高考物理二輪復習 專題十二 選考3-4 機械波、光學、電磁波 第一講 振動與波課件.ppt

專題十二選考3 4機械波 光學 電磁波 第一講振動與波 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 1 多選 2014課標全國 34 1 圖 a 為一列簡諧橫波在t 0 10s時刻的波形 P是平衡位置在x 1 0m處的質(zhì)點 Q是平衡位置在x 4 0m處的質(zhì)點 圖 b 為質(zhì)點Q的振動圖象 下列說法正確的是 A 在t 0 10s時 質(zhì)點Q向y軸正方向運動B 在t 0 25s時 質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同C 從t 0 10s到t 0 25s 該波沿x軸負方向傳播了6mD 從t 0 10s到t 0 25s 質(zhì)點P通過的路程為30cmE 質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y 0 10sin10 t 國際單位制 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 2 多選 2013課標全國 34 1 如圖 a b c d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點 相鄰兩點的間距依次為2m 4m和6m 一列簡諧橫波以2m s的波速沿x軸正向傳播 在t 0時刻到達質(zhì)點a處 質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動 t 3s時a第一次到達最高點 下列說法正確的是 A 在t 6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B 在t 5s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點C 質(zhì)點b開始振動后 其振動周期為4sD 在4s t 6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E 當質(zhì)點d向下運動時 質(zhì)點b一定向上運動 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 3 2013安徽理綜 21 根據(jù)單擺周期公式 可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣?如圖1所示 將細線的上端固定在鐵架臺上 下端系一小鋼球 就做成了單擺 1 用游標卡尺測量小鋼球直徑 示數(shù)如圖2所示 讀數(shù)為mm 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 2 以下是實驗過程中的一些做法 其中正確的有 a 擺線要選擇細些的 伸縮性小些的 并且盡可能長一些b 擺球盡量選擇質(zhì)量大些 體積小些的c 為了使擺的周期大一些 以方便測量 開始時拉開擺球 使擺線相距平衡位置有較大的角度d 拉開擺球 使擺線偏離平衡位置不大于5 在釋放擺球的同時開始計時 當擺球回到開始位置時停止計時 此時間間隔 t即為單擺周期Te 拉開擺球 使擺線偏離平衡位置不大于5 釋放擺球 當擺球振動穩(wěn)定后 從平衡位置開始計時 記下擺球做50次全振動所用的時間 t 則單擺周期 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 解析 1 先從主尺讀出整數(shù)部分刻度為18mm 然后從游標尺讀出小數(shù)部分刻度為0 6mm 所以小鋼球直徑為18 6mm 2 在該實驗中 擺球的擺角不要太大 偏離平衡位置不大于5 c d兩項均錯誤 為了盡量減少實驗誤差 擺球應該選擇質(zhì)量大 體積小的小球 擺線要選擇質(zhì)量小 不易伸長 長度大一些的細繩 擺球擺動穩(wěn)定后 從平衡位置開始計時 擺球兩次經(jīng)過平衡位置為一次全振動 a b e三項正確 答案 1 18 6 2 abe 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 4 2015課標全國 34 2 甲 乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負向傳播 波速均為v 25cm s 兩列波在t 0時的波形曲線如圖所示 求 1 t 0時 介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點的x坐標 2 從t 0開始 介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為 16cm的質(zhì)點的時間 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 解析 1 t 0時 在x 50cm處兩列波的波峰相遇 該處質(zhì)點偏離平衡位置的位移為16cm 兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移均為16cm 從圖線可以看出 甲 乙兩列波的波長分別為 1 50cm 2 60cm 甲 乙兩列波波峰的x坐標分別為x1 50 k1 1 k1 0 1 2 x2 50 k2 2 k2 0 1 2 由 式得 介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點的x坐標為x 50 300n cmn 0 1 2 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 5 2014四川理綜 5 如圖所示 甲為t 1s時某橫波的波形圖象 乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖象 距該質(zhì)點 x 0 5m處質(zhì)點的振動圖象可能是 真題模擬體驗 