=1.5s时，点Q第 次到达波峰。下列说法正确的是() 1/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 y/m Q(0,2.5) N O P(2,0)x/m (-1,0) TM(0,-1.5) 图甲 图乙 A.波速大小为1m/s B.振动源的振动周期为1s C.点MN的振动方向始终相反 D.t=2s时，点M处于波谷位置 4.(24-25高二下·安徽江淮协作区·期末)如图，光滑水平面上，一小球在弹簧弹力作用下做简谐运动，振幅 为A。若仅将小球做简谐运动的振幅改为2A,与原来的简谐运动相比，下列说法正确的是() 00000000000Q A.小球的最大动能变为原来的2倍 B.弹簧的最大弹性势能变为原来的2倍 C.简谐运动的周期变为原来的2倍 D.小球经过平衡位置的速度大小变为原来的2倍 5.(24-25高二下·安徽毫州期末)光滑水平地面上，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块P连接，以弹 簧原长位置为坐标原点O,水平向右为正方向。从图甲所示位置开始计时，P的加速度随时间变化关系图 像如图乙所示，则P的速度V、位移x、回复力F随时间t变化图像可能正确的是() 0 图甲 图乙 2/11 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 6.(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟期末)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述 正确的是() ◆x/cm 5 6 t/s A.t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B.t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C.t=3s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 D.1=4s时，振子的速度为正，加速度为正的最大值 7.(24-25高二下·安徽六安期末)如图所示，物块M与叠放在一起，以O为平衡位置，在Qb之间做简谐 振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法 正确的是() 米x/m m >t/s M t T -A A.在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 B.两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m,则M的振幅不变 C.在4~2时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 3/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 T D.从：时刻开始计时，接下来4内，两物块通过的路程为A 8.(24-25高二下·安徽六安第一中学·期末)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x-图像.已知轻杆在竖直面内长 0.lm,电动机转速为l2r/min.该振动的圆频率和光点在l2.5s内通过的路程分别为() 轻杆 紫外光笔 感光纸」 A.0.2rad/s,1.0m B.0.2rad/s,1.25m c.1.26rad/s,1.0m D.1.26rad/s,1.25m 9.(24-25高二下安徽黄山期末)如图甲，O点为单摆的固定悬点，用力传感器测量细线拉力。现将摆球拉 到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示 细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中(=0为摆球从A点开始运动的时刻（重力加速度为 8,不计空气阻力)。请回答以下问题（用8、4、FB表示）： AF/N F (●A (甲) (乙) (1)单摆的周期为 (2)摆球的质量为 (3)摆球在B点时速度大小为 目地城道点02 机械波 4/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 10.(24-25高二下·安徽芜湖期末)“战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机 械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿x轴传播的一 列简谐波在t0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上x=15cm和x=45cm处的两质点，其中图乙为质 点P的振动图像，下列说法正确的是() ◆/cm y/cm 1530456075x/cm 5/(×102s) 10 A.