專題13機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波

一、單選題

1.（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上，

E、尸是跖V連線中垂線上的兩點(diǎn)，O為EF、的交點(diǎn)，EO=OF,一帶負(fù)電的點(diǎn)電

荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（）

?E

?-——：----?

MIN

1?F

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.在。點(diǎn)所受靜電力最大

C.由E到。的時(shí)間等于由。到廠的時(shí)間

D.由E到尸的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小

【答案】C

【詳解】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將以。點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，

在。點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷由E到。的時(shí)間等于由。到尸的時(shí)間，故C

正確；

D.點(diǎn)電荷由E到尸的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則電勢(shì)能先減小后增大，故D

錯(cuò)誤。

故選C。

2.（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)

諧橫波。f=o時(shí)波源開始振動(dòng)，其位移y隨時(shí)間f變化的關(guān)系式為丁=4五11（于貝"=

T時(shí)的波形圖為（）

【答案】D

【詳解】由于，=0時(shí)波源從平衡位置開始振動(dòng)，由振動(dòng)方程可知，波源起振方向沿y

軸正方向，且f=T時(shí)波的圖像應(yīng)和f=0時(shí)的相同，根據(jù)“上坡下，下坡上"可知f=T

時(shí)的波形圖為選項(xiàng)D圖。

故選D。

3.（2023?海南?統(tǒng)考高考真題）下面上下兩圖分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m

的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)尸、Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該波的周期是5sB.該波的波速是3m/s

C.4s時(shí)尸質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)D.4s時(shí)。質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)

【答案】C

【詳解】A.由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s,A錯(cuò)誤；

B.由于。、P兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相，則可知兩者間距離等于

[〃+；,=6m,n=0,1,2,...

根據(jù)

%3

v=—=-------m/s,n-0,1,2,...

T2/z+l

B錯(cuò)誤；

C.由尸質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)尸質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，C正確；

D.由。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)。質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選C。

4.（2023?天津?統(tǒng)考高考真題）能說(shuō)明光是橫波的是（）

作者的備注：原卷為四個(gè)對(duì)應(yīng)情景圖片，配以相應(yīng)文字解釋。

A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)光的全反射現(xiàn)象，說(shuō)明光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進(jìn)入

光密介質(zhì)會(huì)有不同的現(xiàn)象，不能因此確定是橫波還是縱波，故A錯(cuò)誤；

BD.干涉和衍射是所有波的特性，不能因此確定是橫波還是縱波；根據(jù)光能發(fā)生干涉

和衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光是一種鋒返波，具有波動(dòng)性，故BD錯(cuò)誤；

C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直，即說(shuō)明光是橫波，故c正確；

故選C。

5.（2023?湖北.統(tǒng)考高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)為100cm,振幅為8cm。

介質(zhì)中有。和6兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于x=和x=120cm處。某時(shí)刻6

質(zhì)點(diǎn)的位移為y=4cm,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像

【答案】A

【詳解】"之間的距離為

Ax=—+120=-^

33

此時(shí)b點(diǎn)的位移4cm且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，令此時(shí)b點(diǎn)的相位為夕，則有

4=8sin0

解得

TT、冗

夕=9或0=7（舍去，向下振動(dòng)）

66

由"之間的距離關(guān)系可知

2

-

32

夕--

-23-

則念=，〃，可知a點(diǎn)此時(shí)的位移為

O

y=8sin/=4cm

6.（2023?山西?統(tǒng)考高考真題）船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波

在空氣中和在水中傳播時(shí)的（）

A.波速和波長(zhǎng)均不同B.頻率和波速均不同

C.波長(zhǎng)和周期均不同D.周期和頻率均不同

【答案】A

【詳解】聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均

相同，但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長(zhǎng)關(guān)系"=彳/可知，波長(zhǎng)也

不同。故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A?

