2013最新题库大全2008-2012年高考物理试题分项 专题12 机械振动和机械波

1 20122012 年高考物理试题分类汇编 机械振动和机械波年高考物理试题分类汇编 机械振动和机械波 20122012 上海卷 上海卷 在光电效应实验中 用单色光照射某种金属表面 有光电子逸出 则光 电子的最大初动能取决于入射光的 A 频率 B 强度 C 照射时间 D 光子数目 答案 答案 A A 20122012 福建卷 福建卷 一列简谐波沿 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 其振动图像如图乙所示 则该波的传播方向和波速分别是 A 沿 x 轴负方向 60m s B 沿 x 轴正方向 60m s C 沿 x 轴负方向 30 m s D 沿 x 轴正方向 30m s 答案 答案 A A 20122012 上海卷 上海卷 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样 则 A 甲为紫光的干涉图样 B 乙为紫光的干涉图样 C 丙为红光的干涉图样 D 丁为红光的干涉图样 答案 答案 B 5 20122012 上海卷 上海卷 如图 简单谐横波在t时刻的波形如实线所示 经过 t 3s 其波形 如虚线所示 已知图中x1与x2相距 1m 波的周期为T 且 2T t 4T 则可能的最小波 速为 m s 最小周期为 s 答案 答案 5 7 9 20122012 天津卷 天津卷 半圆形玻璃砖横截面如图 AB 为直径 O 点为圆心 在该截面内有 a b 两束单色可见光从空气垂直于 AB 射入玻璃砖 两入射点到 O 的距离相等 两束光在半圆边 界上反射和折射的情况如图所示 则 a b 两束光 A 在同种均匀介质中传播 a 光的传播速度较大 B 以相同的入射角从空气斜射入水中 b 光的折射角大 C 若 a 光照射某金属表面能发生光电效应 b 光也一定能 D 分别通过同一双缝干涉装置 a 光的相邻亮条纹间距大 解析 当光由光密介质 玻璃进入光疏介质 空气时发生折射或全反射 b发生全反射说 2 明b的入射角大于或等于临界角 a发生折射说明a的入射角小于临界角 比较可知在玻 璃中a的临界角大于b的临界角 根据临界角定义有 n C 1 sin 玻璃对a的折射率小 根 据 v c n 在玻璃中a光的速度大 A 正确 通过色散现象分析比较a的折射率小 a光的频 率小波长大 双缝干涉相邻亮条纹间距大小与波长成正比 a光的相邻亮条纹间距大 D 正 确 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率 频率 小的a光能发生光电 效应 则频率大的b光一定能 C 正确 根据折射定律 r i n sin sin 在入射角i相同时 b 的 折射率大则折射角r小 B 错误 答案 ACD 20122012 福建卷 福建卷 6 分 在 用双缝干涉测光的波长 实验中 实验 装置如图 下列说 法哪一个是错误的 填选项前的字母 A 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时 应放上单缝 和双缝 B 测量某条干涉亮纹位置时 应使测微目镜分划中心刻线与该亮 纹的中心对齐 C 为了减少测量误差 可用测微目镜测出 n 条亮纹间的距离 a 求出相邻两条亮纹间距x 1 an V 测量某亮纹位置时 手轮上的示数如右图 其示数为 mm 答案 A 1 970 2012 2012 全国理综全国理综 在双缝干涉实验中 某同学用黄光作为入射光 为了增 大干涉条纹的间距 该同学可以采用的方法有 A 改用红光作为入射光 B 改用蓝光作为入射光 C 增大双缝到屏的距离 D 增大双缝之间的距离 解析 根据 d L x 红光比黄光波长大 所以 A 正确 增大双缝到屏的距离即增大 L 所以 C 正确 答案 AC 2012 2012 全国理综全国理综 一一列简谐横波沿 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像 由此可知 这两质点平衡位置之间 的距离可能是 A 1 m 3 B 2 m 3 C 1m D 4 m 3 3 解析 若 b 在前 c 在后 则 b c 间相差为T 3 1 则这两质点平衡位置之间的距离可能是 m 3 2 3 1 m2 B 正确 若 b 在后 c 在前 则 c b 间相差为T 3 2 则这两质点平 衡位置之间的距离可能是m 3 4 3 2 m2 D 正确 此题 创新 答案 BD 20122012 北京高考卷 北京高考卷 一束单色光经由空气射入玻璃 这束光的 A 速度变慢 波长变短 B 速度不变 波长变短 C 频率增高 波长变长 D 频率不变 波长变长 答案 A 20122012 北京高考卷 北京高考卷 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 经过四分之一的周期 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关系的图像是 答案 A 20122012 山东卷 山东卷 8 分 物理 物理 3 4 1 一列简谐横波沿x轴正方向传播 0t 时刻的波形如图所示 介质中质点P Q分别位于2xm 4xm 处 从0t 时刻 开始计时 当15ts 时质点刚好第 4 次到达波峰 求波速 1 写出质点P做简谐运动的表达式 不要求推导过程 2 2 如图所示 一玻璃球体的半径为R O为球心 AB为直径 来自B 点的光线BM在M点射出 出射光线平行于AB 另一 光线BN恰好在N点发生全反射 已知30ABM 求 玻璃的折射率 1 球心 O 到 BN 的距离 2 答案 1 设简谐横波的波速为v 波长为 周期为T 