（新課標）2013年高考物理 考前十天回歸教材十二

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1、新課標2013年高考物理考前十天回歸教材十二 (機械振動　機械波) 第Ⅰ卷(選擇題，共40分) 一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1．(2011·重慶卷)介質(zhì)中坐標原點O處的波源在t＝0時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，t0時刻傳到L處，波形如圖1所示．下列能描述x0處質(zhì)點振動的圖象是(　　) 圖1 解析：因波沿x軸正向傳播，由“上下坡法”可知t＝t0時L處的質(zhì)點振動方向向下，可知x0處的起振方向向下，故A、B兩項均錯；還可判斷x0處的質(zhì)點振動方向也向下，

2、故C項正確，D項錯誤． 答案：C 圖2 2．如圖2是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖象，以向右的方向作為擺球偏離平衡位置位移的正方向，從t＝0時刻起，當甲第一次到達右方最大位移處時(　　) A．乙在平衡位置的左方，正向右運動 B．乙在平衡位置的左方，正向左運動 C．乙在平衡位置的右方，正向右運動 D．乙在平衡位置的右方，正向左運動 解析：當甲第一次到達正向最大位移處時是在1.5 s末，從圖象可以看出此時乙的位移為正，即乙在平衡位置右側(cè)；另外，位移圖象斜率表示速度，此時乙的斜率為負，即表示乙在向左運動． 答案：D 圖3 3．如圖3所示，是一個單擺的共振曲線(g取10 m

3、/s2)(　　) A．此單擺的擺長約為2.8 m B．此單擺的周期約為0.3 s C．若擺長增大，共振曲線的峰值向上移動 D．若擺長增大，共振曲線的峰值向右移動 解析：由單擺的共振曲線知，當驅(qū)動力的頻率為0.3 Hz對單擺發(fā)生共振，因此單擺的固有頻率為0.3 Hz，固有周期為T0＝ s，故B錯；由T＝2π得單擺的擺長l約為l＝≈2.8 m，所以A對；當擺長增大時，周期變大，固有頻率變小，曲線的峰值應(yīng)向左移，故C、D均錯． 答案：A 圖4 4．如圖4所示，將小球甲、乙、丙(都可視為質(zhì)點)分別從A、B、C三點由靜止同時釋放，最后都到達豎直面內(nèi)圓弧的最低點D，其中甲是從圓心A出發(fā)

4、做自由落體運動，乙沿弦軌道從一端B到達另一端D，丙沿圓弧軌道從C點運動到D，且C點很靠近D點．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判斷正確的是(　　) A．甲球最先到達D點，乙球最后到達D點 B．甲球最先到達D點，丙球最后到達D點 C．丙球最先到達D點，乙球最后到達D點 D．甲球最先到達D點，無法判斷哪個球最后到達D點 解析：甲球運動時間t1＝，乙球運動時間t2，設(shè)BD傾角為θ，則a＝gsinθ.BD長為2Rsinθ.故2Rsinθ＝gsinθt22，t2＝2，丙球做簡諧運動，t3＝×2π＝. 答案：A 5．(2011·四川卷)如下圖5為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形圖

5、，當Q點在t＝0時的振動狀態(tài)傳播到P點時，則(　　) 圖5 A．1 cm

6、列說法中正確的是(　　) A．從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01 s質(zhì)點a通過的路程為0.4 m B．從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a先到平衡位置 C．若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則另一列波的頻率為50 Hz D．若該波在傳播中遇到寬約3.999 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析：由題圖可判斷出λ＝4 m．T＝λ/v＝0.02 s，經(jīng)過0.01 s質(zhì)點a通過的路程為2個振幅即0.4 m．故選項A是正確的．質(zhì)點b先向下振動，再向上振動，而質(zhì)點a直接向下振動，所以質(zhì)點b比質(zhì)點a后到平衡位置，故選項B是錯誤的．若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則它們的頻率必相等，為50 Hz

7、，故選項C是正確的．寬度3.999 m與λ＝4 m相差不多，所以能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故選項D是正確的． 答案：ACD 7．(2009·重慶高考)同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線見圖8，以下說法正確的是(　　) 圖8 A．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線 B．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線 C．水中質(zhì)點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線 D．空氣中質(zhì)點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線 解析：本題考查波在不同的介質(zhì)中傳播時波長、頻率和波速之間的關(guān)系，以及波的圖象等知識，意在考查考生對機械波的掌握情況．因聲波的波速在水中

8、較空氣中快，而波的頻率等于振源的振動頻率，則聲波在水和空氣中傳播的頻率相同，再由v＝λf知，聲波在水中傳播的波長長． 答案：A 圖9 8．(2009·浙江高考)一列波長大于1 m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在x1＝1 m和x2＝2 m的兩質(zhì)點A、B的振動圖象如圖9所示．由此可知(　　) A．波長為 m B．波速為1 m/s C．3 s末A、B兩質(zhì)點的位移相同 D．1 s末A點的振動速度大于B點的振動速度 解析：本題考查振動圖象和波的知識，意在考查考生理解振動圖象的含義及與波的知識．由振動圖象可知，振動的周期為4 s，3 s末質(zhì)點A的位移為－2 cm，質(zhì)點B的位移為零，C錯；

9、1 s末質(zhì)點A的振動速度為零，質(zhì)點B的振動速度最大，D錯；由圖可知AB兩點相距為λ，所以其波長為 m，波速為 m/s，A正確，B錯． 答案：A 圖10 9．(2010·全國卷Ⅱ)一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t＝0時的波形如圖10所示，則(　　) A．波的周期為1s B．x＝0處的質(zhì)點在t＝0時向y軸負向運動 C．x＝0處的質(zhì)點在t＝s時速度為0 D．x＝0處的質(zhì)點在t＝s時速度值最大 解析：根據(jù)題圖可知，波長λ＝4 m，則周期T＝λ/v＝1 s，選項A正確；波沿x軸正方向傳播，則x＝0處的質(zhì)點在t＝0時向y軸負向運動，選項B正確；x＝0處的質(zhì)點經(jīng)過 s(

