《2013高考物理 真題分類解析 專題19 機械振動機械波》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2013高考物理 真題分類解析 專題19 機械振動機械波(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2013高考物理分類解析
2013高考物理分類解析
專題十九、機械振動機械波
1. (2013高考福建理綜第16題)如圖,t=0時刻,波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正方向開始振動,振動周期為0.4s,在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波。下圖中能夠正確表示t=0.6時波形的圖是
答案:C
解析:波源振動在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波。t=0.6時沿x軸正、負兩方向各傳播1.5個波長,能夠正確表示t=0.6時波形的圖是C。
2.(2013高考上海物理第4題)做簡諧振動的物體,當它每次經(jīng)過同一位置時,可能不同的物理量是
(A)位移 (B
2、)速度 (C)加速度 (D)回復力
答案:B
解析:做簡諧振動的物體,當它每次經(jīng)過同一位置時,位移相同,加速度相同,位移相同,可能不同的物理量是速度,選項B正確。
3.(2013高考上海物理第14題)一列橫波沿水平繩傳播,繩的一端在t=0時開始做周期為T的簡諧運動,經(jīng)過時間t(T<t<T),繩上某點位于平衡位置上方的最大位移處。則在2t時,該點位于平衡位置的
(A)上方,且向上運動
(B)上方,且向下運動
(C)下方,且向上運動
(D)下方,且向下運動
答案:B
解析:由于再經(jīng)過T時間,該點才能位于平衡位置上方的最大位移處,所以在2t時,該點位于平衡位置的上方,且向上
3、運動,選項B正確。
4.(2013全國高考大綱版理綜第21題)在學校運動場上50 m直跑道的兩端,分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器。兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波。一同學從該跑道的中點出發(fā),向某一端點緩慢行進10 m。在此過程中,他聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為( )
A.2 B.4
C.6 D.8
.答案:B
解析:向某一端點每緩慢行進2.5m,他距離兩波源的路程差為5m,聽到揚聲器聲音強,緩慢行進10 m,他聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為
4、4次,選項B正確。
5(2013全國新課標理綜1第34題)(1) (6分)如圖,a. b, c. d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點.相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點。下列說法正確的是 (填正確答案標號。選對I個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分。每選錯I個扣3分,最低得分為0分)
A.在t=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處
B.在t=5s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點
C..質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4s
D..在4s
5、質(zhì)點c向上運動
E..當質(zhì)點d向下運動時,質(zhì)點b一定向上運動
答案:ACD
解析:根據(jù)題述“在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點”可知周期為T=4s。波長λ=vT=2×4m=8m。在t=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處,選項A正確。在t=3s時刻波傳播到質(zhì)點C,在t=5s時刻質(zhì)點c恰好回到平衡位置,在t=6s時刻到達最高點,選項B錯誤。質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4s,選項C正確。在4s
6、天津理綜物理第7題)一列簡諧橫波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如右圖所示.下列描述該波的圖象可能正確的是
答案:AC
解析:由振動圖象可知,在t=0時,質(zhì)點a處在波峰位置,質(zhì)點b處在平衡位置且向下運動。當簡諧橫波沿直線由a向b傳播,有,λ+nλ=9,解得波長的表達式:λ=m,(n=0,1,2,3,4···),其波長可能值為12m,5.14m,···,選項C正確。當簡諧橫波沿直線由b向a傳播,有,λ+nλ=9,解得波長的表達式:λ=,(n=0,1,2,3,4···),其波長可能值為36m,7.2m,4m,···,選項A正確。。
7(2013高考江蘇
7、物理第12B題)(1)如題12B-1圖所示的裝置,彈簧振子的固有頻率是4Hz。 現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手,給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力,測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1Hz,則把手轉(zhuǎn)動的頻率為___▲____。
(A)1Hz
(B)3Hz
(C)4Hz
(D)5Hz
答案:B. (1)A解析:根據(jù)受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,把手轉(zhuǎn)動的頻率為1Hz,選項A正確。
8.(2013高考上海物理第23題)如圖,在:半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧,放置于豎直平面內(nèi),兩端點距最低點高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點并從靜止釋放,小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為____s,在最低點處
8、的加速度為____m/s2。(取g=10m/s2)
答案:0.785 0.08
解析:小環(huán)運動沿圓弧的運動可類比于單擺的簡諧運動,小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為t=T/4==0.785s。由機械能守恒定律,mgH=mv2,在最低點處的速度為v=。在最低點處的加速度為a===0.08m/s2。
