2025屆高考物理：機(jī)械振動與機(jī)械波小練（一）（含解析）

2025屆高考物理：機(jī)械振動與機(jī)械波小練

一、單選題（本大題共5小題）

1.如圖所示，5、邑是兩個振動完全相同的相干波源，其中實(shí)線表示波峰，虛

線表示波谷。若兩列波的振幅均保持5cm不變，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四

S星

A.a點(diǎn)振動始終減弱B.圖示時刻c點(diǎn)的位移為零

C.b點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，c點(diǎn)振動始終減弱D.圖示時刻，b,c兩點(diǎn)的高

度差為20cm

2.如圖所示，玲、［、鳥…G是彈性繩上等距的10個點(diǎn)，f=0時刻手握《沿y

軸方向做簡諧運(yùn)動，彈性繩形成簡諧波，經(jīng)過％時間，質(zhì)點(diǎn)外第一次到達(dá)最高

點(diǎn)，位移為10cm,g開始振動，則下列說法正確的是（）

B./=%時刻，R質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)

C.f=時刻，鳥質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下運(yùn)動

D.。~7/0時間內(nèi)，外質(zhì)點(diǎn)的路程為40cm

3.聲波水波電磁波，波波有源：折射衍射全反射，射射無邊。下列關(guān)于波的說

法中正確的是（）

A.機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波

B.任何波的傳播都需要介質(zhì)

C.光波從一種均勻介質(zhì)進(jìn)入另一種均勻介質(zhì)時傳播方向和波速都會改變

D.只要光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)就一定會發(fā)生全反射

4.如圖所示，在上、下兩個相同輕彈簧的共同作用下，振子在豎直方向做簡諧

運(yùn)動，已知振子的質(zhì)量為m,振子在最高點(diǎn)時上方彈簧處于原長，振子經(jīng)過平衡

位置時下方彈簧處于原長，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.下方彈簧的最大彈力為等B.下方彈簧的最大彈力為mg

C.上方彈簧的最大彈力為等D.上方彈簧的最大彈力為3mg

5.振動和波存在于我們生活的方方面面，關(guān)于下列幾幅圖片描繪的情景分析正

確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲救護(hù)車向右運(yùn)動的過程中，A聽到警笛聲的頻率比B聽到的高

B.圖乙要在大山后面的房舍內(nèi)收聽到廣播，發(fā)射臺發(fā)出的信號頻率越高效果

越好

C.圖丙在發(fā)射載人宇宙飛船時，火箭要產(chǎn)生較強(qiáng)的超低頻振動，由于該頻率

與人體內(nèi)臟及身軀的固有頻率接近，所以容易使人體器官發(fā)生共振，造成人

體器官的損傷

D.圖丁是干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，波長為2的聲波通過上下兩通道后相

遇的路程差可以為34

二、多選題（本大題共3小題）

6.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，f=1.2s時的波形如圖甲所示，x=2m處

質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示,

w向sC.%D.3向s

A.B.——m/s

279213

7.第九屆亞洲冬季運(yùn)動會將于2025年2月7日至14日在哈爾濱舉辦，這是繼

北京冬奧會后中國舉辦的又一重大綜合性國際冰雪盛會，也是自1996年之后哈

爾濱第二次承辦亞冬會。"冰雪同夢、亞洲同心”，高18m直徑23m的吉祥物“濱

濱"和"妮妮"穩(wěn)坐松花江面，激情永動奇幻漂流，龍年游龍江一路向北方。如圖

所示，用兩個繩波來模擬潮水相遇，一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振

動系統(tǒng)，小球振動的固有頻率為2Hz?，F(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開

