物理20分鐘專題突破(13)
機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波(一)
w.w.w.k.s.5.u.c
1.有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則 ( )
A.加速度最大時(shí),速度最大 B.速度最大時(shí),位移最大
C.位移最大時(shí),回復(fù)力最大 D.回復(fù)力最大時(shí),加速度最大
2.勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子,它的振動(dòng)圖象如圖所示,在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 ( )
A.振子所受的彈力大小為0.5N,方向指向x軸的負(fù)方向
B.振子的速度方向指向x軸的正方向
C.在0~4s內(nèi)振子作了1.75次全振動(dòng)
D.在0~4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為
3.?dāng)[長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng),若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),(取作t=0),當(dāng)振動(dòng)至 時(shí),擺球具有負(fù)向最大速度,則單擺的振動(dòng)圖象是圖中的( )
4.把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái),篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪,它每轉(zhuǎn)一周,給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力,這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí),完成20次全振動(dòng)用15s;在某電壓下,電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高,而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大,以下做法正確的是( )
A.降低輸入電壓 B.提高輸入電壓 C.增加篩子質(zhì)量 D.減小篩子質(zhì)量
解析:篩子的固有頻率為f固=4/3Hz,而當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力頻率為f驅(qū)=88/60Hz,即f固< f驅(qū)。為了達(dá)到振幅增大,應(yīng)該減小這兩個(gè)頻率差,所以應(yīng)該增大固有頻率或減小驅(qū)動(dòng)力頻率。本題應(yīng)選AD。
5.如圖所示,在一根張緊的水平繩上,懸掛有 a、b、c、d、e五個(gè)單擺,讓a擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放,在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng);接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的有 ( )
A.各擺的振動(dòng)周期與a擺相同
B.各擺的振幅大小不同,c擺的振幅最大
C.各擺的振動(dòng)周期不同,c擺的周期最長(zhǎng)
D.各擺均做自由振動(dòng)
6.如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知這列波沿x軸正方向傳播,波速為
A.只有① B.只有④ C.只有①④ D.只有②③
7.如圖實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象,虛線
是經(jīng)過(guò)0.2s時(shí)的波形圖象。求:
①波傳播的可能距離
②可能的周期(頻率)
③可能的波速
④若波速是
⑤若0.2s小于一個(gè)周期時(shí),傳播的距離、周期(頻率)、波速。
8.如圖是一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻(開始計(jì)時(shí))的波形圖,已知在t=1s時(shí),B點(diǎn)第三次達(dá)到波峰(在1s內(nèi)B點(diǎn)有三次達(dá)到波峰)。則:
①周期為 ;
②波速為 ;
③D點(diǎn)起振的方向?yàn)開_____;
④在t=_ s時(shí)刻,此波傳到D點(diǎn);在t=_ _s和t=_ s時(shí)
D點(diǎn)分別第二次達(dá)到波峰和波谷。
9.如圖所示,S1、S2是兩個(gè)相干波源,它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的有 ( )
A.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱
B.該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)
C.a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的, b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的
D.再過(guò)T/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置,因此振動(dòng)最弱
10.如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況,圖中的實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為
A.C、E兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)
B.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為
C.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處于平衡位置且向水面上運(yùn)動(dòng)
D.從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s,B點(diǎn)通過(guò)的路程為
11.a(chǎn)為聲源,發(fā)出聲波;b為接收者,接收a發(fā)出的聲波。a、b若運(yùn)動(dòng),只限于在沿兩者連線方向上,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.a(chǎn)靜止,b向a運(yùn)動(dòng),則b收到的聲頻比a發(fā)出的高
B.a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng),則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的高
C.a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng),則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的低
D.a(chǎn)、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng),則b收到的聲頻比a發(fā)出的高
立體幾何文科試題
專題(十二) 物理圖象、方法技巧、物理題型
一、物理圖象
(一)大綱解讀
高考考綱明確指出,必要時(shí)考生能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析。由于圖象在中學(xué)物理的特點(diǎn):能形象地表述物理規(guī)律;能直觀地描述物理過(guò)程;鮮明地表示物理量之間的相互關(guān)系及變化趨勢(shì).所以有關(guān)以圖象及其運(yùn)用為背景的命題,成為歷屆高考考查的熱點(diǎn)。圖象法要求學(xué)生能做到三會(huì):(1)會(huì)識(shí)圖:認(rèn)識(shí)圖象,理解圖象的物理意義;(2)會(huì)做圖:依據(jù)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程、物理規(guī)律作出圖象,且能對(duì)圖象變形或轉(zhuǎn)換;(3)會(huì)用圖:能用圖象分析實(shí)驗(yàn),用圖象描述復(fù)雜的物理過(guò)程,用圖象法來(lái)解決物理問(wèn)題.
