（2021-2025）5年高考1年模拟物理真题分类汇编专题15 机械振动和机械波（浙江专用）（解析版）

五年（2021-2025）高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题15机械振动和机械波考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1简谐运动2022、2023、2024、2025简谐运动的特征与图像分析该知识点为高频考点，五年内每年均以选择题或计算题形式出现。要求根据振动图像判断质点的加速度方向及机械能变化；2025年浙江卷通过单摆模型考查等效摆长的计算，需结合几何关系确定摆长与周期的关系。单摆周期公式与实际应用单摆周期公式是必考内容，近年命题更注重实际情境迁移。例如，2024年浙江卷以斜杆悬挂的小球为模型，要求考生将其等效为单摆并计算周期，涉及摆长的几何修正；波的图像与传播规律波的图像分析是核心考点，五年内多次考查波的传播方向、波长与周期的关系。波的干涉、衍射与多普勒效应干涉条件（频率相同、相位差恒定）和衍射现象（障碍物尺寸与波长相近）是选择题的高频考点。振动与波动的综合应用近年命题趋势注重振动图像与波动图像的结合，以及实际情境的跨学科应用。题型分布选择题：侧重基础概念，如简谐运动的回复力特性、波的干涉条件，分值约3-6分。计算题：以波的传播过程分析为主，通常作为计算题首题，分值8-10分，需结合几何关系和周期性求解。实验题：2023年后新增实验设计，如通过单摆测量重力加速度，考查实验原理迁移能力。考点2单摆2022、2024考点3外力作用下的震动2021考点4波的形成与描述2022、2024、2025考点5干涉与衍射2021、2022、2023、2024考点6多普勒效应2022、2023考点01简谐运动1．（2025·浙江·1月选考）如图所示，接有恒流源的正方形线框边长2L、质量m、电阻R，放在光滑水平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场边界CD上一点为坐标原点，水平向右建立Ox轴，线框中心和一条对角线始终位于Ox轴上。开关S(1)线框中心位于x=0，闭合开关S后，线框中电流大小为I，求①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小；②线框中心运动至x=L③线框中心运动至x=L(2)线框中心分别位于x=0和x=L2，闭合开关S后，线框中电流大小为I，线框中心分别运动到x=L所需时间分别为t1和t【答案】(1)①2BIL；②3BIL24，(2)0【详析】（1）①闭合开关S瞬间，线框在磁场中的有效长度为l=2L②线框运动到x时，安培力大小为F安=2BI(L-x)则初始时和线框中心运动至x=L2时的安培力分别F安③由能量守恒定律UI=BILv+I（2）类比于简谐运动，则回复力为F回=F由题意可知，两次简谐运动周期相同，两次都从最大位移运动到平衡位置，时间均相同，则有t故t2．（2024·浙江·1月选考）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2A．t1时刻小球向上运动 B．tC．t2时刻小球与影子相位差为π D．t3【答案】D【详析】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，故B．以竖直向上为正方向，t2F回=-kx=C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，故CD．根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有ll+2l=A+AA+x影子故选D。3．（2023·浙江·1月选考）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO'，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当R=A． B．C． D．【答案】B【详析】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当R从R0变为2R0故选B。4．（2022·浙江·6月选考）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则（）A．小球做简谐运动B．小球动能的变化周期为TC．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD．小球的初速度为v2时，其运动周期为【答案】B【详析】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；BC．假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为B，可知小球做周期为T的往复运动过程为O→A→O→B→O根据对称性可知小球从O→A→D．小球的初速度为v2时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式T0=2πmk可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为故选B。考点02单摆5．（2024·浙江·6月选考）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度g=10m/A．摆角变小，周期变大B．小球摆动周期约为2sC．小球平衡时，A端拉力为32D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力【答案】B【详析】A．根据单摆的周期公式T=2πLCD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图可得2FAcos30°=mg解得B．根据几何知识可知摆长为L=1.5m×tan30°cos30°=1m故周期为T故选B。6．（2022·浙江·1月选考）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（）A．甲图中的小球将保持静止B．甲图中的小球仍将来回振动C．乙图中的小球仍将来回摆动D．乙图中的小球将做匀速圆周运动【答案】B【详析】AB．空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；CD．图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动；也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，C、D错误。故选B。考点03外力作用下的震动7．（2021·浙江·1月选考）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（）