有图像知 4m 由 1 题意得 4 3 3 4 tTT 1 v T 2 联立式 代入数据得 1 2 1 vm s 3 质点 P 做简谐运动的表达式为 2 0 2sin 0 5 yt m 4 2 设光线 BM 在 M 点的入射角为i 折射角为r 由几何关系可知 30i 60r 根据折射定律得 sin sin r n i 5 代入数据得 3n 6 光线 BN 恰好在 N 点发生全反射 则 BNO 为临界角 C 1 sinC n 7 设球心到 BN 的距离为 d 由几何关系可知 sindRC 8 联立式得 6 7 8 3 3 dR 9 20122012 四川卷 四川卷 a b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时 其折射光束如图所示 用 a b 两束光 A 先后照射双缝干涉实验装置 在缝后屏上都能出现干涉条纹 由此确 定光是横渡 B 先后照射某金属 a光照射时恰能逸出光电子 b光照射时也能逸出 光电子 C 从同一介质以相同方向射向空气 其界面为平面 若b光不能进入 空气 则a光也不能进入空气 D 从同一介质以相同方向射向空气 其界面为平面 a光的反射角比b光的反射角大 答案 答案 C C 5 20122012 四川卷 四川卷 在 xOy 平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横渡 波速为 2m s 振幅 为 A M N 是平衡位置相距 2m 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 1s 则 A 该波的周期为 s 5 3 B 在 t s 时 n 的速度一定为 2m s 1 3 C 从 t 0 到 t 1s M 向右移动了 2m D 从 t s 到 t s M 的动能逐渐增大 1 3 2 3 答案 答案 D D 20122012 安徽卷 安徽卷 一列简谐波沿 X 轴正方向传播 在 t 0 时波形如图 1 所示 已知波速度 为 10m s 则 t 0 1s 时正确的波形应是图 2 中的 答案 C 解析 由题意知波在 0 1s 内向 x 轴正方向推移的距离mvtx0 1 即将 0 时刻的波 形沿 x 轴正方向平移 1 0m 即可得到如 C 选项的波形图 2012 2012 全国新课标全国新课标 物理 选修 3 4 15 分 1 6 分 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 30m 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 30m 则该波的波长为 m 2 9 分 一玻璃立方体中心有一点状光源 今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜 以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体 已知该玻璃的折射率为2 求 6 镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值 答案 1 正向 0 8 2 4 解析 20122012 浙江卷 浙江卷 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 答案 答案 D D 20122012 浙江卷 浙江卷 题为了测量储罐中不导电液体的高度 将与储罐外壳 绝缘的两块平行金属板构成的电容器 C 置于储罐中 电容器可通过开关 S 与线圈 L 或电源相连 如图所示 当开关从 a 拨到 b 时 由 L 与 C 构成的回路中产生的 周期 的振荡电流 当罐中液面上升时 2 A 电容器的电容减小 B 电容器的电容增大 C LC 回路的振荡频率减小 D LC 回路的振荡频率增大 答案 答案 BCBC 7 20122012 浙江卷 浙江卷 10 分 在 测定玻璃的折射率 实验中 某同学经正确操作插好了 4 枚大头针 如图甲所示 1 在答题纸上相应的图中画出完整的光路图 请画到右图上 这是答题卷上的图 2 对你画出的光路图进行测量和计算 求得该玻璃砖的折射率 n 保留 3 为有效数字 3 为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象 某同学做了两次实验 经正确操作插好 了 8 枚大头针 如图乙所示 图中 P1 和 P2 是同意入射光线上的 2 枚大头针 其对 应出射光线上的 2 枚大头针是和 P3 和 填 A 或 B 答案 1 如右图所示 2 1 51 在 1 51 的误差 0 03 范围内都可以 3 A 20122012 天津卷 天津卷 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 40m s 则st 40 1 时 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 8 解析 由波的图像知波长是 1m 所以波源的振动周期是 10 1 40 4 v T s 则 4 T t 波是沿x轴正方向传播 可判断质点M在 0 时刻沿y轴正方向振动 t时刻在 x 轴上方向 下运动位移为正 速度为负 加速度为负 A B 错误 C D 正确 答案 C D 20122012 天津卷 天津卷 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素 他组装单摆是 在摆线上端的悬点处 用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线 再用铁架台的 铁夹将橡皮夹紧 如图所示 这样做的目的是 