2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型選擇9 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波（原卷版）

選擇9機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波

考點(diǎn)內(nèi)容考情分析

考向一簡諧運(yùn)動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)考察單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、圖像、

考向二機(jī)械波圖像分析及多解問題波的傳播圖像以及振動(dòng)圖像與波的傳播

規(guī)律相結(jié)合的題型。

考向三波的疊加

考向四振動(dòng)圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用

蜀深究"解題攻略"

1.思想方法

1.分析簡諧運(yùn)動(dòng)的技巧

(1)物理量變化分析：以位移為橋梁，位移增大時(shí)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均增大，速度、

動(dòng)能均減小：反之，則產(chǎn)生相反的變化。

(2)矢量方向分析：矢量均在其值為零時(shí)改變方向。

2.波的傳播問題中四個(gè)問題

(1)沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向一致。

(2)傳播中各質(zhì)點(diǎn)隨波振動(dòng)，但并不隨波遷移。

(3)沿波的傳播方向上每個(gè)周期傳播一個(gè)波長的距離。

(4)在波的傳播過程中，同一時(shí)刻如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處于波峰，而另一質(zhì)點(diǎn)處于波谷，則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)一

定是反相點(diǎn)。

2.模型建構(gòu)

一、波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的比較

振動(dòng)圖像波的圖像

研究

一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)

對(duì)象

研究某時(shí)刻介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)

一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律

內(nèi)容律

*x/cmKfy/cmA.

圖像

x/cm

(1)波長、振幅

(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻偏離平衡位

(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期

置的位移

(2)質(zhì)點(diǎn)振幅

(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方

圖像(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻偏離平衡位置

向

信息的位移

(4)已知波的傳播方向，可判斷介質(zhì)

(4)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻速度、加速度

中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；已知介質(zhì)中某

的方向

一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可判斷波的傳播

方向

圖像隨時(shí)間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀

隨時(shí)間推移，波形沿傳播方向平移

變化不變

二、求解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合類問題可采用“一分、一看、二

找”的方法

-一、分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像。此問題最簡單，只

-"要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為X則為波動(dòng)圖像,

J橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。

看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的

數(shù)量級(jí)

找準(zhǔn)波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻

找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)

三、波的干涉中加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷方法

/夕親臨"高考練場"

考向一簡諧運(yùn)動(dòng)

1.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，左端與輕彈簧栓接，輕彈簧的另一端固定在墻上的0點(diǎn)，物

塊和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為心現(xiàn)用手按住物塊靜止于A點(diǎn)，讓彈簧處于壓縮狀態(tài)。某時(shí)刻釋

放物塊，物塊向右運(yùn)動(dòng)，在M點(diǎn)（圖中未畫出）獲得最大速度vi,到最右端B點(diǎn)（圖中未畫

出）后，再向左運(yùn)動(dòng)，在M'點(diǎn)（圖中未畫出）獲得向左運(yùn)動(dòng)的最大速度V2,C點(diǎn)（圖中未畫

出）時(shí)速度減為0并保持靜止?fàn)顟B(tài)。物塊向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,設(shè)最大

靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，則關(guān)于兩個(gè)過程下列說法正確的是（）

oWWW

ZZ///Z///ZZZ//ZZ//Z///Z//ZZ/////

A

A.M點(diǎn)和M'點(diǎn)在同一位置

B.兩個(gè)階段的時(shí)間滿足tl=t2

C.兩個(gè)階段最大速度滿足VI<V2

D.C點(diǎn)在M點(diǎn)左側(cè)

2.（2024?鄭州模擬）一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)于平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖所

A.該簡諧運(yùn)動(dòng)的周期是2.5義1（）-25,振幅是7cm

B.該簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可能為x=75出（100兀1+籌）an

C.t=0.5Xl（f2s時(shí)振子的速度最大，且方向向下

D.t=0.25X102s時(shí)振子的位移為-5cm

3.（2024?浙江模擬）如圖所示，AOB為放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧軌道，A、B兩點(diǎn)

位于圓弧上等高處，弧AB的長度遠(yuǎn)小于R,在B點(diǎn)和O點(diǎn)之間固定一光滑直軌道，圓弧軌道

和直軌道順滑連接?，F(xiàn)將一小球（半徑可忽略）由點(diǎn)A靜止釋放，則A-O-B過程小球的運(yùn)

