2015-2024年十年高考物理真题分类汇编专题16 机械振动 （全国通用）（解析版）.docx

2015-2024年十年高考真题汇编

PAGE

PAGE1

专题16机械振动

考点

十年考情（2015-2024）

命题趋势

考点机械振动

（10年10考）

2024·湖南·高考真题、2024·广西·高考真题、2024·海南·高考真题、2024·北京·高考真题、2024·甘肃·高考真题、2024·浙江·高考真题、2024·河北·高考真题、2024·辽宁·高考真题、2024·福建·高考真题、2024·浙江·高考真题、2023·浙江·高考真题、2023·山东·高考真题、2023·湖南·高考真题、2022·海南·高考真题、2022·浙江·高考真题、2022·浙江·高考真题、2022·湖南·高考真题、2021·江苏·高考真题、2021·浙江·高考真题、2021·广东·高考真题、2021·河北·高考真题、2020·海南·高考真题、2020·上海·高考真题、2020·全国·高考真题、2019·全国·高考真题、2019·江苏·高考真题、2019·全国·高考真题、2018·天津·高考真题、2017·北京·高考真题、2017·上海·高考真题、2016·海南·高考真题、2015·山东·高考真题

命题分析：高考对本专题的考查以图像为主，重点是简谐运动的特点、振动和波动图像、波的传播、波的叠加、波速的计算、波的多解问题以及用单摆测定重力加速度等．

趋势分析：预计今后的高考对本专题的考查仍会以定性分析或简单的定量计算为主，难度中等，要多注意本专题中与实际生活相联系的题目．

考点01机械振动

一、单选题

1．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．时，弹簧弹力为0

B．时，手机位于平衡位置上方

C．从至，手机的动能增大

D．a随t变化的关系式为

【答案】D

【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为

A错误；

B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误；

C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误；

D．由题图乙知

则角频率

则a随t变化的关系式为

D正确。

故选D。

2．（2024·甘肃·高考真题）如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（）

A．摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B．摆长为2.5m，起始时刻速度为零

C．摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D．摆长为2.5m，A、B点的速度相同

【答案】C

【详解】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为

x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。

综上所述，可知C正确，故选C。

3．（2024·浙江·高考真题）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，则（）

A．摆角变小，周期变大

B．小球摆动周期约为2s

C．小球平衡时，A端拉力为N

D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力

【答案】B

【详解】A．根据单摆的周期公式T=2πLg可知周期与摆角无关，故

CD．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

解得

故CD错误；

B．根据几何知识可知摆长为

故周期为

故B正确。

故选B。

4．（2024·河北·高考真题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（????）

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动，电动机的转速为

因此角频率

周期为

简谐振动的振幅即为轻杆的长度，12.5s通过的路程为

故选C。

5．（2024·辽宁·高考真题）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为ρ1和ρ2，地球半径是该天体半径的n倍。

A． B． C． D．

【答案】C

【详解】设地球表面的重力加速度为，某球体天体表面的重力加