01-第10講機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波、電磁振蕩和電磁波-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)課件（含講義）-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

題型1 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波綜合
題型2 波的疊加、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)
題型3 電磁振蕩與電磁波
其中，波的疊加和干涉是高頻考點(diǎn)，而振動(dòng)方程雖然考頻較低，但近些年高考卷中偶有出現(xiàn)，需要引起重視.
機(jī)械振動(dòng)綜合
(1)研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)所說(shuō)的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處.“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”,如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí),正處在平衡位置,但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零,所以并不處于平衡狀態(tài).(2)回復(fù)力是一種效果力,是振動(dòng)物體在沿振動(dòng)方向上所受的合力.
機(jī)械波綜合
1.[2024·福建泉州模擬] 棗園里有很多粗細(xì)不同、形狀不同的棗樹(shù)，在棗子成熟的季節(jié)，某同學(xué)想搖動(dòng)自家棗園中細(xì)高棗樹(shù)的樹(shù)干，把棗子搖下來(lái)，下列說(shuō)法正確的是( )
A.搖動(dòng)同一棵樹(shù)的頻率增大，樹(shù)干振動(dòng)的幅度一定增大B.搖動(dòng)同一棵樹(shù)的頻率增大，樹(shù)干振動(dòng)的幅度一定減小C.用不同的頻率搖相同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定相同D.用相同的頻率搖不同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定相同
[解析] 對(duì)于受迫振動(dòng)，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率越接近固有頻率時(shí)，振動(dòng)的幅度才越大，故A、B錯(cuò)誤；搖動(dòng)樹(shù)干，樹(shù)干做受迫振動(dòng)，樹(shù)干的振動(dòng)頻率取決于驅(qū)動(dòng)頻率，用不同的頻率搖相同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定不同，用相同的頻率搖不同的樹(shù)干，樹(shù)干的振動(dòng)頻率一定相同，故C錯(cuò)誤，D正確.
(1) 這列波的傳播速度大??；
1.波的疊加在波的疊加中,質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和.
3.多普勒效應(yīng)(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率變小.
1.(多選)[2023·遼寧卷] “球鼻艏”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水
A.插入水中的筷子，看起來(lái)折斷了B.陽(yáng)光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C.駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高D.振動(dòng)音叉的周圍，聲音忽高忽低
對(duì)輪船的阻力.下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是( )
[解析] 題述現(xiàn)象的物理原理是波的疊加.插入水中的筷子看起來(lái)折斷了是光的折射造成的，與題述的物理原理不相同，A錯(cuò)誤；陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光在薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與題述的物理原理相同，B正確；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與題述的物理原理不相同，C錯(cuò)誤；振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與題述的物理原理相同，D正確.
2.[2024·山東濟(jì)南模擬] 手機(jī)上一般會(huì)有兩個(gè)麥克風(fēng)，一個(gè)比較大的位于手機(jī)下方，另一個(gè)位于手機(jī)頂部，如圖甲所示.小明同學(xué)查閱手機(jī)說(shuō)明書后知道手機(jī)頂部的麥克風(fēng)為降噪麥克風(fēng).該同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知：降噪麥克風(fēng)通過(guò)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果.理想情況下的降噪過(guò)程如圖乙所示，實(shí)線對(duì)應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對(duì)應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波.下列說(shuō)法正確的是( )
1.電磁波與機(jī)械波的比較
A. B. C. D.
[解析] 根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，可知周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)激發(fā)周期性變化的磁場(chǎng)，由近及遠(yuǎn)傳播開(kāi)來(lái)，形成電磁波，故A正確；根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，可知均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定電場(chǎng)，所以不會(huì)產(chǎn)生電磁波，故B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)圖第一段磁場(chǎng)恒定，周圍不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，第二段沒(méi)有磁場(chǎng)，第三段磁場(chǎng)恒定，周圍不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，故不能產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，恒定磁場(chǎng)周圍不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤.
例8 (多選)[2024·河南鄭州模擬] 電磁波在科學(xué)研究和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.如圖所示，關(guān)于電磁波的應(yīng)用，以下說(shuō)法正確的是( )
[技法點(diǎn)撥]本題考查電磁波的應(yīng)用，解題要求熟記各種電磁波的特點(diǎn)和對(duì)比.
