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1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 機械振動和機械波真題匯編
1.(2018·全國卷Ⅲ·T34(1))一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=
0.20 s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知該波的周期T>0.20 s。下列說法正確的是 ( )
A.波速為0.40 m/s
B.波長為0.08 m
C.x=0.08 m的質(zhì)點在t=0.70 s時位于波谷
D.x=0.08 m的質(zhì)點在t=0.12 s時位于波谷
E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m
【解析】選A、C、E。由圖象可知波長λ=0.16 m,B錯;
2、由于該波的周期T>0.2 s,結(jié)合圖象可知T=0.4 s,則波速為0.40 m/s,A對;t=0時x=0.08 m的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正向振動,t=0.70 s時位于波谷,t=0.12 s時位于平衡位置與波峰之間的某一位置,C對,D錯;據(jù)可知此波波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m,E對,故選A、C、E。
2.(2018·北京高考·T4)如圖所示,一列簡諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15 m。當(dāng)P運動到上方最大位移處時,Q剛好運動到下方最大位移處,則這列波的波長可能是 ( )
A.0.60 m B.0.30 m
3、 C.0.20 m D.0.15 m
【解析】選B??梢援嫵鯬Q之間的最簡單的波形,如圖所示:
由于P、Q之間可以含有多個完整的波形,
則:xPQ=λ(n=0,1,2……)
整理可以得到:λ=(n=0,1,2……)
當(dāng)n=0時,λ=0.3 m
當(dāng)n=1時,λ=0.1 m,故選項B正確,A、C、D錯誤。
3. (2018·天津高考·T8)一振子沿x軸做簡諧運動,平衡位置在坐標(biāo)原點。t=0時振子的位移為-0.1 m,
t=1 s時位移為0.1 m,則 ( )
A.若振幅為0.1 m,振子的周期可能為s
B.若振幅為0.1 m,振子的周期可能
4、為s
C.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為4 s
D.若振幅為0.2 m,振子的周期可能為6 s
【解析】選A、D。若振幅為0.1 m,根據(jù)題意可知從t=0 s到t=1 s振子經(jīng)歷的周期為T,則T=
1s(n=0,1,2,3……),解得T=s(n=0,1,2,3……),當(dāng)n=1時T= s,無論n為何值,T都不會等于s,A正確,B錯誤;如果振幅為0.2 m,結(jié)合位移—時間關(guān)系圖象,有1 s=+nT①,或者1 s=T+nT②,或者
1 s=+nT③,對于①式,只有當(dāng)n=0時,T=2 s,為整數(shù);對于②式,T不為整數(shù);對于③式,只有當(dāng)n=0時,T=6 s,為整數(shù),故C錯誤,D正確。
5、4. (2018·全國卷II ·T34(1))聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端而發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00 s,則橋的長度為
5. m。若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的
倍。?
【解析】設(shè)聲音在鋼鐵中的傳播時間為t1,在空氣中傳播時間為t2,橋長為s。則s=340t2=4 900t1,而t2-t1=1 s,可得s≈365 m;由λ=,頻率不變,所以。
答案:365
5.(2018·全國卷I·T34(2))一列簡諧橫波在t=
6、s時的波形圖如圖甲所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象。求:
①波速及波的傳播方向。
②質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)。
【解析】①由圖甲可以看出,該波的波長為λ=36 cm ①
由圖乙可以看出,周期為T=2 s ②
波速為v==0.18 m/s ③
由圖乙知,當(dāng)t= s時,Q點向上運動,結(jié)合圖甲可得,波沿x軸負(fù)方向傳播。
②設(shè)質(zhì)點P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ。由圖甲知,x=0處
y=-=Asin(-30°),因此
xP=λ=3 cm ④
由圖乙知,在t=0時Q點處于平衡位置,經(jīng)Δt= s,其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點處,由此及③式有
7、
xQ-xP=vΔt=6 cm ⑤
由④⑤式得,質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)為
xQ=9 cm ⑥
答案:①0.18 m/s 波沿x軸負(fù)方向傳播?、? cm
6.(2018·江蘇高考·T12B(3))一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0和x=0.6 m處的兩個質(zhì)點A、B的振動圖象如圖所示。已知該波的波長大于0.6 m,求其波速和波長。
【解析】由圖象可知,周期T=0.4 s。由于波長大于0.6 m,由圖象可知,波從A到B的傳播時間Δt=0.3 s。波速,代入數(shù)據(jù)得v=2 m/s;波長λ=vT,代入數(shù)據(jù)得λ=0.8 m。
答案:2 m/s 0.8 m