始以相同振幅A上下振動一段時間，某時刻兩個振源在繩上形成的波形如圖所

示，兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現(xiàn)了兩

次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次發(fā)生

了顯著的振動，則（）

A.由振源P產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處

B.由振源Q產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處

C.兩列波同時達(dá)到彈簧處

D.由振源Q產(chǎn)生的波，其波速接近4m/s

8.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為t=0時刻的波形圖,

虛線為t=0.9s時的波形圖，已知波的周期T>0.9s,則（）

A.在t=0.45s時，Q點(diǎn)到達(dá)平衡位置且向下運(yùn)動

B.在t=0.45s時，Q點(diǎn)到達(dá)平衡位置且向上運(yùn)動

C.經(jīng)過4.5s,P點(diǎn)通過的路程為2m

D.經(jīng)過4.5s,P點(diǎn)通過的路程為20m

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

9.某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。

（1）下列關(guān)于單擺實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是O

A.擺球運(yùn)動過程中擺角應(yīng)大于30°

B.擺球到達(dá)平衡位置時開始計(jì)時

C.擺球應(yīng)選用泡沫小球

D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動

（2）正確組裝單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺量出從懸點(diǎn)到細(xì)

線與擺球連接點(diǎn)的長度/'-0.9870m,再用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑，結(jié)果如圖

所示，則該擺球的直徑mm。

主尺

2cm

【用吊“Il

0游標(biāo)尺10

(3)實(shí)驗(yàn)中，測出不同擺長/對應(yīng)的周期值T,作出/T圖像，如圖所示，已知

圖線上A、8兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(無1,yi),(&,>2),可求出g=。

10.某滑板運(yùn)動場地為一圓弧形滑道，其示意圖如圖所示，某同學(xué)用一輛滑板車

和手機(jī)估測滑道的半徑R(滑板車的長度遠(yuǎn)小于滑道的軌道半徑)，當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

加速度大小為g。

(1)在實(shí)驗(yàn)中，需要測量的物理量有o

A.滑板車的質(zhì)量m

B.圓弧形滑道的長度s

C.找出滑道的最低點(diǎn)O,把滑板車從。點(diǎn)移開一小段距離至P點(diǎn)，由靜止釋

放，用手機(jī)測出它完成。次往返運(yùn)動的時間t

(2)若將滑板車的運(yùn)動視為簡諧運(yùn)動，則該軌道的半徑尺=(用已知

和測量的物理量符號表示)。

四、解答題(本大題共2小題)

11.如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊4物塊沿豎直方向做簡諧運(yùn)

動，以豎直向上為正方向，物塊簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=0.lsin(2.5nf)m,t=

0時刻，物塊A開始振動，〃=0.8s時一小球8從距物塊//高處開始自由落下；

叁=1.4s時，小球3恰好與物塊A處于同一高度；取重力加速度的大小g=10

m/s2o求：

5O-p

鼠；

(1)簡諧運(yùn)動的周期T；

(2)r=1.4s內(nèi)物塊A運(yùn)動的路程s；

(3)/z的大小。

12.一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙，

當(dāng)振子上下振動時，以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如圖

所示的圖像.%、%、%、2%為紙上印跡的位置坐標(biāo)，由此圖求振動的周期和振

幅.

參考答案

1.【答案】D

【詳解】A.由于Si、52是兩個振動完全相同的相干波源，圖中b點(diǎn)波峰與波峰

疊加，說明b點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，圖中ab所在直線上的點(diǎn)均為振動加強(qiáng)點(diǎn)，則a

點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，A錯誤；

BC.圖示時刻c點(diǎn)為波谷與波谷疊加，所以c點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，圖示時刻c點(diǎn)的

位移為-10cm,BC錯誤；

D.圖示時刻，b點(diǎn)波峰與波峰疊加，b點(diǎn)的位移為10cm,而c點(diǎn)的位移為

-10cm,所以b,c兩點(diǎn)的高度差為20cm,D正確。選D。

2.【答案】D

【詳解】A.r。時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)外從平衡位置第一次到達(dá)最高點(diǎn)，振動了四分之一周

