高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 加試選擇題題型強(qiáng)化（多選題型）第1講 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波課件

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1、第1講機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波專題五加試選擇題題型強(qiáng)化(多選題型)考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)和圖象考點(diǎn)三機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的綜合問題考點(diǎn)二機(jī)械波和圖象機(jī)械振動(dòng)和圖象考點(diǎn)一真題研究1.(多選)(2016浙江4月選考15)擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點(diǎn)高度相同，其振動(dòng)圖象如圖1所示.選懸掛點(diǎn)所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知A.甲、乙兩單擺的擺長之比是B.ta時(shí)刻甲、乙兩單擺的擺角相等C.tb時(shí)刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D.tc時(shí)刻甲、乙兩單擺的速率相等答案解析圖112345由于兩擺線長度不同，在ta時(shí)刻離開平衡位置位移相等的位置，兩個(gè)單擺的擺角不相等，B錯(cuò)誤；因?yàn)榧椎臄[線短、擺幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的

2、，在tb時(shí)刻，乙在平衡位置(最低處)，而甲在最高處，因此兩者的勢能差是最大的，C對.由于甲偏離平衡位置高度差大于乙的，所以甲經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度大于乙的，所以D錯(cuò).123452.(多選)(人教版選修34P13“演示”改編)甲、乙兩位同學(xué)分別使用圖2a所示的同一套裝置觀察單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象，已知二人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的單擺的擺長相同，落在木板上的細(xì)沙分別形成的曲線如圖b所示，下面關(guān)于兩圖線的說法中正確的是A.甲圖表示沙擺擺動(dòng)的幅度較大，乙圖擺動(dòng)的幅度較小B.甲圖表示沙擺擺動(dòng)的周期較大，乙圖擺動(dòng)的周期較小C.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系v甲2v乙D.二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的

3、速度關(guān)系v乙2v甲模擬訓(xùn)練圖2答案解析12345解析解析由圖可知，甲的振動(dòng)幅度較大，乙的幅度較小，故A正確；兩擺由于擺長相同，則由單擺的性質(zhì)可知，兩擺的周期相同，故B錯(cuò)誤；由圖可知，甲的時(shí)間為2T，乙的時(shí)間為4T，則由v 可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度關(guān)系為v甲2v乙，故C正確，D錯(cuò)誤.123453.(多選)(2017嘉興市3月模擬)如圖3甲所示，O是單擺的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置.此單擺振動(dòng)圖象如圖乙所示，則A.單擺振幅是16 cmB.單擺擺長約為1 mC.擺球經(jīng)過O點(diǎn)加速度不為零D.擺幅減小，周期也減小答案12345圖34.(多選)(人教版選修34P21第4題

4、改編)如圖4所示是一個(gè)單擺的共振曲線，根據(jù)該共振曲線，下列說法正確的是A.根據(jù)該共振曲線可得到單擺的固有頻率B.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為f0時(shí)單擺發(fā)生共振C.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率增加時(shí)共振曲線峰值右移D.當(dāng)單擺的擺長變長后，共振曲線峰值右移圖4答案123455.(多選)(2017湖州市高二上期末)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如圖5所示，則從圖中可以看出A.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率為0.25 HzB.t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為零C.t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零D.在12 s間，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸變大圖5解析解析由圖知，該質(zhì)點(diǎn)的周期為4 s，頻率為0.25 Hz，故A正確；t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，加速度

5、為零，速度最大，故B錯(cuò)誤，C正確；在12 s間，質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，故D錯(cuò)誤.答案解析12345規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.簡諧運(yùn)動(dòng)的特征簡諧運(yùn)動(dòng)的特征(1)受力特征：回復(fù)力滿足Fkx.(2)運(yùn)動(dòng)特征：當(dāng)物體靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；當(dāng)物體遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小.(3)能量特征：對彈簧振子和單擺來說，振幅越大，能量越大，在振動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒.(4)周期性特征：物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、回復(fù)力、加速度、速度等矢量都隨時(shí)間做周期性的變化.(5)對稱性特征：速率、加速度等關(guān)于平衡位置對稱.2.振動(dòng)圖象提供的信息振動(dòng)圖象提供的

6、信息(1)由圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周期.(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移.(3)可以確定各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.(4)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向.(5)能夠比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度的大小.機(jī)械波和圖象考點(diǎn)二真題研究1.(多選)(2017浙江4月選考15)一列向右傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到x2.0 m處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖6所示.t0.9 s時(shí)觀測到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置.下列說法正確的是A.波速為0.5 m/sB.經(jīng)1.4 s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70 cmC.t1.6 s時(shí)， x4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次 到達(dá)波谷D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧

7、橫波的頻率一定為2.5 Hz答案解析1234567圖61.4 s相當(dāng)于3.5個(gè)周期，每個(gè)周期路程為20 cm，所以B正確.1234567要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5 Hz，選項(xiàng)D正確.2.(多選)(2015浙江10月選考15)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為5 cm，質(zhì)點(diǎn)A、 B的平衡位置離O點(diǎn)的距離分別為1.8 m和3.0 m.t0時(shí)的波形如圖7所示，t0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次到達(dá)波峰.下列說法正確的是A.波速為3 m/sB.頻率為2 HzC.質(zhì)點(diǎn)B在00.6 s內(nèi)路程為25 cmD.質(zhì)點(diǎn)B在t0.6 s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)答案解析1234567圖7t0.6 s

8、時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在平衡位置下方，沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D正確.12345673.(多選)(人教版選修34P28第1題)簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖8所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn).以下說法正確的是A.若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的速度沿 x軸正方向B.若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度 沿y軸正方向C.再過半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值D.經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4a答案模擬訓(xùn)練1234567圖84.(多選)(2017浙江名校協(xié)作體模擬)如圖9所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向.質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4各

