專題15機(jī)械振動(dòng)-三年（2022-2024）高考物理真題分類匯編（全國(guó)通）含答案

專題15機(jī)械振動(dòng)考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（5年3考）2024年高考遼寧卷：將一彈簧振子豎直懸掛，分別在地球與某球狀天體表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，計(jì)算地球、該天體的平均密度之比；2024年高考江蘇卷：水面上有O、A、B三點(diǎn)共線，時(shí)刻在O點(diǎn)的水面給一個(gè)擾動(dòng)，t1時(shí)刻A開(kāi)始振動(dòng)，求B振動(dòng)的時(shí)刻；2024年高考北京卷：用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置．手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況，得到手機(jī)振動(dòng)過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的曲線，考查相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)高考考查一般與其他知識(shí)點(diǎn)綜合考查。2.單擺考查一般是給出單擺簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像，大多是分析振動(dòng)的速度、加速度和計(jì)算擺長(zhǎng)等?？键c(diǎn)2等高線地形圖（5年3考）2022年新高考海南卷：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)，給出振動(dòng)圖像，計(jì)算甲乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比；2024年高考甘肅卷：給出單擺的振動(dòng)圖像，計(jì)算擺長(zhǎng)，判斷速度；考點(diǎn)01簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1..（2024年高考遼寧卷）如圖（a），將一彈簧振子豎直懸掛，以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放，其在地球與某球狀天體表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如（b）所示（不考慮自轉(zhuǎn)影響），設(shè)地球、該天體的平均密度分別為和，地球半徑是該天體半徑的n倍。的值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】解法一：將小球從彈簧原長(zhǎng)出由靜止釋放，小球下落到彈力與重力相等時(shí)速度最大，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)A=mg/k，小球?qū)@彈力與重力相等處做振幅為A=mg/k的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。由小球簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像可知，在地球表面和天體表面簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅之比為2?1，即地球表面和天體表面的重力加速度之比為2?1。由GM/R2=g，ρ=M/V，V=，解得ρ=；==2×1/n=2/n，C正確。解法二：設(shè)地球表面的重力加速度為，某球體天體表面的重力加速度為，彈簧的勁度系數(shù)為，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性有，可得，可得設(shè)某球體天體的半徑為，在星球表面，有聯(lián)立可得，故選C。2.（2024年高考江蘇卷）如圖所示，水面上有O、A、B三點(diǎn)共線，OA=2AB，時(shí)刻在O點(diǎn)的水面給一個(gè)擾動(dòng)，t1時(shí)刻A開(kāi)始振動(dòng)，則B振動(dòng)的時(shí)刻為（）A.t1 B. C.2t1 D.【答案】B【解析】機(jī)械波的波速不變，設(shè)OA=2AB=2L，故可得可得故可得B振動(dòng)的時(shí)刻為，B正確。3．（2024年高考北京卷）圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置．手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況，以向上為正方向，得到手機(jī)振動(dòng)過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)，彈簧彈力為0B．時(shí)，手機(jī)位于平衡位置上方C．從至，手機(jī)的動(dòng)能增大D．a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為【參考答案】．D【考查知識(shí)點(diǎn)】a-t圖像、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【名師解析】由題圖乙知，時(shí)，手機(jī)加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為，A錯(cuò)誤；由題圖乙知，時(shí)，手機(jī)的加速度為正，則手機(jī)位于平衡位置下方，B錯(cuò)誤；由題圖乙知，從至，手機(jī)的加速度增大，手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，C錯(cuò)誤；由題圖乙知，，則a隨t變化的關(guān)系式為，D正確．4.（2022高考湖北物理）如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的小物塊Р和Q，用輕質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上，Р通過(guò)一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑，Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢拉開(kāi)一段距離，撤去拉力后，Q恰好能保持靜止。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g。若剪斷輕繩，Р在隨后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于其初始位置的最大位移大小為（）A. B. C. D.【參考答案】C【命題意圖】本題考查平衡條件、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 【解題思路】撤去拉力后，Q恰好能夠保持靜止，則彈簧中拉力F=μ·2mg。彈簧中彈力F=kx，解得彈簧伸長(zhǎng)量x=F/k=。若剪斷輕繩，P在彈簧的拉力F作用下向右做振幅為x的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。P在隨后的運(yùn)動(dòng)中相對(duì)于初始位置的最大位移為2個(gè)振幅，即最大位移大小為2x=2×=，選項(xiàng)C正確。5.（2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷）真空中有一點(diǎn)P，微粒Q在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到方向指向P且大小與Q離開(kāi)P的位移成正比的回復(fù)力，給在P點(diǎn)的微粒Q一微小速度后，則在接下來(lái)的短時(shí)間內(nèi)，Q的A.