期，所以手握功做簡諧運(yùn)動的周期為％,A錯誤；

2x

B.令相鄰質(zhì)點(diǎn)之間的距離為x,則波速v=丁，因此波傳播到巴點(diǎn)的時刻為

4x

?=空=2/°A點(diǎn)再經(jīng)過％時間到達(dá)最高點(diǎn)，即共經(jīng)過隊(duì)時間，旦質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)

V

最高點(diǎn)，B錯誤；

C.根據(jù)同側(cè)法可知，波起振方向向上，波經(jīng)過務(wù)時間傳播到8點(diǎn)，再經(jīng)過氣時

間，即一個周期，心質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上運(yùn)動，c錯誤；

D.結(jié)合上述可知，波經(jīng)過看時間傳播到穌點(diǎn)，再經(jīng)過包時間，即一個周期，P6

質(zhì)點(diǎn)的路程為4xl0cm=40cm,D正確。選D。

3.【答案】A

【詳解】A.機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波，A正確；

B.機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，B錯誤；

C.光波如果從一種均勻介質(zhì)垂直進(jìn)入另一種均勻介質(zhì)時，傳播方向不會改變，C

錯誤；

D.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角大于等于臨界角時，才會發(fā)生全反

射，D錯誤。選Ao

4.【答案】B

【詳解】AB.兩個輕彈簧完全相同，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性可知，由于振子經(jīng)過

平衡位置時下方彈簧處于原長，則振子在最高點(diǎn)時上方彈簧處于原長，則振子的

振幅為A=等，根據(jù)對稱性可知，下方彈簧的最大彈力為抬=〃名，A錯誤，B正

確；

CD.當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，上方彈簧的最大彈力為h2A=2mg,CD錯誤。選

Bo

5.【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)多普勒效應(yīng)，甲救護(hù)車向右運(yùn)動的過程中，A人聽到警笛聲的

頻率增大，B人聽到警笛聲的頻率減小，即人聽到警笛聲的頻率比B聽到的高，

A正確；

B.障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長相差不多，波將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，

圖乙要在大山后面的房舍內(nèi)收聽到廣播，發(fā)射臺發(fā)出的信號波長越長效果越好，

即發(fā)射臺發(fā)出的信號頻率越低效果越好，B錯誤；

C.圖丙在發(fā)射載人宇宙飛船時，火箭要產(chǎn)生較強(qiáng)的超低頻振動，由于該頻率與

人體內(nèi)臟和身軀的固有頻率接近，所以容易使人體器官發(fā)生共振，造成人體器官

的損傷，C正確；

D.根據(jù)波的干涉，波長為4的聲波通過上下兩通道后相遇的路程差應(yīng)該為4的

2

奇數(shù)倍，D錯誤。選AC。

6.【答案】CD

【詳解】由振動圖像可知該波的周期為3.6s,f=L2s時，x=2m處質(zhì)點(diǎn)正在向下

振動，波傳播的時間為，由波動圖像可知波傳播的距離為

2m=?2+4(?=0,l,2...),解得人二！1^"。」，？…)，則波速為

6n+-

o

Q91f)1Q

v=—=--------m/s(n=0,1,2...),當(dāng)〃=0時口=—m/s,當(dāng)〃=1時，v=—m/s,當(dāng)

T3.6〃+0.6321

幾=2時，v=1^m/s,CD正確。

7.【答案】AD

【詳解】ABC.由〃上下坡〃法知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，小

球第一次振動時起振方向向上，由振源P產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處，A正確，BC錯

誤；

D.振源Q產(chǎn)生的波后到達(dá)彈簧處，且小球產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動，即共振，Q的