A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同【答案】AD【详析】A．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；C．打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，选项C错误；D．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确。故选AD。考点04波的形成与描述8．（2025·浙江·1月选考）如图1所示，两波源S1和S2分别位于x=0与x=12m处，以x=6m为边界，两侧为不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。t=0.1s时x=4m与A．t=0.15s时两列波开始相遇B．在6m<x≤12m间S2波的波长为C．两列波叠加稳定后，x=8.4m处的质点振动减弱D．两列波叠加稳定后，在0<x<6m间共有7个加强点【答案】BC【详析】A．波在x=6m左侧的波速v1=40.1m/s=40m/s右侧的波速v2=60.1m/s=60m/s从0.1s开始，再经过B．在6m<x≤12m间S2波的波长为λ2C．左侧波传到x=8.4m时用时间为t'Δ即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确；D．当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在0<x<6m内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长λ1=v1T=40×0.02m=0.8m可知x-(6-x)=nλ=0.8n即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3故选BC9．（2024·浙江·1月选考）在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的P（0，4λ）处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为2v，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在OA．介质Ⅱ中波的频率为2vλ B．S点的坐标为（0，C．入射波与反射波在M点相干减弱 D．折射角α的正弦值sinα=【答案】BD【详析】A．波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f=vλB．在介质Ⅱ中波长为λ'=2vf=2λ由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故C．由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2v图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则PR=5λ则OR=3λ由于D．根据n=λ'λ=2则n=故选BD。10.（2022·浙江·6月选考）位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉B．t=0.42s时，波源的位移为正C．t=2.25s时，质点a沿y轴负方向振动D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m【答案】BD【详析】A．波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误；B．由图可知，波的波长λ=1m由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得T4=0.1s解得T=0.4s根据同侧法可知，波源的振动方向向上，t=0.42s即T<t<5T4时，波源振动了2sC．波的波速v=λT=2.5m/s波源停止振动，到质点a停止振动的时间t1=1.75-0.252.5s=0.6s>0.25s即质点a还在继续振动，t=2.1s到t=2.25sD．波传到b点所需的时间t3=0.752.5s=0.3在0到2s内，质点b振动的时间为t4=2s-0.3s=1.7s=17故选BD。考点05干涉与衍射11.（2024·浙江·6月选考）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（）A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm【答案】B【详析】根据图像可知t=4s时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，t=7s时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为3s，根据v=Δx故波长为λ=vT=4mB．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；D．由t=4.5s和t=7.5s时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为A2故选B12．（2024·浙江·1月选考）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式1λ=R122-1n2，n=3、A．照射同一单缝衍射装置，HδB．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，HδC．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上HγD．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ【答案】C【详析】A．根据巴耳末公式可知，Hγ光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，Hγ光的中央明条纹宽度宽，故B．Hγ光的波长较长，根据f=cλ可知Hγ光的频率较小，则HC．Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，Hγ光的光子数较多，真空中单位长度上HD．若Hδ、Hγ光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，Hγ光的光子数较多，则H故选C。13．（2023·浙江·6月选考）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d=15cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（

）

A．声波的波长λ=15cm B．声波的波长λ=30cmC．两声波的振幅之比为3:1 D．两声波的振幅之比为2:1【答案】C【详析】CD．分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长d=15cm后，两声波在O点减弱，根据题意设声波加强时振幅为20，声波减弱时振幅为10AA可得两声波的振幅之比A1A2=3AB．根据振动减弱的条件可得λ2=2d解得λ=60cm故选C。14．（2023·浙江·1月选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340m/s）（）A．振幅为2AB．频率为100HzC．波长应为1.7m的奇数倍D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相【答案】B【详析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；B．抵消声波与噪声的频率相同，由f=1C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为λ=vTD．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。故选B15.（2022·浙江·1月选考）两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则（）A．t=T4时，波形如图B．t=T2时，波形如图C．t=3T4时，波形如图D．t=T时，波形如图2丁所示【答案】BD【详析】A．根据波长和波速的关系式为v=λT则t=T故两列波的波前还未相遇，故A错误；B．t=T2时，两列波各自向前传播的距离为x=C．t=3T4时，两列波各自向前传播的距离为x=vt=3λ4D．t=T时，两列波各自向前传播的距离为x=vt故选BD。16.（2021·浙江·6月选考）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（）A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形【答案】C【详析】AB．甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误；CD．乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的波形，所以C正确；D错误；故选C。17．（2021·浙江·1月选考）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（）A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m【答案】D【详析】A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，选项A错误；

B．从波形1到波形5经历的时间为12T，则12T=4×0.12s可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为TC．绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，选项C错误；

D．AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为λ2(2n+1)和λ2(2n-1)，则两波源到故选D。考点06多普勒效应18.（2023·浙江·6月选考）下列说法正确的是（

