五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題13機(jī)械振動機(jī)械波考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1機(jī)械振動2024、2025命題呈現(xiàn)情境融合、知識關(guān)聯(lián)、能力側(cè)重的趨勢。情境創(chuàng)設(shè)貼合生活與科技，如橋梁振動監(jiān)測、地震波傳播、超聲波醫(yī)學(xué)成像等，要求考生從復(fù)雜場景中提煉彈簧振子、單擺、簡諧橫波等模型。?知識考查注重核心概念與規(guī)律的綜合運(yùn)用。機(jī)械振動部分，考查簡諧運(yùn)動特征、振動圖像解讀，結(jié)合動力學(xué)知識分析彈簧振子運(yùn)動；單擺常涉及周期公式及情境化周期變化分析。機(jī)械波板塊，聚焦波的傳播機(jī)制、波動圖像分析，強(qiáng)調(diào)波長、頻率、波速關(guān)系的運(yùn)算，重視振動與波動圖像的相互推導(dǎo)，同時考查波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)，要求判斷干涉強(qiáng)弱區(qū)、分析衍射明顯程度及理解多普勒效應(yīng)。?能力上突出邏輯推理與空間想象，考生需依據(jù)振動或波動情境推理波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)振動狀態(tài)，構(gòu)建動態(tài)傳播圖景。實驗探究能力考查加強(qiáng)，如設(shè)計單擺實驗或探究機(jī)械波特性，注重原理遷移。部分試題引入新科研信息，考查信息獲取與知識遷移能力，全面檢驗核心素養(yǎng)。考點(diǎn)2機(jī)械波2021、2022、2024、2025考點(diǎn)01機(jī)械振動1．（2025·北京·高考）絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，磁鐵開始振動，由于空氣阻力的影響，振動最終停止?，F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上（如圖所示），仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，振動最終也停止。則（）A．有無線圈，磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運(yùn)動B．磁鐵靠近線圈時，線圈有擴(kuò)張趨勢C．磁鐵離線圈最近時，線圈受到的安培力最大D．有無線圈，磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同【答案】D【詳析】A．有線圈時，磁鐵受到電磁阻尼的作用，振動更快停止，故A錯誤；B．根據(jù)楞次定律，磁鐵靠近線圈時，線圈的磁通量增大，此時線圈有縮小的趨勢，故B錯誤；C．磁鐵離線圈最近時，此時磁鐵與線圈的相對速度為零，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，線圈受到的安培力為零，故C錯誤；D．分析可知有無線圈時，根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長量相同，由于磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為磁鐵減小的重力勢能減去此時彈簧的彈性勢能，故系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同，故D正確。故選D。2．（2024·北京·高考）圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動情況，以向上為正方向，得到手機(jī)振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t=0時，彈簧彈力為B．t=0.2sC．從t=0至tD．a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為a【答案】D【詳析】A．由題圖乙知，t=0時，手機(jī)加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為F=mgB．由題圖乙知，t=0.2s時，手機(jī)的加速度為正，則手機(jī)位于平衡位置下方，BC．由題圖乙知，從t=0至t=0.2s，手機(jī)的加速度增大，手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動，速度減小，動能減小，D．由題圖乙知T=0.8s則角頻率ω=2πT=2.5πrad/s則故選D。考點(diǎn)02機(jī)械波3.（2025·北京·高考）質(zhì)點(diǎn)S沿豎直方向做簡諧運(yùn)動，在繩上形成的波傳到質(zhì)點(diǎn)P時的波形如圖所示，則（）A．該波為縱波 B．質(zhì)點(diǎn)S開始振動時向上運(yùn)動C．S、P兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)完全一致 D．經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)【答案】B【詳析】A．由圖可知，該波上質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波動傳播方向垂直，是橫波，故A錯誤；B．由圖，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)P開始振動的方向向上，則質(zhì)點(diǎn)S開始振動時向上運(yùn)動，故B正確；C．由圖可知，S、P兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離為32λ，則兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)相反，故D．質(zhì)點(diǎn)不能隨波傳播，只能在平衡位置附近上下振動，故D錯誤。故選B。4．（2025·北京·高考）“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船?！背艘股钊遂o的原因，從波傳播的角度分析，特定的空氣溫度分布也可能使聲波傳播清明致遠(yuǎn)。聲波傳播規(guī)律與光波在介質(zhì)中傳播規(guī)律類似。類比光線，用“聲線”來描述聲波的傳播路徑。地面上方一定高度S處有一個聲源，發(fā)出的聲波在空氣中向周圍傳播，聲線示意如圖（不考慮地面的反射）。已知?dú)鉁卦礁叩牡胤?，聲波傳播速度越大。下列說法正確的是（）A．從M點(diǎn)到N點(diǎn)聲波波長變長B．S點(diǎn)氣溫低于地面C．忽略傳播過程中空氣對聲波的吸收，則從M點(diǎn)到N點(diǎn)聲音不減弱D．若將同一聲源移至N點(diǎn)，發(fā)出的聲波傳播到S點(diǎn)一定沿圖中聲線NMS【答案】D【詳析】聲音的傳播類比光線傳播，即類比光線的折射率；若空氣中的溫度均勻，從S發(fā)出的光線應(yīng)該向四周沿直線傳播，題目中“聲線”向地面?zhèn)鞑サ倪^程中，越來越靠近法線，即θ1>θ2，因此越靠近地面空氣對聲音的折射率A．從M點(diǎn)到N點(diǎn)靠近地面，聲音頻率f不變，聲速減小，根據(jù)v=λf可知波長變短，B．聲源S處在地面上方，溫度高于地面，B錯誤；C．聲音在傳播過程中受到介質(zhì)的阻礙和向四周分散，聲音強(qiáng)度會減弱，C錯誤；D．將聲源移至N點(diǎn)，類比光路的可逆性可知發(fā)出的聲波傳播到S點(diǎn)一定沿圖中聲線NMS，D正確。故選D。5．（2024·北京·高考）產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎，阿秒（as）是時間單位，1as=1×10?18s，阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時間在阿秒量級的極短閃光，提供了阿秒量級的超快“光快門”，使探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程成為可能。設(shè)有一個持續(xù)時間為100as的阿秒光脈沖，持續(xù)時間內(nèi)至少包含一個完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.6×10?34J?s，下列說法正確的是（

