押第4题 机械振动和机械波-备战2023年高考物理临考题号押题（云南，安徽，黑龙江，山西，吉林五省通用）

押云南，安徽，黑龙江，山西，吉林五省卷第4题 机械振动和机械波 在新高考中该模块变为必考内容，该模块主考点均为机械波图像问题。受迫振动与共振等知识点，可结合生产生活实际问题进行考查，符合命题趋势，应同样重视。该模块主要考点如下表： 考点 细分 机械振动 机械振动的受力、运动特征 振动图像 受迫振动与共振 机械波 机械波的形成及特点 波长、周期、频率、波速关系 波形图与振动图的结合 机械波时间、空间多解性问题 波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应 一、机械振动 1．简谐运动 (1)简谐运动的位移 位移随时间按正弦规律变化，表达式：x＝Asin (ωt＋φ0)． (2)简谐运动具有对称性和周期性 ①位移x、回复力F、加速度a、速度v都随时间按“正弦”或“余弦”规律变化，它们的周期均相同； ②振动质点来回通过相同的两点间所用时间相等； ③振动质点关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、动能Ek、势能Ep的大小均相等，其中F、a与x方向相反，v与x的方向可能相同也可能相反． 2．单摆 (1)单摆是一种理想化模型． (2)单摆的周期公式T＝2π，周期与质量m、振幅A无关． 3．共振：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅最大． 二、机械波 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相同． (2)介质中各质点在平衡位置附近振动，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)在波的传播方向上，平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)的质点，振动步调总相同；平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)的质点，振动步调总相反． 2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法 (1)“上下坡”法； (2)“同侧”法； (3)“微平移”法． 3．波长、波速和频率的关系 (1)v＝λf或v＝. (2)波速v: 由介质本身的性质决定． (3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率． 4．波的多解问题 (1)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿正向或负向传播． (2)波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目出现多解的可能． 5．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(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)；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＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝nλ(n＝0,1，2，…)． (2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅为两波振幅的和A1＋A2. 三、振动图像与波的图像的综合应用 巧解波的图像与振动图像综合问题的基本方法 1．（2022·山东·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022·浙江·统考高考真题）位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B．时，波源的位移为正 C．时，质点a沿y轴负方向振动 D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m 3．（2019·全国·高考真题）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点．图（b）表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．质点Q的振动图像与图（b）相同 B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示 E．在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大 4．（2019·天津·高考真题）一列简谐横波沿轴传播，已知轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（    ） A． B． C． D． 5．（2018·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是（　　） A．波速为0.40m/s B．波长为0.08m C．x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷 D．x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷 E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为