）A．热量能自发地从低温物体传到高温物体B．液体的表面张力方向总是跟液面相切C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率【答案】BD【详析】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。故选BD。1．（2025·浙江精诚联盟·二模）上海中心大厦高632米，为中国第一，全球第二高楼。当台风来袭时，大厦会出现了晃动，为减小晃动幅度，在距离地面583米处悬挂重达1000吨的阻尼器“上海慧眼”。当台风来袭时，阻尼器中的质量块惯性会产生一个反作用力，大厦摇晃时发生反向摆动，达到减小大厦晃动幅度的目的。以下说法不合理的是（）A．上海慧眼能“吸收”大厦振动的能量B．上海慧眼通过与大厦共振达到抗振目的C．风力越大，阻尼器摆动幅度也越大D．如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用【答案】B【详析】AB．由题意可知，在大楼受到风力作用摇晃时，阻尼器反向摆动，相当于“吸收”了大厦振动的能量，起到减震作用，而不是与大厦同向共振，这样会放大振动，故A正确，B错误；C．如遇台风天气，阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，楼房摆动幅度越大，则阻尼器摆动幅度越大，故C正确；D．如果发生地震，楼房主体也会发生摇晃，阻尼器也会反向摆动，起到减震的作用，故D正确。本题选不合理的，故选B。2．．（2025·浙江北斗星盟·三模）关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（）A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收到了电磁波C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻【答案】B【详析】A．在液体表面层，分子间距离大于平衡距离r0，分子间作用力表现为引力，故AB．当感应圈两个金属球间有火花跳过时，产生变化的电磁场，形成电磁波向外传播。导线环接收到电磁波后，在导线环中产生感应电动势，使得导线环两个小球间跳过了火花，故B正确；C．由图丙可知，当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越小；当驱动力的频率f等于固有频率f0时，发生共振，振幅最大，故D．热敏电阻的阻值随温度升高而减小，金属热电阻的阻值随温度升高而增大。由图丁可知，1的阻值随温度升高而增大，是金属热电阻；2的阻值随温度升高而减小，是热敏电阻，故D错误。故选B。3．．（2025·浙江北斗星盟·三模）如图所示为LC电路中，电容C为0．4μF，电感L为1mH，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。不考虑磁场能的损失，不计空气阻力，g取10m/s2。从开关S闭合开始计时，有关灰尘在电容器内的运动情况。下列说法正确的是（）A．灰尘作简谐振动B．灰尘加速度最大时，电容器刚好放电完毕C．线圈中磁场能的变化周期为4π×D．灰尘最大加速度大小为20m/s2【答案】D【详析】C．开关闭合后，电路产生LC振荡，振荡周期为T磁场能的变化周期为振荡周期的一半（电场能与磁场能交替变化，频率加倍），故线圈中磁场能的变化周期为2π×10D．开关断开时，带电灰尘静止，说明电场力与重力平衡qU0d=mg其中，U0为电容器初始电压，d为极板间距，q为灰尘电荷量，m为质量，开关S闭合后，电路产生LC振荡，振荡过程中，电容器电压随时间变化为U=U0cosωt电场强度E=Ud=U0dcosωt灰尘所受电场力为F=A．由于F合=mgcosB．放电完毕对应t=T4（电压为0）此时cosωt=0加速度故选D。4．．（2025·浙江嘉兴·三模）下列说法正确的是（）A．热量不能从低温物体传到高温物体B．弱相互作用使多个核子形成稳定的原子核C．泊淞亮斑是光的衍射现象，支持了光的粒子说D．黑体辐射的强度按波长的分布只与黑体的温度有关【答案】D【详析】A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但通过外界做功，热量能从低温物体传到高温物体，故A错误；B．核子间的强相互作用使核子聚集到一起形成原子核，故B错误；C．泊松亮斑支持了光的波动说，故C错误；D．黑体辐射随着波长越短、温度越高则辐射越强，所以黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故D正确；故选D。5．（2025·浙江北斗星盟·三模）如图甲所示，在某介质中A、B两波源相距d=20m，t=0时刻两者同时开始上下振动，波源A只振动了半个周期，波源B连续振动，两波源所形成的波的传播速度都为v=1．0m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。则下列说法正确的是（）A．距A点1m处的P质点，在0~20s内所经过的路程为48cmB．A发出的波刚好完全传过B点时，A在向上振动C．传播过程中，10.8s时第一次出现离平衡位置的位移为24cm的点D．在0~18s内从A点发出的半个波前进过程中遇到7个波峰【答案】AC【详析】A．波A传到P点的时间t1=1m1m/s=1s在t2=0.2s时间内P质点经过的路程为x1=2A1=8cm波B传到P点的时间t3=19m1m/sB．A发出的波刚好完全传过B点时，A在向下振动，B错误；C．两列波相遇时间为t5=d2v=10s两列波的波长分别为λA=vTA=0.4m，λBD．波A的波前与波B的第8个波峰相遇的时间为t8=d+734λB2v=17.75s故选AC。6．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）频率相同的简谐波源S1、S2，接收点P位于S1、S2连线上如图甲，S1、S2到P的距离之差为9m。t=0时A．两列波的波长为2mB．两列波的波速为3m/sC．S1、S2连线上一共有振动加强点D．两列波的振幅分别为3cm和1cm【答案】BC【详析】AB．由P点的振动图像可知，T=2s，4s末时第一列波传播至P点，7s末第一列波传播至P点。时间差Δt=3s，距离之差Δs=9m，故波速为3m/s，波长为6m，故D．第一列波振幅3cm，合振动振幅1cm，Δs=9m为半波长奇数倍，P为振动减弱点，故第二列波振幅为2cm，故C．S1S2=33m，中央加强点在16.5m处，因相邻的加强点之间相差λ2=3m，则一半的距离（16.53=5.5）有5个加强点，根据对称性可知故选BC。7．（2025·浙江金华义乌·三模）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。下列说法正确的是（）A．a、b能在x轴上形成稳定干涉图像B．x=（2.5±20k）m，k=0，1，2，3，……处波峰都重合C．x轴上不存在波谷与波谷重合处D．t=0时，b波引起x=-0.5m处质点的振动方程为y=5sin【答案】BC【详析】A．形成稳定干涉图象的条件是两列波的频率相等，由v=λf，如图可知，a波的波长为2.5m，则频率为1Hz，b波的波长为4m,则频率为58B．设从x=2.5m开始，再经过Δx，两列波的波峰再次重合，则有Δx=n1λa=(2.5n1)m，(n1=1,2,3⋯⋯)，Δx=nC．设从x=2.5m之后的Δx1处，有波谷与波谷重合，则有Δx1=(2m1+1)λa2，(m1=0,1,2,3⋯⋯)D．设b波在x=-0.5m处质点的振动方程为y=Asin(ωt+φ经过14T,该质点运动到y=5m处，则φ=0则振动方程为故选BC。8．（2025·浙江绍兴一中·模拟）如图所示为演示机械波的干涉实验，在O、P两点分别固定电磁打点计时器（作为上下振动的振源），振动频率为50Hz，O与P的振针之间用一根细线相连接，通电后会在细线中形成图示的驻波，类似A点始终不动的点称之为“波节”，类似B点振幅最大的点称之为“波腹”，A、B平衡位置间的距离为0．1m，E点位于A、B正中间。已知t=0时刻B点正处于波峰，下列说法正确的是（