）A．對于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長為550nm的可見光的衍射現(xiàn)象更明顯B．此阿秒光脈沖和波長為550nm的可見光束總能量相等時，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多C．此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離D．為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)大于電子的運(yùn)動周期【答案】C【詳析】A．此阿秒光脈沖的波長為λ=cT=30nm<550nm由障礙物尺寸與波長相差不多或比波長小時，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長為550nm的可見光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯誤；B．由ε=hcλC．阿秒光脈沖的光子能量最小值ε=hν=hT=6.6×10-18J>2.2×10D．為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)小于電子的運(yùn)動周期，故D錯誤。故選C。6．（2022·北京·高考）在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn)，相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。t=0時，x=0處的質(zhì)點(diǎn)P0開始沿y軸做周期為T、振幅為AA．t=0時，質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸負(fù)方向運(yùn)動 B．t=C．t=34T時，質(zhì)點(diǎn)P3和【答案】D【詳析】A．由t=34T時的波形圖可知，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)P6，根據(jù)“上下坡法”，可知此時質(zhì)點(diǎn)P6沿y軸正方向運(yùn)動，故波源起振的方向也沿y軸正方向，故t=0B．由圖可知，在t=34T時質(zhì)點(diǎn)C．由圖可知，在t=34T時，質(zhì)點(diǎn)P3沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)PD．由圖可知λ4=2a解得λ=8a故該列繩波的波速為故選D。7．（2021·北京·高考）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是（

）A．該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B．此時K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動C．此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小 D．此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小【答案】D【詳析】AB．由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，再根據(jù)“上坡、下坡”法可知，該波應(yīng)沿x軸正方向傳播，A、B錯誤；C．由AB選項可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，而L質(zhì)點(diǎn)在波谷處，則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0，故此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的大，C錯誤；D．由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動，根據(jù)F=-ky，F(xiàn)=ma結(jié)合波圖像可看出yL>yK則，此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小，D正確。故選D。1．（2025·北京昌平·二模）位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源在t=0時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，平衡位置在x=3.0m處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置。已知波源振動的位移y隨時間A．波的周期是0.1sB．波的振幅是0.4mC．波的傳播速度是20m/sD．質(zhì)點(diǎn)P開始振動時方向沿y軸正向【答案】C【詳析】AB．由題圖可知周期為T=0.2s，振幅為A=0.2m，故D．由題圖可知波源的起振方向沿y軸負(fù)向，則質(zhì)點(diǎn)P開始振動時方向沿y軸負(fù)向，故D錯誤；C．平衡位置在x=3.0m處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置，由于波源的起振方向沿y軸負(fù)向，則該段時間為Δt=34T=0.15s故選C。2．（2025·北京朝陽·二模）如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡諧運(yùn)動的圖像，根據(jù)圖像可知該質(zhì)點(diǎn)（）A．在任意1s內(nèi)通過的路程相同B．在第2s末和第4s末的速度相同C．在1s~3s內(nèi)所受回復(fù)力沿x軸正方向D．在2s~3s內(nèi)位移方向與瞬時速度方向相同【答案】D【詳析】A．由題圖可知周期為T=4s，在任意1s內(nèi)，即任意的14TB．由題圖可知在第2s末和第4s末的速度大小相等，方向相反，故B錯誤；C．由題圖可知在1s~2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力先沿x軸負(fù)方向，在2s~3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力先沿x軸正方向，故C錯誤；D．由題圖可知在2s~3s內(nèi)位移方向與瞬時速度方向相同，均沿x軸負(fù)方向，故D正確。故選D。3．（2025·北京大興·練習(xí)）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2?m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=10sinA．該列波的波長是6?m，振幅是10?cmB．該列波的波速是10m/sC．該列波沿x軸負(fù)方向傳播D．經(jīng)過一個周期，P點(diǎn)沿x軸正方向移動4?m【答案】B【詳析】A．由圖可知波長為4m，振幅為10cm，故A錯誤；B．由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知這列簡諧波的周期為T=2πω=0.4s波速為C．由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知t=0時，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動，根據(jù)平移法可知，該列波沿x軸正方向傳播，故CD．P點(diǎn)不會沿x軸方向運(yùn)動，故D錯誤；故選B。4．（24-25高三下·北京海淀·二模）如圖所示，手握住軟繩的一端上下振動，產(chǎn)生沿繩傳播的機(jī)械波，若增大手的振動頻率，則該波（

）A．波速不變 B．波速增大 C．波長不變 D．波長增大【答案】A【詳析】波速v=λ故選A。5．（2025·北京東城·二模）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一質(zhì)量為m的小鋼球。以彈簧原長時鋼球所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。將鋼球從O點(diǎn)處由靜止釋放，鋼球在O、P間做往復(fù)運(yùn)動。彈簧勁度系數(shù)為k，且彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．在P點(diǎn)處，小球的加速度最小B．在P點(diǎn)處，小球所受彈力的大小為mgC．在x=D．O、P【答案】C【詳析】A．鋼球在O、P間做往復(fù)運(yùn)動，故其在P點(diǎn)回復(fù)力最大，即加速度最大，故A錯誤；B．由A可知在P點(diǎn)處，kx-mg=mamaxC．速度最大時，彈力與小球重力相等，后小球繼續(xù)向下運(yùn)動，彈力增大，速度減小，則mg=kx故x=D．從O到P，根據(jù)動能定理可得mgxmax=12kx故選C。6．（2025·北京東城·二模）某振源位于坐標(biāo)原點(diǎn)處，t=0時從平衡位置開始沿y軸負(fù)方向做簡諧運(yùn)動，沿x軸正方向發(fā)出一列簡諧橫波。則tA． B．C． D．【答案】B【詳析】題意知t=0時振源從平衡位置開始沿y軸負(fù)方向做簡諧運(yùn)動，則t=3T4故選B。7．（2025·北京西城·二模）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與波的傳播方向相同B．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與加速度方向相反C．