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2026 届高三物理二轮复习选择题专练·考点2 机械振动与机械波
一.高考真题...............................................................................1
二.机械振动、受迫振动、共振...............................................................6
三.波的干涉和衍射.........................................................................7
四.已知振动情况判断波动情况...............................................................9
五.已知波动情况判断质点的振动情况........................................................12
六.振动图像与波动图像综合................................................................15
一.高考真题
1. (2025·广东)关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 系统的固有频率与驱动力频率有关
B. 只要驱动力足够大,共振就能发生
C. 应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D. 观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
2. (2025·辽宁)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。若波峰
用实线表示,波谷用虚线表示,P点位于其最大正位移处,曲线ab上的所有点均为振动减弱点,则下列图中
可能满足以上描述的是( )
A.
B.
C.
D.
3. (2025·安徽)如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标
记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是( )
A. 弹簧上形成的波是横波
B. 推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C. 标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D. 标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
4. (2025·四川)如图所示,甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,从左至右摆长依次
增加,小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度,由静止同时释放。释放后
小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时,小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点,同时小球乙、丁
恰好到达另一侧最高点。则( )
A. 小球甲第一次回到释放位置时,小球丙加速度为零
B. 小球丁第一次回到平衡位置时,小球乙动能为零
C. 小球甲、乙的振动周期之比为3:4
D. 小球丙、丁的摆长之比为1:2
5. (2025·江苏)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小物块,物块与
木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木箱前后壁发生碰
撞,不计空气阻力,则( )
A. 释放瞬间,物块加速度为零
B. 物块和木箱最终仍有相对运动
C. 木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D. 物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
6. (2025·云南)如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。t =0时刻,波源开始振动产生简谐
横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。
t =1.5 s和t =2.5 s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则( )
A. 波速为2.5m/ s
B. 波源的平衡位置距离P点1.5m
C. t =1.0 s时,波源处于平衡位置且向下运动
D. t =5.5 s时,平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
7. (2025·重庆)(多选)一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率f 上下振动,水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波
)。用实线表示波峰位置,某时刻第1圈实线的半径为r,第3圈实线的半径为9r,如图所示,则( )
A. 该波的波长为4 r
B. 该波的波速为2fr
C. 此时浮筒在最低点
D. 再经过1
4 f ,浮筒将在最低点
8. (2025·甘肃)(多选)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m的小球A,质量为m的小球B与A用
细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是
( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大
B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为g
2
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为mg
k
D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为2mg
k
9. (2025·陕西)(多选)一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于1m,a、b为介质中平衡位置相距
2m的两质点,其振动图像如图所示。则t =0时的波形图可能为( )
A.
B.
C.
D.
10. (2025·湖南)(多选)如图,A (0,0)、B (4,0)、C (0,3)在xy平面内,两波源分别置于A、B两点。
t =0时,两波源从平衡位置起振,起振方向相同且垂直于xy平面。频率均为2.5 Hz。两波源持续产生振幅相
同的简谐横波,波分别沿AC 、BC方向传播,波速均为10m/ s。下列说法正确的是( )
A. 两横波的波长均为4 m
B. t =0.4 s时,C处质点加速度为0
C. t =0.4 s时,C处质点速度不为0
D. t =0.6 s时,C处质点速度为0
11. (2025·河北)(多选)如图,截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上,两个相同的小物块通
过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮,静止在斜面体两侧,细绳与斜面平行。此外,两物块分别用相同
的轻质弹簧与斜面体底端相连,且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离,然后松开。
弹簧始终在弹性限度内,斜面倾角为θ,不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中,下列说法正确的是
( )
A. 左侧小物块沿斜面做简谐运动
B. 细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C. 右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D. 若θ增大,则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
12. (2025·湖北)(多选)质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接,小球a由不可伸长的细线
悬挂在O点,系统处于静止状态,如图所示。将小球b竖直下拉长度l后由静止释放。重力加速度大小为g,忽
略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。释放小球b后( )
