高考物理历年真题专题机械振动机械波.docx
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高考物理历年真题专题机械振动机械波
备战2012年高考物理历年真题专题13机械振动、机械波
【2011高考】
1.(全国)一列简谐横波沿
x轴流传,波长为
1.2m,振幅为A。
当坐标为x=0处质
3
3
元的位移为-
2
A且向y轴负方向运动时,坐标为
x=0.4m处质元的位移为
2A。
当坐标
x处的质元位于均衡地点且向
y轴正方向运动时,x=0.4m处质元的位移和运动方向分
别为
A.-
1
、沿
y
轴正方向
B.-
1
、沿
y
轴负方向
2A
2
A
3
3
C.-
2
A、沿y轴正方向
D.-
2
A、沿y轴负方向
2.(北京)介质中有一列简谐机械波流传,对于其中某个振动质点,
A.它的振动速度等于波的流传速度
B.它的振动方向必定垂直于波的流传方向
C.它在一个周期内走过的行程等于一个波长
D.它的振动频次等于波源的振动频次
答案:
D
分析:
介质中某个振动质点做简谐运动,其速度按正弦(或余弦)规律变化,而在同一
介质中波的流传速度是不变的,振动速度和波的流传速度是两个不一样的速度,A错误;在横
波中振动方向和波的流传方向垂直,在纵波中振动方向和波的流传方向在一条直线上,B错
误;振动质点在一个周期内走过的行程为4个振幅,C错误;波在流传的过程中,频次不变
为波源的频次,
D正确。
3.(重庆)介质中坐标原点
0处的波源在
t=0
时辰开始振动,产生的简谐波沿
x轴正向
流传,
t0时辰传到
L处,波形如题
17图所示。
以下能描绘
x0处质点振动的图象是
4.(浙江)对于颠簸,以下说法正确的选项是
A.各样波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干预实验,均可看到彩色条纹
C.声波流传过程中,介质中质点的运动速度等于声波的流传速度
D.已知地震波得纵波速度大于横波速度,此性质可用于横波的预警
【答案】BD
【分析】只有横波才能发生偏振现象,故A错误;用白光做单缝衍射与双缝衍射,都可
以察看到彩色条纹,故B正确;声波在流传过程中,介质中质点的速度其实不等于声波的流传
速度,故C错误;已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警,故D
正确。
5.(天津)位于坐标原点处的波源
A沿
y
轴做简谐运动,
A恰巧完
成一次全振动时,在介质中形成的简谐横波的波形以下图,
B
是沿波
流传方向上介质的一个质点,则
A.波源
A开始振动时的运动方向沿
y轴负方向
B.今后1周期内答复力对波源A向来做负功
4
C.经半个周期时间质点B将向右迁徙半个波长
D.在一个周期时间内A所受答复力的冲量为零
6.(四川)如图为一列沿x轴负方向流传的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在t=0
时的振动状态传到P点时,则
<x<3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动
B.Q处的质点此时的加快度沿y轴的正方向
C.Q处的质点此时正在波峰地点
D.Q处的质点此时运动到p处
答案:
B
分析:
由颠簸图像可知,质点Q在t=0时辰均衡地点向上振动,所以当Q的状态传到P时,恰巧经历3/4周期,Q处于波谷地点,故B正确,CD错误;现在1cm<x<3cm范围内
的质点均在x轴上边,其中1cm<x<2cm范围内质点向上运动,2cm<x<3cm范围内质点
向下运动,A错误;
7.(上海)两个同样的单摆静止于均衡地点,使摆球分别以水平初速
v1、v2(v1v2)
在竖直平面内做小角度摇动,它们的频次与振幅分别为
f1,f2
和A1,A2,则
(A)
f1
f2,A1
A2
(B)
f1f2,A1A2
(C)
f1
f2,A1
A2
(D)
f1
f2,A1
A2
【答案】C.
8.(上海)两波源S1、S2在水槽中形成的波形以下图,其中实线表示波峰,虚线表
示波谷,则
(A)在两波相遇的地区中会产生干预
(B)在两波相遇的地区中不会产生干预
(C)a点的振动一直增强
(D)a点的振动一直减弱
【答案】B.