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與位移方向相反D．質(zhì)點(diǎn)P的振幅小于A【答案】B【詳析】A．根據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸正方向傳播，則此刻p點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，A錯誤；B．p點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，且做減速，所以加速度方向與速度方向相反，B正確；C．位移方向是指從平衡位置指向某一位置的有向線段，p點(diǎn)的位移方向沿y軸正方向，與速度方向相同，C錯誤；D．同一個波上的所有質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，所以p點(diǎn)的振幅等于A0，D故選B。8．（2025·北京東城·一模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻波的圖像如圖所示。已知此時質(zhì)點(diǎn)a的振動方向沿y軸正方向，下列說法正確的是（）A．波沿x軸負(fù)方向傳播B．此時質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正方向運(yùn)動C．質(zhì)點(diǎn)b將比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置D．此時質(zhì)點(diǎn)b的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)c的大【答案】C【詳析】A．此時質(zhì)點(diǎn)a的振動方向沿y軸正方向，根據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．同理，根據(jù)同側(cè)法可知此時質(zhì)點(diǎn)c沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯誤；C．同理，根據(jù)同側(cè)法可知此時質(zhì)點(diǎn)b沿y軸正方向運(yùn)動，結(jié)合B選項分析可知質(zhì)點(diǎn)b將比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故C正確；D．根據(jù)a=-kxm可得加速度大小，此時質(zhì)點(diǎn)b位移的大小比質(zhì)點(diǎn)c位移的大小小，所以此時質(zhì)點(diǎn)b的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)故選C。9．（2025·北京東城·一模）如圖所示，魚漂靜止時，O點(diǎn)恰好位于水面處。用手將魚漂緩慢向下壓，使M點(diǎn)到達(dá)水面，松手后，魚漂沿豎直方向運(yùn)動，上升到最高處時，N點(diǎn)到達(dá)水面。若魚漂的MN段可視為圓柱體，僅在重力與浮力的作用下運(yùn)動，則有關(guān)魚漂松手后的運(yùn)動，下列說法不正確的是（）A．魚漂的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動B．O點(diǎn)過水面時，魚漂的速度最大C．M點(diǎn)到達(dá)水面時，魚漂具有向下的加速度D．魚漂由釋放至運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小【答案】C【詳析】A．魚漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小與魚漂進(jìn)入水面的深度成正比，魚漂所受的重力為恒力，以靜止時O點(diǎn)所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則合力的大小與魚漂的位移大小成正比，方向總是與位移方向相反，所以魚漂做簡諧運(yùn)動，故A正確；B．點(diǎn)O過水面時，魚漂到達(dá)了平衡位置，速度最大，故B正確；C．點(diǎn)M到達(dá)水面時，魚漂達(dá)到了向下的最大位移，所受合力方向向上，所以具有向上的加速度，故C錯誤；D．由簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，魚漂由釋放至運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小，故D正確。本題選不正確項，故選C。10．（2025·北京豐臺·二模）一列簡諧橫波某時刻波形如圖1所示。由該時刻開始計時，質(zhì)點(diǎn)N的振動情況如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該橫波沿x軸負(fù)方向傳播B．該時刻質(zhì)點(diǎn)L向y軸正方向運(yùn)動C．經(jīng)半個周期質(zhì)點(diǎn)L將沿x軸負(fù)方向移動半個波長D．該時刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同【答案】A【詳析】A．根據(jù)乙圖可知該時刻質(zhì)點(diǎn)N向上振動，結(jié)合“上下坡法”可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．橫波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)“上坡下、下坡上”知識可知，質(zhì)點(diǎn)L該時刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯誤；C．經(jīng)半個周期簡諧橫波沿x軸負(fù)方向移動半個波長，質(zhì)點(diǎn)L不會隨波遷移，故C錯誤；D．該時刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度均為0，加速度大小相同、方向相反，故D錯誤；故選A。11．（2025·北京西城·二模）如圖1所示，小球懸掛在輕彈簧的下端，彈簧上端連接傳感器。小球上下振動時，傳感器記錄彈力隨時間變化的規(guī)律如圖2所示。已知重力加速度g=10m/A．小球的質(zhì)量為0.2kg，振動的周期為4sB．0~2s內(nèi)，小球始終處于超重狀態(tài)C．0~2s內(nèi)，小球受彈力的沖量大小為2N?sD．0~2s內(nèi)，彈力對小球做的功等于小球動能的變化量【答案】C【詳析】A．小球在最低點(diǎn)時彈簧拉力最大，傳感器讀數(shù)最大為2N，到達(dá)最高點(diǎn)時傳感器示數(shù)最小值為零，則此時彈簧在原長，小球的加速度為向下的g，結(jié)合對稱性可知最低點(diǎn)時的加速度為向上的g，根據(jù)則F-mg=ma可知F=2mg=2N即小球的質(zhì)量m=0.1kg由圖像可知，振動的周期為4s，選項A錯誤；B．0~2s內(nèi)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，加速度先向上后向下，則先超重后失重，選項B錯誤；C．0~2s內(nèi)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，動量變化為零，由動量定理I-mgt=0可得小球受彈力的沖量大小為I=2N?sD．0~2s內(nèi)，小球動能變化為零，彈力對小球做的功與重力做功的代數(shù)和等于小球動能的變化量，選項D錯誤。故選C。12．（2025·北京通州·一模）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的圖像，波源振動周期為4s。由圖像可知（