速度增大，加速度增大B.速度減小，加速度增大C.速度增大，加速度不變D.速度減小，加速度不變【參考答案】B【名師解析】微粒受到方向指向P且大小與Q離開(kāi)P的位移成正比的回復(fù)力，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，給在P點(diǎn)的微粒Q一微小速度后，微粒從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在接下來(lái)的短時(shí)間內(nèi)，Q的速度減小，加速度增大，B正確。6.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試）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L的A、B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)的倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（）A. B. C. D.【參考答案】BC【名師解析】當(dāng)A、B兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有可得；或者因此可知第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，解得此時(shí)位移關(guān)系為解得故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)A、B兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有解得或者（由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去），或者當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，則解得此時(shí)位移關(guān)系為解得，C正確D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)02單擺1.（2024年高考甘肅卷）如圖為某單擺的振動(dòng)圖像，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（）A.擺長(zhǎng)為1.6m，起始時(shí)刻速度最大 B.擺長(zhǎng)為2.5m，起始時(shí)刻速度為零C.擺長(zhǎng)為1.6m，A、C點(diǎn)的速度相同 D.擺長(zhǎng)為2.5m，A、B點(diǎn)的速度相同【答案】C【解析】由單擺的振動(dòng)圖像可知振動(dòng)周期為，由單擺的周期公式得擺長(zhǎng)為x-t圖像的斜率代表速度，故起始時(shí)刻速度為零，且A、C點(diǎn)的速度相同，A、B點(diǎn)的速度大小相同，方向不同。綜上所述，可知C正確，故選C。2．（2022年新高考海南卷）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，由此可知甲乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)之比為A.2?3B.3?2C.4?9D.9??4?4【參考答案】C【名師解析】由甲乙振動(dòng)圖像可知兩單擺的周期之比T甲?T乙=0.8?1.2=2?3..。根據(jù)單擺周期公式T=2π，可知L甲?L乙=T甲2?T乙2=4?9，選項(xiàng)C正確。專題16機(jī)械波考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1機(jī)械波傳播（5年幾考）2024年高考全國(guó)理綜甲卷：波動(dòng)圖像；2024年高考廣東卷：波動(dòng)圖像；2024年高考湖南卷：健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩；2024高考全國(guó)理綜新課程卷：位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源在時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，給出振動(dòng)圖像，考查機(jī)械波；2023高考上海卷：機(jī)械波傳播；1.機(jī)械波高考考查頻率較高的知識(shí)主要表現(xiàn)在給出波動(dòng)圖像，或給出波源或介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)圖像，波動(dòng)傳播速度計(jì)算，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)位移、路程等一直是考查的熱點(diǎn)。2.機(jī)械波疊加、機(jī)械波干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等可能單獨(dú)考查，也可能與波動(dòng)圖像有機(jī)結(jié)合考查?？键c(diǎn)2機(jī)械波干涉、衍射、多普勒效應(yīng)（5年幾考）2024年高考江西卷：利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。2023年6月高考浙江卷：聲波疊加；2023年高考選擇性考試遼寧卷：“球鼻艏”兩列波的疊加；考點(diǎn)01機(jī)械波傳播1.（2024年高考廣東卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為，時(shí)的波形如圖所示。時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移為（）A.0 B. C. D.【參考答案】.B機(jī)械波的傳播【名師解析】由波動(dòng)圖像可知，波長(zhǎng)λ=2m，波動(dòng)周期T=λ/v=2s，t=1s時(shí)，x=1.5m處的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰，相對(duì)平衡位置的位移為0.1m，B正確。2.（2024年高考湖南卷）如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端，長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距，時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷，B點(diǎn)位于波峰，兩者之間還有一個(gè)波谷。下列說(shuō)法正確的是（）A.波長(zhǎng)為 B.波速為C.時(shí)刻，B點(diǎn)速度為0 D.時(shí)刻，A點(diǎn)速度為0【參考答案】D【名師解析】根據(jù)題意,長(zhǎng)繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距，時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷，B點(diǎn)位于波峰，兩者之間還有一個(gè)波谷,可畫(huà)出波形圖如圖.由波形圖可知解得故A錯(cuò)誤；波源的振動(dòng)頻率為故波速為故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為，因?yàn)椋蔅點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到平衡位置，位移為0，速度最大，故C錯(cuò)誤；，故A點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到波峰，位移最大，速度為0，故D正確。3.（2024年高考全國(guó)理綜甲卷）（1）.