高三物理专题复习题——机械波(含答案)

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2000-20XX 年高考试题分类汇编：机械振动 机械波

选择题

1、（08全国卷1）16.一列简谐横波沿x 轴传播，周期为T ，t=0时刻的波形如图所示.

此时平衡位置位于x =3 m 处的质点正在向上运动，若a 、

b 两质点平衡位置的坐标分别为x a =2.5 m, x b =5.5 m,则

A.当a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷

B.t =T/4时，a 质点正在向y 轴负方向运动

C .t =3T/4时，b 质点正在向y 轴负方向运动

D.在某一时刻，a 、b 两质点的位移和速度可能相同

答案：C

解析：由图可看出波长为4m ，t =0时刻x =3m 处的质点向上振动，可得该波向左传播。将整个波形图向左平移1.5m 时，a 质点到达波峰，此时b 质点正好在平衡位置，与t =0时刻平衡位置在7m 处的质点振动状态一样，故a 质点到达波峰时，b 质点正在平衡位置并向上振动，A 错；将图像整体向左平移1m ，即波传播T /4时，a 的振动状态与与t =0时刻平衡位置在3.5m 处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y 轴正方向运动，B 错；将图像整体向左平移3m ，即波传播3T /4时，a 的振动状态与与t =0时刻平衡位置在9.5m 处和1.5m 的质点振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y 轴负方向运动，C 对；a 、b 质点相隔3m ，即相差3T /4，速度相同的质点应该在半周期内才会出现，故D 错。

2、（08全国卷2）17． 一列简谐横波沿x 轴正方向传播，振幅为A 。t=0时， 平衡位置在x =0处的质元位于y =0处， 且向y 轴负方向运动；此时，平衡位置在x =0.15m 处的质元位于y =A 处．该波的波长可能等于

A ．0.60m

B ．0.20m

C ．0.12m

D ．0.086m

答案：AC

解析：因为波沿正方向传播，且x=0处质点经平衡位置向y 轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图像，则x=0.15m ＝λ)41(+n ，当n=0时，m 60.0=λ，A 项正确；当n=1时，m 12.0=λ，C 项正确；当n ≥3时，m 066.0≤λ，D 项错。

3、（08北京卷）16．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s 到达最大位移处．在这段时间内波传播了0.5 m 。则这列波

A ．周期是0.2 s

B ．波长是0.5 m

C ．波速是2 m/s

D ．经1.6 s 传播了8 m

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答案：D

解析：周期是0.4 s ；波长是2m ；波速是5m/s 。

4、（08天津卷）21．一列简谐横波沿直线由a 向b 传播，相

距10.5m 的a 、b 两处的质点振动图象如图中a 、b 所示，则

A ．该波的振幅可能是20cm

B ．该波的波长可能是8.4m

C ．该波的波速可能是10.5 m/s

D ．该波由a 传播到b 可能历时7s

答案：D

解析：题目中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10cm,周期为4S ，A 错误，因为波是沿着a 向b 传播，所以从振动形式可以看出，b 比a 至少晚

振动3/4个周期，满足t =nT +3，（n =0，1，2……），再利用v = λT = s t ，可得BC 错，D 正

确。

5、（08四川卷）19．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a 、

b 两点相距4.42 m 。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b

两点处质点的振动曲线。从图示可知

A ．此列波的频率一定是10Hz

B ．此列波的波长一定是0.1m

C ．此列波的传播速度可能是34 m/s

D ．a 点一定比b 点距波源近

答案：AC

解析：由振动图象可知，振动周期为0.1s ，故此列波的频率一定是10Hz ，A 正确；因为波速为07.01.042.4-=

n v ，当n=2时，波速为34m/s ，故C 正确；由图不能断定波长一定是0.1m ，也无法确定哪一点距波源近一些．

6、（08重庆卷）20.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s 和9km/s.

一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成（题

20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差

5s 开始振动，则

A.

P 先开始振动，震源距地震仪约36km B.

P 先开始振动，震源距地震仪约25km C.

H 先开始振动，震源距地震仪约36km D.

