專輯32機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波綜合計(jì)算-2020年高考物理最新模擬試題分類匯編(4月第一期)(解析版)

1、2020年高考最新模擬試題分類匯編（4月第一期）機(jī)械振動(dòng)解析版的綜合計(jì)算1、（ 2020 江蘇省如皋中學(xué)高三下學(xué)期3月調(diào)研）一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸傳播，圖甲是t= 3s時(shí)的波形圖，圖m/s ,傳播方向?yàn)橐沂遣ㄉ蟲=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線，則該橫波的速度為（2）.沿x軸負(fù)方向(1).1由圖乙讀出波上x=2m處在t=3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿 y軸正方向，由圖甲判斷出來(lái)波的傳播方向是沿x 軸負(fù)方向.由甲圖讀出波長(zhǎng)為 /=4m ,乙圖讀出周期為 T=4s ,則該波的波速為v= - =1m/s .2、（ 2020 100所名校高考模擬金典卷四）一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，a、b是x軸上相距xab 6m的兩質(zhì)點(diǎn)

2、。t 0時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)正好到達(dá)正方向最大位移處，且b質(zhì)點(diǎn)到x軸的距離yb 5cm,而此時(shí)a質(zhì)點(diǎn)恰好經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)。已知這列波的頻率f 10Hz。求經(jīng)過(guò)時(shí)間t1 1s, a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s；若xab大于一個(gè)波長(zhǎng)，求該波的波速 v。240.八八，一 一，一【答案】2m；右波由質(zhì)點(diǎn)a傳向質(zhì)點(diǎn)b ,波速v m/s n 1 , 2, 3, L ;波由質(zhì)點(diǎn)b傳向質(zhì)4n 12404nm/s n 31, 2, 3, L【解析】 質(zhì)點(diǎn)a一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的路程s0 4A 0.20m1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的周期數(shù)1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的路程s ns0 2m若波由質(zhì)點(diǎn)a傳向質(zhì)點(diǎn)b,有所以240v m/s n 1,2,3,L4n 1

3、若波由質(zhì)點(diǎn)b傳向質(zhì)點(diǎn)a ,有所以240,m/s n4n 31, 2, 3, L3、(2020 金太陽(yáng)高三下學(xué)期線上一模)當(dāng)波傳播到坐標(biāo)原點(diǎn) O時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸正方向以v 1m/s的速度傳播,。點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y 10sin10 t(cm), x軸上的p點(diǎn)橫坐標(biāo)xp 10cm ,求： p(I) P點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的時(shí)刻；(2)當(dāng)。點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1m時(shí)，P點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程。<>P i/m【答案】(1)0.45s； (2)0.8m【解析】(1)由題意可知該波的周期22T s 0.2s10則波長(zhǎng)vT 0.2m從t 0開(kāi)始，波傳到P點(diǎn)的時(shí)間t

4、 8v質(zhì)點(diǎn)P從開(kāi)始振動(dòng)到第二次到達(dá)波谷的時(shí)間t2 7T則P點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的時(shí)刻t t1 t20.45s o(2)當(dāng)O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為1m時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1m t4A1m t4 0.1m2.5T而O、P兩點(diǎn)間的距離恰好等于半個(gè)波長(zhǎng)，即。點(diǎn)比P點(diǎn)先振動(dòng)半個(gè)周期，所以 P點(diǎn)振動(dòng)了 2個(gè)周期，則P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為2 4A 0.8m4、（2020 江蘇省揚(yáng)州市高三下學(xué)期階段測(cè)試一）如圖所示，甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象，乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象，試討論：波的傳播方向和傳播速度. 求02.3 s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程【答案】x軸正方向傳播，5.0m/s2.3m【解析】（1）根據(jù)振

5、動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t = t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播,2由甲圖可知，波長(zhǎng) 心2m ,由乙圖可知，周期 T=0.4s ,則波速v 5m/sT 0.42.3m一 一 3- 23_ _ 23(2)由于 T=0.4s ,則 t 2.3s 5 s,則路程 x 4A 一 4 0.1 一 4445、.（2020 廣東省佛山市二中高三下學(xué)期第七次月考）一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向 x軸正方向傳播.已知t=0時(shí)的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距3 .3波長(zhǎng).設(shè)向上為正，經(jīng)時(shí)間于一個(gè)周期），此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動(dòng)，其位移仍為 0.02m .求(i)該橫波的周期；

