专题11 机械波及光的运用（分层练） -【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（新高考专用）

专题11 机械波及光的运用 A·常考题不丢分 命题点01 简谐运动的图像分析及函数表达式 命题点02 机械波的形成及图像分析 命题点03 波的干涉、衍射及多普勒效应 命题点04 光的折射定律及全反射 命题点05 光的干涉、衍射及偏振现象 B·拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【命题点01 简谐运动的图像分析及函数表达式】 【针对练习1】（2023·山东德州·德州市第一中学统考三模）一列简谐横波沿x轴负方向传播，时的波形图如图所示，此时处的质点a恰好位于平衡位置。已知该列波的波速为，则质点a的振动方程为（　　）    A． B． C． D． 【针对练习2】（2023·海南·统考模拟预测）如图1所示为一单摆，、为单摆偏移的最大位置，点为最低点，图2为该单摆的振动图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，重力加速度取，，下列说法正确的是（　　）    A．该单摆的摆长约为 B．摆球运动到点时的速度大小为0 C．单摆从图2中到时间内所受的回复力先减小后增大 D．时，摆球运动到点 【针对练习3】（2023·安徽宿州·统考一模）如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，则（　　） A．在时，振子的加速度为负向最大 B．在时，弹簧振子的弹性势能最小 C．在和两个时刻，振子的速度都为零 D．从到时间内，振子做加速度减小的减速运动 【命题点02 机械波的形成及图像分析】 【针对练习4】（多选）（2023·陕西咸阳·校考模拟预测）如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19为介质中间隔相等的质点，下列说法错误的是（　　）    A．机械波在均匀介质中沿传播方向不一定匀速传播，其传播速度即波速可能增大 B．质点3与质点15的振动情况有时一致，有时不一致 C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性 D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波长的整数倍 E．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为一个波长的整数倍 【针对练习5】一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（    ） A．质点1与质点20间相距一个波长 B．质点20开始振动时运动方向向下 C．时质点5的加速度方向向上 D．时质点12的速度方向向上 【针对练习6】（多选）（2023·四川眉山·统考一模）图（a）和图（b）分别是一列简谐横波在传播方向上相距8m的两个质点a、b的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波的振幅为5cm B．波的周期为5s C．波的波速可能为0.8m/s D．时刻，a质点的振动方向沿y轴正方向 E．时刻，a、b两质点平衡位置连线中点处的质点一定在波峰 【命题点03 波的干涉、衍射及多普勒效应】 【针对练习7】（2024·江西赣州·赣州中学校考模拟预测）某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时刻在x轴上第一次形成如图所示的波形。则下列说法正确的是（　　） A．振源P的振动方程为 B．振源Q起振方向沿y轴正方向 C．两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强 D．两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强 【针对练习8】（2023·安徽·模拟预测）坐标原点O处有一波源，时刻，波源开始振动。在，的区域波形如图所示，质点P位于处。下列说法正确的是（　　）    A．波源的振动周期是 B．在的时间内质点P通过的路程为 C．质点P在时以最大速度平行于y轴向上运动 D．一观察者在的位置沿x轴向波源运动，观测到该波的频率将大于 【针对练习9】（多选）（2024·湖南·湖南师大附中校联考一模）多个点波源在空间也可以形成干涉图样，如图甲是利用软件模拟出某时刻三个完全相同的横波波源产生的干涉图样。图乙是三个完全相同的横波波源在均匀介质中位置，波源S1，S2，S3分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为2m。三个波源 时刻同时开始振动，振动方向垂直纸面，振动图像均如图丙所示。已知波的传播速度为0.25m/s，O处质点位于三角形中心，C处质点位于S2与S3连线中点。下列说法正确的是（　　） A．位于O处的质点的振幅为6cm B．其中一列波遇到尺寸为0.8m的障碍物时，不能发生明显的衍射现象 C．t=4.5s时，C处质点与平衡位置之间的距离是