《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 機(jī)械振動(dòng)　機(jī)械波》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 機(jī)械振動(dòng)　機(jī)械波（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)之機(jī)械振動(dòng)　機(jī)械波 一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)) 1．(2012·天津理綜) 沿x軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40 m/s，則t＝ s時(shí)(　　) A．質(zhì)點(diǎn)M對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值 B．質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同 D．質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反 解析：根據(jù)波的圖象可知波長(zhǎng)為λ＝4 m，根據(jù)波速可得該波周期為

2、T＝＝0.1 s，則由圖示狀態(tài)再經(jīng)過(guò) s即T后質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移仍為正值，但正在向下振動(dòng)，可知其在t＝ s時(shí)的速度方向與其相對(duì)平衡位置位移方向相反，而與加速度方向相同，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，CD正確． 答案：CD 2．(2012·重慶理綜) 裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示．將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是(　　) 解析：試管被豎直提起少許，說(shuō)明試管在其平衡位置以上最大位移處釋放，因規(guī)定豎直向上為正方向，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 3．下列說(shuō)法正確的是(　　

3、) A．在機(jī)械波中，沿波的傳播方向上某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 B．“聞其聲，不見(jiàn)其人”是聲波發(fā)生干涉產(chǎn)生的一種現(xiàn)象 C．多普勒效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化 D．在完全相同的兩列水波相遇而疊加的區(qū)域，某時(shí)刻介質(zhì)中的P點(diǎn)是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，此時(shí)P點(diǎn)位移最大，經(jīng)過(guò)1/4周期，P點(diǎn)的位移變?yōu)榱?，這說(shuō)明P點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)而加強(qiáng)、時(shí)而減弱 解析：機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，不是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度，選項(xiàng)A錯(cuò)；“聞其聲，不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)；由多普勒效應(yīng)可知，選項(xiàng)C正確；在完全相同的兩列水波相遇而疊加的區(qū)域，會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣

4、，某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)將始終是加強(qiáng)的，加強(qiáng)點(diǎn)將在其平衡位置附近做振幅更大的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 4．(2011·北京高考)介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(　　) A．它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度 B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向 C．它在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng) D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率 解析：由振動(dòng)和波的關(guān)系可知：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，而波的傳播速度是指“振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式的傳播速度，故A錯(cuò)；波可分為橫波和縱波，在縱波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上，故B錯(cuò)；在一個(gè)周期內(nèi)波傳播的距離等于波長(zhǎng)，而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程

5、等于4個(gè)振幅，故C錯(cuò)；介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是由波源的振動(dòng)引起的，它們的振動(dòng)頻率與波源的振動(dòng)頻率都相同，故D正確． 答案：D 5．(2011·海南高考)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如下圖所示. 介質(zhì)中x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝10sin5πt cm.關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．周期為4.0 s B．振幅為20 cm C．傳播方向沿x軸正向 D．傳播速度為10 m/s 解析：由y＝10 sin5πt cm可知振幅A＝10 cm，角頻率ω＝5π，則振動(dòng)周期也即波的周期T＝＝0.4 s，A、B皆錯(cuò)誤．仍從上式可知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)

6、平衡位置向y軸正方向振動(dòng)，結(jié)合該時(shí)刻波形圖可知波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)λ＝4 m，則波速v＝＝10 m/s，C、D正確． 答案：CD 6．(2011·四川高考) 如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則(　　) A．1 cm

