【备战】全国高考物理试题汇编（11月第一期）G4机械振动与机械波综合（含解析）.doc

g4 机械振动与机械波综合【题文】（物理卷2015届湖南省师大附中高三第一次月考（2014.09）19【物理选修34】 (15分)(1)(6分)在均质弹性绳中有一振源s，它以5 hz的频率上下做简谐运动，振幅为5 cm，形成的波沿绳向左、右两边传播从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点p右边的绳还未振动，s左边的波形没有画出，则_bd_a该波的波速为60 cm/sb波源s开始振动的方向向下c图中的质点q在t时刻处在波谷d在t0至t1.0 s时间内质点p运动的路程为70 cm【答案】【知识点】波的图像 g2 g4【答案解析】bd 解析： (1)该波的频率f5 hz，周期t0.2 s，由图知该波在tt0.3 s时间内，波传播了12 cm，则波速v cm/s m/s40 cm/s，选项a错误，此时p点的振动方向向下，则波源的起振方向向下，选项b正确；由对称性知x6 cm处质点t时刻处于波峰，选项c错误；在t0至t1.0 s时间内，即t1 s，质点p已振动0.7 s，运动的路程为4a45 cm70 cm，选项d正确，故选bd【思路点拨】本题主要是根据图像得到波的周期、峰值，从而得到质点的振动规律，然后根据波速与周期的关系就可以求解。【题文】（物理卷2015届河北省邯郸市高三摸底考试（2014.09）17【物理选修3-4】(1) (4分) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x5 m的m点时的波形图，图乙是质点n(x3 m)从此时刻开始计时的振动图象，q是位于x10 m处的质点，则q点开始振动时，振动方向沿y轴 方向（填“正”或“负”）；经过 s，q点第一次到达波峰。【答案】【知识点】波长、频率和波速的关系；横波的图象g2 g4【答案解析】负，8 解析：图甲所示的波形为波刚传到m点的波形，由图甲可知，此时质点m的振动方向向下，故q点开始振动的方向沿y轴负方向由图甲可以看出波长=4m，由图乙可以看出周期t=4s所以波速v1m/s由图甲还可以看出，最前面的波峰距q点的距离x=8m，故最前面的波峰传播到q点，也就是q点第一次出现波峰的时间则t=s8s【思路点拨】各点起振方向相同，通过m点的振动方向确定q点的振动方向根据波长、周期求出波速根据波峰距离q的水平距离，求出q点第一次到达波峰的时间解决本题的关键知道各点的起振方向相同，以及知道波速、波长、周期的关系【题文】（理综卷2015届河北省唐山市高三9月模拟考试（2014.09）34（1）（6分）某横波在介质中沿x轴传播，图甲是t=ls时的波形图，图乙是介质中x=2m处质点的振动图象，则下列说法正确的是a波沿x轴正向传播，波速为1m/sbt=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向c在t=ls到t=2s的时间内，x=0,5m处的质点运动速度一直增大d在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是l0cmex=lm处质点和x=2m处质点振动步调总相反【答案】【知识点】波长、频率和波速的关系；横波的图象g2 g4【答案解析】 bde 解析： a、由甲图知，波长=2m，由乙图知，质点的振动周期为t=2s，则波速为：v=1m/s由乙图知，t=1s时刻，x=2m处质点向上运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故a错误b、由乙图知，t=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向，故b正确c、在t=1s到t=2s经历的时间为t=1s=，t=1s时刻x=0.5m处的质点位于波峰，则在t=1s到t=2s的时间内该质点的速度先增大后减小，故c错误d、因t=1s=，则在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是两个振幅，为10cm，故d正确e、x=lm处质点和x=2m处质点相距半个波长，振动步调总相反故e正确故选：bde【思路点拨】由甲读出波长，由图乙读出周期t，由v=求出波速根据图乙t=1s时刻质点的速度方向，在图甲中判断波的传播方向根据时间与周期的倍数关系分析质点的速度方向和通过的路程根据质点间距离与波长的关系，分析它们状态关系本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向【题文】（理综卷2015届广西桂林中学高三8月月考（2014.08）34. 物理选修3-4(15分)(1) (6分) 如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动.下列说法中正确的是： a各摆的振动周期与a摆相同b各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大c各摆的振动周期不同，c摆的周期最长d各摆均做自由振动【答案】【知识点】自由振动和受迫振动g2 g4【答案解析】ab 解析： a摆做的是自由振动，周期就等于a摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与a摆相同故a正确，c错误；c摆与a摆的摆长相同，所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率相等，这样c摆产生共振，故c摆的振幅最大故b正确，d错误；故选a、b【思路点拨】单摆的固有周期公式t=2，题中ac两个单摆的摆长相同，固有周期相同由题，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，做自由振动，其振动的周期等于固有周期b、c、d、e四个单摆在a摆的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，即等于a的固有周期当驱动力周期等于单摆的固有周期时，产生共振，振幅最大驱动力的周期与单摆的固有周期相差越大，振幅越小本题考查受迫振动的周期和共振现象自由振动与受迫振动是从振动形成的原因来区分的比较简单【题文】（理综卷2014届河南省实验中学高三第一次模拟考试（2014.05）（2）（9分）如图所示，在同一均匀介质中有s1和s2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，s1与s2之间相距为4 m，若s1、s2振动频率均为5 hz，两列波的波速均为10 m/s，b点为s1和s2连线的中点，今以b点为圆心，以rbs1为半径画圆(1)该波的波长为多少？(2)在s1、s2连线上振动加强的点有几个，它们距s1的距离为多少？(3)在该圆周上(s1和s2两波源除外)共有几个振动加强的点？【答案】【知识点】横波的图象；波长、频率和波速的关系g2 g4【答案解析】(1）2m；（2）1m，2m，3m；（3）6 解析： （1）波长vt2m，（2）s1、s2之间恰好有2个波长，由对称性可直接判断b点为加强点，a、b、c三点分别为s1、s2连线的等分点，由图形可知，as2-as1=，cs1-cs2=，故a与c两点也为加强点，故在s1、s2连线上有3个加强点分别为：as1=1m，bs1=2m，cs1=3m（3）a、b、c三点为振动加强的点，过a、b、c三点作三条加强线（表示三个加强区域）交于圆周上a1、a2、b1、b2、c1、c2六个点，显然这六个点也为加强点，故圆周上共有六个加强点【思路点拨】根据波长、波速即频率的关系求解波长，两列频率相同的简谐波在某点相遇时，若它们的波程差是波长的整数倍，则振动是加强区； 若它们的波程差是半波长的整数倍，则振动是减弱区解决本题的关键知道波峰和波峰叠加，波谷与波谷叠加振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱以及知道振动加强区和振动减弱区的分布【题文】（理综卷2014届河南省实验中学高三第三次模拟考试（2014.05）34（15分）选做34模块 （1）（5分）如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d。质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播。经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形关于该波的周期与波长说法正确的为a bc 9d d【答案】【知识点】横波的图象；波长、频率和波速的关系g4【答案解析】 d 解析： 根据振动的周期性和波的传播特点可知，质点13此时的振动方向向下，而波源的起振方向向上，所以从质点13算起，需要再经振动的方向才能向上，即与波源的起振方向相同，设周期为t，则t=t+=2t，即t=；相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长，由题意知波长为8d，故d正确故选：d【思路点拨】本题的关键是根据波传播的周期性和振动传播的特点，画出波的图象（振动应传播到第17个质点），或从第13