6、(II) ti時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)N的位移.【答案】(i) T is (ii) yN 0.04sin(2 ；-，)-0.0273m 【解析】(i)由波形圖象知，波長(zhǎng)：F4m又波長(zhǎng)、波速和周期關(guān)系為：v T聯(lián)立以上兩式并代入 v 4m/s,得該波的周期為：T 1s(ii)由已知條件知從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn) M做簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移表達(dá)式為:yM0.04sin 2 t 一6經(jīng)時(shí)間ti (小于一個(gè)周期)，M點(diǎn) 位移仍為0.02m,運(yùn)動(dòng)方向向下.可解餐由于N點(diǎn)在M點(diǎn)右側(cè)3波長(zhǎng)處，所以N點(diǎn)的振動(dòng)滯后3個(gè)周yN2340.04sin (t -T) - 0.04sin(2 t-6、(2020 安徽省皖江名校高三下學(xué)期第五次聯(lián)時(shí)它正

7、好第二次 到達(dá)波谷，如圖為t2= 1.5s(1)這列波的傳播速度是多大 ？寫出波源振動(dòng)白ti4始沿源波的傳播方11s 3114、s 時(shí)，yN 0.04sin(2-)33 3坐標(biāo)原,點(diǎn)振動(dòng)的之由負(fù)向振動(dòng)，t =(2)x1 =5.4m的質(zhì)點(diǎn)何時(shí)第一次到達(dá)波峰(3)從ti=0開(kāi)始至x=5.4m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰這段時(shí)間內(nèi)，x2=30cm處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是多少【答案】 x=5sin(5t)cm 或 x=-5sin(5t)cm； (2)11.7s； (3)1.85m33【解析】(1)由圖像可知波長(zhǎng)入=0.6m,由題意有5t2 t1T, T 1,2s4波速為v 0.5m/sT波源振動(dòng)的位移表達(dá)式為2x

8、 Asin t oT5 5sin - tcm或5sincm(2)波傳到x二5. 4m需要的時(shí)間為t1 3 10.8sv質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)方向與波源起振方向相同，沿-y方向，從開(kāi)始振動(dòng)到第一次到達(dá)波峰需要時(shí)間為43t2 -T 0.9s所以，xi=5. 4m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)刻為t2t1t2 11.7s(3)波傳到X2=30cm需要時(shí)間為x2t3-20.6sv所以從G=0開(kāi)始至x=5.4m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰這段時(shí)間內(nèi)，X2=30cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為t4 t3t3 11.1S11.11.2T 37T4所以，該質(zhì)點(diǎn)的路程為1.85m37s 4A47、(2020 湖北省襄陽(yáng)三中高三下學(xué)期3月線上測(cè)試

9、)如圖所示，直角三角形 ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中/ A=30° ,直角邊BC=a .在截面所在的平面內(nèi)，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)。射入棱鏡，入射角為i.如果i=45 °,光線經(jīng)折射再反射后垂直BC邊射出，不考慮光線沿原路返回的情況.(結(jié)果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ii)若入射角i在090。之間變化時(shí)，求從 。點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度.【答案】(i) .2 (ii) -a4【解析】正確畫出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系找到入射角和折射角求出折射率，再根據(jù)全反射的條件求解從O點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度(i)設(shè)光線進(jìn)入棱鏡是的折射角為r,如圖1所示,ffl

10、l圖2由幾何關(guān)系可知r 30o根據(jù)折射定律可求得 n 皿、.2sin r- A ,八 1(ii)設(shè)光線進(jìn)入棱鏡在 AC面發(fā)生全發(fā)射時(shí)的臨界角為C, sinC n解得：C 45o如圖2所示，當(dāng)r 0。時(shí)，關(guān)系進(jìn)入棱鏡在 AC面的入射點(diǎn)計(jì)為 P,隨著入射角的增大，光線在 AC面的入射點(diǎn)由移，入射角增大，入射角等于C時(shí)發(fā)生全發(fā)射，此時(shí)入射點(diǎn)計(jì)為 Q,所以在AC面上PQ之間有光線射出.由幾何關(guān)系知OPa一，作OD垂直AC,則OD2OPsin 60。立 a4o 1DP OPcos60 a4DQOD .3o - atan 454所以AC邊三有光線射出的寬度 PQ DQDP故本題答案是:(i)2 (ii) -a8、(2020 寧夏銀川二中高三下學(xué)期統(tǒng)練七)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，波源的振動(dòng)頻率等于2.5Hz,波長(zhǎng)大于1m, A、B之間的距離為1.5m, t=0時(shí)亥U, A處質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰位置時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)剛好經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)。求：(1)再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間B處質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰;(2)這列波波速的可能值。f 2.5B處質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰需要經(jīng)過(guò)3 cc c一 0.4s 0.3s43 ,n 111.5m412m12, ，m/s=5m/sT 0.41n 22 1.5m4【答案】(1)0.3s； (2)3m/s, 5m/s, 15m/s【解析】由題知這列波的頻率為f=2.5Hz,則這列波的周