2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：机械振动机械波（解析版）

这是一份2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：机械振动机械波（解析版），共1页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023·云南·统考一模）如图所示，物体与滑块一起在光滑水平面上做简谐运动，、之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为，、的质量分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．物体A所受的回复力大小跟位移大小之比为k
B．把物体A与滑块B看成一个振子，其回复力大小跟位移大小之比为k
C．滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供
D．若A、B之间的最大静摩擦因数为，则A、B间无相对滑动的最大振幅为
【答案】B
【分析】根据题中“物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动”可知，本题考查简谐运动，根据简谐运动的规律，运用回复力公式、牛顿第二定律等，进行分析推断。
【详解】A．设弹簧的形变量为x，根据牛顿第二定律可得，整体的加速度为
对A
所以，作用在A物体上的静摩擦力大小f即回复力的大小与位移大小之比为
故A错误；
B．物体A与滑块B（看成一个振子）的回复力大小满足
则回复力大小跟位移大小之比为k，故B正确；
C．物块B做简谐运动，回复力是弹簧的弹力和A对B的静摩擦力的合力提供，故C错误；
D．根据题知，物体间的静摩擦力最大时，其振幅最大，设为A，以整体为研究对象，回复力由弹簧的弹力提供，由牛顿第二定律有
以A为研究对象，由牛顿第二定律有
联立解得，振幅为
故D错误。
故选B。
2．（2023·云南·校联考一模）如图所示，两位同学分别拉一根长为的绳两端A、B，时刻，两同学同时抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波、振源为A的波波速为，振源为B的波波速为。时，两列波恰好传播到P，Q两点，波形如图所示，则（ ）
A．两列波起振方向相反
B．
C．到两列波相遇时，质点A经过的路程为
D．时，处的质点偏离平衡位置的位移为
【答案】C
【详解】A．图示时刻两列波恰好传播到P，Q两点，根据上下坡法可得P，Q两点起振方向竖直向上。因此两列波起振方向相同，A错误；
B．机械波的传播速度与介质有关，因在同一种介质传播，故传播速度相同，B错误；
C．两列波传播速度相同均为
从图示时刻开始经
两列波相遇，质点A振动周期
开始至相遇共经历了1.2s，故A的路程
C正确；
D．经
左侧波源振动传播到质点，时质点振动了0.3s。左侧波源引起质点振动方程
代入时间可得左侧波源引起质点振动产生位移
经
右侧波源振动传播到质点，时质点振动了0.1s。右侧波源周期为0.4s，故右侧波源引起质点振动得位移刚好为
根据波得叠加原理可得位移为，D错误。
故选C。
3．（2023·云南·校联考模拟预测）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，则平衡位置在处的质点的振动图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】AC．若波向右传播，处质点起振方向向下，且满足
求得
（n=0，1，2，3…）
可得当n=0时，可得T=24s，故A错误，C正确；
BD．若波向左传播，处质点起振方向向上，且满足
求得
（n=0，1，2，3…）
故BD错误。
故选C。
4．（2023·云南·统考一模）如图甲所示，在水平面内的a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上， ，。其中a、b处为两波源，在时刻，a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在时，c处质点开始振动。则下列说法正确的是（ ）
A．该机械波的波长为B．该机械波的传播速度大小为
C．两列波相遇后，c点振动的振幅和频率增大D．两列波相遇后，c点振动的振幅增大而频率不变
【答案】D
【详解】AB．由于两列波波速相同，且
故a处振动先到达c点，由波速公式有
由乙图可知振动周期为
则波长为
故AB错误；
CD．由于两列波在同一介质中传播，且周期相同，所以两列波的频率相同，则两列波相遇后，c点的振动频率不变，a、b到c的路程差为
则c点振动加强，则振动幅度变大，故C错误，D正确。
