机械振动机械波高考真题0608要点

机械振动机械波高考真题0608要点

‎06年高考之机械振动机械波 图1‎ ‎1.[全国卷I.19] 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示。若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则 ‎ ‎ 图2‎ y/cm ‎2‎ ‎4‎ ‎－4‎ ‎0‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎－2‎ ‎2‎ t/s t/s y/cm ‎4‎ ‎2‎ ‎－2‎ ‎0‎ ‎8‎ ‎12‎ ‎16‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎10‎ ‎14‎ ‎－1‎ ‎1‎ 图3‎ A.由图线可知T0=4s B.由图线可知T0=8s C.当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小 D.当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小 ‎【答案】： AC 　　‎ ‎2.[全国卷II.16] 16．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V）ν表示接收器接收到的频率。若u增大，则 ‎　　A．ν增大，V增大　　　　　　　　　　 B．ν增大，V不变　　‎ C．不变，V增大　　　　　　　　　　　 D．ν减小，V不变 ‎【答案】：B　　‎ ‎3.[北京卷.17] 某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把‎50 g　的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次.将‎50 g的砝码换成‎500 g砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近 A‎.50 g 　 B‎.200 g ‎ C‎.500 g D‎.550 g ‎【答案】：B ‎ ‎4.[上海物理卷.10] 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的 ‎ ‎（A）周期为Δt，波长为‎8L． （B）周期为Δt，波长为‎8L．‎ ‎（C）周期为Δt，波速为‎12L /Δt （D）周期为Δt，波速为‎8L/Δt 图（a）‎ 图（b）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎9‎ v ‎【答案】：BC ‎ ‎5.[天津卷.17] 一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是 x t t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ O A．t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C．t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 ‎【答案】:D ‎6. [广东物理卷.6] 6．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为‎12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是 A．列车的危险速率为 B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象 C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行 ‎【答案】:AD ‎ ‎7.[重庆卷.18] 题18图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态传到S点时，PR范围内（含P、R）有一些质点向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是 A．‎2cm≤x≤‎4cm B．‎2cm＜x＜‎‎4cm ‎　 C. ‎2cm≤x＜‎3cm　　　D．‎2cm＜x≤‎‎3cm ‎【答案】：C 图　9‎ ‎8.[江苏物理卷.11] 两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以‎1.0m / s 的速率沿同一直线相向传播，t=0时刻的图形如图8所示，图9中小方格的边长为0.lm ，则以下不同时刻波形正确的是 ( )‎ ‎【答案】： ABD ‎9.[广东大综.27]　一质点做简谐运动的图象如图8所示，下列说法正确的是 x/m t/s o ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎8‎ ‎2‎ ‎－2‎ ‎　 A．质点运动频率是4Hz ‎ B．在10要内质点经过的路程是‎20cm ‎　 C．第4末质点的速度是零 ‎　 D．在t=1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同 ‎【答案】：B ‎07年高考之机械振动机械波 ‎1.（全国卷I.15）一列简诸横波沿x轴负方向传播，波速v=‎4 m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图a所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是 图a ‎【答案】A ‎2．（全国卷II。15）一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝‎1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以得出 A．波长一定是‎4cm B．波的周期一定是4s C．波的振幅一定是‎2cm D．波的传播速度一定是‎1cm/s ‎【答案】BC ‎3．（全国卷II。22）（17分）‎ ‎（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议；‎ A．适当加长摆线 B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的 C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D ‎．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期 其中对高测量结果精确度有利的是 ① 。‎ ‎【答案】（1）AC ‎4．（广东卷．12）图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是‎5cm，则此列波的波长和频率应分别为 A．‎5m，1Hz B．‎10m，2Hz C．‎5m，2Hz D．‎10m，1Hz ‎【答案】A ‎5．（海南卷．18）模块3－4试题 ‎（1）一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。‎ ‎①该振动的振幅是 cm；②振动的周期是 s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝‎0.5 m处。④该波的传播速度是 m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是 cm。‎ ‎【答案】（1）①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤－8‎ ‎6．（江苏卷·5）如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是 A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动 B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零 C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为Δt D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为Δt ‎【答案】C ‎7．（山东卷·37）（8分）【物理3—4】‎ 湖面上一点O上下震动，振幅为‎0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O 三点在一条直线上，OA间距离为‎4.0m，OB间距离为‎2.4m。某时刻O点处在波峰位置。观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。‎ ‎（1）求此水波的传播速度、周期和波长。‎ ‎（2）以O点处在波峰位置为O时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在O时刻的振动情况。画出B点振动图象；你认为该同学的思路是否可行？若可行，楞出B点振动图象；若不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图象。‎ ‎【答案】（1）v=Δx1/Δt=‎2m/s Δt=5/4·T T=1.6s λ=vT=‎‎3.2m ‎（2）可行，振动图象如图。‎ ‎8.（上海卷·‎2A）沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝‎3.5m和x＝‎6.5m处。