2024年高考物理試題和模擬題訓練：機械波（學生卷）

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專題15機械波

2024

高考真題

1.（2024年新課標考題）6.位于坐標原點。的波源在/=0時開始振動，振動圖像如圖所示，所形成的

簡諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點戶開始振動時，波源恰好第2次處于波谷位置,

則（）

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的傳播速度是10m/s

D.平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點。開始振動時，質(zhì)點戶處于波峰位置

2.（2024年江蘇卷考題）7.如圖所示，水面上有。、/、6三點共線，0A=2AB,，=0時刻在。點的水面

給一個擾動，。時刻A開始振動，則B振動的時刻為（）

OA

3A5A

A.。B.—C.21iD.—

22

3.（2024年安徽卷考題）3.某儀器發(fā)射甲、乙兩列橫波，在同一均勻介質(zhì)中相向傳播，波速/大小相

等。某時刻的波形圖如圖所示，則這兩列橫波（）

C.波峰在x=10.5m處相遇D.波峰在x=l1.5m處相遇

4.（2024年廣東卷考題）3.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為lm/s,，=0時的波形如圖所示。

f=ls時，x=1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為（

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A0B.0.1mC.-0.1mD.0.2m

5.（2024年河北卷考題）5.如圖，一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，輕桿一端固定在電動

機的轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一紫外光筆，轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上，沿垂直于框架

的方向勻速拖動感光紙，感光紙上就畫出了描述光點振動的X-，圖像.已知輕桿在豎直面內(nèi)長0.1m,電動

機轉(zhuǎn)速為12r/min.該振動的圓頻率和光點在12.5s內(nèi)通過的路程分別為（）

A.0.2rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25m

6.（2024年江西卷考題）6.如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測飛機機翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實

驗中，入射波為連續(xù)的正弦信號，探頭先后探測到機翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖（b）、（c）

所示。已知超聲波在機翼材料中的波速為6300m/s。關于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度

4下列選項正確的是（）

機翼表

缺陷表面反射波

探頭］缺陷

入射波

機翼表面反d——

射波

圖（a）超聲波檢測原理示意圖圖（c）缺陷表面反射信號

A.振動減弱；d=4.725mmB.振動加強；d=4.725mm

C.振動減弱；d=9.45mmD.振動加強；d=9.45mm

7.（2024年湖南卷考題）2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自

右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上/、6兩點平衡位置相距6m,力時刻力點

位于波谷，6點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是（）

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A.波長為3mB.波速為12m/s

C.辦+0.25$時亥!],B點速度為0D.%+0.50s時刻，4點速度為0

8.（2024浙江1月卷考題）10.如圖1所示,質(zhì)量相等的小球和點光源，分別用相同的彈簧豎直懸掛于

同一水平桿上，間距為/，豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為2/,小球和光源做小振幅運動時，在觀測屏

上可觀測小球影子的運動。以豎直向上為正方向，小球和光源的振動圖像如圖2所示，則（）

圖1

A.4時刻小球向上運動B.%時刻光源的加速度向上

C.時刻小球與影子相位差為萬D.與時刻影子的位移為5Z

9.（2024全國甲卷考題）15.一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為2s,/=0時刻的波形曲線如圖所示,

此時介質(zhì)中質(zhì)點6向y軸負方向運動，下列說法正確的是（）

A.該波的波速為1.0m/s

B.該波沿￡軸正方向傳播

C.7=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反

D.f=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負方向運動

E./=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點6的速率達到最大值

10.（2024年山東卷考題）9.甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為

2m/s。￡0時刻二者在廣2m處相遇，波形圖如圖所示。關于平衡位置在下2nl處的質(zhì)點P,下列說法正確的

是（）

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A.仁0.5s時，P偏離平衡位置的位移為0

B.仁0.5s時，P偏離平衡位置的位移為-2cm

C.片1.0s時，P向y軸正方向運動

D.仁1.0s時，P向y軸負方向運動

12.（2024浙江1月卷考題）15.在如圖所示的直角坐標系中，xOz平面為介質(zhì)I和H的分界面（z軸垂

直紙面向外）。在介質(zhì)I中的尸（0,42）處有一點波源，產(chǎn)生波長為X、速度為■的波。波傳到介質(zhì)H中,

其速度為av，圖示時刻介質(zhì)II中僅有一個波峰，與x軸和y軸分別交于A和S點，此時波源也恰好位于

波峰?！椤?、用連線的中點，入射波與反射波在。點相干加強，則（）

A.介質(zhì)II中波的頻率為叵

B.S點的坐標為（0,-V22）

2

C.入射波與反射波在〃點相干減弱D.折射角々的正弦值sina=《J5

13.（2024年北京卷考題）圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機加速度傳感器記錄了手機