填字母代 号 A 保证摆动过程中摆长不变 B 可使周期测量得更加准确 C 需要改变摆长时便于调节 D 保证摆球在同一竖直平面内摆动 他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下 用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长 度 L 0 9990m 再用游标卡尺测量摆球直径 结果如图所示 则摆球的直径为 mm 单摆摆长为 m 下列振动图像真实地描述了对摆长约为 1m 的单摆进行周期 测量的四种操作过程 图中横坐标远点表示计时开始 A B C 均为 30 次全振动的图像 已知 sin5 0 087 sin15 0 26 这四种操作过程合 乎实验要求且误差最小的是 填字母代号 答案 解析 用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变 改变摆 长时用力拉不会将摆线拉断 方便调节摆长 AC 正确 解析 用 10 分度游标卡尺主尺读数为 12mm 游标尺读数为 0 则摆球的直径为 12mm 0 0 1mm 12 0mm 单摆摆长为9930 0 2 012 0 9990 0 2 D Llmm 解析 单摆的振动在摆角小于 5 度才能看作简谐振动 在测量周期时计时起点应该选择 在平衡位置 速度大误差小 根据摆角估算振幅086 0 087 0 993 0 5sin 1 lAm 8 6cm A B 振幅合理 25 0 26 0 993 0 15sin 1 lAm 25cm C D 振幅不合理错误 A 中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的 B 中振动图像的计时起点在正的最大位置是 不合理的 答案 A 20122012 上海卷 上海卷 8 分 在 利用单摆测重力加速度 的实验中 9 1 某同学尝试用 DIS 测量周期 如图 用一个磁性小球代替原先 的摆球 在单摆下方放置一个磁传感器 其轴线恰好位于单摆悬挂点 正下方 图中磁传感器的引出端 A 应接到 使单摆做小角 度摆动 当磁感应强度测量值最大时 磁性小球位于 若 测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t 则单摆周期的 测量值为 地磁场和磁传感器的影响可忽略 2 多次改变摆长使单摆做小角度摆动 测量摆长L及相应的周期 T 虎后 分别取L和T的对数 所得到的 lgT lgL图线为 填 直线 对数曲线 或 指数曲线 读得图线与纵轴 交点的纵坐标为c 由此得到该地的重力加速度g 答案 答案 1 数据采集器 最低点 或平衡位置 2 直线 4 2 102c 2t N 1 20122012 江苏卷 江苏卷 选修模块 选修模块 3 3 4 4 1212 分 分 1 如图 12B 1 图所示 白炽灯的右侧依次放置偏振片P和 Q A点位于P Q之间 B点位于Q右侧 旋转偏振片P A B 两点光的强度变化情况是 A A B均不变 B A B均有变化 C A不变 B有变化 D A有变化 B不变 2 测定玻璃的折射率 实验中 在玻璃砖的一侧竖直 插两个大头针A B 在另一侧再竖直插两个大头针 C D 在插入第四个大头针D时 要使它 题 12B 2 图在白纸上留下的实验痕迹 其中直线a a 是描 在纸上的玻璃砖的两个边 根据该图可算得玻璃砖的折射 率n 计算结果保留两位有效数字 3 地震时 震源会同时产生两种波 一种是传播速度 约为 3 5km s 的S波 另一种是传播速度约为 7 0km s 的 P波 一次地震发生时 某地震监测点记录到首次到达的 P波比首次到达的S波早 3min 假定地震波沿直线传播 震源的振动周期为 1 2s 求震源 与监测点之间的距离x及S波的波长 解析 白炽灯光为自然光 经过 P 后为偏振光 答案 1 C 2 挡住 C 及 A B 的像 1 8 1 6 1 9 都算对 3 设 P 波的传播时间为t 则 ttvxtvx sp 解得 t vv vv x sp sp 代入数据得 kmx1260 由Tvs 解得km2 4 20122012 重庆卷 重庆卷 装有砂粒的试管竖直静立于小面 如题 14 图所示 A A B C D 题 12B 2 图 10 将管竖直提起少许 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 答案 答案 A A 20122012 重庆卷 重庆卷 19 分 题 22 图 1 所示为光学实验用的长方体玻璃砖 它的 面不能用手直接接触 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 两位同学绘出的下班砖和三个针孔 a b c 的 位置相同 且插在 c 位置的针正好挡住插在 a b 位置的针的像 但最后一个针孔的位置不 同 分别为 d e 两点 如题 22 图 2 所示 计算折射率时 用 填 d 或 e 点得到的值较小 用 填 d 或 e 点得到的值误差较小 光学 d e 20122012 海南卷 海南卷 模块 3 4 试题 12 分 1 4 分 一列简谐横波在 t 0 时的波形图如图所示 介质中 x 2m 处的质点 P 沿 y 轴方 向做简谐运动的表达式为 y 10sin 5 t cm 关于这列简谐波 下列说法正确的是 填入正确选项前的字母 选对 1 个给 2 分 选对 2 个给 4 分 选错 1 个扣 2 分 最低得 0 分 A 周期为 4 0s B 振幅为 20cm C 传播方向沿 x 轴正向 D 传播速度为 10m s 答案 CD 11 解析 5 周期为 2 0 4Ts 由波的图 像得 振幅10Acm 波长4m 故波速为 10 vm s T