高二物理选修3-4导学案

高中物理选修3-4第十一章机械振动 011.1 简谐运动 011.2 简谐运动的描述 (2)11.3 简谐运动的回复力和能量 (3)11.4 单摆 (5)11.5 外力作用下的振动 (7)本章章末小结 (8)第十二章机械波 (9)12.1 波的形成和传播 (9)12.2 波的图像 (10)12.3 波长、频率和波速 (14)12.4 波的衍射和干涉 (16)12.5 多普勒效应 (18)本章章末小结 (20)第十三章光 (20)13.1 光的反射和折射 (20)13.2 实验测定玻璃的折射率 (21)13.3 全反射 (25)13.4 光的干涉 (26)13.5 实验：用双缝干涉测量光的波长 (29)本章章末小结 (28)13.6 光的衍射 (29)13.7 光的偏振 (30)13.8 光的颜色色散 (31)13.9 激光 (33)高二物理组第十一章机械振动11.1 简谐运动1．下列说法中正确的是( )A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动C．简谐运动是匀变速运动 D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种2．简谐运动是下列哪一种运动( )A．匀变速运动 B．匀速直线运动C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是( )A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是A．沿负方向运动，且速度不断增大B．沿负方向运动，且位移不断增大C．沿正方向运动，且速度不断增大D．沿正方向运动，且加速度不断减小5．如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象．则关于振子的加速度随时间的变化规律．下列四个图象中正确的是6．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是( )A．再过1s，该质点的位移是正向最大B．再过1s，该质点的速度方向为正向C．再过1s，该质点的加速度方向为正向D．再过1s，该质点的速度最大7.如图所示，是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)．由图可推断，振动系统( )A．在t1和t3时刻具有相同的速度B．在t3和t4时刻具有相同的速度C．在t4和t6时刻具有相同的位移D．在t1和t6时刻具有相同的速度8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？高中物理选修3-4作业凡事自下决心并动手做那一刻起，难度已经降低了30%！做一题会一题，一题决定命运。

9．如图所示，是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？10．如图，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图象上从a点到c点，质点经过的路程为多少？11.2 简谐运动的描述1、关于简谐运动的频率，下列说法正确的是( ) A ．频率越高，振动质点运动的速度越大B ．频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C ．频率是50Hz 时，1s 内振动物体速度方向改变100次D ．弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关2、如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是( ) A ．质点振动周期是8s B ．振幅是±2cmC ．4s 末质点的速度为负，加速度为零D ．10s 末质点的加速度为正，速度为零3、物体A 做简谐运动的振动位移x A ＝3sin(100t ＋π2)m ，物体B 做简谐运动的振动位移x B ＝5sin(100t ＋π6)m.比较A 、B 的运动( )A ．振幅是矢量，A 的振幅是6 m ，B 的振幅是10 m B ．周期是标量，A 、B 周期相等为100 sC ．A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD ．A 的相位始终超前B 的相位π34、 一简谐振动的振动方程为：x ＝3sin(5πt ＋π4)，式中位移x 的单位是cm ，则( )A ．振动的振幅为3cmB ．振动的频率为2.5HzC ．振动的初相为φ＝π4D ．t ＝1s 时的位移为2cm5．做简谐运动的物体，振动周期为2s ，物体经过平衡位置时开始计时，那么t ＝1.2s 时，物体( ) A ．正在做加速运动，加速度的值正在增大 B ．正在做减速运动，加速度的值正在减小 C ．正在做减速运动，加速度的值正在增大 D ．正在做加速运动，加速度的值正在减小6．周期为2s 的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60cm ，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )A ．15次，2cmB ．30次，1cmC ．15次，1cmD ．60次，2cm7．某振子做简谐运动的表达式为x ＝2sin(2πt ＋π6)cm 则该振子的振幅和周期为( )A 2cm 1sB ．2cm 2πsC ．1cm π6s D ．以上全错8．有一弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2) mB ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2) mC ．x ＝8×10－1sin(πt ＋3π2) mD ．x ＝8×10－1sin(π4t ＋π2) m9．一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm ，频率是2.5Hz ，该质点从平衡位置开始经过2.5s 后，位移的大小和经过的路程为( )A ．4cm 、10cmB ．4cm 、100cmC ．0、24cmD ．0、100cm10．一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x 后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x 后释放让它振动，则先后两次振动的周期和振幅之比分别为( )A ．1∶1 1∶1B ．1∶1 1∶2C ．1∶4 1∶4D ．1∶2 1∶211．一个简谐运动的振动方程是x ＝5cos(2πt ＋π2)cm ，这个振动的最大位移值为_______，频率为_______，t＝0.1s 时的相位是______，在1s 内物体通过的路程是________．