五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁PAGE1專題07機械振動與機械波考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點7機械振動與機械波2025年河北卷9；2023年河北卷11；2021年河北卷17；2024年河北卷6；新課標要求機械振動部分包括通過實驗認識簡諧運動特征、能用公式和圖像描述簡諧運動、探究單擺周期與擺長的定量關(guān)系、會用單擺測量重力加速度、認識受迫振動特點及共振條件應(yīng)用等。機械波部分則包括認識波的特征、區(qū)別橫縱波、理解波速波長頻率關(guān)系、知道波的反射折射現(xiàn)象、了解干涉衍射現(xiàn)象、認識多普勒效應(yīng)等。河北省機械振動與機械波的命題將貼近實際應(yīng)用的模型設(shè)計新情境問題，突出振動與波的圖像綜合、實際應(yīng)用建模及多解問題。考點07機械振動與機械波1.(2025·河北卷·9)如圖，截面為等腰三角形的光滑斜面體固定在水平地面上，兩個相同的小物塊通過不可伸長的細繩跨過頂端的輕質(zhì)定滑輪，靜止在斜面體兩側(cè)，細繩與斜面平行。此外，兩物塊分別用相同的輕質(zhì)彈簧與斜面體底端相連，且彈簧均處于原長。將左側(cè)小物塊沿斜面緩慢拉下一小段距離，然后松開。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，斜面傾角為，不計摩擦和空氣阻力。在兩物塊運動過程中，下列說法正確的是（）A．左側(cè)小物塊沿斜面做簡諧運動B．細繩的拉力隨左側(cè)小物塊加速度的增大而增大C．右側(cè)小物塊在最高位置的加速度與其在最低位置的加速度大小相等D．若增大，則右側(cè)小物塊從最低位置運動到最高位置所用的時間變長【答案】AC【詳析】A．對左側(cè)小物塊，設(shè)沿斜面向下的位移為x，則有此時，對右側(cè)小物塊，有聯(lián)立可得則左側(cè)小物塊受到的合外力，方向與位移方向相反，故其做簡諧運動，故A正確；B．根據(jù)以上分析，可得，繩拉力保持不變，故B錯誤；C．同理可知，右側(cè)小物塊也做簡諧運動，根據(jù)對稱性，其在最高和最低位置的加速度大小相等，故C正確；D．彈簧振子振動周期，與斜面夾角無關(guān)，故D錯誤。故選AC。2．.(2023·河北卷·11)某實驗小組利用圖裝置測量重力加速度。擺線上端固定在點，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動周期。（1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是。（多選）A．小鋼球擺動平面應(yīng)與光電門形平面垂直

B．應(yīng)在小鋼球自然下垂時測量擺線長度C．小鋼球可以換成較輕的橡膠球

D．應(yīng)無初速度、小擺角釋放小鋼球（2）組裝好裝置，用毫米刻度尺測量擺線長度，用螺旋測微器測量小鋼球直徑。螺旋測微器示數(shù)如圖，小鋼球直徑，記擺長。

（3）多次改變擺線長度，在小擺角下測得不同擺長對應(yīng)的小鋼球擺動周期，并作出圖像，如圖。根據(jù)圖線斜率可計算重力加速度（保留3位有效數(shù)字，取9.87）。（4）若將擺線長度誤認為擺長，仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù)，得到的重力加速度值將（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮緼BD20.035/20.036/20.0349.87不變【詳析】（1）[1]A．使用光電門測量時，光電門形平面與被測物體的運動方向垂直是光電門使用的基本要求，故A正確；B．測量擺線長度時，要保證繩子處于伸直狀態(tài)，故B正確；C．單擺是一個理想化模型，若采用質(zhì)量較輕的橡膠球，空氣阻力對擺球運動的影響較大，故C錯誤；D．無初速度、小擺角釋放的目的是保持擺球在豎直平面內(nèi)運動，不形成圓錐擺，且單擺只有在擺角很小的情況下才可視為簡諧運動，使用計算單擺的周期，故D正確。故選ABD。（2）[2]小鋼球直徑為（3）[3]單擺周期公式整理得由圖像知圖線的斜率解得（4）[4]若將擺線長度誤認為擺長，有則得到的圖線為仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù)，圖線斜率不變，仍為，故得到的重力加速度值不變。3．.(2021·河北卷·11)如圖，一彈簧振子沿x軸做簡諧運動，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，內(nèi)經(jīng)過的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為s，振幅為m。3．