7.（2023?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，

分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口。。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，。

處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)d=15cm,在。處第一次探測(cè)到聲

波強(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，不計(jì)聲波在

管道中傳播的能量損失，則（）

A.聲波的波長(zhǎng);1=15cmB.聲波的波長(zhǎng)2=30cm

C.兩聲波的振幅之比為3:1D.兩聲波的振幅之比為2:1

【答案】C

【詳解】CD.分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí)，聲波的振動(dòng)加強(qiáng)，將A管拉長(zhǎng)d=15cm后,

兩聲波在。點(diǎn)減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20,聲波減弱時(shí)振幅為10,則

A+4=20

4—4=10

可得兩聲波的振幅之比

刀a一_3，

故C正確，D錯(cuò)誤；

AB.根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得

解得

2=60cm

故AB錯(cuò)誤。

故選C。

8.（2023.湖南?統(tǒng)考高考真題）如圖（a）,在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點(diǎn)，其中

AB、C三點(diǎn)位于同一直線上，AC=2C=4m,DC=3m,DC垂直AB.f=0時(shí)，位于

A、8、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振

A.這三列波的波速均為2mzs

B.f=2s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)

C.r=4.5s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

D.l=6s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6cm

【答案】C

【詳解】A.由圖（b）的振動(dòng)圖像可知，振動(dòng)的周期為4s,故三列波的波速為

A4m1.

v=—=----=Im/s

T4s

A錯(cuò)誤;

B.由圖（a）可知，。處距離波源最近的距離為3m,故開始振動(dòng)后波源。處的橫波傳

播到D處所需的時(shí)間為

DC網(wǎng)=3s

左二

vlm/s

故/=2s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動(dòng)，B錯(cuò)誤;

C.由幾何關(guān)系可知AD=8D=5m,波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到。處所需的時(shí)間為

故r=4.5s時(shí)，僅波源C處的橫波傳播到。處，此時(shí)。處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為

4=t—tc=l.5s

由振動(dòng)圖像可知此時(shí)。處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確;

D.r=6s時(shí)，波源C處的橫波傳播到。處后振動(dòng)時(shí)間為

t2=t—tc=3s

由振動(dòng)圖像可知此時(shí)。處為波源c處傳播橫波的波谷；t=6s時(shí)，波源A、B處的橫波

傳播到。處后振動(dòng)時(shí)間為

%1s

由振動(dòng)圖像可知此時(shí)。處為波源A、8處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)

D處質(zhì)點(diǎn)的位移為

y=2A—A=2cm

故t=6s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm。D錯(cuò)誤。

故選C。

9.（2023?浙江?高考真題）如圖甲所示，一導(dǎo)體桿用兩條等長(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO',

接入電阻R構(gòu)成回路.導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小

角度由靜止釋放，導(dǎo)體桿開始下擺。當(dāng)尺=4時(shí)，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示。若橫縱

坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度，則當(dāng)尺=2%時(shí)，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像是（)

【答案】B

【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可得，導(dǎo)體桿受到的

安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)R從凡變?yōu)?%時(shí)，回路中的電阻增大，則電流減小，

導(dǎo)體桿所受安培力減小，即導(dǎo)體桿在擺動(dòng)時(shí)所受的阻力減弱，所桿從開始擺動(dòng)到停止,

運(yùn)動(dòng)的路程和經(jīng)歷的時(shí)間變長(zhǎng)。

故選B。

10.（2023?浙江?高考真題）主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào)，并產(chǎn)生相應(yīng)的

抵消聲波，某一噪聲信號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波

（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）（）

A.振幅為2A

B.頻率為100Hz

C.波長(zhǎng)應(yīng)為1.7m的奇數(shù)倍

D.在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相

【答案】B

【詳解】主動(dòng)降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位

相反，疊加后才能相互抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)降噪的。

A.抵消聲波與噪聲的振幅相同，也為A,A錯(cuò)誤；

B.抵消聲波與噪聲的頻率相同，由

B正確；

C.抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長(zhǎng)也相同，為

A-vT-340x0.01m=3.4m

C錯(cuò)誤；

D.抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)反相，D錯(cuò)誤。

故選B

11.（2022?天津?高考真題）在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標(biāo)原點(diǎn)和x=7m處的兩個(gè)波

源。和P,沿y軸振動(dòng)，形成了兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。和b,某時(shí)刻。和b分別傳

播到x=3m和x=5m處，波形如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.。與6的頻率之比為2:1B.。與尸開始振動(dòng)的時(shí)刻相同

C.。與。相遇后會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象D.。開始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】A.由同一均勻介質(zhì)條件可得。和》兩列波在介質(zhì)中傳播速度v相同，由圖可

知，。和6兩列波的波長(zhǎng)之比為

々_2_1

442

根據(jù)

V

I

可得。與6的頻率之比為

fb41

故A正確;