该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B.016s时刻，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 C.质点P经0.01s的时间将沿x轴方向移动15cm D.该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 11.(24-25高二下·安徽马鞍山期末)一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形图如图甲所示，P、Q是 介质中平衡位置分别为x=0.5m及x=2m的两个质点，质点2的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是 () y/cm ◆y/cm 8 0 0 23 4 x/m 234t/s 甲 乙 A.此列波沿x轴负方向传播 B.质点Q在4s内沿x轴传播的距离为4m C.t=2.5s时，P质点沿y轴负方向振动 D.t=2.5s时，2质点的位移为4cm 12.(24-25高二下·安徽蚌埠期末)第五代移动通信系统(5G)能更好的为客户提供各种通信及信息服务。 5G信号的常用频段范围是3.30×10°~6.00×10Hz,4G信号的常用频段范围是1.88×10°~2.64×10Hz,下列 关于电磁波的叙述正确的是() A.电磁波是纵波，不能产生偏振现象 B.5G网比4G网传输数据快，是因为5G信号在真空中传播速度更快 C.遇到相同的障碍物发生衍射时，4G信号比5G信号衍射现象更明显 5/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 D.5G信号与4G信号相遇可能发生稳定的干涉现象 13.(2425高二下·安徽江淮协作区·期末)（多选）水面某处有一个做简谐运动的振动源0，以0为坐标原 点，在水面内建立平面直角坐标系xOy,如图甲所示，M、N、P、Q的坐标已经标出。t=0时刻振动 源开始振动（振动方向垂直于水面），振动源的振动图像如图乙所示，t=1s时，点P开始振动，=1.5s 时，点Q第一次到达波峰。下列说法正确的是() ↑ym 2(0,2.5) NO P(2,0)xm (-1,0) M(0,-1.5) 图甲 图乙 A.波速大小为1m/5 B.振动源的振动周期为1s C.点MN的振动方向始终相反 D.t=1.5s时，点M处于波谷位置 14.(24-25高二下·安徽滁州如图为一设备检测到的超声波在某种介质中传播的图像，己知超声波在该介 质内的传播速度大小为1200ms，此刻质点A正在向下振动。下列说法正确的是() ◆y/mm 0 x/mm 6 1012 A.超声波沿x轴正方向传播 B.超声波的频率为2.4×10Hz C.该时刻质点A、B的加速度相同 D.质点B在此后的1×104s内运动的路程为0.16m 15.(24-25高二下·安徽黄山期末)（多选）进入2025年以来，全国多地发生地震，其中在西藏日喀则市定 日县发生的6.8级地震，造成95人遇难、130人受伤，国家地震局建议在手机中设置“地震预警”。“地 震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通 知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲所示，己知P点是平 衡位置在x=0处的质点，9点的平衡位置坐标为x=15m,以此时刻作为计时起点，质点Q振动的a-t图 像如图乙所示。则下列说法正确的是() 6/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 个y/cm 叫(ms2) 10 am 0 x/m t/s 甲 A.该地震横波沿x轴正方向传播 B.该地震横波的传播波速为9m/s C.t=5s时，质点Q振动到波峰 D.0~5s质点P所走的路程等于50cm 16.(24-25高二下·安徽六安第一中学·期末)2024年9月18日20时08分，安徽合肥市肥东县发生4.7级地 震，震源深度12千米，震中位于北纬31.98度，东经117.60度，很多居民的手机都收到了“地震预警”， 而“地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警 报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，一列简谐横波在0时刻的波形如图甲 所示，质点P、Q在x轴上的位置为xp=1m和xe3m,从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说 法正确的是( 6 y/cm /em 程中距你45干米 x/m 多ts 02 0.4 0.6 △路和 A.该波沿x轴正向传播 B.t0.25s时，9质点的位移为5V2m C.此后P、Q两点速度大小始终相等 D.若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为5Hz 17.(24-25高二下·安徽阜阳期末)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，图1是=1s时该波的波形 图，质点A的平衡位置为x=1m,图2是x=0处质点的振动图像。