故选D。
5．（2023·安徽淮北·统考一模）图甲一简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点以该时刻为计时起点的振动图像，则从该时刻起（ ）
A．经过，波沿轴正方向传播了0.2m
B．经过3s，质点的加速度沿轴正方向且最大
C．经过5s，质点的振动速度大于质点的振动速度
D．经过6s，质点的加速度大于质点的加速度
【答案】C
【详解】A．由乙图可知计时起点时P向y轴负方向振动，再由甲图可知波向x轴负方向传播，故A错误；
B．由乙图可知，周期
则
所以经过3s，质点的加速度沿轴负方向且最大，故B错误；
C．由
可知经过5s，质点的位移是正值且向y轴正方向振动；质点的位移是负向最大处，速度为0，故经过5s，质点的振动速度大于质点的振动速度，故C正确；
D．由
可知可知经过6s，质点 的位移是正值且向y轴负方向振动；质点的位置在平衡位置，加速度为0，故经过6s，质点的加速度小于质点的加速度，故D错误。
故选C。
6．（2023·黑龙江·统考二模）有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示。现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．鱼漂P和Q振动形成的水波叠加后会形成干涉图样
B．时鱼漂P和Q的速度都为0
C．时鱼漂P和Q的速度方向相同
D．时鱼漂P和Q的加速度方向相同
【答案】D
【详解】A．两列波的周期不相等，不满足干涉条件，所以不能形成干涉图样，故A错误；
B．时，鱼漂P和Q都经过平衡位置，此时它们的速度均为最大值，故B错误；
C．时，鱼漂P的速度方向为正，Q的速度方向为负，即方向相反，故C错误；
D．时，鱼漂P和Q的位移方向均为负，所以加速度方向均为正，所以此时两者的加速度方向相同，故D正确。
故选D。
7．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考一模）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0 cm和x2=4.0 cm的两质点。图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波的传播速度为0.2 m/s
C．t2时刻可能为0.45s
D．质点P的振动方程为
【答案】C
【详解】A．根据图乙可知，在t1=0时刻，质点Q沿y轴正方向运动，结合图甲t1=0时刻的波形，根据同侧法可知，波沿x轴正方向传播，A错误；
B．根据图甲与图乙，波的传播速度为
B错误；
C．根据图甲，利用平移法可知，到达虚线波传播的距离
（n=0，1，2，3…）
则有
解得
（n=0，1，2，3…）
可知，当n取2时，解得
即t2时刻可能为0.45s，C正确；
D．根据图甲可知，t1=0时刻的波形的函数为
解得此时刻质点P的位移
令质点P的振动方程为
t1=0时刻，质点P的位移为，且随后位移减小，则解得
解质点P的振动方程为
D错误。
故选C。
8．（2023·黑龙江·统考一模）一列沿x轴正向传播的简谐波，t=0时刻的波形如图所示，t=7s时d质点第二次位于波峰位置，下列说法正确的是（ ）
A．波上各质点的起振方向向上
B．波的传播速度大小为4m/s
C．0~7s内a、b两质点运动路程均为1.4m
D．b质点的振动方程为
【答案】C
【详解】A．根据t=0时刻波形图，波沿x轴正向传播，此时波恰好传到c点，据波的传播方向与振动方向关系，c点振动方向向下，故各质点的起振方向向下，故A错误；
B．由波形图可知，波长为
设波速大小为v，周期为T，有
t=7s时d质点第二次位于波峰，则
解得
，
故B错误；
C．由于7s等于3.5个周期的时间，且0时刻a、b两点均在特殊位置，所以两质点振动的总路程相等，大小为
故C正确：
D．b点的振动方程为
故D错误。
故选C。
9．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第一二二中学校校考二模）“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是1.25Hz，下列说法正确的是（ ）
A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
B．该时刻P点的位移为cm
C．波的传播速度为8.75m/s
D．再经过0.1s，P点到达波峰位置
【答案】B
【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，A错误；
B．根据图乙可知，该波的波长
根据图乙可知，P点的平衡位置距离Q点的平衡位置的间距为
