2022年高三物理《振动和波专题复习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 从近几年的高考试题看优秀学习资料欢迎下载机械波其次轮专题：机械振动, 对本专题的考查多以挑选题形式显现,但试题信息量大,一道题中考查多个概念、规律；对机械振动的考查着重放在简谐运动的运动学特点、动力学特点和振动图象上；同时 也通过简谐运动的规律考查力学的主干学问；对机械波的考查着重放在波的形成过程、传播规律、波 长和波动图象及波的多解上；对波的叠加、干涉和衍射、多普勒效应也有涉及；实际上很多考题是振动与波的综合 , 考查振动图象与波动图象的联系和区分；同时也加强了对振动和波的联系实际的问题的考查 , 如利用单摆、结合万有引力学问测量山的高度,共

2、振筛、队伍过桥等共振现象的利用与防止,医 用 B 型超声波图、心电图、地震波图线的分析等；一、主要学问点及要求：1. 要求把握简谐运动的判定方法,对称性与周期性,知道简谐运动中各物理量的变化特点 . 主要模 型：弹簧振子、单摆（在小振幅条件下单摆做简谱运动,周期公式）；受迫振动、共振也不行忽视；2. 懂得和把握机械波的特点：在简谐波传播方向上,每一个质点都以它自己的平稳位置为中心 做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动；波传播的只是运动形式（振动）和振 动能量,介质并不随波的传播而迁移；同一列波上全部质点的振动都具有相同的周期和频率；3懂得波的频率和周期由振源打算,波速由介质打算

3、,波长由波速和频率共同打算；一列波上所 有质点振动的周期都相等；4把握衍射、干涉是波的特有现象；知道在两列波相遇叠加时遵从叠加原理,两列波叠加时不受 波的频率限制；干涉是一种特殊的叠加,即在两波的频率相同时使某些振动加强点总加强振动减弱点 总减弱的现象；5本专题易错点和难点有：波速与质点的振动速度无关；波的传播速度是由介质的物理性质决 定的,在同一种介质中波的传播速度不变；而波上各质点的运动是在自身平稳位置邻近的振动,是变加速运动；振动图象和波动图象的区分和应用；波的多解问题往往是由波的传播方向的双向性、波长的多种可能性、周期的多种可能性而引起的,在求解过程中要特殊留意；二、考点透视1简谐运动

4、的对称性简谐运动的对称性是指振子经过关于平稳位置对称的两位置时,振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度等均是等大的（位移与回复力、加速度的方向相反,速度的方向不确定）；运动时间也具有对称性,即在平稳位置对称两段位移间运动的时间相等；例1一弹簧振子作简谐运动,周期为T ,就以下说法中正确选项： A如 t 时刻和 t+ t 时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,就t 肯定等于 T的整数倍； B如 t 时刻和 t+ t 时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,就t 肯定等于 T/2 的整数倍；C如 t=T ,就在 t 时刻和 t+ t 时刻振子运动的加速度肯定相等； D 如 t=T/2 ,就在

5、t 时刻和 t+ t 时刻弹簧的长度肯定相等；2简谐运动的周期性简谐运动具有周期性,其运动周期 相关问题时就不易出错；T 的大小由振动系统本身的性质打算；懂得了这一点,在解决例 2（08 年四川）一列简谐横波沿直线传播,该直线上的 a、b 两点相距 4.42 m；图中实、虚两条曲线分别表示平稳位置在 a、b 两点处质点的振动曲线；从图示可知A此列波的频率肯定是 10Hz B此列波的波长肯定是 0.1m C此列波的传播速度可能是 34 m/s D a 点肯定比 b 点距波源近名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资