【分析】从图中看,两列水波的波长相不一样,波在水中的速度都相等,依据
T
,
v
可知两列波的周期不相等,不知足相关条件,在两波相遇的地区中不会产生干预现象,确.
B正
9.(上海)两列简谐波沿
x轴相向而行,波速均为
v0.4m/s,两波源分别位于
A、B
处,
t
0时的波形以下图。
当
t
2.5s时,M点的位移为
cm,N点的位移为
cm。
【答案】2,0
【分析】内,两列波流传的距离1m,当A波向右流传
1m时,
A波如图中的虚线所示,B波如图中的实线所示,所以,M点位移为2cm,N点位移为
零,
【2010高考】一、选择题
1.2010·重庆·14一列简谐波在两时辰的波形
如题14图中实践和虚线所示,由图可确立这列
波的
A.周期
B.波速
C.波长
D.频次
【答案】C
【分析】只好确立波长,正确答案C。
题中未给出实线波形和虚线波形的时辰,不知道时间
差或波的流传方向,所以没法确立波速、周期和频次。
2.2010·全国卷Ⅰ·21
一简谐振子沿
x轴振动,均衡地点在座标原点。
t0时辰振子的
位移x
;t
4s时辰x
0.1m;t
4s时辰x0.1m。
该振子的振幅和周期可能
3
为
A.0.1m,8s
B
.0.1m,8s
C
.0.2m,8sD.0.2m,8s
3
3
【答案】A
△t2
【分析】在t
=4s和t=4s两时辰振子的位移同样,第一种状况是此时间差是周期的
4
3
8
4s的半个周期内振子的位移由负的最大
整数倍4
nT,当n=1时T
s。
在
3
3
3
△t1
变成正的最大,所以振幅是
。
A正确。
第二种状况是此时间差不是周期的整数倍则
(4
0)
(4
4)
nT
T,当n=0
时
3
3
2
T8s,且因为
t2是
t1的二倍说明振幅是该位移的二倍为
0.2m。
如图答案D。
【命题企图与考点定位】振动的周期性惹起的位移周期性变化。
3.2010·天津·4一列简谐横波沿
x轴正向流传,传到
M点时波形以下图,再经
,N
点开始振动,则该波的振幅
A和频次
f为
A.A=1m
f=5HZ
B.A=0.5mf=5HZ
C.A=1m
f=2.5HZ
D.A=0.5mf=2.5HZ
答案:
D
4.2010
·全国卷Ⅱ·
15
一简谐横波以
4m/s
的波速沿
x轴正方向流传。
已知
t=0
时的波形
以下图,则
A.波的周期为1s
B.x=0处的质点在
t=0
时向
y轴负向运动
C.x=0
处的质点在
t=
1
s时速度为
0
D.x=0
处的质点在
t=
4
1s
时速度值最大
4
5.2010·福建·15一列简谐横波在t=0时辰的波形如图中的实线所示,t=0.02s时辰的波
形如图中虚线所示。
若该波的周期T大于0.02s,则该波的流传速度可能是
答案:
B
6.2010·上海物理·2利用发波水槽获得的水面波形如a,b所示,则
(A)图a、b均显示了波的干预现象
(B)图a、b均显示了波的衍射现象
(C)图a显示了波的干预现象,图b显示了波的衍射现象
(D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干预现象
【分析】D
此题考察波的干预和衍射。
难度:
易。
8.2010·北京·17一列横波沿
x
轴正向流传,
、、
、
d
为介质中沿波流传方向上四个质
abc
点的均衡地点。
某时辰的波形如图
1所示,今后,若经过
3周期开始计时,则图
2描绘的
4
是
A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象
【答案】B
【分析】由波的图像经过
3周期
a抵达波谷,
b抵达均衡地点向下运动,
c
4
抵达波峰,
d抵达均衡地点向上运动,这是四质点在
0时辰的状态,只有
b
的切合振动图像,答案
B。
9.2010
·上海物理·
16
如右图,一列简谐横波沿
x轴正方向流传,实线和
虚线分别
表示<时的波形,能正确反应t37.5s时波形的是图
答案:
D
10.2010·上海物理·
20
如图,一列沿
x轴正方向流传的简谐横波,振幅为
2cm,波速为
,在波的流传方向上两质点
的均衡地点相距
(小于一个波长),当质点
a在
波峰地点时,质点
b在
x轴下方与
x轴相距
1cm的地点,则
(A)此波的周期可能为
(B)此波的周期可能为
(C)此后时辰起经过0.5s,b点可能在波谷地点