则P点的位移
B正确；
C．波传播的速度为
C错误；
D．将图乙中左侧的波形补充完整，根据上述可知，将波向右平移距离，P点出现波峰，则有
（n=0，1，2，3…）
根据
解得
（n=0，1，2，3…）
可知，P点出现波峰的最短时间为0.7s，则再经过0.1s，P点没有到达波峰位置，D错误。
故选B。
10．（2023·黑龙江大庆·统考一模）如图所示，学校门口水平路面上两减速带的间距为2m，若某汽车匀速通过该减速带，其车身悬挂系统（由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成）的固有频率为2Hz，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害
B．汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害
C．当汽车以3m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害
D．当汽车以4m/s的速度行驶时，颠簸得最厉害
【答案】D
【详解】由于
v=xf=4m/s
因此当汽车以4m/s的速度行驶时，通过减速带的频率与汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。
故选D。
11．（2023·黑龙江大庆·铁人中学校考二模）如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0s时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则（ ）
A．波的周期为1.0sB．在t=0.9s时，P点沿y轴正方向运动
C．经过0.4s，P点经过的路程为0.4mD．在t=0.2s时，Q点到达平衡位置
【答案】C
【详解】A．根据题意应用波形平移法可知由实线得到虚线需要将图像沿x轴负方向平移
，其中n=0、1、2、3、4…
故由实线传播到虚线这种状态需要时间
，其中n=0、1、2、3、4…
即
当n=0时，解得
T=0.8s
当n=1时，解得
T=0.34s
又T＞0.6s，故n取0，则波的周期为0.8s，故A错误；
B．t=0.6s时，P点处于波峰，再经过0.3s即，P质点在平衡位置下方向下运动，即沿y轴负方向运动，故B错误；
C．经过0.4s即半个周期，质点P经过的路程为2A，即等于0.4m，故C正确；
D．从t=0经过0.2s即四分之一周期，由“平移法”可知，Q质点仍位于平衡位置下方，故D错误。
故选C。
12．（2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模）如图所示，500米口径的球面射电望远镜（FAST）位于贵州省，是我国重大科技基础设施建设项目之一。某同学设计了一种测量该球面半径R的方法：假设FAST内表面是光滑的球面，他猜想将小球自球面最低点附近由静止释放，用秒表测出它完成n次全振动的时间t，如果当地重力加速度为g，将小球的运动视为简谐运动，则FAST的球面半径R为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】小球做简谐运动的周期为
结合单摆周期公式可知
联立解得FAST的球面半径为
故选A。
13．（2023·山西·统考一模）在研究简谐波的传播时，波源起振器位于O点，沿x轴正方向时的波形如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．该波的频率为，波速为
B．处的质点在时第一次到达波峰的位置
C．处的质点在时第一次到达的位置
D．处的质点在时第一次到达的位置
【答案】D
【详解】A．由图可知，0.01s波传播了半个波长，时间是半个周期，则
该波的频率为
波长为
波速为
故A错误；
B．波的传播也是波形的传播，0.01s时波峰在x=4cm处，处的质点第一次到达波峰的位置的时间为
故B错误；
C．由图可知该波的起振方向是y轴正方向，波源的振动方程为
波传播到处的时间
处的质点从起振到达的位置
解得
处的质点第一次到达位置的时间
故C错误；
D．波传播到处的时间
处的质点从起振到第一次到达位置的时间
解得
处的质点第一次到达的位置的时间
故D正确。
故选D。
14．（2023·山西·一模）水面上有一列沿轴正方向传播的简谐横波，图甲是该简谐横波在时的部分波形图，图乙是这列波上处的质点从时刻开始振动的图像。下列说法正确的（ ）
A．波源的起振方向向上
B．该列波的波速为
C．在水面上处扔一片树叶，经该树叶漂移到处
D．该波遇到的小孔时，不能发生明显的衍射现象
【答案】B
【详解】A．质点起振动方向与波源起振方向相同，由题图乙可知，处质点的起振方向向下，则波源起振方向向下，A错误；
