机械波15年真题(有答案)

成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼1戴氏教育精品堂培训学校名校冲刺戴氏教育温馨提醒：人生的最大追求不在于与别人的横向比较，而在于自己的纵向发展，只要有进步就好好鼓励自己，并争取做得更好！机械波15年真题一、考点、热点回顾波动图像:表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线.（1）由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅（注意单位）.②从图像可以直接读出波长（注意单位）.③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向）④在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置）（2）波动图像与振动图像的比较：振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长8.波动问题多解性波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼2二、典型例题1、(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x轴正向和负向传播，波速均为25m/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【答案】（i）X=(50+300n)cmn=0,错误!未找到引用源。1,错误!未找到引用源。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·······○1(2分)甲、乙两列波波峰的x坐标分别为：X1=50+k1λ1,k1=0,错误!未找到引用源。1,错误!未找到引用源。2······○2(1分)X2=50+k2λ2,k2=0,错误!未找到引用源。1,错误!未找到引用源。2······○3(1分)由○1○2○3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)cmn=0,错误!未找到引用源。1,错误!未找到引用源。2······○4(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)错误!未找到引用源。]······○5(1分)式中m1和m2均为整数，将○1代入○5式得：成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼3Δx/=10(6m2–5m1)+5·······○6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······○7(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=错误!未找到引用源。·······○8(1分)代入数值得：t=0.1s······○9(1分)2、【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。【答案】(1)133cm；（2）125cm考点：波的传播3、【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成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼4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。【答案】2.5/vms；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。4、（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30HzB．波长是3mC．波速是1m/sD．周期是0.1s【答案】C考点：对机械波、机械振动特点和规律的理解与应用。成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼5三、课堂练习1、【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）[来源:学科网]a.h=1.7mb.简谐运动的周期是0.8sc.0.6s内物块运动的路程是0.2md.t=0.4s时，物块与小球运动方向相反【答案】ab考点：简谐振动.2、【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（）【答案】：D成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼63、【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=20m/sB．沿x轴正方向传播，波速v=10m/sC．沿x轴负方向传播，波速v=20m/sD．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s【答案】B【难度】★【考点】机械振动与机械波【解析】机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大。根据机械波的速度公式Tv,由图可知波长为20m，再结合周期为2s，可以得出波速为10m/s。应用“同侧法”等方法判断波沿x轴正方向传播。因此答案为B。4、【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。成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼7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123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/（m·s-2）9.749.73请计算出第3组实验中的T=s，g=m/s2④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LB.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）【答案】①AD②222tLn4③2.01，9.76④B⑤)TT/()LL(42221212【难度】★★【考点】单摆测重力加速度【解析】①单摆要求摆线尽量长，摆球尽量选择较重较小的单摆。所以选择AD;②利用单摆公式计算可得结果；成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼8③T=t/50，利用单摆周期公式计算得出结果；④由公式g4LT22，c图像斜率偏小可知周期偏小或者摆长偏大，故选B；⑤gll2T,gll2T022011可以得出结果为)TT/()LL(42221212四、课后练习1、【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6210Hz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2、【2015海南-14】14如图，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h=2m,，s=2m。取重力加速度大小210/gms。（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。【答案】（1）0.25m（2）2/ms【解析】（1）一小环套在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度，使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有bsvt①，212hgt②，成都戴氏教育精品堂培训学校隆昌校区高三物理一对一（郑霖）第6次课邓老师15196724354教师寄语：——————把脸迎向阳光就没有黑暗!电话：0832—3925323地址：隆昌县鹅江花园县工会三楼9从ab滑落