A. 小球a可能会运动.
B. 若小球b做简谐运动,则其振幅为l
2
C. 当且仅当l⩽mg
k 时,小球b才能始终做简谐运动
D. 当且仅当l⩽2mg
k
时,小球,b才能始终做简谐运动
13. (2025·河南)(多选)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可
以发出A5、B5、C6、D6、E6等音。已知A5音和D6音所对应的频率分别为880 Hz和1175 Hz,则
( )
A. 在空气中传播时,A5音的波长大于D6音的
B. 在空气中传播时,A5音的波速小于D6音的
C. 由空气进入水中,A5音和D6音的频率都变大
D. 由空气进入水中,A5音的波长改变量大于D6音的
二.机械振动、受迫振动、共振
14.如图所示为沿竖直方向振动的弹簧振子,振子做简谐振动过程中,轻弹簧的最大压缩量为最大伸长量的一半。
弹簧的劲度系数为k,小球的质量为m,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 在振动过程中,弹簧的长度越长,弹簧的弹性势能越大
B. 振子在最高点和最低点时,弹簧的弹性势能相等
C. 振子在最高点和最低点时,振子的加速度大小相等
D. 弹簧振子振动的振幅为mg
k
15.现有三个相同物块A、B、C,质量大小均为m,B、C之间用劲度系数为k的轻质弹簧连接竖直放置于地面
上,待其稳定后,在B上轻放物块A,如图所示,从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中,下列说法中正确的
是( )
A. AB两物体组成的系统机械能守恒
B. 放置A的瞬间,B对A的支持力为mg
C. 当B的速度达到最大时,B的位移大小x = mg
k
D. 全过程中C对地面的压力的最大值为3mg
16.如图为民谣吉他的示意图,将一只手放在音孔附近拨动琴弦使其振动,即可让吉他发声,另一只手可以将琴
弦按在不同的品柱上,即可调整相应琴弦从品柱到琴码之间的长度,从而改变其音调。下列说法正确的是(
)
A. 同一根琴弦,拨动琴弦后,琴弦上不同质点振动周期相同
B. 弹奏同一根琴弦,用力越大琴声越响亮,是因为琴弦的振动频率增大了
C. 同一根琴弦先后按在不同的品柱上,拨动琴弦后,机械振动在琴弦上的传播速率不同
D. 若发现某条琴弦拨动后,另一根琴弦也有明显振动,仅是因为它们的材质相同
17.(多选)如图所示,质量均为m的a、b两个物块用轻弹簧连接放在倾角为θ的光滑斜面上,将a缓慢向下压
到某一位置,由静止释放,当a运动到最高点时,b对斜面底端档板的压力恰好为零,重力加速度为g,弹簧
的劲度系数为k,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a由静止释放后做简谐运动
B. 弹簧恢复原长时a的速度最大
C. 弹簧的最大压缩量为2mgsinθ
k
D. a的最大加速度为2gsinθ
三.波的干涉和衍射
18.如图所示,A、B两质点是x轴上的两个横波波源,A、B间的距离为20m,A质点的振动图像如图乙中实线
所示、B质点的振动图像如图乙中虚线所示,两列波沿x轴传播在相遇区域发生干涉,已知波的传播速度为
1m/ s,则A、B间振动加强点的个数为( )
A. 8个
B. 10个C. 11个D. 12个
19.2025年“智能场馆声学优化”项目中,工程师利用机械波特性提升场馆体验:①场馆顶部的蜂窝状吸音板
设计,可有效阻挡高频噪声,而低频噪声绕入吸音腔;②场馆两侧的扬声器组发出同频率的声波,在观众席
出现“声音增强区”和“声音减弱区”。以下分析正确的是( )
A. ①中,高频噪声比低频噪声的衍射现象更明显
B. ②中,“声音增强区”和“声音减弱区”是干涉现象的体现
C. 若观众远离扬声器,则观众听到声音的频率比该扬声器发出声音的频率高
D. 声波能在真空中传播
20.主动降噪( ANC )技术是现代耳机行业的主要技术,在噪声信号到达耳朵时,反相噪声也刚好到达,基于声
波相位抵消的原理消除实际的背景噪音。已知人耳可以接收20∼20000 Hz的声音信号,如图所示为ANC处
理器从一段噪声背景中分离出的某段正弦波段,当时环境条件下声音在空气中的传播速度为340m/ s。则对
该段正弦波由ANC处理器产生的反相噪声波,下列说法正确的是( )
A. 噪声波与反相噪声波的频率相同
B. 噪声波与反相噪声波的相位差为半个波长的整数倍
C. 为提高降噪效果,应增大反相噪声波的振幅
D. ANC处理器产生反相噪声波的波长可能为25m
21. (多选)某学校的长方形操场尺寸如图所示,主席台靠近操场的两个角有两个喇叭O1、O2,播放着完全相
同的音乐,音乐频率为170 Hz。一位同学发现A、B位置的音量听起来比周围更大。已知人耳朵(看作质点)
和两个喇叭刚好在同一水平面,空气中声音的传播速度为340m/ s, √5≈2.24。下列说法正确的是
( )
A. 声波是横波
B. 这种现象属于干涉现象
C. A、B两处介质的振动一定同时到达最大位置
D. 从操场底边的C点走到D点,共有9个音量极大的位置