B．由题图甲可知，该波的波长为8m，时，距离的质点为处的质点，即处的质点即将振动，根据题意经过，波向前传播
则
B正确；
C．机械波传播的是振动这种形式，振动质点并不随波迁移，C错误；
D．孔的尺寸为，比波长小，由发生明显衍射条件可知，能发生明显的衍射现象，D错误。
故选B。
15．（2023·吉林·统考三模）如图甲所示，简谐横波在均匀介质中以10 m/s的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，平衡位置间距的10 m，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．简谐横波的波长为0.4 m
B．时，、间有两个波峰
C．当质点处于波峰时，质点一定处于波谷
D．质点刚开始振动时，质点已通过的路程为2 m
【答案】C
【详解】A．由题图乙可知，简谐横波的周期，波长
选项A错误；
B．时，质点Q由平衡位置开始向y轴正方向运动，质点P处于平衡位置向y轴负方向运动，它们之间有三个波峰、两个波谷，选项B错误；
C．由于质点P、Q平衡位置间距为2.5个波长，当质点Q处于波峰时，质点P一定处于波谷，选项C正确；
D．简谐横波从P传播到Q的时间为1 s，质点Q刚开始振动时，质点P已运动了10个振幅，通过的路程为1m，选项D错误。
故选C。
16．（2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考二模）利用如图所示的装置进行单摆实验。将小球拉离平衡位置释放，摆角小于。借助传感器可知最大拉力为，最小拉力为，这两个数据出现的时间间隔为t。当地重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．单摆的振动周期为
B．单摆摆长为
C．用所给数据可以表示出最大摆角的余弦值
D．传感器的示数增大时，小球的势能在变大
【答案】C
【详解】A．由题意可得，单摆的振动周期为，A错误；
B．由周期公式
可得，单摆的摆长为
B错误；
C．摆球重力沿切线方向的分力提供回复力，摆球在最低点时，由牛顿第二定律
从最高点到最低点的过程中，由机械能守恒定律得
在最高点时，摆线的拉力为
联立解得，最大摆角的余弦值为
C正确；
D．传感器的示数增大时，由牛顿第二定律及向心力公式得小球的速度在变大，则小球的势能在变小，D错误。
故选C。
17．（2023·吉林长春·长春市第二中学校考模拟预测）一列沿轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m的质点N此后的图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向下
B．在5~5.5s时间内，质点M的速度在增大，加速度在减小
C．在t=12s时，质点Q的位置坐标为（10m，—8cm）
D．在t=7s时，质点Q开始向下振动
【答案】B
【详解】A．由图乙可知0时刻之后质点N的加速度先为正方向，所以质点N先向下振动，所以波沿x轴正方向传播。由“前一质点带动后一质点”可知0时刻质点M的振动方向向上，即波源的起振方向向上。故A错误；
B．由图乙可知，5~5.5s时间内质点振动时间大于周期，小于周期，此时质点M正处于x轴上方且正向y轴负方向运动，所以其速度在增大，加速度在减小，故B正确；
C．波的传播速度为
波从质点M处传播到质点Q处所需要的的时间
Q的振动了个周期，此时质点Q处于x轴上方最多大位移处，即（10m，8cm）处，故C错误；
D．由C项分析可知t=7s时波正好传播到质点Q处，其振动方向向上，故D错误。
故选B。
二、多选题
18．（2023·云南·统考二模）同一均匀介质中有M、N两个波源，形成了两列相向传播的简谐横波，时刻的波形如图甲所示，图乙为波源N的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．两列波的传播速度大小都为
B．波源M比波源N晚振动的时间为
C．处的质点在后的振幅为
D．处的质点在时的位移为
【答案】AC
【详解】A．波速与介质有关，同种介质中波的传播速度相同，由图甲可知，由图乙可知
，根据波速与波长及周期之间的关系可得
故A正确；
B．波源M的波形向前传播了半个波长，波源N的波形向前传播了一个波长，而两列波的波速相同，由甲图还可知两列波的波长也相同，则两列波的周期也相同，都为，因此可知波源M比波源N晚振动的时间为，故B错误；
C．处的质点距离M、N两波源的路程差为
则可知处的质点距离两波源的距离差为波长的奇数倍，则可知该点为振动的减弱点，当两列波都传播到此处时，该处质点的振幅为
而N波从时刻传播到处的时间为