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，周期為，時(shí)刻的波形曲線如圖所示，此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.該波的波速為B.該波沿x軸正方向傳播C.時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反D.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E.時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b的速率達(dá)到最大值【答案】ACD【解析】由圖可知波長(zhǎng)為，則該波的波速為故A正確；此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；由于質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，則質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)完全相反，所以時(shí)質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向相反，故C正確；時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置，則時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a剛好經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故D正確.關(guān)注公眾號(hào)高中物理學(xué)習(xí)研究獲取更多優(yōu)質(zhì)資源！4.（2024高考全國(guó)理綜新課程卷）位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源在時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示，所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，波源恰好第2次處于波谷位置，則（）A．波的周期是0.1sB．波的振幅是0.2mC．波的傳播速度是10m/sD．平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置參考答案AC解題思路本題考查的考點(diǎn)：振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播。由振動(dòng)圖像，可知波動(dòng)周期T=0.2s，振幅為0.2m，A錯(cuò)誤B正確；根據(jù)題述，平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，波源恰好第二次處于波谷位置，t=7T/4，波動(dòng)傳播速度v=x/t=10m/s，C正確；由波長(zhǎng)λ=vT=2m，可知PQ兩點(diǎn)為反相點(diǎn)，平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤?！娟P(guān)鍵點(diǎn)撥】波動(dòng)傳播時(shí)，相距整數(shù)波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，振動(dòng)情況相同；相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)為反相點(diǎn)，振動(dòng)情況相反。5.（2023高考海南卷）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)P、Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.該波的周期是5s B.該波的波速是3m/sC.4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng) D.4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)【參考答案】C【名師解析】由振動(dòng)圖像可看出該波的周期是4s，A錯(cuò)誤；由于Q、P兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)反相，則可知兩者間距離等于，n=0，1，2，…根據(jù)，n=0，1，2，…，可知B錯(cuò)誤；由P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，C正確；由Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可看出，在4s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，D錯(cuò)誤。6．（2023全國(guó)高考新課程卷）船上的人和水下的潛水員都能聽(tīng)見(jiàn)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【參考答案】A【名師解析】聲波在空氣中傳播時(shí)速度小于在水中傳播的速度，頻率相同，周期相同，由v=fλ可知波長(zhǎng)不同，A正確。7．（2023年6月高考浙江選考科目）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【參考答案】.BD【名師解析】熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，A錯(cuò)誤；液體表面張力方向總是與表面相切，B正確；在不同慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是相同的，C錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，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的振動(dòng)頻率，D正確。7.8.（2023高考湖北卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)為，振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于和處。某時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)的位移為，且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為（）A. B.C. D.【參考答案】A【名師解析】a、b之間的距離為此時(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，則有解得或（舍去，向下振動(dòng)）由a、b之間的距離關(guān)系可知?jiǎng)t，可知a點(diǎn)此時(shí)的位移為且向下振動(dòng)，即此時(shí)的波形圖為a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像A正確。9（5分）（2023高考全國(guó)乙卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是時(shí)刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.波速為B.波向左傳播C.波的振幅是D.