(D)此后时辰起经过0.5s,b点可能在波峰地点
分析:
如上图,
1
1
,
1.2。
依据v
,T
4
T
0.6s,A正确,
12
v
2
此后时辰起经过
0.5s,即5T,波沿x轴正方向流传
5
,波峰到x=1.2m处,b不在
6
6
波峰,C错误。
以以下图,
1
1
1
0.4,
0.6m,依据v
,T
2
4
12
T
0.3s,B错误;
v
2
此后时可起经过
0.5s,即5T,波沿x轴正方向流传
5
,波峰到x=1.0m处,
3
3
的b在波峰,D正确。
此题考察波的流传,出现非1T和非1得整数倍的状况,有新意。
44
难度:
难。
11.2010·安徽·15
12.2010
·新课标·
33
(2)
波源
S1和
S2振动方向同样,频次均为
4Hz,分别置于平均介质
中x轴上的
O、A
两点处,
OA=2m
,以下图
.两波源产生的简谐横波沿
x轴相向流传,
波速为
4m/s.己知两波源振动的初始相位同样
.求:
13.2010·海南物理·18
(2)右图为某一报告厅主席台的平面图,AB
是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的互相地点和尺寸以下图.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了进免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适合的地点,在这些地点上两个喇叭传来的声音因干预而相消。
已知空气
中声速为340m/s,若报告人声音的频次为136Hz,问讲台上这样的地点有多少个?
【答案】4
【分析】相应于声频f136Hz的声波的波长是
v
f①
式中v340m/s是空气中的声速。
在右图中,O是AB
的中点,P是OB上任一点。
将S1PS2P表示为
S1PS2Pk
2
②
式中k为实数,当k0,2,4,
时,从两个喇叭来的声波因干预而增强;当
k1,3,5时,
从两个喇叭来的声波因干预而相消。
由此可知,
O是干预增强点;对于
B点,
S1B
S2B
20m
15m
4
2
③
所以,
B点也是干预增强点。
因此
O、B之间有两个干预相消点,由对称性可知,
AB上有
4
个干预相消点。
【2009高考】一、选择题
1.(09·全国Ⅰ·20)一列简谐横波在某一时辰的波形图如图
1所示,图中
P、Q两质点的
横坐标分别为
和
。
P点的振动图像如图
2所示。
在以下四幅图中,Q点的振动图像可能是(BC)
分析:
此题考察波的流传.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向流传时当P在均衡地点向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向流传时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。
2.(09·全国卷Ⅱ·14)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是(AD)
A.媒质中质点振动的周期必定和相应的波的周期相等
B.媒质中质点振动的速度必定和相应的波的波速相等
C.波的流传方向必定和媒质中质点振动的方向一致
D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离必定是质点振幅的两倍
分析:
此题考察机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波流传周期一致A
正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前流传的,
所以不相等,B错.对于横波而言流传方向和振动方向是垂直的,C错.依据波的特色D正确。
3.(09·北京·15)类比是一种有效的学习方法,经过归类和比较,有助于掌握新知识,提
高学习效率。
在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不一样之处。
某同学对机械波和
电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是
...