A．質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0B．該波波速為2m/sC．經(jīng)過1.0s，質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向移動0.5mD．從t=0時刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c【答案】D【詳析】A．由題圖可知質(zhì)點(diǎn)b的振幅為4cm，故A錯誤；B．由題圖可知波長為λ=2m，則波速為v=λTC．質(zhì)點(diǎn)b只在其平衡位置上下振動，不會隨波的傳播方向遷移，故C錯誤；D．波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動，則從t=0時刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故故選D。13．（24-25高三·北京海淀·一模（期中））圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0A．圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像B．質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)2?s將沿x軸運(yùn)動到x=3?mC．質(zhì)點(diǎn)a的位移與時間關(guān)系為yD．質(zhì)點(diǎn)a與b的相位差為π【答案】C【詳析】A．簡諧橫波沿x軸正向傳播，根據(jù)平移法可知t=0質(zhì)點(diǎn)b向下振動，則圖乙不可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像，故AB．質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置沿豎直方向運(yùn)動，不會“隨波逐流”，故B錯誤；C．由圖乙可知周期為2s，則角速度為ω=2πT=πrad/s則質(zhì)點(diǎn)aD．質(zhì)點(diǎn)a與b相差12λ，則相位差為π，故故選C。14．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））當(dāng)波源與觀測者發(fā)生相對運(yùn)動時，觀測者接收到波的頻率發(fā)生變化，這是我們熟悉的多普勒效應(yīng)。觀測者和波源之間的距離變化越快，多普勒效應(yīng)越明顯。原子會吸收和發(fā)出某些特定波長的電磁波，我們觀測到的某顆恒星的光譜包含由此恒星的大氣層中的原子引起的吸收譜線。已知鈉原子具有一條波長為5895.9A1A=10-10mm的特征譜線（D1線）。研究人員在觀測某雙恒星系統(tǒng)時，從t=0時開始在表中記錄雙恒星系統(tǒng)中的鈉原子在D1線對應(yīng)波長處的吸收光譜，其中1號恒星和2號恒星在吸收波長處吸收光譜的波長分別為λt/dλ1/Aλ2/A0.35893.15897.50.65892.85897.70.95893.75897.21.25896.25896.21.55897.35895.11.85898.75894.32.15899.05894.12.45898.15894.62.75896.45895.63.05894.55896.73.35893.15897.33.65892.85897.73.95893.75897.2A．雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期約為1.8dB．t=1.5d觀測到波長為λ1的光是C．在2.7d~3.0d間觀測到波長為λ1的光是1D．通過比較觀測波長變化量，可判斷1號恒星質(zhì)量較小【答案】D【詳析】A．從表中數(shù)據(jù)來看，波長從一種狀態(tài)變化回類似狀態(tài)的時間間隔約為3.0d，因為雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動時，會引起光的多普勒效應(yīng)，從而導(dǎo)致觀測到的波長周期性變化，這個周期就等于雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期，所以雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期約為3.0d，故A錯誤；D．如圖所示M點(diǎn)表示恒星相對觀察者在靠近，且靠近速度最大的位置，根據(jù)多普勒效應(yīng)，頻率應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最大，波長應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最??；同理N點(diǎn)表示波長應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最大。表中1號恒星的最短波長（對應(yīng)其做大頻率）為5892.8A，2號恒星最短波長（對應(yīng)其最大頻率）5894.1A，可以看出1號恒星的最短波長更短，則對應(yīng)最大頻率更大，說明1號恒星相對觀察者靠近的最大速度更大。說明其對應(yīng)的軌道半徑更大，即M點(diǎn)所在的圓軌道。根據(jù)雙星知識，軌道半徑與質(zhì)量成反比，則1號恒星比2號恒星質(zhì)量小，故D正確；BC．根據(jù)前面的分析，圖中M點(diǎn)對應(yīng)1號恒星波長最小的時刻，即t=0.6d，那么其再轉(zhuǎn)四分之一周期后（即t=1.35d）離觀測者最近，再過半個周期后（即t=2.85d）離觀測者最遠(yuǎn)，再次離觀測者最近時t=4.35d，則在2.7d~3.0d間觀測到波長為λ1的光不是1號恒星在距離觀測者最近位置附近發(fā)出的，t故選D。15．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時的圖像，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動情況如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)a的振動圖像B．再經(jīng)1s質(zhì)點(diǎn)a將沿x軸運(yùn)動到x=2m處C．質(zhì)點(diǎn)b的位移與時間的關(guān)系為y=0.1sin(πt)mD．波在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)a在2s內(nèi)運(yùn)動的路程為0.8m【答案】A【詳析】A．根據(jù)“上、下坡法”可知，質(zhì)點(diǎn)a在t=0時由平衡位置向上振動，而乙圖中某質(zhì)點(diǎn)在t=0時也恰好由平衡位置向上振動，故乙圖可能是質(zhì)點(diǎn)a的振動圖像，B．質(zhì)點(diǎn)只能在各自的平衡位置附近做簡諧振動，而不會隨著波遷移，B錯誤；C．由圖可知，質(zhì)點(diǎn)的振幅A=0.1m周期T=2s角頻率ω=2πT=πrad/s由甲圖可知，當(dāng)tD．由于該波的周期為T=2s，質(zhì)點(diǎn)a在2s時間內(nèi)恰好完成一個周期的振動，一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動的路程為s=4A故選A。16．（2025·北京西城·一模）如圖是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波在繩上剛傳到質(zhì)點(diǎn)Q時的波形。下列說法正確的是（）A．Q點(diǎn)即將開始向上振動B．P點(diǎn)從平衡位置剛開始振動時，運(yùn)動方向向下C．若P點(diǎn)停止振動，繩上的波會立即消失D．當(dāng)波傳到Q點(diǎn)時，P點(diǎn)恰好振動了1個周期【答案】B【詳析】A．根據(jù)波的傳播方向可知，Q點(diǎn)即將開始向下振動，故A錯誤；B．波源的起振方向與波的最前沿的起振方向相同，所以P點(diǎn)從平衡位置剛開始振動時，運(yùn)動方向向下，故B正確；C．若P點(diǎn)停止振動，繩上的波還會繼續(xù)傳播下去，并不會立即消失，故C錯誤；D．因P、Q兩點(diǎn)平衡位置間的距離為32個波長，所以當(dāng)波傳到Q點(diǎn)時，P點(diǎn)振動了32個周期，故故選B。17．（24-25高三·北京海淀·一模（期中））當(dāng)波源與觀測者發(fā)生相對運(yùn)動時，觀測者接收到波的頻率發(fā)生變化，這是我們熟悉的多普勒效應(yīng)。觀測者和波源之間的距離變化越快，多普勒效應(yīng)越明顯。原子吸收和發(fā)出某些特定波長的電磁波，因此我們觀察到的某顆恒星的光譜包含由此恒星的大氣層中的原子引起的吸收譜線。已知鈉原子具有一條波長為5895.9A°10A°=1nm的特征譜線D1線。研究人員在觀測某遙遠(yuǎn)雙恒星系統(tǒng)的光譜時，從t=0時開始在表中記錄對于鈉Dtλλ0.35893.15897.50.65892.85897.70.95893.75897.21.25896.25896.21.55897.35895.11.85898.75894.32.15899.05894.12.45898.15894.62.75896.45895.63.05894.55896.73.35893.15897.33.65892.85897.73.95893.75897.2A．雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期約為3.0?dB．t=1.5?d觀測到波長為λ1的光是C．在1.2?d～1.8?d間觀測到波長為λ2的光是2D．通過比較觀測波長變化量，可判斷1號恒星轉(zhuǎn)動半徑較小【答案】CD【詳析】A．由表中記錄的數(shù)據(jù)，可知在0.6?d～3.6?d期間，兩恒星吸收光譜的波長是一個循環(huán)變化周期，則轉(zhuǎn)動的周期約為3.0?d，故A正確；B．t=1.5?d觀測到光的波長為λ1=5897.3A°C．在1.2?d～1.8?d間觀測到波長為λ2的光，波長在逐漸減小，由多普勒效應(yīng)可知，2號恒星在逐漸接近觀測者，t=0.6d或D．觀測波長變化量，可知λ1變化范圍較大，多普勒效應(yīng)更明顯，距離變化更快，線速度更大，可判斷1號恒星轉(zhuǎn)動半徑較大，故D故選CD。18．（2025·北京朝陽·二模）單擺裝置如圖所示，擺球始終在豎直面內(nèi)運(yùn)動，擺球可視為質(zhì)點(diǎn)。