H 先开始振动，震源距地震仪约25km 答案：A

解析：本题考查地震波有关的知识，本题为中等难度题目。由于纵波的传播速度快

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些，所以纵波先到达地震仪处，所以P 先开始振动。设地震仪距震源为x,则有

59

4=-x x 解得： x=36km. 7、（08宁夏卷）(1)（6分）下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A.弹簧振子的周期与振幅有关

B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

答案： BD

8、（08山东卷）20、图l 、图2 分别表示两种电压的波形．其中图l 所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是

A ．图l 表示交流电，图2 表示直流电

B ．两种电压的有效值相等

C ．图1 所示电压的瞬时值表达式为：u=311 sin100πtV

D ．图l 所示电压经匝数比为10 : 1 的变压器变压后．频

率变为原来的110

答案：C

解析：交流电的概念，大小和方向都随时间变化，在t 轴的上方为正，下方为负，A 错。有效值

E =只对正弦交流电使用，最大值一样，所以B 错。由图可知，C 对。变压之后频率不变，D 错。

9、（08上海卷）22．（12分）有两列简谐横波a 、b 在同一媒质中沿x 轴正方向传播，波速均为v ＝2.5m/s 。在t ＝0时，两列波的波峰正好在x ＝2.5m 处重合，如图所示。

（1）求两列波的周期T a 和T b 。

（2）求t ＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。

（3）辨析题：分析并判断在t ＝0时是否存在两列波的波谷重合处。

某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定

存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。

你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置。若不正确，指出错误

处并通过计算说明理由。

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解析：

（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa ＝2.5m ，λb ＝4.0m ，因此它们的周期分别为

2.52.5a

a T v λ==s ＝1s 4.02.5

b

b T v λ== s ＝1.6s （2）两列波的最小公倍数为 S ＝20m

t ＝0时，两列波的波峰生命处的所有位置为

x ＝（2.5±20k ）m ，k ＝0，1，2,3，……

（3）该同学的分析不正确。

要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x ＝2.5m 为L 处两列波的波谷与波谷相遇，并设

L ＝（2m －1）2a

λ L ＝（2n －1），式中m 、n 均为正整数

只要找到相应的m 、n 即可

将λa ＝2.5m ，λb ＝4.0m 代入并整理，得

21 4.0821 2.55

a b m n λλ-===- 由于上式中m 、n 在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。

10、（08上海卷理科综合）8.噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级10

10lg I L I =(单位为dB )来表示噪声的大小。式中I 为声强，单位是W/m 2；I 0＝10-12 W/m 2是人刚好能听到的声音强度。我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB ，则以下最接近该标准的声强是（ ）

A.1210/W m -

B. 2210/W m -

C. 4210/W m -

D. 6210/W m -

答案：C

解析：根据题意有1210lg 8510

I -≤，故选项C 正确。 11、(04全国卷）一简谐横波在图中x 轴上传播，实线

和虚线分别是t 1和t 2时刻的波形图，已

知t 2－t 1=1.0s.由图判断下列哪一个波速

是不．

可能的。（D ）

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5 6

A．1m/s B．3m/s

C．5m/s D．10m/s

12、（07北京理综）2、如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，

恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且

摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，

摆动的周期为T，a

球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的

速度是b球速度的一半。则碰撞后D

A

B

C．摆球最高点与最低点的高度差为0.3h

D．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h

13、（07广东卷）图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振

比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率应分别为A A．5 m，1 Hz

B．10 m，2 Hz

C．5 m，2 Hz

D．10 m，1 Hz

14、（07江苏）

种波在t时刻和t＋Δt时刻的波形

曲线。B和C是横坐标分别为d

和3d的两个质点，下列说法中正

确的是C

A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动

B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零

C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为

7

6

Δt

D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为

13

6

Δt

15、（04全国理综）一列简谐横波沿x轴负方向传播，图

时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时

间变化的振动图线(两图用同同一时间起点)，则

图2可能是图1中哪个质元的振动图线？（A ）

A．x = 0处的质元；B．x = 1m处的质元；

C．x = 2m处的质元；

D．x = 3m处的质元。

16、（04

广东）一列简谐波沿一直线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达最大位

图8

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移时，a 点右方相距0.15m 的b 点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是 （ BD ）

A ．0.6m

B ．0.3m

C ．0.2m

D ．0.1m

17、（07全国理综Ⅰ） 一列简谐横波沿x

轴负方向传播，波速v ＝4 m/s ，已知坐标原点（x ＝0）处质点的振动图象如图a 所示，在下列4幅图中能够正确表示t ＝0.15 s 时波形的图是A

18、（

别如图中实线与虚线所示。由此可以得出BC A ．波长一定是4 cm B ．波的周期一定是

4 s

C ．波的振幅一定是2 cm

D ．波的传播速度一定是1 cm/s

19

、（07上海 ）如图所示，位于介质I 和II 分界面上的波源S ，产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为

f 1、f 2和v 1、v 2，则C

A ．f 1＝2f 2，v 1＝v 2

B ．f 1

＝f 2，v 1＝0.5v 2

C ．f 1＝f 2，v 1＝2v 2

D ．f 1＝0.5f 2，v 1＝v 2

20、（07四川理综） 图甲为一列简谐横波

在某一时刻的波形图，图乙为质点P 以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起AC .