则下列说法正确的是() y/m y/m 5 x/m 图1 图2 7/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.该简谐波的波速为1.25m/s B.经过1s质点A沿x轴向右运动1m的距离 C.1s时质点A的振动方向沿y轴负方向 D.t=0s时质点A处于波谷 18.(2425高二下·安徽毫州期末)一列简谐横波沿术轴传播，t=0时刻部分波形图如图甲所示，此时质点 M的振动方向沿y轴正方向。经过0.6s，部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是() y/cm y/cm 0 M 4 x/m x/m 图甲 图乙 A.该波可能沿x轴负方向传播 B.该波的波速可能为10m/s C.0-0.6s质点M振动的路程一定为10cm D.若此波遇到宽度为10m的障碍物，不能发生衍射现象 19.(24-25高二下·安徽六安·期末)如图，甲为一列简谐横波在=0时刻的波形图，乙为x=2m处质点从此刻 开始计时的振动图像，下列说法正确的是() y/cm ◆ylcm x/m A.此列波沿x轴负向传播 B.t=0.5s时，x=lm处质点的位移为0.5m C.t=1.5s时，x=lm处质点的位移为4W2cm D.x=0.5m处质点比x=1m处质点振动相位滞后4 20.(24-25高二下·安徽合肥合肥一六八中学期末)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x= 2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的方程为y=10sin(5πt)cm。下列说法正确的是() 8/11 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 y/cm◆ 10 12 /456x/m -10 A.这列波的振幅为20cm B.这列波的波速为10m/ C.这列波沿x轴负方向传播 D.t=0.2s时P点位于波峰 21.(24-25高二下·安徽合肥第七中学期末)（多选）两位同学分别在两端抖动水平细绳，形成甲、乙两列 简谐横波。已知甲、乙两波源相距12.5m,甲、乙两列波的波速均为1.0ms,周期为2=27=2s,距离 乙波源6的质点O处标记一个红色点。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时，下列说法正确 的是( A.甲乙两列波的波长之比为甲：2=1：2 B.在图示时刻，质点P向上振动，质点Q向下振动 C.t=3s时，质点O开始向上振动 D.t=5s时，质点O到达波峰位置 22.(24-25高二下·安徽县中联盟期末)（多选）如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.4s时 刻的波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是() y/cm y/cm x/m 甲 A.该波的波长为8m B.该波可以与另一列频率为5z的波发生稳定的干涉 C.波在传播过程中遇到160m大小的障碍物能发生明显的衍射 9/11 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 D.该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s 23.(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟期末)如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在 某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是() y/cm y/cm 02 0.30.40.5x/m 甲 乙 A.该波的传播速度为2m/s B.再经过0.3s,乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向 C.从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m D.当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动 24.(24-25高二下·安徽合肥第七中学·期末)如图1所示，在均匀介质中A、B两点处有两波源，其中 x4=-2m,x8=10m,这两波源的频率、振动方向、步调均一致，两波源的振动图像如图2所示，产生的 简谐横波在某一平面内传播，t=5s时简谐横波B传播到实线圆面处。在该平面内，还存在M、N、P、Q 四点，如图3所示，其中xw=2m,M0=4√7m,MN4m,则t=8s时，MPQ连接的边框上的振动加强 点个数正确的是() x/cm 20 A 0 t/s -20 12 16x/m 3 6 -2048位i6m 2 ---p 图1 图2 图3 A.2个 B.4个 C.6个 D.8个 25.