1.[2024·浙江金華模擬] 關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是( )
A.兩種無(wú)線電波的頻率相同B.兩種無(wú)線電波在真空中傳播速度相同C.兩種無(wú)線電波在真空中的波長(zhǎng)相同D.兩種無(wú)線電波的頻率與傳播介質(zhì)有關(guān)
1. (多選)擺鐘是一種較有年代的計(jì)時(shí)鐘表,其基本原理是利用了單擺的周期性,結(jié)合巧妙的擒縱器設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)的功能.如圖所示為其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.設(shè)原先擺鐘走時(shí)準(zhǔn)確,則(　　)A.擺動(dòng)過(guò)程中,金屬圓盤所受合力為其回復(fù)力B.擺鐘在太空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)是無(wú)法正常使用的C.將該擺鐘從北京帶到汕頭,為使走時(shí)準(zhǔn)確,需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿?cái)[桿向上移動(dòng)D.該擺鐘在冬季走時(shí)準(zhǔn)確,到夏季為了準(zhǔn)時(shí),考慮熱脹冷縮需旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母使金屬圓盤沿?cái)[桿向上移動(dòng)
題型1　機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
3.如圖甲所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)M、N、P、Q分別位于介質(zhì)中x=3 m、x=4 m、x=5 m、x=10 m處.該時(shí)刻橫波恰好傳播至P點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)M從該時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)圖像,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.此波在該介質(zhì)中的傳播速度為1.25 m/sB.波源起振方向沿y軸正方向C.此波傳播至Q點(diǎn)的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的路程為5 mD.質(zhì)點(diǎn)Q起振后,與質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)步調(diào)完全一致
5.兩列振幅相同的橫波在同一介質(zhì)中相向傳播,波速為4 m/s.甲從P點(diǎn)沿x軸正方向傳播,乙從Q點(diǎn)沿x軸負(fù)方向傳播.t=0時(shí)刻的波形如圖所示,則(　)A.甲、乙兩列波的頻率之比為3∶2B.兩列波的起振方向相同C.t=3 s時(shí)刻,平衡位置在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)位移為2 cmD.t=3 s時(shí)刻,平衡位置在x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)位移為2 cm
6.一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0.2 s的波形圖如圖甲所示,平衡位置在x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像如圖乙所示.已知質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置在x=3.5 m處,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.N點(diǎn)在t1時(shí)刻偏離平衡位置的位移為0.1 mB.t2=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C.質(zhì)點(diǎn)N從t=0時(shí)刻起每經(jīng)過(guò)0.05 s所通過(guò)的路程都是0.2 mD.如果該波源沿波的傳播方向移動(dòng),則在x軸正半軸較遠(yuǎn)處的觀測(cè)儀器接收到該波的頻率小于5 Hz
1.如圖所示,甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同種均勻介質(zhì)中傳播,t=0時(shí)刻兩列波恰好在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇,已知甲波沿x軸正方向傳播,頻率為5 Hz;乙波沿x軸負(fù)方向傳播,則(　　)A.乙波在該介質(zhì)中的波速為20 m/sB.甲、乙兩波相遇后將產(chǎn)生干涉現(xiàn)象C.甲、乙兩波相遇后x=0處質(zhì)點(diǎn)始終位于平衡位置D.甲、乙兩波均傳播到x=2 m處時(shí),該處質(zhì)點(diǎn)的振幅為10 cm
題型2　波的疊加、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)
[解析]甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同種均勻介質(zhì)中傳播,波速相同,甲的波長(zhǎng)為λ甲=2 m,所以甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波的波速均為v=λ甲f=10 m/s,故A錯(cuò)誤;甲、乙兩列簡(jiǎn)橫波的波長(zhǎng)相同、波速相同,所以頻率相同,相遇后將產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故B正確;兩列波相遇時(shí),引起x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同,所以x=0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),將在平衡位置附近振動(dòng),不可能始終位于平衡位置,故C錯(cuò)誤;根據(jù)波形可知甲波經(jīng)過(guò)一個(gè)周期傳播到x=0.2 m處,此時(shí)兩列波引起該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同,所以該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),振幅為A=A甲+A乙=30 cm,故D錯(cuò)誤.
2. (多選)如圖甲所示,A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)點(diǎn),A、C間距為3.25 m,B、C間距為1 m.兩個(gè)波源分別位于A、B兩點(diǎn),且同時(shí)從t=0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖乙所示.已知A點(diǎn)波源振動(dòng)形成的波長(zhǎng)為2 m,則(　　)A.A點(diǎn)波源振動(dòng)形成的波在此介質(zhì)中波速為5 m/sB.B點(diǎn)波源振動(dòng)形成的波長(zhǎng)為3 mC.AB中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.t=2.15 s時(shí)C點(diǎn)位移為7 cm
6.如圖所示,某均勻介質(zhì)中一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波(圖中未畫出),波速為6 m/s,兩質(zhì)點(diǎn)P、Q位于x軸上.以該波傳到質(zhì)點(diǎn)P為計(jì)時(shí)起點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=-2sin 5πt(cm),經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt該波傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí),質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上方距其平衡位置1 cm處且向上振動(dòng).由此可知　　(　　)A.該波的波長(zhǎng)為2 mB.質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向是向上C.質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的間距可能為3.8 mD.Δt=0.25 s
7. (多選)如圖甲所示,在同一介質(zhì)中,S1、S2兩波源在t=0時(shí)刻同時(shí)起振,形成頻率相同的兩列機(jī)械波,波源S1的振動(dòng)圖像如圖乙所示,波源S2產(chǎn)生的機(jī)械波在t=0.15 s時(shí)的波形圖如圖丙所示.P為介質(zhì)中的一點(diǎn),P點(diǎn)與波源S1與S2的距離分別是7 m、10 m.下列說(shuō)法正確的是(　　)A.質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸正方向B.兩列波不能形成穩(wěn)定干涉圖樣C.1 s后質(zhì)點(diǎn)P的振幅為1 cmD.t=1.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于波谷
[解析]由圖丙可知,此時(shí)剛開(kāi)始振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,因此波源S2的起振方向沿y軸正方向,由圖乙可知,波源S1的起振方向沿y軸正方向,因?yàn)閮刹ㄔ赐瑫r(shí)起振且PS1

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