A ．经过0.35 s

B ．经过0.25 s

C ．经过0.15 s ，波沿x 轴的正方向传播了3 m

D ．经过0.1 s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方

向

21、（07天津理综 ） 如图所示，实线是沿x 轴传播的

左 a b 右 ? ? B －－

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一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t ＝0.2 s 时刻的波形图。已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的是D

A ．这列波的波长是14 cm

B ．这列波的周期是0.125 s

C ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的

D ．t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向

22、（00天津、江西卷）．一列横波在0=t 时刻的波形如图中

实线所示，在s t 1=时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判

定此波的AC

（A ）波长一定量4㎝

（B ）周期一定量4s

（C ）振幅一定是2㎝

（D ）传播速度一定是1㎝/s

23、（00上海卷）如图，沿波的传播方向上有间距均为1米的六

个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ，均静止在各自的平衡位置，一

列横波以1米/秒的速度水平向右传播，0=t 时到达质点a ，

a 开始由平衡位置向上运动，1=t 秒时，质点a 第一次到达最高点，则在4秒＜t ＜5秒这段时间内7．A 、C 、D

（A ）质点c 的加速度逐渐增大 （B ）质点a 的速度逐渐增大

（C ）质点d 向下运动 （D ）质点f 保持静止 [

24、（01北京、内蒙古、安徽卷） 有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz ，振动方向沿竖直方向．当绳上的质点P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距m 6.0处的质点Q 刚好到达最高点．由此可知波速和传播方向可能是BC

（A ）s m /8，向右传播 （B ）s m /8，向左传播

（C ）s m /24，向右传播 （D ）s m /24，向左传播

25、（02春季 ）图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波C

A 、 向右传播，且此时质点

B 正向上运动

B 、 向右传播，且此时质点

C 正向下运动

C 、 向左传播，且此时质点

D 正向上运动

D 、 向左传播，且此时质点

E 正向下运动

26、（02年广东、河南）一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点P 1、P 2，已知P 1的x 坐标小于P 2的x 坐标。

（A ） 若P 1P 2<2

λ，则P 1向下运动，P 2向上运动 （B ） 若P 1P 2<2

λ，则P 1向上运动，P 2向下运动 （C ） 若P 1P 2>2

λ，则P 1向上运动，P 2向下运动 （D ） 若P 1P 2>2λ，则P 1向下运动，P 2向上运动

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[答案]：A 、C

27、（01江浙）图1所示为一列简谐横波在t ＝20秒时的波形图，图2是这列波中P 点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是B

A ．v ＝25cm/s ，向左传播

B ．v ＝50cm/s ，向左传播

C ．v ＝25cm/s ，向右传播

D ．v ＝50cm/s ，向右传播

28、（03全国卷） 简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（ D ）

A ．振幅越大，则波传播的速度越快

B ．振幅越大，则波传播的速度越慢

C ．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长

D ．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

29、（03新课程卷）一弹簧振子沿x 轴振动，振幅为4cm ，振子的平衡位置位于x 轴上的O 点，图1中的a 、b 、c 、d 为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图2给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象AD 。

A 若规定状态a 时t ＝0，则图象为①

B 若规定状态b 时t ＝0，则图象为②

C 若规定状态c 时t ＝0，则图象为③

D 若规定状态d 时t ＝0，则图象为④

30（04全国 ）一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图1是t = 1s 时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？A

A ．x = 0处的质元；

B ．x = 1m 处的质元；

C ．x = 2m 处的质元；

D ．x = 3m 处的质元。

31、（04春季）一简谐横波在x 轴上传播，波源振动周期1.0 T s ，

在某一时刻的波形如图所示，且此时a 点向下运动，则

A A ．波速为20m ／s ，波向x 轴正方向传播

B ．波速为10m ／s ，波向x 轴负方向传播

C ．波速为20m ／s ，波向x 轴负方向传播

D ．波速为10rn ／s ，波向x 轴正方向传播

32、（04北京）声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是 C

A ．同一列声波在各种介质中的波长是相同的

B ．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快

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C ．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射

D ．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉

33、（04天津卷）公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱

离底板。一段时间内货物在坚直方向的振动可视为简谐运动，周期为T 。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即0=t ，其振动图象如图所示，则（ C ）

A ． T t 41=

时，货物对车厢底板的压力最大

B ．

t =

C ． t =

D ． t =34、（04时a 确的是 A B C ．周期可能是0.5s

D ．波速一定是24m/s

35、（04江苏 ）图1中，波源S 从平衡位置y =0开始振动，运动方向竖直向上(y 轴的正

方向)，振动周期T =0.01s ，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v =80m /s ．经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动,已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m ．若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P 、Q 两点振动情况的是 （ AD ）