動(dòng)時(shí)間為（）

4.（2024?順義區(qū)二模）如圖甲所示，O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，將力傳感器固定在O點(diǎn)?，F(xiàn)將擺球

拉到A點(diǎn)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)過程中的最

低位置。圖乙表示擺球從運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖像，

重力加速度g取10m/s2。（）

A.單擺的振動(dòng)周期為0.2ns

B.單擺的擺長為0.1m

C.擺球的質(zhì)量為0.05kg

D.擺球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度0.08m/s

5.（2024?大興區(qū)校級(jí)模擬）惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期T與重力加速度的二次方根成反

比”。為了通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境：如

圖1所示，在水平地面上固定一傾角?？烧{(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的。點(diǎn)，使擺線

平行于斜面。拉開擺球至A點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，擺角為呢在某次

實(shí)驗(yàn)中，擺球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器（圖中未畫出）測(cè)得擺線的拉力為F1；擺球擺動(dòng)過程

中，力傳感器測(cè)出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中F2、F3、To均已知。當(dāng)?shù)氐?/p>

重力加速度為g。下列選項(xiàng)正確的是（）

A.多次改變圖1中a角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度

B.在圖2的測(cè)量過程中，單擺n次全振動(dòng)的時(shí)間為nTo

C.多次改變斜面的傾角0,只要得出了8—〒就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立

y/sin3

D.在圖2的測(cè)量過程中，滿足F3=3F2-2FI關(guān)系

考向二機(jī)械波圖像分析及多解問題

6.（2024??？谝荒＃┤鐖D所示，實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在ti=0和t2=0.4s

時(shí)刻的波形圖，。時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿-y方向運(yùn)動(dòng)。該波（）

A.沿-x方向傳播

B.波長為2m

C.周期可能為0.4s

D.傳播的速度大小可能為2.5m/s

7.（多選）（2024?碑林區(qū)校級(jí)模擬）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線

所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t+0.6s時(shí)刻x軸上0?90m區(qū)域的波形如圖中的虛線所示，a、b、

c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，則以下說法正確的是（）

A.若T>0.6s,這列波的波速為40m/s

B.若T<0.6s,這列波的波速可能為250m/s

C.若T=0.8s,則當(dāng)t+0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

D.質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程一定小于30cm

E.某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P與Q的速度可能相同

8.（多選）（2024?浙江模擬）圖甲和圖乙分別表示甲、乙兩列波在不同介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，

如圖所示實(shí)線和虛線分別表示兩列波在t=0和t=0.5s時(shí)的波形圖。若兩列波的周期均大于

0.35s,則（）

B.甲波傳播的速度可能比乙波速度大，也可能比乙波速度小

C.0-0.5s內(nèi)某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q的運(yùn)動(dòng)方向可能相同

D.t=ls時(shí)，P、Q質(zhì)點(diǎn)的位移大小可能相等

9.（2024?衡陽縣模擬）如圖所示，波源O沿y軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，形成兩列簡諧橫波，一列波在介質(zhì)

I中沿x軸正方向傳播,另一列波在介質(zhì)II中沿x軸負(fù)方向傳播。t=0時(shí)刻完整波形如圖所示，

此時(shí)兩列波分別傳到xi=6m和x2=-4m處。t=ls時(shí)質(zhì)點(diǎn)M位移不變，振動(dòng)方向相反，已知

B.介質(zhì)I中與介質(zhì)n中波速之比為1：1

c.介質(zhì)I中與介質(zhì)n中波頻率之比為2：3

D.介質(zhì)II中波的周期為1.5s

10.（2024?朝陽區(qū)校級(jí)模擬）一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖像如圖1所示，質(zhì)點(diǎn)M、N剛好

在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P在波峰。質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像如圖2所示，則下列說法正確的是（）

圖2

A.波沿x軸負(fù)方向傳播

B.質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置坐標(biāo)XN=7.5HI

C.質(zhì)點(diǎn)M在1=各時(shí)位移為0.04m

D.t=0.5s時(shí)P點(diǎn)和M點(diǎn)的位移相同

考向三波的疊加

11.（2024?浙江二模）2023年9月23日杭州亞運(yùn)會(huì)的開幕式驚艷全世界，其中大蓮花”復(fù)現(xiàn)錢塘

江”，地屏上交叉潮、一線潮、回頭潮、魚鱗潮……如圖，用兩個(gè)繩波來模擬潮水相遇，一水平

長繩上系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)的固有頻率為2Hz,現(xiàn)在長繩兩端分別有一

