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专题10 机械振动与机械波
5 大考点概览
考点01 机械振动
考点02 波的形成
考点03 波长、频率与波速的关系
考点04 振动图像与波的图像
考点05 波的干涉、衍射、多普勒效应
1.(2026·四川攀枝花·一模)如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球并处于静止状
态。现将小球竖直向下拉离平衡位置一小段距离x 后由静止释放,小球在竖直方向做简谐运动。空气阻
力不计,下列说法中正确的是( )
A.x 越大,小球振动的周期越大
B.小球每次经过平衡位置时的速度都相同
C.小球运动到平衡位置时,弹簧的弹力为零
D.小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能最大
2.(2026·四川凉山·一模)如图所示,劲度系数为100 N/m 的轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端与质量为
1kg 可视为质点的小球相连,小球与水平地面的动摩擦因数为0.2,小球静止在地面A 位置时弹簧恰好
处于原长。现将小球拉到距A 点8cm 的地面B 位置由静止释放,则对于小球在以后运动中,下列说法
正确的有(g 取10m/s2)( )
A.小球第一次运动到A 点时动能最大
B.小球最终静止的位置离A 点的距离不可能大于2cm
C.小球第一次运动到最左端的位置在A 点左侧4cm 处
D.小球从B 点释放第一次运动到最左端经过的时间为0.2πs
考点1
机械振动
3.(2026·四川成都·一模)如图所示,将一轻质弹簧左端固定在墙上,右端连接质量为m的小球静置于光
滑水平面上。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点O,水平向右为正方向建立坐标轴Ox,给小球一向
右的初速度,小球沿x轴做往复运动,作出小球运动过程中动量p随位置坐标x变化的图像。小球的运
动状态可用图像上各点的坐标表示,其中A 状态的坐标为
,B 状态的坐标为(b,0),C、D 状态的
横坐标均为b
2。已知弹簧的弹性势能E p= 1
2 k x
2,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。下列说法正
确的是( )
A.小球运动过程中的最大动能为
B.弹簧的劲度系数为
C.小球从C 状态经B 状态到D 状态所经历的时间是其运动周期的四分之一
D.小球在C 状态的动量大小为
❑√3
2 a
4.(2026·四川内江·一模)如图甲所示,用力传感器对单摆的摆动过程进行测量,与力传感器连接的计算
机所显示的F -t图像如图乙所示,其中F的最大值为Fmax,F的最小值为Fmin,已知重力加速度大小为
g,不计摆线质量及空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.单摆的周期为(t2-t1)
B.单摆的摆长为(t2-t1)
2 g
π
2
C.摆球的质量为Fmax+3 Fmin
2 g
D.摆球的质量为
5.(2026·四川·一模)图示为xOy 坐标系中P0处波源振动
后形成的简谐横波,其振幅为A、周期为
T,P0~ P9为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是( )
A.波源起振方向沿y 轴正方向
B.t = 1
2 T时,质点P2的速度最大
C.质点P1和P3起振后,任意时刻位移大小相等,方向相反
D.在0~T 这段时间内,质点P2运动的路程为3A
6.(2026·四川泸州·一模)下列关于机械波中横波的波长说法中,不正确的是( )
A.任意两个相邻的同相振动质点之间的距离B.任意两个相邻的位移相同质点之间的距离
C.任意两个相邻波峰之间的距离
D.任意两个相邻波谷之间的距离
7.(2026·四川凉山·一模)某同学手持轻绳一端上下抖动形成的绳波简化为简谐波。手离右侧墙的距离为
20cm,初始时手从平衡位置向下振动。不考虑波的反射,经0.6s 手与墙之间第一次形成如图波形。则
( )
A.绳波的波长为8cm
B.手的振动周期为0.24s
考点2
波的形成
考点3
波长、频率与波速的关系
C.绳波传播速度约为0.33m/s
D.绳波传播速度约为0.4m/s
8.(2026·四川眉山·模拟预测)“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,从某时刻开始计时,绳上的P、
Q 两个质点的振动图像分别如图甲、乙所示,t=0.5s 时刻,P、Q 两质点间只有一个波峰(不包括P
点),P、Q 两点平衡位置间的距离为3m,则下列判断正确的是( )
A.人在绳端抖动的频率为2Hz
B.绳波的传播速度大小为2m/s
C.绳波从P 点向Q 点方向传播
D.提高绳端抖动频率,绳波传播速度变大,绳波波长变小
9.(2026·四川·一模)如图所示一简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播,A、B 是介质中的两质
点,原点O 是波源,以y =0.5sin5 πt(m)的规律做简谐运动。某时刻波刚传到A 点,波形如图所示。
已知OA 的距离为0.5m,OB 的距离为1.0m。下列说法正确的是( )
A.A 质点将沿x 轴的正方向振动B.O 点开始振动方向沿y 轴负方向
C.这列波的周期为2.5s
D.这列波的传播速度为2.5m/s
10.(2026·四川内江·一模)如图甲所示,用手握住软绳的一端拉平,手在竖直方向振动。手握住的绳子
端点的振动图像如图乙所示。当t =1.5 s时,绳子上形成的波形是( )
考点4
振动图像与波的图像
A.