B.因。和b兩列波的波速相同,由a和6兩列波分別傳播到x=3m和x=5m處的時(shí)刻

相同，可知。與P開始振動(dòng)的時(shí)刻不相同，故B錯(cuò)誤;

C.因a與。的頻率不同，。與6相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤;

D.。波剛傳到3m處，由波形平移法可知，3m處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,

而所有質(zhì)點(diǎn)的開始振動(dòng)方向都相同，所以。點(diǎn)開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向，故D

錯(cuò)誤。

故選Ao

12.（2022?重慶?高考真題）某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn)，在水面上放置波源和浮標(biāo),

兩者的間距為"t=0時(shí)刻，波源開始從平衡位置沿y軸在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生

的水波沿水平方向傳播（視為簡(jiǎn)諧波），4時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開始振動(dòng)，此時(shí)波源

剛好位于正向最大位移處，波源和浮標(biāo)的振動(dòng)圖像分別如圖中的實(shí)線和虛線所示，則

（）

L

B.水波的傳播速度大小為彳

3

C.時(shí)刻浮標(biāo)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.水波的波長(zhǎng)為2L

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)振動(dòng)圖像可知，波源在。時(shí)刻振動(dòng)，波形經(jīng)過(guò)吞=；7傳遞到浮標(biāo)處,

浮標(biāo)的振動(dòng)周期為

T=4?j

A正確;

B.波源的振動(dòng)情況經(jīng)過(guò)。傳到距離L處的浮標(biāo)，可知波速大小為

L

v=—

%

B錯(cuò)誤;

3

c.根據(jù)虛線圖像可知浮標(biāo)在:4時(shí)刻沿y軸正方方向運(yùn)動(dòng)，c錯(cuò)誤;

D.水波的波長(zhǎng)為

A=vT=--4f1=4L

’1

D錯(cuò)誤。

故選A?

13.（2022?海南?高考真題）在同一地方，甲、乙兩個(gè)單擺做振幅不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振

動(dòng)圖像如圖所示，可知甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比為（）

C.4：9D.9：4

【答案】C

【詳解】由振動(dòng)圖像可知甲乙兩個(gè)單擺周期之比為

T甲:T乙=0.8：1.2=2：3

根據(jù)單擺周期公式

T=2TT

則甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比為

2

L單：L乙=T-T2=4：9

故選C。

14.（2022.北京.高考真題）在如圖所示的xQy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中

小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn)，相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為r=0時(shí)，x=o處的質(zhì)點(diǎn)P。開始沿y軸做

周期為人振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。f=時(shí)的波形如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

4

P0尸1尸2尸325尸7尸8尸9

3

A.r=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P。沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.f=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P”的速度最大

48/7

c.t=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P3和P5相位相同D.該列繩波的波速為斗

4T

【答案】D

3

【詳解】A.由t時(shí)的波形圖可知，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)穌，根據(jù)“上下坡法”，可知此

時(shí)質(zhì)點(diǎn)”沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故波源起振的方向也沿y軸正方向，故t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)耳沿

y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，在r=時(shí)質(zhì)點(diǎn)P4處于正的最大位移處，故速度為零，故B錯(cuò)誤；

4

3

C.由圖可知，在r=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P?沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P5沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故

兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不相同，故C錯(cuò)誤；

D.由圖可知

解得

2=8。

故該列繩波的波速為

8。

v=—

TT

故D正確。

故選D。

15.（2022?遼寧?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿龍軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示,

關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P的說(shuō)法正確的是（)

A.該時(shí)刻速度沿y軸正方向B.該時(shí)刻加速度沿y軸正方向

C.此后!周期內(nèi)通過(guò)的路程為AD.此后1周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為［幾

422

【答案】A

【詳解】AB.波沿x軸正向傳播，由“同側(cè)法”可知，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正

向，加速度沿y軸負(fù)向，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。

C.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不在特殊位置，則在;周期內(nèi)的路程不一定等于4選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近振動(dòng)，而不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

16.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固

定著相同的輕彈簧,兩彈簧自由端相距x。套在桿上的小球從中點(diǎn)以初速度v向右運(yùn)動(dòng)，

小球?qū)⒆鲋芷跒門的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則（）

“疝麗:麗:，閶”:麗:，:疝，而:碑

UUUUUUUUVUU,UUUUUUUUUUU

A.小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

B.小球動(dòng)能的變化周期為3

C.兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為T

D.小球的初速度為|■時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期為2T

【答案】B

【詳解】A.物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是它在運(yùn)動(dòng)中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總

