2022年人教版高中物理选修3-4知识点复习 2.pdf

选修 3-4 知识点复习简谐运动： 简谐运动位移X 与时间 t 之间的定量关系X=Asin(wt+ )； F=-kx ；关于小球和弹簧组成的弹簧振子系统例1. 关于弹簧振子的振动,下述说法中正确的是（）C A. 周期与振幅有关,振幅越小 ,周期越小B. 振子经过平衡位置时速度为零C. 在平衡位置时速度最大D. 在最大位移处，因为速度为零所以加速度也为零例2. 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、 N 两点时速度v(v 0) 相同，那么，下列说法正确的是（）C A振子在M、N 两点受回复力相同B振子在M、N 两点对平衡位置的位移相同C振子在M、N 两点加速度大小相等D从 M 点到 N 点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动例 3.水平弹簧振子做简谐运动，如图所示。若以水平向右为坐标的正方向，振子向左经过平衡位置O 点时开始计时， 则振子的加速度随时间变化的图象，以下各图中正确的是 （B ）选择不同参考点或面的问题：对于同一参考点总能量不变；对于不同参考点总能量不同例 4.如图所示， 弹簧下面挂一质量为m 的物体， 物体在竖直方向上作振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，则物体在振动过程中（AC ）/多选 / A物体在最低点时的弹力大小应为2mg B弹簧的弹性势能和物体的动能总和保持不变C弹簧的最大弹性势能等于2mgA D物体的最大动能应等于mgA 关于判断一个运动是否为简谐振动：验证F=-kx 例 5.如图，在光滑水平面上，用两根劲度系数分别为k1 与 k2 的轻质弹簧系住一个质量为m 的小球 .开始时，两弹簧均处于原长，后使小球向左偏离x 后放手，可以看到小球将在水平面上做往复运动.试问小球是否做简谐运动？A O B O a t O a t O a t O a t B A C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页平衡位置的特点：回复力为零，但回复力并不一定为合外力例 6.如图所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面各处动摩擦因数相同，弹簧无形变时，物块位于O 点。今先后分别把物块拉到P1 和 P2 点由静止释放，物块都能运动到O 点左方，设两次运动过程中物块速度最大的位置分别为Q1 和 Q2 点，则Q1 和 Q2 点( D ) A都在 O 处B都在 O 处右方，且Q1 离 O 点近C都在 O 点右方，且Q2 离 O 点近D都在 O 点右方，且Q1、Q2 在同一位置单摆： 单摆在摆角很小的情况下所做的运动也为简谐运动；例 7.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是（D ）A.t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大例 8.如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则（AD ）/多选 / A 在左右两个最高点，回复力相等B 当小球每次通过平衡位置时，速度相同C 当小球每次通过平衡位置时，细线的拉力相同D 当小球每次通过平衡位置时，动能相同单摆周期： T=2L/g例 9.如图是甲乙两个单摆做简谐运动的图像，则甲乙两个单摆的振幅之比为；甲乙两摆的摆长之比为。 2:1 ；1:4 受迫振动、共振：不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率等于驱动力的频率；与固有频率无关；当驱动力的频率等于系统的固有频率时，系统的振动幅度最大，此时为共振状态。P1P2X/cm t 2 O 1 2 -1 -2 甲乙4 6 8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页例 10.一根水平紧张的绳子上系着五个单摆,如图所示 ,摆长从左到右依次为3l/2、l、1I/2、I、2I。若让 D 摆先摆动起来，已知周期为T，则稳定时（AD ）/多选 / A. B 摆振幅最大B. E 摆振幅最大C. C 摆的振动周期为2T/2 D. A 摆的振动周期为T 机械波： 波传播过程中振动质元并未传播，只是在上下振动例 11.简谐机械波在给定的煤质中传播时，下列说法中正确的是（D）A振幅越大，则波传播的速度越快B振幅超大，则波传播的速度越慢C在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长D振动的频率超高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短例 12.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b 位置的质点起振比a 位置的质点晚 0.5s ，b 和 c 之间的距离是5m , 则此列波的波长和频率应分别为( A ) A5m ，1Hz B10m ，2Hz C5m ，2Hz D10m， 1Hz T=/V ； f=1/ T 例 13.一列简谐波沿x 皱传播，如图所示，甲乙分别为传播方向上相距3m 的两质点的振动图像，如果波长大于1.5m 则播的传播速度可能是( A C ) /多选 / A.30m/s B.15m/s C.10m/s D.6m/s 多普勒效应例 14.如图所示， 让小球 P 一边贴水面每秒振动5 次，一边沿x 轴正方向匀速移动，O 点是它的初始位置。