12．根据如图所示的振动图象：(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移．①t1＝0.5 s；②t2＝1.5 s(2)将位移随时间的变化规律写成x＝Asin(ωt＋φ)的形式并指出振动的初相位是多少？11.3 简谐运动的回复力和能量1．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )A．可以是恒力B．可以是方向不变而大小变化的力C．可以是大小不变而方向改变的力D．一定是变力2．关于简谐振动，以下说法中正确的是( )A．回复力总指向平衡位置B．加速度、速度方向永远一致C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零3．如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体轻放到M的上面，且m和M间无相对运动地一起运动，下列叙述正确的是( )A．振幅不变B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减少4．如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连．在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止，则下列说法正确的是( )A．A和B均做简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做正功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B不做功5．如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是( )A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力6．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是( )A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小7．弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时( )A．加速度值最大 B．回复力的值最大C．速度值最大 D．位移最大8．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动．当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大( ) A ．当振动平台运动到最高点时B ．当振动平台向下运动过振动中心点时C ．当振动平台运动到最低点时D ．当振动平台向上运动过振动中心点时9．做简谐运动的物体，其加速度a 随位移x 的变化规律应是下图中的哪一个( )10．如图为一弹簧振子的振动图象，由此可知( )A ．在t 1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大B ．在t 2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小C ．在t 3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小D ．在t 4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大11．做简谐运动的弹簧振子，其质量为m ，最大速率为v 0，若从某时刻算起，在半个周期内，合外力( ) A ．做功一定为0 B ．做功一定不为0C ．做功一定是12mv 2D ．做功可能是0到12mv 20之间的某一个值12．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知( ) A ．两振子完全相同 B ．两振子所受回复力最大值之比为2∶1 C ．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D ．振子的振动频率之比为2∶113．一弹簧振子的质量为100g ，弹簧的劲度系数为k ＝10N/m ，将振子拉离平衡位置2cm 处放手使其振动，则此振动过程中受到的最大回复力大小是________N ，最大加速度的大小是________m/s 2.14．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m ＝0.5kg ，弹簧劲度系数k ＝240N/m ，将滑块从平衡位置O 向左平移，将弹簧压缩5cm ，静止释放后滑块在A 、B 间滑动，则(1)滑块加速度最大是在A 、B 、O 三点中哪点？此时滑块加速度多大？(2)滑块速度最大是在A 、B 、O 三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3J)11.4 单摆1 下列关于单摆的说法，正确的是( )A ．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A 为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－AB ．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C ．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D ．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零2 如图为一单摆的振动图象，则( )A ．t 1和t 3时刻摆线的拉力等大B ．t 2和t 3时刻摆球速度相等C ．t 3时刻摆球速度正在减小D ．t 4时刻回复力正在减小3 如图所示，三根细线在O 点处打结，A ，B 端固定在同一水平面上相距为l 的两点上，使AOB 成直角三角形，∠BAO ＝30°，已知OC 线长是l ，下端C 点系着一个小球，下列说法正确的是(以下皆指小角度摆动)( )A ．让小球在纸面内振动，周期T ＝2πlgB ．让小球在垂直纸面内振动，周期T ＝2π3l 2gC ．让小球在纸面内振动，周期T ＝2π3l 2gD ．让小球在垂直纸面内振动，周期T ＝2πgl 4．关于单摆，下列说法中正确的是( ) A ．摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置 B ．摆球受到的回复力是它的合力C ．摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D ．