【答案】40.2【詳析】[1]根據(jù)簡諧運動對稱性可知，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，則A、B兩點關(guān)于平衡位置對稱，而振動經(jīng)過了半個周期的運動，則周期為[2]從A到B經(jīng)過了半個周期的振動，路程為，而一個完整的周期路程為0.8m，為4個振幅的路程，有解得振幅為五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁PAGE14(2024·河北卷·6)如圖，一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，輕桿一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一紫外光筆，轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上，沿垂直于框架的方向勻速拖動感光紙，感光紙上就畫出了描述光點振動的圖像．已知輕桿在豎直面內(nèi)長,電動機轉(zhuǎn)速為．該振動的圓頻率和光點在內(nèi)通過的路程分別為（

）A． B． C． D．【答案】C【詳析】紫外光在紙上的投影做的是簡諧振動，電動機的轉(zhuǎn)速為因此角頻率周期為簡諧振動的振幅即為輕桿的長度，12.5s通過的路程為故選C。一、單選題1．（2025·河北·模擬預(yù)測）如圖所示，坐標原點O產(chǎn)生的簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，時刻開始振動，起振方向沿y軸負方向，時刻首次形成如圖所示的波形，下列說法正確的是（）A．時，簡諧波剛好傳到10m處B．質(zhì)點a做簡諧振動的周期可能為2sC．時質(zhì)點b剛好完成1次全振動D．該簡諧波的傳播速度為1m/s【答案】C【詳析】A．由題圖可知，簡諧波剛傳到10m處時，如圖所示可知，再經(jīng)過才到時刻，故時，簡諧波剛好傳到14m處，故A錯誤；BD．由A項可知，波速波長波的周期即質(zhì)點a做簡諧振動的周期為，故BD錯誤；C．剛傳到質(zhì)點b處，時刻為質(zhì)點b剛好完成第1次全振動的時刻為，故C正確。故選C。2．（2025·河北·模擬預(yù)測）將一彈簧振子豎直固定在天花板上，用外力將小球向下拉到某位置后由靜止釋放，如圖甲所示。此后小球的速度v隨著時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，取豎直向上為速度的正方向。已知小球的質(zhì)量為m，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．小球振動的周期為B．時刻，彈簧的伸長量為C．0時刻和時刻，彈簧的形變量相等D．小球動能的變化周期為【答案】D【詳析】A．由圖乙可知可得周期為故A錯誤；B．時刻，小球的加速度向下且最大，所以合力向下，此時若彈簧彈力向上，則彈簧處于拉伸狀態(tài)，有即彈簧的伸長量小于，若彈簧彈力向下，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤；C．0時刻和時刻小球的加速度大小相等，方向相反，所以合力大小相等方向相反，但合力由重力和彈簧彈力疊加而成，所以彈簧彈力大小不等，即彈簧的形變量不相等，故C錯誤；D．小球動能變化的周期為小球振動周期的一半，即小球動能變化的周期故D正確。故選D。3．（2025·河北唐山·模擬預(yù)測）如圖所示，軸上位于、處有兩個波源、，可形成兩列分別沿軸正方向和負方向傳播的簡諧橫波。時刻，波源第一次位于波峰，波源剛開始起振。已知兩個波源起振方向均沿軸正方向，波速均為，波長均為，振幅分別為、。軸上A點的位置坐標為，則（）A．時，平衡位置在處的質(zhì)點移動到位置B．波源的振動方程為C．時，平衡位置在處的質(zhì)點的位移為D．從時刻開始，內(nèi)A點走過的路程為【答案】C【詳析】A．質(zhì)點只能在平衡位置附近上下振動，不能隨波遷移，故A錯誤；B．波源S1的初相位為，周期則故B錯誤；C．時，波源S1的波峰的振動形式恰傳播到O點，波源S2的平衡位置的振動形式恰傳播到O點，O處的質(zhì)點的位移為10cm，故C正確；D．右側(cè)波先傳到的位置，振動半個周期后，即通過路程為40cm后，左側(cè)波傳到的位置，此時兩列波在該點疊加位移為零，然后兩列波在該點振動個周期，故14s內(nèi)A點走過的路程大于20cm，故D錯誤。故選C。4．（2025·河北·模擬預(yù)測）某同學(xué)在操場研究波的疊加。在間距為17m的甲、乙兩點放置相同的揚聲器，兩揚聲器連接頻率為170Hz的同一聲源。該同學(xué)沿與甲、乙連線平行且相距較近的直線ab單方向行走，在走動過程中因位置變化聽到的聲音時強時弱。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，則該同學(xué)在移動過程中，聽到聲音加強的點的個數(shù)最多為（）A．13 B．15 C．17 D．19【答案】C【詳析】由題可得聲音的波長為m=2.0m運動過程中，軌跡上某點到甲、乙距離之差等于波長整數(shù)倍的均為振動加強點，即（n=0，1，2，3……）其中距離差最大值接近17m，則有解得所以有n=0，1，…，8，根據(jù)對稱性，共有17個加強點。故選C。5．（2024·河北衡水·一模）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波長不小于8cm。