备考名校解析(物理)分类汇编 G单元机械振动和机械波
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高考物理力学知识点之机械振动与机械波全集汇编含答案解析一、选择题1.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示,P是介质中的一个质点,图乙是质点P 的振动图像。
下列说法正确的是A.该波的波速为4m/sB.该波沿x轴负方向传播C.t=1s时,质点P的速度最小,加速度最大D.在t=0到t=1s的时间内,质点P沿传播方向移动了2m2.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC.在2s末,质点的加速度最大D.在2s末,质点的速度最大3.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是()①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小;③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率;④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率.A.①B.③C.①④D.②④4.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度5.两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是400Hz,若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动,则()A.甲的振幅较大,振动频率是100HzB.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300HzD.乙的振幅较大,振动频率是400Hz6.关于下列四幅图的说法中,正确的是()A.图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波产生的干涉图样,这两列水波的频率可以不同C.图丙是波的衍射现象,左图的衍射更明显D.图丁是声波的多普勒效应,该现象说明,当观察者与声源相互靠近时,他听到的声音频率变低了7.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是()A.该波沿+x方向传播,波速为1m/sB.质点a经4s振动的路程为4mC.此时刻质点a的速度沿-y方向D.质点a在t =2 s时速度最大8.下图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的()A.波长,波速B.周期,振幅C.波长,振幅D.周期,波速9.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示.则从图中可以看出()A.这列波的波长为5mB.波中的每个质点的振动周期为4sC.若已知波沿x轴正向传播,则此时质点a向下振动D.若已知质点b此时向上振动,则波是沿x轴负向传播的10.如图所示,为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A、波长λ和x=l米处质点的速度方向分别为:()A.A=0.4 m λ=1m 向上B.A=1m λ=0.4m 向下C.A=0.4m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上11.一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b(x b>0).a 点的振动规律如图所示。
机械振动和机械波1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型. (1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.(3①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).4.受迫振动(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振.共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率..5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.(4)三者关系:v=λf7.★波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.(1)由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位).②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)(2)波动图像与振动图像的比较:振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图象变化 随时间推移图象延续,但已有形状不变 随时间推移,图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长 8.波动问题多解性 波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解9.波的衍射波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.10.波的叠加几列波相遇时,每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理.11.波的干涉:频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象,叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定.[注意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.②两列波在空间相遇发生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源,当PS 1-PS 2=n λ时,振动加强;当PS 1-PS 2=(2n+1)λ/2时,振动减弱。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编及解析(1)一、选择题1.如图所示,为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A、波长λ和x=l米处质点的速度方向分别为:()A.A=0.4 m λ=1m 向上B.A=1m λ=0.4m 向下C.A=0.4m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上2.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m3.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质4.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率。
B.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率。
C.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率。
D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率。
5.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力6.如图所示,一单摆在做简谐运动,下列说法正确的是A.单摆的幅度越大,振动周期越大B.摆球质量越大,振动周期越大C.若将摆线变短,振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去,振动周期将变大7.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度8.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
G单元机械振动和机械波目录G1 机械振动 (1)G2 机械波 (3)G3 实验:用单摆测定重力加速度 (9)G4 机械振动与机械波综合 (9)G1 机械振动【物理卷(解析)·2015届河南省安阳一中等天一大联考高三阶段测试(三)(201412)word 版】(1)(6分)下列说法正确的是____。
(填入正确选项前的字母。
选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分。
)A.如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比,且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动B.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散c.向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法的原理是“多普勒效应”D.麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场E.狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于其静止时的质量【答案】【知识点】超声波及其应用;狭义相对论.G1 N4【答案解析】 BCD解析:A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,与其方向总是相反时,质点的运动就是简谐运动,故A错误;B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,故B正确;C、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解,故C 正确;D、麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场,故D正确;E、当由相对论质量公式可知,当物体的速度很大时,其运动时的质量明显大于静止时的质量,故E错误;故选:BCD【思路点拨】满足与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,并且总是指向平衡位置,即F=-kx,则为简谐运动;彩超利用多普勒效应原理;光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散;变化的磁场产生电场,和变化的电场产生磁场;由相对论质量公式可知,即可求解.考查简谐运动的回复力与位移的关系,掌握多普勒效应原理,理解干涉、衍射及折射对复合光的分解的原理,注意变化的磁场产生电场中的“变化”两字的理解,最后认识运动的质量与静止的质量的关系.【理综卷(物理解析)·2015届湖北省武汉市武昌区高三元月调考(201501)】34.【物理——选修3—4】(15分)(1)如图甲所示,为一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编含答案解析(1)一、选择题1.两根相同的绳子上某时刻存在A、B 两列绳波,两波形如图所示。
经过t 时间,在该区域内两波再次出现如图波形,设A和B 的周期分别是T A、T B,则t 可能等于()A.T A B.T BC.2T A D.2T B2.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m3.如图所示,A、B两物体组成弹簧振子,在振动过程中,A、B始终保持相对静止,下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A.B.C.D.4.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC .在2s 末,质点的加速度最大D .在2s 末,质点的速度最大 5.下列说法正确的是( )A .物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C .两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D .遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X 射线波长短6.如图所示,一列简谐横波向右传播,P 、Q 两质点平衡位置相距0.15 m 。
当P 运动到上方最大位移处时,Q 刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是( )A .0.60 mB .0.20 mC .0.15 mD .0.10 m7.如图所示,质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,周期为T ,振动过程中m 、M 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ,A .若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍B .若2Tt ∆=,则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C .研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D .当整体离开平衡位置的位移为x 时,物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 8.在平静的水面上激起一列水波,使漂浮在水面上相距6.0m 的小树叶a 和b 发生振动,当树叶a 运动到上方最大位移处时,树叶b 刚好运动到下方最大位移处,经过1.0s 后,树叶a 的位移第一次变为零。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附答案解析(2)一、选择题1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:()A.质点的振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为5cmD.t=3s时,质点所受合力为正向最大2.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是()A.简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。
B.横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。
C.当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了。
D.当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长。
3.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅4.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长l a与l b分别为( )A.l a=2.5 m,l b=0.9 m B.l a=0.9 m,l b=2.5 mC.l a=2.4 m,l b=4.0 m D.l a=4.0 m,l b=2.4 m5.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大6.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC.在2s末,质点的加速度最大D.在2s末,质点的速度最大7.两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是400Hz,若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动,则()A.甲的振幅较大,振动频率是100HzB.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300HzD.乙的振幅较大,振动频率是400Hz8.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波分类汇编含解析(4)一、选择题1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:()A.