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 解析 若該波向右傳播 圖乙應為x 1 5m到x 2m之間一點的振動圖象 該點左側0 5m處的質(zhì)點在t 1s時 位移沿y軸負向 且速度沿y軸正向 無選項符合要求 該點右側0 5m處的質(zhì)點在t 1s時 位移沿y軸正向 而速度沿y軸負向 可知選項A正確 若該波向左傳播 圖乙應為x 1m到x 1 5m之間某一點的振動圖象 該點左側0 5m處的質(zhì)點在t 1s時 位移沿y軸正向 速度沿y軸負向 同樣得出選項A正確 該點右側0 5m處的質(zhì)點在t 1s時 位移沿y軸負向 速度沿y軸正向 無選項符合要求 答案 A 真題模擬體驗 名師詮釋高考 在本講中 高考命題主要涉及 1 簡諧運動的圖象 表達式 描述簡諧運動的物理量 單擺以及用單擺測定重力加速度實驗 共振等 往往與機械波綜合命題考查 2 機械波中的橫波圖象 波速 波長與周期 頻率 的關系 波的干涉和衍射以及多普勒效應 以考查波的形成及與振動的關系為主 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 2 橫波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法 1 微平移法 若已知波的傳播方向 畫出經(jīng)時間后的波形圖 通過比較某質(zhì)點在兩個波形圖的位置關系 可知其振動方向 2 特殊點帶動法 若已知波的傳播方向 把某質(zhì)點和其相鄰的特殊點 波峰或波谷 比較 根據(jù)波的傳播原理 依次帶動 來判斷該質(zhì)點的振動方向 3 上下坡法 沿著波的傳播方向看 上坡 的質(zhì)點向下振動 下坡 的質(zhì)點向上振動 簡稱 上坡下 下坡上 3 振動與波的常用規(guī)律 1 振動的對稱性 周期性 2 振動質(zhì)點的路程s與振幅A的關系 若時間t nT 則路程s 4nA 3 波長 波速和周期的關系 vT 考點一 考點二 考點三 多選 2015甘肅蘭州一模 圖甲為一列簡諧橫波在t 0時的波形圖 P是平衡位置在x 0 5m處的質(zhì)點 Q是平衡位置在x 2 0m處的質(zhì)點 圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象 下列說法正確的是 A 這列簡諧波沿x軸正方向傳播B 波的傳播速度為20m sC 從t 0到t 0 25s 波傳播的距離為50cmD 在t 0 10s時 質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同E 從t 0 10s到t 0 25s 質(zhì)點P通過的路程為30cm 考點一 考點二 考點三 思路點撥 根據(jù)質(zhì)點的振動方向 通過 上下坡法 得出波的傳播方向 根據(jù)振動圖象得出周期 根據(jù)波動圖象得出波長 通過波長和周期求出波速 從而得出波傳播的距離 根據(jù)質(zhì)點所在的位置確定加速度的方向 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 對點訓練11 多選 2014課標全國 34 1 圖 a 為一列簡諧橫波在t 2s時的波形 圖 b 為媒質(zhì)中平衡位置在x 1 5m處的質(zhì)點的振動圖象 P是平衡位置為x 2m的質(zhì)點 下列說法正確的是 A 波速為0 5m sB 波的傳播方向向右C 0 2s時間內(nèi) P運動的路程為8cmD 0 2s時間內(nèi) P向y軸正方向運動E 當t 7s時 P恰好回到平衡位置 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 2 2014安徽理綜 16 一簡諧橫波沿x軸正向傳播 圖1是t 0時刻的波形 圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象 則該質(zhì)點的x坐標值合理的是 A 0 5mB 1 5mC 2 5mD 3 5m 考點一 考點二 考點三 解析 由質(zhì)點振動圖象可知 t 0時刻質(zhì)點y坐標介于 0 1 0 2之間 且振動方向向下 再由波的圖象以及波的傳播方向和振動方向的關系可知 該質(zhì)點x坐標的合理值是x 2 5m 故選項C正確 答案 C 考點一 考點二 考點三 波的空間周期性 時間周期性 介質(zhì)兩質(zhì)點間距離與波長關系不確定 振動或波的雙向性引起多解 考點一 考點二 考點三 多選 一列簡諧橫波沿直線傳播 該直線上平衡位置相距9m的a b兩質(zhì)點的振動圖象如圖所示 下列描述該波的圖象可能正確的是 考點一 考點二 考點三 思路點撥 先根據(jù)兩質(zhì)點振動圖象及波傳播的雙向性寫出ab之間的間距與波長的通式 然后從波長角度判斷各選項中波形的正誤 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 對點訓練21 多選 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播 圖 a 是t 0時刻的波形圖 圖 b 和圖 c 分別是x軸上某兩處質(zhì)點的振動圖象 由此可知 這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離可能是 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 2 2014天津理綜 5 平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動 產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正 負兩個方向傳播 波速均為100m s 平衡位置在x軸上的P Q兩個質(zhì)點隨波源振動著 P Q的x軸坐標分別為xP 3 5m xQ 3m 當S位移為負且向 y方向運動時 P Q兩質(zhì)點的 A 位移方向相同 速度方向相反B 位移方向相同 速度方向相同C 位移方向相反 速度方向相反D 位移方向相反 速度方向相同 