）A．两个振源的振动步调一致B．两个振源的振幅相同C．机械波在绳中的传播速度为10m/sD．同倍率增大两波源频率，波节数也会相应的变多【答案】BD【详析】A．要在细线中形成图示的驻波，则两个振源的振动步调刚好相反，故A错误；B．由题图可知，两个振源的振幅相同，故B正确；C．波长等于AB距离的4倍即λ=4×0.1m=0.4m，由v=λf解得波速为v=20m/sD．根据v=λf可知，增加频率f使得波长λ变小，可以出现更多波节，故故选BD。9．（2025·浙江Z20名校联盟·模拟预测）某水域剖面图，点O在两部分水面分界线上，两波源P、Q分别处于A、B两区域水面上的两点，以O点为坐标原点如图建立x轴，P与Q的坐标分别为x=-3m和x=3m。t=0时刻，两波源同时开始沿垂直x轴向水面上方做简谐振动。t=2s时，A区的波恰好传到分界线，此时两波源都刚好第4次回到平衡位置，t=3s时，B区的波也刚好传到分界面。已知A、B的振幅均为4cm，已知波速跟水深关系v=gh，h为两区域水的深度，gA．hA：hB=9：4B．t=4.25s时刻，Q点经过平衡位置向上振动C．经足够长时间，水面上（在x轴上）-3m<x<3m区间共有9个振动加强点D．0-4s内x=1m的M点通过的路程为32cm【答案】AC【详析】A．由题意可知，A区的波波速为vA=xAtA=1.5m/s整理可得h=v2g则hAB．由题意可知，两波的周期相等，设为T，则t=2s=2T解得T=1sA区的波传播到Q点需要的时间为tQ=2s+3s=5s>4.25s即t=4.25s时，A区的波还未传播到Q点，又因为t=4.25s=4T4C．A区的波的波长为λA=vAT=1.5mB区的波的波长为λB=vBT=1mt=2s时，A区的波恰好传到分界线，则在OQ间相等于在O点和Q点有两个振动相同的波源，则在x1=0.5m，x2=1m，x3=1.5m，x4=2m，x5=2.5m，5个振动加强点；t=3s时，B区的波也刚好传到分界面，则在OP间相等于在O点和PD．A区的波传播到M点所用的时间为t1=xMvB则0∼3s内，M点振动时间为Δt1=t2-t1=1s=T则此时间内，M点的路程为s1=4AB=16cm3s∼4s，由C选项可知，M点为振动加强点，此时的振幅为A=AA+A故选AC。10．（2025·浙江精诚联盟·二模）如图x轴的正、负半轴分别是两种弹性绳，两振源P、Q位于x轴上，所在位置的x坐标分别为-2m和4m。两振源同时在0时刻开始振动，t=1.5s时形成如图所示的波形。下列说法正确的是（）A．两列波的波长不同，所以两列波相遇的区域内各质点的振幅一直在变化B．t=2.25s时原点处的质点位移为4cmC．t=4.25s，P、Q之间所有的质点位移均为0D．t=3s时，P、Q之间有4处的位移大小为4cm【答案】CD【详析】A．振源P产生的波的波速v1=x1t=1.51.5m/s=1m/s振源P产生的波的频率f1=v1λ1B．Δt1=2.25s-1.5s=0.75s振源P产生的波的第1个波峰传播的距离s1=v1⋅Δt1=0.75m振源Q产生的波的第1个波谷传播的距离s2=v2⋅ΔtC．Δt2=4.25s-1.5s=2.75s振源P产生的波的第1个波峰先以1m/s的速度在负半轴传播0.75s，再以2m/s的速度在正半轴传播2s，传播的距离为s3=1m/s×0.75s+2m/s×2s=4.75mt=4.25s时，也就是再经过2.75s，振源P产生的波的第1个波峰恰好传播到Q的振源处。两列波的周期都是1s，t=1.5s时，Q波的振源处的质点在平衡位置向上振动，再经过2.75s，Q波的振源处的质点恰好位于波谷处，与振源P产生的波的第1个波峰恰好相遇，振动减弱，该处质点的位移等于零，那么从坐标原点到Q点之间的所有质点此时的位移均等于零；振源Q产生的波的第1个波谷先以2m/s的速度在正半轴传播0.75s，再以1m/s的速度在负半轴传播2s，传播的距离为s4=2m/s×0.75s+1m/s×2s=3.5mt=4.25s时，也就是再经过2.75s，振源Q产生的波的第1个波谷恰好传播到P的振源处。两列波的周期都是1s，t=1.5s时，P波的振源处的质点在平衡位置向下振动，再经过2.75s，P综上所述，t=4.25s，P、Q之间所有的质点位移均为0；D．Δt3=3s-1.5s=1.5s振源P产生的波的第1个波峰先以1m/s的速度在负半轴传播0.75s，再以2m/s的速度在正半轴传播0.75s，传播的距离为s5=1m/s×0.75s+2m/s×0.75s=2.25mt=3.0s时，也就是再经过1.5s，振源P产生的波的第1个波峰恰好传播到+1.5m处，那么振源P产生的波在坐标为+1.5m、-0.25m处是波峰，在坐标为+0.5m、-0.75m处是波谷振源Q产生的波的第1个波波谷先以2m/s的速度在正半轴传播0.75s，再以1m/s的速度在负半轴传播0.75s，传播的距离为s6=2m/s×0.75s+1m/s×0.75s=2.25mt=3.0s时，也就是再经过1.5s，振源Q产生的波的第1个波谷恰好传播到-0.75m处，那么振源Q产生的波在坐标为+1.5m、-0.25m处是波峰，在坐标为+0.5m、-0.75m处是波谷；综上所述，t=3s时，P、Q之间有4处的位移大小为4cm，坐标是+1.5m、-0.25m处是波峰相遇点，位移为+4cm，坐标是+0.5m故选CD。11．（2025·浙江县域教研联盟·模拟）在y轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，两波源分别位于x轴上-4m和+7m处，产生两列频率相同持续传播的简谐横波沿x轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，t=0时刻的波形如图所示，甲波恰好传至x=0处，乙波恰好传至x=5m处，已知波在负半轴的波速大小为0.5m/s，下列说法中正确的是（）A．正半轴的波速大小为0.25m/sB．x轴上第一个位移到+6cm的质点是横坐标为x=3mC．t=17s时刻x=2m处质点的位移为6cmD．两个波源之间一共6个加强点【答案】AB【详析】A．设正、负半轴的波速分别为v正、v负，由波形图知λ甲=4m故由波速公式v=λf得v负v正=λ甲B．根据t=0时刻两波传播位置可知，x轴上第一个位移到＋6cm的质点一定出现在x轴正半轴，由于两列波频率相同，因此两列波相遇时能够发生稳定的干涉。甲波的第一个波峰传播到x=0处所用的时间为t1=Δx1v负=10.5s=2s乙波的第一个波峰传播到x=6m处所用的时间为t2=ΔxC．两列波频率相同，则周期相同由v=λT得T甲=T乙=20.25s=8s甲波x=0处的振动传播到x=2m处所用时间t3=Δx3v正=20.25s=8s则剩余时间内甲波在x=2m处质点振动的周期数n甲D．将左侧介质等效替换为右侧介质，则左侧波源的等效位置应在x=-2m处在x轴上-2m<x<7m区间取点（x，0）则甲波源振动传到点（x，0）的距离为x1=(x+2)m根据波的传播方向及“上、下坡法”可得，两波源起振方向相反，波长λ=2m由波的叠加原理可得，到两波源的距离之差等于半波长奇数倍处是振动加强点即振动加强点满足Δx=x2-x1=(2n+1)λ2，n取整数联立以上各式解得x=-1m、0m、1m、故选AB。12．（2025·浙江温州·三模）一列纵波波源做频率为1.0Hz的简谐振动，在介质中形成疏密相间的状态向右传播，t=0时刻部分质点振动情况如图所示。图中虚线代表相邻各质点1、2、3、…、13的平衡位置且相距为0.5cm，小圆点代表该时刻各质点振动所在的位置。下列说法正确的是（