不計空氣阻力，請完成下列問題：(1)若擺長為L，簡諧運(yùn)動周期為T，求重力加速度的大小g；(2)若擺長為L，擺起最大角度為θ，求擺球通過最低點(diǎn)時速度的大小v0(3)若擺球質(zhì)量為m，擺動周期為T，重力加速度大小為g，通過最低點(diǎn)時的速度大小為v，擺球從左側(cè)最高點(diǎn)第一次擺到最低點(diǎn)的過程中，求細(xì)線對擺球拉力的沖量大小I?！敬鸢浮?1)g(2)v(3)I【詳析】（1）由單擺做簡諧運(yùn)動的周期公式T=2πL（2）由動能定理mgL1-cosθ=（3）此過程中重力、拉力對小球產(chǎn)生沖量，其中重力的沖量大小為I重=14mgT19．（2025·北京東城·一模）簡諧運(yùn)動是最基本的機(jī)械振動。物體做簡諧運(yùn)動時，回復(fù)力F與偏離平衡位置的位移x成正比，即：F=-kx；偏離平衡位置的位移x隨時間t的變化關(guān)系滿足方程x=Asinωt+φ，其中(1)如圖1所示，光滑的水平面上放置一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質(zhì)量為m。以彈簧原長時的右端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，水平向右為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。在彈簧的彈性限度內(nèi)，將振子沿Ox方向緩慢拉至某處由靜止釋放。a.求該彈簧振子的振動周期T；b.在圖2中畫出彈簧彈力大小F隨彈簧伸長量x的變化關(guān)系圖線。求彈簧伸長量為A時系統(tǒng)的彈性勢能Ep(2)如圖3所示，豎直平面內(nèi)存在無限大、均勻帶電的空間離子層，左側(cè)為正電荷離子層，右側(cè)為負(fù)電荷離子層，兩離子層內(nèi)單位體積的電荷量均為ρ，厚度均為d。以正離子層左邊緣上某點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。已知正離子層中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向均沿x軸正方向，其大小E隨x的變化關(guān)系如圖4所示，其中ε0為常量；在x<0與x>2d空間內(nèi)電場強(qiáng)度均為零。某放射性粒子源S位于x=-d的位置，向空間各個方向輻射速率均為v的電子。當(dāng)入射電子速度方向與x軸正方向的夾角為a.求θ的表達(dá)式；b.計算電子第一次打到離子層分界面時，在分界面上形成的圖形面積S（結(jié)果中可含θ）。【答案】(1)a.T=2πmk；(2)a.θ=arccosdv【詳析】（1）a.該彈簧振子的振動周期T=2πω根據(jù)題意有b.根據(jù)胡克定律可得F=kx則彈簧彈力大小F隨彈簧伸長量彈簧伸長量為A時，彈簧彈性勢能為E（2）a.電子進(jìn)入正電荷離子層受力F=-ρeε0?x沿x軸方向做簡諧運(yùn)動，初速度vx=vcosθ垂直于x軸方向做勻速直線運(yùn)動，速度為vb．電子在分界面上形成的圖形為圓，設(shè)入射角為θ的電子進(jìn)入離子層之前在垂直于x軸方向發(fā)生的位移為y1，進(jìn)入離子層后剛好到達(dá)界面時在垂直于x軸方向發(fā)生的位移為y2，分界面圖形圓的半徑為r，則y1=dtanθ，y2=v專題13機(jī)械振動機(jī)械波考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1機(jī)械振動2024、2025命題呈現(xiàn)情境融合、知識關(guān)聯(lián)、能力側(cè)重的趨勢。情境創(chuàng)設(shè)貼合生活與科技，如橋梁振動監(jiān)測、地震波傳播、超聲波醫(yī)學(xué)成像等，要求考生從復(fù)雜場景中提煉彈簧振子、單擺、簡諧橫波等模型。?知識考查注重核心概念與規(guī)律的綜合運(yùn)用。機(jī)械振動部分，考查簡諧運(yùn)動特征、振動圖像解讀，結(jié)合動力學(xué)知識分析彈簧振子運(yùn)動；單擺常涉及周期公式及情境化周期變化分析。機(jī)械波板塊，聚焦波的傳播機(jī)制、波動圖像分析，強(qiáng)調(diào)波長、頻率、波速關(guān)系的運(yùn)算，重視振動與波動圖像的相互推導(dǎo)，同時考查波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)，要求判斷干涉強(qiáng)弱區(qū)、分析衍射明顯程度及理解多普勒效應(yīng)。?能力上突出邏輯推理與空間想象，考生需依據(jù)振動或波動情境推理波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)振動狀態(tài)，構(gòu)建動態(tài)傳播圖景。實驗探究能力考查加強(qiáng)，如設(shè)計單擺實驗或探究機(jī)械波特性，注重原理遷移。部分試題引入新科研信息，考查信息獲取與知識遷移能力，全面檢驗核心素養(yǎng)?？键c(diǎn)2機(jī)械波2021、2022、2024、2025考點(diǎn)01機(jī)械振動1．（2025·北京·高考）絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，磁鐵開始振動，由于空氣阻力的影響，振動最終停止?，F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上（如圖所示），仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，振動最終也停止。則（）A．有無線圈，磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運(yùn)動B．磁鐵靠近線圈時，線圈有擴(kuò)張趨勢C．磁鐵離線圈最近時，線圈受到的安培力最大D．有無線圈，磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同【答案】D【詳析】A．有線圈時，磁鐵受到電磁阻尼的作用，振動更快停止，故A錯誤；B．根據(jù)楞次定律，磁鐵靠近線圈時，線圈的磁通量增大，此時線圈有縮小的趨勢，故B錯誤；C．磁鐵離線圈最近時，此時磁鐵與線圈的相對速度為零，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，線圈受到的安培力為零，故C錯誤；D．分析可知有無線圈時，根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長量相同，由于磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為磁鐵減小的重力勢能減去此時彈簧的彈性勢能，故系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同，故D正確。故選D。2．（2024·北京·高考）圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動情況，以向上為正方向，得到手機(jī)振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t=0時，彈簧彈力為B．t=0.2sC．從t=0至tD．a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為a【答案】D【詳析】A．由題圖乙知，t=0時，手機(jī)加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為F=mgB．由題圖乙知，t=0.2s時，手機(jī)的加速度為正，則手機(jī)位于平衡位置下方，BC．由題圖乙知，從t=0至t=0.2s，手機(jī)的加速度增大，手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動，速度減小，動能減小，D．由題圖乙知T=0.8s則角頻率ω=2πT=2.5πrad/s則故選D。考點(diǎn)02機(jī)械波3.（2025·北京·高考）質(zhì)點(diǎn)S沿豎直方向做簡諧運(yùn)動，在繩上形成的波傳到質(zhì)點(diǎn)P時的波形如圖所示，則（）A．該波為縱波 B．質(zhì)點(diǎn)S開始振動時向上運(yùn)動C．S、P兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)完全一致 D．經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)【答案】B【詳析】A．由圖可知，該波上質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波動傳播方向垂直，是橫波，故A錯誤；B．由圖，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)P開始振動的方向向上，則質(zhì)點(diǎn)S開始振動時向上運(yùn)動，故B正確；C．