在t1＝0.5s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝_________s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为_____________cm。‎ ‎【答案】0.6，2‎ ‎9．（上海卷·9）如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（ ）‎ A．f1＝‎2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2‎ C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝‎0.5f2，v1＝v2‎ ‎【答案】C ‎10.（四川卷·20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起 A．经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 C．经过0.15s，波沿 x 轴的正方向传播了‎3m D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 ‎【答案】AC ‎11.（天津卷·21）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图。已知该波的波速是‎0.8 m/s，则下列说法正确的是 A．这列波的波长是‎14 cm B．这列波的周期是0.125 s C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 D．t=0时，x=‎4 cm处的质点速度沿y轴负方向 ‎【答案】D ‎08年高考之机械振动机械波 ‎1．（上海·17）（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，‎ ‎（1）某同学的操作步骤为：‎ a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上 b．用米尺量得细线长度l c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球 d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n e．用公式计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿＿（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。‎ ‎（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示＿＿＿＿＿＿。‎ ‎【答案】（1）偏小 ‎（2）T′（或t、n）、θ， T′‎ ‎2．（上海·22）（12分）有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝‎2.5m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝‎2.5m处重合，如图所示。‎ ‎（1）求两列波的周期Ta和Tb。‎ ‎（2）求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。‎ ‎（3）辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处。‎ ‎ 某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。‎ ‎ 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置。若不正确，指出错误处并通过计算说明理由。‎ ‎【答案】解：（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝‎2.5m，λb＝‎4.0m，因此它们的周期分别为 s＝1s s＝1.6s ‎（2）两列波的最小公倍数为 S＝‎‎20m t＝0时，两列波的波峰生命处的所有位置为 ‎ x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，……‎ ‎ （3）该同学的分析不正确。‎ 要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x＝‎2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设 L＝（‎2m－1） L＝（2n－1），式中m、n均为正整数 只要找到相应的m、n即可 将λa＝‎2.5m，λb＝‎4.0m代入并整理，得 由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。‎ ‎3．（广东·14）‎ ‎（1）大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和　　，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的　　　　．‎ ‎【答案】（1）速度 频率 ‎4．（江苏·12）选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答．并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．)‎ B．(选修模块3-4)(12分)‎ ‎(1)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图 象如图乙所示．‎ 质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为 m／s．‎ ‎(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 ‎ ‎．‎ ‎ (3)描述简谐运动特征的公式是x＝　　　　　　　．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动　　　　　　　　 (填“是”或“不是”)简谐运动．12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答．并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．)‎ ‎【答案】（1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asinωt；不是。‎ ‎【解析】：（1）从甲、乙图可看出波长λ=‎2.0m，周期T= 4s，振幅A = ‎0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v =λ/T=‎0.5m/s；‎ ‎（2）由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图像正确；‎ ‎（3）简谐运动的特征公式为x = Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。‎ ‎5．（全国Ⅰ·16）一列简谐横波沿x轴传播，周期为T·t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=‎3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=‎2.5 m, x=‎5.5 m,则 A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 ‎【答案】C ‎6．（全国Ⅱ．17）一列简i 皆横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t = 0时，平衡位置在x=0‎ 处的质元位于y=0处，且向夕轴负方向运动；此时，平衡位置在x＝‎0.15m处的质元位于y＝A处。该波的波长可能等于 A．‎0.60 m 　　　 B．‎0.20 m　　　 C．‎0.12m　　　　 D．‎0.086m ‎ ‎【答案】AC ‎7．（北京卷·16）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处.在这段时间内波传播了‎0.5 m。则这列波 A.周期是0.2 s B.波长是‎0.5 m C.波速是‎2 m/s D.经1.6 s传播了‎8 m ‎【答案】D ‎8． 某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为‎4km/s和‎9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则 A. P先开始振动，震源距地震仪约‎36km B. P先开始振动，震源距地震仪约‎25km C. H先开始振动，震源距地震仪约‎36km D. H先开始振动，震源距地震仪约‎25km ‎【答案】A ‎ ‎9. （重庆卷·22）（请在答题卡上作答）（17分）‎ ‎（1）某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.‎ ‎①在题22图2中，从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.‎ ‎②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有： 、 （写出2个即可）.‎ ‎【答案】（1）① B ‎ ‎②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……‎