7、誤；此時(shí)Q處的質(zhì)點(diǎn)在波谷，具有沿y軸正向的加速度，所以B正確，C、D錯(cuò)誤． 答案：B 7．一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖所示，若此波的周期為0.2 s，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．再經(jīng)過(guò)Δt＝0.4 s質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)0.8 m B．再經(jīng)過(guò)Δt＝0.4 s質(zhì)點(diǎn)P仍在平衡位置 C．在波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)Q與P的振動(dòng)情況總是相同的 D．再經(jīng)過(guò)Δt＝0.2 s后的波形與t＝0時(shí)的波形是不同的 解析：質(zhì)點(diǎn)不會(huì)向右遷移，A項(xiàng)錯(cuò)，圖中λ＝0.4 m，T＝0.2 s因Δt＝0.4 s＝2T，所以P完成2次全振動(dòng)回到原位，B項(xiàng)正確，因Q與P質(zhì)點(diǎn)恰好相隔一個(gè)波長(zhǎng)，所以振動(dòng)情況完全相同

8、，C項(xiàng)正確，因Δt＝0.2 s＝T，所以Δt＝0.2 s時(shí)與t＝0時(shí)的波形相同，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：BC 8．一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，已知t＝0.1 s時(shí)的波形如下圖甲所示，圖乙是x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法不正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．簡(jiǎn)諧橫波是沿x軸負(fù)方向傳播 B．簡(jiǎn)諧橫波的波速為10 m/s C．在t＝0.5 s時(shí)，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．經(jīng)過(guò)0.4 s，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為20 m 解析：t＝0.1 s時(shí)，x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，所以簡(jiǎn)諧橫渡是沿x軸負(fù)方向傳播，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖象

9、可知波長(zhǎng)λ＝4 m，周期T＝0.4 s，所以波速為10 m/s，B項(xiàng)正確；在t＝0.1 s時(shí)，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以再經(jīng)一個(gè)周期又回到原位置，C項(xiàng)正確；經(jīng)過(guò)0.4 s，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4A＝20 cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：D 9. 如圖所示，S1、S2為兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源，兩列波的波長(zhǎng)都為λ，它們?cè)诮橘|(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2在空間共形成6個(gè)振動(dòng)減弱的區(qū)域(圖中虛線處)，P是振動(dòng)減弱區(qū)域中的一點(diǎn)，從圖中可看出(　　) A．P點(diǎn)到兩波源的距離差等于1.5λ B．兩波源之間的距離一定在2.5個(gè)波長(zhǎng)到3.5個(gè)波長(zhǎng)之間 C．P點(diǎn)此時(shí)刻

10、振動(dòng)最弱，過(guò)半個(gè)周期后，振動(dòng)變?yōu)樽顝?qiáng) D．當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波谷也一定傳到P點(diǎn) 解析：從S1、S2的中點(diǎn)起到向右三條虛線上，S1、S2的距離差依次為0.5λ、1.5λ、2.5λ. 答案：ABD 10. 在坐標(biāo)原點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)O做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它形成沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波長(zhǎng)為16 m，在其右側(cè)相距4 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如右圖所示，使用與P質(zhì)點(diǎn)相同的計(jì)時(shí)起點(diǎn)，那么當(dāng)t＝5 s時(shí)的波動(dòng)圖象是下圖中的(　　) 解析：由振動(dòng)圖象可知，t＝5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)．比較波形圖中距離O點(diǎn)右側(cè)面4 m處的質(zhì)點(diǎn)，A、B波形圖中該處質(zhì)點(diǎn)并不在平衡位置上，故A、B

11、錯(cuò)；D圖中4 m處質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：C 第Ⅱ卷(非選擇題，共60分) 二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分) 11．單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d＝________ mm. (2)接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g＝________(用題目中的物理量表示)． (3)某小組改變擺線長(zhǎng)度l0，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)l0作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均

12、值；乙同學(xué)作出T2－l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)． 解析：(1)從游標(biāo)卡尺上讀出擺球直徑d＝14.15 mm. (2)由F－t圖象，單擺周期T＝4t0，擺長(zhǎng)l＝l0＋ 根據(jù)T＝2π，g＝ (3)實(shí)際擺長(zhǎng)為l0＋d，故甲同學(xué)測(cè)量結(jié)果偏小，而乙同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響． 答案：(1)14.15　(2)　(3)偏小　無(wú)影響 12．(2012·課標(biāo)全國(guó)理綜)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如下圖(a)所示，x＝0.30 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如下圖(b

