9-6振動和波中STSE問題(原卷版)-2024高考一輪復(fù)習(xí)100考點100講

2024年高考一輪復(fù)習(xí)100考點100講第9章機械振動和機械波第9.6講振動和波中STSE問題【知識點精講】振動和波中STSE問題主要有：擺鐘、共振的防止和應(yīng)用、超聲波、心電圖、消音器等。【方法歸納】解答擺鐘問題主要依據(jù)單擺的周期公式；解答共振的防止和應(yīng)用依據(jù)受迫振動和共振的知識；超聲波可以探測海洋中生物、測量海洋深度等，B超可以發(fā)現(xiàn)人體的器官病變；根據(jù)心電圖可以得出心臟跳動的心率等；消音器可以減弱噪聲的影響等?！咀钚赂呖碱}精練】1．（2023年1月浙江選考·6）主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波．，某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為）（）A．振幅為2AB．頻率為C．波長應(yīng)為的奇數(shù)倍D．在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相2.（2021年1月浙江選考）為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則A.針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同B.隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大C.打擊桿對不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同D.穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同3.(多選)(2020·全國卷Ⅰ)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A．雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B．超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C．觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D．同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E．天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化4.（2015`江蘇物理）一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比_________.（A）．波速變大（B）．波速不變（C）．頻率變高（D）．頻率不變5（2015`江蘇物理）用2×106Hz的超聲波檢查膽結(jié)石，該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s，則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的______倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因為超聲波的波長短，遇到結(jié)石時_______（選填“容易”或者“不容易”）發(fā)生衍射?！咀钚履M題精練】1.（2023浙江寧波部分名校聯(lián)考）3.下列情境中屬于共振現(xiàn)象的是（）A．小紅利用脫水機甩干洗完衣服上的水滴時，發(fā)現(xiàn)隨著脫水機結(jié)束工作轉(zhuǎn)速緩慢減小時，機器的擺動反而變得劇烈了起來B．小王和小張兄弟倆在蕩秋千時，小王發(fā)現(xiàn)小張蕩的比他高，馬上通過調(diào)整姿勢將秋干蕩得比小張更高C．101大廈在臺風(fēng)來臨之際，其內(nèi)部的重錘開始隨著高樓一起擺動，且擺動方向與高樓振動方向始終相反D．如圖是揚聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)人在說話時，帶動膜片振動，最后通過揚聲器的振動將聲音以較高音量發(fā)出2.（2023浙江蕭山名校聯(lián)考）共振篩由偏心輪、篩子、彈簧等組成，偏心輪轉(zhuǎn)動過程給篩子一個驅(qū)動力，如圖甲所示。該共振篩的共振曲線如圖乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期，已知12V電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速為30r/min，則下列說法中正確的是（）

A.電壓為12V時，篩子實際振動的頻率是0.8HzB.電壓從12V開始減小，篩子有可能會共振C.保持12V電壓不變，減小篩子的質(zhì)量，篩子有可能會共振D.若只改變電壓，篩子的固有周期不變，仍為1.25s3（2023江蘇泰州期末）如圖所示，《我愛發(fā)明》節(jié)目《松果紛紛落》中的松果采摘機利用機械臂抱緊樹干，通過采摘振動頭振動而搖動樹干，使得松果脫落．則下列說法正確的是()A.隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大B.穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動頻率與振動器的振動頻率相同C.若拾果工人快速遠離采摘機時，他聽到采摘機振動聲調(diào)變高D.針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率一定相同4.（2023山東德州高二期中）近些年，科學(xué)家們逐步對極地進行開發(fā)和探索，由于極地大面積被冰雪覆蓋，開發(fā)和探索的進度受到影響，人們?yōu)榱思涌爝M度發(fā)明了共振破冰船，如圖所示。破冰船利用專用傳感器感應(yīng)冰面的振動反饋，自動調(diào)節(jié)錘頭振動頻率。當(dāng)冰層與錘頭發(fā)生共振時，可以大幅提高破冰效率。結(jié)合所學(xué)知識，下列說法正確的是（）A.錘頭振動頻率越高，冰層的振動幅度越大，破冰效果越好B.破冰效果最好時，錘頭的振動頻率等于冰層的固有頻率C.破冰船停止工作后，冰層余振的振幅越來越小，頻率也越來越小D.對于不同冰層，破冰效果最好時，錘頭的振動頻率相同5.（2023山東青島二中下學(xué)期期中）B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號形成B超圖像。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，時刻波恰好傳到質(zhì)點M。已知此超聲波的頻率為，下列說法正確的是（）A.超聲波在血管中的傳播速度為B.內(nèi)質(zhì)點M運動的路程為1.75mmC.質(zhì)點M第一次位移為0.2mm的時刻是D.時質(zhì)點N恰好處于波谷6.（2023湖南懷化二模）“戰(zhàn)繩”是一種時尚的健身器材，有較好的健身效果。如圖1所示，健身者把兩根相同繩子的一端固定在P點，用雙手分別握住繩子的另一端，然后根據(jù)鍛煉的需要以不同的頻率、不同的幅度上下抖動繩子，使繩子振動起來。某次鍛煉中，健身者以2Hz的頻率開始抖動繩端，t=0時，繩子上形成的簡諧波的波形如圖2所示，a、b為右手所握繩子上的兩個質(zhì)點，二者平衡位置間距離為波長的，此時質(zhì)點a的位移為8cm。已知繩子長度為12m，下列說法正確的是（）A.a、b兩質(zhì)點振動的相位差為B.時，質(zhì)點a的位移仍為cm，且速度方向向下C.健身者增大抖動頻率，將減少振動從繩子端點傳播到P點的時間D.健身者抖動繩子端點（剛開始處于平衡位置），經(jīng)過0.4s振動恰好傳到P點7．(9分)(2021山東棗莊4月二模)某型號的網(wǎng)紅“水簾秋千”如圖所示，它與平常秋千的不同之處是鋼鐵做成的秋千架上裝有273個獨立豎直向下的出水孔，在系統(tǒng)控制下能夠間斷性出水，從而形成一個有孔洞的水簾。假設(shè)秋千擺長L=3.0m，人坐在座板上，頭頂?shù)阶宓木嚯x為h1=1.0m，鞋底到座板的距離為h2=0.5m，忽略繩的重力和空氣阻力，人與座板整體的重心在座板上。假設(shè)秋千的擺動周期與同擺長的單擺做簡諧運動的周期相同；出水孔打開時，水的初速度為零。以秋千座板從最高點剛要向下擺動時作為計時起點，此刻，比座板略寬的范圍內(nèi)的所有出水孔都是關(guān)閉的。取g=10m／s2，π=3.14，。計算結(jié)果均保留到小數(shù)點后面兩位。求：(1)在秋千第一次從最高點運動到最低點的過程中，哪個時刻打開出水孔，水剛好不能淋濕人的頭頂；(2)在秋千第二次到達最低點之前最遲哪個時刻關(guān)閉出水孔，水剛好不能淋濕人體的任何部位；(3)接第(2)問，當(dāng)秋千第二次到達最低點時，水又剛好不能淋濕人的頭頂，那么，出水孔關(guān)閉了多長時間。8.（2023重慶沙家壩重點中學(xué)質(zhì)檢）某同學(xué)注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內(nèi)部小孔位置處安裝了降噪麥克風(fēng)。進一步翻閱技術(shù)資料得知：降噪麥克風(fēng)通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波。則（）A.降噪過程實際上是聲波發(fā)生了干涉 B.降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音C.降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度不相等 D.P點經(jīng)過一個周期傳播的距離為一個波長9．（2023山東棗莊高二期末）如