质点的振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为5cmD.t=3s时,质点所受合力为正向最大2.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质3.如图所示,A、B两物体组成弹簧振子,在振动过程中,A、B始终保持相对静止,下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A.B.C.D.4.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大5.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A.质点振动的振幅为2cmB.质点振动的频率为4HzC.在2s末,质点的加速度最大D.在2s末,质点的速度最大6.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是()①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小;③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率;④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率.A.①B.③C.①④D.②④7.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故8.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度9.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附解析(1)一、选择题1.一弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知:()A.质点的振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为5cmD.t=3s时,质点所受合力为正向最大2.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同3.如图所示,从入口S处送入某一频率的声音。
通过左右两条管道路径SAT和SBT,声音传到了出口T处,并可以从T处监听声音。
右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最弱的声音。
设声速为v,则该声音的频率()A.B.C.D.4.如图所示,A、B两物体组成弹簧振子,在振动过程中,A、B始终保持相对静止,下列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力F f与振子对平衡位置位移x关系的图线为A.B.C.D.5.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力6.如图所示,一单摆在做简谐运动,下列说法正确的是A.单摆的幅度越大,振动周期越大B.摆球质量越大,振动周期越大C.若将摆线变短,振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去,振动周期将变大7.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大8.如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A .质点振动的振幅为2cmB .质点振动的频率为4HzC .在2s 末,质点的加速度最大D .在2s 末,质点的速度最大9.如图所示,质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,周期为T ,振动过程中m 、M 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ,A .若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍B .若2T t ∆=,则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C .研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力 D .当整体离开平衡位置的位移为x 时,物块与木板间的摩擦力大小等于m kx m M+ 10.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a 、b 两质点的横坐标分别为x=2m 和x=6m ,图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是( )A .该波沿+x 方向传播,波速为1m/sB .质点a 经4s 振动的路程为4mC .此时刻质点a 的速度沿-y 方向D .质点a 在t =2 s 时速度最大11.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b 比质点a 晚0. 5s 起振,质点b 和质点c 平衡位置之间的距离为5m ,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s12.甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动,在相等的时间内,甲完成10次全振动,乙完成20次全振动.已知甲摆摆长为1 m,则乙摆的摆长为( )A.2 m B.4 mC.0.5 m D.0.25 m13.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是()A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比C.图线Ⅱ若是在地球上完成的,则该摆摆长约为D.若摆长均为,则图线Ⅰ是在地球上完成的14.如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为A.1HzB.3HzC.4HzD.5Hz15.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B的振动图象如图所示,由此可知().A .波长为43mB .波速为1m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度16.一简谐横波沿水平绳向右传播,波速为v ,传播周期为T ,介质中质点的振幅为A 。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波全集汇编及解析一、选择题1.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O点为中心点,在C、D之间做周期为T的简谐运动。
已知在t1时刻物块的动量为p、动能为E k。
下列说法中正确的是( )A.如果在t2时刻物块的动量也为p,则t2-t1的最小值为TB.如果在t2时刻物块的动能也为E k,则t2-t1的最小值为TC.当物块通过O点时,其加速度最小D.当物块运动至C点时,其加速度最小2.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同3.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅4.目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离5.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力6.下列说法中正确的是()A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于自身的固有频率D.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故7.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波分类汇编附解析一、选择题1.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。
如图所示,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向。
质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,会带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传向右端。
质点1的振动周期为T 。
t = 0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动。
下列判断正确的是A .质点1与质点20间相距一个波长B .质点20开始振动时运动方向向下C .2T t =时质点5的加速度方向向上 D .34T t =时质点12的运动方向向上 2.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )A .简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。
B .横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。
C .当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了。
D .当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长。
3.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A .当它每次经过同一位置时,位移可能不同B .当它每次经过同一位置时,速度可能不同C .在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D .在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅4.如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象,在如图所示的时间范围内,下列判断正确的是( )A .0.2s 时的位移与0.4s 时的位移相同B .0.4s 时的速度与0.6s 时的速度相同C .弹簧振子的振动周期为0.9s ,振幅为4cmD .0.2s 时的回复力与0.6s 时的回复力方向相反5.下列关于单摆运动过程中的受力说法,正确的是( )A .单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B .单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C.单摆过平衡位置时,所受的合力为零D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力6.两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是400Hz,若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动,则()A.甲的振幅较大,振动频率是100HzB.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300HzD.乙的振幅较大,振动频率是400Hz7.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,质点a、b均处于平衡位置,质点a正向上运动.则下列说法正确的是A.波沿x 轴负方向传播B.该时刻质点b正向上运动C.该时刻质点a、b的速度相同D.质点a、b的振动周期相同8.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s9.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图。
G单元机械振动和机械波目录G1 机械振动 (1)G2 机械波 (3)G3 实验:用单摆测定重力加速度 (9)G4 机械振动与机械波综合 (9)G1 机械振动【物理卷(解析)·2015届河南省安阳一中等天一大联考高三阶段测试(三)(201412)word 版】(1)(6分)下列说法正确的是____。
(填入正确选项前的字母。
选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分。
)A.如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比,且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动B.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散c.向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法的原理是“多普勒效应”D.麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场E.狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于其静止时的质量【答案】【知识点】超声波及其应用;狭义相对论.G1 N4【答案解析】 BCD解析:A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,与其方向总是相反时,质点的运动就是简谐运动,故A错误;B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,故B正确;C、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解,故C 正确;D、麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场,故D正确;E、当由相对论质量公式可知,当物体的速度很大时,其运动时的质量明显大于静止时的质量,故E错误;故选:BCD【思路点拨】满足与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,并且总是指向平衡位置,即F=-kx,则为简谐运动;彩超利用多普勒效应原理;光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散;变化的磁场产生电场,和变化的电场产生磁场;由相对论质量公式可知,即可求解.考查简谐运动的回复力与位移的关系,掌握多普勒效应原理,理解干涉、衍射及折射对复合光的分解的原理,注意变化的磁场产生电场中的“变化”两字的理解,最后认识运动的质量与静止的质量的关系.【理综卷(物理解析)·2015届湖北省武汉市武昌区高三元月调考(201501)】34.【物理——选修3—4】(15分)(1)如图甲所示,为一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图。
图乙表示该波传播的介质中x = 2 m处的质点a从t = 0时起的振动图象。
则下列说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。
每错选一个扣3分,最低得分为0分)。
A.波传播的速度为20 m/sB.波沿x轴负方向传播C.t = 0.25 s时,质点a的位移沿y轴负方向D.t = 0.25 s时,x = 4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向E.从t = 0开始,经0.3 s,质点b通过的路程是6 m【答案】。
【答案解析】ACD。
Aλ=4m,则波速为:v==20m/s.故根据甲图可知,该波沿x轴正方向传播,故B错误;C、由乙图知,质点的振动周期为T=0.2s,所以质点A 在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同,即处于负的最大位移处,所以a的位移沿y轴负方向.故C正确;D、由图甲可知,a质点和b质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程中任意时刻的位移都相反,所以质点b处于正的最大位移处,加速度沿y轴负方向.故D正确.E、因为0.3s=1.5T,S=n•4A=1.5×4×0.2=1.2m,故E错误.故选:ACD.【思路点拨】本题要在乙图上读出a质点在t=0时刻的速度方向,在甲图上判断出波的传播度方向;由甲图读出波长,由乙图读出周期,即求出波速和频率;本题关键要把握两种图象的联系,能根据振动图象读出质点的速度方向,在波动图象上判断出波的传播方向.【物理卷(解析)·2015届河南省安阳一中等天一大联考高三阶段测试(三)(201412)word 版】(1)(6分)下列说法正确的是____。