(24-25高二下安徽蚌埠期末)一列横波沿x轴正方向传播，t0时刻波刚传播到x=16m处的a点，t6s 时，质点4第一次到达波谷，求： ◆y/cm a 6 /m (1)这列横波的周期和波速大小： 10111 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (2)020s内，质点a运动的总路程。 11/11 专题01 机械振动和机械波 2大高频考点概览 考点01 机械振动 考点02 机械波 地 城 考点01 机械振动 1．(24-25高二下·安徽合肥第七中学·期末)如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（　　） A．，3t B．，5t C．，t D．，t 【答案】C 【详解】AB．若平衡位置在A的左侧，根据题意有， 由于A、B两点相距L，则有 解得 以平衡位置为起点，以向右运动为正方向，则振动方程为 则有， 由于质点经过A点时开始计时，时刻第二次经过B点，解得 解得，故AB错误； CD．若平衡位置在AB之间，根据题意有， 由于A、B两点相距L，则有 解得 以平衡位置为起点，以向右运动为正方向，则振动方程为 则有， 由于质点经过A点时开始计时，时刻第二次经过B点，解得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·安徽宿州第二中学·期末)如图所示为甲、乙两弹簧振子的振动图像，由图像可知，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两弹簧振子的振动频率之比为2：1 B．甲、乙两弹簧振子的速度方向总是相同 C．甲的加速度为零时，乙的加速度也为零 D．甲的速度为零时，乙的速度也为零 【答案】C 【详解】D．振子在最大位移处时速度最小为零，在平衡位置时速度最大，由图示图像可知，甲在最大位移处速度为零时，乙在平衡位置，速度最大，故D错误； C．振子在平衡位置时加速度为0，由图示图像可知，甲在平衡位置时乙也在平衡位置，则甲的加速度为零时，乙的加速度也为零，故C正确； A．由图示图像可知，甲的周期，乙的周期，振子的频率 则，故A错误； B．图像的斜率代表速度，可知甲、乙两弹簧振子的速度方向并非总是相同，故B错误。 故选C。 3．(24-25高二下·安徽江淮协作区·期末)水面某处有一个做简谐运动的振动源O，以O为坐标原点，在水面内建立平面直角坐标系xOy，如图甲所示，点M、N、P、Q的坐标已经标出。时刻振动源开始振动（振动方向垂直于水面），振动源的振动图像如图乙所示，时，点P开始振动，时，点Q第一次到达波峰。下列说法正确的是（　　） A．波速大小为1m/s B．振动源的振动周期为1s C．点M、N的振动方向始终相反 D．时，点M处于波谷位置 【答案】B 【详解】A．由题意可知，波速，故A错误； B．波传播到Q处的时间为 时Q第一次到达波峰，根据图乙可知，波的起振向上，所以这段时间Q振动了，所以周期，故B正确； C．波长 M、N与波源的距离差，所以点M、N的振动方向不是始终相反，故C错误； D．时，波传播到处，再经过 第一次处于波谷位置，此后每经一个周期，再次处于波谷位置，所以时，点M不是处于波谷位置，故D错误。 故选B。 4．(24-25高二下·安徽江淮协作区·期末)如图，光滑水平面上，一小球在弹簧弹力作用下做简谐运动，振幅为A。若仅将小球做简谐运动的振幅改为2A，与原来的简谐运动相比，下列说法正确的是（　　） A．小球的最大动能变为原来的2倍 B．弹簧的最大弹性势能变为原来的2倍 C．简谐运动的周期变为原来的2倍 D．小球经过平衡位置的速度大小变为原来的2倍 【答案】D 【详解】ABD．小球由最大位移处运动到平衡位置时，对小球，弹簧弹力做功等于其在平衡位置的动能 若振幅改为原来2倍，最大弹性势能和最大动能均为原来4倍，最大速度为原来2倍，故AB错误，D正确； C．周期与振幅无关，与小球质量和弹簧劲度系数有关，故周期不变，故C错误。 故选D。 5．(24-25高二下·安徽亳州·期末)光滑水平地面上，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块P连接，以弹簧原长位置为坐标原点，水平向右为正方向。从图甲所示位置开始计时，P的加速度随时间变化关系图像如图乙所示，则P的速度、位移、回复力随时间变化图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．由图乙可知，时刻P沿x轴负方向运动，所以P的速度为负值，且正在减小，故A正确，B错误； C．位移定义为平衡位置指向P所在位置的有向线段，时刻P的位移为负值，故C错误； D．时刻回复力的方向水平向右，为正值，但P物体向左运动，位移x增大，根据可知，回复力F在增大，故D错误。 故选A。 6．(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)某弹簧振子沿轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（    ） A．