是指向平衡位置，可知小球在桿中點(diǎn)到接觸彈簧過(guò)程，所受合力為零，此過(guò)程做勻速直

線運(yùn)動(dòng)，故小球不是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

BC.假設(shè)桿中點(diǎn)為。，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為A,小球向左壓縮

彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為B,可知小球做周期為T的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為

根據(jù)對(duì)稱性可知小球從fO與0-8-0,這兩個(gè)過(guò)程的動(dòng)能變化完全一致，兩

根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化完全一致，故小球動(dòng)能的變化周期為三，兩根彈簧的總彈性

2

勢(shì)能的變化周期為：，B正確，C錯(cuò)誤；

D.小球的初速度為|■時(shí)，可知小球在勻速階段的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，接觸彈簧過(guò)程，

根據(jù)彈簧振子周期公式

T0=2事

可知接觸彈簧過(guò)程所用時(shí)間與速度無(wú)關(guān)，即接觸彈簧過(guò)程時(shí)間保持不變，故小球的初速

度為|■時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期應(yīng)小于2T,D錯(cuò)誤；

故選B。

17.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置。拉到A

后釋放，小球在。點(diǎn)附近來(lái)回振動(dòng)；圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點(diǎn)

來(lái)回?cái)[動(dòng)。若將上述裝置安裝在太空中的我國(guó)空間站內(nèi)進(jìn)行同樣操作，下列說(shuō)法正確的

是（）

A.甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止

B.甲圖中的小球仍將來(lái)回振動(dòng)

C.乙圖中的小球仍將來(lái)回?cái)[動(dòng)

D.乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【詳解】AB.空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，甲圖中的小球所受的彈力不受失重

的影響，則小球仍將在彈力的作用下來(lái)回振動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；

CD.圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時(shí)，所受的回復(fù)力是重力的分量，而在空間站

中處于完全失重時(shí)，回復(fù)力為零，則小球由靜止釋放時(shí)，小球仍靜止不動(dòng)，不會(huì)來(lái)回?cái)[

動(dòng)；也不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若給小球一定的初速度，則小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，C、D錯(cuò)誤。

故選B。

18.（2021?重慶?高考真題）簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，題圖為某時(shí)刻波形圖。波源位

于尤=0處，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為y=sin（2加）cm,則（）

八y/cm

x/cm

u123*678/9

A.此波的波長(zhǎng)為9cmB.此波的頻率為2Hz

C.此波的波速為0.1m/sD.

【答案】C

【詳解】A.由波形圖可知，此波的波長(zhǎng)4=10cm,A錯(cuò)誤；

B.由位移隨時(shí)間變化的關(guān)系得切=2萬(wàn)，由0=2區(qū)/■可得此波的頻率

/=lHz

B錯(cuò)誤；

C.由。=/可得

T=ls

由

A=vT

可得此波的傳播速度

v=0.1m/s

C正確；

D.根據(jù)“上下坡”法則可知，波源處于上坡過(guò)程，則此時(shí)波源沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

故選C。

19.（2021?江蘇?高考真題）如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子8,在水平光線下，

圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子。和尸，以。為原點(diǎn)在豎直方向上建立x

坐標(biāo)系。7=0時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，角速度為。，則尸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

的表達(dá)式為（）

.,7T,

A.x=

B.x=Rsm(cot+—)

71

C.x=27?sin(^-—)

71

D.x=21?sin(^+—)

【答案】B

【詳解】由圖可知，影子尸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為R，以向上為正方向，設(shè)尸的振動(dòng)方程

為

x=Rsin(a)t+cp)

由圖可知，當(dāng)，=0時(shí)，P的位移為代入振動(dòng)方程解得

71

(P=—

2

則尸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

.,7C、

x=/?sin(^+—)

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選Bo

20.（2021.遼寧?統(tǒng)考高考真題）一列沿工軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，U2s時(shí)的波形如圖

（〃）所示，x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖"）所示，則波速可能是（)

圖(a)

2

A.—m/sB.—m/sD.-m/s

5555

【答案】A

【詳解】根據(jù)圖?？芍猆2s時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置向下振動(dòng);又因?yàn)樵摬ㄏ?/p>

負(fù)方向傳播，結(jié)合圖〃，利用“上下坡”法可知％=2m為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,即有

(2n-l)—=2(n=l,2,3.........)