P和M是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=4cm處的兩個質(zhì)點。t=0時P的位移為，M處于平衡位置，此時兩質(zhì)點均向y軸正方向振動；時，質(zhì)點P第一次到達波峰位置，時，質(zhì)點M第一次到達波峰位置。下列說法正確的是（）A．簡諧波的波速為v=0.8m/s，波長為λ=0.24mB．質(zhì)點P的振幅為C．質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式D．質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式【答案】C【詳析】A．設(shè)簡諧波的周期為T。因質(zhì)點M在0到內(nèi)，由平衡位置第一次到達最大位移處，則有可得T=3s根據(jù)題意，該波沿軸正向傳播，且PM之間的距離小于半個波長，則波峰由P傳播到M所用時間為波速為波長為λ=vT=0.08×3m=0.24m選項A錯誤；B．因可知可得A=10cm選項B錯誤；CD．設(shè)質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式當t=0時可知則質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式選項C正確，D錯誤。故選C。6．（2025·河北邢臺·三模）波源處于坐標原點的一機械波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點P的坐標為，質(zhì)點Q的坐標為，質(zhì)點P、Q的振動圖像分別如圖（a）（b）所示，時刻，質(zhì)點P、Q間只有一個波峰，下列說法正確的是（）A．該機械波的波長為12mB．該機械波的波速是3m/sC．時，質(zhì)點P在平衡位置向上振動D．該機械波在0~5s時間內(nèi)傳播的距離是5m【答案】D【詳析】AB．由振動圖像可知周期為，由于Q、P兩個質(zhì)點振動方向相反，且質(zhì)點P、Q間只有一個波峰，則可知兩者間距離滿足解得波長為則波速為故AB錯誤；C．在時質(zhì)點P的振動與時相同，由質(zhì)點P的振動圖像可看出，質(zhì)點P在平衡位置向下振動，故C錯誤；D．該機械波在0~5s時間內(nèi)傳播的距離為故D正確。故選D。7．（2025·河北唐山·二模）如圖所示，波浪發(fā)電機是一種將海洋波浪的動能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，由浮標和固定浮標的長錨鏈組成，浮標隨波浪上下運動驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。波浪可視為簡諧波，某時刻浮標A、B均處于同一列波的波峰且兩浮標間有兩個波谷，經(jīng)過1s時間，浮標A第一次到達波谷。已知兩個浮標A、B相距20m，則波浪的波速為（）A． B． C． D．【答案】A【詳析】ABCD．已知經(jīng)過1s時間，浮標A第一次到達波谷，則波傳播的周期s，又知某時刻浮標A、B均處于同一列波的波峰且兩浮標間有兩個波谷，且兩個浮標A、B相距20m，則，則。故選A。二、多選題8．（2025·河北秦皇島·模擬預(yù)測）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻，該波傳播到x軸上的質(zhì)點B處，質(zhì)點A在y軸負方向最大位移處。在t=0.2s時，質(zhì)點A恰好第一次到達y軸正方向最大位移處，則（）A．該波的周期為0.4s B．t=0.8s時，質(zhì)點B在平衡位置處且向y軸負方向運動C．該波的波速等于4m/s D．該波的振幅為4cm【答案】AC【詳析】A．由題意可知，t=0時刻質(zhì)點A在y軸負方向最大位移處，t=0.2s時質(zhì)點A恰第一次到達y軸正方向最大位移處，即可得，故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，t=0時B向y軸正方向運動，t=0.8s時，即兩個周期后，質(zhì)點B仍在平衡位置處且向y軸正方向運動，故B錯誤；C．由題圖可得故波速，故C正確；D．由題圖可知該波中質(zhì)點的振幅為2cm，故D錯誤。故選AC。9．（2025·河北·三模）波源分別位于軸上和處，同時起振產(chǎn)生的兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸相向傳播，某時刻形成如圖所示的波形。下列說法正確的是（）A．兩列簡諧橫波的頻率相同，波長均為B．波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為C．平衡位置在處的質(zhì)點為振動減弱點D．平衡位置在處的質(zhì)點為振動減弱點【答案】AD【詳析】AB．由圖像可知兩列簡諧橫波在軸上的間疊加，波長均為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，在同一介質(zhì)中波速相同，由于兩列簡諧橫波的波長也相同，故兩列簡諧橫波的頻率相同，故A正確，B錯誤；CD．