高考物理黄金易错点专题汇编专题机械振动和机械波

高考物理黄金易错点专题汇编专题机械振动和机械波

‎2014年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题17 机械振动和机械波 ‎1．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为‎4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点，图6—1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图6—1中给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象是 ( )‎ ‎ ‎ A.若规定状态。时t=0，则图象为①‎ B．若规定状态^时t=0，则图象为②‎ C．若规定状态c时t=0，则图象为③‎ D．若规定状态d时t=0，则图象为④]‎ ‎2．在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的另一端系一质量为m，带电量为q的小球．当沿细线方向加—亡场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态．现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动．若v0很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________.(见图6-2)‎ ‎3．一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图6—3所示：下列说法正确的是 A.由波形图可知该波的波长 B．由波形图可知该波的周期 C.经周期后质元尸运动到口点 D．经期后质元R的速度变为零 ‎4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0．50s．某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1，P2，P3，……．已知P1，和P2之间的距离为‎20cm，P2和P3之间的距离为‎80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为 ( )‎ A．0．50 s B．0．13 s C．0．10 s D．0．20 s ‎5．一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=‎2m的质点所处位置及运动情况是 A．在其平衡位置下方且向上运动 B．在其平衡位置下方且向下运动 C．在其平衡位置上方且向上运动 D．在其平衡位置上方且向下运动 ‎6．如图 5所示，波源s从平衡位置T=0处开始振动，运动方向为竖直向上(y轴的图6—5正方向)，振动周期T=0．01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=‎80m/s．经过一段时间后， P、Q两点开始振动．已知距离SP=1．‎2m，SQ=2．‎6m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图6—6的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是 ( ) ‎ A.甲为Q点的振动图象 ‎ B．乙为Q点的振动图象 ‎ C丙为P点的振动图象 ‎ D．丁为P点的振动图象 ‎ ‎7．声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是 ( )‎ ‎ A.同一列声波在各种介质中的波长是相同的 ‎ B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快 ‎ C.声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射 ‎ D.人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉 ‎8‎ ‎．A、B两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图6—8所示．已知波的传播速度为v，图中标尺每格长度为l，在图中画出又经过t=‎7l/v时的波形． ‎ t23=4t12,(t12,t23分别是波动从P1，传到 P2、从P2传到P3所经历时间)．则P1、P3为相邻同相点，即波 易错起源1、简谐运动规律振动图象 ‎ 例1．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为r取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图6—2所示，则( )‎ 研究振动问题时要注意其时间和空间上的周期性与位置上的对称性，充分运用振动图象，注意简谐运动与其他知识的综合．‎ 易错起源2、单摆及其周期公式 ‎ 例2．有人利用安女装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度．已知该单摆在海平面处的周期是T0，当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为了，求该气球此时离海平面的高度h．把地球看作质量均匀分布的半径为只的球体． ‎ 单摆周期公式是振动中的重点，在高考中，该公式往往与其他情景或物理规律相结合，构成形式多样的综合题，以考查考生的分析；理解和综合能力．‎ 易错起源3、波的形成、波的图象、波速公式 ‎ 理解好振动与波动的关系，从振动图象、波动图象上加以区别与联系，并能熟练地运用波速公式是解决此类问题的关键．‎ 易错起源4、波的叠加、干涉、衍射、声波、多普勒效应 ‎ 例4．一人看到闪电12．3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330‎-340m/s，光速为3×‎108m/s，于是他用12．3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4．‎1 km．根据你所学的物理知识可以判断 A.这种估算方法是错误的，不可采用 B.这种种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C.这种种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 应理解机械波的叠加；干涉、衍射现象及相关条件，理解多普勒效应韵基本原理；能画图分析作答.‎ ‎ ‎ ‎1.人体内部器官的固有频率为4～12 Hz.1986年,法国次声波实验室次声波泄漏，造成30多名农民在田间突然死亡.出现这一现象的主要原因是(　　)‎ A.次声波传播的速度快 B.次声波频率和人体内部器官固有频率相同，由于共振造成器官受损而死亡 C.人们感觉不到次声波，次声波可不知不觉地杀死人 D.次声波穿透能力强，穿过人体时造成伤害 ‎2.