高三高考物理《振動(dòng)和波》知識(shí)復(fù)習(xí)資料
好快就要高考了，物理這科要怎樣進(jìn)行全面的復(fù)習(xí)呢?下面學(xué)習(xí)啦小編就和大家分享人教版高三高考物理《振動(dòng)和波》知識(shí)復(fù)習(xí)資料，希望對(duì)大家有幫助!
人教版高三高考物理《振動(dòng)和波》知識(shí)復(fù)習(xí)資料
【樣題1】2004年，在印度尼西亞的蘇門答臘島近海，地震引發(fā)了海嘯，造成了重大的人員傷亡，海嘯實(shí)際上是一種波浪運(yùn)動(dòng)，也可稱為地震海浪，下列說法中正確是
A.地震波和海嘯都是由機(jī)械振動(dòng)引起的機(jī)械波
B.波源停止振動(dòng)時(shí)，海嘯和地震波的傳播立即停止
C.地震波和海嘯都有縱波
D.從這個(gè)事件中可以看出機(jī)械波能將能量從振源向外傳播
[分析] 地震波是地球內(nèi)部的劇烈振動(dòng)從地球內(nèi)部到地表傳播形成的機(jī)械波，海嘯是海底或地球內(nèi)部的劇烈振動(dòng)通過海水傳播形成的機(jī)械波，A項(xiàng)正確;波源停止振動(dòng)時(shí)，原來形成的海嘯和地震波仍然向遠(yuǎn)處傳播，不會(huì)立即停止，B項(xiàng)錯(cuò)誤;地震波和海嘯比較復(fù)雜，既有橫波，又有縱波，C項(xiàng)正確;從地震和海嘯造成了重大的人員傷亡可以看出機(jī)械波能將能量從振源向外傳播，D項(xiàng)正確。
[答案] ACD
[解讀] 本題涉及到波的傳播、橫波、縱波等知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)考查考生的理解能力，體現(xiàn)了《考試大綱》中對(duì)“理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義，理解物理規(guī)律的適用條件，能夠鑒別關(guān)于概念和規(guī)律的似是而非的說法”的能力要求。地震和海嘯都比較復(fù)雜，所以此類題一般只是高中物理所學(xué)知識(shí)的簡單應(yīng)用，必要時(shí)還要結(jié)合題中所給的信息進(jìn)行分析。
【樣題2】(改編題)如圖5-1所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心，D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)(DM遠(yuǎn)小于CM)。已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn);c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn);d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)。則
A.a球最先到達(dá)M點(diǎn) B.b球最先到達(dá)M點(diǎn)
C.c球最先到達(dá)M點(diǎn) D.d球最先到達(dá)M點(diǎn)
[分析] 設(shè)圓環(huán)的半徑為R，光滑軌道的傾角為，小球沿光滑軌道下滑的加速度a=gsin，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 ，得 ，=45時(shí)t最小， ，且 。c球做自由落體運(yùn)動(dòng) ，得 。d球的運(yùn)動(dòng)等效為繩長為R的小角度單擺， ，由于 ， ，所以 最小，C項(xiàng)正確。
[答案] C
[解讀] 本題涉及到牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、自由落體運(yùn)動(dòng)、單擺在小振幅條件下做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺周期公式等知識(shí)點(diǎn)，考查推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了《考試大綱》中對(duì)“能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系”和“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析”的能力要求。本題中四個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)涉及到三種運(yùn)動(dòng)形式：a、b兩球沿等底光滑斜面下滑，c球做自由落體運(yùn)動(dòng)，d是等效單擺，因此本題綜合性很強(qiáng)，同時(shí)要求較高的數(shù)學(xué)處理技巧。
【樣題3】(2011屆河南省高三復(fù)習(xí)試卷)如圖5-2所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2 m和x=1.2 m處，兩列波的速度均為v=0.4 m/s，兩波源的振幅均為A=2 cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像(傳播方向如圖5-所示)，此刻平衡位置處于x=0.2 m和x=0.8 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5 m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是
A.t=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4 cm
B.t=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4 cm
C.t=0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
D.質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸正方向
[分析] 波的周期都為 s=1 s。波傳到M用時(shí) s=0.75 s，剩下時(shí)間t-Δt=1s-0.75 s=0.25 s= ，是M點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間，由于兩波都使M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，位移為-2A=-2×2 cm=-4 cm，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;P、Q質(zhì)點(diǎn)起振方向都向y軸負(fù)方向，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。
[答案] A
[解讀] 本題涉及到波的圖像、波長、波速、頻率(周期)、波的疊加等知識(shí)點(diǎn)，考查理解能力、推理能力和分析綜合能力，體現(xiàn)了《考試大綱》中對(duì)“能夠根據(jù)已知的知識(shí)和物理事實(shí)、條件，對(duì)物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷” 和“能夠獨(dú)立地對(duì)所遇到的問題進(jìn)行具體分析，弄清其中的物理狀態(tài)、物理過程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有關(guān)條件”的能力要求。波的圖像的分析與應(yīng)用是歷年高考考查的熱點(diǎn)。解題的關(guān)鍵在于理解波的圖像，注意每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)是上下振動(dòng)而不隨波向前運(yùn)動(dòng)。