(二)高考預(yù)測(cè)
物理圖象圖型是數(shù)與形結(jié)合的產(chǎn)物,是具體與抽象相結(jié)合的體現(xiàn),它能夠直觀、形象、簡(jiǎn)潔、生動(dòng)地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,清楚地表達(dá)物理過(guò)程和物理規(guī)律,是分析物理問(wèn)題的方法之一,具有其它表達(dá)方法所不能比擬的優(yōu)點(diǎn),又能夠考查學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)的物理規(guī)律理解和應(yīng)用的熟練程度,因此它在近幾年高考在出現(xiàn)的頻率較高,單獨(dú)考查的較少,常與其它知識(shí)有機(jī)地柔和的一起,是近幾年高考命題中的熱點(diǎn),大約占總分的13%,在復(fù)習(xí)時(shí)不容忽視,預(yù)測(cè)也是2009年高考命題點(diǎn)。
(三)圖象問(wèn)題解題思路
物理圖象圖型是描述和解決物理問(wèn)題的重要手段之一,若巧妙運(yùn)用, 可快速解決實(shí)際問(wèn)題,有些題目用常規(guī)方法來(lái)解,相當(dāng)繁瑣,若能結(jié)合圖象圖型,往往能起到化難為易的奇效。下面是圖象問(wèn)題解題思路:
1.從圖象中獲取有效信息,把握物理量間的依賴關(guān)系。
2.由圖象展現(xiàn)物理情境,找準(zhǔn)各段圖線對(duì)應(yīng)的物理過(guò)程,挖掘“起點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)”等隱含條件。如由s-t圖象和v-t圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。
3.由提供的物理情境畫相應(yīng)的圖象,利用物理圖象,增強(qiáng)對(duì)物理過(guò)程的理解,再對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行定性分析。
4.對(duì)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
(四)典型例題
1.判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況
例1:如圖所示,是從一輛在水平公路上行駛著的汽車后方拍攝的汽車后輪照片。從照片來(lái)看,汽車此時(shí)正在 ( )
A.直線前進(jìn) B.向右轉(zhuǎn)彎
C.向左轉(zhuǎn)彎 D.不能判斷
本題簡(jiǎn)介:本題是考查學(xué)生知識(shí)和能力的一道好題,體現(xiàn)新課改大背景下,物理高考的命題方向,是高考的熱點(diǎn)。
解析:從汽車后方拍攝的后輪照片從圖2上可以看到汽車的后輪發(fā)生變形,汽車不是正在直線前進(jìn),而是正在轉(zhuǎn)彎,根據(jù)慣性、圓周運(yùn)動(dòng)和摩擦力知識(shí),可判斷出地面給車輪的靜摩擦力水平向左,所以汽車此時(shí)正在向左轉(zhuǎn)彎,應(yīng)選擇答案C。
點(diǎn)撥:本題是注重知識(shí)與能力的雙重體現(xiàn),是“起點(diǎn)高而落點(diǎn)低”的應(yīng)用型試題,預(yù)測(cè)今后高考在這方面會(huì)有突破。
2.F-t圖像
例2(2008年天津)一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn),在0~4s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F隨時(shí)間t的變化如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)在(。
A.第2s末速度改變方向
B.第2s末位移改變方向
C.第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)
D.第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零
答案:D
解析:這是一個(gè)物體的受力和時(shí)間關(guān)系的圖像,從圖像可以看出在前兩秒力的方向和運(yùn)動(dòng)的方向相同,物體經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),2少末速度達(dá)到最大,從2秒末開始到4秒末運(yùn)動(dòng)的方向沒(méi)有發(fā)生改變而力的方向發(fā)生了改變與運(yùn)動(dòng)的方向相反,物體又經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)和加速度逐漸減小的減速的和前2秒運(yùn)動(dòng)相反的運(yùn)動(dòng)情況,4秒末速度為零,物體的位移達(dá)到最大,所以D正確。
3.V-t圖像問(wèn)題問(wèn)題
例3(2008年廣東)某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象,某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大
B.在0-t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
C.在t1-t-2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
D.在t3-t-4時(shí)間內(nèi),虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)
答案:BD
解析:在v-t圖線中,圖線上某點(diǎn)的斜率反映的是該點(diǎn)加速度的大小,t1時(shí)刻虛線的斜率較小,實(shí)線的斜率較大。而v-t圖線中所圍成的“面積”就是對(duì)應(yīng)那個(gè)過(guò)程的位移,求出了位移的大小也就知道了平均速度的大小,選項(xiàng)BD是正確的。
