第一篇　专题一　第5讲　机械振动和机械波--2025年高考物理大二轮复习课件+讲义+专练

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第5讲　机械振动和机械波
1.熟练掌握简谐运动各物理量的特点和规律、机械波的传播规律和特点。2.能根据振动和波动图像分析质点的振动和波动特点。
考点三　振动图像和波的图像的综合应用
　 (2024·北京卷·9)图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是A.t=0时，弹簧弹力为0B.t=0.2 s时，手机位于平衡位置上方C.从t=0至t=0.2 s，手机的动能增大D.a随t变化的关系式为a=4sin(2.5πt) m/s2
　 (2024·甘肃卷·5)如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是A.摆长为1.6 m，起始时刻速度最大B.摆长为2.5 m，起始时刻速度为零C.摆长为1.6 m，A、C点的速度相同D.摆长为2.5 m，A、B点的速度相同
　 (多选)(2024·新课标卷·19)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5 m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则A.波的周期是0.1 sB.波的振幅是0.2 mC.波的传播速度是10 m/sD.平衡位置在x=4.5 m处的质点Q开始振动时，　质点P处于波峰位置
　 (多选)(2024·山东卷·9)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2 m/s。t=0时刻二者在x=2 m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2 m处的质点P，下列说法正确的是A.t=0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为0B.t=0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为-2 cmC.t=1.0 s时，P向y轴正方向运动D.t=1.0 s时，P向y轴负方向运动
振动图像和波的图像的综合应用
巧解振动图像与波的图像综合问题的基本方法
　 (2024·北京市人大附中一模)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是A.该波的波速为4 m/sB.图乙表示质点S的振动图像C.质点R在t=6 s时的位移最大D.质点Q经过1 s沿x轴正方向移动2 m
　 x=28 m处的质点，经多长时间第一次到达波峰？
(1)见解析图　(2)见解析
1.(多选)(2024·广东佛山市二模)某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由微型麦克风采集环境中的中、低频噪声；接下来，将噪声信号传至降噪电路；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出声波来抵消噪声；最后，我们耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失。对该降噪耳机相关说法正确的是A.耳机降噪利用了声波的多普勒效应B.抵消声波的频率与噪声的频率应该相等C.抵消声波与噪声的相位差为零D.抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等
2.(2024·广东卷·3)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为1 m/s，t=0时的波形如图所示。t=1 s时，x=1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为A.0B.0.1 mC.-0.1 mD.0.2 m
4.(2024·湖南卷·2)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6 m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是A.波长为3 mB.波速为12 m/sC.t0+0.25 s时刻，B点速度为0D.t0+0.50 s时刻，A点速度为0
5.(多选)(2023·天津卷·7)在均匀介质中，位于坐标原点的波源从t=0时开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，t=0.5 s时的波形如图所示，此刻平衡位置在x=2.5 m处的质点刚开始振动，则下列说法正确的是A.该波在介质中波速v=4 m/sB.x=1 m处质点在t=0.3 s时位于波谷C.波源的位移表达式为y=0.02sin(5πt+π) mD.经过半个周期x=-1 m处的质点向左迁　移半个波长
6.(多选)(2024·山东济宁市一模)位于x=-3 cm和x=13 cm处的两波源都只做了一次全振动，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，振幅均为A=5 cm，t=0时刻的波形如图甲所示，此时波刚好传到M、N两点，M、P、Q、N在x轴上的坐标分别为1 cm、3 cm、5 cm、9 cm，平衡位置在M处的质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是
A.t=2 s时，平衡位置在M处的质点刚好运动到P点B.t=5 s时，平衡位置在Q处的质点的位移为-10 cmC.P处质点振动过程中的最大位移大小为5 cmD.平衡位置坐标为x=4 cm的质点在振动过程中通过的总路程为10 cm
9.(2023·全国甲卷·34(2))分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同振幅均为5 cm，波长均为8 m，波速均为4 m/s。t=0时刻，P波刚好传播到坐标原点处，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到x=10 m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
(1)在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在t=2.5 s时刻的波形图(P波用虚线，Q波用实线)；
(2)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。