專題十四機(jī)械運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波高考真題集錦

1、 專題十四機(jī)械運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波34.物理一選修34（2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷I ）如圖，心b、c、4是均勻媒質(zhì)中x 軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4m和6m. 一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿 x軸正向傳播，在，=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)處，質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng)，1=3 s時(shí)a 第一次到達(dá)最高點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)）.A.在f=6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)4處B.在f=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C.質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 sD.在4 s/6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)解析：（1）由波的傳播知u 6 s時(shí)波傳播的距離S=w

2、 = 2 X 6 m=12 m ,即傳到4點(diǎn)，選 項(xiàng)A正確；u 0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向下振動(dòng)=3 s時(shí)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則（丁二3 s ,得 丁二4s；各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同，選項(xiàng)C正確；波傳到。點(diǎn)所需時(shí)間/二藍(lán)二5 s=3s,此時(shí)c點(diǎn) 由平衡位置開(kāi)始向下振動(dòng)，1 s后到達(dá)副氐點(diǎn)，所以4 s/6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)。向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正 確；5 s時(shí)。點(diǎn)正在平衡位置，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由。二?導(dǎo)2=2X4 m = 8 m，氏/間距加二 10 m= ，其振動(dòng)方向并不始終相反，選項(xiàng)E錯(cuò)誤.HwwwvFR /z/zzz34.（2013.高考新課標(biāo)全國(guó)卷11）物理選修33（1）如圖，一輕彈簧一端固定，另一端 連接一物塊構(gòu)成彈

3、簧振子，該物塊是由小兩個(gè)小物塊粘在一起組成的.物塊在光滑水平而 上左右振動(dòng)，振幅為Ao,周期為丁。,當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，a、之間的粘膠脫開(kāi)；以 后小物塊”振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T,則A 4o（填“二V或T 冗）（填V或=”）.解析：當(dāng)彈簧振子通過(guò)平衡位置時(shí)，a、b之間粘膠脫開(kāi)，a、b由于慣性繼續(xù)向右運(yùn) 動(dòng)，彈簧伸長(zhǎng)，對(duì)物塊有向左的拉力，物塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減少，物塊b在光滑水 平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，由能量守恒定律知只有物塊減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的 彈性勢(shì)能，所以彈簧的最大伸長(zhǎng)量減小，故振幅減小.振動(dòng)中振子的質(zhì)量變小，振子的周期 變小.21 .（2013高考大綱全國(guó)卷）在學(xué)

4、校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信 號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器.兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5 m的聲波.一同學(xué)從該跑 道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m.在此過(guò)程中，他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù) 為（）A. 2B. 4C. 6D. 8解析：選B.考慮兩列波在傳播過(guò)程中的干涉.設(shè)該同學(xué)從中點(diǎn)出發(fā)向某一端點(diǎn)移動(dòng)的距 離為x ,則兩列波傳到該同學(xué)所在位置的波程差M = （25 m + x）-（25 m - x） = 2x ,因?yàn)?0W 10 m,則0W AsW20 m ,又因波長(zhǎng)2 = 5 m ,則As為z整數(shù)倍的位置有5個(gè)，5個(gè)位置 之間有4個(gè)間隔，所以人感覺(jué)到聲音由強(qiáng)變

5、弱的次數(shù)為4次，選項(xiàng)B正確. 15. （2013.高考北京卷）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為4m/s,某時(shí)刻波 形如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.這列波的振幅為4 cmB.這列波的周期為IsC.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0解析：選D.由題圖可得，這列波的振幅為2 cm ,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖得，波長(zhǎng)2 = 8 m, 由丁二夕導(dǎo)了二2 s ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由波動(dòng)與振動(dòng)的關(guān)系得，此時(shí)x=4 m處質(zhì)點(diǎn)沿、軸正方向 運(yùn)動(dòng)，且此質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置，故加速度”二0 ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確.7. （2013高考天津卷）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位

6、置相距9 m的a 兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如右 圖所示.下列描述該波的圖象可能的是（）解析:成+1CD選AC根據(jù)圖象可知兩質(zhì)點(diǎn)的距離為m 9= 14Z + 即/Z 3- 4 + 或1 建+9m(二0,1,2,3 ,)解得波長(zhǎng)見(jiàn)二 m 2 = m.4n + 14 + 3即該波的波長(zhǎng)二36 m、7.2 m、4 m或7= 12 m、y m、yy m選項(xiàng)A、B、C、D的 波長(zhǎng)分別為4 n 8 m、12 mx 16 m,故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.（2013高考重慶卷）【選修34一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻該列波上正好 經(jīng)過(guò)平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6 m,且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，則該簡(jiǎn)諧波可能的波長(zhǎng)

