2026版高考物理二轮复习微专题11　机械振动与机械波

专题五振动与波光电磁波微专题11

机械振动与机械波知能整合1.

简谐运动(1)简谐运动的条件：回复力与位移大小成正比、方向相反，即F＝－kx，表达式：x＝Asin(ωt＋φ)．(2)质点在平衡位置时，速度最大，动能最大；质点在最大位移时，速度为0，势能最大；系统的机械能守恒．2.

弹簧振子与单摆

3.

受迫振动共振(1)受迫振动时，小球做受迫振动的周期(频率)与驱动力的周期(频率)相等．(2)当系统的驱动力频率等于系统的固有频率时，振幅最大，这就是共振现象．4.

机械波(1)产生条件：波源、介质．波源的起振方向就是波传播时最前面的质点的振动方向．(2)“上下坡法”：即沿着波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动．(3)波上的质点只会在自己的平衡位置附近振动，不会随波迁移．5.

波的叠加、干涉与衍射(1)叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，重叠区域中质点的位移等于几列波单独传播的矢量和．(2)干涉：频率相同的两列波叠加时，可以使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，形成稳定的干涉图样．(3)衍射：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸足够小时，能看到明显的衍射现象．6.

多普勒效应：当波源与观察者之间的距离减小(增加)时，观察到的频率增加(减小)．真题引领考情一机械振动1.(2025·江苏卷)如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦．压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则(

)A.释放瞬间物块加速度为0B.物块和木箱最终仍有相对运动C.木箱第一次到达最右端时，物块速度为0D.物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变D2.(2021·江苏卷)如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系．t＝0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，则P做简谐运动的表达式为(

)B考情二机械波3.(2025·安徽卷)如图所示，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波．下列说法中正确的是(

)A.弹簧上形成的波是横波B.推、拉弹簧的周期越小，波长越长C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量D【解析】弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行，则该波是纵波，故A错误；同一介质中，波的传播速度相同，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式λ＝vT可知，波长越短，故B错误；标记物振动的速度反应的是标记物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，故C错误；标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，故D正确．4.(2024·江苏卷)如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA＝2AB，t＝0时刻在O点给水面一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为(

)B5.(2025·海南卷)如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻和t＝0.5s的波形图，已知波的周期T>0.5s，则下列关于该列波的说法中，正确的是(

)A.波长为5cmB.波速为10cm/sC.周期为1sD.t＝0时刻，质点M向下振动D能力融通1考向1机械振动

(2025·湖北卷改编)质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接，小球a由不可伸长的细线悬挂在O点，系统处于静止状态，如图所示．将小球b竖直下拉长度l后由静止释放．重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内．释放小球b后(

)D简谐运动的特征规律总结题组跟进11.(2025·泰州开学调研)如图所示，竖直方向弹簧振子平衡位置为O，M、N关于O对称，振动过程中小球在M、N位置物理量相同的是(

)A.位移 B.动能C.加速度 D.机械能B2.(2025·苏州三模)将一小球(可视为质点)悬挂于O点，拉开一个小角度(θ<5°)后静止释放，不计空气阻力，下列说法中正确的是(

)A.小球质量越大，摆动周期越小B.拉开角度越小，摆动周期越小C.小球摆动过程中机械能守恒D.摆动过程中，绳的拉力与重力的合力提供回复力C3.(2025·南通第一次调研)如图所示，光滑圆弧轨道ABC竖直固定，与水平面相切于A点，B为圆弧上一点，C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径．质量相等的小球甲、乙分别从B、C位置由静止同时释放，则两球从开始运动到A点的过程中(

)A.甲球比乙球运动的时间短B.两球可能在A点右侧相撞C.两球动量的改变量相等D.两球重力的冲量相等【解析】C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径，小球的运动可以视为单摆运动，甲、乙两个小球运动到A点的时间都为四分之一个周期，二者时间相等，同时到达A点，即在A点相撞，故A、B错误；由机械能守恒可知二者到达A点的速度大小不同，动量的变化量不相同，故C错误；两球重力相等，运动时间相等，由冲量的定义知二者的重力冲量相等，故D正确．D2考向2

机械波

(2025·山东卷改编)均匀介质中分别沿x轴负方向和正方向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2cm，波速均为1m/s，M、N为介质中的质点．t＝0时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为1cm.下列说法中正确的是(

)A.甲波的周期为6sB.乙波的波长为8mC.t＝6s时，M向y轴正方向运动D.t＝6s时，N向y轴负方向运动D波的传播方向与质点振动方向的互判规律总结题组跟进21.(2025·南京、盐城期末调研)如图甲所示，某一均匀介质中，两列沿相反方向传播的横波，形状上下对称，振幅和波长均相同，质点的振动方向沿竖直方向．它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示，则此刻(

)A.a、b均向上运动B.a、b均静止不动C.a向上运动、b向下运动D.a向下运动、b向上运动D【解析】图乙中两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以图乙所示的时刻两列波“消失”．根据“波形平移法”判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据波的叠加原理可知，此时a向下运动、b向上运动，故D正确．2.(2025·南通统考)位于水面上的波源S1，S2，产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，a、b、c、d、e是水面上的五个点，其中有一小树叶(未画出)位于d处，下列说法中正确的是(

)A.b点的振动加强，c点的振动减弱B.一段时间后，小树叶被水波推至b处C.a、e两点在某时间内也会振动D.若波源S2突然停止振动，之后的2T内，b点通过的路程为16AD【解析】b点是波峰和波峰叠加的点，c点是波谷和波谷叠加的点，都是振动加强点，故A错误；机械波传播的过程中，各质点并不随波迁移，故小树叶只在原位置上下振动，故B错误；a、e都是波峰和波谷叠加的点，属于振动减弱点，由于两波源振幅相同，故这两点均静止不动，故C错误；若波源S2突然停止振动，由图像可知，在之后2T内，质点b仍是振动加强点，振幅为2A，完成两次全振动，通过的路程为16A，故D正确．3.(2025·苏州调研)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.1s后，其波形曲线如图中虚线所示．该波的传播速度可能为(

)A.x轴正方向1.5m/s B.x轴正方向2.5m/sC.x轴负方向1.5m/s D.x轴负方向3.5m/sA3考向3振动图像与波的图像的综合应用

(2025·南京学情调研)如图甲所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x＝0.5m处质点P的振动图像．下列说法中正确的是(

)

甲

乙A.波速大小为1m/sB.波沿x轴正方向传播C.在0～4s内，质点P运动的路程为8cmD.t＝2s时，质点P沿y轴负方向运动D巧解振动图像与波的图像综合问题的基本方法规律总结题组跟进31.(2025·南京六校联合体调研)如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，Q是平衡位置在x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则(

)甲

乙A.质点P的振动周期是0.1sB.该波沿x轴正方向传播C.该波的传播速度为40cm/sD.t＝0.45s时，质点P的速度方向沿y轴正方向B2.(2024·南师附中5月模拟)位于水面上O点的波源上下振动，形成在xOy水面上传播的简谐波，波面为圆形．波源从平衡位置向上起振，t1＝0时刻，第一象限内第一次出现如图甲所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向垂直水面向上．求：配套热练1.(2025·常州高三期末调研)“洗”是中国古代盥洗用的脸盆，用青铜铸成．倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花．这种现象主要是(

)A.多普勒效应B.共振

C.波的折射D.波的衍射【解析】用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于盆的固有频率时，会发生共振现象，则嗡嗡声是因为共振现象，此时溅起的水花振幅最大，故B正确．B2.(2025·如皋第二次适应性考试)某些手机有降噪麦克风．如图所示，降噪麦克风产生与环境噪声振幅相同、相位相反的降噪声波，与噪声叠加从而实现降噪效果．下列说法中正确的是(

)A.降噪声波、环境噪声的波速不同B.降噪声波、环境噪声的频率不同C.P点的位移和速度均为0，是振动减弱点D.再经过四分之一周期，P点是振动加强点【解析】由题图可知，降噪声波与环境声波波长相等，在同一种介质中传播速度相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波振幅相同、相位相反，所以振动减弱，起到降噪作用，P点为振动减弱点，P点的位移和速度均为0，再经过四分之一周期P点仍为减弱点，故C正确．C3.(2025·泰州调研)某人握着绳子的左端上下做简谐运动，t＝0时刻，绳波的波形如图所示，a、b为绳中的两个质点．下列说法中正确的是(

)A.该绳波为纵波B.若手振动加快，b质点的起振时刻不变C.a质点的振动加速度正在增大D.a质点的振动速度正在减小【解析】该绳波振动方向与传播方向垂直，则该绳波为横波，故A错误；绳波的波速取决于传播介质，与振动频率无关，若波源振动加快，频率增大，波长变短，波速不变，则b质点的起振时刻不变，故B正确；根据同侧法可知，此时a质点向下振动，越接近平衡位置，质点的振动速度越大，加速度越小，则a质点的振动速度正在增大，加速度减小，故C、D错误．B4.(2024·南师附中5月模拟)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x＝2m处的质点P的振动图像如图乙所示，质点Q的平衡位置在x＝4m处．下列说法中正确的是(

)A.该波的周期为5sB.该波的波速为3m/sC5.(2025·扬州期末检测)一根粗细均匀的木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在平静的湖水中，如图所示．把木筷从原静止位置P处往上提至Q处放手，木筷就在水中上下振动，不计水的阻力．在木筷下降过程中(

)A.加速度变大B.P处为最低点C.浮力先变大，后变小D.合力先变小，后变大D6.(2025·南通四模)如图所示，小球M用细线悬于定点O，小球N位于O点；将小球M拉离平衡位置P少许，同时将两球由静止释放，不计空气阻力．则(

)A.球M先到达P点B.球M、N同时到达P点C.适当调整球M释放位置，两球可能在P点相遇D.适当提高球N释放高度，两球可能在P点相遇D7.(2025·苏州、海门、淮阴、姜堰四校联考)一根均匀弹性绳的A、B两端同时振动，振幅分别为AA、AB(AA<AB)，频率分别为fA、fB，一段时间后形成波形如图所示，波速分别为vA、vB，点O为绳的中点，则下列说法中正确的是(

)A8.(2025·云南卷)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源．t＝0时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左、右两边界上振动质点的平衡位置．t＝1.5s和t＝2.5s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则(

)A.波速为2.5m/sB.波源的平衡位置距离P点1.5mC.t＝1.0s时，波源处于平衡位置且向下运动D.t＝5.5s时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同D9.

“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，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法中正确的是(

)甲

乙B10.(2025·苏州期末调研)简谐运动是一种简单、协调、自洽的运动，拥有完美的对称性，它的速度随位移变化的图线应为(

)B11.(2025·通州、如东联考)如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在t1＝0和t2＝0.13s时刻的波形图，波的传播速度v＝30m/