内容正文:
2023高考二轮复习二十五专题
专题七、机械振动和机械波
第一部分 织网点睛,纲举目张
一、机械振动和机械波
1.建构知识体系
2.弄明三个问题
(1)波的传播问题
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介质中各质点随波振动,但并不随波迁移。
③沿波的传播方向上波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。
(2)波的叠加问题
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)波的多解问题
由于波的周期性、波传播方向的双向性,波的传播问题易出现多解现象。
第二部分 实战训练,高考真题演练
1. (2022高考辽宁物理)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P的说法正确的是( )
A. 该时刻速度沿y轴正方向
B. 该时刻加速度沿y轴正方向
C. 此后周期内通过的路程为A
D. 此后周期内沿x轴正方向迁移为
2.(2022新高考海南卷)在同一地方,甲乙两个单摆做振幅不同的简谐运动,其振动图像如图,由此可知甲乙两个单摆的摆长之比为
A. 2׃3 B. 3׃2 C. 4׃9 D. 9׃׃4׃4
3. (2022高考上海)在同一介质中有a、b两列机械波,它们的波形如图所示,两列波的频率分别为fa和fb,波长分别为λa和λb,则( )
A. λa>λb, ,fa>fb,
B. λa>λb, ,fa<fb,
C. λa<λb, ,fa>fb,
D. λa<λb, ,fa<fb,
4. (2022高考湖北物理)如图所示,质量分别为m和2m的小物块Р和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为( )
A. B.
C. D.
5. (2022山东物理)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示。当时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. (2022高考河北)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点,坐标分别为xP = 1m,xQ = 6m。波传播到P点开始计时,该点的振动图像如图所示,则简谐波的波长为______m,经过______s,Q点第一次到达正向最大位移处。
7.(1)(2022·全国理综甲卷·34(1))(5分)一平面简谐横波以速度沿x轴正方向传播,时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移。该波的波长为_______m,频率为______。时刻,质点A_______(填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。
8(2022·高考广东物理)(6分)如图15所示,某同学握住软绳的一端周期性上下抖动,在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时,经过半个周期,绳上M处的质点将运动至__________(选填“N”“P”或“Q”)处。加快抖动,波的频率增大,波速__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
9.(2022·全国理综乙卷·34)(1) 介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源和,二者做简谐运动的振幅相等,周期均为,当过平衡位置向上运动时,也过平衡位置向上运动.若波速为,则由和发出的简谐横波的波长均为______m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点,与、平衡位置的距离均为,则两波在P点引起的振动总是相互______(填“加强”或“削弱”)的;当恰好在平衡位置向上运动时,平衡位置在P处的质点______(填“向上”或“向下”)运动。
10. (2022年1月浙江选考)两列振幅相等、波长均为、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播,若两列波均由一次全振动产生,t=0时刻的波形如图1所示,此时两列波相距,则( )
A. 时,波形如图2甲所示
B. 时,波形如图2乙所示
C. 时,波形如图2丙所示
D. 时,波形如图2丁所示
11. (2022年1月浙江选考)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