在豎直方向的振動情況，以向上為正方向，得到手機振動過程中加速度a隨時間大變化的曲線為正弦曲線,

如圖乙所示。下列說法正確的是（）

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/////〃〃〃/,a/(m-s2)

甲乙

A.1=0時，彈簧彈力為0

B.，=0.2s時，手機位于平衡位置上方

C.從t=0至f=0.2s,手機的動能增大

D.a隨Z■變化的關系式為a=4sin(2.5R)m/s2

14.(2024年廣西卷考題)H.單擺可作為研究簡諧運動的理想模型。

(1)制作單擺時，在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中，選擇圖甲方式的目的是要保持擺動中不

變;

(2)用游標卡尺測量擺球直徑，測得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為cm.

(3)若將一個周期為7的單擺，從平衡位置拉開5。的角度釋放，忽略空氣阻力，擺球的振動可看為簡諧

運動。當?shù)刂亓铀俣葹間,以釋放時刻作為計時起點，則擺球偏離平衡位置的位移x與時間t的關系為。

15.(2024年甘肅卷考題)5.如圖為某單擺的振動圖像，重力加速度g取lOm/s"下列說法正確的是

A.擺長為1.6m,起始時刻速度最大B.擺長為2.5m,起始時刻速度為零

C.擺長為1.6m,/、C點的速度相同D.擺長為2.5m,/、6點的速度相同

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16.（2024?福建?高考真題）某簡諧振動的7一圖像如圖所示，則以下說法正確的是（）

A.振幅2cm

C.0.1s時速度為0D.0.2s時加速度方向豎直向下

2024

高考模擬題

一、單選題

1.（2024?江西上饒?模擬預測）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，在=0時刻的波形如圖

所示，P、。是波傳播路徑上的兩個質(zhì)點，此時質(zhì)點戶在平衡位置，質(zhì)點。的位移為5Gcm,質(zhì)點9比質(zhì)點0

C.質(zhì)點。在0.45s內(nèi)運動的路程為10cmD.質(zhì)點戶的振動方程為了=10sin[3兀Jem

2.（2024?黑龍江?三模）一列簡諧橫波在仁0時的波形如圖中實線所示，仁1s時的波形如圖中虛線

所示，則下列說法正確的是（）

A.這列波的波長為8m

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B.平衡位置分別為/、6的兩個質(zhì)點，振動方向始終相同

C.若波向右傳播，則波的最大頻率為0.25Hz

D.若波向左傳播，則波的傳播速度大小為6m/s

3.（2024?河南?二模）如圖為一“環(huán)腔式”降噪器的原理圖，可以對高速氣流產(chǎn)生的噪聲進行降噪。

波長為2的聲波沿水平管道自左側入口進入后分成上、下兩部分，分別通過通道①、②繼續(xù)向前傳播，在右

側匯聚后噪聲減弱，其中通道①的長度為102,下列說法正確的是（）

A.該降噪器是利用波的衍射原理設計的

B.通道②的長度可能為&54

C.通道②的長度可能為82

D.該降噪器對所有頻率的聲波均能起到降噪作用

4.（2024?北京大興?三模）一列沿著x軸傳播的橫波，在f=4s時刻的波形如圖1所示，圖1中。點的

振動圖像如圖2所示。下列說法正確的是（）

A.該波的波速為4m/sB.波沿x軸負方向傳播

C.質(zhì)點。振幅為13cmD.質(zhì)點戶經(jīng)過Is沿x軸正方向移動2m

5.（2024?北京海淀?二模）位于坐標原點的質(zhì)點從L0時開始沿y軸振動，形成一列沿x軸傳播的

簡諧波，i=0.5s時的波形如圖所示，此時下0處的質(zhì)點位于波峰位置。圖中能正確描述尸2m處質(zhì)點振動的

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6.（2024?湖北武漢?模擬預測）圖（a）是一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在仁4s時的波形圖，M、

”是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于F2m、F8m處，圖（b）是質(zhì)點N的振動圖像。下列說法正確

