第2章 机械振动章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

第二章 机械振动 B.物体做受迫振动时的频率等于∫o C.物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同 D.为避免共振发生应该让驱动力的频率远 A/cm 离fo 小圆柱 T形支架 10 8 5.(多选)(2021·浙江卷)为了提高松树上松果的 6 采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的 惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两 0 2 4 6 f/Hz 种装置，如图甲、乙所示.则 图甲 图乙 A.此振动系统的固有频率约为0.25Hz B.此振动系统的振动频率约为3Hz C.若圆盘匀速转动的周期减小，系统的振动频 率变大 甲 D.若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰 A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可 值将向左移动 能不同 4.(多选)关于某物体受迫振动的共振曲线，下列 B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一 判断正确的是 定增大 C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的 A/cm 振动频率相同 D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振 动器的振动频率相同 f/Hz 温馨提示 请做课时分层检测（十二） A.物体的固有频率等于f。 章末综合提升 【知识网络构建】 阻尼振动 振动物体偏离平衡位置后， 描 振幅 所受到的使它回到平衡位置 外力作用 振动物体离开平衡位置的最大 受迫振动 的力 下的振动 距离，用A表示 回复力 振动 厂州=∫郎共振 周期 物体或物体的一 留 做简谐运动的物体完成一次全 >回复力 部分在一个位置 振动所需的时间，用T表示 附近的往复运动 频率 T-2 周期单摆 单位时间内振动物体完成全振 制造摆钟；测 机械振动 动的次数，用∫表示 定重力加速度 >应用 弹簧振子 相位和相位差 和单摆 相位是描述周期性运动在各个 F=-kx>回复力 弹簧 时刻所处的不同状态的物理量， 周期 振子 相位差是指两个相位之差 简谐运动 经过某一位置时所具有 简谐运动的能量 质点的位移和时间的关系遵从正 的势能和动能之和 定义 弦函数规律的运动 时间、速率的对称性一对称性 表达式 x=Asin(t+p) 周期性 F=-kx 特征 a=-六 图像 正弦（或余弦）曲线 61 物理·选择性必修第一册 ◆新情景·材料典题◆ 一、生活中的共振现象 r: 轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声 1.(蜘蛛感知昆虫“落网”)（多选）蜘蛛会根据丝网 音频率为500Hz.结合所学知识推断电影中主 的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的： 人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特 固有频率为200Hz,下列说法正确的是()： 点，下列说法可能的是 A.“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振 A.“狮子吼”引发了共振现象 幅越大 B.他发出的“狮子吼”频率应该远小于500Hz B.当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz; C.他发出的“狮子吼”频率应该接近500Hz 时，丝网不振动 D.“狮子吼”的音量一定很大 C.当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s4.(游船振动分析)一位游客在千岛湖边欲乘坐游 时，丝网的振幅最大 船，当日风浪较大，游船上下浮动，可把游船浮 D.昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆： 动简化成竖直方向的简谐运动.振幅为20cm, 虫翅膀振动的频率决定 周期为3.0s.当船上升到最高点时，甲板刚好 2.(汽车过减速带)为了交通安全，常在公路上设： 与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过 10cm时，游客能舒服地登船.在一个周期内， 置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起 游客能舒服登船的时间是 以达到使车辆减速的目的，一排等间距设置的 A.0.5s B.0.75s 减速带，可有效降低车速.如果某路面上的减速： C.1.0s D.1.5s 带的间距为1.5m,一辆固有频率为2Hz的汽： 二、单摆模型的应用 车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是 5.(多选)如图甲所示，挖掘机的顶部垂下一个大 铁球，让大铁球小角度地摆动，即可以用来拆卸 混凝土建筑，大铁球与悬链可视为单摆，对应的 振动图像如图乙所示，g取10m/s2,则下列说 法正确的是 A.当汽车以5m/s的速度行驶时，其振动频率 为2Hz ↑x/cm B.当汽车以3m/s的速度行驶时最不颠簸 C.当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸得最厉害： D.汽车速度越大，颠簸得就越厉害 甲 3.(多选)(“狮子吼”)金庸的小说里“狮子吼”是一 A.单摆振动的周期为6s 门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游 B.t=2s时，摆球的速度最大 戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影主人 C.球摆开的角度越大，周期越大 公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎.用手指 D.