【备战2012】高考物理最新模拟 专题13 机械振动、机械波

用心 爱心 专心1 备战备战 20122012 年高考物理最新模拟年高考物理最新模拟 专题专题 1313 机械振动 机械波机械振动 机械波 一 单项选择题 1 一个弹簧振子 第一次被压缩x后释放做自由振动 周期为T1 第二次被压缩 2x 后释放做自由振动 周期为T2 则两次振动周期之比T1 T2为 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 1 4 解析 选 A 周期与振幅无关 故 A 正确 2 2012 年浙江质检 做简谐振动的单摆摆长不变 若摆球质量增加为原来的 4 倍 摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 1 2 则单摆振动的 A 频率 振幅都不变 B 频率 振幅都改变 C 频率不变 振幅改变 D 频率改变 振幅不变 4 2012 年安徽合肥一模 如图所示 弹簧振子在振动过程中 振子从a到b历时 0 2 s 振子经a b两点时速度相同 若它从b再回到a的最短时间为 0 4 s 则该振子的振 动频率为 A 1 Hz B 1 25 Hz C 2 Hz D 2 5 Hz 解析 选 B 由简谐运动的对称性可知 tOb 0 1 s tbc 0 1 s 故 0 2 s 解得 T 4 用心 爱心 专心2 T 0 8 s f 1 25 Hz 选项 B 正确 1 T 5 2012 年江苏泰州联考 如图所示为受迫振动的演示装置 当单摆 A振动起来后 通过水平悬绳迫使单摆B C振动 则下列说法正确的是 A 只有A C摆振动周期相等 B A摆的振幅比B摆小 C B摆的振幅比C摆大 D A B C三摆的振动周期相等 7 如图所示是单摆做阻尼运动的位移 时间图线 下列说法中正确的是 A 摆球在P与N时刻的势能相等 B 摆球在P与N时刻的动能相等 C 摆球在P与N时刻的机械能相等 D 摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能 解析 选 AD P N两点表示摆球的位移大小相等 所以重力势能相等 A 对 P点的速 度大 所以动能大 故 B C 错 D 对 8 2012 年东北育才中学模拟 某振动系统的固有频率为f0 在周期性驱动力的作用 下做受迫振动 驱动力的频率为f 若驱动力的振幅保持不变 下列说法正确的是 A 当f f0时 该振动系统的振幅随f增大而减小 B 当f f0时 该振动系统的振幅随f减小而增大 C 该振动系统的振动稳定后 振动的频率等于f0 D 该振动系统的振动稳定后 振动的频率等于f 用心 爱心 专心3 解析 选 BD 受迫振动的频率总等于驱动力的频率 D 正确 驱动力频率越接近固有频 率 受迫振动的振幅越大 B 正确 9 一质点做简谐运动的图象如图所示 下列说法正确的是 A 质点振动频率是 4 Hz B 在 10 s 内质点经过的路程是 20 cm C 第 4 s 末质点的速度是零 D 在t 1 s 和t 3 s 两时刻 质点位移大小相等 方向相同 解析 选 B 读图可知 该简谐运动的周期为 4 s 频率为 0 25 Hz 在 10 s 内质点经 过的路程是 2 5 4A 20 cm 第 4 s 末的速度最大 在t 1 s 和t 3 s 两时刻 质点位 移大小相等 方向相反 三 计算题 10 如图甲是一个单摆振动的情形 O是它的平衡位置 B C是摆球所能到达的最远 位置 设摆球向右运动为正方向 图乙是这个单摆的振动图象 根据图象回答 1 单摆振动的频率是多大 2 开始时刻摆球在何位置 3 若当地的重力加速度为 10 m s2 这个摆的摆长是多少 解析 1 由x t图可知 T 0 8 s 所以f Hz 1 25 Hz 1 T 1 0 8 2 t 0 时x 4 cm 故开始时刻摆球在B位置 3 根据T 2 所以l 0 16 m l g T2g 4 2 答案 1 1 25 Hz 2 B点 3 0 16 m 11 2012 年丽水模拟 嫦娥二号 载人飞船的成功发射 标志着我国航天技术新的 突破 如果宇航员将在地面上校准的摆钟拿到月球上去 1 若此钟在月球上记录的时间是 1 h 那么实际的时间是多少 用心 爱心 专心4 2 若要在月球上使该钟与在地面上时一样准 摆长应如何调节 已知g月 g地 6 12 在心电图仪 地震仪等仪器工作过程中 要进行振动记录 如图甲所示是一个常 用的记录方法 在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P 在下面放一条白纸带 当小球 振动时 匀速拉动纸带 纸带运动方向与振子振动方向垂直 笔就在纸带上画出一条曲线 如图乙所示 1 若匀速拉动纸带的速度为 1 m s 则由图中数据算出振子的振动周期为多少 2 作出P的振动图象 3 若拉动纸带做匀加速运动 且振子振动周期与原来相同 由图丙中的数据求纸带的 加速度大小 解析 1 由题图乙可知 当纸带匀速前进 20 cm 时 弹簧振子恰好完成一次全振动 第二节 机械波 用心 爱心 专心5 一 单项选择题 1 2012 年四川绵阳一中模拟 一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示 由图可确定这列波的 A 周期 B 波速 C 波长 D 频率 解析 选 C 由图象可知波长 4 m 