高考物理真題分類匯編機械振動和機械波詳解

1、2015年高考物理真題分類匯編：機械振動和機械波(2015新課標I-34（2）)【物理選修3-4】（10分）甲乙兩列簡諧橫波在同一介質中分別沿軸正向和負向傳播，波速均為25m/s，兩列波在t=0時的波形曲線如圖所示,求（i）t=0時，介質中偏離平衡位置位移為16cm的所有質點的x坐標（ii）從t=0開始，介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16cm的質點的時間【答案】（i） X = (50 + 300n)cm n = 0,1, 2······ （ii）t = 0.1s 【考點】橫波的圖像; 波速、波長和頻率（周期）的關系【解析】（i）t

2、 = 0 時，在x = 50cm處兩列波的波峰相遇，該處質點偏離平衡位置的位移為16cm, 兩列波的波峰相遇處的質點偏離平衡位置的位移均為16cm 。從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長分別為：1 = 50cm , 2 = 60cm ······· (2分)1、 乙兩列波波峰的x坐標分別為：X1 = 50 + k11 , k1 = 0,1, 2······ (1分)X2 = 50 + k22 , k2 = 0,1, 2····&

3、#183;· (1分) 由式得，介質中偏離平衡位置為16cm的所有質點的x坐標為：X = (50 + 300n)cm n = 0,1, 2······ (2分)（ii）只有兩列波的波谷相遇處的質點的位移為 -16cm ,t= 0 時，兩列波谷間的x坐標之差為： x/ = 50 + (2m2 + 1) ······ (1分)式中m1和m2均為整數，將代入式得：x/ = 10(6m2 5m1) + 5 ·····

4、3;·由于m1和m2均為整數，相向傳播的波谷間的距離最小為：x/ = 5cm ······ (1分)從t = 0開始，介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16cm的質點的時間為：t = ······· (1分)代入數值得： t = 0.1s ······ (1分)【2015新課標II-34】（2）（10分）平衡位置位于原點O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個點（均位于

5、x軸正向），P與Q的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間，已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動，周期T=1s，振幅A=5cm。當波傳到P點時，波源恰好處于波峰位置；此后再經過5s，平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置，求：（）P、Q之間的距離（）從t=0開始到平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過路程。【答案】(1)133cm；（2）125cm考點：波的傳播【2015重慶-11（2）】（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。【答案】；P點沿y軸正向振動考點：

6、本題考查橫波的性質、機械振動與機械波的關系。（2015四川-2）平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波），在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動，測得兩個小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰。這列水面波A頻率是30Hz B波長是3m C波速是1m/s D周期是0.1s【答案】C考點：對機械波、機械振動特點和規(guī)律的理解與應用?！?015山東-38（1）】.【物理-物理3-4】如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達式為y=0.1sin(2.5t)m。t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下；

7、t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小為g=10m/s2.以下判斷正確的是_（雙選，填正確答案標號）a. h=1.7m b. 簡諧運動的周期是0.8s c. 0.6s內物塊運動的路程是0.2m d. t=0.4s時，物塊與小球運動方向相反【答案】ab考點：簡諧振動.【2015福建-16】16簡諧橫波在同一均勻介質中沿x軸正方向傳播，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副波形中質點a最早到達波谷的是（）【答案】：D【2015北京-15】周期為 2.0s 的簡諧橫波沿 x 軸傳播，該波在某時刻

8、的圖像如圖所示，此時質點 P 沿 y 軸負方向運動，則該波（ ）A沿 x 軸正方向傳播，波速v = 20 m/sB沿 x 軸正方向傳播，波速v =10 m/sC沿 x 軸負方向傳播，波速v = 20m/sD沿 x 軸負方向傳播，波速v =10 m/s【答案】B【難度】【考點】機械振動與機械波【解析】機械振動與機械波為每年必考題目，難度都不大。根據機械波的速度公式,由圖可知波長為 20m，再結合周期為 2s，可以得出波速為 10m/s。應用“同側法”等方法判斷波沿 x 軸正方向傳播。因此答案為 B?！?015北京-21（2）】用單擺測定重力加速度的實驗如圖 2 所示。組裝單擺時，應在下列器材中選

9、用（選填選項前的字母）。 A.長度為 1m 左右的細線 B.長度為 30cm 左右的細線 C.直徑為 1.8cm 的塑料球 D.直徑為 1.8cm 的鐵球測出懸點 O 到小球球心的距離（擺長）L 及單擺完成 n 次全振動所用的時間 t。則重力加速度 g=（用 L，n，t 表示）下表是某同學記錄的 3 組實驗數據，并做了部分計算處理。組次123擺長 L/cm 80.00 90.00 100.0050 次全振動時間t/s90.0 95.5 100.5振動周期 T/s 1.80 1.91重力加速度 g/（m·s-2）9.749.73請計算出第 3 組實驗中的 T= s， g= m/s2用多