可知在时N波恰好传播到处，而M波传播到处的时间为
而M波比N波滞后开始振动，则可知M波传播到处的时刻为时，之后时间M波在处恰好振动一个周期回到平衡位置，可知，在后，两列波均使得质点振动，故C正确；
D．由以上分析知，在时处的质点处于平衡位置，再经过，恰好是M波的波谷与N波的波峰同时传播到了处，此时的位移为
故D错误。
故选AC。
19．（2023·云南·统考二模）一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图甲乙所示，则此列波的传播速率可能是（ ）
A．B．C．D．
【答案】AC
【详解】由振动图像可知周期T＝4s，零时刻x1处质点在平衡位置且向下振动，而x2处质点在正的最大位移处。若波沿x轴正方向传播，其波形如图甲所示，x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3…
则有
得波速
当n＝0时
v＝6m/s
当n＝1时
v＝1.2m/s
当n＝2时
v＝m/s
若波沿x轴负方向传播，其波形如图乙所示，x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3…
则有
得波速
当n＝0时
v＝2m/s
当n＝1时
v≈0.86m/s
故选AC。
20．（2023·云南·统考二模）如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。已知平衡位置在处的质点，在运动方向不变，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的波速为
C．处质点和处质点振动的相位差是
D．时，处的质点所受回复力沿y轴正方向
【答案】BD
【详解】A．0~0.2 s，实线上x=4.0 cm处的质点沿y轴负方向运动，根据振动和波的相互关系可知波沿x轴正方向传播，选项A错误；
B．因为x=4.0 cm处的质点在0~0.2s 运动方向不变，所以该处质点从平衡位置经过四分之一个周期沿y轴负方向运动至负向位移最大处，可知
T=0.2×4 s=0.8 s
得波速为
选项B正确；
C．x=0 cm处质点和x=2.0 cm处质点间的距离是四分之一个波长，所以相位差是，选项C错误；
D．t=1.2 s时，x=6.0 cm处的质点位于负向位移最大处，回复力沿y轴正方向，选项D正确。
故选BD。
21．（2023·云南·统考一模）位于坐标原点的波源从时刻开始振动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波源完成一次全振动时形成的波形如图所示，时，平衡位置位于处的质点第一次获得沿y轴负方向的最大速度，下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为B．该波的传播速度大小为
C．波源的起振方向沿y轴负方向D．时，平衡位置位于处的质点位于波峰
【答案】BD
【详解】AC．的振动情况和波源处的振动情况相同，根据同侧法可知，时刻，波源向y轴正方向振动，波从时刻传播到处所需的时间
处质点从开始振动到第一次获得沿y轴负方向的最大速度需要的时间
则
解得
故AC错误；
B．根据题图可得波长
则波速
故B正确；
D．由分析可知，图中波形图为时刻的波形图，时即再经过一个周期，平衡位置位于处的质点位于波峰，D正确。
故选BD。
22．（2023·云南丽江·华坪县第一中学校考一模）如图所示是一列简谐波在t0时的波形图像，波速大小为v10m/s，方向水平向右，此时波恰好传到I点，则下列说法正确的是（ ）
A．此列波的周期为T=2.5s
B．质点E开始振动的方向沿y轴负方向
C．当t5.1s时，x10m的质点处于平衡位置处
D．质点B、F在振动过程中相对平衡位置的位移总是相同
E．质点A、E、I振动过程中的加速度总是相同
【答案】BDE
【详解】A．由波形图可知，波长λ=4m，则周期
故A错误；
B．由图像信息以及波的传播方向与质点振动方向的关系可知，E刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故B正确；
C．波传到x=l0m的质点的时间
t=5.1s时，x=l0m的质点已经振动
所以此时处于波谷处，故C错误；
D．质点B、F平衡位置之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故D正确；
E．质点A、E、 I平衡位置间的距离分别为一个波长，所以振动情况相同，故E正确。
故选BDE。
23．（2023·云南·校联考一模）甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ）
A．甲速度为零时，乙加速度最大
B．甲加速度为零时，乙速度最小