由圖像可知，在平衡位置處和平衡位置處的質(zhì)點的振動方向向上，可判斷兩波源的起振方向均向上，平衡位置處的質(zhì)點的波程差為0，該點為振動加強點，平衡位置處的質(zhì)點波程差為該點為振動減弱點，故C錯誤，D正確。故選AD。10．（2025·河北張家口·三模）一簡諧橫波在時刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點的橫坐標分別為、，質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系為，則下列說法正確的是（）A．該簡諧波的波長為15mB．該簡諧波沿軸正方向傳播C．該簡諧波的波速是10m/sD．質(zhì)點的振動方程為【答案】CD【詳析】A．由諧橫波在時刻的波形圖可知，該簡諧波的波長為20m，故A錯誤；B．由質(zhì)點位移隨時間變化的關(guān)系式可得故得簡諧波的周期當時，即時刻，Q點向上振動，根據(jù)“上下坡法”可得，該波沿x軸負方向傳播，故B錯誤；C．簡諧波的波速，故C正確；D．設(shè)波向左傳播時，P點相位比Q點相位落后P點比Q點滯后振動的時間由聯(lián)立易得故質(zhì)點P的振動方程可表達為，故D正確；故選CD。11．（2025·河北保定·二模）A、B兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向、x軸負方向傳播，波速均為，兩個波源的平衡位置分別位于和處，波源的振幅均為5cm。t=0時刻兩列波的圖像如圖所示，此時平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動，下列說法正確的是（）A．這兩列波的頻率均為2HzB．時，質(zhì)點P的位移為10cmC．0~4s時間內(nèi)，質(zhì)點P經(jīng)過的路程為60cmD．時，質(zhì)點P在平衡位置且沿y軸正方向運動【答案】BD【詳析】A．由題圖可知，兩列簡諧橫波的波長相等，均為，波速為，則兩波的周期為故兩列波的頻率為B．在t=3.5s時，波傳播的距離可知此時向左傳播的波的波峰傳至P點，而向右傳播的波經(jīng)3.5s振動了，即波峰也傳至P點，由波的疊加原理可知，P點的位移為10cm，B正確；C．在0~4s時間內(nèi)，可知向左傳播的波傳至P點經(jīng)歷的時間PQ共同振動加強的時間故0~4s時間內(nèi)，質(zhì)點P經(jīng)過的路程為C錯誤；D．將波形向右平移半個周期，根據(jù)“上、下坡”法可知，此時質(zhì)點P在平衡位置且沿y軸正方向運動，D正確。故選BD。12．（2025·河北張家口·二模）一列沿軸傳播的簡諧橫波在時的波形圖如圖甲所示，此時質(zhì)點的位移，質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．該波沿軸正方向傳播B．該波的波速為C．質(zhì)點的平衡位置位于D．再經(jīng)過，質(zhì)點到達正向最大位移處【答案】AD【詳析】A．由圖乙可知，時質(zhì)點沿軸負向運動，由同側(cè)法可知，該波沿軸正方向傳播，故A正確；B．由圖甲、乙可知，波長為，周期為，則波速為故B錯誤；C．時該波的波動方程為把代入可得質(zhì)點的平衡位置位于故C錯誤；D．時質(zhì)點從向軸負方向運動，設(shè)再經(jīng)過時間質(zhì)點第一次到達正向最大位移處，則有故D正確。故選AD。13．（2025·河北邯鄲·模擬預(yù)測）蜂鳴器是一種常見的發(fā)聲電子器件，可用于警報器，有源蜂鳴器發(fā)聲頻率固定。教室的俯視圖如圖所示，長為，寬為，在A、D兩點安裝帶有有源蜂鳴器的安防報警器，兩報警器的蜂鳴器響起時會發(fā)出相同的固定頻率聲波。小張同學(xué)發(fā)現(xiàn)連線上有多個點的聲音強度明顯高于其它地方，其中E點距B原，是連線上距O點（連線中點）最近的一個聲音加強點，F(xiàn)點是的中點。已知聲波波速為v，認為報警器與人耳等高，不考慮聲波反射，則下列說法正確的是（）A．同時提高蜂鳴器的發(fā)聲頻率，E點仍可能是聲音加強點B．蜂鳴器發(fā)出的聲波頻率為C．F點是聲音減弱點D．連線上共有4個聲音加強點【答案】AD【詳析】A．由題意可知，E點是連線上距O最近的一個聲音加強點，所以E點到兩波源的波程差若將蜂鳴器的發(fā)聲頻率提高n倍，則即有為整數(shù)時，E點仍是聲音加強點，A正確；B．由余弦定理得點到兩波源的波程差則可知蜂鳴器發(fā)出的聲波頻率為B錯誤；C．F點到兩波源的波程差解得易知不是半波長的奇數(shù)倍，C錯誤；D．B點到兩波源的波程差可知連線上只有1個聲音加強點，D點到兩波源的波程差可知連線上有2個聲音加強點，另O點為聲音加強點，故連線上共有4個聲音加強點，D正確。故選AD。三、解答題14．（2025·河北·模擬預(yù)測）位于水面上O點的波源上下振動，形成在xOy水面上傳播的簡諧橫波，波面為圓。波源從平衡位置向上起振，時刻，第一象限內(nèi)第一次出現(xiàn)如圖甲所示的波面分布，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷，A處質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，z軸正方向垂直水面向上。