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(shí)驗(yàn)探究能力考查加強(qiáng)，如設(shè)計(jì)單擺實(shí)驗(yàn)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(yàn)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)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NMS5．（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?m4．（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(jì)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、P6．（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．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A8．（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(jì)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)c13．（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π14．（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t/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0.8m16．（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D1tλλ0.35893.15897.50.65892.85897.70.95893.75897.21.25896.25896.21.55897.35895.11.85898.75894.32.15899.05894.12.45898.15894.62.75896.45895.63.05894.55896.73.35893.15897.33.65892.85897.73.95893.75897.2A．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(jì)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。19．（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