B.
C.
D.
11.(2026·四川成都·一模)图示为某简谐横波在
时刻的波形图,x =0处质点的振动方程为
y =5sin 2πt(cm),则( )
A.该波的传播方向沿x轴负方向
B.该波的波速为4 m/ s
C.x =2m处的质点在t =0.25 s时加速度方向沿y轴正方向
D.x =2m处的质点在0~2s 内经过的路程为80cm
12.(2026·四川泸州·一模)一列简谐横波沿x 轴传播,如图甲所示为t =1s时的波形图,M、Q、P 三个质
点的平衡位置分别在x 轴的2m、3.5m、4m 处,图乙为P 质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.波沿x 轴负方向传播
B.从图甲时刻开始计时,Q 经过0.75s 第一次回到平衡位置
C.M 点的振动方程为y =0.2cosπt (cm )
D.从t =1s计时,再经7s,P 质点的路程为2.0cm
13.(2026·四川内江·一模)位于坐标原点O 的波源,从t=0 时刻开始振动,其振动图像如图甲所示。形
成的机械波沿x 轴正方向传播,在t0时刻形成的波形图像为图中的( )
A.
B.
C.
D.
14.(2026·四川广安·一模)地震监测站监测到一列地震横波,某时刻的波形图如图甲,P质点的平衡位
置坐标
,Q质点的平衡位置坐标x2=6km,以此时刻为计时起点,质点Q振动过程中加速度随时
间变化的a-t图像如图乙,则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速度为
C.t =1s时,质点Q的位移为负方向最大
D.0∼5 s内,质点P运动的路程小于50cm
15.(2026·四川宜宾·一模)如图甲,景区湖面有一种水上蹦床设施,游客在蹦床上有规律的跳动,水面
激起一圈圈水波。波源位于O点,水波在xOy水平面内传播(不考虑能量损失),波面呈现为圆形。
t =1s时刻,部分波面的分布情况如图乙所示,其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。A处质点的
振动图像如图丙所示,z轴正方向表示竖直向上。则( )
A.水波的波速为0.5m/s
B.t =11s时,B处质点处在波峰位置
C.该水波传播过程中遇到一直径为10cm 的安全警示桩,能发生明显的衍射现象
D.某人驾驶摩托艇向蹦床快速驶来,他感觉该水波的频率比摩托艇启动前降低了
16.(2026·四川雅安·一模)一列沿x 轴传播的横波,图甲是t=2s 时的波形图,图乙是质点b 的振动图像。
已知a、b 两质点的横坐标分别为2m 和4m。下列判断正确的是( )
A.该列波与频率为0.5Hz 的横波相遇时能发生干涉
B.该列波沿x 轴负方向传播
C.再经过3s,质点a 通过的路程为3m
D.t=4s 时,质点b 运动到x=0 的位置
17.(2026·四川字节教育·开学考试)均匀介质中分别沿x 轴负方向和正方向传播的甲、乙两列简谐横波,
振幅均为2cm,波速均为2m/s,M、N 为介质中的质点。t=0 时刻的全部波形图如图所示,M、N 的位
移均为1cm。下列说法正确的是( )
A.甲波的周期为3s
B.乙波的波长为6m
C.t=3s 时,质点M 向y 轴负方向运动
D.0~2s 内,质点N 沿x 轴正方向运动了4m
18.(2026·四川·一模)如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,如图乙所示为x =2m处的质点从
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轴正方向传播
B.t =0.5 s时,x =1m处的质点的位移为0.5m
C.0∼3 s时间内,x =2m处的质点运动的路程为24cm
D.x =0.5m处的质点比x =1m处的质点振动相位滞后π
4
19.(2026·四川资阳·一模)“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.t =0.02s时刻,质点Q的加速度方向沿y轴负方向
B.该波沿x轴正方向传播,波速为15m/ s
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2.5 Hz的波相遇时,不能发生干涉
20.(2026·四川字节教育·一模)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播,甲波沿x 轴正方向传播,
乙波沿x 轴负方向传播,
时刻两列波恰好在坐标原点相遇,波形图如图所示,已知甲波的频率为
2Hz,则两列波叠加后( )
考点5
波的干涉、衍射、多普勒效应
A.两列波的传播速度均为0.4m/s
B.x =0处的质点振动频率为4Hz
C.x =1m处的质点振幅为30cm
D.t =0.375 s后,x =1.5m处的质点的位移随时间的变化规律为y =30sin(4 πt - 3 π
2 )
21.(2026·四川达州·一模)如图所示,在同种均匀介质中,x轴上O、P两处分别有两个波源S1和S2,它
们在t=0 时刻同时开始沿y方向做简谐振动,形成的两列简谐横波沿x轴相向传播,t1=2s时刻O、P连
线中点N处质点开始振动。已知O、P间距为8m,S1的振动方程为y1=10sin(πt )cm,S2的振动方程
为y2=5sin(πt )cm。下列说法正确的是( )
A.两列波的传播速度v =2m/ s
B.N处质点起振方向沿y负方向
C.N处质点振动的振幅为15cm
D.O、N两处中点M处质点为振动减弱点