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专题15 振动和波
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近年真题对比
考向一 机械振动
考向二 机械波
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记
【命题意图】从近几年的高考试题看,此专题往往以振动图像和波动图像为主线考查机械波的形成和传播,主要涉及的知识点为波速、波长和频率(周期)的关系。题型一般为选择题,但考查振动和波的综合应用时也有计算题出现。
【考查要点】(1)波速、波长、周期(频率)之间的关系;(2)简谐运动的图像与简谐波的图像结合;(3)波的干涉与衍射现象、单摆及其周期、多普勒现象。。
【课标链接】(1)机械振动的特点和规律,其中重点振动图象及振动方程的理解和应用;(2)机械波的传播的特点,其中重点是能根据振动和波动图象分析质点的振动和波动特点,掌握波动方程的应用。
考向一 机械振动
1.(2023山东卷)如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的倍,质点经过A点时开始计时,t时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是( )
A. B. C. D.
2.(2023新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为___________mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为___________mm,则摆球的直径为___________mm。
(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角___________5°(填“大于”或“小于”)。
(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为___________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为___________s,该小组测得的重力加速度大小为___________m/s2.(结果均保留3位有效数字,π2取9.870)
考向二 机械波
3. (2023新课标卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的( )
A. 波速和波长均不同 B. 频率和波速均不同
C. 波长和周期均不同 D. 周期和频率均不同
4. (2023海南卷)下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是5s B. 该波的波速是3m/s
C. 4s时P质点向上振动 D. 4s时Q质点向上振动
。
5. (2023湖北卷)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为,振幅为。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
6.(2023浙江1月卷)主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并产生相应的抵消声波.,某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示,取得最好降噪效果的抵消声波(声音在空气中的传播速度为)( )
A.振幅为2A B.频率为
C.波长应为的奇数倍 D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
7. (2023浙江6月卷)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )
A. 声波的波长 B. 声波的波长
C. 两声波的振幅之比为 D. 两声波的振幅之比为
8. (2023湖南卷)如图(a),在均匀介质中有和四点,其中三点位于同一直线上,垂直.时,位于处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面垂直,已知波长为.下列说法正确的是( )
A. 这三列波的波速均为
B. 时,处的质点开始振动
C. 时,处的质点向轴负方向运动
D. 时,处的质点与平衡位置的距离是
9. (2023全国乙卷)一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 波速为