而由圖?？芍摬ǖ闹芷跒門=4s；所以該波的波速為

21

v=-=-------(九二1,2,3)

T2n-l

當(dāng)"二3時(shí)可得波的速率為

v=-m/s

5

故選Ao

21.（2021?天津?高考真題）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，傳播速度v=10m/s,1=0

時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，下列圖形中哪個(gè)是，=0.6s時(shí)的波

B.

C.

D.

【答案】B

【詳解】由圖中可以看出該波的波長(zhǎng)為4=4m,根據(jù)

2

v=—

T

可知該列波的周期為

T=QAs

又因?yàn)閺V。時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)，=0.6s時(shí)經(jīng)歷了

1.5T,所以此時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖像可知B選

項(xiàng)正確。

故選B?

22.（2021?北京?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比工

質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是（）

A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比工質(zhì)點(diǎn)的小D.此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小

【答案】D

【詳解】AB.由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，再根據(jù)“上

坡、下坡''法可知，該波應(yīng)沿x軸正方向傳播，A、B錯(cuò)誤；

C.由AB選項(xiàng)可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，而乙質(zhì)點(diǎn)在波谷處，則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0,故此

時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的速度比乙質(zhì)點(diǎn)的大，C錯(cuò)誤；

D.由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動(dòng)，根據(jù)

F=-ky

F=ma

結(jié)合波圖像可看出

yt>yK

則，此時(shí)K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小，D正確。

故選D。

23.（2021.浙江?高考真題）將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)

繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直

細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳

播。因開始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說(shuō)法正確的是

)

A.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同

B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置

C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形

D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形

【答案】C

【詳解】AB.甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向相同，則甲圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置，

所以AB錯(cuò)誤；

CD.乙圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反，則乙圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置，則

在分叉點(diǎn)的右側(cè)終見不到明顯的波形，所以C正確；D錯(cuò)誤；

故選C。

24.（2021.浙江?統(tǒng)考高考真題）兩列頻率、振幅均相同的簡(jiǎn)諧波I和H分別從繩子的兩

端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、8間用頻閃相機(jī)連續(xù)拍

攝，依次獲得1、2、3、4、5五個(gè)波形，如圖所示，且1和5是同一振動(dòng)周期內(nèi)繩上各

點(diǎn)位移都達(dá)到最大值時(shí)拍攝的波形。已知頻閃時(shí)間間隔為0.12s,下列說(shuō)法正確的是

()

A.簡(jiǎn)諧波I和H的波長(zhǎng)均為0.24mB.簡(jiǎn)諧波I和H的周期均為0.48s

C.繩上各點(diǎn)均做振幅相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D.兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的

絕對(duì)值是0.48m

【答案】D

【詳解】A.簡(jiǎn)諧波I和II的波長(zhǎng)均為0.48m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.從波形1到波形5經(jīng)歷的時(shí)間為則

17=4x0.12s

2

可得簡(jiǎn)諧波I和n的周期均為

T=0.96s

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.繩上各點(diǎn)中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)振幅不相同，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.AC兩點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn)，則兩波源到兩點(diǎn)的距離之差分別為,(2〃+1)和耳(2"-1),

則兩波源到A點(diǎn)和C點(diǎn)的路程差之差的絕對(duì)值是

—(2/z+1)-—(2n-1)=2=0.48m

選項(xiàng)D正確。

故選D。

25.(2020?北京?統(tǒng)考高考真題)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開始計(jì)

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()

A.該橫波沿x軸負(fù)方向傳播

B.質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

C.質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿x軸正方向移動(dòng)

D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同

【答案】B

【詳解】AB.由圖可知乙質(zhì)點(diǎn)I的振動(dòng)情況，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L向y軸正方向振動(dòng)。根據(jù)

上下坡法或者平移法可知，該橫波沿龍軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，

故A錯(cuò)誤，故B正確；

C.質(zhì)點(diǎn)L只在平衡位置附近y軸方向上下振動(dòng)，波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿x軸正方向移

動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度為零，質(zhì)點(diǎn)K加速度為-y方向，質(zhì)點(diǎn)M加速度為+y方向，

