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2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：机械振动与机械波
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本大题共12小题）
1．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线
和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是（ ）
A．波速为0.40m/s
B．波长为0.08m
C．x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷
D．x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m
2．（2020·全国·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
3．（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 l的 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．
4．（2017·全国·高考真题）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以 的速率向着海滩传播，
但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为 ．下列说法正确
的是（ ）
A．水面波是一种机械波
B．该水面波的频率为
C．该水面波的波长为
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
5．（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
6．（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
7．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位
置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x=2.5 m，xb=5.5m,则
a
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
8．（2017·全国·高考真题）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为
，波速为 ．已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线
上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15. 8 m，14.6m．P、Q开始振动后，下列判断正
确的是( )
A．P、Q两质点运动的方向始终相同
B．P 、Q两质点运动的方向始终相反
C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
9．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图
（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是A． m B． m C．1m D． m
10．（2018·全国·高考真题）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点， 时刻振子的位移
； 时刻 ； 时刻 。该振子的振幅和周期可能为（ ）
A．0.1 m， B．0.1 m, 8s C．0.2 m， D．0.2 m，8s
11．（2019·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A．当坐标为x=0处质点的
位移为 且向y轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质点的位移为 ．当坐标为x=0.2m处的质点位
于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质点的位移和运动方向分别为
A． 、沿y轴正方向 B． ，沿y轴负方向
C． 、沿y轴正方向 D． 、沿y轴负方向
二、填空题（本大题共7小题）
12．（2022·全国·高考真题）一平面简谐横波以速度v = 2m/s沿x轴正方向传播，t = 0时刻的波形图如
图所示，介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t = 0时刻的位移 ，该波的波长为______m，
频率为______Hz，t = 2s时刻，质点A______（填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”）。
13．（2022·全国·高考真题）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源 和 ，二者做简谐运动的
振幅相等，周期均为 ，当 过平衡位置向上运动时， 也过平衡位置向上运动．若波速为 ，则由 和 发出的简谐横波的波长均为______m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与 、 平衡
位置的距离均为 ，则两波在P点引起的振动总是相互______（填“加强”或“削弱”）的；当 恰好
在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点______（填“向上”或“向下”）运动。
14．（2019·全国·高考真题）如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是
由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A，周期为T．当物块向右
0 0
通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a震动的振幅和周期分别为A和T，则
A_________A（填“＞”“＜”“=”），T_________T（填“＞”“＜”“=”）。
0 0
15．（2021·全国·高考真题）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过 后，其波形曲线
如图中虚线所示。已知该波的周期T大于 ，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为
___________ ，周期为___________s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。
16．（2020·全国·高考真题）如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1
s时的波形图。已知平衡位置在x=6 m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为
_____s，波速为_____m/s，传播方向沿x轴_____（填“正方向”或“负方向”）。
17．（2020·全国·高考真题）用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始
时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_______cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况
下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。）
某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为_______cm。
18．（2017·全国·高考真题）如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S（－2，
1
0）和S（4，0）。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50m/s。两列波从波
2
源传播到点A（－2，8）的振幅为______m，两列波引起的点B（1，4）处质点的振动相互____（填“加
强”或“减弱”），点C（0.5，0）处质点的振动相互________（填“加强”或“减弱”）。
三、解答题（本大题共5小题）
19．（2020·全国·高考真题）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地
触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的
距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距
离为 。求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。
20．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波在 时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。
图(b)是质点Q的振动图象。求：
（1）波速及波的传播方向；
（2）质点Q的平衡位置的x坐标。21．（2019·全国·高考真题）⑴一振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开
始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时
间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______．
A．振幅一定为A
B．周期一定为T
C．速度的最大值一定为v
D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同
⑵一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心．一束光
线在横截面内从M点的入射角为30º，∠MOA=60º，∠NOB=30º．求
（ⅰ）光线在M点的折射角；
（ⅱ）透明物体的折射率．
22．（2017·全国·高考真题）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm，O和A是介质中
平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4cm，质点A处
于波峰位置：t= 时，质点O第一次回到平衡位置，t=1s时，质点A第一次回到平衡位置。求
（1）简谐波的周期、波速和波长；
（2）质点O的位移随时间变化的关系式。23．（2020·全国·高考真题）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，
P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之
间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好
处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：
（ⅰ）P、Q之间的距离；
（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．参考答案：
1．ACE
2．BCE
3．A
4．ACE
5．BDE
6．CDE
7．C
8．BDE
9．BD
10．ACD
11．C
12． 4 0.5 向下运动
13． 4 加强 向下
14． ＜ ＜
15． 0.5 0.4
1.2
16． 负方向
17． 6.9 96.8
18． 2 减弱 加强
19．（i） ；（ii）
20．（1）18cm/s，沿x轴负方向传播；（2）9cm
21．、（1）ＡＢＥ；（2）（ⅰ）15°（ⅱ）
22．（1） ， ， ；（2） （国际单位制）
23．（1）133cm；（2）125cm
