第8章 机械振动和机械波-【十年高考】备战2024年高考物理真题分类解析与应试策略（Word版）

　　　　 第八章　机械振动和机械波 考点 2014~2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 合计 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 57.简谐运动的表达式及图像 0 5 1 1 0 2 0 3 0 3 0 1 1 15 58.波的传播与图像 8 11 0 2 1 2 1 4 1 4 2 1 13 24 59.波的图像与振动图像的关联应用 4 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 7 7 60.波的衍射、干涉和多普勒效应 1 3 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 3 3 61.实验:用单摆测量重力加速度的大小 0 2 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 2 3 命题分析与备考建议 1.命题热度:本章属于选择性热点内容,10年来,从命题频次上看,全国卷10年26考,地方卷52考。 2.考查方向:机械振动和波属于高考考查的选择性热点,重点考查波的传播、波的图像和振动与波动的关系,既有选择题、填空题、又有计算题。 3.明智备考:复习本章时,要弄清的具体内容主要包括以下几个方面:①简谐运动;②振动图像和波动图像以及关系、波的传播规律等;③机械波的波长、波速和频率(周期)的关系;④单摆;⑤掌握简谐运动图像问题的两种分析方法;掌握波形图像与振动图像关联问题的处理方法等。 第1节　机械振动 考点57简谐运动的表达式及图像　 1.(2022·湖南,16(1),5分,难度★★★)(多选)下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动;与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图甲所示。以木棒所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图乙所示。已知河水密度为ρ,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是　　　　(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)。  甲 乙 A.x从0.05 m到0.15 m的过程中,木棒的动能先增大后减小 B.x从0.21 m到0.25 m的过程中,木棒加速度方向竖直向下,大小逐渐变小 C.x=0.35 m和x=0.45 m时,木棒的速度大小相等,方向相反 D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为0.4 m/s 答案ABD 解析由题图乙知,x从0.05 m到0.15 m过程中浮力变小,木棒从深处向上运动,越过平衡位置继续向上运动,木棒的动能先增大后减小,故A正确;x从0.21 m到0.25 m过程浮力变大,未过平衡位置,F合向下变小,加速度变小,故B正确;木棒同时参与了竖直方向和水平方向两个运动,x=0.35 m和x=0.45 m处只是竖直方向速度等大反向,故C错误;设木棒在竖直方向处于平衡位置时在水中部分的长度为h,振幅为A,则=ρgSh,F1=ρgS(A+h),联立两式得=ρgSA,得A=,故D正确;木棒上各质点相对静止随木棒一起运动,不能看成向x轴正方向传播的机械波,故E错误。 2.(2022·重庆,16(1),4分,难度★★) 某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。t=0时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),t1时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则 (A) A.浮标的振动周期为4t1 B.水波的传播速度大小为 C.t1时刻浮标沿y轴负方向运动 D.水波的波长为2L 解析本题考查机械振动、机械波和振动与波的关系。根据振动图像可知,浮标的振动周期为T=4t1,选项A正确;波源在t=0时刻振动,波形经过t1=T传递到L处的浮标,可知波速大小为v=,选项B错误;根据虚线图像可知浮标在t1时刻沿y轴正方方向运动,选项C错误;水波的波长为λ=vT=·4t1=4L,选项D错误。 3.(2021·江苏,4,4分,难度★★) 如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P做简谐运动的表达式为(B)