时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B．时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 D．时，振子的速度为正，加速度为正的最大值 【答案】C 【详解】A．由题图可知，时，振子处于负向最大位移处，此时振子的速度为零，加速度为正的最大值，故A错误； B．时，振子处于平衡位置向上振动，此时振子的速度为正，加速度为零，故B错误； C．时，振子处于正向最大位移处，此时振子的速度为零，加速度为负的最大值，故C正确； D．时，振子处于平衡位置向下振动，振子的速度为负，加速度为零，故D错误。 故选C。 7．(24-25高二下·安徽六安·期末)如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（    ） A．在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 B．两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变 C．在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 D．从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为A 【答案】B 【详解】A．速度增大时，物块向平衡位置运动，则物块的位移减小，据简谐振动的受力特点，加速度减小，故A错误； B．简谐运动是一种无能量损失的振动，它只是动能和势能间的转化，总机械能守恒。其能量只有振幅决定，即振幅不变，振动系统能量不变。当将在最大位移处轻轻取走，说明取走时动能为零，取走前后振幅没有改变，振动系统机械能总量不变，故B正确。 C．在时间内，由图像的斜率为负且增大可知，物块的速度沿负方向在增大，受摩擦力方向沿负方向，据可知，位移在减小，回复力减小，加速度在减小，所以摩擦力在减小，故C错误； D．由图像知，两物块在平衡位置速度最大，因此两物块从的平均速率要小于从开始经时间内的平均速率，所以从开始经通过的路程大于A，故D错误。 故选B。 8．(24-25高二下·安徽六安第一中学·期末)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。 9．(24-25高二下·安徽黄山·期末)如图甲，O点为单摆的固定悬点，用力传感器测量细线拉力。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻（重力加速度为g，不计空气阻力）。请回答以下问题（用g、、表示）： (1)单摆的周期为___________； (2)摆球的质量为___________； (3)摆球在B点时速度大小为___________。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，单摆的周期为 （2）设OA与竖直方向夹角为，从A到B的过程中由动能定理 其中， 联立可得摆球的质量为 （3）根据单摆的周期公式 其中 联立可得摆长为 从A到B的过程中由动能定理 可得摆球在B点时速度大小为 其中， 联立可得 地 城 考点02 机械波 10．(24-25高二下·安徽芜湖·期末)“战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上x1=15cm和x2=45cm处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B．t=0.16s时刻，质点Q的加速度方向沿y轴正方向 C．质点P经0.01s的时间将沿x轴方向移动15cm D．该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 【答案】B 【详解】A．在t=0.01s时刻质点P沿y轴负向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，波速为，选项A错误； B．t=0.16s时刻，即从t=0.01s时刻再经过，质点Q到达波谷位置，则此时的加速度方向沿y轴正方向，选项B正确； C．质点只能在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误； D．因该波的频率为 则该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，不能发生稳定的干涉，选项D错误。 故选B。 11．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，P、Q是介质中平衡位置分别为x＝0.5m及x＝2m的两个质点，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．此列波沿x轴负方向传播 B．质点Q在4s内沿x轴传播的距离为4m C．t＝2.5s时，P质点沿y轴负方向振动 D．t＝2.5s时，Q质点的位移为4cm 【答案】C 【详解】A．由题图乙知，质点在时刻向轴负方向振动，根据同侧法知，该波沿轴正方向传播，故A错误； B．