2009-2013五年高校自主招生试题物理精选分类解析 专题13 机械振动机械波 Word版含解析

第八章机械振动、机械波第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.（09·全国Ⅰ·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（ BC ）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。

2.（09·全国卷Ⅱ·14）下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（AD ）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。

3.（09·北京·15）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（ D ）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。

（精选+详解）2013届高三物理 名校试题汇编系列（第4期）专题14 机械振动和机械波一、单项选择题1．（浙江宁波市2013年高三3月“十校”联考理综试题）下列说 法中正确的是A ．两列相同的水波发生干涉时，若两列波的波峰在P 点相遇，则P 的位移有时为零B ．一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，若△t=T /2，则在t 时刻和（t +△t ）时刻弹簧的长度一定相等C ．折射和衍射中不可能发生色散现象D ．开普勃发现行星运动定律并给出了万有引力定律2.（福建省泉州市2013届高三下学期3月质量检查理综试卷）一列向右传播的简谐横波t =0时刻的波形如图甲所示，波速v =5m/s ，从t=5s 时刻开始扫描质点A 的振动图象如图乙所示，其中最符合实际的是2.D 解析：由题图甲可知，波长λ=20m ，可得周期T=λ/v=4s ；已知波向右传播可知，t =0时刻，质点A 正向下运动，经过5s 即T 411，质点A 处在平衡位置下方某一位置且正向下运动，所以最符合实际的是选项D 。

3.（江西省九校2013届高三3月联考理科综合试卷）一列沿x 轴正方向传播的简谐波t =0时刻的波形如图所示，t =0.2s 时C 点开始振动，则A．t=0.3s时，波向前传播了3m，质点B将到达质点C的位置B．t=0.05s时，质点A的速度方向向下C．0～0.6s内，质点B的平均速度为2m/sD．若同时存在一列振幅为10cm、频率为2.5Hz的沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象4．（北京市东城区普通校2012-2013学年第一学期联考试卷）图1是一列简谐横波在t = 2s 时的波形图，图2是这列波中P点的振动图象，则该波的传播速度和传播方向是A．v = 25 m/s ，向x轴负方向传播B．v = 25 m/s ，向x轴正方向传播C．v = 50 m/s ，向x轴负方向传播D．v = 50 m/s ，向x轴正方向传播4.C 解析：根据题图，波长λ=100m，周期T=2s，波速v=λ/T=50m/s；根据题图2可知，t = 2s时刻P点向上振动，据此可知，该波向x轴负方向传播。

一. 2013年1．(14 分) （2013北约自主招生）如图所示，在水平 O-xy 坐标平面的第 1 象限上，有一个内外半径几乎同为R、圆心位于x=R、y=0 处的半圆形固定细管道，坐标平面上有电场强度为E，沿着y 轴方向的匀强电场。

带电质点P 在管道内，从 x=0、y=0 位置出发，在管道内无摩擦地运动，其初始动能为E k o。

P 运动到 x=R、y=R 位置时，其动能减少了二分之一。

(1)试问 P 所带电荷是正的，还是负的?为什么?(2)P 所到位置可用该位置的 x 坐标来标定，试在 2R≥x≥0 范围内导出 P 的动能E k随 x 变化的函数。

(3)P 在运动过程中受管道的弹力N 也许是径向朝里的(即指向圆心的)，也许是径向朝外的(即背离圆心的)。

通过定量讨论，判定在2R≥x≥0 范围内是否存在 N 径向朝里的 x 取值区域，若存在，请给出该区域；继而判定在 2R≥x≥0 范围内是否存在 N 径向朝外的 x 取值区域，若存在，请给出该区域。

二．2012年1．（2012卓越自主招生）在如图所示的坐标系内，带有等量负电荷的两点电荷A、B固定在x轴上，并相对于y轴对称，在y轴正方向上的M点处有一带正电的检验电荷由静止开始释放。

若不考虑检验电荷的重力，那么检验电荷运动到O点的过程中A．电势能逐渐变小B．电势能先变大后变小，最后为零C．先做加速运动后做减速运动D．始终做加速运动，到达O点时加速度为零2．（2012年北约）两个相同的电容器A和B如图连接，它们的极板均水平放置。

当它们都带有一定电荷并处于静电平衡时，电容器 A 中的带电粒子恰好静止。

现将电容器 B 的两极板沿水平方向移动使两极板错开，移动后两极板仍然处于水平位置，且两极板的间距不变。

已知这时带电粒子的加速度大小为g/2 ，求B的两个极板错开后正对着的面积与极板面积之比。

设边缘效应可忽略。

三．2011年1. （2011华约自主招生）如图所示，带电质点P1固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面上距离P1一定距离有另一个带电质点P2，P2在桌面上运动，某一时刻质点P2的速度沿垂直于P1P2的连线方向，则A．若P1、P2带同种电荷，以后P2一定做速度变大的曲线运动B．若P1、P2带同种电荷，以后P2一定做加速度变大的曲线运动C．若P1、P2带异种电荷，以后P2的速度大小和加速度大小可能都不变D．若P1、P2带异种电荷，以后P2可能做加速度、速度都变小的曲线运动2. （2011同济大学）如图所示，半径为R的光滑半圆环竖直放置，圆环最低点固定一个电荷量为Q(Q>0)的点电荷.质量为m，电荷量为q（q>0）的小圆环从右侧最高点由静止释放。