6、料 欢迎下载3波的形成及传播的懂得如已知波速 v和波形图,要分析经t 时间后的波形图,常用以下两种方法：平移法：先算出经 t 时间波传播的距离 x=V t ,再把波形沿波的传播方向平移 x 即可；由于波动图象的重复性,如已知波长 ,就波形平移 n 个 时波形不变,当 x=n +x 时,可实行去 n 留零 x 的方法,只需平移 x 即可；特殊点法：在波形上找两特殊点,如过平稳位置的点和与它相邻的峰（谷）点,先确定这两点的振动方向,再看 t=nT+t, 由于经 nT 波形不变,所以也实行去整nT 留零 t 的方法,分别作出两特殊点经 t 后的位置,然后按正弦规律画出新波形；例 3（07 年四川）图

7、甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P 以此时刻为计时起点的振动图象；从该时刻起A经过 0.35 s 时,质点 Q 距平稳位置的距离小于质点 P 距平稳位置的距离B经过 0.25 s 时,质点 Q 的加速度大于质点P 的加速度C经过 0.15 s,波沿 x 轴的正方向传播了 3 m D经过 0.1 s 时,质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向例 4 06 年上海 在匀称介质中选取平稳位置在同始终线上的 9 个质点,相邻两质点的距离均为 L,如下列图, 一列横波沿该直线向右传播,t=0 时到达质点 1,质点 1 开头向下运动, 经过时间 t 第一次显现如下图所示的波形；就该波的A周期为

8、 t,波长为 8LB周期为2 t,波长为 8L 3P 点相继C周期为2 t,波速为 12L/ tD周期为 t,波速为 8L/ t 3例 5 如下列图,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,从波传到x=5m的 M点时开头计时,已知显现两个波峰的时间间隔为0.4s ,下面说法中正确选项A这列波的波长是4m B这列波的传播速度是10m/s C质点 Q（x=9m）经过 0.5s 才第一次到达波峰DM点以后各质点开头振动时的方向都是向下例 6如下列图, S 为上下振动的波源,振动频率为 100Hz,所产生的横波左右传播,波速为 80m/s,已知 P、Q 两质点距波源 S 的距离为 SP=17.4m, SQ=1

9、6.2m；当 S 通过平稳位置向上振动时,就AP 在波峰, Q 在波谷；B都在波峰；CP 在波峰, Q 在波峰；D当波源 S 向右移动,站在 4波的多解性P 处的观看者接收到的频率变小例 7（07 年天津）如下列图,实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在t = 0 时刻的波形图,虚线是这列波在t = 0.2 s 时刻的波形图已知波速是 0.8 m/s ,就以下说法正确选项名师归纳总结 A这列波的波长是14 B这列波的周期是0.125s 第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C这列波可能是沿优秀学习资料欢迎下载y 轴负方向x 轴正方向传播

10、的Dt=0 时, x=4 处的质点速度沿5波的叠加在两列波相遇的区域里,任何一个质点的振动速度,都等于两列波分别引起的振动速度的矢量和；例 8两列简谐波均沿 x 轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿 x 轴正方向传播,如图中实线所示；一列波沿 x 负方向传播,如图中虚线所示；这两列波的 频 率 相 等 , 振 动 方 向 均 沿 y 轴 , 就 图 中x=1,2,3,4,5,6,7,8 各点中振幅最大的是 x= 的点,振幅最小的是 x= 的点；6振动与波的图像相结合例 908 年江苏 一列沿着 x 轴正方向传播的横波,甲所示；图甲中某质点的振动图象如图乙所示在 t =O时刻的波形如图质点 N

11、的振幅是 m,振动周期为 s,图乙表示质点 从质点 K、L、M、 N中选填 的振动图象；该波的波速为 ms；例 10（07 年全国）一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,波速 v4 m/s,已知坐标原点（ x 0）处质点的振动图象如图 a 所示,在以下 4 幅图中能够正确表示 t0.15 s 时波形的图是三、课后习题1（08 年全国）一列简谐横波沿x 轴传播,周期为T,t=0 时刻的波形如下列图.此时平稳位置位于x=3 m 处的质点正在向上运动,如 a、b 两质点平稳位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m,就A当 a 质点处在波峰时,b 质点恰在波谷Bt=T/4 时, a 质点正在向

