2018版高考物理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.pptx

1、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

2、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34P13“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

3、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16 cm B.单摆摆长约为1 m C.摆球经过O点加速度不为

4、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 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0.25 Hz B.t3 s时，质点的速度为零 C.t3 s时，质点的加速度为零 D.在12

5、s间，质点的速度逐渐变大,图5,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.,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Fkx. (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

6、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 A.波速为0.5 m/s B.经

7、1.4 s质点P运动的路程为70 cm C.t1.6 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,解析,1,2,3,4,5,6,7,图6,1.4 s相当于3.5个周期，每个周期路程为20 cm，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2.5 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 m.t0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

8、法正确的是 A.波速为3 m/s B.频率为2 Hz C.质点B在00.6 s内路程为25 cm D.质点B在t0.6 s沿y轴正方向运动,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,图7,t0.6 s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34P28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

9、,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.t0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9 A.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.tT时质点17开始运动,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,tT时质点17开始运动，故D正确.,1,2,3,4

10、,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0.1 s时的波形图，则下列判断正确的是 A.这列波的周期为0.2 s，振幅为10 cm B.x3 m处质点此时正沿y轴负向振动 C.再经过0.15 s，x2 m处质点运动到(x8 m， y10 cm)位置 D.再经过0.2 s，x10 m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x0处产生一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速v400 m/s，已知t0.1 s时，波已传播到x40 m处.在x40

11、0 m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.x40 m处的质点在t0.5 s时位移最大 C.t1 s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t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则 A.波的周期为0.8 s B.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 m D.在t0.5 s时，Q点到达波峰位置,1,2,3,4,5,6,7

12、,答案,解析,图12,由于波沿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 s T，故P点的运动路程为2A0.4 m，C正确.,1,2,3,4,5,6,7,由题意可知波长8 m，则波速v 10 m/s，在t0时刻Q点的横坐标为x05 m.由于波沿x轴负方向运动，故在t0.5 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

13、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.,1,2,3,4,5,6,7,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(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

14、向相同.,命题预测,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 m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 A.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 m D.从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm,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，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

15、，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；,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.,2.(多选)(人教版选修34P28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

16、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34P12“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

17、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 A.t0.10 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/s C.再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4 m D.t0.25 s时，

18、质点P的位移是5 cm,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 t0.6 s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t0.6 s开始，质点P比质点Q晚0.4 s回到平衡位置 C.从t0.6 s开始，紧接着的t0.6 s时间内，A质点通过的路程是10 m D.若传播过程中遇到一个尺寸为10 m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t0.6 s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轴负方向