p 点在 t 0 时振动方向为正 y 方向 波向正 x 方向传播 2 8 分 一赛艇停在平静的水面上 赛艇前端有 一标记 P 离水面的高度为 h1 0 6m 尾部下端 Q 略高 于水面 赛艇正前方离赛艇前端 1 s 0 8m 处有一浮标 示意如图 一潜水员在浮标前方 2 s 3 0m 处下潜到深 度为 2 h 4 0m 时 看到标记刚好被浮标挡住 此处看不到船尾端 Q 继续下潜 h 4 0m 恰好能看见 Q 求 1 水的折射率 n 2 赛艇的长度 l 可用根式表示 解析 1 设过 P 点光线 恰好被浮子挡住时 入射角 折射角分别为 则 1 22 11 sin s sh 2 22 22 sin s sh sin sin n 由 得 4 3 n 2 潜水员和 Q 点连线与水平方向夹角刚好为临界角 C 则 13 sin 4 C n 2 12 tan hh C ssl 由 得 8 7 3 8 3 3 3 lmm 20112011 年高考物理试题分类汇编 年高考物理试题分类汇编 1 1 20112011 全国 全国 一列简谐横波沿 x 轴传播 波长为 1 2 m 振幅为A 当坐标为x 0 处质元的位移为 A且向y轴负方向运动时 坐标为x 0 4 m 处质元的位移为 A 当坐标x 0 2m 处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时 x 0 4 m 处质元的 位移和运动方向分别为 A A 沿y轴正方向B A 沿y轴负方向 1 2 1 2 C A 沿y轴正方向D A 沿y轴负方向 12 2 2 20112011 北京 北京 介质中有一列简谐机械波传播 对于其中某个振动质点 A 它的振动速度等于波的传播速度 B 它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C 它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D 它的振动频率等于波源的振动频率 答案 答案 D 解析 介质中某个振动质点做简谐运动 其速度按正弦 或余弦 规律变化 而在同 一介质中波的传播速度是不变的 振动速度和波的传播速度是两个不同的速度 A 错误 在横波中振动方向和波的传播方向垂直 在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上 B 错误 振动质点在一个周期内走过的路程为 4 个振幅 C 错误 波在传播的过程中 频 率不变为波源的频率 D 正确 3 3 20112011 重庆 重庆 介质中坐标原点 0 处的波源在 t 0 时刻开始振动 产生的简谐波沿 x 轴正向传播 t0时刻传到 L 处 波形如题 17 图所示 下列能描述 x0处质点振动的图象是 13 答案 C 解析 从波形图上看出 x0处的质点下一时刻的振动方向是向 y 轴负方向运动 所 以振动图线或是 A 或 C 考虑到波传播到L处 L处质点的起振方向向下 所以 振动图 线必是 C 4 4 20112011 浙江 浙江 关于波动 下列说法正确的是 A 各种波均会发生偏振现象 B 用白光做单缝衍射与双缝干涉实验 均可看到彩色条纹 C 声波传播过程中 介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D 已知地震波得纵波速度大于横波速度 此性质可用于横波的预警 答案 BD 解析 只有横波才能发生偏振现象 故 A 错误 用白光做单缝衍射与双缝衍射 都 可以观察到彩色条纹 故 B 正确 声波在传播过程中 介质中质点的速度并不等于声波的 传播速度 故 C 错误 已知地震波的纵波波速大于横波波速 此性质可用于横波的预警 故 D 正确 5 5 20112011 天津 天津 位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动 A刚 好完成一次全振动时 在介质中形成的简谐横波的波形如图所示 B是 沿波传播方向上介质的一个质点 则 A 波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向 14 B 此后周期内回复力对波源A一直做负功 1 4 C 经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长 D 在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零 解析 由A刚好完成一次全振动时的图线可知波源A的起振方向沿y轴负方向 A 选项正确 经过周期之后质点 A 将向负向最大位移运动 回复力做负功 B 正确 质点 1 4 不随波迁移 C 选项错误 由简谐运动的对称性可知回复力在一个周期内的冲量为零 D 选 项正确 答案 ABD 6 6 20112011 四川 四川 如图为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t 0 时的波形图 当 Q 点 在 t 0 时的振动状态传到 P 点时 则 A 1cm x 3cm 范围内的质点正在向 y 轴的负方向运 动 B Q 处的质点此时的加速度沿 y 轴的正方向 C Q 处的质点此时正在波峰位置 D Q 处的质点此时运动到 p 处 答案 答案 B B 解析 由波动图像可知 质点解析 由波动图像可知 质点 Q Q 在在 t 0t 0 时刻平衡位置向上振动 所以当时刻平衡位置向上振动 所以当 Q Q 的状态传到的状态传到 P P 时 刚好经历时 刚好经历 3 43 4 周期 周期 Q Q 处于波谷位置 故处于波谷位置 故 B B 正确 正确 CDCD 错误 此刻错误 此刻 1cm1cm x x 3cm3cm 范围范围 内的质点均在内的质点均在 x x 轴上面 其中轴上面 其中 1cm1cm x x 2cm2cm 范围内质点向上运动 范围内质点向上运动 2cm2cm x x 3cm3cm 范围内质范围内质 点向下运动 点向下运动 A A 错误 错误 7 7 20112011 上海 上海 两个相同的单摆静止于平衡位置 使摆球分别以水平初速 1 v 2 v 在竖直平面内做小角度摆动 它们的频率与振幅分别为和 则 12 vv 12 ff 12 A A A B 12 ff 12 AA 12 ff 12 AA C D 12 ff 12 AA 12 ff 12 AA 答案 C 解析 根据单摆的周期公式 两单摆的摆长相同则周期相同 频率相同 g l T 2 15 又因为 所以最低点动能 根据机械能守恒 在最高点的重力势能 12 vv 21kk EE 即振幅 所以 C 选项正确 21 pp EE 12 AA 8 8 20112011 上海 上海 两波源在水槽中形成的波形如图所示 其中实线表示波峰 虚 12 SS 线表示波谷 则 A 在两波相遇的区域中会产生干涉 B 在两波相遇的区域中不会产生干涉 C 点的振动始终加强a D 点的振动始终减弱a 答案 B 解析 从图中看 两列水波的波长相不同 波在水中的速 度都相等 根据 v T 可知两列波的周期不相等 不满足相干条件 在两波相遇的区域中不会产生干涉现象 B 正确 9 9 20112011 上海 上海 两列简谐波沿x轴相向而行 波速均为 两波源分别位0 4 vm s 于 A B 处 时的波形如图所示 当时 M 点的位移为 cm N 点的位0t 2 5ts 移为 cm 答案 2 0 解析 2 5s 内 两列波传播的距离 当 A 波向右传播mmtvx15 24 0 1m 时 A 波如图中的虚线所示 波如图中的实线所示 所以 点位移为 2cm 点位移为 零 16 20102010 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 机械振动 机械波机械振动 机械波 20102010 全国卷全国卷 1 1 21 一简谐振子沿x轴振动 平衡位置在坐标原点 时刻振0t 子的位移 时刻 时刻 该振子的振幅和周0 1mx 4 s 3 t 0 1mx 4st 0 1mx 期可能为 A 0 1 m B 0 1 m 8s C 0 2 m D 0 2 m 8s 8 s 3 8 s 3 答案 A 解析 在t s 和t 4s 两时刻振子的位移相同 第一种情况是此时间差是周期的 3 4 整数倍 当 n 1 时s 在s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为nT 3 4 4 3 8 T 3 4 正的最大 所以振幅是 0 1m A 正确 第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则 当 n 0 时 2 3 4 4 0 3 4 T nT s 且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为 0 2m 如图答案 D 8 T 2 t 1 t 命题意图与考点定位 振动的周期性引起的位移周期性变化 20102010 全国卷全国卷 2 2 15 一简谐横波以 4m 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 t1 t2 17 A 波的周期为 1s 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 答案答案 AB 解析解析 由波的图像可知半个波长是 2m 波长是 4m 周期是 A 正确 4 1 4 Ts v 波在沿轴正方向传播 则 0 的质点在沿轴的负方向传播 B 正确 x 0 的质点的位xxy 移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是 则时刻 x 0 的质点越过 11 3412 T s 1 4 t 了平衡位置速度不是最大 CD 错误 命题意图与考点定位 本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断 20102010 新课标卷 新课标卷 33 物理 选修 3 4 2 10 分 波源 S1和 S2振动方向相同 频率均为 4Hz 分别置于均匀介质中轴上的x 两点处 如图所示 两波源产生的简谐横波沿轴相向传播 波速为OA OA 2mx 己知两波源振动的初始相位相同 求 4 m s i 简谐波的波长 ii OA 间合振动振幅最小的点的位置 解析解析 i 设波长为 频率为 则 代入已知数据 得 vv 1m ii 以 O 为坐标原点 设 P 为 OA 间的任意一点 其坐标为 x 则两波源到 P 点的波 长差为 期中 以 m 为单位 2 lxx 02x xl 合振动振幅最小的点的位置满足 k 为整数 1 2 lk 解得 x 0 25m 0 75m 1 25m 1 75m 20102010 北京卷 北京卷 17 一列横波沿轴正向传播 为介质中的沿波传播x 方向上四个质点的平衡位置 某时刻的波形如图 1 所示 此后 若经过 3 4 周期开始计时 则图 2 描述的是 18 处质点的振动图像 处质点的振动图像 处质点的振动图像 处质点的振动图像 答案 答案 B 解析 由波的图像经过周期 a 到达波谷 b 达到平衡位置向下运动 c 达到波峰 3 4 d 达到平衡位置向上运动 这是四质点在 0 时刻的状态 只有 b 的符合振动图像 答案 B 20102010 上海物理 上海物理 2 利用发波水槽得到的水面波形如 a b 所示 则 A 图 a b 均显示了波的干涉现象 B 图 a b 均显示了波的衍射现象 