的是（）

A.波沿x軸負方向傳播

B.波的傳播速度大小為0.5m/s

C.仁5s時，M、N的速度大小相等，方向相同

D.t=7s時，M、N的加速度大小相等，方向相反

7.（2024?山東荷澤?二模）在同一水平面上有兩個波源戶和Q,沿垂直水平面方向同時開始振動，振

幅分別為A和2A,經(jīng)過半個周期，戶和0同時停止振動，此時。點處于波峰位置，〃點處于波谷位置。一段

時間后，〃點先后出現(xiàn)了兩次振動，PC=QD=L,PM=3L,QM=5L,貝I］（）

PCMDQ

A.兩列波的波長均為2/

B.〃點振動的總路程為6A

C.兩列波相遇后，波速均發(fā)生改變

D.若兩波源一直振動，戶和。連線上的振動加強點始終處于波峰或波谷位置

8.（2024?遼寧大連?二模）兩個振動情況完全相同的波源，在同一介質(zhì)中形成的兩列波相遇后，某

一時刻在它們的重疊區(qū)域形成如圖所示的干涉圖樣，實線表示波峰，虛線表示波谷，圖中戶點恰好處于兩

條實線的交點上，0點恰好處于實線和虛線的交點上，〃是R0之間連線上的一點（圖中未畫出），下列說

法正確的是（）

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A.尸點總是在最大位移處

B.〃點不可能是振動加強點

C.P、。之間的距離一定等于半個波長

D.若將波源S7向民稍微靠近，戶點的振幅一定不變

9.（2024?遼寧丹東?二模）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，/=0時位于坐標原點的質(zhì)點從平衡

位置沿y軸正方向運動，其位移隨時間的變化關系為V=/sin5R,則在f=1.0s時的波形可能是

10.（2024?河北?三模）一列簡諧橫波的波形圖如圖所示，實線為:0時的波形圖，虛線為:0.6s時

的波形圖，平衡位置位于、=4m的質(zhì)點在此過程中運動方向改變了一次，下列說法正確的是（）

A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播

B.波源振動的周期為1.5s

C.該簡諧橫波傳播的速度大小為4m/s

D.平衡位置位于尤=1.5m處的質(zhì)點在7=0時的速度方向為y軸正方向

11.（2024?全國?模擬預測）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在f=2s時的波形圖，此

時平衡位置位于x=8m處的質(zhì)點剛好要起振，質(zhì)點只Q、7?對應的縱坐標分別為2cm、2cm、-2cmo已知

該波的周期7=2s,下列說法正確的是（）

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A.波源的起振方向沿y軸正方向

B.質(zhì)點A的相位比質(zhì)點P的相位落后兀

C.質(zhì)點產(chǎn)和質(zhì)點?？赡芡瑫r位于平衡位置

D.在，=3.5s時，平衡位置位于x=10m處的質(zhì)點從平衡位置向y軸負方向運動

12.（2024?廣東?三模）現(xiàn)代軍艦多利用聲吶探測水下目標。圖甲是某艦搭載的聲吶發(fā)出的一列超聲

波在1=0時刻的波形圖，圖乙是質(zhì)點戶的振動圖像，貝U（）

A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.艦艇行駛速度越快，聲吶發(fā)出超聲波的頻率越大

C.超聲波沿x軸負方向傳播，波速為1500m/s

D.坐標原點處質(zhì)點在:j|xlO-Ss時相對平衡位置的位移為2.5X10-6nl

13.（2024?黑龍江哈爾濱?模擬預測）如圖甲所示，在x軸上有兩個波源Si和S2,兩波源在紙面內(nèi)做

垂直于x軸的簡諧運動，其振動圖像分別如圖乙和圖丙所示。兩波源形成的機械波沿x軸傳播的速度均為

0.25m/s,則（）

S：..號,

F~6^4-x/m

圖甲

A.兩波源形成的波振幅不同，不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

B.行0m處的點為振動減弱點，振幅為2m

C.七Im處的點為振動加強點，振幅為6m

D.兩波源的連線間（不含波源）有12個振動加強點，且位移均恒為6m

14.（2024?遼寧丹東?一模）如圖所示，一列沿x軸負方向傳播的機械波在r=0.5s時剛好傳到x=-lm

處，由于某種原因，中間有一部分無法看清，已知該波的波速v=6m/s,下列說法正確的是（

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A.此波的波長為8m

B.此機械波的波源起振方向沿了軸負方向

C.再經(jīng)過1.5s,無=8m處的質(zhì)點傳播到x=-hn處

D.0：0.5s時間內(nèi)，x=4m處的質(zhì)點通過的路程小于0.2m

二、多選題

15.（2024?海南?高考真題）一歌手在湖邊唱歌，歌聲通過空氣和水傳到距其2km的湖對岸，空氣中

的聲速為340m/s,水中聲速為1450m/s,歌聲可視為頻率為400Hz的聲波，則下列說法正確的是（）

A.在水中傳播頻率會改變

B.由空氣和水傳到湖對岸的時間差約為4.5s

C.在空氣中波長為0.85m

D.在水中的波長為5m

16.（2024?山東聊城?三模）一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖甲所示，a、b兩質(zhì)點的平衡位置分