C．1.25～1.5s时间内，甲的回复力大小增大，乙的回复力大小减小
D．甲、乙的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2
E．甲、乙的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1
【答案】CDE
【详解】A．由题图可知，甲运动到最大位移处（速度为零）时，乙刚好运动到平衡位置，加速度为零，速度最大，A错误；
B．甲运动到平衡位置（加速度为零）时，乙也运动到平衡位置，速度最大，B错误；
C．1.25s～1.5s时间内，由
可知，甲远离平衡位置，位移增大，回复力大小增大，乙向平衡位置运动，位移减小，回复力大小减小，C正确；
D．甲做简谐运动的周期 ，乙做简谐运动的周期 ，甲、乙的振动周期之比
根据周期与频率成反比，可知甲、乙的振动频率之比
D正确；
E．甲的振幅 ，乙的振幅 ，甲、乙的振幅之比
E正确。
故选CDE。
24．（2023·云南曲靖·曲靖市民族中学校考模拟预测）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，质点P的平衡位置在处，从该时刻起，经过时间，第一次又出现图示的波形，则下列说法正确的是（ ）
A．观察者从处开始沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率小于5Hz
B．该波传播途中遇到宽度为4cm的障碍物时，能发生明显的衍射现象
C．从时刻起，经过0.05s时间，质点P通过的路程为3cm
D．从时刻起，经过0.125s时间，P点刚好处在平衡位置处
【答案】BD
【详解】A．从该时刻起，经过t=0.2s时间，第一次又出现图示的波形，可知该波的周期为T=0.2s，频率为5Hz，根据多普勒效应，观察者从x=20cm处开始沿x轴负向运动时，接受到该波的频率大于5Hz，A错误；
B．该波波长为8cm，则传播途中遇到宽度为4cm障碍物时，能发生明显的衍射现象，B正确；
C．从t=0时刻起，经过0.05s=T的时间，由于质点P是从图中位置向上振动，可知质点P通过的路程大于A=3cm，C错误；
D．波速
从t=0时刻起，经过0.125s时间，波沿x轴正向传播
则此时P点刚好处在平衡位置处，D正确。
故选BD。
25．（2023·云南丽江·华坪县第一中学校考一模）如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向振动，虚线为0.02s(小于1个周期)时的波形图。则下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波速为3.5m/s
C．t=0.02s时，x=8cm处质点向y轴负方向振动
D．t=0至t=0.08s，质点P通过的路程为0.04m
E．该波的频率为6.25Hz
【答案】ACE
【详解】A．由题，此时P质点向y轴负方向运动，根据波形平移法判断得知该波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．已知虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波传播的距离不到一个波长，由波形平移法可知波在s时间内传播的距离为cm=0.01m，则波速为
m/s=0.5m/s
故B错误；
C．由图可知在t=0.02s时，由“上下坡法”可知x=8cm处质点向y轴负方向振动，故C正确；
D．由图可知波长为m，则周期
s=0.16s
故经过s，故质点P通过的路程为
2A=2cm=0.02m
故D错误；
E．该波的频率
Hz
故E正确。
故选ACE。
【点睛】由题此时P质点向y轴负方向运动，判断出波传播方向．根据波形的平移法得到波传播的距离，由公式求波速，根据图象读出波长，根据求出周期，根据求出频率。
26．（2023·安徽·统考三模）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙为介质中某一质点的振动图像，则（ ）
A．平衡位置位于的质点经过，通过的路程为
B．平衡位置位于的质点经过，沿x轴移动了
C．若该质点的平衡位置位于处，则波沿x轴正方向传播
D．若该质点的平衡位置位于处，则波沿x轴正方向传播
【答案】AC
【详解】A．波的周期为T=4s，则则平衡位置位于的质点经过，通过的路程为，选项A正确；
B．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项B错误；
C．因t=0时刻质点在平衡位置向上振动，则若该质点的平衡位置位于处，则由“同侧法”可知，波沿x轴正方向传播，选项C正确；