12、 y 轴负方向运动Ct=3T/4 时, b 质点正在向 y 轴负方向运动D在某一时刻,a、b 两质点的位移和速度可能相同208 年宁夏）以下关于简谐振动和简谐机械波的说法正确选项A. 弹簧振子的周期与振幅有关 B. 横波在介质中的传播速度由介质本身的性质打算C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率3铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必需留有肯定的间隙,匀速运行列车经过轨端接缝处时,车轮就 会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动；一般钢轨长为12.6 m ,列车固有振

13、动周期为0.315s 以下说法正确选项 A 列车的危急速率为40ms B 列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 C 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D 增加钢轨的长度有利于列车高速运行4如下列图,某同学看到一只鸟落在树枝上的 P处,树枝在 10 s 内上下振动了 6 次,鸟飞走后,他把 50 g 的砝码挂在 P 处,发觉树枝在 10 s 内上下振动了 12 次. 将 50 g的砝码换成 500 g 砝码后,他发觉树枝在 15 s 内上下振动

14、了 6 次,你估计鸟的质量最接近A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g 5一波源在绳子的左瑞发生波P另一波源在同一根绳子右端发生波Q,波速为 lms在 t 0 时绳上的波形如图中的 下判定正确选项a 所示,依据波的叠加原理,以A当 t 2s 时波形图如 b 图 t 4s 时波形图如 c 图B当 t 2s 时,波形图如 b 图, t 4s 时,波形图如 d 图C当 t 2s 时,波形图如 C图, t 4s 时,波形图如 b 图D当 t 2s 时,波形图如 C 图, t=4s 时,波形图如 d 图6图甲所示为一列简谐波在t=20s 时的波形图,图乙是这列波中P 点的振动图线,

15、那么该波的传播速度和传播方向是A V=25cm/s, 向左传播；BV=50cm/s, 向左传播；CV=25cm/s, 向右传播；DV=50cm/s, 向右传播；7. 如下列图,是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情形,图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷,此时 a 、b 连线中点振动加强 a 、b 连线中点速度为零再经过 1/4 周期 c 、d 两点振动加强再经过 1/2 周期 c 、d 两点振动仍旧减弱8. 一单摆做小角度摇摆,其振动图象如下列图,以下说法正确选项At 1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小Bt 2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小Ct3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大

16、Dt 4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大9. 有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度；已知该单摆在海平面处的周期是 T0；当气球停在某一高度时,测得该单摆周期为 T. 求该气球此时离海平面的高度 h；把地球看作质量匀称分布的半径为 R的球体；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其次轮专题：优秀学习资料欢迎下载机械振动机械波例题及课后练习答案例 1C例 2AC例 3AC例 4BC4例 5ABD例 6A例 7D例 84、82、6例 90.8L0.5 例 10A课后练习1、C 2、BD 3、ABD 4、B 5、

17、D 6、B 7、AD 8、D 9、设单摆的摆长为 L,地球的质量为 M,就据万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为：g G M2 , g h G M2R R h 据单摆的周期公式可知 T 0 2 L , T 2 L 由以上各式可求得 h T 1 Rg g h T 0其次轮专题：机械振动 机械波 例题及课后练习答案例 1C例 2AC例 3AC例 4BC4例 5ABD例 6A例 7D例 84、82、6例 90.8L0.5 例 10A课后练习1、C 2、BD 3、ABD 4、B 5、D 6、B 7、AD 8、D 9、设单摆的摆长为 L,地球的质量为 M,就据万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为：g G M2 , g h G M2R R h 据单摆的周期公式可知 T 0 2 L , T 2 L 由以上各式可求得 h T1 Rg g h T 0名师归纳总结 第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 优秀学习资料欢迎下载第 6 页,共 6 页- - - - - - -