质点只会在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故B错误； C．根据同侧法知，质点时刻向轴正方向振动，半个周期后，质点振动到轴上方对称的位置且向轴负方向振动。由于 故时，质点沿y轴负方向振动，C正确； D．时刻开始，质点的振动方程为 当时，，故D错误； 故选C。 12．(24-25高二下·安徽蚌埠·期末)第五代移动通信系统（5G）能更好的为客户提供各种通信及信息服务。5G信号的常用频段范围是4G信号的常用频段范围是下列关于电磁波的叙述正确的是（　　） A．电磁波是纵波，不能产生偏振现象 B．5G网比4G网传输数据快，是因为5G信号在真空中传播速度更快 C．遇到相同的障碍物发生衍射时，4G信号比5G信号衍射现象更明显 D．5G信号与4G信号相遇可能发生稳定的干涉现象 【答案】C 【详解】A．电磁波是横波，其电场和磁场振动方向均垂直于传播方向，而偏振现象是横波特有的性质即电磁波能产生偏振现象，故A错误； B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，均约为，5G传输数据更快是因为其频段更高、带宽更大，而非传播速度更快，故B错误； C．衍射现象明显程度与波长相关，波长越长衍射越明显，由公式 可知，4G信号频率较低，波长较长，因此相同障碍物下4G信号衍射更明显，故C正确； D．稳定干涉需两列波频率相同且相位差恒定，5G和4G频段无重叠，频率不同，无法发生稳定干涉，故D错误。 故选C。 13．(24-25高二下·安徽江淮协作区·期末)（多选）水面某处有一个做简谐运动的振动源，以为坐标原点，在水面内建立平面直角坐标系，如图甲所示，、、、的坐标已经标出。时刻振动源开始振动（振动方向垂直于水面），振动源的振动图像如图乙所示，时，点开始振动，时，点第一次到达波峰。下列说法正确的是（　　） A．波速大小为1m/s B．振动源的振动周期为1 s C．点M、N的振动方向始终相反 D． 时，点M 处于波谷位置 【答案】BD 【详解】已知时刻振动源开始振动，时，点开始振动，点的坐标为，即波从点传播到点所用时间 传播的距离 根据波速公式 得波速，A错误； B．Q点坐标，到的距离 波传播到的时间 时第一次到波峰，说明起振后振动到波峰的时间 由于波峰是振动的一个特殊状态，从起振到第一次波峰，若起振方向向上，结合图乙，时振动方向向上，振动到波峰的时间为，即 解得，B正确； C．波速，周期，由波长公式 可得波长 点的坐标为，点的坐标为，，, 即 两点各自距离振动源的差值，不是半波长的奇数倍，所以点、的振动方向不是始终相反，C错误； D．时，波传播的距离 点到点的距离为，波从点传播到点所用时间 点已经振动的时间 因为振动周期， 从振动图像可知，时刻振动方向向上，经过，点处于波谷位置，D正确； 故选BD。 14．(24-25高二下·安徽滁州·)如图为一设备检测到的超声波在某种介质中传播的图像，已知超声波在该介质内的传播速度大小为，此刻质点正在向下振动。下列说法正确的是（　　） A．超声波沿轴正方向传播 B．超声波的频率为 C．该时刻质点、的加速度相同 D．质点在此后的内运动的路程为0.16m 【答案】D 【详解】A．此刻质点正在向下振动，根据“平移法”可知，超声波沿轴负方向传播，故A错误； B．由图可知mm=6mm 根据波速的计算公式有 解得，故B错误； C．该时刻质点、的位移方向不同，根据可知，加速度不相同，故C错误； D．根据可知， 由于 则路程为m，故D正确； 故选D。 15．(24-25高二下·安徽黄山·期末)（多选）进入2025年以来，全国多地发生地震，其中在西藏日喀则市定日县发生的6.8级地震，造成95人遇难、130人受伤，国家地震局建议在手机中设置“地震预警”。“地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲所示，已知P点是平衡位置在处的质点，Q点的平衡位置坐标为，以此时刻作为计时起点，质点Q振动的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．该地震横波沿x轴正方向传播 B．该地震横波的传播波速为 C．时，质点Q振动到波峰 D．质点P所走的路程等于 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知质点Q在时刻有向y轴负半轴的加速度，则此时质点Q向y轴正方向运动，根据同侧法可知该地震横波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图甲所示，有 可得该地震波的波长为 由图乙所示，该地震波的周期为 则该地震横波的传播波速为，故B正确； C．由于，且质点Q向y轴正方向振动，则时，质点Q振动到波峰，故C正确； D．因为，根据 但是质点P不是在平衡位置，也不在波峰或波谷位置，根据图示位置可知质点P所走的路程小于，故D错误。 故选BC。 16．