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专题13 机械振动 机械波
一、单选题
1．（2023·北京·统考高考真题）如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点
上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一带负电
的点电荷在E点由静止释放后（ ）
A．做匀加速直线运动
B．在O点所受静电力最大
C．由E到O的时间等于由O到F的时间
D．由E到F的过程中电势能先增大后减小
2．（2023·北京·统考高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的
简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为 ，
则t = T时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
3．（2023·海南·统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m
的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）A．该波的周期是5s B．该波的波速是3m/s
C．4s时P质点向上振动 D．4s时Q质点向上振动
4．（2023·天津·统考高考真题）能说明光是横波的是（ ）
作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字解释。
A．全反射 B．干涉 C．偏振 D．衍射
5．（2023·湖北·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为 ，振幅
为 。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于 和 处。
某时刻b质点的位移为 ，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的
振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
6．（2023·山西·统考高考真题）船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声
波在空气中和在水中传播时的（ ）
A．波速和波长均不同 B．频率和波速均不同
C．波长和周期均不同 D．周期和频率均不同
7．（2023·浙江·统考高考真题）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声
波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，
O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长 ，在O处第一次探测到
声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声
波在管道中传播的能量损失，则（ ）A．声波的波长 B．声波的波长
C．两声波的振幅之比为 D．两声波的振幅之比为
8．（2023·湖南·统考高考真题）如图（a），在均匀介质中有 和 四点，其
中 三点位于同一直线上， 垂直 ． 时，位
于 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，
振动方向与平面 垂直，已知波长为 ．下列说法正确的是（ ）
A．这三列波的波速均为
B． 时， 处的质点开始振动
C． 时， 处的质点向 轴负方向运动
D． 时， 处的质点与平衡位置的距离是
9．（2023·浙江·高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴
，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位
置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当 时，导体杆振动图像如图乙所
示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当 时，导体杆振动图像是（ ）A． B．
C． D．
10．（2023·浙江·高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应
的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消
声波（声音在空气中的传播速度为 ）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为 的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
11．（2022·天津·高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和 处的两
个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分
别传播到 和 处，波形如图所示。下列说法正确的是（ ）A．a与b的频率之比为 B．O与P开始振动的时刻相同
C．a与b相遇后会出现干涉现象 D．O开始振动时沿y轴正方向运动
12．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮
标，两者的间距为L。 时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，
产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波）， 时刻传到浮标处使浮标开始振动，此
时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所
示，则（ ）
A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为
C． 时刻浮标沿y轴负方向运动 D．水波的波长为
13．（2022·海南·高考真题）在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其
振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4
14．（2022·北京·高考真题）在如图所示的 坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图
中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。 时， 处的质点 开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。 时的波形如图所示。下列说法正确的是
（ ）
A． 时，质点 沿y轴负方向运动 B． 时，质点 的速度最大
C． 时，质点 和 相位相同 D．该列绳波的波速为
15．（2022·辽宁·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，
关于质点P的说法正确的是（ ）
A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向
C．此后 周期内通过的路程为A D．此后 周期内沿x轴正方向迁移为
16．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别
固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距 。套在杆上的小球从中点以初速度 向右运
动，小球将做周期为 的往复运动，则（ ）
A．小球做简谐运动
B．小球动能的变化周期为
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为D．小球的初速度为 时，其运动周期为
17．（2022·浙江·统考高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A
后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定
点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正
确的是（ ）
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
18．（2021·重庆·高考真题）简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源
位于 处，其位移随时间变化的关系为 ，则（ ）
A．此波的波长为 B．此波的频率为
C．此波的波速为 D．此时波源沿y轴正方向运动
19．（2021·江苏·高考真题）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．
20．（2021·辽宁·统考高考真题）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如
图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（ ）
A． m/s B． m/s C． m/s D． m/s
21．（2021·天津·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度 ，
时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是
时的波形（ ）
A． B．
C． D．22．（2021·北京·高考真题）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L
质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（ ）
A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小 D．此时K质点的加速度比L质点的小
23．（2021·浙江·高考真题）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股
细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握
住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿
细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法
正确的是（ ）
A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
24．（2021·浙江·统考高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的
两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续
拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的
是（ ）
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的
绝对值是0.48m
25．（2020·北京·统考高考真题）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始
计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该横波沿 轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿 轴正方向移动
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
26．（2020·天津·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T， 时
的波形如图所示。 时（ ）
A．质点a速度方向沿y轴负方向
B．质点b沿x轴正方向迁移了1m
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为-5cm27．（2020·山东·统考高考真题）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知
处质点的振动方程为 ，则 时刻的波形图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