故D錯(cuò)誤。

故選B。

26.（2020?天津?統(tǒng)考高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T,f=0時(shí)的

波形如圖所示?！稌r(shí)（）

A.質(zhì)點(diǎn)〃速度方向沿y軸負(fù)方向

B.質(zhì)點(diǎn)匕沿x軸正方向遷移了1m

C.質(zhì)點(diǎn)。的加速度為零

D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為-5cm

【答案】C

【詳解】經(jīng)過(guò):周期，波向右傳播了《，波形如圖所示

44

A.由圖可知，質(zhì)點(diǎn)。點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)6點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移，B錯(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；

D.質(zhì)點(diǎn)”的位移為5cm,D錯(cuò)誤。

故選C。

27.（2020?山東.統(tǒng)考高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，已知

x=■處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為尸Acos點(diǎn)。，貝心="時(shí)刻的波形圖正確的是（）

4T4

c°lwD°IA（A

【答案】D

351

【詳解】AB.根據(jù)題意可知，，=/時(shí)，在丁，+丁處的質(zhì)點(diǎn)處于

y=Acosf^XAcosf^.2rLAcosM=0

lr）lr4）I2）

則此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，下一時(shí)刻，該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)題意，橫波沿X軸負(fù)方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知，C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

28.（2019?北京?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)

點(diǎn)a、b、c,則（）

A.此刻。的加速度最小

B.此刻6的速度最小

C.若波沿x軸正方向傳播，此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，。比。先回到平衡位置

【答案】C

【詳解】由機(jī)械振動(dòng)特點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)的加速度和速度大小，由“上下坡法”確定振動(dòng)方向.

由波動(dòng)圖象可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)。位于波峰處，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)。的加速度最

大，故A錯(cuò)誤，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)匕位于平衡位置，所以速度為最大，故B錯(cuò)誤，若波沿x軸

正方向傳播，由“上下坡法”可知，質(zhì)點(diǎn)。向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C正確，若波沿x軸負(fù)

方向傳播，由“上下坡法”可知，a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，。質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所

以質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)。先回到平衡位置，故D錯(cuò)誤.

29.（2019?全國(guó)?高考真題）如圖，長(zhǎng)為/的細(xì)繩下方懸掛一小球a。繩的另一端固定在

天花板上。點(diǎn)處，在。點(diǎn)正下方力的O處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩

4

與豎直方向成一小角度（約為2。）后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球〃擺至

最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x,向右

為正。下列圖像中，能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的九一￡關(guān)系的是（）

【詳解】小球?qū)儆趩螖[模型，從右向左運(yùn)動(dòng)到平衡位置的過(guò)程，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)第一個(gè):周

期，根據(jù)單擺周期公式有

1c

/=—x2?

4

從平衡位置向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)了第二個(gè)如期，有

tr=—X2TT

44g

由此可知，第一個(gè);周期的時(shí)間長(zhǎng)，第二個(gè);周期的時(shí)間短；結(jié)合位移來(lái)分析，設(shè)豎直

44

位移最大值為九第一個(gè)J周期的水平位移最大值

4

1

xml==yjllh-h

第二個(gè);周期的水平位移最大值

4

/2==J'-

可知

Xml>Xm2

故選Ao

二、多選題

30.（2023?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿?zé)o軸傳播，圖（a）是f=0時(shí)刻的波形

圖；P是介質(zhì)中位于x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖（6）所示。下列說(shuō)法正確的是

B.波向左傳播

C.波的振幅是10cm

D.x=3m處的質(zhì)點(diǎn)在r=7s時(shí)位于平衡位置

E.質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為70cm

【答案】ABE

【詳解】A.由圖?？芍ㄩL(zhǎng)為4m,由圖6可知波的周期為2s,則波速為

幾4,、，

v=—=—m/s=2m/s

T2

故A正確；

B.由圖?？芍猺=0時(shí)，P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播，故B正確;

C.由圖。可知波的振幅為5cm,故C錯(cuò)誤；

DE.根據(jù)圖a可知/=0時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷處，由于

t=7s=3T+-T

2

可知在t=7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于波峰處；質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為

5=3x4A+—x4A=70cm

2

故D錯(cuò)誤，E正確；

故選ABEo

31.（2023?山東?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，沿水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，依次通過(guò)相

距工的A、8兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半,B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的石

倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),t時(shí)刻第二次經(jīng)過(guò)2點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（）

-A

AB

2L。2L2L122L12

A.廠3B.~r=-AAtC.r~,utD.r~,t

V3-1V3-1V3+15V3+17

【答案】BC

【詳解】AB.當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有

1...V3.

