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- 2021-05-13 发布
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2015年高考物理真题分类汇编:机械振动和机械波
(2015新课标I-34(2))【物理—选修3-4】(10分)甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速均为25cm/s,两列波在t=0时的波形曲线如图所示,求
(i)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标
(ii)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间
【2015新课标II-34】(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与Q的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm。当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:
(ⅰ)P、Q之间的距离[来源:学科网ZXXK]
(ⅱ)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程。
【2015重庆-11(2)】(6分)题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。
(2015四川-2).平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两个小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波
A.频率是30Hz B.波长是3m C.波速是1m/s D.周期是0.1s
【2015山东-38(1)】.【物理-物理3-4】
如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)
[a. h=1.7m b. 简谐运动的周期是0.8s
c. 0.6s内物块运动的路程是0.2m d. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
【2015福建-16】16.简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v 。若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a、b相距为s,a、b之间只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四副波形中质点a最早到达波谷的是( )
【2015北京-15】.周期为 2.0s 的简谐横波沿 x 轴传播,该波在某时刻的图像如图所示,此时质点 P 沿 y
轴负方向运动,则该波( )
A.沿 x 轴正方向传播,波速v = 20 m/s
B.沿 x 轴正方向传播,波速v =10 m/s
C.沿 x 轴负方向传播,波速v = 20m/s
D.沿 x 轴负方向传播,波速v =10 m/s
【2015北京-21(2)】用单摆测定重力加速度的实验如图 2 所示。
①组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)。
A.长度为 1m 左右的细线
B.长度为 30cm 左右的细线
C.直径为 1.8cm 的塑料球
D.直径为 1.8cm 的铁球
②测出悬点 O 到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。
则重力加速度 g=(用 L,n,t 表示)
③下表是某同学记录的 3 组实验数据,并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长 L/cm
80.00
90.00
100.00
50 次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期 T/s
1.80
1.91
重力加速度 g/(m·s-2)
9.74
9.73
请计算出第 3 组实验中的 T= s, g= m/s2
④用多组实验数据做出 T2-L 图像,也可以求出重力加速度 g,已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图 3 中的 a,b,c 所示,其中 a 和 b 平行,b 和 c 都过原点,图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b,下列分析正确的是(选填选项前的字母)( )
A.出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L
B.出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次
C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图 4 所示,由于家里只有一根量程为 30cm 的刻度尺,于是他在细线上的 A 点做了一个标 记,使得选点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变 O、A 间细线长度以改变摆长。实验中,当 O、A 间细线的长度分别为 l1、l2时,测得相应单摆的周期为 T1、T2,由此可得重力加速度 g= (用 l1、l2、T1、T2表示)
【2015江苏-12】B、【选修3-4】(12分)
(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________
A.波速变大 B.波速不变 C.频率变高 D.频率不变
(2)用的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长时胆汁中的______倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时_______(选填“容易”或者“不容易”)发生衍射
【2015海南-16】16、模块3-4试题。
(1)一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选3个得4分;每选错1个扣2分,最低得分为0分)。
A. 波速为4m/s
B. 波的频率为1.25Hz
C. x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷
D. x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
E. 当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷
【2015天津-3】3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是
A.该波沿+x方向传播,波速为1m/s
B.质点a经4s振动的路程为4m
C.此时刻质点a的速度沿+y方向
D.质点a在t =2 s时速度为零
【2015天津-9】(2)某同学利用单摆测量重力加速度
①为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是
A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D.摆长一定的情况下.摆的振幅尽量大
如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1mm的钢板刻度尺.于是他先使摆球自然下垂.在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些.再次使摆球自然下垂.用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆的周期T2 ;最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离△L。用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g = 。
【答案】BC
2015年高考物理真题分类汇编:机械振动和机械波
(2015新课标I-34(2))【物理—选修3-4】【答案】(i) X = (50 + 300n)cm n = 0,1, 2······
(ii)t = 0.1s 【考点】横波的图像; 波速、波长和频率(周期)的关系
【解析】(i)t = 0 时,在x = 50cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16cm, 两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm 。
从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为:
λ1 = 50cm , λ2 = 60cm ······· (2分)
甲、 乙两列波波峰的x坐标分别为:
X1 = 50 + k1λ1 , k1 = 0,1, 2······ (1分)
X2 = 50 + k2λ2 , k2 = 0,1, 2······ (1分)
由式得,介质中偏离平衡位置为16cm的所有质点的x坐标为:
X = (50 + 300n)cm n = 0,1, 2······ (2分)
(ii)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为 -16cm ,t= 0 时,两列波谷间的x坐标之差为: Δx/ = [50 + (2m2 + 1)] ······ (1分)
式中m1和m2均为整数,将代入式得:
Δx/ = 10(6m2 – 5m1) + 5 ·······
由于m1和m2均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为:
Δx/ = 5cm ······ (1分)
从t = 0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间为:
t = ······· (1分)
代入数值得: t = 0.1s ······ (1分)
【2015新课标II-34】【答案】(1)133cm;(2)125cm
考点:波的传播
【2015重庆-11(2)】【答案】;P点沿y轴正向振动
考点:本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。
(2015四川-2).【答案】C
考点:对机械波、机械振动特点和规律的理解与应用。
【2015山东-38(1)】.【物理-物理3-4】
考点:简谐振动.
【2015福建-16】【答案】:D
【2015北京-15】.【答案】B
【2015北京-21(2)】 AD② ③ 2.01,9.76④ B⑤
【2015江苏-12】B、【选修3-4】(12分)
【2015海南-16】16、模块3-4试题。【答案】BDE
【2015天津-3】3【答案】D【2015天津-9】(2)【答案】BC
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