28．（2019·北京·高考真题）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个
质点a、b、c，则（ ）
A．此刻a的加速度最小
B．此刻b的速度最小
C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
29．（2019·全国·高考真题）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定
在天花板上O点处，在O点正下方 的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使
细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球
a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为
x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x—t关系的是（ ）A． B．
C． D．
二、多选题
30．（2023·全国·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是 时刻的波
形图；P是介质中位于 处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的
是（ ）
A．波速为
B．波向左传播
C．波的振幅是
D． 处的质点在 时位于平衡位置
E．质点P在0~7s时间内运动的路程为31．（2023·山东·统考高考真题）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． B． C． D．
32．（2023·辽宁·统考高考真题）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当
轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的
叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（ ）
A．插入水中的筷子、看起来折断了
B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
C．驶近站台的火车，汽笛音调变高
D．振动音叉的周围，声音忽高忽低
33．（2023·天津·统考高考真题）一列机械波的波源是坐标轴原点，从 时波源开
始振动， 时波形如图，则下列说法正确的有（ ）
A．在这种介质中波速
B． 处质点在 时位于波谷C．波源振动方程
D． 处质点半个周期内向左位移半个波长
34．（2023·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
35．（2022·浙江·统考高考真题）位于 的波源p从 时刻开始振动，形成
的简谐横波沿x轴正负方向传播，在 时波源停止振动， 时的部分波形如
图所示，其中质点a的平衡位置 ，质点b的平衡位置 。下列说法
正确的是（ ）
A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B． 时，波源的位移为正
C． 时，质点a沿y轴负方向振动
D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m
36．（2022·湖南·统考高考真题）下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重
力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为 的简谐运动：与此同时，木棒在水平方向
上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移
x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图（b）所示。已知河水密度
为 ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）A．x从 到 的过程中，木棒的动能先增大后减小
B．x从 到 的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小
C． 和 时，木棒的速度大小相等，方向相反
D．木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为
E．木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波，波速为
37．（2022·山东·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O
的质点振动图像如图所示。当 时，简谐波的波动图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
38．（2022·浙江·统考高考真题）两列振幅相等、波长均为 、周期均为T的简谐横波
沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此
时两列波相距 ，则（ ）A． 时，波形如图2甲所示
B． 时，波形如图2乙所示
C． 时，波形如图2丙所示
D． 时，波形如图2丁所示
39．（2021·湖北·统考高考真题）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻
的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5
cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1 s
C．波的传播速度大小为13 m/s
D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
40．（2021·山东·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为 时的
波形图，虚线为 时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能
正确的是（ ）A． B．
C． D．
41．（2021·湖南·高考真题）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内
传播，波面为圆。t = 0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表
示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法
正确的是（ ）
A．该波从A点传播到B点，所需时间为
B． 时， 处质点位于波峰
C． 时， 处质点振动速度方向竖直向上
D． 时， 处质点所受回复力方向竖直向上
E． 处质点起振后， 内经过的路程为
42．（2021·浙江·统考高考真题）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术
人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（ ）
A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
43．（2020·海南·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为 ，
某时刻的波形如图所示．则（ ）
A．该波的波长为
B．该波的波速为
C．该时刻质点P向y轴负方向运动
D．该时刻质点Q向y轴负方向运动
44．（2020·江苏·统考高考真题）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用
的医用器械有（ ）
A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的X光机
C．治疗咽喉炎的超声波雾化器 D．检查血流情况的“彩超”机
45．（2020·浙江·统考高考真题）如图所示，x轴上 、 处有两个振动周期均为
、振幅均为 的相同的波源 、 ， 时刻同时开始竖直向下振动，产生波长
均为 沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上 、 和 的三个点，
下列说法正确的是（ ）
A． 时P、M、Q三点均已振动
B． 后M点的位移始终是C． 后P点的位移始终是0
D． 时Q点的振动方向竖直向下
46．（2020·全国·统考高考真题）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有
__________。
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
E．天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒
星）光谱随时间的周期性变化
47．（2020·浙江·高考真题）如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横
波在均匀介质中向四周传播，图中虚线表示两个波面。 时，离O点5m的A点开
始振动； 时，离O点10m的B点也开始振动，此时A点第五次回到平衡位置，则
（ ）
A．波的周期为0.4s
B．波的波长为2m
C．波速为
D． 时AB连线上有4个点处于最大位移
48．（2019·海南·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2s， 时的
波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．平衡位置在 处的质元的振幅为0.03m
B．该波的波速为10m/sC． 时，平衡位置在 处的质元向y轴正向运动
D． 时，平衡位置在 处的质元处于波谷位置
E． 时，平衡位置在 处的质元加速度为零
49．（2019·江苏·高考真题）一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的 ．
A．位移增大 B．速度增大
C．回复力增大 D．机械能增大
50．（2019·天津·高考真题）一列简谐横波沿 轴传播，已知 轴上 和
处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（ ）
A． B． C． D．
51．（2019·全国·高考真题）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片
上．振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波
在水面上相遇．在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面
上振动的质点，下列说法正确的是（ ）
A．不同质点的振幅都相同
B．不同质点振动的频率都相同
C．不同质点振动的相位都相同
D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
52．（2019·全国·高考真题）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t= 时刻，该波的波形
图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点．图（b）表示介质中某质点的振动图像．
下列说法正确的是（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得
5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．质点Q的振动图像与图（b）相同
B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示
E．在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大
53．（2019·浙江·高考真题）图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质
中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则
A．t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动
B．0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m
C．t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
D．t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