7、為（）A. 4 nK 6m和 8mB. 6 hk 8m 和 12mC. 4m、6m 和12mD. 4n】、8m 和 12m 解析：根據(jù)題意，兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，可能情況有：二6 m =12 mz = 6 m=6 m r 1 = 4 m ,故選項(xiàng)C正確答案：（DC 37.甲（2013.高考山東卷）（1）如圖甲所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、8是振動(dòng)情況完全相同的兩 個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x=0.lsin（20“）m,介質(zhì)中尸點(diǎn)與A、8兩波源間的距離分別 為4m和5m,兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP、5P方向傳播，波速都是10m/s.求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng).尸點(diǎn)的振動(dòng)（填“加強(qiáng)”或“減弱”）.解

8、析：（1）設(shè)此簡(jiǎn)諧橫波的波速為。，波長(zhǎng)為九，周期為丁，由題意知7=0.1 s由波速公式X0 二7代入數(shù)據(jù)得A = 1 m加強(qiáng)答案：1 m加強(qiáng)（2013高考江蘇卷）（1）如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的 驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1Hz,則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為（）B. 3 HzD. 5 HzA. 1 HzC. 4 Hz解析：（1）根據(jù)受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，選項(xiàng)A正確.答案:（DA 24.(2013.高考安徽卷)如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為a的斜而體(斜面光滑且足夠長(zhǎng))放在粗 糙的水平地而上，底部與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜而頂端與

9、勁度系數(shù)為鼠自然長(zhǎng)度為L(zhǎng) 的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為，的物塊。壓縮彈簧使其長(zhǎng)度為禮時(shí)將物塊 由靜止開(kāi)始釋放，且物塊在以后的運(yùn)動(dòng)中，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度為,(1)求物塊處于平衡位置時(shí)彈簧的長(zhǎng)度：(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示物塊相對(duì) 于平衡位置的位移，證明物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；(3)求彈簧的最大伸長(zhǎng)量；(4)為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最 大靜摩擦力)？解析：物塊處于平衡位置時(shí)合力為零，物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是F=-kx.(1)設(shè)物塊在斜面上平衡時(shí)，彈窗申長(zhǎng)量為AL ,有igsin a - k

10、SL = 0 ,解彳導(dǎo) AL =，弋也 ，K此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)十巴嚶2K(2)當(dāng)物塊的位移為.V時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x + AL，物塊所受合力為F合二歌gsin a - kx十AL) 聯(lián)立以上各式可得/合二- kx由此可知物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).(3)物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為A二亨十普由對(duì)稱性可知，最大伸長(zhǎng)量為上+誓叱(4)設(shè)物塊位移x為正，則斜面體受力情況如圖所示.由于斜面體處于平衡狀態(tài)，所以有水平方向：Ff 十 Nisin a - Feos a = 0豎直方向：Fnz - Mg - FniCOS a - Fsin a = 0又 F = k(x + AL) z Fni = Lgcos a聯(lián)立可得 Ft =

11、 kxcos a , Fn? = Mg + mg + kxsin a為使斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，結(jié)合牛頓第三定律，應(yīng)有 l、匹I攵Ldcos a舊區(qū)訴2,所以 市二7772rr-FN2 A/g 十吆十xsin a X二-A時(shí)，上式右端達(dá)到最大值，于是有 （kL + 4，gsin（z）cos a42；4Afg + 4，gcos- a - Lsin a答案：L+耍見(jiàn)解析a2療?若ak4 k4Mg+4】gcos-akLsma16. （2013高考福建卷）如圖，f=0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始振 動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4s,在同一均勻介質(zhì)中形成沿x釉正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波.下圖中 能夠正確表示r=0.6 s時(shí)波形的圖是（解析：選C根據(jù)波動(dòng)與振動(dòng)的關(guān)系分析波的圖象.根據(jù)波的傳播的周期性j = 0,6 s時(shí) 的波形是波源振動(dòng)1；個(gè)周期形成的，此時(shí)波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置向y軸負(fù)方向振動(dòng)，由 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系知選項(xiàng)C正確. 5.（2013高考四川卷）圖1是一列簡(jiǎn)諧橫波在，=L25 s時(shí)的波形圖,已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比 “位置的晚0.5s起振,則圖2所示振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于（）B. bxcD. dxeA. axb C. cxcl 解析：選D.由c