C 图 a 显示了波的干涉现象 图 b 显示了波的衍射现象 D 图 a 显示了波的衍射现象 图 b 显示了波的干涉现象 答案 答案 D 解析 解析 本题考查波的干涉和衍射 难度 易 20102010 上海物理 上海物理 3 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物 这是因为 A 声波是纵波 光波是横波 B 声波振幅大 光波振幅小 C 声波波长较长 光波波长很短 D 声波波速较小 光波波速很大 答案 答案 C 解析 解析 本题考查波的衍射条件 障碍物与波长相差不多 难度 易 20102010 上海物理 上海物理 16 如图 一列简谐横波沿轴正方向传播 实线和虚线分别表示 时x 的波形 能正确反映时波形的是图 3 7 5ts 19 答案 D 解析 解析 因为 t2 T 可确定波在 0 5s 的时间沿 x 轴正方向传播 即 所以 1 4 1 0 5 4 Ts T 2s 波峰沿 x 轴正方向传播 从处到处 选 D 3 3 7 53 4 tsT 3 4 1 4 本题考查波的传播及波长 周期等 难度 中等 20102010 上海物理 上海物理 20 如图 一列沿轴正方向传播的简谐横波 振幅为 波速为x2cm 在波的传播方向上两质点的平衡位置相距 小于一个波长 当质点2m s a b0 4m 在波峰位置时 质点在轴下方与轴相距的位置 则abxx1cm A 此波的周期可能为0 6s B 此波的周期可能为1 2s C 从此时刻起经过 点可能在波谷位置0 5sb D 从此时刻起经过 点可能在波峰位置0 5sb 20 解析 解析 如上图 根据 A 正确 11 0 4 412 1 2 v T 1 2 0 6 2 Ts v 从此时刻起经过 0 5s 即 波沿 x 轴正方向传播 1 0m 波峰到 x 1 2m 处 b 不 5 6 T 5 6 在波峰 C 错误 如下图 根据 B 错误 111 0 4 2412 0 6m v T 0 6 0 3 2 Ts v 从此时可起经过 0 5s 即 波沿 x 轴正方向传播 1 0m 波峰到 x 1 0m 处 5 3 T 5 3 x 0 4 的 b 在波峰 D 正确 本题考查波的传播 出现非T 4 1 和非 4 1 得整数倍的情况 有新意 难度 难 20102010 天津卷 天津卷 4 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 6s N 点开始振动 则该波的振幅 A 和频率 f 为 A A 1m f 5Hz B A 0 5m f 5Hz C A 1m f 2 5 Hz D A 0 5m f 2 5 Hz 答案答案 D 20102010 重庆卷 重庆卷 14 一列简谐波在两时刻的波形如题 14 图中实线和虚线所示 由图可 确定这列波的 21 A 周期 B 波速 C 波长 D 频率 答案 C 解析 只能确定波长 正确答案 C 题中未给出实线波形和虚线波形的时刻 不知 道时间差或波的传播方向 因此无法确定波速 周期和频率 20102010 福建卷 福建卷 15 一列简谐横波在 t 0 时刻的波形如图中的实线所示 t 0 02s 时 刻的波形如图中虚线所示 若该波的周期 T 大于 0 02s 则该波的传播速度可能是 A 2m s B 3m s C 4m s D 5m s 答案 B 解析 这类问题通常有两种解法 解法一 质点振动法 1 设波向右传播 则在 0 时刻 x 4m 处的质点往上振动 设经历时间时质点运动到波峰的位置 则 即t 1 4 tn T 40 08 4141 t T nn 当 n 0 时 T 0 08s 0 02s 符合要求 此时 0 08 1 0 08 vm s T 当 n 1 时 T 0 016s 0 02s 不符合要求 2 设波向左传播 则在 0 时刻 x 4m 处的质点往下振动 设经历时间时质点运动到波峰的位置 则 即t 3 4 tn T 40 08 4343 t T nn 当 n 0 时 T s 0 02s 符合要求 此时 0 08 3 0 08 3 0 08 3 vm s T 当 n 1 时 T 0 02s 不符合要求 0 08 7 s 综上所述 只有 B 选项正确 解法一 波的平移法 1 设波向右传播 只有当波传播的距离为时 实线才会和虚线0 020 08xn 重合 即 0 时刻的波形才会演变成 0 02s 时的波形 0 02ts 22 所以 0 020 08 14 0 02 xn vn t 0 08 41 T vn 当 n 0 时 T 0 08s 0 02s 符合要求 此时141 vnm s 当 n 1 时 T 0 016s 0 02s 不符合要求 2 设波向左传播 只有当波传播的距离为时 实线才会和虚线重合 0 060 08xn 即 0 时刻的波形才会演变成 0 02s 时的波形 0 02ts 所以 0 060 08 34 0 02 xn vn t 0 08 43 T vn 当 n 0 时 T s 0 02s 符合要求 此时 0 08 3 343 vnm s 当 n 1 时 T 0 02s 不符合要求 0 08 7 s 综上所述 只有 B 选项正确 命题特点 本题考查机械波传播过程中的双向性 启示 波的双向性 每一个质点的起振方向 质点的运动特征 不随波逐流 波长 与波速间的联系 机械波与电磁波的比较是主要考查对象 在复习中应重点把握 20102010 山东卷 山东卷 37 物理 物理 3 4 4 分 1 渔船常利用超声波来探测远处鱼群的 方位 已知某超声波频率快为 1 0 105 Hz 某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图 所示 从该时刻开始计时 画出 x 7 5 10 3m 