物理专题复习专题十二机械振动和机械波
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机械振动和机械波错误!未指定书签。
纵观近几年高考试题,预测2019年物理高考试题还会考:1、在新课标全国卷中,对本部分知识的考查是在选考题中出现。
从近几年的高考试题来看,主要考查简谐运动的图像、波动图像以及波的传播规律等;考点定位】简谐振动;自由落体运动.【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律;然后通过物块及小球的位置关系进行讨论.【趁热打铁】如左图所示,t=0时刻,与M点间的距离为15m的波源O点由平衡位置开始上下振动,形成一列沿直线OM传播的简谐横波.右图为质点M的振动图象.下列判断正确的是_________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分.选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)错误!未指定书签。
A.波源O的振动周期为3sB.这列波的传播速度为2.5m/sC.t=0时刻,波源O振动的方向沿y轴负方向D.在0~9s时间内,这列波的传播距离为12mE.在0~9s时间内,质点M的路程为6cm【答案】 BCE错误!未指定书签。
案例2.一“根不可伸长的细线。
上端悬挂在O点。
下端系一个小球,如图(1)所示,某同学利用此装置来探究周期与摆长的关系。
该用学用米尺测得细线两端的长度,用卡尺测量小球的直径,二着相加为l,通过改变细线的长度,测得对应的周期T,得到该装置的图象如图(2)所示利用所学单摆相关知识,选择下列说法正确的选项(取) _________错误!未指定书签。
A.T=2s时摆长为为1mB.T=2s时摆长为0.994mC.摆球半径为0.006mD.当地重力加速度为9.80m/s2E.当地重力加速度为9.86m/s2【答案】 BCD错误!未指定书签。
点睛:该题是一道非常新颖的题,通过单摆的周期公式较好的考查了学生的读图能力和推导能力,解答该题时学生比较易凭借思维定式错选A,同时不经过CD的解答直接把g当做已知量来解答AB.【正解】错误!未指定书签。
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第1讲 机械振动时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
其中1~6为单选,7~10为多选)1.关于振幅的各种说法中,正确的是 ( ) A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离B.位移是矢量,振幅是标量,位移的大小等于振幅C.振幅等于振子运动轨迹的长度D.振幅越大,表示振动越强,周期越长 答案 A解析 振幅是振子离开平衡位置的最大距离,A 选项是正确的,C 选项错误。
位移是矢量,是平衡位置指向所在位置的有向线段的长度,位移的大小并不等于振幅,最大位移的大小才等于振幅,B 选项是错误的。
振幅越大,振动越强,但周期不一定长,周期只跟振子的劲度系数和振子的质量有关,与振幅无关,D 选项错误。
2.[2016·福州校级期末]如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a 到b 历时0.1 s ,振子经a 、b 两点时速度相同。
若它从b 再回到a 的最短时间为0.2 s ,该振子的振动频率为( )A.1 Hz B .1.25 Hz C.2 Hz D .2.5 Hz答案 D解析 由题,振子从a 到b 历时0.1 s ,振子经a 、b 两点时速度相同,则a 、b 两点关于平衡位置对称。
振子从b 再回到a 的最短时间为0.2 s ,则振子b →c →b 的时间是0.1 s ,根据对称性分析得知,振子从a →b →c →d →a 的总时间为0.4 s ,即振子振动的周期为T =0.4 s ,频率为f =1T =10.4Hz =2.5 Hz 。
故A 、B 、C 错误,D 正确。
3. 装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示。
将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。
若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是 ( )答案 D解析将试管竖直提起少许,由静止释放,取向上为正方向,所以计时时刻,试管的位移为正的最大,所以只有D选项符合,其他A、B、C选项都是错误的。
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1.[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声.声波在空气中和在水中传播时的()A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同答案:A解析:声波的周期和频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系v=λf可知,波长也不同,故A正确,B、C、D错误.故选A.2.[2024·浙江1月]如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动.以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则()A.t1时刻小球向上运动B.t2时刻光源的加速度向上C.t2时刻小球与影子相位差为πD.t3时刻影子的位移为5A答案:D解析:以竖直向上为正方向,根据图2可知,t1时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位移增大,可知,t1时刻小球向下运动,A错误;t2时刻,光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,根据F回=-kx=ma可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,B错误;根据图2可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总是相同,即t2时刻小球与影子相位差为0,C错误;根据图2可知,t3时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据光沿直线传播,光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点,影子位于正向最大位移处,根据几何关系有ll+2l =A+AA+x影子,解得x影子=5A,即t3时刻影子的位移为5A,D正确.3.[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示.用绿色激光照双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹.下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A.换用更粗的头发丝B.换用红色激光照射双缝C.增大纸板与墙面的距离D.减小光源与纸板的距离答案:A解析:由于干涉条纹间距Δx=ldλ可知,换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx,故D错误.故选A.4.[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中,xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0,4λ)处有一点波源,产生波长为λ、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中,其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R 和S点,此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点,入射波与反射波在O点相干加强,则()A .介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0,-2 λ)C .入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α=352 答案:BD解析:波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为f =v λ,A 错误;在介质Ⅱ中波长为λ′=2v f=2 λ,由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,故S 点的坐标为(0,-2 λ),B 正确;由于S 为波峰,且波传到介质Ⅱ中,其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,则R 也为波峰,故P 到R 比P 到O 多一个波峰,则PR =5λ,则OR =3λ,由于||MO -PM≠2n ·λ2 或(2n +1)λ2 (n =0,1,2,…),故M 点不是减弱点,C 错误;根据n =λ′λ=2 ,则n =sin αOR PR,解得sin α=352 ,D 正确. 5.[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,传播速度v =10 m/s ,t =0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动,下列图形中哪个是t =0.6 s 时的波形( )答案:B解析:由图中可以看出该波的波长为λ=4 m ,根据v =λT可知该列波的周期为T =0.4 s ,又因为t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,当t=0.6 s时经历了1.5 T,所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,结合图像可知B正确.6.[2023·湖南卷]如图(a),在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4 m,DC=3 m,DC垂直AB.t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4 m.下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为2 m/sB.t=2 s时,D处的质点开始振动C.t=4.5 s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案:C解析:由图(b)的振动图像可知,振动的周期为4 s,故三列波的波速为v=λT=4 m4 s=1m/s,A错误;由图(a)可知,D处距离波源C最近的距离为3 m,故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C=DC v=3 m1 m/s=3 s故t=2 s时,D处的质点还未开始振动,B错误;由几何关系可知AD=BD=5 m,波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB=ADv=5 m1 m/s=5 s故t=4.5 s时,仅波源C处的横波传播到D处,此时D处的质点振动时间为t1=t-t C =1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动,C正确;t=6 s时,波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-t C=3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷;t=6 s时,波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3=t-t AB=1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰.根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2A-A=2 cm故t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是2 cm,D错误.故选C.。
高考物理第二轮专项复习专题12 机械振动新人教版知识达标:一、基本概念1.机械振动:物体在两侧所做的。
产生机械振动的条件是受到和阻尼足够小。
2.简谐运动.物体受到的与成并且总是指向的振动3.回复力:使物体回到的力,它是按命名的力4.位移:指振动物体的位移5.振幅;振动物体离开的距离6)周期:振动物体完成所需的时间7 频率,单位时间内完成的。
二、简谐运动1.回复力的特点:公式.2.简谐运动的实例:(1)弹簧振子(2)单摆:在最大偏角的条件下单摆的振动可看成简谐运动、周期公式.由此可知,周期与和有关,和、无关单摆振动的周期与无关,叫单摆的等时性是由发现的;单摆振动的周期公式是由发现的。
秒摆的周期秒摆长大约米3 简谐运动的图象:表示振动物体随变化的规律.它的图象是曲线,由图象可以确定任意时刻的、振幅、及,与的方向。
三、受迫振动1 定义.物体在作用下的振动2.受迫振动的频率等于的频率与固有频率。
3 共振:当的频率和物体的相等时.受迫振动的的现象4 利用共振时.让和相等或靠近;防止共振时.让和远离经典题型1.关于回复力的说法正确的是;A.回复力是指与位移大小成正比的力B.回复力是指物体所受到的合外力C.回复力是从力的作用效果命名的,可以是弹力,也可以是重力或摩擦力,还可以是几个力的合力或某个力的分力D.回复力的实质是向心力定质点的运动是A、匀速直线运动B、匀加速直线运动C 、匀减速直线运动D 、简谐运动3.一弹簧振子在水平面内做简谐运动 当振子每次经过同一位置时,不一定相同的物理量A 、速度B 、加速度C 动能D 、弹性势能4 关于单摆.下面说法正确的是A .摆球运动的回复力是由摆线的拉力和重力的合力提供的B .摆球运动过程中,经过同一点的速度是不变的C .摆球运动过程中 加速度方向始终指向平衡位置D .摆球经过平衡位置时.加速度不为零5 右图为一质点做简谐运动的图象.则在 t 和t ’时刻这个质点相同的物理量是.A 加速度B 、速度C 位移D 回复力6.两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是3f .乙的固有频率是4f ,若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则A 、振子甲的振幅较大,振动频率为3fB 、振子乙的振幅较大.振动频率为4fC 、振子甲的振幅较大,振动频率为5f 后D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f7.向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 与N ,它们只能在如图的平面内摆动.某一瞬间出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动的可能情况是.A 、车厢做匀速直线运动.M 在摆动.N 静止B 、车厢做匀速直线运动.M 在摆动.N 也在摆动C 、车厢做匀速直线运动.M 静止.N 在摆动D 、车厢做匀加速直线运动.M 静止,N 也静止知识达标:一、1.平衡位置、往复运动、回复力 2.回复力、对平衡位置的位移、正比、平衡位置 3.平衡位置、效果 4.对平衡位置 5.平衡位置、最大 6.一次全振动 7.全振动、次数二、1.F=-K X 2.小于1 0度、gL T π2= 摆长、重力加速度、振幅、摆球质量、振幅、伽利略、惠更斯、 2、1 3.位移、时间、正弦、位移、周期、频率、速度、加速度三、1.周期性外力 2.驱动力、无关 3.驱动力、固有频率、振幅最大 4.驱动力、固有频率 5.驱动力频率、固有频率经典题型:1.C 2.D 3.A 4.D 5.B 6.D 7.ABxt。