2026年高考物理二轮复习第5讲机械振动与机械波专项训练

试卷更新日期：2026-04-07 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 如图所示，为竖直方向的弹簧振子，振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动，则振子在运动过程中，下列说法正确的是（）

A、从C→O→B振子完成一次全振动 B、振子在O点时弹簧的弹性势能等于零 C、振子的回复力由重力和弹力的合力提供 D、从O→C弹簧振子的能量增加

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2. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 2 s$ 到 $t = 3 s$ 内，弹簧振子的动能不断增加 B、该弹簧振子的振动方程为 $x = - 10 sin (\frac{π}{2} t) cm$ C、 $t = 4 s$ 时，弹簧振子的加速度沿 $x$ 轴负方向 D、 $t = 1 s$ 到 $t = 6 s$ 内，弹簧振子运动的位移为 $50 cm$

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3. 如图所示，一质量均匀分布的木块竖直浮在水面上，现将木块竖直向上拉一小段距离 $A$ 后由静止释放，并开始计时，经时间 $\frac{T}{4}$ 木块第一次回到原位置，在短时间内木块在竖直方向的上下振动可近似看作简谐运动，则在 $0 \sim \frac{T}{8}$ 时间内木块运动的距离为（　　）

A、 $\frac{1}{2} A$ B、 $\frac{\sqrt{2}}{2} A$ C、 $\frac{\sqrt{2} - 1}{2} A$ D、 $\frac{2 - \sqrt{2}}{2} A$

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4. 如图1所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点有一个钉子，将小球（可视为质点）拉到A点后静止释放，小球在竖直平面内做简谐运动，摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°，重力加速度g取10m/s² ，不计一切阻力和能量损失，下列说法中正确的是（　　）

A、该单摆的周期为0.4πs B、OP间的距离为1.6m C、t=0.2πs时小球动能最大 D、图中x₁与x₂的比值为2∶1

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5. 如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其运动的周期变大，可以（　　）

A、减小单摆振幅 B、缩短单摆摆长 C、增大摆球质量 D、减小斜面倾角

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6. 如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）

A、物体C的质量为3m B、物体B运动到最高点时的加速度大小为3g C、物体B的最大速度大小为 $g \sqrt{\frac{m}{k}}$ D、物体B上升的最大高度为 $\frac{4 m g}{k}$

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7. 光滑的水平面上叠放有质量分别为m和 $\frac{m}{2}$ 的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（　　）

A、 $\frac{f}{k}$ B、 $\frac{2 f}{k}$ C、 $\frac{3 f}{k}$ D、 $\frac{4 f}{k}$

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8. 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 $1 : 2$

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9. 如图所示，长为 $s$ 的光滑水平面左端为竖直墙壁，右端与半径为 $R$ 的光滑圆弧轨道相切于 $B$ 点。一质量为 $m$ 的小球从圆弧轨道上离水平面高为h（ $h < < R$ ）的A点由静止开始下滑，则小球第一次运动到墙壁 $C$ 点所需的时间为（　　）

A、 $\frac{π}{2} \sqrt{\frac{R}{g}} + s \sqrt{\frac{1}{2 g h}}$ B、 $π \sqrt{\frac{R}{g}} + s \sqrt{\frac{2}{g h}}$ C、 $\frac{π}{2} \sqrt{\frac{R}{g}} + \frac{s}{2 \sqrt{2 g h}}$ D、 $π \sqrt{\frac{R}{g}} + \frac{s}{2 \sqrt{2} g h}$

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10. 如图所示为某简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A、该波的波长为 $1.5 \times 10^{- 2} m$ B、该波的波速为1.5m/s C、该波沿x轴负方向传播 D、0~1s时间内，质点P沿x轴运动了 $1.5 \times 10^{3} m$

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11. 一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点，质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s，则下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴负方向传播 B、该波的振幅是40cm C、t=0s时，质点Q正在做加速运动 D、t=1s时，质点P刚好运动到x=4m处

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12. 某简谐横波在 $t_{1} = 0$ 时刻的波形图如图中实线所示， $x = 0$ 处质点的位移为 $- 5 cm$ ， $x = 7 m$ 处的质点P位于平衡位置。 $t_{2} = 0.5 s$ 时刻的波形图如图中虚线所示。已知该波的周期大于2s，则（）

A、该波的波长为13m B、该波的波速为4m/s C、该波沿x轴负方向传播 D、 $t_{1} = 0$ 时刻，质点P的振动方向沿y轴负方向

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13. AI机器人比赛要求按规定直线 $O O_{1}$ 行走，某小组设想如下方案：在 $O$ 点两侧适当距离对称放置两个信号发射源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，信号源可以各发射相同频率的电磁波信号，信号发射后可以向四周各个方向传播，以此来引导机器人走规定直线。下列说法正确的是（　　）