22. (多选)位于x =0.25m 处的波源p从t =0时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在
t =2.0 s时波源停止振动,t =2.1s时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置xa=1.75m,质点b的平衡
位置xb=-0.5m。下列说法正确的是( )
A. t =0.42s时,波源的位移为正
B. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉
C. t =2.24 s时,质点a沿y轴负方向振动
D. 在0到1s内,质点b运动的总路程是1.05m
四.已知振动情况判断波动情况
23.坐标原点处有一个质点从t =0时刻开始沿y轴正向做简谐运动,该质点振动过程离坐标原点的最大距离为
8cm,振动形成的简谐横波沿x轴正向传播,t =0.1s时,波传播到x =1m处,波形如图所示,质点P位于x轴
上x =6m处。下列说法错误的是( )
A. x =0处质点振动周期为1.2s
B. 波传播到x =6m处时,x =0处质点运动的路程为24 cm
C. 质点P第一次到达波谷时,x =0处质点刚好到达波峰
D. x =0处质点的振动方程为y =8sin( 5
3 πt )cm
24.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播。图甲是t =1s时的波形图像,P、Q为波传播方向上的两个质点,此时
y P=10cm;图乙是质点Q的振动图像,且xQ=2m。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波通过3.5m的障碍物时,不会发生明显的衍射现象
C. 质点P再经过0.25 s通过的路程为10cm
D. t = 4 s时,质点P的加速度方向沿y轴正方向,且加速度正在增大
25.图甲为一列简谐横波在t =1.5 s时的波形图,P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像,
下列说法正确的是( )
A. 质点M的平衡位置位于x =3.5m处
B. t =1.5 s至t =2.5 s时间内质点P和Q通过的路程相等
C. 该波沿x轴正方向传播
D. t =3.5 s至t = 4.5 s时间内质点P的加速度变小
26. (多选)如图甲所示,在直角坐标系xOy中平衡位置位于O点的波源沿y轴振动,形成一列沿x轴正方向传
播的简谐横波。波源起振后,经2.75 s波刚好传播到x =5.5m处的P点,此后P点的振动图像如图乙所示。下
列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴负方向
B. 该列简谐横波的传播速度大小为2m/ s
C. 该列简谐横波的波长为1.2cm
D. 波源起振后2.75 s时沿y轴负方向经过y =-15cm处
27. (多选)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,这两质点平衡位置之间的距离可能是( )
A. 0.2m
B. 0.4 m
C. 0.6mD. 0.8m
28. (多选)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点的振动图像如图所示,已知波长λ =9m,
则下列说法正确的是
A. 波速为1m/ s
B. 平衡位置在原点O的质点的振动方程为y =20sin( π
6 t + π
6 )cm
C. t =7 s时,平衡位置在原点O的质点的位移是-10
√3cm
D. 平衡位置在坐标原点O的质点可能运动到x =5m处
五.已知波动情况判断质点的振动情况
29.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源的平衡位置在x =0处。记波源开始振动的时刻为t =0,如图所示为
t =5 s时刻的波形图,P、M、Q分别是平衡位置为x =1m,x =5m,x =9m处的三个质点,则下列说法正确
的是( )
A. 这列波的传播速度是1cm/ s
B. t =5 s时刻,M质点即将向上振动
C. t =5 s时刻,P质点已运动的路程为50cm
D. t =10 s时刻,质点Q第一次到达波谷
30.坐标原点处的质点在t =0时刻从平衡位置开始沿y轴做简谐振动,形成的简谐横波沿x轴正方向传播,t =t0
时刻的部分波形如图所示。质点P的平衡位置在x =2m处,0∼t0时间内质点P运动的路程为64 cm,振动的
时间为0.8 s,则下列判断正确的是( )
A. 波的传播速度为5m/ s
B. t0=0.8 s
C. 波源处质点的起振方向为y轴负方向
D. 当质点P的加速度沿y轴正方向且增大时,质点P的速度沿y轴负方向增大
31.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播,波速v =20m/ s,t =0.3 s时波形如图所示,P为传播方向上的
一点,则P点的振动图像为( )
A.