）A．这列纵波的波长为2cmB．该时刻质点7振动方向向左C．t=0.5s，质点3恰好运动到图中质点7的位置D．经过20.25s，质点4的运动路程大于质点6的运动路程【答案】BD【详析】A．质点3和质点7均在平衡位置，二者相距半个波长，这列纵波的波长为4cm，A错误；B．因为质点5在左最大位移处，所以该时刻质点7振动方向向左，B正确；C．质点只振动不移动，质点3不可能运动到图中质点7的位置，C错误；D．经过t=20.25s=20T4，经过20个周期时二者的路程相等，最后四分之一周期时间内，质点4向右运动并经过平衡位置，速度大，路程大，质点6向左运动到最大位移处后向右运动，速度小，路程小，所以，质点4的运动路程大于质点6故选BD。13．（2025·浙江北斗星盟·三模）波源P、Q分别位于x＝0和x＝12m处，如图所示，t＝0时刻分别恰好传到2m和6m处，图中箭头分别为两列波的传播方向，波速为2m/s，振幅均为5cm，则（）A．t＝1s后，x＝4m处的质点做振幅为10cm的简谐运动B．波源间质点位移大小第1次达到10cm是由于两列波的波峰相遇C．波源间质点位移大小第1次和第2次达到10cm的两质点相距2.5mD．t＝3s时，两波源间（不含波源）有4个质点位移为零【答案】BC【详析】A．题图可知两波的波长不同，因为同种介质波速相同，因而两波频率不同，不能形成稳定干涉，振幅周期性变化，故A错误；BC．由题意知，T1=λ1v=42s=2s，T2=λ1v=62s=3st＝0.5s时，波源P达到第1次波峰，此时距波源Q第1个波峰出现在x=6.5m，故再经t0=0.652vs=1.625s两波峰第一次相遇，即在t＝t0D．由图形知，t＝3s时，P波传到8m处，Q波传到0m处，波形如下（红线为P波，蓝线为Q波）根据叠加原理可知，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零，故D错误。故选BC。14．（2025·浙江宁波·三模）如图所示，在同一均匀介质中有两个相距4m的波源S1和S2，两波源的连线上有相距0.5m的A、B两点，其中B点位于两波源连线的中点处。t=0时两波源同时开始上下振动，其中S2的振动图像如图乙所示。经过一段时间，观察到B点振动始终减弱，A点振动始终加强，两者振幅之差为16cm，且A