由圖可知，S、P兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離為32λ，則兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)相反，故D．質(zhì)點(diǎn)不能隨波傳播，只能在平衡位置附近上下振動，故D錯誤。故選B。4．（2025·北京·高考）“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。”除了夜深人靜的原因，從波傳播的角度分析，特定的空氣溫度分布也可能使聲波傳播清明致遠(yuǎn)。聲波傳播規(guī)律與光波在介質(zhì)中傳播規(guī)律類似。類比光線，用“聲線”來描述聲波的傳播路徑。地面上方一定高度S處有一個聲源，發(fā)出的聲波在空氣中向周圍傳播，聲線示意如圖（不考慮地面的反射）。已知?dú)鉁卦礁叩牡胤?，聲波傳播速度越大。下列說法正確的是（）A．從M點(diǎn)到N點(diǎn)聲波波長變長B．S點(diǎn)氣溫低于地面C．忽略傳播過程中空氣對聲波的吸收，則從M點(diǎn)到N點(diǎn)聲音不減弱D．若將同一聲源移至N點(diǎn)，發(fā)出的聲波傳播到S點(diǎn)一定沿圖中聲線NMS【答案】D【詳析】聲音的傳播類比光線傳播，即類比光線的折射率；若空氣中的溫度均勻，從S發(fā)出的光線應(yīng)該向四周沿直線傳播，題目中“聲線”向地面?zhèn)鞑サ倪^程中，越來越靠近法線，即θ1>θ2，因此越靠近地面空氣對聲音的折射率A．從M點(diǎn)到N點(diǎn)靠近地面，聲音頻率f不變，聲速減小，根據(jù)v=λf可知波長變短，B．聲源S處在地面上方，溫度高于地面，B錯誤；C．聲音在傳播過程中受到介質(zhì)的阻礙和向四周分散，聲音強(qiáng)度會減弱，C錯誤；D．將聲源移至N點(diǎn)，類比光路的可逆性可知發(fā)出的聲波傳播到S點(diǎn)一定沿圖中聲線NMS，D正確。故選D。5．（2024·北京·高考）產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎，阿秒（as）是時間單位，1as=1×10?18s，阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時間在阿秒量級的極短閃光，提供了阿秒量級的超快“光快門”，使探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程成為可能。設(shè)有一個持續(xù)時間為100as的阿秒光脈沖，持續(xù)時間內(nèi)至少包含一個完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.6×10?34J?s，下列說法正確的是（

）A．對于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長為550nm的可見光的衍射現(xiàn)象更明顯B．此阿秒光脈沖和波長為550nm的可見光束總能量相等時，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多C．此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離D．為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)大于電子的運(yùn)動周期【答案】C【詳析】A．此阿秒光脈沖的波長為λ=cT=30nm<550nm由障礙物尺寸與波長相差不多或比波長小時，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長為550nm的可見光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯誤；B．由ε=hcλC．阿秒光脈沖的光子能量最小值ε=hν=hT=6.6×10-18J>2.2×10D．為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)小于電子的運(yùn)動周期，故D錯誤。故選C。6．（2022·北京·高考）在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn)，相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。t=0時，x=0處的質(zhì)點(diǎn)P0開始沿y軸做周期為T、振幅為AA．t=0時，質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸負(fù)方向運(yùn)動 B．t=C．t=34T時，質(zhì)點(diǎn)P3和【答案】D【詳析】A．由t=34T時的波形圖可知，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)P6，根據(jù)“上下坡法”，可知此時質(zhì)點(diǎn)P6沿y軸正方向運(yùn)動，故波源起振的方向也沿y軸正方向，故t=0B．由圖可知，在t=34T時質(zhì)點(diǎn)C．由圖可知，在t=34T時，質(zhì)點(diǎn)P3沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)PD．由圖可知λ4=2a解得λ=8a故該列繩波的波速為故選D。7．（2021·北京·高考）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置。下列判斷正確的是（

）A．該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B．此時K質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動C．此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的小 D．此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小【答案】D【詳析】AB．由題知K質(zhì)點(diǎn)比L質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，再根據(jù)“上坡、下坡”法可知，該波應(yīng)沿x軸正方向傳播，A、B錯誤；C．由AB選項可知K質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向下振，而L質(zhì)點(diǎn)在波谷處，則L質(zhì)點(diǎn)的速度為0，故此時K質(zhì)點(diǎn)的速度比L質(zhì)點(diǎn)的大，C錯誤；D．由于質(zhì)點(diǎn)在豎直方向做機(jī)械振動，根據(jù)F=-ky，F(xiàn)=ma結(jié)合波圖像可看出yL>yK則，此時K質(zhì)點(diǎn)的加速度比L質(zhì)點(diǎn)的小，D正確。故選D。1．（2025·北京昌平·二模）位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源在t=0時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，平衡位置在x=3.0m處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置。已知波源振動的位移y隨時間A．波的周期是0.1sB．波的振幅是0.4mC．波的傳播速度是20m/sD．質(zhì)點(diǎn)P開始振動時方向沿y軸正向【答案】C【詳析】AB．由題圖可知周期為T=0.2s，振幅為A=0.2m，故D．由題圖可知波源的起振方向沿y軸負(fù)向，則質(zhì)點(diǎn)P開始振動時方向沿y軸負(fù)向，故D錯誤；C．平衡位置在x=3.0m處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置，由于波源的起振方向沿y軸負(fù)向，則該段時間為Δt=34T=0.15s故選C。2．（2025·北京朝陽·二模）如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡諧運(yùn)動的圖像，根據(jù)圖像可知該質(zhì)點(diǎn)（）A．在任意1s內(nèi)通過的路程相同B．在第2s末和第4s末的速度相同C．在1s~3s內(nèi)所受回復(fù)力沿x軸正方向D．在2s~3s內(nèi)位移方向與瞬時速度方向相同【答案】D【詳析】A．由題圖可知周期為T=4s，在任意1s內(nèi)，即任意的14TB．由題圖可知在第2s末和第4s末的速度大小相等，方向相反，故B錯誤；C．由題圖可知在1s~2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力先沿x軸負(fù)方向，在2s~3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力先沿x軸正方向，故C錯誤；D．由題圖可知在2s~3s內(nèi)位移方向與瞬時速度方向相同，均沿x軸負(fù)方向，故D正確。故選D。3．（2025·北京大興·練習(xí)）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2?m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=10sinA．該列波的波長是6?m，振幅是10?cmB．該列波的波速是10m/sC．該列波沿x軸負(fù)方向傳播D．經(jīng)過一個周期，P點(diǎn)沿x軸正方向移動4?m【答案】B【詳析】A．由圖可知波長為4m，振幅為10cm，故A錯誤；B．由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知這列簡諧波的周期為T=2πω=0.4s波速為C．由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知t=0時，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動，根據(jù)平移法可知，該列波沿x軸正方向傳播，故CD．P點(diǎn)不會沿x軸方向運(yùn)動，故D錯誤；故選B。4．（24-25高三下·北京海淀·二模）如圖所示，手握住軟繩的一端上下振動，產(chǎn)生沿繩傳播的機(jī)械波，若增大手的振動頻率，則該波（