A、机器人在 $O O_{1}$ 上逐渐远离 $O$ 点的过程中接收到的信号强度持续减弱 B、机器人在 $O O_{1}$ 上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度保持不变 C、机器人在 $O O_{1}$ 逐渐远离 $O$ 点的过程中接收到的信号强度持续增强 D、机器人在 $O O_{1}$ 上逐渐远离 $O$ 点的过程中接收到的信号强度交替变化

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二、多项选择题

14. 如图甲所示， $A$ 、 $B$ 是在 $x$ 轴上距离坐标原点 $O$ 等距离的两波源， $A$ 的振动图像如图乙实线所示， $B$ 的振动图像如图乙虚线所示，产生的简谐横波在同种介质中沿 $x$ 轴传播。则 $O$ 点（　　）

A、是振动减弱点 B、是振动加强点 C、振幅为 $0.5 m$ D、振动周期为 $0.5 s$

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15. 一列简谐横波，沿 $x$ 轴正向传播，位于 $x = 1 m$ 的质点的振动图像如图甲所示，图乙为该波在某一时刻的波形图。下列说法正确的是（　　）

A、位于 $x = 1 m$ 的质点振动的振幅是 $16 cm$ B、图乙可能是 $t = 0.15 s$ 时刻的波形图 C、在 $t = 0.1 s$ 时， $x = 2 m$ 的质点加速度为0 D、该波的传播速度是 $10 m / s$

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16. 一波源在 $t = 0$ 时开始振动，形成的简谐横波沿 $x$ 轴负方向传播， $t = 4 s$ 时刚好传播到 $x = - 1 m$ 处。物理兴趣小组的同学画出了 $t = 4 s$ 时的波形图，波形图与 $y$ 轴的交点在 $y = 10 cm$ 处，如图所示。由于某种意外，图上有一部分被油污覆盖而无法看清，已知该波的波速 $v = 6 m / s$ ，下列判断正确的是（　　）

A、图中 $x_{1} = 1 m$ B、此波的周期为2s C、再经过 $\frac{1}{6} s$ ， $x = 0$ 处的质点运动到 $x = - 1 m$ 处 D、在接下来的 $\frac{5}{6} s$ 时间内， $x = 0$ 处的质点经过的路程为30cm

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17. 如图所示， $A （ 0 ， 0 ）$ 、 $B （ 8 ， 0 ）$ 、 $C （ 0 ， 6 ）$ 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，起振方向相反且垂直于xy平面。频率均为5Hz。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 $40 m / s$ 。下列说法正确的是（　　）

A、两横波的波长均为8m B、C点是振动减弱点 C、 $t = 0.4 s$ 时，C处质点速度为0 D、 $t = 0.2 s$ 时，C处质点速度不为0

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18. 如图是沿x轴传播的一列简谐横波的波形图，实线为0.6 s时的波形图，虚线为再经过0.6 s后的波形图，则x = 2 m处质点的y − t图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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三、计算题

19. 位于水面上O点的波源上下振动，形成在 $x O y$ 水面上传播的简谐波，波面为圆。波源从平衡位置向上起振， $t_{1} = 0$ 时刻，第一象限内第一次出现如图甲所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向垂直水面向上。求：

(1)、该波在水面上传播速度的大小；

(2)、 $t_{2} = \frac{22}{3} s$ 时，B处质点相对于平衡位置的位移。

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20. $x$ 轴上的波源 $s_{1}$ 、 $s_{2}$ 分别位于 $x_{1} = 0$ 和 $x_{2} = 1.4 m$ 处， $t = 0$ 时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿 $s_{1}$ 、 $s_{2}$ 连线相向传播， $t_{1} = 2 s$ 时两列波的图像如图所示。质点 $M$ 的平衡位置位于 $x_{3} = 0.7 m$ 处，求：

(1)、两列波传播速度的大小；

(2)、质点 $M$ 从 $t = 0$ 时刻到 $t_{2} = 7.5 s$ 时运动的路程。

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21. 一均匀介质中有振源N ，位于x轴上的（10m，0）处，产生的机械波向左传播，N开始振动经过1s后波形如图所示。求：

(1)、机械波在该介质中的波速；

(2)、若在（-11m，0）有一振源M与N同时振动且起振方向相同，则稳定以后M、N之间振动加强点的个数。

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