机械振动与机械波【2014高考真题】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是________．图(a)图(b)A．波速为0.5 m/sB．波的传播方向向右C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cmD．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置2.【2014·安徽卷】一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t＝0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是()图1图2A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m3.【2014·安徽卷】在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A ．T ＝2πr GMlB ．T ＝2πr l GMC ．T ＝2πr GMlD ．T ＝2πl r GM【答案】B【解析】本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法，考查推理能力．在地球表面有G Mm r 2＝mg ，解得g ＝G Mmr2.单摆的周期T ＝2π·lg＝2πr lGM，选项B 正确． 4.【2014·北京卷】一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T .t ＝0时刻的波形如图1所示，a 、b 是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是( )图1 图2A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的大B ．t ＝0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．图2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动 【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像．图1为波动图像，图2为振动图像．t＝0时刻，a在波峰位置，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，加速度为零，速度最大，A、B错误．在波动图像中，根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点b的振动，C错误，D正确．5.【2014·全国卷】两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅6.【2014·福建卷Ⅰ】在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()A BC D【答案】D【解析】由振动图像可知，波源的起振方向是沿y轴负方向的，由题干可知该波沿x轴正方向传播，由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，该波在第一个周期末的波形图如图D所示．7.【2014·山东卷】(1)一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．波长为1.2 mb．波源起振方向沿y轴正方向c．波速大小为0.4 m/sd．质点A的动能在t＝4 s时最大8.【2014·四川卷】如图所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是()甲乙A BC D【答案】A【解析】从甲图可以得到波长为2 m，从乙图可以得到周期为2 s，即波速为1 m/s；由乙图的振动图像可以找到t＝1 s时，该质点位移为负，并且向下运动，距该质点Δx＝0.5 m处的质点与该质点的振动情况相差T4，即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像，故只有A正确．9.【2014·天津卷】平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P＝3.5 m、x Q＝－3 m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同10. 【2014·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s11.【2014·浙江卷】下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定C ．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D ．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关12.【2014·重庆卷】(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图2【答案】(2)2x 0v y 1－y 22【解析】(2)设周期为T ，振幅为A . 由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22.【2013高考真题】（2013·天津卷）7、一列简谐波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m 的a ，b 两质点的振动图像如右图所示，下列描述该波的图像可能正确的是（ ）（2013·大纲卷）21．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

1. （2011华约自主招生）水流以和水平方向成
角度α冲入到水平放置的水槽中，则从左面流出
的水量和从右面流出的水量的比值可能为
A．1+2sin2α
B．1+2cos2α
C．1+2tan2α
D．1+2scot2α
2．（2009复旦）磁感应强度的单位是特斯拉(T)，1特斯拉相当于________。

A．1kg/A．s2B．1kg.m/A.s2
C．1kg.m2/s2D．1kg.m2/A.s2
3（2009浙江大学）假设所有的电子带正电荷，而所有的质子带负电荷，问人们的生活会发生哪些变化？
4（2009浙江大学）假定A、B是有不同量纲的两个物理量，经过下列哪种运算后仍能得到有意义的物理量：1加法2除法3减法4乘法
5. （2009上海交通大学）关于欧洲大型强子对撞机，下列说法不正确的是A．对撞机确保粒子以光速运动
B．粒子高速对撞实验是模拟宇宙大爆炸发生时的状态
C．对撞机能够使几万亿个粒子以高速通过近27千米长的地下隧道
D．实验可能产生的最危险后果是粒子束失控，在隧道上撞出几个坑。

2009届全国名校高考专题训练之机械振动机械波、选择题1. （2008年南宁市高中毕业第二次适应性测试）如图甲中有一条均匀的绳，0、A、B、C…依次是绳上一系列等间隔的点。

现有一列简谐横波沿此绳向右传播，t1 = 0时，波刚好到达质点O, t2=0.3s时，波刚好到达质点C,并形成如图乙所示的波形。

在下列四幅图中能够正确表示，t3 = 0.8s时的波形（其中一部分）的是（）答案：A2.（常州市2007〜2008学年度第二学期期中质量调研三）在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v =200m/s，已知t =0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示•在x' =400n处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（）A. 波源开始振动时方向沿y轴正方向B. t =0.15s时，x=40m的质点已运动的路程为30mC. 接收器在t =1.8s时开始接收此波D.若波源向x轴正方向运动，接收器接收到的波的频率可能为15Hz答案：C D3. （2008年贵州省普通高等学校招生适应性考试）如图甲是一列波某时刻的波形图，图乙是从该时刻起记录到P质点的振动图象，结合两图分析可知（）A. 该波沿x轴正方向传播B. P质点每个周期沿y轴正方向传播8mC. P质点经半个周期通过的路程是8cmD. 该波的传播速度为4m/s,答案：CD4.（西安中学师大附中2008届第二次模拟考试）测声室内的地面，天花板和四周墙面表面都贴上了吸音板，它们不会反射声波，在相距6m的两侧-----------------------墙壁上各安装一个扬声器a和b，俯视如图所示，两扬声器的乞_輿二?. . - .E振动完全相同，频率为170 Hz, —个与示波器Y输入相连的麦S爼责克园克风从a点开始沿a、b两点连线缓缓向右运动，已知空气中声波的波速为340m/s，则（）A. 麦克风运动到距离a点1.5m处示波器荧屏上的波形为一直线B•麦克风运动过程中除在a、b两点外，示波器荧屏有5次出现波形最大C. 麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的D. 如果麦克风运动到a、b连线中点停下来后，麦克风中的振动膜将始终处于位移最大答案：AB5. （2008年宁波地区四校高三统测理综物理部分）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A, a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab = be。

