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专题15 机械振动和机械波
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
简谐运动的特征与图像分析该知识点
考点1 简谐运
2022、2023、2024、2025 为高频考点，五年内每年均以选择题或计
动
算题形式出现。要求根据振动图像判断质
点的加速度方向及机械能变化；2025 年
考点2 单摆 2022、2024
浙江卷通过单摆模型考查等效摆长的计
算，需结合几何关系确定摆长与周期的关
考点3 外力作 系。
2021
用下的震动 单摆周期公式与实际应用单摆周期公
式是必考内容，近年命题更注重实际情境
考点4 波的形 迁移。例如，2024 年浙江卷以斜杆悬挂
2022、2024、2025
成与描述 的小球为模型，要求考生将其等效为单摆
并计算周期，涉及摆长的几何修正；
考点5 干涉与
2021、2022、2023、2024 波的图像与传播规律波的图像分析是
衍射
核心考点，五年内多次考查波的传播方
向、波长与周期的关系。
波的干涉、衍射与多普勒效应干涉条
件（频率相同、相位差恒定）和衍射现象
（障碍物尺寸与波长相近）是选择题的高
频考点。
振动与波动的综合应用近年命题趋势
注重振动图像与波动图像的结合，以及实
考点6 多普勒 际情境的跨学科应用。
2022、2023
效应 题型分布选择题：侧重基础概念，如
简谐运动的回复力特性、波的干涉条件，
分值约 3-6 分。计算题：以波的传播过
程分析为主，通常作为计算题首题，分值
8-10 分，需结合几何关系和周期性求
解。实验题：2023 年后新增实验设计，
如通过单摆测量重力加速度，考查实验原
理迁移能力。
考点01 简谐运动
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学科网（北京）股份有限公司1．（2025·浙江·1月选考）如图所示，接有恒流源的正方形线框边长√2L、质量m、电阻R，放在光滑水
平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场边界CD上一点为坐标
原点，水平向右建立Ox轴，线框中心和一条对角线始终位于Ox轴上。开关S断开，线框保持静止，不
计空气阻力。
(1)线框中心位于x=0，闭合开关S后，线框中电流大小为I，求
①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小；
L
②线框中心运动至x= 过程中，安培力做功及冲量；
2
L
③线框中心运动至x= 时，恒流源提供的电压；
2
L
(2)线框中心分别位于x=0和x= ，闭合开关S后，线框中电流大小为I，线框中心分别运动到x=L所需
2
时间分别为t 和t ，求t −t 。
1 2 1 2
2．（2024·浙江·1月选考）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水
平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上
可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．t 时刻小球向上运动 B．t 时刻光源的加速度向上
1 2
C．t 时刻小球与影子相位差为π D．t 时刻影子的位移为5A
2 3
3．（2023·浙江·1月选考）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO′，接入电阻R构成
回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始
下摆。当R=R 时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当R=2R 时，导体杆
0 0
振动图像是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A． B．
C． D．
4．（2022·浙江·6月选考）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两
弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则（
）
A．小球做简谐运动
T
B．小球动能的变化周期为
2
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T
v
D．小球的初速度为 时，其运动周期为2T
2
考点02 单摆
5．（2024·浙江·6月选考）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 30°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g=10m/s2，则（
）
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学科网（北京）股份有限公司A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
√3
C．小球平衡时，A端拉力为 N
2
D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力
6．（2022·浙江·1月选考）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近
来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中
的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
考点03 外力作用下的震动
7．（2021·浙江·1月选考）为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明
了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（ ）
A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
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学科网（北京）股份有限公司考点04 波的形成与描述
8．（2025·浙江·1月选考）如图1所示，两波源S 和S 分别位于x=0与x=12m处，以x=6m为边界，两侧为
1 2
不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。t=0.1s时x=4m与x=6m
两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（ ）
A．t=0.15s时两列波开始相遇
B．在6m