預(yù)測(cè)
1.(容易題)洗滌劑會(huì)污染環(huán)境，有人設(shè)計(jì)了一種利用超聲波使水振動(dòng)，令污垢脫離衣物的不用洗衣粉的洗衣機(jī)。超聲波
A.屬于機(jī)械波 B.屬于電磁波
C.可以在真空中傳播 D.比人耳能聽到的聲波更容易發(fā)生衍射
2.(容易題)(湖北省孝感一中2007屆高三測(cè)試)如圖5-5所示，S為固定在x坐標(biāo)軸上的聲源，觀察者P在坐標(biāo)軸上勻速運(yùn)動(dòng)，則下列判斷中正確的是
A.若觀察者沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則在a點(diǎn)聽到的聲波頻率比聲源發(fā)出的聲波頻率低
B.若觀察者沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則在b點(diǎn)聽到的聲波頻率比在a點(diǎn)聽到的聲波頻率低
C.若觀察者沿x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，則在b點(diǎn)聽到的聲波頻率比聲源發(fā)出的聲波頻率高
D.若觀察者沿x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，則在b點(diǎn)聽到的聲波頻率與在a點(diǎn)聽到的聲波頻率相同
3.(容易題)在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn)。在某次實(shí)驗(yàn)中先用手指輕彈一只酒杯，在聽到清脆聲音的同時(shí)，測(cè)出該聲音的頻率為600Hz。接著將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間，通過調(diào)整其發(fā)出的聲波，就能使酒杯破碎。要成功完成上述實(shí)驗(yàn)，以下操作正確的是
A.只需調(diào)整聲波發(fā)生器使其輸出功率足夠大
B.在輸出功率足夠大的條件下，調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出頻率很高的超聲波
C.在輸出功率足夠大的條件下，調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出頻率很低的次聲波
D.在輸出功率足夠大的條件下，調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出的聲波頻率盡量接近600Hz
4.(中檔題)一列橫波t時(shí)刻的圖像用實(shí)線表示，又經(jīng)△t=0.2s時(shí)的圖像用虛線表示。已知波長為2m，則以下說法正確的是
A.若波向右傳播，則最大周期是2s
B.若波向左傳播，則最大周期是2s
C.若波向左傳播，則最小波速是9m/s
D.若波速是19m/s，則傳播方向向左
5.(中檔題)一質(zhì)量為50kg的男孩在距離河流40m高的橋上作“蹦極跳”，未拉伸前長度AB為15m的彈性繩一端縛著他的雙腳。另一端則固定在橋上的A點(diǎn)，如圖5-7(a)，然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點(diǎn)D，假定繩在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中遵守胡克定律，不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量(g取10m/s2)，且男孩的速率 跟下墜的距離 的變化如圖5-7(b)所示。男孩在C點(diǎn)時(shí)的速率最大。
(1)當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí)，求繩儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能
(2)繩的勁度系數(shù)是多少?
(3)就男孩在AB、BC和CD期間的運(yùn)動(dòng)，試討論作用于男孩的力
(4)從繩剛開始拉伸，直至男孩到達(dá)最低點(diǎn)D，男孩的運(yùn)動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)，他的平衡位置離橋墩有多遠(yuǎn)?求他的振幅
(5)求男孩由C下墜至D所需時(shí)間(簡諧運(yùn)動(dòng)的周期公式為 )
[參考答案]
1.A 解析：超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，屬于機(jī)械波，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤;機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播，C項(xiàng)錯(cuò)誤;超聲波比人耳能聽到的聲波頻率高，波長短，不易發(fā)生衍射，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.ACD 解析：觀察者沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)離聲源S，由于多普勒效應(yīng)，聽到的聲波頻率比聲源發(fā)出的聲波頻率低，A項(xiàng)正確;由于觀察者做勻速運(yùn)動(dòng)，所以在b點(diǎn)聽到的聲波頻率與在a點(diǎn)聽到的聲波頻率相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤;觀察者沿x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，靠近聲源S，在b點(diǎn)聽到的聲波頻率比聲源發(fā)出的聲波頻率高，且與在a點(diǎn)聽到的聲波頻率相同，C項(xiàng)、D項(xiàng)都正確。
3.D 解析： “聲波碎杯”利用了共振原理，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于或接近酒杯的固有頻率600Hz時(shí)，發(fā)生共振，使酒杯破碎，D項(xiàng)正確。
4.ACD 解析：如題圖， ，
若波向右傳播， ，所以 ，當(dāng) 時(shí)，周期有最大值 s，A項(xiàng)正確。
若波向左傳播， ，所以， ，當(dāng) 時(shí)，周期有最大值 s，B項(xiàng)錯(cuò)誤。
波速 ，當(dāng) 時(shí)，波速最小值為 m/s，C項(xiàng)正確。當(dāng) ， ，D項(xiàng)正確。
5.(1)2104J (2)62.5N/m (3)見解析 (4)23m ，17m (5)1.4s
解析：(1)由A到D過程，男孩和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在D點(diǎn)繩儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能等于AD過程中減少的重力勢(shì)能 。
(2)男孩在C點(diǎn)時(shí)的速率最大，此時(shí)重力和彈力二力平衡， ，繩的勁度系數(shù) 。
(3)AB段，僅受重力作用;BC段，受重力和彈力作用，且重力大于彈力;CD段，受重力和彈力作用，且重力小于彈力。
(4)C為簡諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置，AC=23m，振幅CD=17m。
(5)由給出的簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式得
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