物理机械振动考试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1. 简谐运动的振动周期与振幅无关，与以下哪个因素有关？A. 质量B. 弹簧常数C. 初始位移D. 初始速度答案：B2. 阻尼振动中，振幅逐渐减小的原因是：A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案：A3. 以下哪个量描述了简谐运动的振动快慢？A. 振幅B. 周期C. 频率D. 相位答案：C4. 两个简谐运动的合成，以下哪个条件可以产生拍现象？A. 频率相同B. 频率不同C. 振幅相同D. 相位相反答案：B5. 以下哪个量是矢量？A. 位移B. 速度C. 加速度D. 以上都是答案：D6. 单摆的周期与以下哪个因素无关？A. 摆长B. 摆球质量C. 重力加速度D. 摆角答案：B7. 以下哪个量描述了简谐运动的能量？A. 振幅C. 频率D. 相位答案：A8. 以下哪个因素会影响单摆的周期？A. 摆长B. 摆球质量C. 摆角D. 重力加速度答案：A9. 阻尼振动中，振幅减小到原来的1/e时，经过的时间为：A. 1/2TB. TC. 2T答案：C10. 以下哪个现象不是简谐运动？A. 弹簧振子B. 单摆C. 弹簧振子的振幅逐渐减小D. 单摆的振幅逐渐减小答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 简谐运动的周期公式为：T = 2π√(____/k)，其中m为质量，k为弹簧常数。

答案：m12. 单摆的周期公式为：T = 2π√(L/g)，其中L为摆长，g为重力加速度。

答案：L13. 阻尼振动的振幅公式为：A(t) = A0 * e^(-γt)，其中A0为初始振幅，γ为阻尼系数，t为时间。

答案：A014. 简谐运动的频率公式为：f = 1/T，其中T为周期。

答案：1/T15. 简谐运动的相位公式为：φ = ωt + φ0，其中ω为角频率，t 为时间，φ0为初始相位。

答案：ωt + φ0三、计算题（每题10分，共50分）16. 一个质量为2kg的物体，通过弹簧连接在墙上，弹簧的弹簧常数为100N/m。

一. 2013年 1．（2013北约自主招生）如图所示，与水平地面夹角为锐角的斜面底端 A 向上有三个等间距点 B、C和D，即AB=BC=CD。

小滑块 P 以初速 v0从 A 出发，沿斜面向上运动。

先设置斜面与滑块间处处无摩擦，则滑块到达D位置刚好停下，而后下滑。

若设置斜面 AB部分与滑块间有处处相同的摩擦，其余部位与滑块间仍无摩擦，则滑块上行到C位置刚好停下，而后下滑。

滑块下滑到B位置时速度大小为_______，回到 A 端时速度大小为___________。

2（15分）()已知质量约1T的汽车在10s内由静止加速到60km/h。

（1）如果不计一切阻力，发动机的平均输出功率约为多大? （2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略。

将汽车简化为横截面积约1m2的长方体，并以此模型估算汽 车以60km/h行驶时因克服空气阻力所增加的功率。

(知空气密度ρ=1.3kg/m3。

) （3）数据表明，上述汽车所受阻力与速度平方的关系如图所示。

假定除空气阻力外，汽车行驶所受的其它阻力与速度无关，试估算汽车行驶所受的其它阻力总的大小。

二．2012年 1．如图，固定在水平桌面上的两个光滑斜面、，其高度相同，斜面的总长度也相同。

现有完全相同的两物块、同时由静止分别从、的顶端释放，假设在通过斜面转折处时始终沿斜面运动且无能量损失。

则 A．物块较物块先滑至斜面底端B．两物块滑至斜面底端时速率相等 C．两物块下滑过程中的平均速率相同D．两物块开始下滑时加速度大小相等 三．2011年 1（12分）两个质量均为m原长L0、劲度系数为k的弹簧，由静止释放。

设（1）弹簧的最大压缩量（2）ω。

四．2010年 1．在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连。

以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面。

两球开始运动时，细线与恒力方向垂直。

在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 A． B． C． D． 、如图所示的皮带轮传动装置中，A为主动轮，B为被动轮，L为扁平的传动皮带，A轮与B轮的轮轴水平放置且互相平行，则能传递较大功率的情况是________。