振源P、Q同時(shí)開始以相同振幅上下振動(dòng)了一段時(shí)間，某時(shí)刻兩個(gè)振源在長繩上形成波形如圖

所示，兩列波先后間隔一段時(shí)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(dòng)，小

球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上，且振動(dòng)并不顯著，而小球第二次的振幅明顯較大，則（）

A.由Q振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧振子處

B.兩列繩波可在繩上形成穩(wěn)定的干涉圖樣

C.由Q振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/s

D.錢江潮潮水交叉分開后，其振動(dòng)周期發(fā)生改變

12.（2024?宿遷一模）如圖所示，兩列沿相反方向傳播的橫波，形狀相當(dāng)于正弦曲線的一半，上下

對(duì)稱,其振幅和波長都相等。它們?cè)谙嘤龅哪骋粫r(shí)刻會(huì)出現(xiàn)兩列波“消失”的現(xiàn)象。此時(shí)刻（）

A.a點(diǎn)向下振動(dòng)，b點(diǎn)向上振動(dòng)

B.a點(diǎn)向下振動(dòng)，b點(diǎn)向下振動(dòng)

C.a點(diǎn)向上振動(dòng)，b點(diǎn)向下振動(dòng)

D.a點(diǎn)向上振動(dòng)，b點(diǎn)向上振動(dòng)

13.（2024?青山湖區(qū)校級(jí)模擬）兩個(gè)步調(diào)相同的相干波源Si、S2上、下振動(dòng)，波在水平面內(nèi)傳播，

形成了如圖所示的干涉圖樣，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。若兩列波的振幅分別為Ai=

5cm,A2=10cm,下列說法中正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)a始終保持靜止不動(dòng)

B.質(zhì)點(diǎn)b的位移始終大于質(zhì)點(diǎn)d的位移

C.質(zhì)點(diǎn)b與質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)始終加強(qiáng)

D.任意時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)c和質(zhì)點(diǎn)d在豎直方向上的高度差不超過15cm

14.（2024?佛山一模）主動(dòng)降噪耳機(jī)能根據(jù)環(huán)境中的噪聲（縱波）產(chǎn)生相應(yīng)的降噪聲波，降噪聲波

與環(huán)境噪聲同時(shí)傳入人耳，兩波相互疊加，達(dá)到降噪的目的。下列說法正確的是（）

萼臬聲環(huán)臂聲/

IIIIIOIIIIRIIIIIIInilinn耳膜

Siiii降ii噪ij聲i波iv\

A.降噪聲波與環(huán)境噪聲的波長相同

B.耳膜振動(dòng)方向與環(huán)境噪聲傳播方向垂直

C.降噪聲波和環(huán)境噪聲發(fā)生干涉，耳膜振動(dòng)加強(qiáng)

D.環(huán)境噪聲頻率越高，從耳機(jī)傳播到耳膜的速度越快

15.（2024?云南一模）光滑水平面上平行放置兩根完全相同的軟繩，兩人分別握住繩的一端，在水

平面上沿垂直于繩的方向擺動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的兩列簡諧波。某時(shí)刻兩列波的波動(dòng)圖

像分別如圖甲、乙所示，此時(shí)兩列波分別傳到離手12m和15m處。下列說法正確的是（）

A.兩列波的周期相等

B.兩列波的波源同時(shí)開始振動(dòng)

C.兩列波的波源起振方向相同

D.此時(shí)圖乙所示的波中x=8m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸負(fù)方向

考向四振動(dòng)圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用

16.（2024?中山市校級(jí)模擬）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示。圖乙為介

質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像。下列說法中正確的是（）

A.該簡諧波沿x軸負(fù)方向

B.波速為v=0.1m/s

C.經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)A沿傳播方向移動(dòng)了10cm

D.x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過0.45s一定在波谷

17.（2024?建鄴區(qū)校級(jí)二模）一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在x=2m

處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置在x=4m處,下列說法正確的是（）

A.該波的周期為5s

B.該波的波速為3m/s

1

C.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)頻率為-Hz

4

D.任意時(shí)刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移相