誤區(qū)警示:在分析圖線時(shí)一定要注意觀察縱橫坐標(biāo)的物理意義,不能就看圖線的模樣,分析圖線斜率、截距、面積所代表的物理意義。
4.判斷物理量的變化
例4、在輕繩的兩端各栓一個(gè)小球,一人用手拿者上端的小球站在5層樓陽(yáng)臺(tái)上,放手后讓小球自由下落,兩小球相繼落地的時(shí)間差為T,如果站在6層樓的陽(yáng)臺(tái)上,同樣放手讓小球自由下落,則兩小球相繼落地時(shí)間差將( )
A .不變 B. 變大 C. 變小 D .無(wú)法判斷
本題簡(jiǎn)介:v-t圖象是高中物理是的II要求,是解決物理方法之一,是高考的熱點(diǎn)。
解析:正確選項(xiàng)應(yīng)是C。兩小球都是自由落體運(yùn)動(dòng),可在v-t圖象中作出速度隨時(shí)間的關(guān)系曲線,如圖所示,設(shè)人在5樓陽(yáng)臺(tái)上釋放小球后,兩球落地時(shí)間差為△t1,圖中陰影部分面積為△h,若人在6樓陽(yáng)臺(tái)上釋放小球后,兩球落地時(shí)間差△t2,要保證陰影部分面積也是△h;從圖中可以看出一定有△t2〈△t1。所以,兩小球相繼落地時(shí)間差將變小。
5.分子運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
例5甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,若選無(wú)限遠(yuǎn)為分子勢(shì)能的零點(diǎn),分子勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系如圖中的曲線所示,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)將乙分子從a點(diǎn)處由靜止釋放(Oa間距稍小于10r),則( )
A.乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng),由b到c做減速運(yùn)動(dòng)
B.乙分子從a到c做加速運(yùn)動(dòng),到c時(shí)速度最大
C.乙分子由a到b的過(guò)程中,兩分子間的作用力表現(xiàn)為引力
D.乙分子由a到c的過(guò)程中,兩分子間的作用力表現(xiàn)為引力
本題簡(jiǎn)介:帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的重點(diǎn)內(nèi)容,是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
解析:乙分子從a處由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到b,分子勢(shì)能減小,分子間作用力表現(xiàn)為引力作用,在b時(shí)分子力為零,分子勢(shì)能最小,從a到b乙分子做加速增大的做加速運(yùn)動(dòng);同理乙分子從b到c,分子勢(shì)能增加,分子間作用力表現(xiàn)為斥力,乙分子做加速增大的減速運(yùn)動(dòng),故本題答案應(yīng)該選AC
點(diǎn)撥:分子力和分子勢(shì)能是熱學(xué)的難點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn),復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重視
6.新式游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度問(wèn)題
例6有一種新式游標(biāo)卡尺,游標(biāo)尺的刻度與傳統(tǒng)的舊式游標(biāo)尺明顯不同,新式游標(biāo)尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格,新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份。
①以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例,它的精度是 mm。
②用新式游標(biāo)卡尺測(cè)量某一物體的厚度,測(cè)量時(shí)游標(biāo)的示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)是 mm。
本題簡(jiǎn)介:用新式游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度,能較好考查學(xué)生活學(xué)活用,是今后高考的命題趨勢(shì)。
解析:新式游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理和傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺相同,新式20分度游標(biāo)卡尺其游標(biāo)尺上20個(gè)分度只有
注意:使用游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度不能估讀
點(diǎn)撥:靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決測(cè)量物體長(zhǎng)度實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生能力,是本題的出發(fā)點(diǎn)。
7.以紙帶為紐帶測(cè)物體速度和加速度的問(wèn)題
例7.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫出,電火花計(jì)時(shí)器接220V、 50Hz交流電源.他經(jīng)過(guò)測(cè)量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表:
(1)設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的周期為T,計(jì)算vF的公式為vF=___________;
(2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,試在圖2所示的坐標(biāo)系中合理選擇好標(biāo)度,作出v-t圖象,利用該圖象求物體的加速度a= m/s2;
(3)當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz電壓變?yōu)?10V,那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比 ___(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”)。
本題簡(jiǎn)介:本題是以紙帶為紐帶測(cè)物體速度和加速度的問(wèn)題,近幾年高考中不斷出現(xiàn),預(yù)測(cè)是2009年高考的熱點(diǎn)。
解析:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,F(xiàn)點(diǎn)的速度應(yīng)等于E、G間的平均速度,所以得:.
(2)通過(guò)描點(diǎn)作出如圖所示的v-t圖象,圖線的斜率表示物體的加速度,大小是:
m/s2.
(3)由實(shí)驗(yàn)原理知,如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,但因頻率不變,周期不變,即便做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)不知道,那么加速度的測(cè)量值沒(méi)有影響.
點(diǎn)撥:這道題主要考查對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是高考的熱點(diǎn),在今后的高考中,出現(xiàn)的幾率較大,應(yīng)重視。在復(fù)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)著重視實(shí)驗(yàn),重視概念、規(guī)律形成過(guò)程的理解,搞清知識(shí)的來(lái)龍去脈,弄清其實(shí)質(zhì),對(duì)這類問(wèn)題就可迎而解。
8.用單擺測(cè)重力加速度問(wèn)題
例8(2008年上海)在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)某同學(xué)的操作步驟為:a.取一根細(xì)線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺(tái)上。b.用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度lc.在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球。d.用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t,得到周期T=t/n。 e.用公式計(jì)算重力加速度。
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比___(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
(2)已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為,式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期,a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式,需要測(cè)量的物理量有____________;若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線,則圖像中的橫軸表示______。
本題簡(jiǎn)介:本題綜合考查了實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,要求學(xué)生綜合性理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,進(jìn)一步深化了目的,將理想化的單擺模型向?qū)嶋H轉(zhuǎn)化,將要求學(xué)生以物理規(guī)律為核心,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,得到實(shí)驗(yàn)測(cè)得量,運(yùn)用科學(xué)探究的理念,進(jìn)而與圖表信息轉(zhuǎn)化,得到規(guī)律的體現(xiàn)。
解析:(1)由于在計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí),只記了擺線長(zhǎng),沒(méi)有記擺球半徑,所以結(jié)果偏小。(2)從物理關(guān)系可以看出,需要測(cè)的物理量有T′(或t、n)、θ。圖中的函數(shù)關(guān)系應(yīng)為: ,所以橫軸為T′。
點(diǎn)撥:?jiǎn)螖[周期公式的理解是解題的基礎(chǔ),物理關(guān)系與圖表信息的相互轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵。
專題(十一) 物理實(shí)驗(yàn)
專題(十)熱學(xué)、光學(xué)、近代物理初步
專題(九) 電磁學(xué)與電磁感應(yīng)綜合
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