高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十二 選考3-4 機(jī)械波、光學(xué)、電磁波 第一講 振動(dòng)與波課件.ppt

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專題十二選考3 4機(jī)械波 光學(xué) 電磁波 第一講振動(dòng)與波 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 1 多選 2014課標(biāo)全國(guó) 34 1 圖 a 為一列簡(jiǎn)諧橫波在t 0 10s時(shí)刻的波形 P是平衡位置在x 1 0m處的質(zhì)點(diǎn) Q是平衡位置在x 4 0m處的質(zhì)點(diǎn) 圖 b 為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象 下列說(shuō)法正確的是 A 在t 0 10s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B 在t 0 25s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)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(fù)方向傳播了6mD 從t 0 10s到t 0 25s 質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cmE 質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y 0 10sin10 t 國(guó)際單位制 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 2 多選 2013課標(biāo)全國(guó) 34 1 如圖 a b c d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn) 相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m 4m和6m 一列簡(jiǎn)諧橫波以2m s的波速沿x軸正向傳播 在t 0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處 質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng) t 3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 A 在t 6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B 在t 5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C 質(zhì)點(diǎn)b開(kāi)始振動(dòng)后 其振動(dòng)周期為4sD 在4s t 6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)E 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng) 真題模擬體驗(yàn) 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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?如圖1所示 將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上 下端系一小鋼球 就做成了單擺 1 用游標(biāo)卡尺測(cè)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(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 2 以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法 其中正確的有 a 擺線要選擇細(xì)些的 伸縮性小些的 并且盡可能長(zhǎng)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(cè)量 開(kāi)始時(shí)拉開(kāi)擺球 使擺線相距平衡位置有較大的角度d 拉開(kāi)擺球 使擺線偏離平衡位置不大于5 在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) 當(dāng)擺球回到開(kāi)始位置時(shí)停止計(jì)時(shí) 此時(shí)間間隔 t即為單擺周期Te 拉開(kāi)擺球 使擺線偏離平衡位置不大于5 釋放擺球 當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后 從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí) 記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間 t 則單擺周期 真題模擬體驗(yàn) 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(biāo)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(shí)驗(yàn)中 擺球的擺角不要太大 偏離平衡位置不大于5 c d兩項(xiàng)均錯(cuò)誤 為了盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差 擺球應(yīng)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(zhǎng) 長(zhǎng)度大一些的細(xì)繩 擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后 從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí) 擺球兩次經(jīng)過(guò)平衡位置為一次全振動(dòng) a b e三項(xiàng)正確 答案 1 18 6 2 abe 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 4 2015課標(biāo)全國(guó) 34 2 甲 乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播 波速均為v 25cm s 兩列波在t 0時(shí)的波形曲線如圖所示 求 1 t 0時(shí) 介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo) 2 從t 0開(kāi)始 介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為 16cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 解析 1 t 0時(shí) 在x 50cm處兩列波的波峰相遇 該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16cm 兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)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(zhǎng)分別為 1 50cm 2 60cm 甲 乙兩列波波峰的x坐標(biāo)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(diǎn)的x坐標(biāo)為x 50 300n cmn 0 1 2 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 真題模擬體驗(yàn) 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(shí)某橫波的波形圖象 乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 距該質(zhì)點(diǎn) x 0 5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 1 2 3 4 5 解析 若該波向右傳播 圖乙應(yīng)為x 1 5m到x 2m之間一點(diǎn)的振動(dòng)圖象 該點(diǎn)左側(cè)0 5m處的質(zhì)點(diǎn)在t 1s時(shí) 位移沿y軸負(fù)向 且速度沿y軸正向 無(wú)選項(xiàng)符合要求 該點(diǎn)右側(cè)0 5m處的質(zhì)點(diǎn)在t 1s時(shí) 位移沿y軸正向 而速度沿y軸負(fù)向 可知選項(xiàng)A正確 若該波向左傳播 圖乙應(yīng)為x 1m到x 1 5m之間某一點(diǎn)的振動(dòng)圖象 該點(diǎn)左側(cè)0 5m處的質(zhì)點(diǎn)在t 1s時(shí) 位移沿y軸正向 速度沿y軸負(fù)向 同樣得出選項(xiàng)A正確 該點(diǎn)右側(cè)0 5m處的質(zhì)點(diǎn)在t 1s時(shí) 位移沿y軸負(fù)向 速度沿y軸正向 無(wú)選項(xiàng)符合要求 答案 A 真題模擬體驗(yàn) 名師詮釋高考 在本講中 高考命題主要涉及 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 表達(dá)式 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量 單擺以及用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn) 共振等 往往與機(jī)械波綜合命題考查 2 機(jī)械波中的橫波圖象 波速 波長(zhǎng)與周期 頻率 的關(guān)系 波的干涉和衍射以及多普勒效應(yīng) 以考查波的形成及與振動(dòng)的關(guān)系為主 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 橫波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(shí)間后的波形圖 通過(guò)比較某質(zhì)點(diǎn)在兩個(gè)波形圖的位置關(guān)系 可知其振動(dòng)方向 2 特殊點(diǎn)帶動(dòng)法 若已知波的傳播方向 把某質(zhì)點(diǎn)和其相鄰的特殊點(diǎn) 波峰或波谷 比較 根據(jù)波的傳播原理 依次帶動(dòng) 來(lái)判斷該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 3 上下坡法 沿著波的傳播方向看 上坡 的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng) 下坡 的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng) 簡(jiǎn)稱 上坡下 下坡上 3 振動(dòng)與波的常用規(guī)律 1 振動(dòng)的對(duì)稱性 周期性 2 振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的路程s與振幅A的關(guān)系 若時(shí)間t nT 則路程s 4nA 3 波長(zhǎng) 波速和周期的關(guān)系 vT 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 多選 2015甘肅蘭州一模 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t 0時(shí)的波形圖 P是平衡位置在x 0 5m處的質(zhì)點(diǎn) Q是平衡位置在x 2 0m處的質(zhì)點(diǎn) 圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象 下列說(shuō)法正確的是 A 這列簡(jiǎn)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(shí) 質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思路點(diǎn)撥 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 通過(guò) 上下坡法 得出波的傳播方向 根據(jù)振動(dòng)圖象得出周期 根據(jù)波動(dòng)圖象得出波長(zhǎng) 通過(guò)波長(zhǎng)和周期求出波速 從而得出波傳播的距離 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)所在的位置確定加速度的方向 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11 多選 2014課標(biāo)全國(guó) 34 1 圖 a 為一列簡(jiǎn)諧橫波在t 2s時(shí)的波形 圖 b 為媒質(zhì)中平衡位置在x 1 5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 P是平衡位置為x 2m的質(zhì)點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 A 波速為0 5m sB 波的傳播方向向右C 0 2s時(shí)間內(nèi) P運(yùn)動(dòng)的路程為8cmD 0 2s時(shí)間內(nèi) P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E 當(dāng)t 7s時(shí) P恰好回到平衡位置 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 2014安徽理綜 16 一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播 圖1是t 0時(shí)刻的波形 圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是 A 0 5mB 1 5mC 2 5mD 3 5m 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析 由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象可知 t 0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)y坐標(biāo)介于 0 1 0 2之間 且振動(dòng)方向向下 再由波的圖象以及波的傳播方向和振動(dòng)方向的關(guān)系可知 該質(zhì)點(diǎn)x坐標(biāo)的合理值是x 2 5m 故選項(xiàng)C正確 答案 C 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 波的空間周期性 時(shí)間周期性 介質(zhì)兩質(zhì)點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)關(guān)系不確定 振動(dòng)或波的雙向性引起多解 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 多選 一列簡(jiǎn)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(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示 下列描述該波的圖象可能正確的是 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思路點(diǎn)撥 先根據(jù)兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象及波傳播的雙向性寫出ab之間的間距與波長(zhǎng)的通式 然后從波長(zhǎng)角度判斷各選項(xiàng)中波形的正誤 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21 多選 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播 圖 a 是t 0時(shí)刻的波形圖 圖 b 和圖 c 分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 由此可知 這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 2014天津理綜 5 平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng) 產(chǎn)生頻率為50Hz的簡(jiǎn)諧橫波向x軸正 負(fù)兩個(gè)方向傳播 波速均為100m s 平衡位置在x軸上的P Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著 P Q的x軸坐標(biāo)分別為xP 3 5m xQ 3m 當(dāng)S位移為負(fù)且向 y方向運(yùn)動(dòng)時(shí) P Q兩質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)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(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖如圖所示 圖中實(shí)線 再畫出S位移為負(fù)且向 y方向運(yùn)動(dòng)的波形圖 如圖中虛線 易知選項(xiàng)D正確 答案 D 