(24-25高二下·安徽六安第一中学·期末)2024年9月18日20时08分，安徽合肥市肥东县发生4.7级地震，震源深度12千米，震中位于北纬31.98度，东经117.60度，很多居民的手机都收到了“地震预警”，而“地震预警是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，一列简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为xP=1m和xQ=3m，从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正向传播 B．t=0.25s时，Q质点的位移为 C．此后P、Q两点速度大小始终相等 D．若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为5Hz 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻质点P向下振动，根据“上下坡”法由图甲可知，该波沿x轴负向传播，故A错误； B．由图乙可知，周期为T=0.4s，则角频率为 设Q质点的振动方程为 当t=0时y=0，代入上式，可得 故Q质点的振动方程为 当t=0.25s时Q质点的位移为，故B错误； C．由图甲可知，波长λ=4m，由于P、Q两点间距离等于半个波长，所以两质点振动步调相反，速度等大反向，故C正确； D．若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则两列波频率相同，则所遇到的波的频率为，故D错误。 故选C。 17．(24-25高二下·安徽阜阳·期末)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，图1是t=1s时该波的波形图，质点A的平衡位置为x=1m，图2是x=0处质点的振动图像。则下列说法正确的是（　　） A．该简谐波的波速为1.25m/s B．经过1s质点A沿x轴向右运动1m的距离 C．t=1s时质点A的振动方向沿y轴负方向 D．t=0s时质点A处于波谷 【答案】D 【详解】A．该简谐波的波速为，故A错误； B．质点只能在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，故B错误； C．因波沿x轴正向传播，根据“同侧法”可知，t=1s时质点A的振动方向沿y轴正方向，故C错误； D．因为t=1s时质点A在平衡位置沿y轴正方向振动，可知之前，即t=0s时质点A处于波谷，故D正确。 故选D。 18．(24-25高二下·安徽亳州·期末)一列简谐横波沿轴传播，时刻部分波形图如图甲所示，此时质点的振动方向沿轴正方向。经过，部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波可能沿轴负方向传播 B．该波的波速可能为 C．质点振动的路程一定为 D．若此波遇到宽度为的障碍物，不能发生衍射现象 【答案】B 【详解】A．由题可知时刻质点沿轴正方向振动，根据“上下坡”法，可知该波沿轴正方向传播，故错误； B．根据“上下坡”法，可知在图乙中，即时刻质点沿轴负方向振动 所以从到，质点振动的时间与周期的关系为 解得 由波形图可知波长为，则波速度为 可知当时，故正确； C．由于周期存在多解，所以质点振动的路程不确定，故错误； D．一切波都可以发生衍射现象，只有明显和不明显之分。若该波在传播过程中遇到尺寸为10m的障碍物，障碍物尺寸比波长大，所以不会发生明显的衍射现象，故D错误。 故选B。 19．(24-25高二下·安徽六安·期末)如图，甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，乙为x=2m处质点从此刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．此列波沿x轴负向传播 B．时，处质点的位移为0.5m C．时，处质点的位移为 D．处质点比处质点振动相位滞后 【答案】C 【详解】A．由图乙可知时刻处质点沿轴负方向振动，根据同侧法可知此列波沿x轴正向传播，故A错误； BC．根据题图可知该波的周期为，结合图甲可知处质点的振动方程为 则时，处质点的位移为 时，处质点的位移为，故B错误，C正确； D．由于波沿x轴正向传播，所以处质点比处质点先振动，且 则处质点比处质点先振动的时间为，则处质点比处质点振动相位超前，故D错误。 故选C。 20．(24-25高二下·安徽合肥合肥一六八中学·期末)一列简谐横波在t = 0时的波形图如图所示。介质中x = 2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的方程为。下列说法正确的是（　　） A．这列波的振幅为20 cm B．这列波的波速为10 m/s C．这列波沿x轴负方向传播 D．t = 0.2 s时P点位于波峰 【答案】B 【详解】A．根据波形图可知振幅为10cm，故A错误； B．根据波形图可知波长为4m，根据 可知角速度为 则周期为 故波速为，故B正确； C．时根据质点P的振动表达式可知其振动方向沿轴正方向，根据同侧法可知波沿着轴正方向传播，故C错误； D．t = 0.2 s时时质点P的位移为 则质点P位于平衡位置，故D错误。 故选B。 21．(24-25高二下·安徽合肥第七中学·期末)（多选）两位同学分别在两端抖动水平细绳，形成甲、乙两列简谐横波。已知甲、乙两波源相距12.5m，甲、乙两列波的波速均为1.0m/s，周期为，距离乙波源6m的质点O处标记一个红色点。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时，下列说法正确的是（　　） A．甲乙两列波的波长之比为 B．在图示时刻，质点P向上振动，质点Q向下振动 C．时，质点O开始向上振动 D．时，质点O到达波峰位置 【答案】AC 【详解】A．由波长计算公式，可得 故A正确； B．由于振动方向与传播方向垂直，利用同侧垂直法可知，P、Q两质点都是向上振动，故B错误； C．由A项分析可知， 则O、Q两质点的距离为 O、P两质点的距离为 可知时，质点Q的振动形式刚好传到质点O，而质点P的振动形式还没有传到质点O，故此时质点O的振动方向向上，故C正确； D．时，质点P的振动形式刚好传到质点O，而质点Q的振动形式在质点O刚好振动了一个周期回到平衡位置，故此时质点O在平衡位置向上振动，故D错误。 故选AC。 22．(24-25高二下·安徽县中联盟·期末)（多选）如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为8m B．该波可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉 C．波在传播过程中遇到160m大小的障碍物能发生明显的衍射 D．该波沿x轴正方向传播，波速为 【答案】AD 【详解】AB．由图甲可知该波的波长为，由图乙可知周期为，则频率为 则该波不可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉，故A正确，B错误； C．发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多，所以波在传播过程中遇到160m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误； D．由图乙可知在时刻质点A向上振动，结合图甲根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播，波速为 故D正确。 故选AD。 23．(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是（  ） A．该波的传播速度为2m/s B．再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向 C．从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m D．当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动 【答案】C 【详解】A．由图甲可知该波的周期为 T=0.2s 由图乙可知该波的波长为 =0.2m 则该波的波速 故A错误； B．由图乙可知时刻波刚好传播到 处，经过 t=0.3s 波传播的距离 可知波传播到0.5m处的质点Q，结合图甲可知Q的起振方向沿y轴负方向，故B错误； C．从该时刻到质点Q开始振动，经过的时间为0.3s，即，质点P运动的路程 故C正确； D．质点P、Q相距，乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于波峰，故D错误。 故选C。 24．(24-25高二下·安徽合肥第七中学·期末)如图1所示，在均匀介质中A、B两点处有两波源，其中，，这两波源的频率、振动方向、步调均一致，两波源的振动图像如图2所示，产生的简谐横波在某一平面内传播，时简谐横波B传播到实线圆面处。在该平面内，还存在M、N、P、Q四点，如图3所示，其中，，MN=4m，则时，MNPQ连接的边框上的振动加强点个数正确的是（　　） A．2个 B．4个 C．6个 D．8个 【答案】B 【详解】由图1可知，5s内机械波的传播距离为5m，则机械波的传播速度为 由图2可知，波源的振动周期为4s，根据 解得机械波的波长为 时，两列波在该平面内传播的范围为半径为8m的圆，其中两波叠加的部分如图所示    由几何关系可知A到a、c间距为8m，B到a、c间距也为8m。发生干涉的部分与MNPQ连接的边框交点仅有4个，分别计算两列波的波源到这四个点的波程差 ，，， 可知波程差为波长的整数倍，所以这四个点均为振动加强点，因此MNPQ边框上有4个振动加强点。 故选B。 25．(24-25高二下·安徽蚌埠·期末)一列横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波刚传播到x=16m处的a点，t=6s时，质点a第一次到达波谷，求： (1)这列横波的周期和波速大小； (2)0~20s内，质点a运动的总路程。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）由题可知 解得 由图可知 故该波的波速 （2）由图可知 由于，故在内，质点a运动的总路程 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $