（浙江选考）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课件.ppt

第1讲机械振动和机械波 专题五加试选择题题型强化 多选题型 考点一机械振动和图象 考点三机械振动和机械波的综合问题 考点二机械波和图象 真题研究 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 由图可知A 甲 乙两单摆的摆长之比是B ta时刻甲 乙两单摆的摆角相等C tb时刻甲 乙两单摆的势能差最大D tc时刻甲 乙两单摆的速率相等 答案 解析 图1 1 2 3 4 5 由于两摆线长度不同 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 1 2 3 4 5 2 多选 人教版选修3 4P13 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A 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 模拟训练 图2 答案 解析 1 2 3 4 5 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4T 则由v 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 1 2 3 4 5 3 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A 单摆振幅是16cmB 单摆摆长约为1mC 摆球经过O点加速度不为零D 摆幅减小 周期也减小 答案 1 2 3 4 5 图3 4 多选 人教版选修3 4P21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A 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 当单摆的摆长变长后 共振曲线峰值右移 图4 答案 1 2 3 4 5 5 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A 质点做简谐运动的频率为0 25HzB t 3s时 质点的速度为零C t 3s时 质点的加速度为零D 在1 2s间 质点的速度逐渐变大 图5 解析由图知 该质点的周期为4s 频率为0 25Hz 故A正确 t 3s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1 2s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 答案 解析 1 2 3 4 5 规律总结 1 简谐运动的特征 1 受力特征 回复力满足F kx 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 真题研究 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x 2 0m处的P点时开始计时 该时刻波形如图6所示 t 0 9s时观测到质点P第三次到达波峰位置 下列说法正确的是A 波速为0 5m sB 经1 4s质点P运动的路程为70cmC t 1 6s时 x 4 5m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 5Hz 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 图6 1 4s相当于3 5个周期 每个周期路程为20cm 所以B正确 1 2 3 4 5 6 7 要发生干涉现象 另外一列波的频率一定与该波相同 即2 5Hz 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5cm 质点A B的平衡位置离O点的距离分别为1 8m和3 0m t 0时的波形如图7所示 t 0 6s时质点A恰好第二次到达波峰 下列说法正确的是A 波速为3m sB 频率为2HzC 质点B在0 0 6s内路程为25cmD 质点B在t 0 6s沿y轴正方向运动 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 图7 t 0 6s时 质点B在平衡位置下方 沿y轴正方向运动 D正确 1 2 3 4 5 6 7 3 多选 人教版选修3 4P28第1题 简谐横波某时刻的波形如图8所示 P为介质中的一个质点 以下说法正确的是A 若波沿x轴正方向传播 则质点P此时刻的速度沿x轴正方向B 若波沿x轴正方向传播 则质点P此时刻的加速度沿y轴正方向C 再过半个周期时 质点P的位移为负值D 经过一个周期 质点P通过的路程为4a 答案 模拟训练 1 2 3 4 5 6 7 图8 4 多选 2017 浙江名校协作体模拟 如图9所示是某绳波形成过程的示意图 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 带动2 3 4 各个质点依次上下振动 把振动从绳的左端传到右端 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 下列判断正确的是图9A 质点5开始振动时的运动方向向上B t 时质点6的加速度方向向上C t 时质点10的运动方向向下D t T时质点17开始运动 1 2 3 4 5 6 7 答案 解析 t T时质点17开始运动 故D正确 1 2 3 4 5 6 7 5 多选 2017 杭州市四校联考 一列简谐横波沿x轴正方向传播 O为波源 如图10所示是波源开始振动后0 1s时的波形图 则下列判断正确的是A 这列波的周期为0 2s 振幅为10cmB x 3m处质点此时正沿y轴负向振动C 再经过0 15s x 2m处质点运动到 x 8m y 10cm 位置D 再经过0 2s x 10m处的质点第一次到达波谷 答案 1 2 3 4 5 6 7 图10 6 多选 2017 台州市9月选考 如图11所示 波源S在x 0处产生一列沿x轴正方向传播的简谐波 波速v 400m s 已知t 0 1s时 波已传播到x 40m处 在x 400m处 有一接收器A 图中未标出 则下列说法正确的是A 波源的起振方向向下B x 40m处的质点在t 0 5s时位移最大C t 1s时接收器才能接收到此波D 若波源向x轴正方向运动 则收到的波的频率比静止时接收到的波的频率大 答案 1 2 3 4 5 6 7 图11 7 多选 如图12为一列沿x轴负方向传播的简谐横波 实线为t 0时刻的波形图 虚线为t 0 6s时的波形图 波的周期T 0 6s 则A 波的周期为0 8sB 在t 0 9s时 P点沿y轴正方向运动C 经过0 4s P点经过的路程为0 4mD 在t 0 5s时 Q点到达波峰位置 1 2 3 4 5 6 7 答案 解析 图12 由于波沿x轴负方向传播 故t 0时刻P点沿y轴负方向运动 而周期T 0 8s 故t 0 8s时P点沿y轴负方向运动 1 0s时P点到达波谷 故0 9s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 4s T 故P点的运动路程为2A 0 4m C正确 1 2 3 4 5 6 7 由题意可知波长 8m 则波速v 10m s 在t 0时刻Q点的横坐标为x0 5m 由于波沿x轴负方向运动 故在t 0 5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为x vt 10 0 5m 5m 故在t 0 5s时 Q点振动情况和t 0时刻距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同 而t 0时刻距离坐标原点10m处的质点在波峰 故在t 0 5s时 Q点到达波峰位置 故D正确 故选A C D 1 2 3 4 5 6 7 规律总结 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 n 1 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 2n 1 n 0 1 2 3 时 它们的振动步调总相反 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 命题预测 1 多选 图13甲为一列简谐横波在t 0 10s时刻的波形图 P是平衡位置在x 1 0m处的质点 Q是平衡位置在x 4 0m处的质点 图乙为质点Q的振动图象 下列说法正确的是A 在t 0 10s时 质点Q向y轴正方向运动B 在t 0 25s时 质点P的加速度方向与y轴正方向相同C 从t 0 10s到t 0 25s 该波沿x轴负方向传播了6mD 从t 0 10s到t 0 25s 质点P通过的路程为30cm 1 2 3 4 5 答案 解析 图13 1 2 3 4 5 解析由Q点的振动图象可知 t 0 10s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 t 0 10s时质点P向上振动 再经过0 15s 即t 0 25s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 由于在t 0 10s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3A 30cm 选项D错误 2 多选 人教版选修3 4P28第2题改编 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A 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 模拟训练 图14 答案 1 2 3 4 5 3 多选 人教版选修3 4P12 问题与练习 第2题改编 下列四幅图中关于机械振动和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F C 质点A C平衡位置之间的距离就是简谐波的一个波长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 1 2 3 4 5 答案 解析 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 相邻波峰或波谷之间的距离等于一个波长 而选项中质点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 1 2 3 4 5 4 多选 2017 宁波市3月模拟 图15甲为一列简谐横波在t 0 10s时刻的波形图 P是平衡位置为x 1m处的质点 Q是平衡位置为x 4m处的质点 图乙为质点Q的振动图象 则A t 0 10s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40m sC 再经过0 10s 质点Q沿波的传播方向移动4mD t 0 25s时 质点P的位移是 5cm 1 2 3 4 5 答案 图15 1 2 3 4 5 5 多选 2017 温州市九校高三上学期期末 一列简谐横波 在t 0 6s时刻波的图象如图16甲所示 波上A质点的振动图象如图乙所示 则以下说法正确的是A 这列波沿x轴正方向传播B 从t 0 6s开始 质点P比质点Q晚0 4s回到平衡位置C 从t 0 6s开始 紧接着的 t 0 6s时间内 A质点通过的路程是10mD 若传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物 能发生明显的衍射现象 图16 答案 解析 1 2 3 4 5 解析由乙图读出t 0 6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向 由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向 故A正确 图示时刻质点P沿y轴正方向 质点Q沿y轴