《浙江省2018版高考物理二轮复习专题五加试选择题题型强化多选题型第1讲机械振动和机械波学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省2018版高考物理二轮复习专题五加试选择题题型强化多选题型第1讲机械振动和机械波学案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 1 1 讲讲 机械振动和机械波机械振动和机械波选考考点分布考试要求历次选考统计 章知识内容 必考加试2015/102016/042016/102017/042017/11简谐运动b简谐运动的描述c15简谐运动的回复力和能量b15单摆c1521(1)外力作用下的振动b波的形成和传播b1515波的图象b1515波长、频率和波速c151415波的衍射和干涉b1516多普勒效应b机械振动与机械波惠更斯原理b考点一考点一 机械振动和图象机械振动和图象1(多选)(2016浙江 4 月选考15)摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图 1 所示选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由
2、图可知( )2图 1A甲、乙两单摆的摆长之比是4 9Bta时刻甲、乙两单摆的摆角相等Ctb时刻甲、乙两单摆的势能差最大Dtc时刻甲、乙两单摆的速率相等答案 AC解析 由题图可知 ，又因为T2，所以摆长之比为 ，A 正确；由于两T甲 T乙8 2 3 82 3l g4 9摆线长度不同，在ta时刻离开平衡位置位移相等的位置，两个单摆的摆角不相等，B 错误；因为甲的摆线短、摆幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb时刻，乙在平衡位置(最低处)，而甲在最高处，因此两者的势能差是最大的，C 对由于甲偏离平衡位置高度差大于乙的，所以甲经过平衡位置时的速度大于乙的，所以 D 错2(多选)(人教版选修 34P
3、13“演示”改编)甲、乙两位同学分别使用图 2a 所示的同一套装置观察单摆做简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的单摆的摆长相同，落在木板上的细沙分别形成的曲线如图 b 所示，下面关于两图线的说法中正确的是( )图 2A甲图表示沙摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小B甲图表示沙摆摆动的周期较大，乙图摆动的周期较小C二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲2v乙D二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v乙2v甲答案 AC解析 由图可知，甲的振动幅度较大，乙的幅度较小，故A 正确；两摆由于摆长相同，则由单摆的性质可知，两摆的周期相同，故B 错误；由图可知，甲的时间为2T，乙的时间为4
4、T，则由3v 可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系为v甲2v乙，故C 正确，D 错误x t3(多选)(2017嘉兴市 3 月模拟)如图 3 甲所示，O是单摆的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置此单摆振动图象如图乙所示，则( )图 3A单摆振幅是 16 cmB单摆摆长约为 1 mC摆球经过O点加速度不为零D摆幅减小，周期也减小答案 BC4(多选)(人教版选修 34P21 第 4 题改编)如图 4 所示是一个单摆的共振曲线，根据该共振曲线，下列说法正确的是( )图 4A根据该共振曲线可得到单摆的固有频率B当驱动力频率为f0时单摆发生共振C当驱动力的频率增加时共振曲线峰值右移D当单
5、摆的摆长变长后，共振曲线峰值右移答案 AB5(多选)(2017湖州市高二上期末)一质点做简谐运动，质点的位移随时间变化规律如图5 所示，则从图中可以看出( )图 5A质点做简谐运动的频率为 0.25 HzBt3 s 时，质点的速度为零4Ct3 s 时，质点的加速度为零D在 12 s 间，质点的速度逐渐变大答案 AC解析 由图知，该质点的周期为 4 s，频率为 0.25 Hz，故 A 正确；t3 s 时，质点处于平衡位置，加速度为零，速度最大，故 B 错误，C 正确；在 12 s 间，质点由平衡位置向最大位移处运动，速度越来越小，故 D 错误1.简谐运动的特征(1)受力特征：回复力满足Fkx.(
6、2)运动特征：当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小(3)能量特征：对弹簧振子和单摆来说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒(4)周期性特征：物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性的变化(5)对称性特征：速率、加速度等关于平衡位置对称2振动图象提供的信息(1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移(3)可以确定各时刻质点的振动方向(4)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向(5)能够比较不同时刻质点的速度、加速度的大小考点二考点二 机
7、械波和图象机械波和图象1(多选)(2017浙江 4 月选考15)一列向右传播的简谐横波，当波传到x2.0 m 处的P点时开始计时，该时刻波形如图 6 所示t0.9 s 时观测到质点P第三次到达波峰位置下列说法正确的是( )5图 6A波速为 0.5 m/sB经 1.4 s 质点P运动的路程为 70 cmCt1.6 s 时，x4.5 m 处的质点Q第三次到达波谷D与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为 2.5 Hz答案 BCD解析 根据同侧法可知，起振方向为竖直向上P点第三次到达波峰即(2 )T0.9，T0.4 1 4s，所以波速v5 m/s，所以 A 选项错误.1.4 s 相当于 3.5 个
8、周期，每个周期路程为 T20 cm，所以 B 正确经过t s0.5 s，再经过 2.75T即 1.1 s 后Q第三次到达波4.52 5谷，选项 C 正确要发生干涉现象，另外一列波的频率一定与该波相同，即 2.5 Hz，选项D 正确2(多选)(2015浙江 10 月选考15)沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为 5 cm，质点A、B的平衡位置离O点的距离分别为 1.8 m 和 3.0 mt0 时的波形如图 7 所示，t0.6 s 时质点A恰好第二次到达波峰下列说法正确的是( )图 7A波速为 3 m/sB频率为 2 HzC质点B在 00.6 s 内路程为 25 cmD质点B在t0.6 s 沿y轴正