(填入正确选项前的字母。
选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分。
)A.如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比,且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动B.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散c.向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法的原理是“多普勒效应”D.麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场E.狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于其静止时的质量【答案】【知识点】超声波及其应用;狭义相对论.G1 N4【答案解析】 BCD解析:A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,与其方向总是相反时,质点的运动就是简谐运动,故A错误;B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,故B正确;C、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解,故C 正确;D、麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场,故D正确;E、当由相对论质量公式可知,当物体的速度很大时,其运动时的质量明显大于静止时的质量,故E错误;故选:BCD【思路点拨】满足与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比,并且总是指向平衡位置,即F=-kx,则为简谐运动;彩超利用多普勒效应原理;光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散;变化的磁场产生电场,和变化的电场产生磁场;由相对论质量公式可知,即可求解.考查简谐运动的回复力与位移的关系,掌握多普勒效应原理,理解干涉、衍射及折射对复合光的分解的原理,注意变化的磁场产生电场中的“变化”两字的理解,最后认识运动的质量与静止的质量的关系.G2 机械波【物理卷(解析)·2015届河北省邯郸市高三1月质检(201501)word版】17.【物理——选修3-4】(1) (4分) 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图像,则下列说法正确的是A.该简谐横波的传播速度为4m/sB.从此时刻起,经过2秒,P质点运动了8米的路程C.从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置D.乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像E .此时刻M 质点的振动速度小于Q 质点的振动速度【答案】【知识点】 横波的图象;波长、频率和波速的关系 G2 G4【答案解析】 ACD 解析: A 、由波动图象甲读出波长λ=4m ,由振动图象乙读出周期T=1s ,则波速v=Tλ =4m/s .故A 正确.B 、简谐横波中质点只在平衡位置附近振动,并不随着波迁移,经过2秒,P 质点振动了2个周期,运动的路程为0.28 1.6m ⨯= ,故B 错误;C 、由题,波沿+x 方向传播,此时刻Q 点振动方向向上,而P 在波峰,则图示时刻起Q 质点比P 质点后回到平衡位置.故C 正确;D 、根据振动图象乙可知:t=1s 时刻质点从平衡位置沿y 轴负方向振动,而甲图中x=2m 处质点t=1s 时刻(图示时刻)振动方向沿y 轴负方向,乙图可能是甲图x =2m 处质点的振动图像,故D 正确;E 、此时刻M 点在平衡位置,速度最大,故E 错误;故选ACD【思路点拨】由波动图象读出波长,由振动图象读出周期,求出波速.根据波的传播判断此时刻P 、Q 的运动方向,分析回到平衡位置的先后.【物理卷(解析)·2015届福建省厦门市高三上学期质检检测(201501)WORD 版】6一列简谐横波沿X 轴正向传播,t = 0时的图像如图所示,,此时刻后后介质中P 质点回到平 衡位置的最短时间为0.2S,Q 质点回到平衡位置的最短时间为1s ,已知t=0时两质 点相对平衡位置的位移相同,则A 、该简谐波的传播周期为1.2sB 、该简谐波的传播速度为0.0 5m/sC 、t =0.4s ,质点的加速度沿y 轴正方向 。
D 、经过1s 质点Q 向右移动了 0。
0 5 m【答案】【知识点】 波长、频率和波速的关系;横波的图象.G2 G4【答案解析】B 解析: A 、由题意简谐横波沿x 轴正向传播,分析得知,此时P 点向下运动,Q 点向上,它们周期相同,则T=2×(0.2s+1s )=2.4s .故A 错误.B 、λ=12cm v=0.122.4T λ=m/s=0.05m/s .故B 正确.C 、由题分析可知:p 质点回到平衡位置的最短时间为0.2s ,从平衡位置到达波谷的最短时间为0.6s ,则t=0.4s 时P 点恰好到达波峰,加速度为负向.故C 错误.D 、简谐横波沿x 轴正向传播,质点Q 振动方向与x 轴垂直,在x 轴方向没有位移.故D 错误.故选C【思路点拨】根据题给条件P 、Q 回到平衡位置的最短时间求出周期,读出波长,由波速公式求出波速.分析波动形成的过程,可确定质点P 在t=0.8s 时加速度方向.波的特性之一:波向前传播时,介质中各质点只在平衡位置附近振动,并不随波向前迁移,简述叫质点“不随波逐流”.【理综卷(物理解析)·2015届河北省衡水中学高三上学期五调考试(201412)word 版 】33.[物理——选修3—4](15分)(1)(6分)一列简谐横波沿z 轴正方向传播,图甲是波传播到x=5 m 的M 点的波形图,图乙是质点N(x= 3 m)从此时刻开始计时的振动图象,Q 是位于x=10 m 处的质点。
下列说法正确的是 。
(填 正确选项标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为O 分)A 这列波的波长是4 mB 这列波的传播速度是1.25 m /sC .M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿一y 方向D 质点Q 经过8 s 时,第一次到达波峰E .在0~16 s 内,质点Q 经过的路程为11 m【答案】【知识点】 横波的图象;波长、频率和波速的关系.G2 G4【答案解析】ACD 解析:A 、由甲图得到波长为4m ,故A 正确;B 、由乙图得到周期为4s ,故波速v=44m T sλ==1m/s ;故B 错误;C 、各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同,波前向下运动,故M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y 方向,故C 正确;D 、x=2m 处的波峰传到Q 点时,质点第一次到达波峰,故t=1021/x m m v m s∆-= =8s ;故D 正确;E 、波速为1m/s ,故在5s 末,波前传到Q 点;此后的时间:△t=11s=234T ,质点Q 从平衡位置开始运动,故其运动的路程为:S=11A=11×10cm=110cm=1.1m,故E 错误;故选:ACD .【思路点拨】由甲图得到波长,由乙图得到周期,根据v=Tλ求解波速;各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同.本题考查基本的读图能力,由波动图象读出波长,由波的传播方向判断质点的振动方向,由振动图象读出周期,判断质点的振动方向等等都是基本功,要加强训练,熟练掌握.【物理卷(解析)·2015届河北省唐山一中等五校高三上学期第二次联考(201501)】34.(1)(6分)如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象,图乙所示为x=4m 处的质点P 的振动图象,则下列判断正确的是 。