13、)所示，該質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________(填“正向”或“負(fù)向”)．已知該波的波長(zhǎng)大于0.30 m，則該波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m. 解析： 根據(jù)圖(b)可知，圖線在t＝0時(shí)的切線斜率為正，表示此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正向運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)在圖(a)中的位置如圖所示，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝2sin(＋φ)cm，當(dāng)t＝0時(shí)，y＝ cm，可得φ＝.當(dāng)t＝時(shí)，y＝2 cm達(dá)到最大，結(jié)合圖(a)和題意可得λ＝0.3 m，解得λ＝0.8 m. 答案：正向　0.8 三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)

14、算的要注明單位) 13．(2011·山東理綜) 如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t1＝0時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t2＝0.01 s時(shí)的波形圖．已知周期T >0.01 s. ①波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播． ②求波速． 解析：①正． ②由題意知，λ＝8 m t2－t1＝T ① v＝② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得 v＝100 m/s 答案：①正?、?00 m/s 14．如下圖所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖． (1)若波向左傳播，求它傳播的可能距離． (2)若波向右傳播，求它的最大周期．

15、 (3)若波速是35 m/s，求波的傳播方向． 解析：(1)波向左傳播時(shí)，傳播的距離為Δx＝λ＝(n＋)×4 m (n＝0,1,2,3，…) 所以可能距離為3 m、7 m、11 m…… (2)波向右傳播，根據(jù)Δt＝(n＋)T 得T＝＝ s(n＝0,1,2,3，…) 在所有的可能周期中，n＝0時(shí)周期最大，即最大為0.8 s. (3)波在0.2 s內(nèi)傳播的距離Δx＝vΔt＝7 m 傳播的波長(zhǎng)數(shù)n＝＝1，可見(jiàn)波形圖平移了λ的距離．由圖知波向左傳播． 答案：(1)(4n＋3) m (n＝0,1,2，…) (2)0.8 s　(3)向左傳播 15. 某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿

16、x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x＝0.32 m．從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)． (1)若每間隔最小時(shí)間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波速． (2)若p點(diǎn)經(jīng)0.4 s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速． (3)若p點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置，求波速． 解析：(1)依題意，周期T＝0.4 s，波速 v＝＝ m/s＝2 m/s. (2)波向右傳播Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m，p點(diǎn)恰好第一次達(dá)到正向最大位移． 波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s. (3)波向右傳播Δx＝0.32 m時(shí)，p點(diǎn)第一次到達(dá)平衡位置，由周期性可知波傳播的可能距離 Δx＝0.32＋n(n＝0,1,2,3，…) 波

17、速v＝＝ m/s＝(0.8＋n) m/s (n＝0,1,2,3，…)． 答案：(1)2 m/s　(2)0.3 m/s (3)(0.8＋n) m/s (n＝0,1,2,3，…) 16．(2012·大綱全國(guó)理綜)一單擺在地面處的擺動(dòng)周期與在某礦井底部擺動(dòng)周期的比值為k.設(shè)地球的半徑為R.假定地球的密度均勻．已知質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度d. 解析：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，地面處質(zhì)量為m的物體的重力為 mg＝G① 式中g(shù)是地面處的重力加速度，M是地球的質(zhì)量．設(shè)ρ是地球的密度，則有 M＝πρR3② 擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺在地面處的擺動(dòng)周期為 T＝2π③ 若該物體位于礦井底部，則其重力為 mg′＝G④ 式中g(shù)′是礦井底部的重力加速度，且 M′＝πρ(R－d)3⑤ 在礦井底部此單擺的周期為 T′＝2π⑥ 由題意T＝kT′⑦ 聯(lián)立以上各式得 d＝R(1－k2)⑧ 答案：R(1－k2)