D．因t=0时刻质点在平衡位置向上振动，则若该质点的平衡位置位于处，则波沿x轴负方向传播，选项D错误。
故选AC。
27．（2023·安徽淮北·统考一模）如图所示，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为的物体A连接，质量为的物体B紧挨物体A放置，此时弹簧水平且无形变，用水平力缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体A、B静止。撤去后，物体A、B开始向左运动，不计一切阻力，在此后运动过程中（ ）
A．物体A做简谐运动的振幅为
B．物体A向左运动的最大位移小于
C．物体A、B向左运动位移为时分离
D．物体A、B组成的系统机械能守恒
【答案】BC
【详解】ABC．撤去后，物体A、B开始向左运动做加速运动，当弹簧形变量为零时，速度最大，根据动能定理有
之后A物体做减速运动，B物体做匀速运动，所以物体A、B在弹簧形变量为零时分开，物体A继续向左运动到速度为零时，根据动能定理有
解得
则物体A向左运动的最大为
物体A做简谐运动的振幅为
故A错误，BC正确；
D．撤去后，物体A、B向左运动过程，只有弹簧弹力做功，则物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，物体A、B组成的系统机械能不守恒，故D错误。
故选BC。
28．（2023·安徽·统考二模）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q分别为波上的两个质点，图乙为Q点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A．时，质点P的速度比质点Q的大
B．时，质点Q的加速度达到最大
C．时，质点P的速度沿曲线的切线方向向上
D．到的时间内，质点P通过的路程比质点Q通过的路程大
【答案】BD
【详解】A．时，质点Q在平衡位置，速度最大，则质点P的速度比质点Q的小，选项A错误；
B．时，质点Q在波谷位置，则此时Q的加速度达到最大，选项B正确；
C．质点P总是沿y轴方向在竖直方向振动，则其速度方向不可能沿曲线的切线方向向上，选项C错误；
D．因在t=0时刻质点Q沿y轴正向振动，可知波沿x轴正向传播；因，则到的时间内，质点Q通过的路程为3A=30cm；因t=0时刻质点P沿y轴负向振动，可知则到的时间内，质点P通过的路程大于3A=30cm，选项D正确。
故选BD。
29．（2023·安徽·模拟预测）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（ ）
A．该水面波的频率为6Hz
B．该水面波的波长为3m
C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【答案】BD
【详解】A．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期

频率为

故A错误；
B．该水面波的波长为

故B正确；
C．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故C错误，D正确。
故选BD。
30．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模）图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，P质点对应的平衡位置的坐标为，Q质点对应的平衡位置的坐标为，M质点对应的平衡位置的坐标为。图乙为M质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的传播速度为，传播方向沿x轴正方向
B．时P质点的振动速度大于Q质点的振动速度
C．从到，P质点经过的路程为
D．Q质点的振动方程为
【答案】BD
【详解】A．根据图像可知波长为4m，周期为1s，则波的传播速度
根据图乙可知时刻Q质点沿y轴负方向运动，结合图甲，根据同侧法可知波传播方向沿x轴负方向，A错误；
B．在时，由于
根据图甲可知，1.75s时刻，P质点位于平衡位置，Q质点位于平衡位置与波峰之间，则时P质点的振动速度大于Q质点的振动速度，B正确；
C．从到，由于
则P质点经过的路程为
C错误；
D．图甲所示的波的方程为
Q质点对应的平衡位置的坐标为，则1.0s时Q质点的位移为
由于周期为1.0s，可知时刻的波形与时刻的波形相同，即0时刻Q质点的位移亦为，令Q质点的振动方程为
由于0时刻Q质点的位移亦为，根据根据上述Q质点沿y轴负方向运动，则可解得
即Q质点的振动方程为
D正确。
故选BD。
