押全国卷15题：振动和波（注意与生活情境的结合）-备战2024年高考物理临考题号押题（新高考通用）

押全国卷15题：振动和波（注意与生活情境的结合） 核心考点 考情统计 考向预测 备考策略 机械振动 机械波 2023·新课标卷14 机械振动与机械波几乎是会以选择题形式考查的必考内容。一般会结合生活中的实际问题，考查振动和波动图像，振动方程、波动方程等，尤其注意机械波时间、空间的多解性问题。 关注问题情境与教材知识的紧密联系，全面梳理物理概念和规律，做到以不变应万变。 2023·全国甲卷34（2） 2023·全国乙卷34（1） 2022·全国甲卷34（1） 2022·全国乙卷34（1） 2021·全国甲卷34（2） 2021·全国乙卷34（1） 1．（2023·新课标卷，T14）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 2．（2023·全国乙卷，T34（1））（多选）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 B．波向左传播 C．波的振幅是 D．处的质点在时位于平衡位置 E．质点P在0~7s时间内运动的路程为 1． 简谐运动的规律 规律 x＝Asin(ωt＋φ) 图像 反映同一质点在各个时刻的位移 受力特征 回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反 运动特征 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小 能量特征 振幅越大，能量越大．在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒 周期性特征 质点的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为 对称性特征 关于平衡位置O对称的两点，加速度的大小、速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等 应用 单摆，单摆周期表达式：T＝2π. 2． 机械波 形成条件 (1)波源；(2)传播介质，如空气、水等． 传播特点 (1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移． (2)介质中各质点振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同． (3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零． (4)一个周期内，波向前传播一个波长． 波的图像 (1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移． (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移． 波长、波速和频率的关系 (1)v＝λf；(2)v＝. 波的叠加 (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…)． (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. 3.振动图像和波动图像的比较 图像类型 振动图像 波动图像 研究对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点 研究内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图像 物理意义 表示同一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图像信息 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)某一质点在各时刻的位移 (4)各时刻速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点在该时刻的位移 (3)任意一质点在该时刻的加速度方向 (4)传播方向、振动方向的互判 图像变化 随着时间推移，图像延续，但已有形状不变 随着时间推移，波形沿传播方向平移 一完整曲线占横坐标的距离 表示一个周期 表示一个波长 4.简谐运动、受迫振动和共振的比较 振动 项目 简谐运动 受迫振动 共振 受力情况 受回复力 受驱动力作用 受驱动力作用 振动周期或频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱 T驱＝T0或f驱＝f0 振动能量 振动系统的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 常见例子 弹簧振子或单摆(θ≤5°) 机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等 5.波的传播方向与质点振动方向的互判方法 方法解读 图像演示 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平 移”法 将波形沿传