专题一 第4讲 振动与波（教参）-2022高考物理【优化探究】二轮专题复习（新教材新高考）

第4讲　振动与波 授课提示：对应学生用书第20页 1．(多选)(2021·山东卷)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2 s时的波形图，虚线为t2＝5 s时的波形图。以下关于平衡位置在O点处质点的振动图像，可能正确的是(　　) 解析：若波沿x轴正方向传播，由图像可知，nT＋T＝3 s，当n＝0时，T＝4 s，且t＝2 s时原点处的质点在平衡位置且正向y轴正方向运动，故B错误，A正确；若波沿x轴负方向传播，由图像可知，nT＋＝3 s，当n＝0时，T＝12 s，且t＝2 s时原点处的质点在平衡位置且正向y轴负方向运动，故D错误，C正确。 答案：AC 2．(2021·浙江1月选考)两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12 s，下列说法正确的是(　　) A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m 解析：简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48 m，选项A错误；从波形1到波形5经历的时间为T，则T＝4×0.12 s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96 s，选项B错误；绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，选项C错误；A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为(2n＋1)和(2n－1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是＝λ＝0.48 m，选项D正确。 答案：D 3．(2020·山东卷)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x＝λ处质点的振动方程为y＝Acos(t)，则t＝T时刻的波形图正确的是(　　) 解析：由题意知，t＝0时，x＝λ处的质点位于波峰(y＝A)，则x＝0处质点恰位于y＝0的平衡位置，其波形如图中实线所示。经t＝T时，x＝0处质点恰振动到最低点，其波形如图中虚线所示，比较可知选项D正确。 答案：D 4．(2020·天津卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示。t＝时(　　) A．质点a速度方向沿y轴负方向 B．质点b沿x轴正方向迁移了1 m C．质点c的加速度为零 D．质点d的位移为－5 cm 解析：t＝时，此列简谐横波的波形如图所示。质点a正在经过平衡位置、速度方向沿y轴正方向，A错误；波传播过程中，质点只能在平衡位置振动，不会随波迁移，B错误；质点c正在经过平衡位置，位移x＝0，加速度a＝0，C正确；质点d的位移为5 cm，D错误。 答案：C 本讲多以振动图像和波的图像为载体，综合考查机械振动和机械波。机械振动和机械波的考查常以振动图像或波的图像展开，两者常结合在一起考查，波的形成和传播规律结合波速公式是考查的重点，有时涉及多解问题题型可能为选择题或填空题，也可能为计算题。 特别注意以下两点： (1)理解波的图像和振动图像的相互转化，根据振动图像判断振动方向，根据波的图像确定波的传播方向、传播时间等； (2)掌握结合简谐运动图像及波的图像考查波的传播的多解问题以及相干波的叠加问题等。 授课提示：对应学生用书第21页 考点一　 机械振动 1．(多选)(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 解析：由于不同树木的果实的振动固有频率不同，所以针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；根据共振的相关知识可知，随着振动器频率的增加，树干振动的幅度可能减小，不一定增大，选项B错误；打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率不一定相同，选项C错误；根据受迫振动的物体稳定后其振动频率等于驱动力的频率可知，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，选项D正确。 答案：AD 2．(2021·辽宁朝阳联考)某同学测得一单摆的摆线长为89.2 cm，摆球直径为1.6 cm，取重力加速度大小g＝10 m/s2，则此单摆在摆角小于5°时完成1次全振动的时间约为(　　) A．0.9 s　　　　　　　 　B．1.9 s C．2.8 s D．3.8 s 解析：单摆的摆长L＝l＋，由单摆的周期公式可知，T＝2π≈1.9 s，选项B正确。 答案：B 3．如图所示，一质点在A