求：(1)該波在水面上傳播的速度大?。?2)在0~10s內(nèi)，坐標處的質(zhì)點B運動的路程?！敬鸢浮?1)0.5m/s(2)35cm【詳析】（1）圖甲可知該波波長，圖乙可知該波周期，則波速（2）分析易知0時刻波源振動了，故0時刻處的質(zhì)點起振，則波傳播到B質(zhì)點用時故10s時B處質(zhì)點已振動了一個周期內(nèi)質(zhì)點運動路程為4A，圖乙可知振幅A=5cm，故在0~10s內(nèi)，坐標處的質(zhì)點B運動的路程15．（2025·河北石家莊·三模）在海洋氣象觀測中，一列沿x軸傳播的海浪（可視為簡諧波）被監(jiān)測站記錄，t=0時刻的波形圖如圖甲所示，浮標P和Q分別位于和處。浮標P的振動圖像如圖乙所示。求：(1)海浪沿x軸傳播的速度大小；(2)從t=0開始，浮標Q到達波峰的時間?！敬鸢浮?1)12m/s(2)【詳析】（1）由圖乙可知，浮標P的振動周期T=1s由圖甲可知，波長λ=12m根據(jù)波速、波長、周期的關(guān)系代入數(shù)據(jù)解得v=12m/s（2）由圖甲、乙可判斷海浪沿x軸正向傳播，傳播距離Δx=（12n+2）m（n=0，1，2…）浮標Q到達波峰的時間解得16．（2025·河北邢臺·三模）內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上，用質(zhì)量為m的活塞密封一段長度為L的理想氣體，活塞的橫截面積為S，給活塞一個向左的初速度，活塞向左移動速度恰好為零。已知大氣體壓強為，汽缸導(dǎo)熱性能良好，環(huán)境溫度保持不變。(1)求該過程氣體放出的熱量Q；(2)證明活塞的運動是簡諧運動?！敬鸢浮?1)(2)見解析【詳析】（1）設(shè)活塞對氣體做功為W，氣體放出的熱量為Q，對氣體由熱力學(xué)第一定律得由題意可知對活塞由動能定理得聯(lián)立解得氣體放出的熱量（2）設(shè)活塞向左離開初始位置的距離為x，對封閉氣體有對活塞有解得又因為,所以有方向向右，即回復(fù)力可表示為即活塞的運動是簡諧運動。專題07機械振動與機械波考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點7機械振動與機械波2025年河北卷9；2023年河北卷11；2021年河北卷17；2024年河北卷6；新課標要求機械振動部分包括通過實驗認識簡諧運動特征、能用公式和圖像描述簡諧運動、探究單擺周期與擺長的定量關(guān)系、會用單擺測量重力加速度、認識受迫振動特點及共振條件應(yīng)用等。機械波部分則包括認識波的特征、區(qū)別橫縱波、理解波速波長頻率關(guān)系、知道波的反射折射現(xiàn)象、了解干涉衍射現(xiàn)象、認識多普勒效應(yīng)等。河北省機械振動與機械波的命題將貼近實際應(yīng)用的模型設(shè)計新情境問題，突出振動與波的圖像綜合、實際應(yīng)用建模及多解問題。考點07機械振動與機械波1.(2025·河北卷·9)如圖，截面為等腰三角形的光滑斜面體固定在水平地面上，兩個相同的小物塊通過不可伸長的細繩跨過頂端的輕質(zhì)定滑輪，靜止在斜面體兩側(cè)，細繩與斜面平行。此外，兩物塊分別用相同的輕質(zhì)彈簧與斜面體底端相連，且彈簧均處于原長。將左側(cè)小物塊沿斜面緩慢拉下一小段距離，然后松開。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，斜面傾角為，不計摩擦和空氣阻力。在兩物塊運動過程中，下列說法正確的是（）A．左側(cè)小物塊沿斜面做簡諧運動B．細繩的拉力隨左側(cè)小物塊加速度的增大而增大C．右側(cè)小物塊在最高位置的加速度與其在最低位置的加速度大小相等D．若增大，則右側(cè)小物塊從最低位置運動到最高位置所用的時間變長【答案】AC【詳析】A．對左側(cè)小物塊，設(shè)沿斜面向下的位移為x，則有此時，對右側(cè)小物塊，有聯(lián)立可得則左側(cè)小物塊受到的合外力，方向與位移方向相反，故其做簡諧運動，故A正確；B．根據(jù)以上分析，可得，繩拉力保持不變，故B錯誤；C．同理可知，右側(cè)小物塊也做簡諧運動，根據(jù)對稱性，其在最高和最低位置的加速度大小相等，故C正確；D．彈簧振子振動周期，與斜面夾角無關(guān)，故D錯誤。故選AC。2．.(2023·河北卷·11)某實驗小組利用圖裝置測量重力加速度。擺線上端固定在點，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動周期。（1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是。（多選）A．小鋼球擺動平面應(yīng)與光電門形平面垂直

B．應(yīng)在小鋼球自然下垂時測量擺線長度C．小鋼球可以換成較輕的橡膠球

D．應(yīng)無初速度、小擺角釋放小鋼球（2）組裝好裝置，用毫米刻度尺測量擺線長度，用螺旋測微器測量小鋼球直徑。螺旋測微器示數(shù)如圖，小鋼球直徑，記擺長。