B.
C.
D.
32.一列简谐横波沿x轴方向传播,周期为T,在t0时刻的波形如图所示,P、Q为波上两个质点,已知该时刻质
点P、Q坐标分别为(4 m,2
√3cm)、(14 m,2
√3cm),且经T
4 质点Q通过的路程小于4 cm,则( )
A. 该波沿x轴正向方向传播
B. 图中质点P向上振动
C. 该波的波长为12m
D. 从t0时刻开始经过3T
4 ,质点Q通过的路程为12cm
33. (多选)一列简谐横波沿x轴传播,如图所示,实线为t1=2s时的波形图,虚线为t2=5 s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.
34. (多选)一列简谐横波沿x轴传播的波形如图所示,实线表示t =0时刻的波形图,虚线表示t =0.1s时刻的
波形图。在从t =0到t =0.1s的时间内,平衡位置在x =7m处的质点通过的路程为35cm,下列说法正确的是
( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. 波传播的速度大小为140m/ s
C. t =0时刻,平衡位置在x =0处质点速度与加速度方向相反
D. 平衡位置在x =8m和平衡位置在x =10m的两个质点相位相同
六.振动图像与波动图像综合
35.图(a)为一列简谐横波在某一时刻的图像,P、Q为平衡位置在x =2m和x = 4 m的两质点,图(b)为质点P从
该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点Q在4 s内运动的路程为40cm
C. 该波波速为
D. 质点P在t = 4 s时沿y轴负方向运动
36.同一均匀介质中,位于x1=8m和x2=-8m处的两波源S1、S2引起的两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方
向传播,如下图所示是t =0时刻的波形图.在t =0.2s时,x =0处的质点开始振动,下列图像中,能正确描述
x =0处质点振动的是( )
A.
B.
C.
D.
37.甲、乙两列简谐横波在同一介质中传播,t =0时刻的部分波形如图,沿x轴正向传播的甲波如实线所示,沿
x轴负向传播的乙波如虚线所示,波速均为4 cm/ s。则下列说法正确的是( )
A. 乙波的周期为4.8 s
B. 甲波的振幅为A = 40cm
C. t =0时刻,介质中偏离平衡位置位移为40cm的相邻质点间的距离为24 cm
D. 两列波可以形成稳定的干涉
38. (多选)图甲是沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0时的波形图,P、Q是位于x轴上的两个质点,间距为
3m,t =0时刻该波刚好传播到Q点,t = 1
6 s( 1
6 s<T ,T为周期)时的波形图如图乙所示。下列说法正确的是
( )
A. 该波的周期为1s
B. 该波的波速为6m/ s
C. x =0处质点的振动方程为y =6cos(πt + π
3 )cm
D. 从t =0时开始,该波传至x =7m处所用的时间为0.5 s
39. (多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点M的平衡位置在
x =1.5m处,质点N的平衡位置在x = 4 m处。质点N从t =0时刻开始振动,其振动图像如图乙所示。此波传
播到达平衡位置为x =12m处的质点Q时,遇到一障碍物(未画出)之后传播方向立刻反向,反射波与原入射波
在相遇区域发生干涉,某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图甲时刻波刚好传播到N点,波速为20m/ s
B. 从t =0.05 s到t =0.20 s,质点M通过的路程小于15cm
C. t =0.45 s时,质点N的位移为5cm
D. 足够长时间后,O、Q之间有5个振动加强点(不包括O、Q两点)
40. (多选)如图所示,一列沿x轴方向传播的简谐横波,实线表示t1=0时刻的波形,虚线表示t2=2.5 s时刻的
波形。已知波速为v =0.6m/ s,则( )
A. 该波的周期为1.5 s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 1.5m处的质点经2.5 s传播到坐标原点处
D. 原点O的振动方程为y =5sin(πt + π
2 )cm
41. (多选)有一沿地壳传播的地震波横波,t =0时刻的波形图如图甲所示,某质点的振动情况如图乙所示。
已知该波向x轴正方向传播,波速为12m/ s,图甲中横轴标度尺最小分度为6m。下列说法正确的是
( )
A. 图乙可能是M点或P点的振动图像
B. 从t =0时刻开始,质点N经2
3 s首次到达波谷
C. 质点P的振动方程y =0.4 sin(
π
2 t + 5 π
6 )(m)
D. 图甲中质点Q的振动相位比P滞后2
3 π