）A．波速不變 B．波速增大 C．波長不變 D．波長增大【答案】A【詳析】波速v=λ故選A。5．（2025·北京東城·二模）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一質(zhì)量為m的小鋼球。以彈簧原長時鋼球所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。將鋼球從O點(diǎn)處由靜止釋放，鋼球在O、P間做往復(fù)運(yùn)動。彈簧勁度系數(shù)為k，且彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．在P點(diǎn)處，小球的加速度最小B．在P點(diǎn)處，小球所受彈力的大小為mgC．在x=D．O、P【答案】C【詳析】A．鋼球在O、P間做往復(fù)運(yùn)動，故其在P點(diǎn)回復(fù)力最大，即加速度最大，故A錯誤；B．由A可知在P點(diǎn)處，kx-mg=mamaxC．速度最大時，彈力與小球重力相等，后小球繼續(xù)向下運(yùn)動，彈力增大，速度減小，則mg=kx故x=D．從O到P，根據(jù)動能定理可得mgxmax=12kx故選C。6．（2025·北京東城·二模）某振源位于坐標(biāo)原點(diǎn)處，t=0時從平衡位置開始沿y軸負(fù)方向做簡諧運(yùn)動，沿x軸正方向發(fā)出一列簡諧橫波。則tA． B．C． D．【答案】B【詳析】題意知t=0時振源從平衡位置開始沿y軸負(fù)方向做簡諧運(yùn)動，則t=3T4故選B。7．（2025·北京西城·二模）簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與波的傳播方向相同B．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與加速度方向相反C．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與位移方向相反D．質(zhì)點(diǎn)P的振幅小于A【答案】B【詳析】A．根據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸正方向傳播，則此刻p點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，A錯誤；B．p點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，且做減速，所以加速度方向與速度方向相反，B正確；C．位移方向是指從平衡位置指向某一位置的有向線段，p點(diǎn)的位移方向沿y軸正方向，與速度方向相同，C錯誤；D．同一個波上的所有質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，所以p點(diǎn)的振幅等于A0，D故選B。8．（2025·北京東城·一模）一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻波的圖像如圖所示。已知此時質(zhì)點(diǎn)a的振動方向沿y軸正方向，下列說法正確的是（）A．波沿x軸負(fù)方向傳播B．此時質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正方向運(yùn)動C．質(zhì)點(diǎn)b將比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置D．此時質(zhì)點(diǎn)b的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)c的大【答案】C【詳析】A．此時質(zhì)點(diǎn)a的振動方向沿y軸正方向，根據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．同理，根據(jù)同側(cè)法可知此時質(zhì)點(diǎn)c沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯誤；C．同理，根據(jù)同側(cè)法可知此時質(zhì)點(diǎn)b沿y軸正方向運(yùn)動，結(jié)合B選項分析可知質(zhì)點(diǎn)b將比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故C正確；D．根據(jù)a=-kxm可得加速度大小，此時質(zhì)點(diǎn)b位移的大小比質(zhì)點(diǎn)c位移的大小小，所以此時質(zhì)點(diǎn)b的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)故選C。9．（2025·北京東城·一模）如圖所示，魚漂靜止時，O點(diǎn)恰好位于水面處。用手將魚漂緩慢向下壓，使M點(diǎn)到達(dá)水面，松手后，魚漂沿豎直方向運(yùn)動，上升到最高處時，N點(diǎn)到達(dá)水面。若魚漂的MN段可視為圓柱體，僅在重力與浮力的作用下運(yùn)動，則有關(guān)魚漂松手后的運(yùn)動，下列說法不正確的是（）A．魚漂的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動B．O點(diǎn)過水面時，魚漂的速度最大C．M點(diǎn)到達(dá)水面時，魚漂具有向下的加速度D．魚漂由釋放至運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小【答案】C【詳析】A．魚漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小與魚漂進(jìn)入水面的深度成正比，魚漂所受的重力為恒力，以靜止時O點(diǎn)所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則合力的大小與魚漂的位移大小成正比，方向總是與位移方向相反，所以魚漂做簡諧運(yùn)動，故A正確；B．點(diǎn)O過水面時，魚漂到達(dá)了平衡位置，速度最大，故B正確；C．點(diǎn)M到達(dá)水面時，魚漂達(dá)到了向下的最大位移，所受合力方向向上，所以具有向上的加速度，故C錯誤；D．由簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，魚漂由釋放至運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小，故D正確。本題選不正確項，故選C。10．（2025·北京豐臺·二模）一列簡諧橫波某時刻波形如圖1所示。由該時刻開始計時，質(zhì)點(diǎn)N的振動情況如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該橫波沿x軸負(fù)方向傳播B．該時刻質(zhì)點(diǎn)L向y軸正方向運(yùn)動C．經(jīng)半個周期質(zhì)點(diǎn)L將沿x軸負(fù)方向移動半個波長D．該時刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同【答案】A【詳析】A．根據(jù)乙圖可知該時刻質(zhì)點(diǎn)N向上振動，結(jié)合“上下坡法”可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．橫波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)“上坡下、下坡上”知識可知，質(zhì)點(diǎn)L該時刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯誤；C．經(jīng)半個周期簡諧橫波沿x軸負(fù)方向移動半個波長，質(zhì)點(diǎn)L不會隨波遷移，故C錯誤；D．