（3）多次改變擺線長度，在小擺角下測得不同擺長對應(yīng)的小鋼球擺動周期，并作出圖像，如圖。根據(jù)圖線斜率可計算重力加速度（保留3位有效數(shù)字，取9.87）。（4）若將擺線長度誤認為擺長，仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù)，得到的重力加速度值將（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮緼BD20.035/20.036/20.0349.87不變【詳析】（1）[1]A．使用光電門測量時，光電門形平面與被測物體的運動方向垂直是光電門使用的基本要求，故A正確；B．測量擺線長度時，要保證繩子處于伸直狀態(tài)，故B正確；C．單擺是一個理想化模型，若采用質(zhì)量較輕的橡膠球，空氣阻力對擺球運動的影響較大，故C錯誤；D．無初速度、小擺角釋放的目的是保持擺球在豎直平面內(nèi)運動，不形成圓錐擺，且單擺只有在擺角很小的情況下才可視為簡諧運動，使用計算單擺的周期，故D正確。故選ABD。（2）[2]小鋼球直徑為（3）[3]單擺周期公式整理得由圖像知圖線的斜率解得（4）[4]若將擺線長度誤認為擺長，有則得到的圖線為仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù)，圖線斜率不變，仍為，故得到的重力加速度值不變。3．.(2021·河北卷·11)如圖，一彈簧振子沿x軸做簡諧運動，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，內(nèi)經(jīng)過的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為s，振幅為m。3．【答案】40.2【詳析】[1]根據(jù)簡諧運動對稱性可知，振子零時刻向右經(jīng)過A點，后第一次到達B點，已知振子經(jīng)過A、B兩點時的速度大小相等，則A、B兩點關(guān)于平衡位置對稱，而振動經(jīng)過了半個周期的運動，則周期為[2]從A到B經(jīng)過了半個周期的振動，路程為，而一個完整的周期路程為0.8m，為4個振幅的路程，有解得振幅為五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGE74(2024·河北卷·6)如圖，一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，輕桿一端固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端懸掛一紫外光筆，轉(zhuǎn)動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上，沿垂直于框架的方向勻速拖動感光紙，感光紙上就畫出了描述光點振動的圖像．已知輕桿在豎直面內(nèi)長,電動機轉(zhuǎn)速為．該振動的圓頻率和光點在內(nèi)通過的路程分別為（

）A． B． C． D．【答案】C【詳析】紫外光在紙上的投影做的是簡諧振動，電動機的轉(zhuǎn)速為因此角頻率周期為簡諧振動的振幅即為輕桿的長度，12.5s通過的路程為故選C。一、單選題1．（2025·河北·模擬預(yù)測）如圖所示，坐標原點O產(chǎn)生的簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，時刻開始振動，起振方向沿y軸負方向，時刻首次形成如圖所示的波形，下列說法正確的是（）A．時，簡諧波剛好傳到10m處B．質(zhì)點a做簡諧振動的周期可能為2sC．時質(zhì)點b剛好完成1次全振動D．該簡諧波的傳播速度為1m/s【答案】C【詳析】A．由題圖可知，簡諧波剛傳到10m處時，如圖所示可知，再經(jīng)過才到時刻，故時，簡諧波剛好傳到14m處，故A錯誤；BD．由A項可知，波速波長波的周期即質(zhì)點a做簡諧振動的周期為，故BD錯誤；C．剛傳到質(zhì)點b處，時刻為質(zhì)點b剛好完成第1次全振動的時刻為，故C正確。故選C。2．（2025·河北·模擬預(yù)測）將一彈簧振子豎直固定在天花板上，用外力將小球向下拉到某位置后由靜止釋放，如圖甲所示。此后小球的速度v隨著時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，取豎直向上為速度的正方向。已知小球的質(zhì)量為m，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．小球振動的周期為B．時刻，彈簧的伸長量為C．0時刻和時刻，彈簧的形變量相等D．小球動能的變化周期為【答案】D【詳析】A．由圖乙可知可得周期為故A錯誤；B．時刻，小球的加速度向下且最大，所以合力向下，此時若彈簧彈力向上，則彈簧處于拉伸狀態(tài)，有即彈簧的伸長量小于，若彈簧彈力向下，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤；C．0時刻和時刻小球的加速度大小相等，方向相反，所以合力大小相等方向相反，但合力由重力和彈簧彈力疊加而成，所以彈簧彈力大小不等，即彈簧的形變量不相等，故C錯誤；D．