振動頻率接近2Hz,則周期接近0.5s,振源產(chǎn)生的波的波長為2m,波速接近

42

v=—=—m/s=4m/s,D正確。選AD。

8.【答案】BC

【詳解】AB.由圖可知，簡諧橫波的波長X=16m,依題意，波的周期7>O.9s則

經(jīng)&=0.9s,傳播的距離為Ax=4m=gx,可知傳播的時間為加=0.9s=,解得

44

T=3.6s,可知波速為v=(=^m/s,在t=0.45s時，該波傳播的距離為

Ax'=vt=2m,根據(jù)波形的平移法可得Q點(diǎn)到達(dá)平衡位置且向上運(yùn)動，A錯誤；B

正確；

CD.根據(jù)上面選項(xiàng)分析可得4.5S=3T,則P點(diǎn)通過的路程為s=5A=2m,(:正

4

確；D錯誤。選BCo

9.【答案】

477"2

BD/DB；12.0；(x-

Vz-Vi2

【詳解】

(1)

A.擺球運(yùn)動過程中擺角應(yīng)小于5。，A錯誤；

B.在平衡位置擺球的速度最大，計(jì)時比較準(zhǔn)確，B正確；

C.為了減小空氣阻力的影響，擺球應(yīng)選擇體積小、密度大的小鋼球，不能選用

泡沫小球，C錯誤；

D.擺球擺動過程中需要保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，D正確。選BD。

(2)10分度游標(biāo)卡尺的精確值為O.lnwi,由圖可知該擺球的直徑為12nwi+0X

0.1mm=12.0mm

(3)根據(jù)單擺的周期公式T=2兀日，可得廠=比/,可得了2T圖像的斜率

7gg

為左=空=江，解得。=士(冷一久】)

9乃-y2-yi

10.【答案】(1)C(2)

4島2

【解析】本題考查單擺的周期公式，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力?；遘囋?/p>

滑道上的"擺角"小于5。時，其運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動?；遘囎鐾鶑?fù)運(yùn)動的周期

T=-,根據(jù)單擺的周期公式T=2%[=2%解得R叁。

nNg7g4?！?/p>

11.【答案】(1)0.8s；(2)0.7m；(3)1.7m

【詳解】(1)根據(jù)物塊簡諧運(yùn)動的表達(dá)式y(tǒng)=0.lsin(2.5"f)m,可知。=2.5加

rad/s,則簡諧運(yùn)動的周期7=至=—^―s=0.8s。

CO2.57T

⑵因九=2=—=1.75,則￡=1.4s內(nèi)物塊A運(yùn)動的路程s=〃X4A=

T0.8

1.75X4X0.1m=0.7m。

(3)t2=1.4s時y=0.Isin(2.5兀/)m=0.Isin(2.5兀X1.4)m=—0.1m,小球8

做自由落體運(yùn)動，有力+lyI="。2—[J，解得/z=1.7m。

12.【答案】7="；A=正二^

v2

【詳解】試題分析：設(shè)周期為T,振幅為A.由題意可得：T=生，&=三比

v2

知識歸納總結(jié)

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2025屆高考物理：機(jī)械振動與機(jī)械波小練解析

一、單選題解析

題目分析：本題考察相干波源產(chǎn)生的波的疊加效果。需要理解振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的形成條件及判

斷方法。

A選項(xiàng)：錯誤。因?yàn)閎點(diǎn)是波峰與波峰疊加的振動加強(qiáng)點(diǎn)，根據(jù)波的疊加原理，ab直線上的點(diǎn)均

為振動加強(qiáng)點(diǎn)，所以a點(diǎn)也振動加強(qiáng)。

B選項(xiàng)：錯誤。圖示時刻c點(diǎn)為波谷與波谷疊加，但此時c點(diǎn)的位移并非為零，而是達(dá)到負(fù)向最大

位移。

C選項(xiàng)：錯誤。同理，c點(diǎn)也是振動加強(qiáng)點(diǎn)。

D選項(xiàng)：正確。圖示時刻，b點(diǎn)位移為正向最大，c點(diǎn)位移為負(fù)向最大，兩者高度差等于兩倍的振

幅。

題目分析：本題考察簡諧運(yùn)動的周期性及波的傳播特性。

A