处质点做简谐运动的振动图象 至少一个 周期 现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4s 求鱼群与渔船间的距离 忽略船和鱼群的运动 37 1 解析 如下图 23 从图读出m 3 1015 求出smfv 1500 m vt s3000 2 20102010 浙江卷 浙江卷 18 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 4s 时 距离 O 点为 3m 的 A 点第一次达到波峰 t2 7s 时 距离 O 点为 4m 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 2m B 该横波的周期为 4s C 该横波的波速为 1m s D 距离 O 点为 1m 的质点第一次开始向上振动的时刻为 6s 末 答案答案 BC 20102010 四川卷 四川卷 16 一列间谐横波沿直线由 A 向 B 传播 A 相距 0 45m 右图是 A 处质点的震动图像 当 A 处质点运动到波峰位置时 B 处质点刚好到达平衡位置且向 y 轴 正方向运动 这列波的波速可能是 A 4 5 s B 3 0m s C 1 5m s D 0 7m s 答案答案 A 解析 解析 在处理相距一定距离的两个质点关系时必须尝试作出两质点间在该时刻的最少波形 然后根据间距和波长关系求波长 注意波的周期性 波是由 A 向 B 船舶的 而且在 A 到达 波峰的时刻 处于 B 平衡位置向上运动 则最少波形关系如图 所以有 1 2 ln 当 n 0 时 v 4 5m s 当n 1 4 41 l n 44 0 454 5 41 0 4 41 41 l v TTnnn 时 v 0 9m s 当n 2 时 v 0 5m s 等 正确答案为 A 20102010 安徽卷 安徽卷 15 一列沿 X 轴方向传播的简谐横波 某时刻的波形如图所示 P 为介 质中的一个质点 从该时刻开始的一段极短时间内 P 的速度和加速度的大小变化情va 况是 24 A 变小 变大 va B 变小 变小va C 变大 变大va D 变大 变小va 答案答案 D 解析解析 由题图可得 波沿 x 轴方向传播 P 质点在该时刻的运动方向沿 y 轴正方向 向平衡位置靠近 做加速度减小的加速运动 v 变大 a 变大 选项 C 正确 20092009 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 机械振动和机械波机械振动和机械波 0909 年全国卷年全国卷 20 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图 1 所示 图中 P Q 两 质点的横坐标分别为 x 1 5m 和 x 4 5m P 点的振动图像如图 2 所示 在下列四幅图中 Q 点的振动图像可能是 答案 BC 25 解析解析 本题考查波的传播 该波的波长为 4m PQ 两点间的距离为 3m 当波沿 x 轴正方 向传播时当 P 在平衡位置向上振动时而 Q 点此时应处于波峰 B 正确 当沿 x 轴负方向传播 时 P 点处于向上振动时 Q 点应处于波谷 C 对 0909 年全国卷年全国卷 14 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 答案 AD 解析解析 本题考查机械波和机械振动 介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致 A 正确 而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化 但波在介质中是匀速向前传播的 所以不相等 B 错 对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的 C 错 根据波的特点 D 正确 0909 年北京卷 年北京卷 15 类比是一种有效的学习方法 通过归类和比较 有助于掌握新知 识 提高学习效率 在类比过程中 既要找出共同之处 又要抓住不同之处 某同学对机 械波和电磁波进行类比 总结出下列内容 其中不正确的是 A 机械波的频率 波长和波速三者满足的关系 对电磁波也适用 B 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播 D 机械波既有横波又有纵波 而电磁波只有纵波 答案 D 解析解析 波长 波速 频率的关系对任何波都是成立的 对电磁波当然成立 故 A 选项 正确 干涉和衍射是波的特性 机械波 电磁波都是波 这些特性都具有 故 B 项正确 机械波是机械振动在介质中传播形成的 所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化 的电场和磁场由近及远的传播形成的 所以电磁波传播不需要介质 故 C 项正确 机械波 既有横波又有纵波 但是电磁波只能是横波 其证据就是电磁波能够发生偏振现象 而偏 振现象是横波才有的 D 项错误 故正确答案应为 D 09 年北京卷 1717 一简谐机械波沿 一简谐机械波沿 x x 轴正方向传播 轴正方向传播 周期周期为 T 波长为 若在 x 0 处质点的振动图像如右图所 示 则该波在 t T 2 时刻的波形曲线为 26 答案 A 解析解析 从振动图上可以看出 x 0 处的质点在 t T 2 时刻处于平衡位置 且正在向下振 动 四个选项中只有 A 图符合要求 故 A 项正确 0909 年上海物理 年上海物理 4 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 答案 C 解析解析 由单摆的周期公式2 l T g 