處的質(zhì)點(diǎn)在時(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【參考答案】ABE【命題意圖】本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像和機(jī)械波及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】由圖（a）可知波長(zhǎng)λ=4m，由圖（b）可知，周期T=2s，波速v=λ/T=2m/s，A正確；由于x=2m處質(zhì)點(diǎn)t=0時(shí)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以波向左傳播，B正確；波的振幅是5cm，C錯(cuò)誤；x=3m處質(zhì)點(diǎn)在t=7s時(shí)即經(jīng)過(guò)3.5個(gè)周期位于波峰位置，D錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程s=3.5×4A=70cm，E正確。10.（2023天津卷）一列機(jī)械波的波源是坐標(biāo)軸原點(diǎn)，從時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，時(shí)波形如圖，則下列說(shuō)法正確的有（）A.在這種介質(zhì)中波速B.處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于波谷C.波源振動(dòng)方程D.處質(zhì)點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)向左位移半個(gè)波長(zhǎng)【參考答案】BC【名師解析】由圖中可知時(shí)，波傳播的距離為x=2.5m，故波的速度為故A錯(cuò)誤；由圖可知該波的波長(zhǎng)為，所以波的周期為波傳播到需要的時(shí)間由圖可知該波的起振方向向下，該波振動(dòng)了0.1s，即，所以位于波谷，故B正確；．根據(jù)圖像可知該波的振動(dòng)方程為故C正確；質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng)，不隨波左右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。11.（2022新高考福建卷）藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員站在場(chǎng)地中以一定頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)綢帶的一端，綢帶自左向右呈現(xiàn)波浪狀起伏。某時(shí)刻綢帶形狀如圖所示（符合正弦函數(shù)特征），此時(shí)綢帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向____________（填“向上”“向下”“向左”或“向右”）。保持抖動(dòng)幅度不變，如果要在該綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果，運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率應(yīng)____________（填“增大”“減小”或“保持不變”）?！緟⒖即鸢浮竣?向上②.增大【命題意圖】此題考查機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥縖1]從圖中可知綢帶上形成的波是自左向右傳播的，根據(jù)波形平移法，可判斷綢帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上；[2]綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果，說(shuō)明波長(zhǎng)變小，而同種介質(zhì)中同類型波的傳播波速是不變的，根據(jù)可知運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的周期變短、頻率增大。12．（2023高考北京卷）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．時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，其位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為，則時(shí)的波形圖為（）【參考答案】D【名師解析】【解析】t=0時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，t=T時(shí)的波形圖為圖D。13.（2022高考遼寧物理）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x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A D.此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【參考答案】A【命題意圖】本題考查對(duì)波動(dòng)圖像的理解及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn).【名師解析】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。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A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；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。14.（2022高考上海）在同一介質(zhì)中有a、b兩列機(jī)械波，它們的波形如圖所示，兩列波的頻率分別為fa和fb，波長(zhǎng)分別為λa和λb，則（）A.λa＞λb,，fa＞fb，B.λa＞λb,，fa＜fb，C.λa＜λb,，fa＞fb，D.λa＜λb,，fa＜fb，【參考答案】B【命題意圖】本題考查波動(dòng)圖像+圖像思想【名師解析】由于橫波的波形圖等同于波動(dòng)圖像，由此可知，a波波長(zhǎng)λa=1，b波波長(zhǎng)λb=2/3，所以λa＞λb；根據(jù)λ=v/f可知，fa小于fb，選項(xiàng)B正確。15.（2022山東物理）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如右圖所示。當(dāng)時(shí)，簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是（）

A. B.C. D.【參考答案】AC【命題意圖】本題考查對(duì)振動(dòng)圖像的理解和機(jī)械波及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥坑蒓點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，周期為T(mén)=12s，設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為則，解得在t=7s時(shí)刻因則在t=7s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)向向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。16.（2022高考河北）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為10m/s。在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為xP=1m，xQ=6m。波傳播到P點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，該點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示，則簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m，經(jīng)過(guò)______s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處。