摆角很小时，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比5．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆摆动的( )A ．频率不变，振幅不变B ．频率不变，振幅改变C ．频率改变，振幅改变D ．频率改变，振幅不变6．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T 1，单摆的周期为T 2，则T 1和T 2的关系为( )A ．T 1>T 2B ．T 1＝T 2C ．T 1<T 2D ．无法确定7．将秒摆的周期变为4s ，下面哪些措施是正确的( )A ．只将摆球质量变为原来的1/4B ．只将振幅变为原来的2倍C ．只将摆长变为原来的4倍D ．只将摆长变为原来的16倍8．如图所示，MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A 放在MN 的圆心处，再把另一小球B 放在MN 上离最低点C 很近的B 处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有( )A ．A 球先到达C 点B ．B 球先到达C 点 C ．两球同时到达C 点D ．无法确定哪一个球先到达C 点9 如图所示，摆长为l的单摆安置在倾角为α的光滑斜面上，设重力加速度为g，这个单摆的振动周期T等于多少？10、 (1)用单摆测定重力加速度的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上(填字母)．A．1m长的粗绳 B．1m长的细线 C．半径为1cm的小木球D．半径为1cm的小铅球 E．时钟 F．秒表G．最小刻度为mm的米尺H. 最小刻度为cm的米尺 I．铁架台 J．附砝码的天平(2)一位同学在做探究单摆周期与摆长关系的实验时，进行了如下步骤：A．组合单摆：选择相应器材组成单摆，并用铁夹将绳的上端固定；B．测摆长l：用米尺量出摆线的长度；C．测周期T：将摆球拉起一个小角度，然后放开，在放手的同时按下秒表开始计时，测量单摆50次全振动的时间t，算出单摆的周期T＝t/50；D．将所测得的l和T填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系．从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正．①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________11．在“利用单摆测重力加速度”的实验中(1)以下做法正确的是( )A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长B．测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间C．要保证单摆始终在同一竖直面内摆动D．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些(2)下表是一同学在实验中测得的数据：组次 1 2 3 4 5 6摆长L/m 0.500 0.600 0.700 0.800 1.000 1.200周期平方T2/s2 2.10 2.80 2.70 3.20 4.00 4.60①上述数据中第________组肯定有错误，根据这些数据，在坐标图中作出L－T2图象；②利用图象，求出当地重力加速度值g为__ ___m/s2.(保留三位有效数字)12．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？11.5 外力作用下的振动1 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法中正确的是( )A．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能2 一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是( )A．振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能3．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动 B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小 D．受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关4． A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较( )A．A摆的振幅较大，振动频率为f B．A摆的振幅较大，振动频率为5fC．B摆的振幅较大，振动频率为5f D．B摆的振幅较大，振动频率为4f5．如图所示，一根张紧的绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等，先让A摆振动起来，其他各摆也随着振动起来，下列说法中正确的是( )A．其他各摆振动周期跟A摆相同 B．其他各摆振动振幅大小相等C．其他各摆振动振幅大小不等，E摆振幅最大D．其他各摆振动周期大小不同，D摆周期最大6．用两根完全一样的弹簧和一根细线将甲、乙两滑块连在光滑的水平面上．线上有张力，甲的质量大于乙的质量，如图所示．当线突然断开后，两滑块都开始做简谐运动，在运动过程中( )A．甲的振幅一定等于乙的振幅B．甲的振幅一定小于乙的振幅C．甲的最大速度一定大于乙的最大速度D．甲的最大速度一定小于乙的最大速度7．研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的共振曲线，下列说法正确的是( )A．其纵坐标为位移 B．其横坐标为固有频率C．单摆的固有周期为2s D．图象的峰值表示共振时的振幅8、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，下列说法正确的是( )A．摆长约为10cmB．摆长约为1mC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动9 如图所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果不转动把手B，而用手向下拉振子小球m，放开手后，让小球上下自由振动测得弹簧振子做30次全振动所用的时间是15s；如果匀速转动把手，也可使弹簧振子上下振动．若使把手以转速n＝30r/min匀速转动．当弹簧振子的振动达到稳定后，它的振动周期是________s。