9、方向运动答案 BD解析 由图象可知4 m，波沿x轴正方向传播，t0 时质点A左边的第二个波峰距质点A的距离x(1.8 m)4.8 m，可知波速为v 8 m/s，A 错误；波的频 4x t4.8 m 0.6 s率f Hz2 Hz，波的周期T 0.5 s，B 正确；由于 0.6 s0.6 s，则( )图 12A波的周期为 0.8 sB在t0.9 s 时，P点沿y轴正方向运动C经过 0.4 s，P点经过的路程为 0.4 mD在t0.5 s 时，Q点到达波峰位置8答案 ACD解析 根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移(n )，其3 4中n0、1、2、3、4，故由实线传播到虚线
10、这种状态需要(n )T，即(n )T0.6 s，3 43 4解得T s，其中n0、1、2、3、4，又T0.6 s，故周期为 0.8 s，故 A 正确由2.4 4n3于波沿x轴负方向传播，故t0 时刻P点沿y轴负方向运动，而周期T0.8 s，故t0.8 s 时P点沿y轴负方向运动，1.0 s 时P点到达波谷，故 0.9 s 时P点沿y轴负方向运动，故 B 错误在一个周期内P点完成一个全振动，即其运动路程为 4A，而 0.4 sT，故P点1 2的运动路程为 2A0.4 m，C 正确由题意可知波长8 m，则波速v10 m/s，在 Tt0 时刻Q点的横坐标为x05 m由于波沿x轴负方向运动，故在t0.
11、5 s 的时间内波沿x轴负方向传播的距离为xvt100.5 m5 m，故在t0.5 s 时，Q点振动情况和t0 时刻距离坐标原点 10 m 处的质点的振动情况相同，而t0 时刻距离坐标原点 10 m 处的质点在波峰，故在t0.5 s 时，Q点到达波峰位置故 D 正确故选 A、C、D.1.波的传播方向和质点的振动方向的互判方法(1)“上下坡法”(2)“同侧法”(3)“微平移法”2波的图象特点(1)质点振动nT(波传播n)时，波形不变(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置的距离为n(n1,2,3)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n1)(n0,1,2,3)时，它们的振动步调
12、总相 2反(3)波源的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同考点三考点三 机械振动和机械波的综合问题机械振动和机械波的综合问题1(多选)图 13 甲为一列简谐横波在t0.10 s 时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m9处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m 处的质点；图乙为质点Q的振动图象下列说法正确的是( )图 13A在t0.10 s 时，质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s 时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s 到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了 6 mD从t0.10 s 到t0.25 s，质点P通过的路程为 30 cm答
13、案 BC解析 由Q点的振动图象可知，t0.10 s 时质点Q向y轴负方向振动，选项 A 错误；由波动图象可知，波向左传播，t0.10 s 时质点P向上振动，再经过 0.15 s，即t0.25 s 时，质点P振动到x轴的下方，加速度沿y轴正方向，选项 B 正确；波速v m/s40 T8 0.2m/s，所以从t0.10 s 到t0.25 s 时间内，该波沿x轴负方向传播的距离x400.15 m6 m，选项 C 正确；由于在t0.10 s 时，质点P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在T的时间内通过的路程不等于 3A30 cm，选项 D 错误3 42(多选)(人教版选修 34P28 第 2 题改
14、编)一列横波某时刻的波形如图 14 甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象，下列说法正确的是( )图 14A若波沿x轴正方向传播，图乙为L点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，图乙为M点的振动图象C若波沿x轴负方向传播，图乙为L点的振动图象D若波沿x轴负方向传播，图乙为N点的振动图象答案 AD3(多选)(人教版选修 34P12“问题与练习”第 2 题改编)下列四幅图中关于机械振动和10机械波的说法正确的是( )A粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为Fxmg lC质点A、C平衡位置之间的距离就是简谐波的一个波
15、长D实线为某时刻的波形图，此时质点M向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示答案 BD解析 在粗糙斜面上金属球运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故 A 错误单摆模型中摆球的回复力等于重力沿运动方向上的分力，即Fmgsin ，因为较小，sin ，考虑到回复力的方向与位移x lx的方向相反，所以Fx，故 B 正确相邻波峰或波谷之间的距离等于一个波长，而选mg l项中质点A、C的平衡位置之间的距离只是简谐波的半个波长，故 C 错误据质点振动方向和传播方向的关系上下坡法，根据质点M向下运动可知，波正向x轴正方向传播，经很短时间，波形图如虚线所示，故 D 正确4(多选)(2017宁波市 3 月模拟)图 15 甲为一列简谐横波在t0.10 s 时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m 处的质点，Q是平衡位置为x4 m 处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( )图 15At0.10 s 时，质点Q的速度方向向上B该波沿x轴负方向传播，传播速度为 40 m/sC再经过 0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动 4 mDt0.25 s 时，质点P的位移是5 cm211答案 BD5(多选)(2017温州市九校高三上学期