9、個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是圖9A.質(zhì)點(diǎn)5開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向上 B.t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的加速度方向向上C.t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的運(yùn)動(dòng)方向向下 D.tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)1234567答案解析tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)，故D正確.12345675.(多選)(2017杭州市四校聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，O為波源，如圖10所示是波源開始振動(dòng)后0.1 s時(shí)的波形圖，則下列判斷正確的是A.這列波的周期為0.2 s，振幅為10 cmB.x3 m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正沿y軸負(fù)向振動(dòng)C.再經(jīng)過0.15 s，x2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

10、到(x8 m， y10 cm)位置D.再經(jīng)過0.2 s，x10 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷答案1234567圖106.(多選)(2017臺州市9月選考)如圖11所示，波源S在x0處產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v400 m/s，已知t0.1 s時(shí)，波已傳播到x40 m處.在x400 m處，有一接收器A(圖中未標(biāo)出).則下列說法正確的是A.波源的起振方向向下B.x40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)位移最大C.t1 s時(shí)接收器才能接收到此波D.若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則收到的波 的頻率比靜止時(shí)接收到的波的頻率大答案1234567圖117.(多選)如圖12為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為

11、t0時(shí)刻的波形圖，虛線為t0.6 s時(shí)的波形圖，波的周期T0.6 s，則A.波的周期為0.8 sB.在t0.9 s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過0.4 s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為0.4 mD.在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置1234567答案解析圖12由于波沿x軸負(fù)方向傳播，故t0時(shí)刻P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，而周期T0.8 s，故t0.8 s時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，1.0 s時(shí)P點(diǎn)到達(dá)波谷，故0.9 s時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤.在一個(gè)周期內(nèi)P點(diǎn)完成一個(gè)全振動(dòng)，即其運(yùn)動(dòng)路程為4A，而0.4 s T，故P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2A0.4 m，C正確.1234567由題意可知波長8 m，則波速v 10

12、m/s，在t0時(shí)刻Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x05 m.由于波沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故在t0.5 s的時(shí)間內(nèi)波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為xvt100.5 m5 m，故在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)振動(dòng)情況和t0時(shí)刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同，而t0時(shí)刻距離坐標(biāo)原點(diǎn)10 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，故在t0.5 s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置.故D正確.故選A、C、D.1234567規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的互判方法波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的互判方法(1)“上下坡法”(2)“同側(cè)法”(3)“微平移法”2.波的圖象特點(diǎn)波的圖象特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播n)時(shí)，波形不變.(2)在波的傳播方向上，

13、 當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離為n(n1， 2， 3)時(shí)， 它們的振動(dòng)步調(diào)總相同； 當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n1) (n0， 1， 2， 3)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反.(3)波源的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同.機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的綜合問題考點(diǎn)三命題預(yù)測1.(多選)圖13甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象.下列說法正確的是A.在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.在t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C.從t0.10 s到t

14、0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD.從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm12345答案解析圖1312345解析解析由Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，t0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向振動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由波動(dòng)圖象可知，波向左傳播，t0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，再經(jīng)過0.15 s，即t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到x軸的下方，加速度沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確；由于在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在 T的時(shí)間內(nèi)通過的路程不等于3A30 cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.(多選)(人教版選修34P28第2題改編)一列橫波某時(shí)刻的波形如圖14甲所示，圖乙表示介質(zhì)

15、中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L點(diǎn)的振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點(diǎn)的振動(dòng)圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為L點(diǎn)的振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為N點(diǎn)的振動(dòng)圖象模擬訓(xùn)練圖14答案123453.(多選)(人教版選修34P12“問題與練習(xí)”第2題改編)下列四幅圖中關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說法正確的是A.粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)B.單擺的擺長為l，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，此時(shí)回復(fù)力為FC.質(zhì)點(diǎn)A、C平衡位置之間的距離就是簡諧波的一個(gè)波長D.實(shí)線為某時(shí)刻的波形圖，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)極短時(shí)間后波

16、形圖 如虛線所示12345答案解析解析解析在粗糙斜面上金屬球運(yùn)動(dòng)過程中，要不斷克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能減小，金屬球最終靜止，所以該運(yùn)動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤.相鄰波峰或波谷之間的距離等于一個(gè)波長，而選項(xiàng)中質(zhì)點(diǎn)A、C的平衡位置之間的距離只是簡諧波的半個(gè)波長，故C錯(cuò)誤.據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和傳播方向的關(guān)系上下坡法，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動(dòng)可知，波正向x軸正方向傳播，經(jīng)很短時(shí)間，波形圖如虛線所示，故D正確.123454.(多選)(2017寧波市3月模擬)圖15甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則A.t0.10

17、 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方 向向上B.該波沿x軸負(fù)方向傳播，傳播 速度為40 m/sC.再經(jīng)過0.10 s，質(zhì)點(diǎn)Q沿波的傳播方向移動(dòng)4 mD.t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移是5 cm12345答案圖15123455.(多選)(2017溫州市九校高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波，在t0.6 s時(shí)刻波的圖象如圖16甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示， 則以下說法正確的是A.這列波沿x軸正方向傳播B.從t0.6 s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4 s回到平衡位置C.從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是10 mD.若傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象圖

18、16答案解析12345解析解析由乙圖讀出t0.6 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，由甲圖判斷出波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向.故A正確；圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向，所以質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4 s回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；t0.6 s0.5T，所以從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)通過的路程是4 m，不是10 m，故C錯(cuò)誤.由于該波的波長為20 m，則若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物時(shí)，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確.規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)“一分、一看、二找一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題1.分清振動(dòng)圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象.2.看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級.3.找準(zhǔn)波的圖象對應(yīng)的時(shí)刻.4.找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn).