機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（原卷版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)（新高考）

專題11機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

考點(diǎn)愿型歸納

一、簡(jiǎn)諧振動(dòng).........................................2

二、單擺.............................................4

三、阻尼振動(dòng)與受迫振動(dòng)..............................5

四、機(jī)械波的描述與波形圖............................5

五、波的多解問題....................................8

六、波的反射、折射、干涉與衍射.....................9

七、多普勒效應(yīng)......................................11

1

專題一簡(jiǎn)諧振動(dòng)

1.（2024?北京?高考真題）圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置。手機(jī)加速度傳感器

記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況，以向上為正方向，得到手機(jī)振動(dòng)過程中加速度。隨時(shí)間

f變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說法正確的是（）

—

nI

甲

A./=0時(shí)，彈簧彈力為0

B.f=0.2s時(shí)，手機(jī)位于平衡位置上方

C.從t=0至l=0.2s,手機(jī)的動(dòng)能增大

D.。隨/變化的關(guān)系式為。=4sin（2.5Mm/s2

2.（2024?貴州?高考真題）如圖，一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，

管中一光滑小球?qū)⑵恐袣怏w密封，且小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，裝置的密封性、絕熱性良好。對(duì)小

球施加向下的力使其偏離平衡位置，在"0時(shí)由靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，

周期為7。規(guī)定豎直向上為正方向，則小球在/=1.57時(shí)刻（）

A.位移最大，方向?yàn)檎?/p>

B.速度最大，方向?yàn)檎?/p>

C.加速度最大，方向?yàn)樨?fù)

D.受到的回復(fù)力大小為零

2

3.（2024?海南?高考真題）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量均為F（q之0）,固定于相距為2r

的P/、尸2兩點(diǎn)，。是連線的中點(diǎn)，〃點(diǎn)在尸/P連線的中垂線上，距離。點(diǎn)為r,N點(diǎn)、

在P/P連線上，距離。點(diǎn)為x（x?r）,已知靜電力常量為公則下列說法正確的是（）

A.PP?中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為必廠

3

B.P2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為生單

9r2

C.在〃點(diǎn)放入一電子，從靜止釋放，電子的加速度一直減小

D.在N點(diǎn)放入一電子，從靜止釋放，電子的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

4.（2024?河北?高考真題）如圖，一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿一端

固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一紫外光筆，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(dòng)感光紙，感光紙上就畫出了描述光點(diǎn)振動(dòng)的X—圖

像.已知輕桿在豎直面內(nèi)長(zhǎng)0.1m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為12r/min.該振動(dòng)的圓頻率和光點(diǎn)在12.5s內(nèi)

A.0.2rad/s,1.0mB.0.2rad/s,1.25m

C.1.26rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25m

3

專題二單擺

5.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，不可伸長(zhǎng)的光滑細(xì)線穿過質(zhì)量為0.1kg的小鐵球，兩

端/、3懸掛在傾角為30。的固定斜桿上，間距為1.5m。小球平衡時(shí)，/端細(xì)線與桿垂直;

當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動(dòng)做微小擺動(dòng)時(shí)，等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線與交點(diǎn)的

單擺，重力加速度g=10m/s2,則（）

A.擺角變小，周期變大

B.小球擺動(dòng)周期約為2s

C.小球平衡時(shí)，”端拉力為IN

2

D.小球平衡時(shí)，/端拉力小于8端拉力

6.（2024?甘肅?高考真題）如圖為某單擺的振動(dòng)圖像，重力加速度g取lOm/s?,下列說法正

確的是（）

A.擺長(zhǎng)為1.6m,起始時(shí)刻速度最大B.擺長(zhǎng)為2.5m,起始時(shí)刻速度為零

C.擺長(zhǎng)為1.6m,/、C點(diǎn)的速度相同D.擺長(zhǎng)為2.5m,/、5點(diǎn)的速度相同

7.（2022?海南?高考真題）在同一地方，甲、乙兩個(gè)單擺做振幅不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖

D.9：4

4

專題三阻尼振動(dòng)與受迫振動(dòng)

