2025年高考物理人教版一轮复习出题趋势考点分析与典型真题29 机械振动 机械波（解析版）.doc

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考点29机械振动机械波

专题

知识内容

考试要求

必考

加试

机械振动

简谐运动

b

简谐运动的描述

c

简谐运动的回复力和能量

b

单摆

c

外力作用下的振动

b

机械波

波的形成和传播

b

波的图像

b

波长频率和波速

c

波的衍射和干涉

b

多普勒效应

b

惠更斯原理

b

1.从题型上看，一般第(1)问为选择题或填空题，难度偏小，第(2)为计算题，难度中等.

2.考查知识点主要有：简谐运动的图象、波的图象以及波的传播规律，等.

3.从整体命题趋势上看，仍将以图象为重点考查振动和波动问题，题目的情景可能向着贴近生活的方向发展.

考向一简谐运动的规律

(多选)(2023·江西月考)关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是()

A.简谐运动是匀变速运动

B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量

C.位移减小时，加速度减小，速度增大

D.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

E.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同

答案BCE

解析简谐运动受到的回复力是变力，所以简谐运动不是匀变速运动，A错误；周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，B正确；当位移减小时，回复力减小，则加速度减小，物体向平衡位置运动，速度增大，故C正确；回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反；物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故D错误，E正确.

【名师点睛】(1)做简谐运动的质点处于平衡位置时，位移、回复力、加速度都为零，而速度为最大值。

(2)简谐运动的速度、时间、位移和加速度等物理量具有一定的对称性。要善于利用这种对称性分析问题。

1．(多选)(2023·鞍山模拟)一弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为()

A．0.53s B．1.4sC．1.6s

D．2s E．3s

【答案】BDE

【解析】ACD．由题知，弹簧振子的运动可分两种情况讨论，第1种情况如图甲所示，设O为平衡位置，OB(OC)代表振幅，弹簧振子从点O到点C所需时间为eq\f(T,4)，因为简谐运动具有对称性，所以弹簧振子从点M到点C和从点C到点M所用时间相等，故eq\f(T,4)＝0.3s＋eq\f(0.2s,2)＝0.4s，解得T＝1.6s；第2种情况如图乙所示，若弹簧振子一开始从平衡位置向点B运动，设点M′与点M关于点O对称，则弹簧振子从点M′经过点B到点M′所用的时间与弹簧振子从点M经过点C到点M所需时间相等，即0.2s，弹簧振子从点O到点M′、从点M′到点O及从点O到点M所需时间相等，为eq\f(0.3s－0.2s,3)＝eq\f(1,30)s，故周期为T＝0.5s＋eq\f(1,30)s≈0.53s，所以周期不可能为选项B、D、E。

2．一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，如图1所示，再继续运动，又经过4s第二次经过M点，则再经过多长时间第三次经过M点()

图1

A.7s B.14s

C.16s D.eq\f(10,3)s

答案C

解析由题意可知质点第一次经过M点的运动方向向右，简谐运动的周期T＝4×(3＋2)s＝20s，则第三次经过M点的时间为t＝(20－4)s＝16s，故C选项正确.

考向二简谐运动图像的理解和应用

（2023年湖州市联考）(多选)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知()

A．振子的振动周期等于2t1

B．在t＝0时刻，振子的位置在a点

C．在t＝t1时刻，振子的速度为零

D．在t＝t1时刻，振子的速度最大

E．从t1到t2，振子正从O点向b点运动

【参考答案】ADE

【详细解析】弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象可以看出振子的振动周期为2t1，选项A正确；在t＝0时刻，振子的位移为零，所以振子应该在平衡位置O，选项B错误；在t＝t1时刻，振子在平衡位置O，该时刻振子速度最大，选项C错误，D正确；从t1到t2，振子的位移方向沿正方向且在增加，所以振子正从O点向b点运动，选项E正确。

【名师点睛】求解简谐运动问题时，要紧紧抓住一个模型——水平方向振动的弹簧振子，熟练掌握振