专题16　机械振动和机械波、LC振荡和电磁波——2025年高考二轮复习知识与题型（全国通用）

中小学教育资源及组卷应用平台 专题16　机械振动和机械波、LC振荡和电磁波 1.机械振动与机械波 2.波的叠加规律 (1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋，两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ。 (2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大。 3.分析简谐运动的技巧 (1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。 (2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。 4.波的传播问题中四个问题 (1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。 (2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移。 (3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离。 (4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点。 题型1　机械振动 （多选）（2025 新郑市校级一模）如图甲所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距离后放手，忽略水的粘滞阻力及水面高度变化，其在水中的运动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，木筷下端的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为ρ，木筷的横截面积为S，木筷下端到水面的最小距离为h1，最大距离为h2。则（　　） A．木筷在t0～5t0时间内动能先增大后减小 B．木筷做简谐运动的振幅为 C．木筷（含铁丝）的质量为 D．木筷在0～3t0时间内运动的路程为 【解答】解：A．木筷在t0～5t0时间内由正向最大位移处运动到负向最大位移处，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故A正确； B．由简谐运动的对称性可知 h2﹣h1＝2A 解得 故B错误； C．木筷静止在平衡位置时，所受重力与浮力相等，即 解得 故C正确； D．由图像可知，木筷振动周期为T＝8t0 木筷振动方程的一般形式为 y＝Asin（ωt+φ） 其中 代入，得 t＝0时，有 结合图乙可知，木筷在0～3t0时间内运动的路程为 故D错误。 故选：AC。 （2024 绥宁县校级模拟）近年来，中国在交通、能源、通信等基础设施建设方面展现出了强大的实力和高效率。从高速铁路网的飞速发展，到大型桥梁、港口、机场的建设，再到城市地铁、高速公路的不断延伸，中国的基建项目规模宏大、技术先进，令世界瞩目。中国在基建领域的成就不仅改善了国内的基础设施条件，也为全球经济发展做出了重要贡献。如图甲所示为挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．单摆振动的周期是4s B．t＝4s时，摆球的速度最大 C．球摆开的角度增大，周期越大 D．该单摆的摆长约为16m 【解答】解：A、由图乙可知，单摆振动的周期为8s，故A错误； B、由图可知t＝4s时，摆球位于负向最大位移，摆球的速度为零，故B错误； C、根据单摆周期公式T＝2π可知，周期与球摆开的角度无关，故C错误； D、把T＝8s代入C解析中的周期公式可得，摆长为L≈16m，故D正确。 故选：D。 （2024 衡阳县二模）一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向上下振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其振动的频率约为3Hz。现在圆盘以4s的周期匀速转动带动小球上下振动。下列说法正确的是（　　） A．圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时，T形支架的瞬时速度为零 B．小球振动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒 C．小球振动达到稳定时，它振动的频率是0.25Hz ... ...