8.（2024?浙江臺(tái)州?二模）圖甲為共振篩基本結(jié)構(gòu)圖，由四根彈簧和一個(gè)電動(dòng)偏心輪組成，

當(dāng)偏心輪每轉(zhuǎn)一周，就給篩子一個(gè)周期性變化的驅(qū)動(dòng)力。若增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高;

增加篩子質(zhì)量，可增大篩子固有周期。圖乙是該共振篩的共振曲線。現(xiàn)在某電壓下偏心輪的

轉(zhuǎn)速是54r/min,下列說法正確的是（）

偏心輪

A.質(zhì)量不變時(shí)，增大電壓，圖中振幅的峰值會(huì)往右移

B.電壓不變，適當(dāng)增加共振篩的質(zhì)量，可以增大其振幅

C.質(zhì)量不變時(shí)，適當(dāng)減小電壓，可以增大共振篩的振幅

D.突然斷電，共振篩不會(huì)立即停下來，頻率立即變?yōu)?.8Hz

9.（2024?浙江杭州?二模）上海中心大廈高度為中國(guó)第一，全球第二。據(jù)報(bào)道某次臺(tái)風(fēng)來襲

時(shí)，大廈出現(xiàn)了晃動(dòng)，然而大廈安然無恙的原因主要靠懸掛在距離地面583米，重達(dá)1000

噸的阻尼器“上?；垩邸保?dāng)臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)阻尼器開始減振工作，質(zhì)量塊的慣性會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作

用力，使得阻尼器在大樓受到風(fēng)作用，易搖晃時(shí)發(fā)生反向擺動(dòng)，才使大廈轉(zhuǎn)危為安。以下說

法不合理的是（）

A.大廈能夠減小振幅是因?yàn)樯虾；垩邸拔铡绷舜髲B振動(dòng)的能量，起到減震作用

B.如果將上?；垩蹜覓煸跇菍虞^低的空間減震效果更好

C.如遇臺(tái)風(fēng)天氣，阻尼器擺動(dòng)幅度受風(fēng)力大小影響，風(fēng)力越大，擺動(dòng)幅度越大

D.如果發(fā)生地震，上海慧眼也可以起到減震作用

5

10.（2025?福建福州?二模）如圖所示，《我愛發(fā)明》節(jié)目《松果紛紛落》中的松果采摘機(jī)利

用機(jī)械臂抱緊樹干，通過采摘振動(dòng)頭振動(dòng)而搖動(dòng)樹干，使得松果脫落。則下列說法正確的是

（）

A.若拾果工人快速遠(yuǎn)離采摘機(jī)時(shí)，他聽到采摘機(jī)振動(dòng)聲調(diào)變低

B.隨著振動(dòng)器頻率的增加，樹干振動(dòng)的幅度一定增大

C.穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動(dòng)頻率與振動(dòng)器的振動(dòng)頻率相同

D.搖動(dòng)同一棵樹，振動(dòng)器振動(dòng)的振幅越大，落果效果越好

專題四機(jī)械波的描述與波形圖

11.（2024?天津?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，圖1是t=ls時(shí)該波的

波形圖，圖2是x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則l=lls時(shí)該波的波形圖為（）

6

12.（2024?廣東?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為lm/s,y0時(shí)的波形

如圖所示。Z=ls時(shí)，x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移為（）

C.-0.1mD.0.2m

13.（2024?湖南?高考真題）如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,

長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上/、8兩點(diǎn)平衡位置

相距6m,辦時(shí)刻/點(diǎn)位于波谷，2點(diǎn)位于波峰，兩者之間還有一個(gè)波谷。下列說法正確的

C.%+0.25s時(shí)刻，B點(diǎn)速度為0D.念+0.50s時(shí)刻，/點(diǎn)速度為0

14.（2025?廣西?二模）北海市因美麗的銀灘和豐富的海洋資源而聞名。一條小船（視為質(zhì)

點(diǎn)）停泊在海岸邊，有人測(cè)得小船在Imin內(nèi)完成了30次全振動(dòng)，?=0時(shí)刻海浪的波形如圖

所示，此時(shí)小船處于平衡位置，沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，求:

（1）海浪傳播的速度大小；

（2）Imin內(nèi)小船通過的路程：

13

⑶?s時(shí)小船偏離平衡位置的位移大小。

6

7

專題五波的多解問題

15.（2024?重慶?高考真題）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波，在某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，一

平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)距離為3米的質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開始的振動(dòng)圖像如圖乙所示,若該波的波長(zhǎng)

大于3米。則（）

1.0

A.最小波長(zhǎng)了m

B.頻率—Hz

12

C.最大波速:rn/s

4

D.從該時(shí)刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4-事cm

16.（2025?山東?二模）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在f=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)尸

點(diǎn)偏離平衡位置的位移大小是振幅的二分之一。已知該波的波速v=8m/s,則此后尸點(diǎn)第

二次達(dá)到平衡位置的時(shí)間可能是（）

17.（2023?湖北?高考真題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)為100cm,振幅為8cm。介

40

質(zhì)中有。和6兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于x=1cm和x=120cm處。某時(shí)刻6質(zhì)點(diǎn)的

位移為y=4cm,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為（）

8

18.（2023?海南?高考真題）下面上下兩圖分別是一列機(jī)械波在傳播方向上相距6m的兩個(gè)質(zhì)

點(diǎn)尸、。的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）

C.4s時(shí)尸質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)D.4s時(shí)。質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)

19.（2024,四川?二模）一列簡(jiǎn)諧橫波沿龍軸正方向傳播，”0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)

平衡位置為租=L8m的質(zhì)點(diǎn)。恰好起振。已知質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為=%=ls時(shí)，質(zhì)

點(diǎn)尸的位移為M=-6cm。求：

（1）該波的周期7;

（2）質(zhì)點(diǎn)。首次位于波峰的時(shí)亥人

專題六波的反射、折射、干涉與衍射

20.（2022?全國(guó)乙卷?高考真題）介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個(gè)點(diǎn)波源顯和，，二

者做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅相等，周期均為0.8s。當(dāng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，S?也過平衡位置

向上運(yùn)動(dòng)。若波速為5m/s,則由斯和S?發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)均為m。尸為波源平

衡位置所在水平面上的一點(diǎn)，與斯、S2平衡位置的距離均為10m,則兩波在尸點(diǎn)引起的振

動(dòng)總是相互______（填“加強(qiáng)”或“削弱”）的；當(dāng)跖恰好在平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，平衡位置在

尸處的質(zhì)點(diǎn)（填“向上”或“向下"）運(yùn)動(dòng)。

9

21.（2017?全國(guó)?高考真題）如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波

源Si（-2,0）和S2（4,0）o兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示，兩列波的波速均

為0.50m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)N（-2,8）的振幅為m,兩列波引起的點(diǎn)3（1,

4）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互—（填“加強(qiáng)”或“減弱”），點(diǎn)C（0.5,0）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________（填

“加強(qiáng)”或“減弱”）。

圖甲圖乙圖丙

22.（2024?浙江?高考真題）頻率相同的簡(jiǎn)諧波源Si、S2,和接收點(diǎn)M位于同一平面內(nèi)，Si、

S2到M的距離之差為6m。片0時(shí)Si,S2,同時(shí)垂直平面開始振動(dòng)，M點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所

B.兩列波的起振方向均沿x正方向

C.Si和S2,在平面內(nèi)不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

D.兩列波的振幅分別為3cm和1cm

23.（2024?遼寧沈陽(yáng)?二模）平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源W沿夕軸方向做周期為2s的簡(jiǎn)諧

運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播。r=0時(shí)刻波的圖像如圖中實(shí)線所示，此時(shí)/恰好運(yùn)動(dòng)到

正向最大位移處。下列說法正確的是（）

10

A.由波源〃振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波在傳播過程中遇到尺寸比其波長(zhǎng)大的障礙物時(shí)，不能發(fā)

生衍射

B.，=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)尸正沿歹軸正向運(yùn)動(dòng)

7

C.在，=：s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)尸偏離平衡位置的位移為2.5cm,且沿