【參考答案】①.2②.0.55【命題意圖】本題考查機(jī)械波及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。【名師解析】由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的周期T=0.2s，由于該波的波速為10m/s，則該波的波長(zhǎng)λ=vT=10×0.2m=2m由題知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相距xPQ=5m則波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)需經(jīng)過(guò)由P點(diǎn)的振動(dòng)圖像可得出該波的起振方向向上，則Q點(diǎn)從起振到第一次到達(dá)正向最大位移處還需經(jīng)過(guò)T/4=0.05s，所以經(jīng)過(guò)t=tPQ+0.05s==0.55s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處。17.（1）（2022·全國(guó)理綜甲卷·34（1））（5分）一平面簡(jiǎn)諧橫波以速度沿x軸正方向傳播，時(shí)刻的波形圖如圖所示。介質(zhì)中平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)A在時(shí)刻的位移。該波的波長(zhǎng)為_(kāi)______m，頻率為_(kāi)_____。時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A_______（填“向上運(yùn)動(dòng)”“速度為零”或“向下運(yùn)動(dòng)”）?！緟⒖即鸢浮?0.5向下運(yùn)動(dòng)【命題意圖】本題考查波動(dòng)圖像和機(jī)械波。【解題思路】由3λ/8=1.5m可得λ=4m；頻率f=v/λ=0.5Hz；周期T=1/f=2s；由于t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)，所以t=2s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)。18（2022·高考廣東物理）（6分）如圖15所示，某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動(dòng)，在繩上激發(fā)了一列簡(jiǎn)諧波。從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，繩上M處的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)至__________（選填“N”“P”或“Q”）處。加快抖動(dòng)，波的頻率增大，波速__________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！緟⒖即鸢浮浚?）P不變【命題意圖】本題考查機(jī)械波?！窘忸}思路】經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，處于波峰的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到波谷P點(diǎn)。加快抖動(dòng)，波動(dòng)的頻率增大，波速不變。19（1）（4分）（2022重慶高考）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L(zhǎng)。時(shí)刻，波源開(kāi)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），時(shí)刻傳到浮標(biāo)處使浮標(biāo)開(kāi)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（）A．浮標(biāo)的振動(dòng)周期為B．水波的傳播速度大小為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【參考答案】A【名師解析】根據(jù)振動(dòng)圖像可知，波源的振動(dòng)經(jīng)過(guò)t1=T/4傳遞到浮標(biāo)處，浮標(biāo)振動(dòng)周期T=4t1，選項(xiàng)A正確；波速v=L/t1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)虛線圖像可知浮標(biāo)在時(shí)刻浮標(biāo)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水波的波長(zhǎng)為λ=vT=L/t1×4t1=4L，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)02機(jī)械波干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1（2024年高考江西卷）如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，入射波為連續(xù)的正弦信號(hào)，探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào)，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項(xiàng)正確的是（）A.振動(dòng)減弱； B.振動(dòng)加強(qiáng)；C.振動(dòng)減弱； D.振動(dòng)加強(qiáng)；【答案】A【解析】根據(jù)反射信號(hào)圖像可知，超聲波的傳播周期為又波速v=6300m/s，則超聲波在機(jī)翼材料中的波長(zhǎng)結(jié)合題圖可知，兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為故兩個(gè)反射信號(hào)的路程差解得兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱，A正確。2．（2023年6月高考浙江選考科目）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O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)，在O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)B．聲波的波長(zhǎng)C．兩聲波的振幅之比為D．兩聲波的振幅之比為【參考答案】C【名師解析】先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，兩管中傳播的聲波到O點(diǎn)路程差為零，振動(dòng)加強(qiáng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，將A管拉長(zhǎng)，在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小，說(shuō)明兩管中傳播的聲波到O點(diǎn)路程差λ/2，其強(qiáng)度為100個(gè)單位，由此可知2d=λ/2，聲波的波長(zhǎng)λ=60cm，AB錯(cuò)誤；根據(jù)題述，已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，即=，解得=，C正確D錯(cuò)誤。