別為王=2m、Z=18m,從圖甲所示時刻開始計時，6質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是

（）

A.此橫波的傳播速度大小為3m/s

B.x=30m處的質(zhì)點在13.5s時第2次出現(xiàn)波峰

C.質(zhì)點a在1s時速度最大且速度方向沿y軸正方向

D.質(zhì)點a在0~4.5s內(nèi)運動的路程為1+q-cm

17.（2024?湖北武漢?二模）波源百和星垂直于紙面做簡諧運動，振動周期相同，但步調(diào)正好相反,

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所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中沿紙面向四周傳播。圖甲為兩簡諧波在t=0.2s時的俯視圖，實線圓表示波峰,

虛線圓表示波谷。該介質(zhì)中某點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A.兩簡諧波的波速為0.15m/s

B.圖甲中的6點為振動減弱點

C.圖乙可能是4點的振動圖像

D.1=0.10s時刻，C點可能位于波谷

18.（2024?江西贛州?二模）如圖所示，左圖為亞運會藝術體操比賽中中國隊選手趙擷進行帶操比賽

的畫面，某段過程中彩帶的運動可簡化為沿x軸方向傳播的簡諧橫波，這列簡諧橫波在f=0時的波形如右

圖所示。介質(zhì)中x=hn處的質(zhì)點戶沿y軸方向做簡諧運動的表達式為＞=10sin（5M（cm）。則下列說法正確

的是（）

A.該波沿x軸負方向傳播

B.該波的傳播速度為10m/s

4

C.，=0時，x=§m處的質(zhì)點振動位移為_5VLm

4

D.，=0時，x=處的質(zhì)點振動位移為-5cm

19.（2024?青海西寧?三模）如圖甲所示，為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在，=0.5s時刻的波動圖像,

乙圖為x=2m處質(zhì)點〃的振動圖像，質(zhì)點〃位于x=lm處。下列判斷正確的是（）

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A.此波在向x軸負方向傳播

B.該波的傳播速率為4m/s

C.經(jīng)過2s時間，質(zhì)點P沿波的傳播方向移動8m

2

D.質(zhì)點〃從圖示位置開始運動路程為0.5m時，所需的時間為

E.質(zhì)點候戶在y軸的最大位移差為巫m

5

20.（2024?黑龍江吉林?模擬預測）有一列沿水平方向傳播的簡諧橫波，在波的傳播方向上有平衡位

置相距4m的46兩質(zhì)點，已知波的傳播方向由6指向4圖甲、乙分別是46兩質(zhì)點的振動圖像。則這

列波的波速可能為（）

21.（2024?河北?三模）如圖是一列沿著x軸傳播的機械波上一個質(zhì)點A的振動圖像，在x軸上另有

一質(zhì)點84萬兩點平衡位置之間的距離為8m,夕點的振動“步調(diào)”始終與/點相反，下列說法正確的是

()

C.這列波的波速不大于4m/sD.這列波的波長不小于16m

22.（2024?山東青島?三模）如圖甲,某同學取一根柔軟的長細繩，用手握住繩子左端連續(xù)上下抖動,

形成一列向右傳播的簡諧波，以長繩左端點S為原點建立水平向右的x軸，如圖乙。7=0時繩的左端S點開

始上下振動，振動圖像如圖丙所示。f=6s時停止抖動長繩，在這段時間內(nèi)繩上x=2m處的質(zhì)點尸運動的路

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程為40cm。關于這列繩波，下列說法正確的是（）

八"cm

10

0

-10

甲乙

A.該列繩波的波長為4m

B.t=7s時，x=6m處質(zhì)點的動能最大

C./=8s時，x=5m處質(zhì)點處于波谷位置

D.f=10s時，x=3m處質(zhì)點運動的總路程為70cm

23.（2024?河南?二模）如圖所示，x軸上有兩個波源5、S2,位置坐標分別為-6m、6m,兩個波源形

成的簡諧橫波已沿x軸穩(wěn)定傳播，波速均為lm/s,形成了穩(wěn)定的干涉。從某時刻開始，波源￡的振動方程

為必=10$足（|^+:卜111,波源￡的振動方程為％=10singf-，cm,x軸上/點的位置坐標為0.5m,則

下列說法正確的是（）

1y/cm

A1