小球動能變化的周期為小球振動周期的一半，即小球動能變化的周期故D正確。故選D。3．（2025·河北唐山·模擬預(yù)測）如圖所示，軸上位于、處有兩個波源、，可形成兩列分別沿軸正方向和負方向傳播的簡諧橫波。時刻，波源第一次位于波峰，波源剛開始起振。已知兩個波源起振方向均沿軸正方向，波速均為，波長均為，振幅分別為、。軸上A點的位置坐標為，則（）A．時，平衡位置在處的質(zhì)點移動到位置B．波源的振動方程為C．時，平衡位置在處的質(zhì)點的位移為D．從時刻開始，內(nèi)A點走過的路程為【答案】C【詳析】A．質(zhì)點只能在平衡位置附近上下振動，不能隨波遷移，故A錯誤；B．波源S1的初相位為，周期則故B錯誤；C．時，波源S1的波峰的振動形式恰傳播到O點，波源S2的平衡位置的振動形式恰傳播到O點，O處的質(zhì)點的位移為10cm，故C正確；D．右側(cè)波先傳到的位置，振動半個周期后，即通過路程為40cm后，左側(cè)波傳到的位置，此時兩列波在該點疊加位移為零，然后兩列波在該點振動個周期，故14s內(nèi)A點走過的路程大于20cm，故D錯誤。故選C。4．（2025·河北·模擬預(yù)測）某同學(xué)在操場研究波的疊加。在間距為17m的甲、乙兩點放置相同的揚聲器，兩揚聲器連接頻率為170Hz的同一聲源。該同學(xué)沿與甲、乙連線平行且相距較近的直線ab單方向行走，在走動過程中因位置變化聽到的聲音時強時弱。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，則該同學(xué)在移動過程中，聽到聲音加強的點的個數(shù)最多為（）A．13 B．15 C．17 D．19【答案】C【詳析】由題可得聲音的波長為m=2.0m運動過程中，軌跡上某點到甲、乙距離之差等于波長整數(shù)倍的均為振動加強點，即（n=0，1，2，3……）其中距離差最大值接近17m，則有解得所以有n=0，1，…，8，根據(jù)對稱性，共有17個加強點。故選C。5．（2024·河北衡水·一模）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波長不小于8cm。P和M是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=4cm處的兩個質(zhì)點。t=0時P的位移為，M處于平衡位置，此時兩質(zhì)點均向y軸正方向振動；時，質(zhì)點P第一次到達波峰位置，時，質(zhì)點M第一次到達波峰位置。下列說法正確的是（）A．簡諧波的波速為v=0.8m/s，波長為λ=0.24mB．質(zhì)點P的振幅為C．質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式D．質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式【答案】C【詳析】A．設(shè)簡諧波的周期為T。因質(zhì)點M在0到內(nèi)，由平衡位置第一次到達最大位移處，則有可得T=3s根據(jù)題意，該波沿軸正向傳播，且PM之間的距離小于半個波長，則波峰由P傳播到M所用時間為波速為波長為λ=vT=0.08×3m=0.24m選項A錯誤；B．因可知可得A=10cm選項B錯誤；CD．設(shè)質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式當t=0時可知則質(zhì)點P的位移隨時間變化的關(guān)系式選項C正確，D錯誤。故選C。6．（2025·河北邢臺·三模）波源處于坐標原點的一機械波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點P的坐標為，質(zhì)點Q的坐標為，質(zhì)點P、Q的振動圖像分別如圖（a）（b）所示，時刻，質(zhì)點P、Q間只有一個波峰，下列說法正確的是（）A．該機械波的波長為12mB．該機械波的波速是3m/sC．時，質(zhì)點P在平衡位置向上振動D．該機械波在0~5s時間內(nèi)傳播的距離是5m【答案】D【詳析】AB．由振動圖像可知周期為，由于Q、P兩個質(zhì)點振動方向相反，且質(zhì)點P、Q間只有一個波峰，則可知兩者間距離滿足解得波長為則波速為故AB錯誤；C．在時質(zhì)點P的振動與時相同，由質(zhì)點P的振動圖像可看出，質(zhì)點P在平衡位置向下振動，故C錯誤；D．該機械波在0~5s時間內(nèi)傳播的距離為故D正確。故選D。7．（2025·河北唐山·二模）如圖所示，波浪發(fā)電機是一種將海洋波浪的動能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，由浮標和固定浮標的長錨鏈組成，浮標隨波浪上下運動驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。波浪可視為簡諧波，某時刻浮標A、B均處于同一列波的波峰且兩浮標間有兩個波谷，經(jīng)過1s時間，浮標A第一次到達波谷。已知兩個浮標A、B相距20m，則波浪的波速為（）A． B． C． D．【答案】A【詳析】ABCD．