9(2013全國新課標理綜II第34題)34.(1)如圖。一輕彈簧一端固定,另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子,該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平桌面上左右振動。振幅為A0,周期為T0.,。當物塊向右通過平衡位置時,a、b之間的粘膠脫開;以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和
9、T,則:A A0(填“>”、“ <”或 “=”), T T0(填“>”、“ <”或 “=”),
34.(1)<(3分) <(2分)
【命題意圖】本題考查彈簧振子的機械振動及其相關(guān)知識點,意在考查考生靈活應用知識分析問題的能力。
【解題思路】小球通過平衡位置時彈性勢能為零,動能最大。向右通過平衡位置,a由于受到彈簧彈力做減速運動,b做勻速運動。小物塊a與彈簧組成的系統(tǒng)機械能小于原來系統(tǒng),所以小物塊a的振幅減小,A
10、13高考安徽理綜第21題I)根據(jù)單擺周期公式,可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣?。如圖1所示,將細線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。
(1) 用游標卡尺測量小鋼球直徑,求數(shù)如圖2所示,讀數(shù)為_______mm。
(2) 以下是實驗過程中的一些做法,其中正確的有_______。
a.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的,并且盡可能長一些
b.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
c.為了使擺的周期大一些,以方便測量,開始時拉開擺球,使擺線相距平衡位置有較大的角度
d.拉開擺球,使擺線偏離平衡位置大于5度,在釋放擺球的同時開始計時,當擺球回到開始位置時停止計時,此時間間
11、隔△t即為單擺周期T
e.拉開擺球,使擺線偏離平衡位置不大于5度,釋放擺球,當擺球振動穩(wěn)定后,從平衡位置開始計時,記下擺球做50次全振動所用的時間△t,則單擺周期
【答案】18.6mm abe
【 解析】(1)根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則,游標卡尺的讀數(shù):18mm+0.1×6mm=18.6mm;(2)abe擺線要選擇細些可減小阻力;伸縮性小些的,保證擺長不變;并且盡可能長一些,在合適的振幅下,擺角小。所以擺線要選擇細些的、伸縮性小些的,并且盡可能長一些,選項a正確。擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的,可減小空氣阻力的影響,選項b正確。為了使擺的周期大一些,以方便測量,可增大擺長。開始
12、時拉開擺球,使擺線相距平衡位置有較大的角度,可能導致擺角大于10°,使誤差增大,選項c錯誤。拉開擺球,使擺線偏離平衡位置小于5度,在擺球通過平衡位置的同時開始計時,測量單擺運動50個周期的時間t,則單擺周期T=t/50,選項d錯誤e正確。
11 .(2013高考北京理綜第15題) 一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波,波速為4m/s。某時刻波形如圖所示,下列說法正確的是
A. 這列波的振幅為4cm
B. 這列波的周期為1s
C. 此時x=4m處質(zhì)點沿y軸負方向運動
D. 此時x=4m處質(zhì)點的加速度為0
答案:D
解析:這列波的振幅為2cm,波長λ=8cm,這列波的周期為T=λ/
13、v=2s,選項AB錯誤。此時x=4m處質(zhì)點沿y軸正方向運動,加速度為零,選項C錯誤D正確。
12.(2013高考四川理綜第5題)圖1是一列簡諧橫波在t=1.25s時的波形圖,已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振。則圖2所示振動圖像對應的質(zhì)點可能位于
A.
B.
C.
D.
12.D
解析:根據(jù)題述“C位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振”可知波動周期為1s,波沿x軸正方向傳播。畫出t=0時的波形圖如圖。則圖2所示振動圖像對應的質(zhì)點可能位于,選項D正確。
13(2013高考山東理綜第37(1)題)(1)如圖甲所示,在某一均勻介質(zhì)中,AB是振動情況完全
14、相同的兩個波源,其簡諧運動表達式均為x=0.1sin(20πt)m,介質(zhì)中P點與A、B兩波源間的距離分別為4m和5m。兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播,波速都是10m/s。
①求簡諧橫波的波長。
②P點的振動 (填寫“加強”或“減弱”)(2)①②
解析:①設簡諧橫波的波速為v,波長為λ,周期為T,由題意知
T=0.1s,
由波速公式v=λ/T,
代入數(shù)據(jù)得:λ=1m。
②加強。
14.(20分)
(2013高考安徽理綜第24題)如圖所示,質(zhì)量為M\傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端
15、與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為3L/4時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運動中,斜面體始終處于靜止狀態(tài)。重力加速度為g。
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標原點,沿斜面向下為正方向建立坐標軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止狀態(tài),動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件(假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?
【 解析】
(1) 設物塊在斜面上平衡時,彈簧伸長量為△L,有
mgsinα-k△L=0,
得:
16、△L=,
此時彈簧的長度為L+△L=L+。.
(2)當物塊位移為x時,彈簧伸長量為x+△L,物塊所受合力為
F合=mgsinα-k(x+△L)
聯(lián)立以上各式解得F合=-kx,
可知物塊做簡諧運動。
(3)物塊做簡諧振動的振幅為,
由對稱性可知,最大伸長量為,
(4)設物塊位移x為正,則斜面體受力情況如圖所示。由于斜面平衡,所以有:
水平方向:f+FN1sinα-Fcosα=0,
豎直方向:FN2-Mg-FN1cosα-F sinα=0,
又F=k(x+△L),F(xiàn)N1=mgcosα,
聯(lián)立解得:f=kxcosα,F(xiàn)N2=Mg+mg+kxsinα。
為使斜面體始終處于靜止,結(jié)合牛頓第三定律,應有│f │≤μFN2,所以:
μ≥=。
當x=-A時上式右端達到最大值,于是有:
μ≥。