31．（2023·吉林长春·东北师大附中校考二模）如图甲所示，一弹性轻绳水平放置，a、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点a从时刻开始在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图乙所示，形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac方向传播，在时质点b第一次到达正向最大位移处，a、b两质点平衡位置间的距离，a、c两质点平衡位置间的距离，则下列选项正确的是（ ）
A．质点b的振动周期为0.4s
B．该波的波长为0.6m
C．波速大小为0.75m/s
D．0~2s内质点c通过的路程为1.2m
【答案】ACD
【详解】A．由图乙知振动周期为0.4s，故A正确；
BC．由图乙知质点a在t=0.3s时第一次到达正向最大位移处，由题知在时质点b第一次到达正向最大位移处，可得波速为
波长为
故B错误，C正确；
D．波从a传到c用时为
在0~2s内质点c振动的时间为
由题知振幅为10cm，则质点c通过的路程为
故D正确。
故选ACD。
三、解答题
32．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考二模）水波是常见的机械波，浅水处水波的速度跟水深度有关，其关系式为。式中h为水的深度。如图甲所示是一个池塘的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，看到点O处于两部分水面分界线上，时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波。已知时O点第二次到达波谷，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水深为，间距离为，间距离为，，求：
（1）从开始，经过多长时间N点开始振动？
（2）A处的水深为多少米？
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据
波传到N点的时间
解得
（2）对O点的振动分析
得
得
则
根据
求得
33．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模）如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速为，试求
（1）该波的波长和传播方向；
（2）平衡位置在处质点的振动方程。
【答案】（1），沿x轴负方向传播；（2）
【详解】（1）由图可知，该波的波长，若波沿x轴负方向传播，则
由已知，波速，则，故波沿x轴负方向传播。
（2）设平衡位置在处质点的振动方程为
由图可知，振幅，当时，有，因波沿x轴负方向传播，则，且
故
故
34．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第一二二中学校校考二模）如图，轻绳上端固定在O点，下端将质量的小球悬挂在A点。质量的玩具子弹，以的速度射向小球，与小球碰撞后，又以的速度弹回。已知绳长为，g取，。求：
（1）碰撞后瞬间小球达到的速度。
（2）碰撞过程中系统发的热。
（3）碰撞后，小球向右摆动到最高点时相对于A点的高度。
（4）从碰撞后瞬间开始计时，小球经过多长时间第一次回到A点。
【答案】（1），水平向右；（2）；（3）；（4）1s
【详解】（1）以水平向右为正方向，子弹和小球组成的系统动量守恒
解得
方向水平向右。
（2）对碰撞前后，子弹和小球组成的系统能量守恒
解得碰撞过程中系统发的热
（3）碰撞后，小球向右摆动到最高点，由机械能守恒定律
解得最高点相对于A点的高度
（4）由于最高点的高度和绳长相比，所以小球被碰撞后的运动属于单摆运动，由单摆周期公式
解得
所以从碰撞后，小球经过多长时间第一次回到A点的时间
35．（2023·吉林长春·长春市第二中学校考模拟预测）x轴上的波源分别位于和处，t=0时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿s1、s2连线相向传播，时两列波的图像如图所示。质点M的平衡位置位于处，求：
（1）两列波传播速度的大小；
（2）M点的起振方向；
（3）质点M，从t=0到时间内运动的路程。
【答案】(1)0.4m/s；(2) y轴正向；(3)36cm
【详解】(1)由图像可知，两列波的波长
1s内传播了一个波长，该波的周期
在同一种介质中两列波的传播速度相同，由
解得
(2)两列波同时传到M点，且两列波在M点引起的振动方向均为y轴正向，则M点起振的方向为y轴正向；
(3)设再经时间，两列波传播至M点，则
到，M点振动时间
M点为振动加强点，其振幅
根据简谐运动的周期性，质点M从开始振动到运动的路程