第五板块 微专题(一)机械振动和机械波（讲义）-【创新方案】2023高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

⊙把脉高考 第五板块 本板块在高考命题中较为分散，选择题的命题点主要集 中在：机械振动和机械波、分子动理论、光电效应、原子结构与能 机械振动和机械波 ‘级跃迁、放射性元素的衰变、核反应方程和核能的计算等。计算题的 光学热学原子物理 命题点主要集中在：机械波的传播及图像、气体实验定律及热力 学定律、光的折射与全反射。试题难度中等偏下。 ----- 微专题（一） 机械振动和机械波 !1命题视角（一） 机械振动 题点1简谐运动的特点 ●：题点2简谐运动的图像 [例1](2022·浙江6月选考)如图所示，一根固： [例3](2022·海南海口模拟)（多选）如图1所 定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，示，左端固定的轻弹簧与穿过光滑水平杆的小球拴 两弹簧自由端相距x。套在 杆上的小球从中点以初速度事O 接，静止在O点。现将小球向左移动一段距离到A 点由静止释放，并开始计时，小球做简谐运动，其振动 向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则 ) 图像如图2所示。小球在A点的加速度为a1,经过 A.小球做简谐运动 0.25s,小球向右移动的距离为s,此时小球的加速度 B小球动能的变化周期为 为a2,则 () C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T 多wMNS D.小球的初速度为时，其运动周期为2T AO B 图1 图2 [尝试解题] A.a1:a2=2:1 B.a1:a2=√2：1 [例2]如图所示，一轻弹簧上端与质 F C.s=2 cm D.s<2 cm 量为m的物体A相连，下端与地面上质量 [尝试解题] 为2m的物体B相连，开始时A和B均处于 静止状态，现对A施加一向上的恒力F而使 [例4幻(2022·河北高考)一列简谐横波沿x轴正 A从静止开始向上运动，弹簧始终处在弹性 7777nm 方向传播。波速为10m/s。在 y/cm 限度以内，重力加速度取g。为了保证运动中B始终 传播方向上有P、Q两质点，坐 标分别为xp=1m,xQ=6m。 0.1 0.2t1s 不离开地面，则F最大不超过 A.mg B.ng 波传播到P点开始计时，该点的 C.mg D.3mg 振动图像如图所示，则简谐波的波长为 m,经 [尝试解题] 过 s,Q点第一次到达正向最大位移处。 …[微点拨们 [尝试解题] 分析简谐运动中各物理量的变化情况的技巧 (1)分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以 位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速 度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相} 反的变化，另外，各矢量均在其值为零时改变方向。： (2)分析过程中要特别注意简谐运动的周期性和对称性。！ 位移相同时，回复力、加速度、动能、势能可以确定，但！ 速度可能有两个方向，由于周期性，运动时间也不 确定。 (3)做简谐运动的物体经过平衡位置时，回复力一定为！ 家，但所受合外力不一定为零。月 用了95 高考专题辅导与测试·物理 [微点拨] 简谐运动图像问题的两种分析方法 (1)图像运动结合法 要把xt图像与质点的实际振动过程联系起来，图 O A 像上的一个点表示振动中的一个状态（位置、振动 R 方向等)，图像上的一段曲线对应振动的一个过程， 关键是判断好平衡位置、最大位移及振动方向。 A.甲图中的小球将保持静止 (2)直观结论法 B.甲图中的小球仍将来回振动 ①由振动图像可以判定质点在任意时刻的回复力 C.乙图中的小球仍将来回摆动 方向和加速度方向，二者都指向时间轴。 D.乙图中的小球将做匀速圆周运动 ②可以知道质点在任意时刻的速度方向。该点的 斜率为正值时速度方向为正，该点的斜率为负值时 2.(2022·大连模拟)（多选）用弹簧 4x/cm 2.0 速度方向为负。 将一物块悬挂于天花板上，使 1.5 题点3受迫振动与共振 物块在竖直方向做简谐运动， 0.51.0\ 2.0s 其振动图像如图所示，则(） -2.0 [例5]（多选）如图所示为 A/cm ,个单摆在地面上做受迫振动时 A.该简谐振动的周期为2.0s 的共振曲线（振幅A与驱动力频 B.t=1.0s时刻系统能量达到最小值 率∫的关系)，则 () C.t=1.0s和t=2.0s两个时刻物块动能相等 A.此单摆的固有周期约为2s 0.250.50.75f/H2 B.此单摆的摆长约为1m D.t=0.5s和t=1.5s两个时刻弹簧的弹性势能相等 C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 3.(2022·潍坊调研)（多选）如图甲所示为一弹簧振子 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移 自由振动（做简谐运动）时的位移随时间变化的图 [尝试解题] 像，图乙为该弹簧振子在某外力作用下做受迫振动 [微点拨] 受迫振动问题的三点提醒 时的位移随时间变化的图像，则下列说法中正确 (1)受迫振动的频率等于驱动力的频率 的是