(D)
A.机械波的频次、波长和波速三者知足的关系,对电磁波也合用
B.机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象
C.机械波的流传依靠于介质,而电磁波能够在真空中流传
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
4.(09·北京·17)一简谐机械波沿x点的振动图像如右图所示
轴正方向流传,周期为
,则该波在t=T/2
T,波长为。
若在x=0处质时刻的波形曲线为
(
A
)
分析:
从振动图上能够看出x=0处的质点在t=T/2时辰处于均衡地点,且正在向下振动,
四个选项中只有A图切合要求,故A项正确。
5.(09·上海物理·4)做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增添为本来的4倍,摆球
经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的
(C)
A.频次、振幅都不变B.频次、振幅都改变
C.频次不变、振幅改变D.频次改变、振幅不变
6.(09·天津·8)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为
x=Asin
(AD)
A.第1s末与第3s末的位移同样
B.第1s末与第3s末的速度同样
C.3s末至5s末的位移方向都同样
D.3s末至5s末的速度方向都同样
t,则质点
4
分析:
由关系式可知
rad/s,
2
,将
1s和
3s
T
8s
t=
t=
x
4
A
代入关系式中求得两时辰位移同样,A对;画出对应的位移-时间
O
12345678t/s
-A
图像,由图像能够看出,第1s末和第3s末的速度方向不一样,B错;仍由图像可知,3s末至
5s末的位移大小同样,方向相反,而速度是大小同样,方向也同样。
故C错、D对。
7.(09·重庆·15)同一音叉发出的声波同时在水和空气中流传,某时辰的波形曲线见图,以下说法正确的选项是(A)
A.声波在水中波长较大,b是水中声波的波形曲线。
B.声波在空气中波长较大,b是空气中声波的波形曲线
C.水中质点振动频次较高,a是水中声波的波形曲线
D.空气中质点振动频次较高,a是空气中声波的波形曲
线
8.(09·四川·19)图示为一列沿x轴负方向流传的简谐横波,实线为t=0时辰的波形图,
虚线为t
=
s时的波形图,波的周期T>
s,则
(D
)
A.波的周期为2.4s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.4s,P点经过的行程为4m
D.在t=0.5s时,Q点抵达波峰地点
9.(09·福建·17)图甲为一列简谐横波在时辰的波形图,P是均衡地点为x=1m
处的质点,Q是均衡地点为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则(AB)
A.t=0.15s时,质点Q的加快度达到正向最大
B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C.从到,该波沿x轴正方向流传了6m
D.从到,质点P经过的行程为30cm
10.(09·浙江·21)一列波长大于
1m的横波沿着
x轴正方向流传,处在x1
1m和x22m
的两质点A、B的振动图像以下图。
由此可知
(A
)
A.波长为4m
3
B.波速为1m/s
C.3s末A、B两质点的位移同样
D.1s末
A点的振动速度大于
B点的振
动速度
分析:
x
x2
x1
1m,因为波沿
x正方向流传,所以
A先振动,又因为波长大于
1m,
所以
t
3s
3T,所以
x
3
,4m,A对,波速
v
x1m/s,B错;由振
4
4
3
t
3
动图像知,在
3s
末,
A、
B两质点的位移不同样,
C错;1s
末
A点速度为零,
B点速度最
大,D错。
二、非选择题
11.(09·上海物理·12)弹性绳沿x轴搁置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当
t=0时使其开始沿
y
轴做振幅为
8cm的简谐振动,在
t=
时,绳上形成以下图的波形,
则该波的波速为
___________cm/s,t=___________时,位于
x2=45cm的质点
N恰巧第一次沿
y
轴正向通
过均衡地点。
答案:
20,
分析:
由图可知,这列简谐波的波长为20cm,周期T=0.25s×4=1s,所以该波的波速
v
T
20cm/s20cm/s;从t=0时刻开始到
N质点开始振动需要时间
1
t1
x2
45
2.25s,在振动到沿y轴正向经过均衡地点需要再经过t2
T
v
s
0.5s,所以
20
2
当t=(
)s=2.75s,质点N恰巧第一次沿
y轴正向经过均衡地点。
12.(09·广东物理·14)
(2)图为声波干预演示仪的原理图。
两个U形管A和B套在一同,
A管双侧各有一小孔。
声波从左边小孔传入管内,
被分红两列频次的波。
当声波分别经过A、
B流传到右边小孔时,若两列波流传的行程相差半个波长,则此处声波的振幅;若流传的行程相差一个波长,则此处声波的振幅。
答案:
(2)相等,等于零,等于原振幅的二倍。
分析:
(2)声波从左边小孔传入
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