已知經(jīng)過1s時間，浮標A第一次到達波谷，則波傳播的周期s，又知某時刻浮標A、B均處于同一列波的波峰且兩浮標間有兩個波谷，且兩個浮標A、B相距20m，則，則。故選A。二、多選題8．（2025·河北秦皇島·模擬預(yù)測）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻，該波傳播到x軸上的質(zhì)點B處，質(zhì)點A在y軸負方向最大位移處。在t=0.2s時，質(zhì)點A恰好第一次到達y軸正方向最大位移處，則（）A．該波的周期為0.4s B．t=0.8s時，質(zhì)點B在平衡位置處且向y軸負方向運動C．該波的波速等于4m/s D．該波的振幅為4cm【答案】AC【詳析】A．由題意可知，t=0時刻質(zhì)點A在y軸負方向最大位移處，t=0.2s時質(zhì)點A恰第一次到達y軸正方向最大位移處，即可得，故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，t=0時B向y軸正方向運動，t=0.8s時，即兩個周期后，質(zhì)點B仍在平衡位置處且向y軸正方向運動，故B錯誤；C．由題圖可得故波速，故C正確；D．由題圖可知該波中質(zhì)點的振幅為2cm，故D錯誤。故選AC。9．（2025·河北·三模）波源分別位于軸上和處，同時起振產(chǎn)生的兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸相向傳播，某時刻形成如圖所示的波形。下列說法正確的是（）A．兩列簡諧橫波的頻率相同，波長均為B．波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為C．平衡位置在處的質(zhì)點為振動減弱點D．平衡位置在處的質(zhì)點為振動減弱點【答案】AD【詳析】AB．由圖像可知兩列簡諧橫波在軸上的間疊加，波長均為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，波源產(chǎn)生的簡諧橫波的振幅為，在同一介質(zhì)中波速相同，由于兩列簡諧橫波的波長也相同，故兩列簡諧橫波的頻率相同，故A正確，B錯誤；CD．由圖像可知，在平衡位置處和平衡位置處的質(zhì)點的振動方向向上，可判斷兩波源的起振方向均向上，平衡位置處的質(zhì)點的波程差為0，該點為振動加強點，平衡位置處的質(zhì)點波程差為該點為振動減弱點，故C錯誤，D正確。故選AD。10．（2025·河北張家口·三模）一簡諧橫波在時刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點的橫坐標分別為、，質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系為，則下列說法正確的是（）A．該簡諧波的波長為15mB．該簡諧波沿軸正方向傳播C．該簡諧波的波速是10m/sD．質(zhì)點的振動方程為【答案】CD【詳析】A．由諧橫波在時刻的波形圖可知，該簡諧波的波長為20m，故A錯誤；B．由質(zhì)點位移隨時間變化的關(guān)系式可得故得簡諧波的周期當時，即時刻，Q點向上振動，根據(jù)“上下坡法”可得，該波沿x軸負方向傳播，故B錯誤；C．簡諧波的波速，故C正確；D．設(shè)波向左傳播時，P點相位比Q點相位落后P點比Q點滯后振動的時間由聯(lián)立易得故質(zhì)點P的振動方程可表達為，故D正確；故選CD。11．（2025·河北保定·二模）A、B兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向、x軸負方向傳播，波速均為，兩個波源的平衡位置分別位于和處，波源的振幅均為5cm。t=0時刻兩列波的圖像如圖所示，此時平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動，下列說法正確的是（）A．這兩列波的頻率均為2HzB．時，質(zhì)點P的位移為10cmC．0~4s時間內(nèi)，質(zhì)點P經(jīng)過的路程為60cmD．時，質(zhì)點P在平衡位置且沿y軸正方向運動【答案】BD【詳析】A．由題圖可知，兩列簡諧橫波的波長相等，均為，波速為，則兩波的周期為故兩列波的頻率為B．在t=3.5s時，波傳播的距離可知此時向左傳播的波的波峰傳至P點，而向右傳播的波經(jīng)3.5s振動了，即波峰也傳至P點，由波的疊加原理可知，P點的位移為10cm，B正確；C．在0~4s時間內(nèi)，可知向左傳播的波傳至P點經(jīng)歷的時間PQ共同振動加強的時間故0~4s時間內(nèi)，質(zhì)點P經(jīng)過的路程為C錯誤；D．將波形向右平移半個周期，根據(jù)“上、下坡”法可知，此時質(zhì)點P在平衡位置且沿y軸正方向運動，D正確。故選BD。12．（2025·河北張家口·二模）一列沿軸傳播的簡諧橫波在時的波形圖如圖甲所示，此時質(zhì)點的位移，質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．該波沿軸正方向傳播B．該波的波速為C．質(zhì)點的平衡位置位于D．再經(jīng)過，質(zhì)點到達正向最大位移處【答案