2012年高考物理 最新考点分类解析 考点14 振动 波

1 20122012 年物理高考试题分类解析年物理高考试题分类解析 考点考点 14 14 振动振动 波波 1 装有砂粒的试管竖直静浮于水面 如图所示 将试管竖直提起少许 然后由静止释 放并开始计时 在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动 若取竖直向上为正方向 则 以下描述试管振动的图象中可能正确的是 1 D 根据题中规定的正方向 开始计时时刻位移为正的最大值 由于简谐运动的图 象是正弦或余弦曲线 可知 D 正确 2 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动 形成一列简谐横波 某一时刻的波形如图 所示 绳上a b两质点均处于波峰位置 下列说法正确的是 A a b两点之间的距离为半个波长 B a b两点振动开始时刻相差半个周期 C b点完成全振动次数比a点多一次 D b点完成全振动次数比a点少一次 2 D 由图可知 a b两点之间的距离为一个波长 振动开始时刻相差一个周期 a 点离波源近 完成全振动的次数比b点多一次 故选项 A B C 错误 选项 D 正确 3 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t 0 时刻的波形如图所示 M为介质中的一个质 点 该波的传播速度为 40 m s 则t s 时 1 40 A 质点M对平衡位置的位移一定为负值 B 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C 质点M的加速度方向与速度方向一定相同 D 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 3 CD 由波形图可读出该波的波长为 4 m 由 vT知该机械波的周期T 0 1 s 2 故t s T 由于机械波沿x轴正方向传播 所以t 0 时刻质点M运动方向沿y轴正方 1 40 1 4 向 经T时间 质点M的速度方向沿y轴负方向 对平衡位置的位移方向仍沿y轴正方向 1 4 加速度方向沿y轴负方向 故选项 C D 正确 4 在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波 波速为 2 m s 振幅为A M N 是平衡位置相距 2 m 的两个质点 如图所示 在t 0 时 M通过其平衡位置沿y轴正方向 运动 N位于其平衡位置上方最大位移处 已知该波的周期大于 1 s 则 A 该波的周期为 s 5 3 B 在t s 时 N的速度一定为 2 m s 1 3 C 从t 0 到t l s M向右移动了 2 m D 从t s 到t s M的动能逐渐增大 1 3 2 3 4 D 设波长为 根据题意 n 2 m 结合v 得T s 1 s 所 3 4 T 1 n 3 4 以n 0 T s A 错误 质点振动速度与波速无必然联系 B错误 波传播过程中 质点 4 3 并不随波迁移 C 错误 从 s 到 s 质点M从波峰向平衡位置运动 速度变大 动能变 1 3 2 3 大 D 正确 5 一列简谐横波沿x轴正方向传播 图 a 是t 0 时刻的波形图 图 b 和图 c 分别 是x轴上某两处质点的振动图象 由此可知 这两质点平衡位置之间的距离可能是 a b c 图 3 A m B m C 1 m D m 1 3 2 3 4 3 5 BD 因为 sin c 图中质点的位移是 0 05 m 恰好是最大值的一半 所以 6 1 2 该质点的平衡位置距离波形图上的x 1 或x 2 的位置一定是 m 又因为从 c 图看 该质 1 6 点在t 0 时向下运动 因此其平衡位置的坐标必是 2 m m m 与左波峰的平衡位置 1 6 11 6 3 的距离是 m 0 5 m m B 正确 与右波峰的平衡位置的距离是 m 0 5 m m D 正 11 6 4 3 1 6 2 3 确 6 一简谐横波沿x轴正向传播 t 0 时刻的波形如图 a 所示 x 0 30 m 处的质点 的振动图线如图 b 所示 该质点在t 0 时刻的运动方向沿y轴 填 正向 或 负 向 已知该波的波长大于 0 30 m 则该波的波长为 m 图 a 图 b 6 正向 0 8 由 b 图知 x 0 30 m 处的质点在t 0 时刻的运动方向沿y轴正向 又由题意可知 0 3 m 该波的波长为 0 8 m 4 8 7 一个弹簧振子沿x轴做简谐运动 取平衡位置O为x轴坐标原点 从某时刻开始计 时 经过四分之一周期 振子具有沿x轴正方向的最大加速度 能正确反映振子位移x与时 间t关系的图象是 A B C D 7 A 由题目 经过四分之一周期 振子具有沿x轴正方向的最大加速度 可知 在 四分之一周期时 振子在负的最大位移处 A 项正确 B C D 项错误 8 一列简谐波沿x轴正方向传播 在t 0 时波形如图 1 所示 已知波速为 10 m s 则t 0 1 s 时正确的波形应是图中的 A B C D 8 C 由题意可知 波长 4 m 波速v 10 m s 则波的周期T 0 4 s 经 v 4 过 0 1 s 后 波应该向正方向传播 个波长 即向正方向平移 个波长 则 C 正确 1 4 1 4 9 一列简谐横波沿x轴传播 t 0 时刻的波形如图甲所示 此时质点P正沿y轴负方 向运动 其振动图象如图乙所示 则该波的传播方向和波速分别是 甲 乙 A 沿x轴负方向 60 m s B 沿x轴正方向 60 m s C 沿x轴负方向 30 m s D 沿x轴正方向 30 m s 9 A 根据波的形成原理 先振动的质点带动邻近的后振动的质点 由甲图可知P点 正向下振动 比P点先振动的点应该在P点下方 即P点右侧的点先振动 所以波应沿x轴 的负方向传播 由甲图可知波长 24 m 由乙图可知周期T 0 4 s 所以波速v T m s 60 m s 24 0 4 10 一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k 设地球的半径为R 假 定地球的密度均匀 已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零 求矿井的深度d 10 答案 R 1 k2 根据万有引力定律 地面处质量为m的物体的重力为 mg G mM R2 式中g是地面处的重力加速度 M是地球的质量 设 是地球的密度 则有 M R3 4 3 摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为 T 2 L g 若该物体位于矿井底部 则其重力为 mg GmM R d 2 式中g 是矿井底部的重力加速度 且 M R d 3 4 3 5 在矿井底部此单摆的周期为 T 2 L g 由题意 T kT 联立以上各式得 d R 1 k2 11 一列简谐横波沿x轴正方向传播 t 0 时刻的波形如图所示 介质中质点P Q 分别位于x 2 m x 4 m 处 从t 0 时刻开始计时 当t 15 s 时质点Q刚好第 4 次到达 波峰 求波速 写出质点P做简谐运动