3.（2023年高考選擇性考試遼寧卷）“球鼻艏”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)，球鼻艏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（）A.插入水中的筷子、看起來(lái)折斷了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【參考答案】BD【名師解析】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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題的物理原理相符。BD正確。4（2023高考湖南卷）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有和四點(diǎn)，其中三點(diǎn)位于同一直線上，垂直．時(shí)，位于處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振動(dòng)方向與平面垂直，已知波長(zhǎng)為．下列說(shuō)法正確的是（）A.這三列波的波速均為B.時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)C.時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是【參考答案】C【名師解析】在同一介質(zhì)中傳播的橫波波速相同，由圖（b）可知，T=4s，v=λ/T=1m/s，A錯(cuò)誤；t=2s時(shí)，三列波均未傳播到D，所以時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)未開(kāi)始振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由于AD=BD=5m，所以時(shí)，波源A、B處產(chǎn)生的波未傳播到D處，波源C處產(chǎn)生的波到達(dá)D處已經(jīng)1.5s，所以處的質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置振動(dòng)，y=2cm+2cm-2cm=2cm，D錯(cuò)誤。5、（2023高考全國(guó)甲卷）（10分）分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波PQ的振動(dòng)方向相同，振幅均為5cm，波長(zhǎng)均為8m，波速均為4m/s。t==0時(shí)刻，P波剛好傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)，該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向下振動(dòng)；Q波剛好傳播到x=10m處，該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向上振動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩列波相遇。（i）在答題卡給出的坐標(biāo)圖上分別畫(huà)出PQ兩列波在t=2.5s時(shí)刻的波形圖（P波用虛線，Q波用實(shí)線）（ii）求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中，因兩列波干涉而振動(dòng)振幅最大和振幅最小的平衡位置?！緟⒖即鸢浮浚╥）（ii）圖示范圍x=1m、x=5m、x=9m振幅最?。粁=3m、x=7m振幅最大。【命題意圖】本題考查波動(dòng)傳播、波的疊加原理及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】（i）由x=vt可知2.5s時(shí)刻P波傳播到x=10m處，Q波傳播到x=0處。2.5s時(shí)刻波形圖如圖。（ii）根據(jù)波的疊加原理，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)滿足△x=，（n=0，1，2···）n=0，△x=4m△x=│x-（10-x）│，解得x=3m，x=7m即圖示范圍x=3m、x=7m振幅最大。振動(dòng)減弱點(diǎn)滿足△x=nλ，（n=0，1，2···）n=0，△x=0，由△x=│x-（10-x）│，解得x=5m；n=1，△x=8△x=│x-（10-x）│，解得x=1m、x=9m即圖示范圍x=1m、x=5m、x=9m振幅最小?！疽族e(cuò)提醒】由于題中的兩列波反相，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)為路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍；振動(dòng)減弱點(diǎn)為路程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍。6.（2022天津?qū)W業(yè)水平選擇性考試）在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標(biāo)原點(diǎn)和處的兩個(gè)波源O和P，沿y軸振動(dòng)，形成了兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波a和b，某時(shí)刻a和b分別傳播到和處，波形如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.a與b的頻率之比為 B.O與P開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻相同C.a與b相遇后會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D.O開(kāi)始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)【參考答案】A【命題意圖】本題考查機(jī)械波及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥坑赏痪鶆蚪橘|(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度相同，由圖可知，a和b兩列波的波長(zhǎng)之比為根據(jù)可得a與b的頻率之比為，故A正確；因a和b兩列波的波速相同，由a和b兩列波分別傳播到和處的時(shí)刻相同，可知O與P開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻不相同，故B錯(cuò)誤；因a與b的頻率不同，a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；a波剛傳到處，由波形平移法可知，處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，而所有質(zhì)點(diǎn)的開(kāi)始振動(dòng)方向都相同，所以O(shè)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向，故D錯(cuò)誤。7.（2022·全國(guó)理綜乙卷·34）（1）介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個(gè)點(diǎn)波源和，二者做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅相等，周期均為，當(dāng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，也過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)．若波速為，則由和發(fā)