A．S1B．S1的波速为C．整个圆周上（S1和S2除外）有D．0∼0.45 s内，A点通过的路程为96 cm【答案】BD【详析】A．B点到两波源的路程差是0，B点是振动减弱点，则两波源的起振方向相反，由图乙所示可知，波源S2的起振方向向下，则波源S1的起振方向向上，故A错误；B．两波源的起振方向相反，A点到两波源的路程差ΔxB到两波源的路程差ΔxB=0m，B点振动始终减弱，A点振动始终加强，A、B两点间没有其它的振动加强与减弱点，则ΔxA-ΔxB=λ2，代入数据解得λ=2m由图乙所示图像可知，波的周期T=0.2s，波速故B正确；C．取圆上一点到S1、S2两个波源的距离分别为x1、x2，两波源的起振方向相反，振动减弱点满足|x1-x2|=nλ（n=0，±1，±2，±3，……）三角形两边边长之差小于第三边的边长，则|x1-x2|＜4m，解得n=0，±1根据对称性可知，在圆周上除波源外振动减弱的点有,6个，故C错误；D．由图乙所示可知，波源S2的振幅A2=12cm，A是振动加强点，B是振动减弱点，两者振幅只差是16cm，则A1+A2-|A1-A2|=16cm解得A1=8cm波源S1产生的波传到A点需要的时间t1=S1Av=1.510s=0.15s波源S2产生的波传到A点需要的时间t2=S2Av=2.510s=0.25s0.15s～0.25s内，t1=0.25s-0.15s=0.1s=12T，质点A的路程s1=2A1=2×8cm=16cm0.25s～0.45s内，t2=0.45s-0.25s=0.2s=T，该时间内质点A的振幅A3=A1+A2=12cm+8cm=20cm质点A的路程s2=4A3故选BD。15．（2025·浙江杭州·二模）如图所示，一列简谐横波从波源O点同时向左右两侧传播，右侧为介质Ⅰ，左侧为介质Ⅱ。已知波速分别为vI=4m/s，vII=6m/s，A、B分别是两介质中x轴上的质点，A质点平衡位置xA=2m，B点（未画出）振动步调总是与A相反。A．波在介质Ⅰ，Ⅱ中的频率之比为2∶3B．质点A的振动方程为yC．A、B两质点起振间隔的最短时间为0.1sD．t=1s时，质点B经过的路程可能为1.5m【答案】BC【详析】A．波在介质Ⅰ，Ⅱ中的传播周期与波源振动周期相同，即频率相同，故波在介质Ⅰ，Ⅱ中的频率之比为1∶1，故A错误；B．题意可知，波传播到A质点用时t0=xAvI=0.5s，质点A比波源晚0.5s起振，故A质点振动方程为yC．由振动方程可知ω=10πrad/s=2πB点振动步调总是与A相反，A、B两质点起振间隔的最短时间为Δt=T2D．波源与A的振动情况相反，B点振动步调总是与A相反，则B振动步调总与波源相同，t=1s时波源振动次数为N=10.2=5次则质点B的振动次数为n=0，1，2，3，4，则质点B的经过的路程为s=n×4A（n=0，1，2，3，4）当n取3时，则s=1.2m，当n取4时，则s故选BC。16.（2025·浙江湖州·三模）一波源处于xOy平面的原点O处，并且垂直xOy平面向外和向内振动。在时，波形如图所示，只有一个实线圆和一个虚线圆，分别代表波峰和波谷。在时，质点P第1次处在波峰位置，以垂直xOy平面向外（即沿波峰方向）为正方向，则（）A．时，波源已经振动了0.03sB．时，波传播到的最远点沿正方向振动C．时，直线上共有3个点达到波峰D．时，波传播到x正方向上最远点的坐标为5cm【答案】BC【详析】AB．依题意，t=0.03s时，波峰传播的距离为则波速为v=ΔxΔt=1m/s根据λ2=0.02m-0.01m=0.01m又v=λT联立，解得T=0.02s由t=0时的波形图，可知该时刻波前恰好传播到C．t=0.03s时，最远的波峰形成圆的半径为OP=5cm，相邻波峰的距离为一个波长即由图可知，直线x=3cm上共有3个点达到波峰，故CD．根据B选项分析，可知t=0时，波传播到的最远点坐标为x=54可知t=0.03s时，波传播到x正方向上最远点的坐标为x+Δx=0.055m=5.5cm故选BC。专题15机械振动和机械波考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1简谐运动2022、2023、2024、2025简谐运动的特征与图像分析该知识点为高频考点，五年内每年均以选择题或计算题形式出现。要求根据振动图像判断质点的加速度方向及机械能变化；2025年浙江卷通过单摆模型考查等效摆长的计算，需结合几何关系确定摆长与周期的关系。单摆周期公式与实际应用单摆周期公式是必考内容，近年命题更注重实际情境迁移。例如，2024年浙江卷以斜杆悬挂的小球为模型，要求考生将其等效为单摆并计算周期，涉及摆长的几何修正；波的图像与传播规律波的图像分析是核心考点，五年内多次考查波的传播方向、波长与周期的关系。波的干涉、衍射与多普勒效应干涉条件（频率相同、相位差恒定）和衍射现象（障碍物尺寸与波长相近）是选择题的高频考点。振动与波动的综合应用近年命题趋势注重振动图像与波动图像的结合，以及实际情境的跨学科应用。题型分布选择题：侧重基础概念，如简谐运动的回复力特性、波的干涉条件，分值约3-6分。计算题：以波的传播过程分析为主，通常作为计算题首题，分值8-10分，需结合几何关系和周期性求解。实验题：2023年后新增实验设计，如通过单摆测量重力加速度，考查实验原理迁移能力。考点2单摆2022、2024考点3外力作用下的震动2021考点4波的形成与描述2022、2024、2025考点5干涉与衍射2021、2022、2023、2024考点6多普勒效应2022、2023考点01简谐运动1．（2025·浙江·1月选考）如图所示，接有恒流源的正方形线框边长2L、质量m、电阻R，放在光滑水平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场边界CD上一点为坐标原点，水平向右建立Ox轴，线框中心和一条对角线始终位于Ox轴上。开关S(1)线框中心位于x=0，闭合开关S后，线框中电流大小为I，求①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小；②线框中心运动至x=L③线框中心运动至x=L(2)线框中心分别位于x=0和x=L2，闭合开关S后，线框中电流大小为I，线框中心分别运动到x=L所需时间分别为t1和t【答案】(1)①2BIL；②3BIL24，(2)0【详析】（1）①闭合开关S瞬间，线框在磁场中的有效长度为l=2L②线框运动到x时，安培力大小为F安=2BI(L-x)则初始时和线框中心运动至x=L2时的安培力分别F安③由能量守恒定律UI=BILv+I（2）类比于简谐运动，则回复力为F回=F由题意可知，两次简谐运动周期相同，两次都从最大位移运动到平衡位置，时间均相同，则有t故t2．（2024·浙江·1月选考）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2A．t1时刻小球向上运动 B．tC．t2时刻小球与影子相位差为π D．t3【答案】D【详析】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，t1时刻小球向下运动，故B．以竖直向上为正方向，t2F回=-kx=C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，故CD．根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有ll+2l=A+AA+x影子故选D。3．（2023·浙江·1月选考）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO'，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当R=A． B．C． D．【答案】B【详析】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当R从R0变为2R0故选B。4．（2022·浙江·6月选考）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则（）A．小球做简谐运动B．小球动能的变化周期为TC．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD．小球的初速度为v2时，其运动周期为【答案】B【详析】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；BC．假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为B，可知小球做周期为T的往复运动过程为O→A→O→B→O根据对称性可知小球从O→A→D．小球的初速度为v2时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式T0=2πmk可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为故选B。考点02单摆5．（2024·浙江·6月选考）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度g=10m/A．摆角变小，周期变大B．小球摆动周期约为2sC．小球平衡时，A端拉力为32D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力【答案】B【详析】A．根据单摆的周期公式T=2πLCD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图可得2FAcos30°=mg解得B．根据几何知识可知摆长为L=1.5m×tan30°cos30°=1m故周期为T故选B。6．（2022·浙江·1月选考）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（）A．甲图中的小球将保持静止B．甲图中的小球仍将来回振动C．乙图中的小球仍将来回摆动D．乙图中的小球将做匀速圆周运动【答案】B【详析】AB．空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；CD．图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动；也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，C、D错误。故选B。考点03外力作用下的震动7．（2021·浙江·1月选考）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（）