如图7-1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 ‎3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时波传播到x轴上的质点B，在它左边的质点A恰好位于负最大位移处，如图7-2所示.在t2=0.6 s时，质点A第二次出现在正的最大位移处，则(　　)‎ A.该简谐波的波速等于‎10 m/s B.t2=0.6 s时，质点C在平衡位置处且向下运动 C.t2=0.6 s时，质点C在平衡位置处且向上运动 D.当质点D第一次出现在正最大位移处时，质点B恰好在平衡位置且向下运动 ‎4.一列平面简谐波，波速为‎20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象如图7-3所示.由图可知(　　)‎ A.这列波的周期是0.2 s B.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向 C.质点P、R在任意时刻的位移都相同 D.质点P、S在任意时刻的速度都相同 ‎5.下列说法中正确的是(　　)‎ A.将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大 B.将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，则其振动周期将变到原来的2倍 C.将单摆移至绕地球运转的人造卫星中，其振动频率将不变 D.在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变 ‎6.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为‎400 m/s.已知t ‎=0时，波刚好传播到x=‎40 m处，如图7-4所示，在x=‎400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是(　　)‎ A.波源开始振动时方向沿y轴正方向 B.波源的振动周期为T=0.05 s C.若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率小于波源的频率 D.该简谐横波在传播过程中只有遇到尺寸小于或等于‎20 m的障碍物时才会发生明显的衍射现象 ‎7.图7-5甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为‎0.20 m/s，图乙所示的一段木板的长度为‎0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π2)(　　)‎ ‎‘‎ A.‎0.56‎ m‎ B.‎0.65 m C.‎1.00 m D.‎‎2.25 m ‎8.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为‎4 km/s和‎9 km/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(图7-6)，在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则(　　)‎ A.P先开始振动，震源距地震仪约‎36 km B.P先开始振动，震源距地震仪约‎25 km C.H先开始振动，震源距地震仪约‎36 km D.H先开始振动，震源距地震仪约‎25 km ‎9.如图7-7甲所示，同一水平直线上相距‎6 m的A、B两处各有一个振源，C为A、B连线的中点.在t0=0时刻，A、B两处的质点以相同的振幅同时开始做垂直于直线AB的上下振动，且都只振动了一个周期，它们的振动图象分别为图乙和图丙.若A处振源向右传播的波与B处振源向左传播的波在t1=0.3 s时刻于C点相遇，则(　　)‎ ‎ A.两列波在A、B间的传播速度均为‎10 m/s B.两列波的波长都是‎4 ‎m C.在两列波相遇的过程中，中点C为振动加强点 D.在t2=0.7 s时刻，B处质点经过平衡位置且振动方向向下 ‎10.一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1 s，在某一时刻的波形如图7-8所示，且此时a点向下运动.则(　　)‎ A.波速为‎20 m/s，波沿x轴正向传播 B.波速为‎20 m/s，波沿x轴负向传播 C.波速为‎10 m/s，波沿x轴负向传播 D.波速为‎10 m/s，波沿x轴正向传播 ‎11.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图7-9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.‎ ‎12. (1)甲、乙两同学做“用单摆测重力加速度”实验，甲同学用秒表测量单摆的周期:当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每次经过最低点计一次数，当数到n=60时秒表的示数如图甲所示，则该单摆的周期是_________s(结果保留三位有效数字)；乙同学用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，则游标卡尺的读数是_________cm.‎ ‎ ‎ ‎(2)在做实验时，可能导致重力加速度的测量结果偏大的有________.‎ A.振幅偏小 B.在未悬挂摆球之前先测定好摆长 C.摆球做圆锥摆运动 D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长 ‎13.一列横波波速v＝‎40 cm/s，在某一时刻的波形如图7-11所示，在这一时刻质点A振动的速度方向沿y轴正方向.求:‎ ‎ ‎ ‎(1)这列波的频率、周期和传播方向；‎ ‎(2)从这一时刻起在0.5 s内质点B运动的路程和位移；‎ ‎(3)画出再经过0.75 s时的波形图.‎ ‎14.如图7-12所示，在某介质中波源A、B相距d＝‎20 m，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波传播速度v＝‎1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图7-13所示.‎ ‎ (1)在图7-14中定性画出 t＝14.3 s时A波所达位置一定区域内的实际波形.‎ ‎(2)求时间t＝16 s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数.‎ ‎15.一列简谐波沿直线传播,A、B、C是直线上的三点,如图7-15所示,某时刻波传到B点,A刚好位于波谷,已知波长大于‎3 m小于‎5 m,AB=‎5 m,周期T=0.1 s,振幅A=‎5 cm,再经过0.5 s,C第一次到达波谷,则A、C相距多远?到此时为止,A点运动的路程为多大?‎ ‎16.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=‎2.5 m/s.在t=0时两列波的波峰正好在x=‎2.5 m 处重合，如图7-16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:既然两列波的波峰与波峰存在重合处，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:ABD