10、T/4)到達平衡位置下方但沒有達到負向最大位移處，因而選項C、D均錯． 答案：AB 圖11 10．一列簡諧橫波以1 m/s的速度沿繩子由A向B傳播．質(zhì)點A、B間的水平距離x＝3 m，如圖11所示．若t＝0時質(zhì)點A剛從平衡位置開始向上振動，其振動方程為y＝2sint cm.則B點的振動圖象為下圖中的(　　) 解析：T＝＝4 s，λ＝vT＝4 m，從A傳到B需3 s，且B點起振動方向向上，B對． 答案：B 第Ⅱ卷(非選擇題，共60分) 二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分) 11．單擺測定重力加速度的實驗中 圖12 (1)實驗時用20分度的游標卡尺測量擺

11、球直徑，示數(shù)如圖12甲所示，該擺球的直徑d＝________ mm. (2)接著測量了擺線的長度為l0，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g＝________(用題目中的物理量表示)． (3)某小組改變擺線長度l0，測量了多組數(shù)據(jù)．在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長l0作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出T2－l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)． 解析：(1)從游標卡尺上讀出擺球直徑d＝14.15

12、 mm. (2)由F－t圖象，單擺周期T＝4t0，擺長l＝l0＋ 根據(jù)T＝2π，g＝ (3)實際擺長為l0＋d，故甲同學測量結(jié)果偏小，而乙同學處理數(shù)據(jù)的方法對測量結(jié)果無影響． 答案：(1)14.15　(2)　(3)偏小　無影響 12．(2011·上海卷)兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為v＝0.4 m/s，兩波源分別位于A、B處，t＝0時的波形如圖13所示．當t＝2.5 s時，M點的位移為________cm，N點的位移為________cm. 圖13 解析：由圖可知，兩列波的波長分別為λA＝0.2 m，λB＝0.4 m，波源的起振方向都沿y軸負方向，可知兩波的周期分別為TA

13、＝＝0.5 s，TB＝＝1 s．由于t＝0時M點距A波波前0.5 m ，距B波波前0.3 m，故兩波傳播到M點時經(jīng)歷的時間分別為ΔtA＝1.25 s，ΔtB＝0.75 s．當t＝2.5 s時，A波使M點已振動的時間為t－ΔtA＝1.25 s＝TA，引起質(zhì)點M的位移xA＝0；B波使M點已振動的時間為t－ΔtB＝1.75 s＝1TB，引起質(zhì)點M位移xB＝2.0 cm，由波的疊加可知此時質(zhì)點M的位移x＝xA＋xB＝2.0 cm.N點位移可用同樣的方法判定． 答案：2　0 三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計

14、算的要注明單位) 13．(2011·江蘇卷)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T. 解析：單擺周期公式T＝2π，且kl＝mg 解得T＝2π 答案：見解析 圖14 14．(2011·山東卷)如圖14所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t1＝0時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負方向運動，虛線為t2＝0.01 s時的波形圖．已知周期T >0.01 s. ①波沿x軸________(填“正”或“負”)方向傳播

15、． ②求波速． 解析：①根據(jù)“下坡上”判斷，向正方向傳播． ②由題意知，λ＝8 m t2－t1＝T① v＝② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得 v＝100 m/s.③ 答案：①正?、?00 m/s 15．有一種沙漠蝎子既沒有眼睛，也沒有耳朵．它捕食獵物靠的是一種地震儀式的本領(lǐng)．它有八條腿，趴伏時大致對稱地放置在軀體四周(如圖15所示)．不遠處的小蟲一有騷動，就會在沙面上引起一陣地震波．蝎子從哪只腿先感到地震波就能判斷小蟲所在的方向，并從P波和S波到達的時間差就可以“算出”小蟲到它的距離．方位和距離都知道了，它就能撲上去捕獲小蟲了．已知P波速度為150 m/s，S波速度為50 m/s.

16、如果兩波到達沙漠蝎子的時間差為3.5×10－3 s，則小蟲離它的距離多大？ 圖15 解析：從P波和S波到達沙漠蝎子的時間差及其波速即可確定小蟲與沙漠蝎子間的距離，根據(jù)x＝vt，結(jié)合題意有：－＝Δt，即：－＝3.5×10－3 s，解得：x＝0.2625 m≈26 cm. 答案：26 cm 16．如圖16所示，在坐標原點O處有一波源S，它沿y軸做頻率為50 Hz，振幅為2 cm的簡諧振動，形成的波可沿x軸正、負方向傳播，波速為20 cm/s，開始振動時，S恰好通過O點沿y軸正方向運動，求： 圖16 (1)當S完成第一次全振動時，畫出此時的波形圖． (2)如圖，波傳到坐標為x1＝2.7 cm的M點時，還要經(jīng)過多長時間才能傳到N點？波傳到N點時，M點在什么位置？ 解析：(1)波形圖象如圖17： 圖17 (2)當波到達M點時，波也已經(jīng)傳到x＝－2.7 cm的位置．還要再經(jīng)過t＝Δx/v＝0.01 s才能傳到N點． 當波傳播到N點時，M點已經(jīng)振動了半個周期，故M點正在平衡位置且正在向y軸負向運動． 答案：(1)見解析　(2)0.01 s　M點正在平衡位置