考點一 考點二 考點三 解析 根據(jù)f 50Hz和波速v 100m s 由v f 可得 畫出S位移為零且向 y方向運動時的波形圖如圖所示 圖中實線 再畫出S位移為負且向 y方向運動的波形圖 如圖中虛線 易知選項D正確 答案 D 考點一 考點二 考點三 3 多選 2015湖北模擬 一列簡諧橫波沿x軸的正向傳播 振幅為2cm 周期為T 已知在t 0時刻波上相距50cm的兩質(zhì)點a b的位移都是cm 但運動方向相反 其中質(zhì)點a沿y軸負向運動 如圖所示 下列說法正確的是 A 該列簡諧橫波波長可能為37 5cmB 該列簡諧橫波波長可能為12cmC 質(zhì)點a 質(zhì)點b的速度在某一時刻可以相同D 當質(zhì)點b的位移為 2cm時 質(zhì)點a的位移為負E 在時刻質(zhì)點b速度最大 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 1 單擺的振動規(guī)律 當擺角很小時 近似為簡諧運動 2 周期公式 該公式提供了一種測定重力加速度g的方法 考點一 考點二 考點三 某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方 他仍將從懸點到球心的距離當作擺長L 通過改變擺線的長度 測得6組L和對應的周期T 畫出L T2圖線 然后在圖線上選取A B兩個點 坐標如圖所示 他采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法 則計算重力加速度的表達式應為g 請你判斷該同學得到的實驗結果與擺球重心就在球心處的情況相比 將 選填 偏大 偏小 或 相同 思路點撥 1 擺長是懸點到球重心的距離 2 表示出A B兩點對應的擺長 然后應用單擺周期公式列方程求解重力加速度 3 對于偏差問題 根據(jù)推導出的重力加速度的表達式分析判斷 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 對點訓練31 2015北京理綜 21 2 用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖甲所示 1 組裝單擺時 應在下列器材中選用 選填選項前的字母 A 長度為1m左右的細線B 長度為30cm左右的細線C 直徑為1 8cm的塑料球D 直徑為1 8cm的鐵球 2 測出懸點O到小球球心的距離 擺長 L及單擺完成n次全振動所用的時間t 則重力加速度g 用L n t表示 考點一 考點二 考點三 3 下表是某同學記錄的3組實驗數(shù)據(jù) 并做了部分計算處理 請計算出第3組實驗中的T s g m s2 考點一 考點二 考點三 4 用多組實驗數(shù)據(jù)做出T2 L圖象 也可以求出重力加速度g 已知三位同學做出的T2 L圖線的示意圖如圖乙中的a b c所示 其中a和b平行 b和c都過原點 圖線b對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹?則相對于圖線b 下列分析正確的是 選填選項前的字母 A 出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB 出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C 圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值 考點一 考點二 考點三 5 某同學在家里測重力加速度 他找到細線和鐵鎖 制成一個單擺 如圖丙所示 由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺 于是他在細線上的A點做了一個標記 使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程 保持該標記以下的細線長度不變 通過改變O A間細線長度以改變擺長 實驗中 當O A間細線的長度分別為l1 l2時 測得相應單擺的周期為T1 T2 由此可得重力加速度g 用l1 l2 T1 T2表示 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 考點一 考點二 考點三 2 2015天津理綜 9 2 某同學利用單擺測量重力加速度 1 為了使測量誤差盡量小 下列說法正確的是 A 組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B 組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線C 實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D 擺長一定的情況下 擺的振幅盡量大 考點一 考點二 考點三 2 如圖所示 在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺 實驗時 由于僅有量程為20cm 精度為1mm的鋼板刻度尺 于是他先使擺球自然下垂 在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標記點 測出單擺的周期T1 然后保持懸點位置不變 設法將擺長縮短一些 再次使擺球自然下垂 用同樣方法在豎直立柱上做另一標記點 并測出單擺的周期T2 最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標記點之間的距離 L 用上述測量結果 寫出重力加速度的表達式g 考點一 考點二 考點三 解析 1 組裝單擺須選用密度大和質(zhì)量適當大一些的小球 以保證空氣阻力 細線質(zhì)量可以忽略不計 A說法中密度較小 不符合要求 故A錯誤 選用輕且不易伸長的細線能夠保證細線質(zhì)量和長度的伸縮可以忽略不計 故B正確 用單擺測重力加速度必須保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動 故C正確 單擺周期公式只在小角度擺動的情況下成立 故單擺擺長一定時 振幅應盡量小一些 D錯誤