根据题设条件无法判断周期 频率 因而也无 法计算波速 只有 C 选项正确 2 2012 年上海宝山测试 一个波源在绳的左端发出半个波 频率为f1 振幅为A1 同时另一个波源在绳的右端发出半个 波 频率为f2 振幅为A2 P为两波源的中点 由图可知 下列 说法中不正确的是 A 两列波同时到达两波源的中点P B 两列波相遇后 P点波峰值可达A1 A2 C 两列波相遇后 各自仍保持原来的波形独立传播 D 两列波相遇时 绳上波峰可达A1 A2的点只有一点 解析 选 B 波的传播遵守独立传播原理和叠加原理 两波由于波的传播速率一样 和 P点的距离一样 所以同时到达P点 两波相遇后 绳上某点最大位移可以达到A1 A2 但并不是P点 因为两波相遇时 波峰到P点的距离不同 3 2012 年福州一中模拟 一列简谐横波t 0 时刻的波形如图中的实线所示 用心 爱心 专心6 t 0 02 s 时刻的波形如图中虚线所示 若该波的周期T 0 02 s 则该波的传播速度可能 是 A 2 m s B 3 m s C 4 m s D 5 m s 解析 选 B 由于周期大于 0 02 s 当波沿x轴正向传播时 波传播的距离为 x1 0 02 m 波速v1 m s 1 m s 当波沿x轴负向传播时 波传播的距离为 x1 t 0 02 0 02 x2 0 06 m 波速v2 m s 3 m s 故 B 选项正确 x2 t 0 06 0 02 4 2012 年北京四中模拟 一列横波沿x轴正向传播 a b c d为介质中沿波传播 方向上四个质点的平衡位置 某时刻的波形如图甲所示 此后 若经过 周期开始计时 则 3 4 图乙描述的是 A a处质点的振动图象 B b处质点的振动图象 C c处质点的振动图象 D d处质点的振动图象 解析 选 B 由波在某时刻的波形图知 a质点经 周期处在波谷 与图乙不符 c质点 3 4 经 周期处在波峰 也与图乙不符 d质点经 周期处于平衡位置 但接着向上振动 不符 3 4 3 4 合图乙 只有b质点经 周期后处于平衡位置且向下振动 3 4 5 2012 年唐山一中模拟 一列简谐横波沿x轴正向传播 传到M点时波形如图所示 再经 0 6 s N点开始振动 则该波的振幅A和频率f为 A A 1 m f 5 Hz B A 0 5 m f 5 Hz C A 1 m f 2 5 Hz D A 0 5 m f 2 5 Hz 用心 爱心 专心7 二 不定项选择题 6 2012 年银川一中模拟 下列关于简谐振动和简谐波的说法 正确的是 A 媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B 媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C 波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致 D 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍 8 2012 年哈尔滨三中模拟 一简谐横波以 4 m s 的波速沿 x轴正方向传播 已知t 0 时的波形如图所示 则 A 波的周期为 1 s B x 0 处的质点在t 0 时向y轴负向运动 C x 0 处的质点在t s 时速度为 0 1 4 D x 0 处的质点在t s 时速度值最大 1 4 解析 选 AB 由波的图象知波长 4 m 所以周期T 1 s A 项正确 由波的传 v 播方向和质点振动方向之间的关系知 此时x 0 处的质点向y轴负向运动 B 项正确 质 点运动时越接近平衡位置速度越大 t s 时 x 0 处的质点已运动到x轴下方 某 1 4 T 4 振动速度既不为零也不是最大值 C D 均错 用心 爱心 专心8 9 2012 年武汉二中模拟 在O点有一波源 t 0 时刻开始向上振动 形成向右传播 的一列横波 t1 4 s 时 距离O点为 3 m 的A点第一次达到波峰 t2 7 s 时 距离O点 为 4 m 的B点第一次达到波谷 则以下说法正确的是 A 该横波的波长为 2 m B 该横波的周期为 4 s C 该横波的波速为 1 m s D 距离O点为 5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为 6 s 末 三 计算题 10 如图甲所示 在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的顶点上 已知 AB 6 m AC 8 m t0 0 时刻A B开始振动 波动图象均如图乙所示 所形成的机械波 在水平面内传播 在t 4 s 时C点开始振动 则 1 该机械波的传播速度大小为多少 2 两列波相遇后 C点振动是加强还是减弱 解析 1 传播速度v m s 2 m s AC t 8 4 2 x BC AC AC 2 m AC2 AB2 由图象知 2 m x C点振动加强 答案 1 2 m s 2 加强 11 2012 年山东青岛一模 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t 0 时的波形如图 所示 已知t 0 6 s 时 B点第三次出现波峰 则这列波的周期是多少 x 50 cm 处的 质点A回到平衡位置的最短时间为多少 用心 爱心 专心9 解析 由题意得t 2T 解得T 0 24 s 1 2 由图象可知 12