【物理】2019届一轮复习苏教版专题十五　机械振动与机械波学案（江苏专用）

【物理】2019届一轮复习苏教版专题十五　机械振动与机械波学案（江苏专用）

专题十五　机械振动与机械波 ‎【考纲解读】‎ 考点 内容解读 要求 五年高考统计 常考题型 预测热度 ‎2013‎ ‎2014‎ ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ 机械振动 简谐运动　简谐运动的表达式和图像 Ⅰ 选择题 填空题 ‎★★★‎ 受迫振动和共振 Ⅰ ‎12B(1)‎ 选择题 ‎★★☆‎ 机械波 机械波　横波和纵波　横波的图像 Ⅰ 选择题 计算题 ‎★★★‎ 波长、波速和频率(周期)的关系 Ⅰ ‎12B(1)‎ ‎12B(2)‎ 填空题 计算题 ‎★★★‎ 波的干涉和衍射 Ⅰ ‎12B(2)‎ 填空题 计算题 ‎★★★‎ 多普勒效应 Ⅰ 选择题 ‎★☆☆‎ 分析解读 本专题综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识,讨论机械振动和机械波的特点和规律,以及它们之间的联系与区别。主要考查振动图像和波动图像以及波的传播规律。熟练掌握周期和能量以及波速、波长与频率的关系。‎ ‎【命题探究】 ‎ ‎【五年高考】‎ 考点一　机械振动 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1.[2013江苏单科,12B(1)]如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz,则把手转动的频率为(　　)‎ A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz 答案　A ‎2.(2017北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是(　　)‎ A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值 B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 答案　A ‎3.(2017上海单科,10,4分)做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的(　　)‎ A.周期不变,振幅不变 B.周期不变,振幅变小 C.周期改变,振幅不变 D.周期改变,振幅变大 答案　B ‎4.(2016北京理综,15,6分)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴。向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为(　　)‎ 答案　A ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎5.(2014浙江理综,17,6分)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船。在一个周期内,游客能舒服登船的时间是(　　)‎ A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.1.5 s 答案　C ‎6.[2013课标Ⅱ,34(1),5分]如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0。当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A　　　　A0(填“>”、“<”或“=”),T　　　　T0(填“>”、“<”或“=”)。 ‎ 答案　<　<‎ 考点二　机械波 ‎1.[2015江苏单科,12B(1)](多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比(　　)‎ A.波速变大 B.波速不变 C.频率变高 D.频率不变 答案　BC ‎2.[2015江苏单科,12B(2)]用2×106 Hz的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s和1 500 m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的　　　　倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时　　　　(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。 ‎ 答案　1.5　不容易 ‎3.(2017天津理综,5,6分)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(　　)‎ A.该简谐波是纵波 B.该简谐波的最大波长为2L C.t=时,P在平衡位置上方 D.t=时,P的速度方向竖直向上 答案　C ‎4.(2015四川理综,2,6分)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波(　　)‎ A.频率是30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 答案　C ‎5.[2017课标Ⅲ,34(1),5分](多选)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 答案　BCE ‎6.[2016课标Ⅲ,34(1),5分](多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m。P、Q开始振动后,下列判断正确的是(　　)‎ A.P、Q两质点运动的方向始终相同 B.P、Q两质点运动的方向始终相反 C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置 D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰 E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰 答案　BDE ‎7.[2017课标Ⅰ,34(1),5分]如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐运动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图 (b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为　　　　m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互　　　　(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互　　　　(填“加强”或“减弱”)。 ‎ 答案　2　减弱　加强 ‎8.(2017上海单科,14)机械波产生和传播的条件是:①存在一个做振动的波源,②在波源周围存在　　　　;机械波传播的是　　　　和　　　　。 ‎ 答案　介质　振动形式　能量 ‎9.[2016浙江自选,13(2),6分]如图所示,在t=0时刻,位于波源O处的质点从平衡位置开始向上振动,形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波,波长为8 m。位于P处的质点在t=1.5 s 时开始向上运动,当t=2.5 s时第一次达到正最大位移。求 ‎①波的周期T;‎ ‎②波速v;‎ ‎③O、P之间的距离。‎ 答案　①4 s　②2 m/s　③3 m 教师用书专用 ‎10.(2014北京理综,17,6分)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T。t=0时刻的波形如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是(　　)‎ A.t=0时质点a的速度比质点b的大 B.t=0时质点a的加速度比质点b的小 C.图2可以表示质点a的振动 D.图2可以表示质点b的振动 答案　D ‎11.(2013四川理综,5,6分)图1是一列简谐横波在t=1.25 s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振,则图2所示振动图像对应的质点可能位于(　　)‎ A.a1 m,则该波的波长为多少?‎ 答案　 m或4 m