-A=Asm<pa,—A=Asm<pb

可得

7CTC_Q__>y27r

%="；%二或者

萬(wàn)

因此可知第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)用"2,

2TC

一兀---

J——6_T=t

2萬(wàn)

解得

T=4t

此時(shí)位移關(guān)系為

爭(zhēng)Ji

解得

,_2￡

故A錯(cuò)誤，B正確;

CD.當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有

-^A=Asin<pa,^-A=Asin(pb

解得

或者-生（由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去），或者

6633

當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)%=。-,則

2%

解得

丁12

T=—t

5

此時(shí)位移關(guān)系為

22

解得

C正確D錯(cuò)誤；

故選BC。

32.（2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題）“球鼻腦”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船

以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻艄推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可

以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

B.陽(yáng)光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋

C.駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高

D.振動(dòng)音叉的周圍，聲音忽高忽低

【答案】BD

【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來(lái)折斷了是光的折射造成的，

與該問題的物理原理不相符；陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面

的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變

高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低，

是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。

故選BD。

33.（2023?天津?統(tǒng)考高考真題）一列機(jī)械波的波源是坐標(biāo)軸原點(diǎn)，從f=0時(shí)波源開始振

動(dòng)，t=0.5s時(shí)波形如圖，則下列說(shuō)法正確的有（）

B.尤=Im處質(zhì)點(diǎn)在t=0.3s時(shí)位于波谷

C.波源振動(dòng)方程y=0.02sin（5"+;r）m

D.x=-lm處質(zhì)點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)向左位移半個(gè)波長(zhǎng)

【答案】BC

【詳解】A.由圖中可知t=Q5s時(shí)，波傳播的距離為x=2.5m,故波的速度為

x2.5._.

v=—=—m/s=5m/s

t0.5

故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知該波的波長(zhǎng)為4=2m,所以波的周期為

T=-=-s=0.4s

v5

波傳播到x=1m需要的時(shí)間

t.=—=—s=0.2s

1v5

由圖可知該波的起振方向向下，，=Q3s該波振動(dòng)了0.1s,即!T,所以位于波谷，故B

正確；

C.根據(jù)圖像可知該波的振動(dòng)方程為

y=Asin[^^f+夕）=-0.02sin（5^）m=0.02sin（5^?+^r）m

故C正確；

D.質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng)，不隨波左右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

34.（2023?浙江?統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是（）

A.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B.液體的表面張力方向總是跟液面相切

C.在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的

D.當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，

故A錯(cuò)誤；

B.液體的表面張力方向總是跟液面相切，故B正確；

C.由狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相

同的，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)多普勒效應(yīng)可知當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源

振動(dòng)的頻率，故D正確。

故選BD。

35.（2022.浙江?統(tǒng)考高考真題）位于x=0.25m的波源p從t=0時(shí)刻開始振動(dòng)，形成的

簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播，在，=2小時(shí)波源停止振動(dòng)，/=2.1s時(shí)的部分波形如圖所

示，其中質(zhì)點(diǎn)。的平衡位置%=L75m,質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置%=-0.5m。下列說(shuō)法正確

A.沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉

B.7=0.42s時(shí)，波源的位移為正

C.r=2.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。沿y軸負(fù)方向振動(dòng)

D.在0到2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)6運(yùn)動(dòng)總路程是2.55m

【答案】BD

【詳解】A.波從波源發(fā)出后，向x軸正負(fù)方向傳播，向相反方向傳播的波不會(huì)相遇,

不會(huì)發(fā)生干涉，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，波的波長(zhǎng)

Z=lm

由題意可知0.1s內(nèi)波傳播四分之一波長(zhǎng)，可得

T

-=0.1s

4

解得

T=0.4s

根據(jù)同側(cè)法可知，波源的振動(dòng)方向向上，即時(shí)，波源振動(dòng)了2s,則

任何一個(gè)點(diǎn)起振以后都應(yīng)該振動(dòng)2s,可知坐標(biāo)原點(diǎn)在2.1s時(shí)剛好振動(dòng)了2