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增分微课4 有关振动、波动的新高考命题
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应用示例
题组演练
备用习题
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有关振动、波动的新高考命题要么就是相关生产生活中的物理场景，要么
就是结合数学模型来考查有关振动和波动知识点的，例如圆振动模型可以
将质点的运动随时间不均匀的问题转化为质点绕圆心匀速转动的问题，进
而方便解决机械波中的波动与振动问题.
例1 [2025·广东深圳二模] 如图甲所示，某阻尼器重达一千吨，有效抵御
了大风对建筑的影响.该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图乙
所示.关于阻尼器的说法正确的是( )
A.振动周期越来越小 B. 时的动能为零
C.时沿轴负方向运动 D.时加速度沿 轴负方向
√
[解析] 由题图乙可知，振动周期不变，故A错误； 时正好经过平衡
位置，速度最大，动能最大，故B错误；时沿 轴正方向运动，故C
错误；由题图乙可知， 时位移达到正向最大，则加速度最大，方
向沿 轴负方向，故D正确.
例2 [2025·湖南长沙模拟] 一只蜜蜂在平静湖面边上的浅水中振翅，在水
面激起的波纹(部分)如图所示.蜜蜂翅膀与水面接触点为、，轴与 中
垂线重合，与、两点距离差为的 点附近区域水面较为平静.已知
蜜蜂每秒钟振动翅膀200次，则该水波( )
A.波速约为
B.经过直径 的石头会发生明显衍射现象
C.中垂线上两波纹间的距离为
D.中垂线上两波纹间的中点较为平静
√
[解析] 根据题意可知 点为振动减弱点，满足
，则波长 ，波的
频率为，则波速为，代入数据解得波速为 ，
故A正确；衍射是波特有的性质，在障碍物小于波长时会有明显衍射现
象，大于，经过直径 的石头时不会
有明显的衍射现象，但有衍射现象，故B错误；由A
选项分析可知波长为 ，由几何关系可知，
中垂线上两波纹间的距离大于波长，即中垂线上两
波纹间的距离大于 ，故C错误；中垂线上各
点到、 两点的距离相等，故中垂线上各点都是加强点，故D错误.
例3 某同学设计了一个声波检测器：如图甲所示，由相互插接的两条圆弧
管道组成半径为的圆形，管道直径远远小于 .当声波从入口进入后分为
上下两路传播，并在出口处汇合.某次测试时，先调节上下路径相等如图
甲所示，并保持入口声波强度不变，当顺时针方向旋转右侧出口管道
(弧度制)后(如图乙所示)，探测到声波强度第一次达到最弱，假设声波波
速为 ，则( )
A.该同学设计的声波检测器根据的是波的衍射原理
B.若由图甲逆时针旋转右侧出口管道 角度时，探测到的声波强度最强
C.可以求出该声波的波长为
D.可以求出该声波的频率为
√
[解析] 该检测器是利用声波干涉原理设计的，A错误；若由题图甲逆时针
旋转右侧出口管道 角度时，探测到的声波强度依然是最弱，B错误；由
于顺时针方向旋转右侧出口管道 ，探测到声波强度第一次达到最弱，故
两列波的波程差 ，根据波的干涉原理则有 ，联立解得
，C错误；根据波长、频率、波速的关系 ，解得该列波的
频率 ，D正确.
1.[2025·陕西咸阳模拟] 近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图
是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相
同、相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用.某一噪
声信号的振动方程为 ，下列说法正确的是( )
A.悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的
B.抵消声波的频率应为
C.抵消声波的振幅为
D.降噪过程应用的是声波的叠加原理
√
[解析] 如果影响了人们的学习和休息，即使是悦耳的音乐也是噪声，故A
错误；抵消声波频率应为 ，故B错误；降噪声波
与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，相互叠加后波的振幅变为零，
降噪声波的振幅为 ，故C错误；降噪过程应用的是声波的叠加原理，故D
正确.
2.(多选)轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震
器组成的支持系统．某型号轿车的“车身悬挂系统”的固
有周期是 ，这辆轿车匀速通过某路口的条状减速带，
A.当轿车以的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为
B.轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小可能相同
C.当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
D.轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为 ，该车经过减速带过程
中，下列说法正确的是( )
√
√
[解析] 当轿车以 的速度通过减速带时，车身上下振动的周期为
，则车身上下振动的频率为 ，故A错误；车身上
下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，
所以当轿车通过减速带的速度大小不同时，车身上下振动的幅度大小可能
相同，故B正确，D错误；当轿车以 的速度通过减速带时，车身
上下振动的频率为 ，车身系统的固有
频率为，此时 ，所以车身发生共振，
颠簸得最剧烈,故C正确.
3.[2025·山西实验中学模拟] 如图所示的装置为秒摆，已知重力加速度为 ，
若某处 ，下列说法正确的是( )
A.此单摆的摆长为
B.若让此单摆在匀速运动的车厢内摆动，则周期变
为
C.若把此单摆移动到月球表面，其周期为 ，则
月球表面的重力加速度为
D.若把此单摆放置在加速度方向竖直向上、大小为
的电梯内，摆动周期变为
√
[解析] 秒摆的周期为，由，结合 综合可
得 ，A错误；若让此单摆在匀速运动的车厢内摆动，重力加速度
及摆长均未改变，则周期仍为 ，B错误；若把此单摆移动到月球表
面，由，可得 ，C错误；若把此单摆放置在加
速度向上、大小为 的电梯内，由牛顿第二定律有
，可得 ，等效重力加速度为
，则有 ，D正确.
1.我国成功进行了多次高超音速导弹试验，目的是保持强大的威慑能力，
有效遏制战争、保护自身安全.假设频率一定的点波源随导弹以超音速做
匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆
形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，下列图中正确的是( )
A. B. C. D.
√
[解析] A图表示波源静止，波面以声波的速度向外传播，A错误；B图表
示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动的速度小于声波的速度，B
错误；C图表示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动的速度等于声
波的速度，C错误；D图表示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动
的速度大于声波的速度，D正确.
2.如图所示是一单摆装置，悬点 正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡
位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化.现使摆球做
小幅度摆动，为摆动中的最低点，选项中给出了摆球从右边最高点 至
左边最高点 的运动过程的频闪照片(悬点和小钉未被拍入).已知每相邻两
次闪光的时间间隔相等，则可能正确的频闪照片是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 根据单摆周期公式，因摆球在 点右方时的摆长较长，则
周期较大，则从点到点摆动 的时间较长，因相邻两照片的时间间隔相
同，则在、两点之间小球的位置分布比、 两点之间小球的位置分布
密集，因小球越偏离最低点摆动速度越小，则摆球位置分布越密集，可知
正确的频闪照片可能是B.
3.如图所示，左边为竖直弹簧振动系
统，振子连接一根水平很长的软绳，
沿绳方向取轴，振子从平衡位置
以某一初速度向 端开始运动，经
A.此绳的周期为
B.绳上各质点都沿 轴方向运动，因此绳波为横波
C.绳上产生的波的传播速度决定于弹簧振子振动的频率
D.若振子振动频率为，则绳波波长为
，绳在 处的质点始振动，则下列说法正确的是( )
√
[解析] 由题意可知 ，由于不知波长，所以无
法求出周期，故A错误；绳上各质点只会在各自平衡位置上下振动，并不
会沿绳运动，故B错误；波在介质中的传播速度取决于介质，与波源频率
无关，故C错误；由公式可得 ，故D正确.
应用示例
例1.D 例2.A 例3.D
题组演练
1.D 2.BC 3.D
备用习题
1.D 2.B 3.D增分微课4　有关振动、波动的新高考命题热点
【应用示例】
例1　D　[解析] 由题图乙可知,振动周期不变,故A错误;t=4 s时正好经过平衡位置,速度最大,动能最大,故B错误;t=8 s时沿x轴正方向运动,故C错误;由题图乙可知,t=10 s时位移达到正向最大,则加速度最大,方向沿x轴负方向,故D正确.
例2　A　[解析] 根据题意可知C点为振动减弱点,满足rBC-rAC=6λ-λ=λ=9 mm,则波长λ= mm=3.6 mm,波的频率为f=200 Hz,则波速为v=λf,代入数据解得波速为v=0.72 m/s,故A正确;衍射是波特有的性质,在障碍物小于波长时会有明显衍射现象,9 cm大于3.6 mm,经过直径9 cm的石头时不会有明显的衍射现象,但有衍射现象,故B错误;由A选项分析可知波长为λ=3.6 mm,由几何关系可知,中垂线上两波纹间的距离大于波长,即中垂线上两波纹间的距离大于3.6 mm,故C错误;中垂线上各点到A、B两点的距离相等,故中垂线上各点都是加强点,故D错误.
例3　D　[解析] 该检测器是利用声波干涉原理设计的,A错误;若由题图甲逆时针旋转右侧出口管道θ角度时,探测到的声波强度依然是最弱,B错误;由于顺时针方向旋转右侧出口管道θ,探测到声波强度第一次达到最弱,故两列波的波程差Δx=2Rθ,根据波的干涉原理则有Δx=λ,联立解得λ=4Rθ,C错误;根据波长、频率、波速的关系v=λf,解得该列波的频率f==,D正确.
【题组演练】
1.D　[解析] 如果影响了人们的学习和休息,即使是悦耳的音乐也是噪声,故A错误;抵消声波频率应为f== Hz=50 Hz,故B错误;降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同,相互叠加后波的振幅变为零,降噪声波的振幅为A,故C错误;降噪过程应用的是声波的叠加原理,故D正确.
2.BC　[解析] 当轿车以30 km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的周期为T== s,则车身上下振动的频率为f== Hz,故A错误;车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近,车身上下振动的幅度越大,所以当轿车通过减速带的速度大小不同时,车身上下振动的幅度大小可能相同,故B正确,D错误;当轿车以7.2 km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为f'===2 Hz,车身系统的固有频率为f0==2 Hz,此时f'=f0,所以车身发生共振,颠簸得最剧烈,故C正确.
3.D　[解析] 秒摆的周期为T1=2 s,由T1=2,结合g=π2 m·s-2综合可得L=1 m,A错误;若让此单摆在匀速运动的车厢内摆动,重力加速度及摆长均未改变,则周期仍为T1=2 s,B错误;若把此单摆移动到月球表面,由T月=2=2 s,可得g月=,C错误;若把此单摆放置在加速度向上、大小为3g的电梯内,由牛顿第二定律有F-mg=3mg,可得F=4mg,等效重力加速度为g'==4g,则有T'=2=1 s,D正确.有关振动、波动的新高考命题要么就是相关生产生活中的物理场景,要么就是结合数学模型来考查有关振动和波动知识点的,例如圆振动模型可以将质点的运动随时间不均匀的问题转化为质点绕圆心匀速转动的问题,进而方便解决机械波中的波动与振动问题.
例1　[2025·广东深圳二模] 如图甲所示,某阻尼器重达一千吨,有效抵御了大风对建筑的影响.该阻尼器沿水平方向做阻尼振动,振动图像如图乙所示.关于阻尼器的说法正确的是 (　)
A.振动周期越来越小
B.t=4 s时的动能为零
C.t=8 s时沿x轴负方向运动
D.t=10 s时加速度沿x轴负方向
[反思感悟]
例2　[2025·湖南长沙模拟] 一只蜜蜂在平静湖面边上的浅水中振翅,在水面激起的波纹(部分)如图所示.蜜蜂翅膀与水面接触点为A、B,y轴与AB中垂线重合,与A、B两点距离差为9 mm的C点附近区域水面较为平静.已知蜜蜂每秒钟振动翅膀200次,则该水波 (　)
A.波速约为0.72 m/s
B.经过直径9 cm的石头会发生明显衍射现象
C.中垂线上两波纹间的距离为3.6 mm
D.中垂线上两波纹间的中点较为平静
[反思感悟]
例3　某同学设计了一个声波检测器:如图甲所示,由相互插接的两条圆弧管道组成半径为R的圆形,管道直径远远小于 R.当声波从入口进入后分为上下两路传播,并在出口处汇合.某次测试时,先调节上下路径相等如图甲所示,并保持入口声波强度不变,当顺时针方向旋转右侧出口管道θ(弧度制)后(如图乙所示),探测到声波强度第一次达到最弱,假设声波波速为 v,则 (　)
A.该同学设计的声波检测器根据的是波的衍射原理
B.若由图甲逆时针旋转右侧出口管道θ角度时,探测到的声波强度最强
C.可以求出该声波的波长为2R
D.可以求出该声波的频率为
1.[2025·陕西咸阳模拟] 近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点,如图是主动降噪耳机,主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波,从而起到抵消噪声的作用.某一噪声信号的振动方程为y=Asin ,下列说法正确的是 (　)
A.悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的
B.抵消声波的频率应为100 Hz
C.抵消声波的振幅为2A
D.降噪过程应用的是声波的叠加原理
2.(多选)轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统.某型号轿车的“车身悬挂系统”的固有周期是0.5 s,这辆轿车匀速通过某路口的条状减速带,如图所示,已知相邻两条减速带间的距离为1.0 m,该车经过减速带过程中,下列说法正确的是 (　)
A.当轿车以30 km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为2 Hz
B.轿车通过减速带的速度大小不同,车身上下振动的幅度大小可能相同
C.当轿车以7.2 km/h的速度通过减速带时,车身上下颠簸得最剧烈
D.轿车通过减速带的速度越大,车身上下颠簸得越剧烈
3.[2025·山西实验中学模拟] 如图所示的装置为秒摆,已知重力加速度为g,若某处g=π2 m·s-2,下列说法正确的是 (　)
A.此单摆的摆长为0.5 m
B.若让此单摆在匀速运动的车厢内摆动,则周期变为1 s
C.若把此单摆移动到月球表面,其周期为2 s,则月球表面的重力加速度为
D.若把此单摆放置在加速度方向竖直向上、大小为3g的电梯内,摆动周期变为1 s

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