可知 单摆摆长不变 则周期不变 频率不变 振幅 A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量 由 2 1 2 K Emv 可知 摆球经过平衡位 置时的动能不变 因此振幅改变 所以 C 正确 09 年上海物理 12 弹性绳沿x轴放置 左端位于坐标原点 用手握住绳的左端 当t 0 时使其开始沿y轴做振幅为 8cm 的简谐振动 在t 0 25s 时 绳上形成如图所示 的波形 则该波的波速为 cm s t 时 位于x2 45cm 的质点 N 恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置 答案 20 2 75 解析解析 由图可知 这列简谐波的波长为 20cm 周期 T 0 25s 4 1s 所以该波的波速 20 20 1 vcm scm s T 从 t 0 时刻开始到 N 质点开始振动需要时间 2 1 45 2 25 20 x tss v 在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过 2 0 5 2 T ts 所 以当 t 2 25 0 5 s 2 75s 质点 N 恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置 27 0909 年广东物理 年广东物理 14 2 6 分 图为声波干涉演示仪的原理图 两个 U 形管 A 和 B 套在一起 A 管两侧各有一小孔 声波从左侧小孔传入管内 被分成两列频率 的波 当声波分别通过 A B 传播到右侧小孔时 若两列波传播的路程相差半个波长 则此处声波 的振幅 若传播的路程相差一个波长 则此处声波的振幅 答案 2 相等 等于零 等于原振幅的二倍 解析解析 2 声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波 若两列波 传播的路程相差半个波长 则振动相消 所以此处振幅为零 若传播的路程相差一个波长 振动加强 则此处声波的振幅为原振幅的二倍 0909 年天津卷 年天津卷 8 某质点做简谐运动 其位移随时间变化的关系式为 x Asin 4 t 则质点 A 第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同 B 第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同 C 3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同 D 3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同 答案 AD 解析解析 由关系式可知rad s 4 s8 2 T 将t 1s 和t 3s 代入关系式中求得两时刻位移相同 A 对 画出对应的位 移 时间图像 由图像可以看出 第 1s 末和第 3s 末的速度方向不同 B 错 仍由图像可知 3s 末至 5s 末的位移大小相同 方向相反 而速度是大小相同 方向也相同 故 C 错 D 对 0909 年重庆卷 年重庆卷 1 15 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播 某时刻的波形曲线 见图 以下说法正确的是 A A 4 8t s x 1235 6 7 O 28 A 声波在水中波长较大 b 是水中声波的波形曲线 B 声波在空气中波长较大 b 是空气中声波的波形曲线 C 水中质点振动频率较高 a 是水中声波的波形曲线 D 空气中质点振动频率较高 a 是空气中声波的波形曲线 答案 A 0909 年宁夏卷 年宁夏卷 35 物理 选修 3 4 1 5 分 某振动系统的固有频率为fo 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 填入选项前的 字母 有填错的不得分 A 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 答案 BD 0909 年江苏物理 年江苏物理 12 B 选修模块 3 4 4 分 2 在0t 时刻 质点 A 开始做简 谐运动 其振动图象如图乙所示 质点 A 振动的周期是 s 8ts 时 质点 A 的 运动沿y轴的 方向 填 正 或 负 质点 B 在波动的传播方向上与 A 相距 16m 已知波的传播速度为 2m s 在9ts 时 质点 B 偏离平衡位置的位移是 cm 29 答案 B 2 4 正 10 解析解析 2 振动图象和波形图比较容易混淆 而导致出错 在读图是一定要注意横纵 坐标的物理意义 以避免出错 题图为波的振动图象 图象可知周期为 4s 波源的起振方 向与波头的振动方向相同且向上 t 6s 时质点在平衡位 置向下振动 故 8s 时质点在平衡 位置向上振动 波传播到 B 点 需要时间 2 16 1 v x ts 8s 故9ts 时 质点又振动了 1s 4 1 个周期 处于正向最大位移处 位移为 10cm 0909 年四川卷 年四川卷 19 图示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波 实线为 t 0 时刻的波 形图 虚线为 t 0 6 s 时的波形图 波的周期 T 0 6 s 则 A 波的周期为 2 4 s B 在 t 0 9s 时 P 点沿 y 轴正方向运动 C 经过 0 4s P 点经过的路程为 4m D 在 t 0 5s 时 Q 点到达波峰位置 答案答案 D 解析解析 根据题意应用平移法可知 3 4 T 0 6s 解得 T 0 8s A 错 由图可知振幅 A 0 2m 波长 8m t 0