该单摆的摆长约为16m g心gccc心wr心wwww心e心cg心心C心e心Cecg心cc心cect心wwwwwwwv心cc心c心 温馨提示 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 请做章来检测卷（二） 62章末综合提升 新情景材料典题 1.解析根据共振的条件可知，当驱动力的颜率越接近系统的固有 颜率时，系统的振幅越大，A错误；当“落网”昆虫翅膀振动的颜率 低于200Hz时，丝网仍然振动，B错误：当“落网”昆虫翅膀振动的 周期为0.0058时，其频率f=宁一0.O05Hz=200Hz,与丝网的 固有颜率相等，所以丝网的振幅最大，C正确：受迫振动的颜率等 于驱动力的颜率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的颜率由“落网” 昆虫翅膀振动的颜率决定，D正确. 答案CD 2.解析当汽车以5m/s的速度行驶时，驱动力的周期T=氵= 。=0.3s领率了=7=号比，A错误：当汽车以3m/s的速 度行致时，鼠动力的领率一号-品=2，此时的频率和 汽车的固有颜率相同，所以颠簸得最厉害，C正确，B错误：当驱动 力的颜率越接近汽车的固有颜率时，颠戴得越厉害，并不是速度 越大，颠戴得越厉害，D错误， 答案C 3.解析当物体发生共振时，物体做受迫振动的振幅最大，甚至可 能造成物体解体，故用“狮子吼”将杯子震碎是共振现象，而发生 共振的条件是驱动力的颜率等于物体的固有颜率，由题可知，杯 子的固有颜率为500Hz,故“狮子吼”颜率一定接近500Hz,只需 要适当的音量即可震碎杯子，故A、C正确，B、D错误， 答案AC 4.解析从平衡位置开始计时，游船的振动方程为=20sin(三) cm,游客要舒服地登船需满足的条件为△x一20cm一x10cm, 联立两式解得0.25s11.25s,可知能舒服登船的时间为△= 1.25s-0.25s=1s,故选项C正确， 答案C 5.解析由题图乙知，单摆的周期为8s,A错误：=2s时，摆球位于平 可知 衡位置，速度最大，B正确；根据单摆的周期公式T=2m√ 周期与摆球摆开的角度大小无关，C错误：将数据代入T=2x√日 得摆长1≈16m,D正确. 答案BD 第三章机械波 1 波的形成 必备知识·自主梳理 一、1.振动2.(1)质点弹性力(2)带动带动振动迟一些 二、垂直(1)最高处(2)最低处同一直线上(1)最密 (2)最疏 三、1.传播2.机械振动3.(1)振动(2)能量能量(3)信息 即学即用 1.(1)/(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/2.向上向下 关键能力·合作探究 要点1 (1)提示：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动而做受迫 振动，每一个质点的振动频率和振源的频率相等， (2)提示：会看到有红色标志的点在其原位置附近上下振动，但不 会发生迁移 探究归纳 [典例】解析(1D各质点在1一号时的情况如图甲所示. 1-37890业2541516118192 2( 由因甲可知，1=子时，质点6未到达微峰，正在向上运动，质点 10、14未运动， (2=子T时的波形图如因乙所示，质点6正在向下运动，质点 10向上运动，质点14未运动 789 3T 21314151617181920 答案见解析 针对训练 1.解析当波源振动时，通过介质将波源的振动形式传递出去的同 时，将能量也传递出去了，当波源停止振动后，传出去的能量不会 消失，当没有其他阻力时，这种波的形式和能量继续存在并将继 续传递下去，故A、B、C错误，D正确 答案D 2.解析由于波刚刚传到B,点，所以B点此时的振动方向就是波源 的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动 方向向上. 答案向上 要点2 提示：甲图的绳波是上下振，呈现波峰和波谷；乙图的弹簧波前后 振，呈现疏部和密部， 探究归纳 工典例2]解析质点振动方向与波传播方向相互垂直的波叫横 波，A错误：纵波可在固体、液体和气体介质中传播，B正确：横波 和纵波可在同一种介质中传播，如地震波，C错误；质点振动方向 与波传播方向在同一条直线上的波叫纵波，D正确 答案BD 针对训练 3.解析质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，A正 确：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，B 正确：横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，C正确：地震波有横 波也有纵波，空气中的声波是纵波，D错误， 答案ABC 4.解析从振动方向上看，质点振动方向与波的传播方向相互垂直 的波叫横波，振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵 波：从波形上看，横波有波峰和波谷，而纵波有密部和疏部，故A 对，B、C、D错. 答案A 要点3 提示：沿波的传播方向看，“上坡路段”上的各质点都向下振动， “下坡路段”上的各质点都向上振动， 探究归纳 「典例3]解析波中各质点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质 点振幅相同，选项A正确：波传播时，离波源远的质点的振动落后 于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质，点振动，D跟随C向 上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，选项 B、C错误：由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大 位移处，并先回到平衡位置，远项D正确， 答案AD 针对训练 5,解析根据波的传播方向与质，点振动方向的互判方法可知，波是 向左传播的，选项A错误；因波是向左传播的，质点H的运动方 向是向上的，选项B错误：因波是向左传播的，可以判断质点C要 向下运动，直接回到平衡位置，而质点B先向上运动到达最大位 移处后再回到平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位 置，选项C正确：质点C处在最大位移处，其加速度最大，选项D 错误. 答案C 6.解析由波的传播特点可知，介质中先振动的质，点将带动它后面 的质点振动，后面质点的振动重复前面质点的振动，比较沿波传 播方向上相郎的两质点，可知后面质，点的振动总是滞后于前面的