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 3 多選 2015湖北模擬 一列簡(jiǎn)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(shí)刻波上相距50cm的兩質(zhì)點(diǎn)a b的位移都是cm 但運(yùn)動(dòng)方向相反 其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) 如圖所示 下列說(shuō)法正確的是 A 該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為37 5cmB 該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為12cmC 質(zhì)點(diǎn)a 質(zhì)點(diǎn)b的速度在某一時(shí)刻可以相同D 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為 2cm時(shí) 質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)E 在時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b速度最大 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 1 單擺的振動(dòng)規(guī)律 當(dāng)擺角很小時(shí) 近似為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 2 周期公式 該公式提供了一種測(cè)定重力加速度g的方法 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方 他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長(zhǎng)L 通過(guò)改變擺線的長(zhǎng)度 測(cè)得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T 畫出L T2圖線 然后在圖線上選取A B兩個(gè)點(diǎn) 坐標(biāo)如圖所示 他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法 則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g 請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)撥 1 擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)到球重心的距離 2 表示出A B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng) 然后應(yīng)用單擺周期公式列方程求解重力加速度 3 對(duì)于偏差問(wèn)題 根據(jù)推導(dǎo)出的重力加速度的表達(dá)式分析判斷 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練31 2015北京理綜 21 2 用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示 1 組裝單擺時(shí) 應(yīng)在下列器材中選用 選填選項(xiàng)前的字母 A 長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線B 長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線C 直徑為1 8cm的塑料球D 直徑為1 8cm的鐵球 2 測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離 擺長(zhǎng) L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t 則重力加速度g 用L n t表示 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 3 下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 并做了部分計(jì)算處理 請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T s g m s2 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 4 用多組實(shí)驗(yàn)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(xué)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(guò)原點(diǎn) 圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?則相對(duì)于圖線b 下列分析正確的是 選填選項(xiàng)前的字母 A 出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)LB 出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C 圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 5 某同學(xué)在家里測(cè)重力加速度 他找到細(xì)線和鐵鎖 制成一個(gè)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(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記 使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度小于刻度尺量程 保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變 通過(guò)改變O A間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)中 當(dāng)O A間細(xì)線的長(zhǎng)度分別為l1 l2時(shí) 測(cè)得相應(yīng)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(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 2015天津理綜 9 2 某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度 1 為了使測(cè)量誤差盡量小 下列說(shuō)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(zhǎng)的細(xì)線C 實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D 擺長(zhǎng)一定的情況下 擺的振幅盡量大 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 如圖所示 在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約1m的單擺 實(shí)驗(yàn)時(shí) 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(biāo)記點(diǎn) 測(cè)出單擺的周期T1 然后保持懸點(diǎn)位置不變 設(shè)法將擺長(zhǎng)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(biāo)記點(diǎn) 并測(cè)出單擺的周期T2 最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離 L 用上述測(cè)量結(jié)果 寫出重力加速度的表達(dá)式g 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析 1 組裝單擺須選用密度大和質(zhì)量適當(dāng)大一些的小球 以保證空氣阻力 細(xì)線質(zhì)量可以忽略不計(jì) A說(shuō)法中密度較小 不符合要求 故A錯(cuò)誤 選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線能夠保證細(xì)線質(zhì)量和長(zhǎng)度的伸縮可以忽略不計(jì) 故B正確 用單擺測(cè)重力加速度必須保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng) 故C正確 單擺周期公式只在小角度擺動(dòng)的情況下成立 故單擺擺長(zhǎng)一定時(shí) 振幅應(yīng)盡量小一些 D錯(cuò)誤