該時刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度均為0，加速度大小相同、方向相反，故D錯誤；故選A。11．（2025·北京西城·二模）如圖1所示，小球懸掛在輕彈簧的下端，彈簧上端連接傳感器。小球上下振動時，傳感器記錄彈力隨時間變化的規(guī)律如圖2所示。已知重力加速度g=10m/A．小球的質(zhì)量為0.2kg，振動的周期為4sB．0~2s內(nèi)，小球始終處于超重狀態(tài)C．0~2s內(nèi)，小球受彈力的沖量大小為2N?sD．0~2s內(nèi)，彈力對小球做的功等于小球動能的變化量【答案】C【詳析】A．小球在最低點(diǎn)時彈簧拉力最大，傳感器讀數(shù)最大為2N，到達(dá)最高點(diǎn)時傳感器示數(shù)最小值為零，則此時彈簧在原長，小球的加速度為向下的g，結(jié)合對稱性可知最低點(diǎn)時的加速度為向上的g，根據(jù)則F-mg=ma可知F=2mg=2N即小球的質(zhì)量m=0.1kg由圖像可知，振動的周期為4s，選項A錯誤；B．0~2s內(nèi)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，加速度先向上后向下，則先超重后失重，選項B錯誤；C．0~2s內(nèi)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，動量變化為零，由動量定理I-mgt=0可得小球受彈力的沖量大小為I=2N?sD．0~2s內(nèi)，小球動能變化為零，彈力對小球做的功與重力做功的代數(shù)和等于小球動能的變化量，選項D錯誤。故選C。12．（2025·北京通州·一模）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的圖像，波源振動周期為4s。由圖像可知（

A．質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0B．該波波速為2m/sC．經(jīng)過1.0s，質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向移動0.5mD．從t=0時刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c【答案】D【詳析】A．由題圖可知質(zhì)點(diǎn)b的振幅為4cm，故A錯誤；B．由題圖可知波長為λ=2m，則波速為v=λTC．質(zhì)點(diǎn)b只在其平衡位置上下振動，不會隨波的傳播方向遷移，故C錯誤；D．波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動，則從t=0時刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故故選D。13．（24-25高三·北京海淀·一模（期中））圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0A．圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像B．質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)2?s將沿x軸運(yùn)動到x=3?mC．質(zhì)點(diǎn)a的位移與時間關(guān)系為yD．質(zhì)點(diǎn)a與b的相位差為π【答案】C【詳析】A．簡諧橫波沿x軸正向傳播，根據(jù)平移法可知t=0質(zhì)點(diǎn)b向下振動，則圖乙不可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像，故AB．質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置沿豎直方向運(yùn)動，不會“隨波逐流”，故B錯誤；C．由圖乙可知周期為2s，則角速度為ω=2πT=πrad/s則質(zhì)點(diǎn)aD．質(zhì)點(diǎn)a與b相差12λ，則相位差為π，故故選C。14．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））當(dāng)波源與觀測者發(fā)生相對運(yùn)動時，觀測者接收到波的頻率發(fā)生變化，這是我們熟悉的多普勒效應(yīng)。觀測者和波源之間的距離變化越快，多普勒效應(yīng)越明顯。原子會吸收和發(fā)出某些特定波長的電磁波，我們觀測到的某顆恒星的光譜包含由此恒星的大氣層中的原子引起的吸收譜線。已知鈉原子具有一條波長為5895.9A1A=10-10mm的特征譜線（D1線）。研究人員在觀測某雙恒星系統(tǒng)時，從t=0時開始在表中記錄雙恒星系統(tǒng)中的鈉原子在D1線對應(yīng)波長處的吸收光譜，其中1號恒星和2號恒星在吸收波長處吸收光譜的波長分別為λt/dλ1/Aλ2/A0.35893.15897.50.65892.85897.70.95893.75897.21.25896.25896.21.55897.35895.11.85898.75894.32.15899.05894.12.45898.15894.62.75896.45895.63.05894.55896.73.35893.15897.33.65892.85897.73.95893.75897.2A．雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期約為1.8dB．t=1.5d觀測到波長為λ1的光是C．在2.7d~3.0d間觀測到波長為λ1的光是1D．通過比較觀測波長變化量，可判斷1號恒星質(zhì)量較小【答案】D【詳析】A．從表中數(shù)據(jù)來看，波長從一種狀態(tài)變化回類似狀態(tài)的時間間隔約為3.0d，因為雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動時，會引起光的多普勒效應(yīng)，從而導(dǎo)致觀測到的波長周期性變化，這個周期就等于雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期，所以雙恒星繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的周期約為3.0d，故A錯誤；D．如圖所示M點(diǎn)表示恒星相對觀察者在靠近，且靠近速度最大的位置，根據(jù)多普勒效應(yīng)，頻率應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最大，波長應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最??；同理N點(diǎn)表示波長應(yīng)在其數(shù)據(jù)中最大。表中1號恒星的最短波長（對應(yīng)其做大頻率）為5892.8A，2號恒星最短波長（對應(yīng)其最大頻率）5894.1A，可以看出1號恒星的最短波長更短，則對應(yīng)最大頻率更大，說明1號恒星相對觀察者靠近的最大速度更大。說明其對應(yīng)的軌道半徑更大，即M點(diǎn)所在的圓軌道。根據(jù)雙星知識，軌道半徑與質(zhì)量成反比，則1號恒星比2號恒星質(zhì)量小，故D正確；BC．根據(jù)前面的分析，圖中M點(diǎn)對應(yīng)1號恒星波長最小的時刻，即t=0.6d，那么其再轉(zhuǎn)四分之一周期后（即t=1.35d）離觀測者最近，再過半個周期后（即t=2.85d）離觀測者最遠(yuǎn)，再次離觀測者最近時t=4.35d，則在2.7d~3.0d間觀測到波長為λ1的光不是1號恒星在距離觀測者最近位置附近發(fā)出的，t故選D。15．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時的圖像，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動情況如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)a的振動圖像B．再經(jīng)1s質(zhì)點(diǎn)a將沿x軸運(yùn)動到x=2m處C．質(zhì)點(diǎn)b的位移與時間的關(guān)系為y=0.1sin(πt)mD．波在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)a在2s內(nèi)運(yùn)動的路程為0.8m【答案】A【詳析】A．根據(jù)“上、下坡法”可知，質(zhì)點(diǎn)a在t=0時由平衡位置向上振動，而乙圖中某質(zhì)點(diǎn)在t=0時也恰好由平衡位置向上振動，故乙圖可能是質(zhì)點(diǎn)a的振動圖像，B．質(zhì)點(diǎn)只能在各自的平衡位置附近做簡諧振動，而不會隨著波遷移，B錯誤；C．由圖可知，質(zhì)點(diǎn)的振幅A=0.1m周期T=2s角頻率ω=2πT=πrad/s由甲圖可知，當(dāng)tD．由于該波的周期為T=2s，質(zhì)點(diǎn)a在2s時間內(nèi)恰好完成一個周期的振動，一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動的路程為s=4A故選A。16．（2