A. 甲为Q 点振动图象

B. 乙为Q 点振动图象

C. 丙为P 点振动图象

D. 丁为P 点振动图象

36、（04全国卷）已知：一简谐横波在某一时刻的波形图如图

所示，图中位于a 、b 两处的质元经过四分之

一周期后分别运动到a '、b '处。某人据此做

出如下判断：①可知波的周期，②可知波的

传播速度，③可知的波的传播方向，④可知

波的波长。其中正确的是（C ）

A ．①和④

B ．②和④

C ．③和④

D ．②和③

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37、（05北京卷）一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运

动时，介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处

位置及运动情况是A

A.在其平衡位置下方且向上运动

B.在其平衡位置下方且向下运动

C.在其平衡位置上方且向上运动

D.在其平衡位置上方且向下运动

38、（05北京卷）一人看到闪电12.3s 后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s~340m/s ，光速为3×108m/s ，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km 。根据你所学的物理知识可以判断B

A.这种估算方法是错误的，不可采用

B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察考间的距离

C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大

D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确

39、（05春季）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为60m/s ，在t=0时波的图像如图所示， 则（C ）

A ．此波频率为40Hz ，此时质元b 的速度为零

B ．此波频率为40Hz ，此时质元b 的速度向着y 轴负方向

C ．此波频率为20Hz ，此时质元a 的速度向着y 轴正方向

40、（06全国）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t =0时刻的波形如图1中实线所示，t =0.2s 时刻的 波形如图1中的虚线所示，则 C

Ａ．质点P 的运动方向向右 Ｂ．波的周期可能为0.27s Ｃ．波的频率可能为1.25Hz Ｄ．波的传播速度可能为20m/s 41、（05上海卷）A 、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过t ＝T A 时间(T A 为波A 的周期)，

两波次出现如图波形，则两波的波速之比V A ：V B 可能是ABC

(A) 1：3 (B) 1：2

(C) 2：1 (D) 3：1

42、（05天津卷）图中实

线和虚线分别是x 轴上

传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s 时刻的波形图，

x=1.2m 处的质点在t=0.03s 时刻向y 轴正方向运动，则A

1

1

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Ａ．该波的频率可能是125H Z

Ｂ．该波的波速可能是10m/s

Ｃ．t=0时x=1.4m 处质点的加速度方向沿y 轴正方向

Ｄ．各质点在0.03s 内随波迁移0.9m

43、（05广东卷）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s 。某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P 1，P 2，P 3，……。已知P 1和P 2之间的距离为20cm ，P 2和P 3之间的距离为80cm ，则P 1的振动传到P 2所需的时间为（C ）

A ．0.50 s

B ．0.13 s

C ．0.10 s

D ．0.20 s

44（05广东卷） 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 ACD

Ａ．电磁波是横波 Ｂ．电磁波的传播需要介质

Ｃ．电磁波能产生干涉和衍射现象 Ｄ．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直

45、（05黑龙江、吉林、广西）一简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是 AD

A ．由波形图可知该波的波长

B ．由波形图可知该波的周期

C ．经4

1周期后质元P 运动到Q 点 D ．经4

1周期后质元R 的速度变为零 46、（05四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙）一列简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a 、b 、c 为三个质元，a 正

向上运动。由此可知AC

A ．该波沿x 轴正方向传播

B . c 正向上运动

C.该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置

D.该时刻以后，b 比c 先到达离平衡位置最远处

47、（06江苏卷）两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以 1.0m/s 的速率沿同一直线相向传播，t = 0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为 0.1m 。则以下不同时刻，波形正确的是ABD

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4848、（06陕西卷）一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示.

若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则AC

A.由图线可知T0=4s

B.由图线可知T0=8s

C.当T在4s附近时，Y显著增大;当T比4s小得多或大得多时，Y很小

D.当T在8s附近时，Y显著增大;当T比8s小得多或大得多时，Y很小

49、（06北京卷）某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振

动了12次.将50 g的砝码换成500 g砝码后，他发现树枝在15 s

内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近B

A.50 g

B.200 g

C.500 g

D.550 g

50、（06天津卷）一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是（D ）

t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小

A.

1

t时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小

B.

2

t时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大

C.

3

t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大

D.

4

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51、（06重庆卷）18图为一列沿x轴正方向传

播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时

的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一

些质点正在向y轴负方面运动，这些质点的x坐

标取值范围是C

A.2 cm≤x≤4 cm

B.2 cm

C.2cm≤x<3 cm

D.2cm

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