10、組實驗數據做出 T2-L 圖像，也可以求出重力加速度 g，已知三位同學做出的 T2-L 圖線的示意圖如圖 3 中的 a，b，c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都過原點，圖線 b 對應的 g 值最接近當地重力加速度的值。則相對于圖線 b，下列分析正確的是（選填選項前的字母）( )A.出現圖線 a 的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長 LB.出現圖線 c 的原因可能是誤將 49 次全振動記為 50 次C.圖線 c 對應的 g 值小于圖線 b 對應的 g 值某同學在家里測重力加速度。他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖 4 所示，由于家里只有一根量程為 30cm 的刻度尺，于是他

11、在細線上的 A 點做了一個標 記，使得選點 O 到 A 點間的細線長度小于刻度尺量程。保持該標記以下的細線長度不變，通過改變 O、A 間細線長度以改變擺長。實驗中，當 O、A 間細線的長度分別為 l1、l2時，測得相應單擺的周期為 T1、T2，由此可得重力加速度 g= （用 l1、l2、T1、T2表示）【答案】 AD 2.01，9.76 B【難度】【考點】單擺測重力加速度【解析】單擺要求擺線盡量長，擺球盡量選擇較重較小的單擺。所以選擇 AD;利用單擺公式計算可得結果；T=t/50，利用單擺周期公式計算得出結果；由公式 ，c 圖像斜率偏小可知周期偏小或者擺長偏大，故選 B；可以得出結果為 【20

12、15江蘇-12】B、【選修3-4】（12分）（1）一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比_A波速變大 B波速不變 C頻率變高 D頻率不變（2）用的超聲波檢查膽結石，該超聲波在結石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s，則該超聲波在結石中的波長時膽汁中的_倍。用超聲波檢查膽結石是因為超聲波的波長短，遇到結石時_（選填“容易”或者“不容易”）發(fā)生衍射【2015海南-14】14如圖，位于豎直水平面內的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成，圓弧半徑Oa水平，b點為拋物線頂點。已知h=2m,，s=。取重力加速度大小。（1）一小環(huán)套在軌道上

13、從a點由靜止滑下，當其在bc段軌道運動時，與軌道之間無相互作用力，求圓弧軌道的半徑；（2）若環(huán)從b點由靜止因微小擾動而開始滑下，求環(huán)到達c點時速度的水平分量的大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）一小環(huán)套在bc段軌道運動時，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點時的速度，使得小環(huán)套做平拋運動的軌跡與軌道bc重合，故有，從ab滑落過程中，根據動能定理可得，聯立三式可得（2）下滑過程中，初速度為零，只有重力做功，根據動能定理可得因為物體滑到c點時與豎直方向的夾角等于（1）問中做平拋運動過程中經過c點時速度與豎直方向的夾角相等，設為，則根據平拋運動規(guī)律可知，根據運動的合成與分解可得聯立可得【20

14、15海南-16】16、模塊3-4試題。（1）一列沿x軸正方向傳播的簡譜橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質點P的x坐標為3m.。已知任意振動質點連續(xù)2次經過平衡位置的時間間隔為0.4s。下列說法正確的是(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分，選3個得4分；每選錯1個扣2分，最低得分為0分)。A. 波速為4m/sB. 波的頻率為1.25HzC. x坐標為15m的質點在t=0.2s時恰好位于波谷D. x的坐標為22m的質點在t=0.2s時恰好位于波峰E. 當質點P位于波峰時，x坐標為17m的質點恰好位于波谷【答案】BDE【解析】任意振動質點連續(xù)2次經過平衡位置的時間間隔為0.4s，則，解得

15、從圖像中可知，所以根據公式，故A錯誤；根據公式可得波的頻率為1.25Hz，B正確；x坐標為15m的質點和x坐標為3m的質點相隔12m，為波長的整數倍，即兩質點為同相點，而x坐標為3m的質點經過t=0.2s即四分之一周期振動到平衡位置，所以x坐標為15m的質點在t=0.2s時振動到平衡位置，C錯誤；x的坐標為22m的質點和x的坐標為2m的質點為同相點，x的坐標為2m的質點經過t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐標為22m的質點在t=0.2s時恰好位于波峰，D正確；當質點P位于波峰時，經過了半個周期，而x坐標為17m的質點和x坐標為1m的質點為同相點，經過半個周期x坐標為1m的質點恰好位于波谷，E正確；【2015天津-3】3、圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖a、b兩質點的橫坐標分別為x=2m和x=6m，圖乙為質點b從該時刻開始計時的振動圖象。下列說法正確的是A該波沿+x方向傳播，波速為1m/s B質點a經4s振動的路程為4mC此時刻質點a的速度沿+y方向D質點a在t =2 s時速度為零【答案】D【2015天津-9】(2)某同學利用單擺測量重力加速度為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是 A組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球 B組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線 C實驗時須