A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同【答案】AD【详析】A．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；C．打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，选项C错误；D．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确。故选AD。考点04波的形成与描述8．（2025·浙江·1月选考）如图1所示，两波源S1和S2分别位于x=0与x=12m处，以x=6m为边界，两侧为不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。t=0.1s时x=4m与A．t=0.15s时两列波开始相遇B．在6m<x≤12m间S2波的波长为C．两列波叠加稳定后，x=8.4m处的质点振动减弱D．两列波叠加稳定后，在0<x<6m间共有7个加强点【答案】BC【详析】A．波在x=6m左侧的波速v1=40.1m/s=40m/s右侧的波速v2=60.1m/s=60m/s从0.1s开始，再经过B．在6m<x≤12m间S2波的波长为λ2C．左侧波传到x=8.4m时用时间为t'Δ即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确；D．当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在0<x<6m内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长λ1=v1T=40×0.02m=0.8m可知x-(6-x)=nλ=0.8n即x=3+0.4n其中n取0、±1、±2、±3故选BC9．（2024·浙江·1月选考）在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的P（0，4λ）处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为2v，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在OA．介质Ⅱ中波的频率为2vλ B．S点的坐标为（0，C．入射波与反射波在M点相干减弱 D．折射角α的正弦值sinα=【答案】BD【详析】A．波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为f=vλB．在介质Ⅱ中波长为λ'=2vf=2λ由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故C．由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为2v图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则PR=5λ则OR=3λ由于D．根据n=λ'λ=2则n=故选BD。10.（2022·浙江·6月选考）位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉B．t=0.42s时，波源的位移为正C．t=2.25s时，质点a沿y轴负方向振动D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m【答案】BD【详析】A．波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误；B．由图可知，波的波长λ=1m由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得T4=0.1s解得T=0.4s根据同侧法可知，波源的振动方向向上，t=0.42s即T<t<5T4时，波源振动了2sC．波的波速v=λT=2.5m/s波源停止振动，到质点a停止振动的时间t1=1.75-0.252.5s=0.6s>0.25s即质点a还在继续振动，t=2.1s到t=2.25sD．波传到b点所需的时间t3=0.752.5s=0.3在0到2s内，质点b振动的时间为t4=2s-0.3s=1.7s=17故选BD。考点05干涉与衍射11.（2024·浙江·6月选考）频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（）A．两列波的波长为2m B．两列波的起振方向均沿x正方向C．S1和S2，在平面内不能产生干涉现象 D．两列波的振幅分别为3cm和1cm【答案】B【详析】根据图像可知t=4s时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，t=7s时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为3s，根据v=Δx故波长为λ=vT=4mB．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；D．由t=4.5s和t=7.5s时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为A2故选B12．（2024·浙江·1月选考）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式1λ=R122-1n2，n=3、A．照射同一单缝衍射装置，HδB．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，HδC．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上HγD．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ【答案】C【详析】A．根据巴耳末公式可知，Hγ光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，Hγ光的中央明条纹宽度宽，故B．Hγ光的波长较长，根据f=cλ可知Hγ光的频率较小，则HC．Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，Hγ光的光子数较多，真空中单位长度上HD．若Hδ、Hγ光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，Hγ光的光子数较多，则H故选C。13．（2023·浙江·6月选考）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d=15cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（

）

A．声波的波长λ=15cm B．声波的波长λ=30cmC．两声波的振幅之比为3:1 D．两声波的振幅之比为2:1【答案】C【详析】CD．分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长d=15cm后，两声波在O点减弱，根据题意设声波加强时振幅为20，声波减弱时振幅为10AA可得两声波的振幅之比A1A2=3AB．根据振动减弱的条件可得λ2=2d解得λ=60cm故选C。14．（2023·浙江·1月选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为340m/s）（）A．振幅为2AB．频率为100HzC．波长应为1.7m的奇数倍D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相【答案】B【详析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；B．抵消声波与噪声的频率相同，由f=1C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为λ=vTD．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。故选B15.（2022·浙江·1月选考）两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则（）A．t=T4时，波形如图B．t=T2时，波形如图C．t=3T4时，波形如图D．t=T时，波形如图2丁所示【答案】BD【详析】A．根据波长和波速的关系式为v=λT则t=T故两列波的波前还未相遇，故A错误；B．t=T2时，两列波各自向前传播的距离为x=C．t=3T4时，两列波各自向前传播的距离为x=vt=3λ4D．t=T时，两列波各自向前传播的距离为x=vt故选BD。16.（2021·浙江·6月选考）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（）A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形【答案】C【详析】AB．甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误；CD．乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的波形，所以C正确；D错误；故选C。17．（2021·浙江·1月选考）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（）A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m【答案】D【详析】A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，选项A错误；

B．从波形1到波形5经历的时间为12T，则12T=4×0.12s可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为TC．绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，选项C错误；

D．AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为λ2(2n+1)和λ2(2n-1)，则两波源到故选D。考点06多普勒效应18.（2023·浙江·6月选考）下列说法正确的是（

）A．热量能自发地从低温物体传到高温物体B．液体的表面张力方向总是跟液面相切C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率【答案】BD【详析】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。故选BD。1．（2025·浙江精诚联盟·二模）上海中心大厦高632米，为中国第一，全球第二高楼。当台风来袭时，大厦会出现了晃动，为减小晃动幅度，在距离地面583米处悬挂重达1000吨的阻尼器“上海慧眼”。当台风来袭时，阻尼器中的质量块惯性会产生一个反作用力，大厦摇晃时发生反向摆动，达到减小大厦晃动幅度的目的。以下说法不合理的是（）A．上海慧眼能“吸收”大厦振动的能量B．上海慧眼通过与大厦共振达到抗振目的C．风力越大，阻尼器摆动幅度也越大D．如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用【答案】B【详析】AB．由题意可知，在大楼受到风力作用摇晃时，阻尼器反向摆动，相当于“吸收”了大厦振动的能量，起到减震作用，而不是与大厦同向共振，这样会放大振动，故A正确，B错误；C．如遇台风天气，阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，楼房摆动幅度越大，则阻尼器摆动幅度越大，故C正确；D．如果发生地震，楼房主体也会发生摇晃，阻尼器也会反向摆动，起到减震的作用，故D正确。本题选不合理的，故选B。2．．（2025·浙江北斗星盟·三模）关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（）A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收到了电磁波C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻【答案】B【详析】A．在液体表面层，分子间距离大于平衡距离r0，分子间作用力表现为引力，故AB．当感应圈两个金属球间有火花跳过时，产生变化的电磁场，形成电磁波向外传播。导线环接收到电磁波后，在导线环中产生感应电动势，使得导线环两个小球间跳过了火花，故B正确；C．由图丙可知，当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越小；当驱动力的频率f等于固有频率f0时，发生共振，振幅最大，故D．热敏电阻的阻值随温度升高而减小，金属热电阻的阻值随温度升高而增大。由图丁可知，1的阻值随温度升高而增大，是金属热电阻；2的阻值随温度升高而减小，是热敏电阻，故D错误。故选B。3．．（2025·浙江北斗星盟·三模）如图所示为LC电路中，电容C为0．4μF，电感L为1mH，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。不考虑磁场能的损失，不计空气阻力，g取10m/s2。从开关S闭合开始计时，有关灰尘在电容器内的运动情况。下列说法正确的是（）A．灰尘作简谐振动B．灰尘加速度最大时，电容器刚好放电完毕C．线圈中磁场能的变化周期为4π×D．灰尘最大加速度大小为20m/s2【答案】D【详析】C．开关闭合后，电路产生LC振荡，振荡周期为T磁场能的变化周期为振荡周期的一半（电场能与磁场能交替变化，频率加倍），故线圈中磁场能的变化周期为2π×10D．开关断开时，带电灰尘静止，说明电场力与重力平衡qU0d=mg其中，U0为电容器初始电压，d为极板间距，q为灰尘电荷量，m为质量，开关S闭合后，电路产生LC振荡，振荡过程中，电容器电压随时间变化为U=U0cosωt电场强度E=Ud=U0dcosωt灰尘所受电场力为F=A．由于F合=mgcosB．放电完毕对应t=T4（电压为0）此时cosωt=0加速度故选D。4．．（2025·浙江嘉兴·三模）下列说法正确的是（）A．热量不能从低温物体传到高温物体B．弱相互作用使多个核子形成稳定的原子核C．泊淞亮斑是光的衍射现象，支持了光的粒子说D．黑体辐射的强度按波长的分布只与黑体的温度有关【答案】D【详析】A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但通过外界做功，热量能从低温物体传到高温物体，故A错误；B．核子间的强相互作用使核子聚集到一起形成原子核，故B错误；C．泊松亮斑支持了光的波动说，故C错误；D．黑体辐射随着波长越短、温度越高则辐射越强，所以黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故D正确；故选D。5．（2025·浙江北斗星盟·三模）如图甲所示，在某介质中A、B两波源相距d=20m，t=0时刻两者同时开始上下振动，波源A只振动了半个周期，波源B连续振动，两波源所形成的波的传播速度都为v=1．0m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。则下列说法正确的是（）A．距A点1m处的P质点，在0~20s内所经过的路程为48cmB．A发出的波刚好完全传过B点时，A在向上振动C．传播过程中，10.8s时第一次出现离平衡位置的位移为24cm的点D．在0~18s内从A点发出的半个波前进过程中遇到7个波峰【答案】AC【详析】A．波A传到P点的时间t1=1m1m/s=1s在t2=0.2s时间内P质点经过的路程为x1=2A1=8cm波B传到P点的时间t3=19m1m/sB．A发出的波刚好完全传过B点时，A在向下振动，B错误；C．两列波相遇时间为t5=d2v=10s两列波的波长分别为λA=vTA=0.4m，λBD．波A的波前与波B的第8个波峰相遇的时间为t8=d+734λB2v=17.75s故选AC。6．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）频率相同的简谐波源S1、S2，接收点P位于S1、S2连线上如图甲，S1、S2到P的距离之差为9m。t=0时A．两列波的波长为2mB．两列波的波速为3m/sC．S1、S2连线上一共有振动加强点D．两列波的振幅分别为3