2022版高考物理一轮复习第一章机械振动与机械波阶段素养提升课练习含解析选修3-4.doc

机械振动与机械波 阶段素养提升课
命题热点
考点与题型
(1)简谐运动的特点、机械波的形成与传播。
(2)振动图像与波动图像。
(3)波的传播的周期性与多解性。
(4)波特有的干预、衍射、多普勒等现象。
(5)实验:用单摆测定重力加速度。
(1)选择题:简谐运动的理解、振动图像与波动图像。
(2)实验题:单独考查用单摆测定重力加速度。
(3)计算题:考查波的传播的周期性与多解性,波长、波速和频率的关系。
角度一　注重对易混淆知识点、重要知识点和重要物理思想方法的考查 
【典例1】(多项选择)(2022·全国卷Ⅲ)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s 时的波形图。该简谐波的周期大于
0.5 s。关于该简谐波,以下说法正确的选项是 (　　)
A.波长为2 m
B.波速为6 m/s
C.频率为1.5 Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学
思维
模型建构
简谐横波的波动图像
科学推理
通过图像和波的知识分析解决实际问题
科学
探究
问题
波动图像的应用
证据
根据波动图像找出波长、计算周期、质点的振动情况等
【解析】选B、C、E。由波形图可知,波长为4 m,故A错误;横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图,又该简谐波的周期大于0.5 s,波传播的距离Δx=λ,T=0.5 s,故周期T= s,频率为1.5 Hz,波速v=λf=6 m/s,故B、C正确;t=1 s=T,t=0时,x=1 m处的质点处于波峰位置,t=1 s时,该质点处于波谷,故D错误;t=2 s=3T,是周期整数倍,t=0时x=2 m处的质点在平衡位置,t=2 s时,该质点同样经过平衡位置,故E正确。
【补偿训练】
　　一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如下图。该波的波长大于0.6 m,求其波速和波长。
【解析】由图像可知,周期T=0.4 s。由于波长大于0.6 m,由图像可知,波从A到B的传播时间Δt=0.3 s。波速v=,代入数据得v=2 m/s;波长λ=vT,代入数据得λ=0.8 m。
答案:2 m/s　0.8 m
角度二　注重以生活中的实际问题为背景考查波动问题 
【典例2】(多项选择)(2022·全国卷Ⅰ)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。以下说法正确的选项是 (　　)
A.水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为6 Hz
C.该水面波的波长为3 m
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学
思维
模型建构
水波为简谐横波
科学推理
根据机械波的特点推理判断结果
科学态度
责任
科学态度
通过研究水波的实际问题,表达了实事求是的科学态度
【解析】选A、C、E。水波是机械振动在介质中传播形成的,A对;由题意可知T= s= s,f=0.6 Hz,波长λ=vT=3 m,B错、C对;波传播时将振源能量向外传播,而振动的质点并不随波迁移,D错、E对。应选A、C、E。
【素养特训】声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为
4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端而发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,那么桥的长度为__________　m。假设该声波在空气中的波长为λ,那么它在钢铁中的波长为λ的__________倍。  
【解析】设声音在钢铁中的传播时间为t1,在空气中传播时间为t2,桥长为s。那么s=340t2=4 900t1,而t2-t1=1 s,可得s≈365 m;由λ=,频率不变,所以==。
答案:365