图示为恰好经10 个周期时观察到的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P 处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40 cm 处。那么水面波的传播速度及小球P 匀速移动的速度分别是( A ) A.0.2 m s、0.1 m s B.0.1 m s、0.1 m s C.0.2 m s、0.2 m s D.20 m s、10 m s A B C D E 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页波的干涉： 振动加强点的振动总是加强的；振动减弱点的振动总是减弱的（振动减弱点的质点总是处于平衡位置）。例 15.由两个完全相同的波源S1 与 S2 发出的两列波在某时刻的情况如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是（ B ）A处于波谷与波谷相遇处质点振动一定最弱B处于波峰与波峰相遇处的质点振动一定最强C振动最强的质点的位移始终最大，大小为每一列波振幅的2 倍D振动最弱的质点除了该时刻处于波峰与波谷的交点外，没有其它质点例 16.如图所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰， 虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m ，波速为 1m/s ，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为 1cm ，C 点是相邻实线与虚线间的中点，则( BD ) /多选 / A.图示时刻A、B 两点的竖直高度为2cm B.图示时刻C 点正处在平衡且向水面上运动C.F 点到两波源的路程为零D.经 0.1s ，A 点的位移为零例 17. 一波源在绳的左端发出半个波,频率 f1,振幅A1;同时另一波源在绳右端发出半个波,频率 f2(f2 f1),振幅 A2,P 为两波源的中点,如图 7-4-9 所示 ,下列说法错误的是( BD ) /多选 / A.两列波同时到达P 点B.两列波相遇时P 点波峰值可达到A1+A2 C.两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D.因频率不同 ,这两列波相遇不能叠加波的衍射： 当波长与障碍物的长度接近或相差不大时会发生明显衍射现象例 18.如右图一小型渔港的防波堤两端MN 相距约 60m ，在防波堤后A、B 两处有两个小船进港躲避风浪。 某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有（AD ）/多选 / A假设波浪的波长约为10m，则 A、B 两处小船基本上不受波浪影响B假设波浪的波长约为10m，则 A、B 两处小船明显受到波浪影响C假设波浪的波长约为50m，则 A、B 两处小船基本上不受波浪影响D假设波浪的波长约为50m，则 A、B 两处小船明显受到波浪影响双缝干涉： X=(L/d) /X 代表相邻亮条纹或暗条纹的间距；L 代表两屏间距离；d 代表双缝间距；代表入射光波长/ A B M N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页例 19.如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1 ，S2 为双缝， D 为光屏，实验中观察到屏上 O 点为中央亮文的中心，P1 为第一级亮文的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则（ D ）A.屏上的干涉条纹的间距将变小B.屏上的 O 点可能出现暗条纹C.屏上 P1 位置仍然可能为亮条纹的中心D.屏上 P1 位置可能为暗条纹的中心全反射： 全反射的发生条件（a.光要从光密介质射向光疏介质；b.入射角要大于或等于临界角） ；SinC=1/n 其中 C 为临界角例 20.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（ A ）A内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用例 21.如图 AOB 为半圆玻璃砖截面图，玻璃的折射率n=2 ，现有一束平行光线以45o 角入射到 AB 面上。 结合适当的计算画出光不能从圆柱面射出的临界光线，并求半圆柱面上无光射出的面积与整个半圆柱面面积之比（设不能从圆柱射出的光线立即被半圆柱面吸收）。1:2 狭义相对论两个基本假设: (a.狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的； b.光速不变原理) 例 22.如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速） 的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为D 。 （填写选项前的字母）（A)0.4c (B)0.5c (C)0.9c (D)1.0c S S2S1D P1 O A O B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页惯性系 S 中有一边长为l 的正方形（如图A 所示） ，从相对 S 系沿 x 轴方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（ C ）例 24 例 23精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页