2014高考真题+模拟新题 物理分类汇编：G单元 机械振动和机械波 纯word版解析可编辑
2014高考真题+模拟新题 物理分类汇编：N单元 光学 电磁波 相对论 纯word版解析可编辑
N单元光学电磁波相对论光的传播18．[2014·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2014·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．3．[2014·四川卷] 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B ．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大3．D [解析] 光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以A 、B 错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以C 错误；由v ＝c n得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确．34．(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝ 2.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．(2)(ⅰ)2R (ⅱ)略[解析] 在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全反射条件有sin θ＝1n① 由几何关系有OE ＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得 l ＝2R ④(ⅱ)设光线在距O点32R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射．最后由G点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OG＝OC＝32R⑥射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出．13．[2014·福建卷Ⅰ] 如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()A BC D13．A[解析] 光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B、D项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C项错误．2．（2014·洛阳名校联考）下列说法中正确的是()A．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，则可以判断a 光的折射率比b 光的大D ．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的2．AC [解析] 声波从空气中传入水中时，频率不变，波速增大，由v ＝λf 得波长变长，选项A 正确；在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两个运动形式的速度，两者不存在联系，选项B 错误；a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距， 由Δx ＝lλd知，a 光的波长小，频率大，折射率大，选项C 正确；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，选项D 错误．3．（2014·北京顺义统考）两束不同频率的单色光a 、b 以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图X28-1所示的折射现象(α>β)．下列说法中正确的是( )图 1A ．光束b 的频率比光束a 的频率低B ．相同条件下b 光的双缝干涉条纹间距比a 光的大C ．光束b 在水中的传播速度比光束a 在水中的传播速度大D ．若a 光照射某金属能发生光电效应，则b 光照射该金属也能发生光电效应3．D [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，b 光的折射角小，折射率大，频率高，波长小，选项A 、B 错误，选项D 正确；由v ＝c n知，b 光在玻璃里的速度小，选项C 错误．图X28-46．（2014·焦作一模）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．彩虹形成的示意图如图X28-4所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．水滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在水滴中的传播速度小于b 光在水滴中的传播速度C ．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距D ．a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E ．若a 、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a 光也一定能够发生全反射6．ABE [解析] 进入水滴时，由折射定律sin i sin r＝n 知，a 光在水滴里的折射角小，折射率大，选项A 正确；由v ＝c n ，a 光在水滴里的速度小，选项B 正确；由C ＝arcsin 1n，a 光的临界角小，容易发生全发射，选项E 正确；a 光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由Δx ＝lλd，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，选项C 错误；在真空和在水滴中，分别有c ＝λ0f 和v ＝λf ，则c v ＝λ0λ，故a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，选项D 错误．9．（2014·湖北八校二模）图X28-8为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a 的等边三角形．现用一束宽度为a 的单色平行光束以垂直于BC 面的方向入射到该三棱镜的AB 及AC 面上，结果所有从AB 、AC 面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC 面．(1)求该材料对此平行光束的折射率．(2)这些到达BC 面的光线从BC 面射出后，如果照射到一块平行于BC 面的屏上形成光斑，则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时，此光斑分为两块？图X28-89．(1)3 (2)d ＞36a [解析] (1)从AB 面入射的光线，在棱镜中是平行于AC 面的，则光线进入AB 面时的入射角α、折射角β分别为α＝60°，β＝30°由折射定律知，该材料对此平行光束的折射率n ＝sin αsin β＝ 3. (2)如图所示，O 为BC 的中点，在B 点附近折射的光线从BC 面射出后与直线AO 交于D 点，只要屏放得比D 点远，光斑就会分成两块．由几何关系可得OD ＝36a 所以当屏到BC 面的距离d ＞36a 时，此光斑分为两块． 4．（2014·福州质检）ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB ⊥BC .由a 、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB 射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC 射出，且在CD 、AE 边只有a 光射出，光路图如图G11-2所示．则a 、b 两束光( )图G11-2A ．在真空中，a 光的传播速度比b 光的大B ．在棱镜内，a 光的传播速度比b 光的小C ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距小4．C [解析] 所有光在真空中有相同的速度，选项A 错误；在CD 、AE 边只有a 光射出，b 光发生了全反射，说明b 光的临界角小，在五棱镜中的折射率大，由v ＝c n知，b 光在棱镜里的速度小，选项B 错误；由折射定律sin i sin r＝n 知，b 光的折射率大，折射角小，选项C 正确；a 光的频率小于b 光的频率，则a 光的波长大于b 光的波长，由Δx ＝lλd知， a 光的相邻亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距，选项D 错误．5．（2014·贵州六校二联）如图G11-3所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点．图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是()图G11-3A．O1点在O点的右侧B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E．若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点5．BCD[解析] 由折射定律sin isin r＝n知，蓝光从空气射向水中，入射角大，O1点在O点的左侧，选项A错误；由v＝cn知，蓝光进入水中的速度变小，选项B正确；若沿AO1方向射向水中的是—束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，选项C正确；若沿AO1方向射向水中的是—束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B点正上方的D点，选项D正确；若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，不可能通过B点正上方的D点，选项E错误．10．（2014·湖北八市联考）如图G11-8所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝3，玻璃介质的上边界MN是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l ＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行．一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑．(1)求两个光斑之间的距离L.(2)若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．图G11-810．(1)40 cm(2) 80 cm[解析] (1)画出光路图如图甲所示．在界面AC ，入射角i ＝60°，由折射定律sin i sin r＝n 解得折射角r ＝30° 由光的反射定律得反射角θ＝60°由几何关系得，△ODC 是边长为12l 的正三角形，△OEC 为等腰三角形，且CE ＝OC ＝l 2则两个光斑之间的距离L ＝DC ＋CE ＝40 cm.甲 乙(2)作出入射点在A 、B 的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ ＝2l ＝80 cm.光的波动性18．[2014·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是( )A ．水中蓝光的传播速度比红光快B ．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C ．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D ．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD [解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A 错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B 错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C 正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx ＝l dλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D 正确． 8．[2014·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光( )A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．电磁场电磁波6．[2014·天津卷] 下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同6．BD[解析] 本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A错误；紫外线可以使荧光物质发光，B正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确．2．，[2014·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．6．（2014·开封名校联考）下列有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108m/s6．B[解析] 光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射率比外套的大，选项A错误，选项B正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项D错误．相对论2．，[2014·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．4．（2014·成都二诊）下列说法正确的是()A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短4．C[解析] 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；红外线的频率比紫外线低，选项B错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项C正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D错误．5实验：测玻璃砖的折射率实验：用双缝干涉实验测量光的波长8．（2014·北京东城联考）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图X28-7甲所示．已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm，对准第4条时读数x2＝________ mm，相邻两条亮纹间的距离Δx＝________ mm.(2)计算波长的公式λ＝________；求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)．丙图X28-78．(1)2.191 7.868 1.893 (2)d 2L 2Δx 676 [解析] (1)对准第1条时读数x 1＝(2＋0.01×19.1) mm ＝2.191 mm ，对准第4条时读数x 2＝(7.5＋0.01×36.8 )mm ＝7.868 mm ，相邻两条亮纹间的距离Δx ＝x 2－x 14－1≈1.893 mm. (2)由条纹间距Δx ＝lλd 可得计算波长的公式λ＝d 2Δx L 2，代入数据解得λ≈6.76×10－7 m ＝676 m.光学综合11．【选修3－4】(1)(6分)[2014·重庆卷] 打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线在OP 边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )题11图1A ．若θ＞θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ＞θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ＜θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ＜θ1，光线会在OP 边发生全反射(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211．[答案] (1)D (2)2x 0v y 1－y 22本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像．[解析] (1)D(2)设周期为T ，振幅为A .由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22. 8．[2014·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光( )A ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D ．若照射同一金属都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB [解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a 光的折射率比b 光的大，所以a 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A 正确；a 光发生全反射的临界角小于b 光发生全反射的临界角，B 正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx ＝ l dλ，由于b 光的波长长，所以b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；由于a 光的频率大于b 光的频率，根据公式E k ＝hν－W 得出a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D 错误．17．[2014·全国卷] 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm ，则双缝的间距为( )A ．2.06×10－7 mB ．2.06×10－4 mC．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m17．C[解析] 本题考查双缝干涉条纹间距离公式．双缝干涉相邻条纹间距Δx＝ld λ，则d＝lΔxλ＝1.68×10－4 m，C正确．20．[2014·北京卷] 以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A BC D20．B本题考查光的折射．是一道创新题，但本质上还是光的折射定律，本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．折射率为－1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确．。
高考物理-历年高考真题分类汇编2014G单元 机械振动和机械波
[] G 单元 机械振动和机械波G1 机械振动17．G1[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 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s17．C [解析] 本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计时，游船的振动方程x ＝20sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t cm ，游客要舒服地登船需满足的条件Δx ＝20－x ≤10，解得0.25 s ≤t ≤1.25 s ，故游客能舒服地登船的时间Δt ＝1.0 s ，选项C 正确．5．G1G2[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 D5．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T 4，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．3．2014·上海13校联考 一个做简谐振动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 2，那么t 1与t 2的大小关系是( )A ．t 1＝t 2B ．t 1＜t 2C ．t 1＞t 2D ．无法判断3．B [解析] 振子从平衡位置到最大位移处，速度减小，振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处的平均速度大于从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处的平均速度，由t ＝x v 可知，t 1＜t 2，选项B 正确．9. 2014·贵州六校联考如图X278所示，质量M ＝0.5 kg 的框架B 放在水平地面上．劲度系数k ＝100 N/m 的轻弹簧竖直放在框架B 中，轻弹簧的上端和质量m ＝0.2 kg 的物体C 连在一起，轻弹簧的下端连在框架B 的底部，物体C 在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C 竖直向下缓慢压下距离x ＝0.03 m 后释放，物体C 就在框架B 中沿竖直方向做简谐运动．在运动的过程中，框架B 始终不离开地面，物体C 始终不碰撞框架B 的顶部，已知重力加速度g 取10 m/s 2.求当物体C 运动到最低点时，物体C 的加速度和此时物体B 对地面的压力．图X2789．15 m/s 2 10 N[解析] 物体C 在轻弹簧上静止时，设弹簧的压缩量为x 0，对物体C 有mg ＝kx 0解得x 0＝0.02 m当将物体C 从静止压下距离x 后释放，物体C 就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动，振幅A ＝x ＝0.03 m.当物体C 运动到最低点时，对物体C 有k (x ＋x 0)－mg ＝ma解得a ＝15 m/s 2.当物体C 运动到最低点时，设地面对框架B 的支持力为F ，对框架B 有F ＝Mg ＋k (x ＋x 0)解得F ＝10 N所以框架B 对地面的压力为10 N.G2 机械波14．B2 G2[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14．B [解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A 错误；传播速度由介质决定，选项B 正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C 错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D 错误．5．G1G2[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 D5．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T 4，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．18．G2[2014·全国卷] 两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2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|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．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18．AD [解析]本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A 正确； 波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B 错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C 错误，D 正确．图X2712．2014·北京通州期末一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图X271所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，质点P的速度和加速度的大小变化情况是()A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小2．A[解析] 沿x轴正方向传播的简谐横波，质点P向上振动，速度变小，加速度变大，选项A 正确．图X2778．2014·江西九校联合如图X277所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是() A．该时刻位于O处的质点正处于平衡位置B．P、N两处的质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E．O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A8. BDE[解析] 该时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，非平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，二者运动的步调始终相反，合位移为0，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项E正确.G3实验：用单摆测定重力加速度G4机械振动与机械波综合5．G4[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5．D [解析] 本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v ＝fλ 得该波的波长为2 m ．可知，当S 经过平衡位置向负方向运动时，距离S 为1.75个波长的P 点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S 为1.5个波长的Q 点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D 正确．34．[物理——选修3－4][2014·新课标全国卷Ⅰ] (1)G4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 34．ACE [解析] 本题考查了机械振动与机械波．v ＝λT ＝24m/s ＝0.5 m/s ，A 正确．x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B 错误；0～2 s 是半个周期，P 点运动的路程为2×4 cm ＝8 cm ，C 正确，D 错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 点刚好回到平衡位置，E 正确． 17．G4[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 D17．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．17．G4[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17．D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．10．2014·吉林九校摸底如图X279甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时二者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度均为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图像如图乙所示．求：(1)距A点1 m处的质点在t＝0到t＝22 s内所经过的路程；(2)在t＝0到t＝16 s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到的波峰的个数．乙图X27910．(1)128 cm(2)6个[解析] (1) 距A点1 m处的质点随A点振动经过的路程s1＝2×4 cm＝8 cm从B 发出的波在22 s 内传播的距离x ＝v t ＝22 m故从B 发出的波可以传播到距A 点1 m 处的质点，且该质点又振动了1.5个周期， 故此质点又振动的路程为s 2＝6×20 cm ＝120 cm总路程s ＝s 1＋s 2＝128 cm.(2)16 s 内两列波相对运动的长度Δl ＝l A ＋l B －d ＝2v t －d ＝12 m从A 发出的波的宽度a ＝λA 2＝v T A 2＝0.2 m 从B 发出的波的波长λB ＝v T B ＝2 mn ＝Δl λB＝6 即从A 发出的波经过了6个波峰．。
【2014年四川高考题型探秘第一部份机械振动与机械波】 Microsoft Word 文档
【2014年四川高考题型探秘第一部份机械振动与机械波】绵阳东辰国际学校 胡明会 2014-03-25从近几年四川高考试题看，都以选择题形式出现，但试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律．对机械振动的考查着重放在简谐运动的特征和振动图象上，同时也通过简谐运动的规律考查力学的主干知识．对机械波的考查重点在波的形成过程、传播规律、波长和波动图象及波的多解上．【应对策略】1．机械振动与机械波部分本专题在四川高考中命题率最高的是单摆的周期，波的图象，波速和波长频率关系、多普勒效应等问题，题型以选择题形式出现，试题容量大，综合性强．应对策略：(1)要将两种图象加以比较、区别及了解其之间的联系．两种图象形式相似，但物理意义完全不同，只有深刻理解了它们的不同物理意义才可能对某些问题作出正确的判断．(2)熟练掌握波速、波长、周期和频率的关系．(3)培养理解能力、推理能力、分析综合能力和周密思考问题的素质．【典例精析】【例1】弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中A ．振子所受的回复力逐渐增大B ．振子离开平衡位置的位移逐渐增大C ．振子的速度逐渐增大D ．振子的加速度逐渐增大【解析】在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小，振子离开平衡位置的位移逐渐减小，振子的速度逐渐增大，振子的加速度逐渐减小，选项C 正确。
【例2】如图，在半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H 为1cm 。
将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s ，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2。
(取g ＝10m/s 2)动到最低点所需的最短时间为。
由机械能守恒定律，在最低点处的速度为v 2。
【例3】a 、b 两个小物块粘在一起组成的。
物块在光滑水平面上左右振动，振幅为0A ，周期为0T 。
当物块向右通过平衡位置时，a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ，则A ____0A (填“>”“<”“=”)，T ______0T (填“>”“<”“=”)。
2014年高考模拟试卷理综物理部分
2014年高考模拟试卷理综物理部分14.（考查点：机械波）图甲为一列简谐横波在t=0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x=1m 处的质点，Q 是平衡位置为x=4m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则下列说法正确的是（ ）A ．波沿x 轴正向传播B ．波速为20m/sC ．t=0.15s 时，质点P 的运动方向沿y 轴正方向D ．从t=0.10s 到t=0.25s ，质点Q 通过的路程为30 cm 【答案】D 【解析】由图乙可知，周期T =0.20s ，且在t=0.10s 时Q 点在平衡位置沿y 负方向运动，则波沿x 负方向传播，A 项错；由图甲可知，波长λ=8m ，所以波速v =T=40m/s ，B 项错；由振动读出t=0.15s 时，Q 点处于波谷，在波动图象看出x=2m 处质点此时通过平衡位置向下，则质点P 正沿y 轴负方向运动．故C 错误；从t=0.10s 到t=0.25s ，经过时间为△t=0.15s=3 T∕4，位于平衡位置处的质点Q 通过的路程是S=3A=30cm ，故D 正确．15.（考查点：匀变速运动图像）2013年国庆节继续实行高速公路小客车免费通行政策．如图是张明在春节前试驾中某次小轿车在平直公路上运动的0～25s 内的速度随时间变化的图象，由图象可知（ ）A ．小轿车在0～15s 内的位移为350mB ．小轿车在10～15s 内加速度为最大C ．小轿车在5～10s 内的加速度大小大于16～24s 内的加速度大小D ．小轿车在15s 末运动方向发生改变【答案】C 【解析】根据面积的数字等于位移的大小，在0～15s 内的位移为200m ， A 项错误；10～15s 小轿车匀速，B 项错误；5～10s 内的加速度是2m/s 2，16～24s 内的加速度是－1 m/s 2，加速度大小比较的是绝对值，故C 项正确；速度数值不变号就没改变方向，D 项错误。
16.（考查点：受力分析）如图所示，某斜面A 放在粗糙的水平面上，一个劈形大木块M 上表面是水平的，小木块m 置于M 上，并与M 一起始终静止在斜面上，此时关于这三个物体的受力情况下列说法中正确的是（ ）A ．M 受到的作用力个数为四个B ．地面受到斜面向左的摩擦力C ．斜面A 受到M 沿斜面向上的摩擦作用D ．小木块受到水平向左的摩擦力【答案】A 【解析】对三个物体整体分析可知，地面不受到斜面的摩擦力；隔离小木块，由其运动状态可知不受M 的摩擦力，斜面A 受到M 沿斜面的摩擦作用，但方向沿斜面向下；M 受重力，斜面支持力，小木块m 的压力和斜面的摩擦力这四个力的作用．所以选项A 正确．17.（考查点：万有引力与人造卫星）中国第三颗绕月探测卫星——“嫦娥三号” 计划于2013年发射，甲乙“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。
2014高考物理考前押题 机械振动和机械波 光
2014高考物理考前押题：机械振动和机械波 光1．(1)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图6－13－15甲所示，图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x1＝1.5 m 和x2＝4.5 m ．P 点的振动图象如图乙所示．图6－13－15在下列四幅图中，质点Q 的振动图象可能是 ( )．(2)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离d ＝0.1 mm ，双缝到屏的距离l ＝6.0 m ，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8 cm ，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个干涉装置放入折射率为43的水中，这时屏上的明条纹间距是多少？解析 (1)由甲图可知P 、Q 的振动相差34个周期，将P 的振动图象分别往前或往后推34个周期，即可得到Q 的振动图象．故B 、C 正确．(2)由Δx ＝l d λ得，红光的波长λ＝d l Δx ＝0.1×10－36.0×3.8×10－2 m≈6.3×10－7m设红光在水中的波长变为λ′，整个干涉装置放入折射率为43的水中后，屏上的明条纹的间距为Δx′，则Δx′Δx ＝λ′λ＝1n ，故Δx′＝Δx n ＝3.8×10－243 m ＝2.85×10－2 m.答案 (1)BC (2)6.3×10－7m 2.85×10－2 m 2．(1)如图6－13－16所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s ，下列说法中正确的是 ( )．图6－13－16A ．图示时刻质点b 的加速度正在减小B ．从图示时刻开始，经过0.01 s ，质点a 通过的路程为20 cmC ．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 HzD ．若该波传播中遇到宽约4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象(2)某种透明物质制成的直角三棱镜ABC ，折射率为n ，角A 等于30°.一细束光线在纸面内从O 点射入棱镜，如图6－13－17所示，当入射角为α时，发现刚好无光线从AC 面射出，光线垂直于BC 面射出．求：图6－13－17①透明物质的折射率n.②光线的入射角α.(结果可以用α的三角函数表示)解析 (1)图示时刻质点b 向下运动，质点的加速度正在增大，选项A 错误；从图示时刻开始，经过0.01 s ，质点a 通过的路程是40 cm ，选项B 错误；此波周期为T ＝λv＝0.02 s ，频率为50 Hz.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz ，选项C 正确；根据发生明显衍射现象的条件，若该波传播中遇到宽约4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D 正确．(2)①由题意可知，光线射向AC 面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC 面从棱镜射出，光路图如图所示．设该透明物质的临界角为C ，由几何关系可知C ＝θ1＝θ2＝60°，sin C ＝1n ，解得n ＝233②由几何关系得：r ＝30°，由折射定律n ＝sin αsin r ，解得sin α＝33答案 (1)CD (2)①233 ②sin α＝333．(1)2013年6月11日17时38分“神舟十号”顺利升空．“神舟十号”的完美升空离不开雷达站，地面上科研人员利用雷达发射的电磁波对“神舟十号”发出指令，进行地面控制．结合自己所学的知识，判断下列说法不正确的是________．图6－13－18A ．雷达所用的无线电波的波长比短波更短B ．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C ．雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端D ．根据光速不变原理：“神舟十号”接收到的雷达站发射的电磁波的速度仍是光速(2)如图6－13－19所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A 、B 、C 、D 、…为绳子上的等间隔的点，点间间隔为50 cm ，现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动，若A 点刚开始向上振动，经0.1秒第一次达到最大位移处，C 点恰好开始振动，则绳中形成的向右传播的横波速度为________m/s ，从A 点开始振动计时，经________s 的时间J 点第一次向下达到最大位移．图6－13－19(3)如图6－13－20所示，等边三角形ABC 为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD 的单色光由AB 面射入介质，经AB 面折射的光线恰平行于BC.求：图6－13－20①介质对此单色光的折射率n ；②若光在真空的传播速度为c ，则光在此介质中的传播速度为多少，折射光线在AC 面上能否发生全反射．解析 (1)雷达所用的无线电波是波长非常短的微波，A 正确；雷达发射的是无线电脉冲，B 错误；雷达既是无线电波的发射端，同时又是无线电波的接收端，C 正确；根据光速不变原理，光速与“神舟十号”、雷达之间的相对运动没有关系，D 正确．(2)由题意可知在t ＝0.1 s 内波传播的距离s ＝AC ＝1 m ，v ＝s t ＝10.1 m/s ＝10 m/s ；当A 点振动刚传到J 点时，J 点的起振方向向上，再经34T 第一次向下到达最大位移处，因14T ＝0.1 s ，所以T ＝0.4 s ，t ＝AJ v ＋34T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫4.510＋34×0.4s ＝0.75 s.(3)①依题意作出光路图，由几何知识得入射角i ＝60°，折射角r ＝30°，由折射定律n ＝sin isin r得n ＝ 3 ②若光在真空的传播速度为c ，则光在此介质中的传播速度为v ＝c n ＝33c由sin C ＝1n 可知，此介质发生全反射的临界角C 大于30°，而折射光线在AC 面上的入射角为30°，故折射光线在AC 面不能发生全反射．答案 (1)B (2)10 0.75 (3)① 3 ②不能 4．(1)下列有关光现象的说法正确的是________．A ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B ．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C ．光在任何惯性参考系中的速度都相同是相对论原理之一D ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度(2)如图6－13－21，实线是一列简谐横波在t ＝0时的波形图，经过Δt ＝0.5 s 的波形图如图6－13－21中虚线所示，已知0<Δt<T ，T 为质点振动的周期，t ＝0时，x ＝2 m 处的质点A 正向y 轴正方向振动，则这列波的传播速度为________m/s ，从t ＝0.5 s 时刻开始计时，x ＝ 1 m 处质点的振动方程为________________________________________________________________．图6－13－21(3)如图6－13－22，一横截面为扇形的玻璃砖，半径为R ，∠ABC ＝135°，一束平行光照射到BC 面上，方向与BA 平行，玻璃对光的折射率为2，求光能从圆弧面上射出部分的弧长．图6－13－22解析 (1)在双缝干涉实验中，条纹间距Δx 与入射光波长成正比，所以入射光由紫光改为红光时波长增大，条纹间距Δx 变大，A 项正确；全反射中的临界角为C ，由sin C ＝1n 可知，折射率越大，临界角越小，紫光的临界角小于红光的临界角，所以紫光能发生全反射时，红光不一定能发生全反射，则B 项错误；真空中的光速在任何惯性参考系中都相同是相对论原理之一，C 项错误；在镜头前加装偏振片是为了减弱玻璃反射的光对拍摄的负面影响，所以D 项错误．(2)由于0<Δt<T ，波沿x 轴正向传播，从实线到虚线，用时14个周期，因此周期为2 s ，从图象可知波长为4 m ，因此波速为2 m/s ；从t ＝0.5 s 时刻计时，x ＝1 m 处质点在平衡位置向y 轴负方向振动，因此y ＝－Asin ωt ＝－5sin πt(cm)． (3)由几何关系可知，入射光线的入射角为45°，由光的折射定律n ＝sin isin r ，可知，折射角为r ＝30°光从玻璃进入空气发生全反射的临界角为sin C ＝1n，求得C ＝45°刚好在圆弧边发生全反射的临界光线OD 的入射角为45°，根据几何关系可知，法线BD 与竖直方向的夹角为15°，左侧边界光线BE 与竖直方向的夹角为30°，因此圆心角∠EBD ＝45°，它所对的圆弧长为18×2πR ＝14πR答案 (1)A (2)2 y ＝－5sin πt(cm) (3)14πR5．(1)两束平行的光斜射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图6－13－23所示，则关于这两束光的说法中正确的是________．图6－13－23A ．A 光的折射率比B 光的折射率小B ．A 光在水中的传播速度比B 光在水中的传播速度小C ．从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行D ．若分别把这两束光用同一装置做双缝干涉实验，则A 光在光屏上形成的条纹间距较小E ．增大A 光在上界面的入射角，则进入玻璃砖的光线在下界面可能发生全反射(2)如图6－13－24所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d 质点第一次到达波谷的时间比e 质点第一次到达波谷的时间早0.05 s.图6－13－24①求此列波的传播方向和波速；②若b 质点的平衡位置为x ＝1.5 m ，求至少经过多长时间b 质点经过平衡位置且向下运动以及b 质点在这段时间内经过的路程．解析 (2)①由题意知，d 质点向下振动，则可判断此波向右传播 由题可知周期T ＝0.05×4 s＝0.2 s ， 波长λ＝4 m波速v ＝λT ＝40.2m/s ＝20 m/s②波向右传播Δx ＝2.5 m 时，b 质点第一次经过平衡位置且向下运动，经历时间 Δt ＝Δx v ＝2.520 s ＝0.125 s由数学知识得b 质点经过的路程 y0＝⎝⎛⎭⎪⎫10＋522cm答案 (1)BD (2)①向右 20 m/s ②0.125 s ⎝⎛⎭⎪⎫10＋522 cm6．(1)下列说法正确的是 ( )．A ．弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动B ．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C ．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小时，将发生明显的衍射现象D ．用两束单色光A 、B ，分别在同一套装置上做干涉实验，若A 光的条纹间距比B 光的大，则说明A 光波长大于B 光波长E ．赫兹建立了经典电磁场理论，并证实了电磁波的存在 (2)图6－13－25如图6－13－25所示，MN 为半圆形玻璃砖的对称轴．O 为玻璃砖圆心，某同学在与MN 平行的直线上插上两根大头针P1、P2，在MN 上插大头针P3，从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像，确定了的P3位置如图所示，他测得玻璃砖直径D ＝8 cm ，P1、P2连线与MN 之间的距离d1＝2 cm ，P3到O 的距离d2＝6.92 cm.取3＝1.73.求该玻璃砖的折射率． 解析 (2)光路图如图所示，sin i ＝AB OA ＝12，得i ＝30°则∠OAB ＝60° OB ＝OAsin 60°＝4×32cm ＝3.46 cm 根据几何关系有P3B ＝d2－OB ＝(6.92－3.46) cm ＝3.46 cmtan ∠BAP3＝BP3AB＝3.462＝1.73，得∠BAP3＝60° 因此r ＝180°－∠OAB －∠BAP3＝60° 据折射定律得n ＝sin rsin i ，解得n ＝1.73答案 (1)BCD (2)1.73。
13.选修3-4机械振动和机械波(2014年高考物理真题分类汇编)
13.选修3-41.（2014年 安徽卷）16图1是t =0图象，则该质点的x A ．0.5m B ．1.5m C 【答案】C【解析】由图2结合图1和2.5m ，而简谐横波沿x 动的质点为x 坐标值2.5m 2.（2014 北京）17.波长为λ，周期为T ,t =0波上的两个质点。
图2说法正确的是A .t =0时质点a 的速度比质点bB .t =0时质点aC .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17．【答案】D【考点】机械振动、机械波【解析】由图1的波形图可知t ＝零，加速度最大；b AB 项错误；所以图2是质点b 的振动图象，3.（2014 北京）20. (n >0)。
射率可以为负值(n <0)，这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足B 图样。
图样上相邻两明纹中心间距为－4m 项A 118．【答案】AD【考点】简谐波、波的叠加【解析】根据波的叠加原理，两列波相遇互不干扰，所以波峰与波谷相遇，质点的振幅变为12A-A，A项正确；任何一点质点都不会一直处于波峰或波谷，总是在平衡位置附近往复运动，BC项错误；波峰与波峰相遇处的质点处于振动加强点，所以振幅较大，波谷与波峰处的质点处于振动减弱点，振幅偏小，D项正确。
6.（2014福建卷）13.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（）13.【答案】A【考点】光的折射、全反射【解析】当光从光疏介质射入光密介质，必然可以发生折射，且入射角大于折射角，B、D项错误，当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于临界角就会发生全反射，如A选项所示，A项正确；如果入射角小于临界角，也会发生折射，且入射角小于折射角，C项错误。
7.（2014福建卷）17.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，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（）17．【答案】D【考点】机械振动、机械波【解析】根据振动图像可知波源起振方向向下，则每一个点起振时方向均向下，当经历一个周期时，波源仍处于平衡位置且向下振动。
近6年高考物理真题分项版精解精析：专题13《机械振动及机械波》Word版含解析
衡 置处于坐标原点的波源 S 在 y 轴 振 100 m/s.
产生频率
50 Hz 的简谐 Q 两个质点随
负两个方向传播 波 均
衡 置在 x 轴 的 P 3 m S
波源振 着 P Q 的 x 轴坐标 别 时 P Q 两质点的( A B C D 移方向相同 移方向相同 移方向相 移方向相 )
xP 3.5 m xQ
2013 高考真题 2013·天津卷 7 一列简谐波沿直线传播 该直线 振 如右 所示 列 述该波的 能 确的是 衡 置相距 9m 的 a b 两质点的
2013·大纲卷 21 在学校 带
场
50 m 直跑道的两端
别安装了 同一信号发生器
的两个相同的 声器 两个 声器连续发出波长 10 m 在 过程中 他听到 B 4 D 8
A 波峰 波谷相遇处质点的振幅
B 波峰 波峰相遇处质点离开 衡 置的 移始终 C 波峰 波谷相遇处质点的
A1 A2
移总是小于波峰 波峰相遇处质点的 移
D 波峰 波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰 波谷相遇处质点的振幅
6.
2014·福建卷
在均匀
质中 一列沿 x 轴 向传播的横波 )
波源 O 在第一个周期
2014 高考真题 1. 物理——选修 34] 2014·新课标全 卷 (1) (a) 一列简谐横波在 t 2 s 时的波形 P是 衡 置 x 2 m 的质
(b) 媒质中 衡 置在 x 1.5 m 处的质点的振 点 列说法 确的是________
(a) A 波 0.5 m/s
(b)
B 波的传播方向向右 C 0～2 s 时间内 P 的路程 方向 衡 置 8 cm
内的振
如 所示
该波在第一个周期 的波形 是(
2014年高考物理真题分类汇编：机械振动和机械波
2014年高考物理真题分类汇编：机械振动和机械波34．[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 34．ACE [解析] 本题考查了机械振动与机械波．v ＝λT ＝24m/s ＝0.5 m/s ，A 正确．x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B 错误；0～2 s 是半个周期，P 点运动的路程为2×4 cm ＝8 cm ，C 正确，D 错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 点刚好回到平衡位置，E 正确． 34．[2014·新课标Ⅱ卷] [物理——选修3－4](1)图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是________．图(a) 图(b)A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin 10πt (国际单位制)16．[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 m16．C [解析] 本题考查机械振动与机械波综合知识及图像分析能力．根据振动图像可知某质点在t ＝0 s 的位移为负，与此符合的是B 、C 选项，此时该质点的振动方向向下，根据机械波的传播方向分析B 、C 选项中每个质点的振动方向可知，此时横坐标x ＝1.5 m 的质点的振动方向向上，而横坐标x ＝2.5 m 的质点的振动方向向下，选项B 错误，C 正确．14．[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 ＝2πrGM l B ．T ＝2πr l GM C ．T ＝2πr GM l D ．T ＝2πl r GM14．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 Mm r2.单摆的周期T ＝2π·l g ＝2πr l GM ，选项B 正确． 17． [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17．D 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．18． [2014·全国卷] 两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2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|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．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18．AD [解析]本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A 正确； 波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B 错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C 错误，D 正确．17． [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 D17．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．[2014·江苏卷] (2)在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期．以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正．(2)①应在摆球通过平衡位置时开始计时；②应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值. (或在单摆振动稳定后开始计时)[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[答案] (1)ab[解析] (1)以波源O 由平衡位置开始振动计时，到质点A 开始振动历时3 s ，O 、A 平衡位置相距0.9 m ，所以可得波速为v ＝0.93m/s ＝0.3 m/s ，c 错误．由图得知，振动周期T ＝4 s ，所以波长为λ＝v T ＝1.2 m ，a 正确．A 点沿y 轴正向起振，所以波源起振方向也沿y 轴正向，b 正确．t ＝4 s 时，质点位于正向最大位移处，动能为零，所以d 错误．5．[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 D5．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 ＝0.5m 处的质点与该质点的振动情况相差T 4，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．5． [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5．D [解析] 本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v ＝fλ 得该波的波长为2 m ．可知，当S 经过平衡位置向负方向运动时，距离S 为1.75个波长的P 点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S 为1.5个波长的Q 点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D 正确．17． [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 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s17．C [解析] 本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计时，游船的振动方程x ＝20sin ⎝⎛⎭⎫2π3t cm ，游客要舒服地登船需满足的条件Δx ＝20－x ≤10，解得0.25 s ≤t ≤1.25 s ，故游客能舒服地登船的时间Δt ＝1.0 s ，选项C 正确．14． [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14．B [解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A 错误；传播速度由介质决定，选项B 正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C 错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D 错误．[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.。
2014年高考理综物理分类汇编(选考3-4)机械振动、机械波
2014年高考理综物理试题分类汇编-(十五)机械振动、机械波1.（2014年 安徽卷）16．一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t =0时刻的波形图，图2是介质中某点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是A ．0.5mB ．1.5mC ．2.5mD ．3.5m 【答案】C【解析】由图2结合图1可知该质点x 坐标值可能是1.5m 和2.5m ，而简谐横波沿x 轴正向传播，由图1可得向下振动的质点为x 坐标值2.5m 的质点，故C 正确。
2.（2014 北京）17.一简谐机械横波沿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。
下列说法正确的是A.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【考点】机械振动、机械波【解析】由图1的波形图可知t ＝0时刻，a 在波峰,速度为零，加速度最大；b 在平衡位置，速度最大，加速度为零，AB 项错误；根据上下坡法可以确定0时刻b 质点向下振动，所以图2是质点b 的振动图象，C 项错误，D 项正确。
3.（2014 北京）20. 以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。
位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足 但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。
若该材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是【答案】B【考点】光的折射定律【解析】光从空气射入到材料中时，根据题意可知入射光线和折射光线位于法线的同侧，A 项错误；根据折射定律可知：sin 1sinri=-，可知折射角等于入射角，C 项错误；根据光路可逆，光从材料射入到空气时，同理入射光线和折射光线也位于法线的同侧，D 项错误，入射角也等于折射角，B 项正确。
2014高考物理最后冲刺经典试题 机械振动 机械波(选考试题,含2014模拟试题).pdf
2014高考物理三轮冲刺经典试题 机械振动 机械波（选考试题,含2014模拟试题） 1.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，3）一列沿x轴正方向传播的横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图1中的虚线所示，则（? ） A、质点P的运动方向向右 B、波的周期可能为0.27s C、波的频率可能为1.25Hz D、波的传播速度可能为20m/s 2.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，2）如图所示，为某一沿X轴正向传播的一列简谐波在某一时刻的波形图，若其波速为200m/s，则下列说法中不正确的是（ ? ?） A．从图示时刻开始，经0.01s后，质点a通过的路程为0.4m B．从图示时刻后的一小段时间里质点b的加速度将减小 C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz D．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象 3.（2013四川成都高三第二次诊断性检测理科综合试题，5）—列简谐机械横波沿x轴负方向传播，波速v=lm/s。
若在x=0.5 m处质点的振动图像如图甲所示，则该波在t=0.5 s时刻的波形图线为图乙中的（ ?） 4.（桂林中学2014届三年级2月月考）P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。
一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为0.4s。
在t=0时刻的波形如图所示，则在t=0.2s时： A．质点P处于波谷 B．质点P处于平衡位置且向上运动 C．质点Q处于波峰 D．质点M处于平衡位置且向上运动 5.(2014年福州市高中毕业班质量检测) 一列简谐波沿直线水平向右传播，某时刻该直线上a、b两质点的位置如图所示。
若用实线表示a质点的振动图线，虚线表示b质点的振动图线，则正确的振动图象是 6.（东城区2013-2014学年度第二学期教学检测）如图甲所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。
全国物理高考题分类专题 机械振动和机械波
2014年全国物理高考题分类专题15：机械振动和机械波34．[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34．ACE[解析]本题考查了机械振动与机械波．v ＝λT ＝24m/s ＝0.5 m/s ，A 正确．x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B 错误；0～2 s 是半个周期，P 点运动的路程为2×4 cm ＝8 cm ，C 正确，D 错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 点刚好回到平衡位置，E 正确． 34．[2014·新课标Ⅱ卷] [物理——选修3－4](1)图(a)为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是________．图(a) 图(b)A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin 10πt (国际单位制)16．[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 m16．C[解析]本题考查机械振动与机械波综合知识及图像分析能力．根据振动图像可知某质点在t ＝0 s 的位移为负，与此符合的是B 、C 选项，此时该质点的振动方向向下，根据机械波的传播方向分析B 、C 选项中每个质点的振动方向可知，此时横坐标x ＝1.5 m 的质点的振动方向向上，而横坐标x ＝2.5 m 的质点的振动方向向下，选项B 错误，C 正确．14．[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 ＝2πrGM l B ．T ＝2πr l GM C ．T ＝2πr GM l D ．T ＝2πl r GM14．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 Mm r 2.单摆的周期T ＝2π·l g ＝2πr l GM，选项B 正确． 17． [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17．D 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．18．[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18．AD[解析]本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A正确；波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C错误，D正确．17．[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()ABCD17．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．[2014·江苏卷] (2)在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期．以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正．(2)①应在摆球通过平衡位置时开始计时；②应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值. (或在单摆振动稳定后开始计时)[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________．(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[答案] (1)ab[解析] (1)以波源O 由平衡位置开始振动计时，到质点A 开始振动历时3 s ，O 、A 平衡位置相距0.9 m ，所以可得波速为v ＝0.93m/s ＝0.3 m/s ，c 错误．由图得知，振动周期T ＝4 s ，所以波长为λ＝v T ＝1.2 m ，a 正确．A 点沿y 轴正向起振，所以波源起振方向也沿y 轴正向，b 正确．t ＝4 s 时，质点位于正向最大位移处，动能为零，所以d 错误．5．[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ABCD5．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 ＝0.5m 处的质点与该质点的振动情况相差T 4，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．5． [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5．D[解析]本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v ＝fλ得该波的波长为2 m ．可知，当S 经过平衡位置向负方向运动时，距离S 为1.75个波长的P 点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S 为1.5个波长的Q 点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D 正确．17． [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 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s17．C[解析]本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计时，游船的振动方程x ＝20sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t cm ，游客要舒服地登船需满足的条件Δx ＝20－x ≤10，解得0.25 s ≤t ≤1.25 s ，故游客能舒服地登船的时间Δt ＝1.0 s ，选项C 正确．14． [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14．B[解析]本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A 错误；传播速度由介质决定，选项B 正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C 错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D 错误．[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.。
物理—罗康文—2014年高考试题分析之机械振动和机械波
v-t图像与s-t图像及物体运动的轨迹区分不开
图像的转折点理解为速度、加速度或位移的方向发生改变 易混点： 把图像当成是物体运动的轨迹 同学们容易把第n秒内与n秒内混淆 把图像当成是物体运动的轨迹
考法引领
点
线 面积 斜率 截距
正确理解图像中的“点”“线”“面积”“斜率”“截距” 的物理意义 图线三的每一个点对应研究对象的一个状态，特别要注意“起 点”“终点”“拐点”“交点”，他们往往对应一个特殊状态 表示研究对象的变化过程和规律
非常高
考查领悟
再 见
师说微课堂
主讲教师：罗老师
2014 年全国高考
物理试题解析及复习对策
考点点拨
主题 内容
参考系，质点 质点的直线运动
要求 说明
Ⅰ
位移、速度和加速度
Ⅱ
匀变速直线运动及其公式、图像 Ⅱ
考题剖析
分析：
分析：
分析：
分析：
ห้องสมุดไป่ตู้ 分析：
分析：
分析：
难易度：
本知识点在高考中中等偏下难度 易错点：
能力要求
高考对本知识能 力的考查以理解 和数学在物理中 的应用为主，试 题难度中等偏下
预知高考走向
2015年高考对本知识 点的考查仍然以图像问题和运 动学规律的应用为主，题型延 续选择题，分值为6分 将物体的运动形式与 实际问题结合在一起命题的趋 势，所以讲实际问题模型，找 到物理问题中的适用规律，是 复习的关键
图线与坐标轴围城的面积常与某一表示过程的物理量相对应 表示纵、横坐标两物理量的比值，常有一个重要的物理量与之对 应，用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢
2014年高考物理二轮复习 机械振动 机械波专题训练(含解析) 新人教版
2014年高考二轮复习机械振动机械波1.以下说法中正确的是A．光的偏振现象说明光是一种纵波B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽答案：⑴D (4分)解析：（1）光的偏振现象说明光是一种横波，选项A错误；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B错误；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，由于红光波长大于绿光，由条纹间隔公式可知，条纹间距变宽，选项D正确。
2.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =2，则：①这条光线在AB面上的的入射角为；⑵答案：①45°(2分) ②不能(2分)解析：由图可知折射角为30°，由折射定律可得这条光线在AB面上的的入射角为45°。
图中光线ab在AC面入射角等于60°，大于临界角45°，发生全反射，不能从AC面折射出去．3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是( )A．从该时刻起经过0.15 s时,质点P到达波峰B．从该时刻起经过0.25 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度C．从该时刻起经过0.15 s时,波沿x轴的正方向传播了3 mD．从该时刻起经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离4、如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。
在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（）A．t=0.4s时，质点A第一次到达波峰B．t=1.2s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向C．t=2s时，质点B第一次到达波谷D．t=2.6s时，质点B的加速度达到最大5、关于单摆做简谐运动的回复力，下列叙述正确的是（）A．摆球的回复力是重力和摆线对摆球拉力的合力B．摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力，重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力相平衡C．摆球经过平衡位置时，所受合力为零D．摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力，重力的另一个分力小于或等于摆线对摆球的拉力6、图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20 m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π2)( )A ．0.56 mB ．0.65 mC ．1.00 mD ．2.25 m7.如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径．今有一束平行光沿AB 方向。
2014年高考物理(考纲解读及热点难点试题演练)专题13 机械振动和机械波 光(含解析)新人教版
2014年高考物理〔考纲解读与热点难点试题演练〕专题13 机械振动和机械波光〔含解析〕新人教版(1)机械波的形成和产生、机械波的特点．(2)简谐运动图象和波的图象与二者的关系．(3)波速、波长、周期之间的关系：λ＝vT(4)光的折射和全反射的理解与应用(5)光的干预、衍射与双缝干预实验．(6)电磁波的有关性质【命题趋势】1．以图象为主，考查简谐运动的特点和波传播的空间关系，题型仍为选择题．2．以几何光学中的光的折射率和光的全反射为重点进展考查．考查形式有两种：一种是以常规模型为背景，如平行玻璃板、三棱镜、玻璃砖等；一种是以实际生活材料为情景，考查折射率、全反射等根本规律的应用，题型为选择题或计算题．3．电磁波局部内容是近几年课标卷的冷考点，今后也应该重视．考点1、机械振动、机械波与光的折射、全反射的组合1.简谐振动(1)函数关系：x＝A sin ωt(2)图象(3)波速v ＝Δx Δt v ＝λT3．光的折射、全反射(1)折射率n ＝sin i sin r n ＝c v(2)全反射 sin C ＝1n【例1】 (2013·山东卷，37)(1)如图6－13－5所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全一样的两个波源，其简谐运动表达式均为x ＝0. 1sin(20πt )m ，介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4 m 和5 m ，两波源形成的简谐横波分别沿AP 、BP 方向传播，波速都是10 m/s.①求简谐横波的波长．②P 点的振动________(填“加强〞或“减弱〞)(2)如图6－13－6所示，ABCD 是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O 点垂直AD 边射入．棱镜的折射率n ＝2，AB ＝BC ＝8 cm ，OA ＝2 cm ，∠OAB ＝60°. ①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．②第一次的出射点距C ________cm.【变式探究1】(1)波速均为v＝1.2 m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻两列波的图象分别如图6－13－7所示，其中P、Q处的质点均处于波峰．关于这两列波，如下说法中正确的答案是( )．A．如果这两列波相遇可能产生稳定的干预图样B．甲波的周期大于乙波的周期C．甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置D．从图示时刻开始，经过1.0 s，P、Q质点通过的路程均为1.2 m(2)如图6－13－8所示，△ABC 为一直角三棱镜的截面，其顶角θ＝30°，P 为垂直于直线BCD 的光屏，现一宽度等于AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，在屏P 上形成一条宽度等于23AB 的光带，求棱镜的折射率． 【变式探究2】(1)如图6－13－9所示，一列简谐波在均匀介质中传播，图甲表示t ＝0时刻的波形图，图乙表示图甲中P 质点从t ＝0时刻开始的振动图象，如此这列波( )．A ．从左向右传播B ．波的频率为2 HzC ．波速为4 m/sD ．P 质点和D 质点在振动过程中同一时刻位移总一样(2)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针的位置和圆弧状玻璃砖的轮廓如下列图(O为两圆弧圆心；图6－13－10中已画出经P1、P2点的入射光线)．①在图上补画出所需的光路图．②为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角．③用所测物理量计算折射率的公式是n＝________.④为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量________．(选填“小一些〞“无所谓〞或“大一些〞)难点1、光的干预、衍射、电磁波与机械振动、机械波的组合1.双缝干预．①形成明、暗相间的间距相等的条纹．②相邻条纹间距Δx ＝L dλ.2．光的衍射：①产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与光的波长差不多或比光的波长小． ②形成明、暗相间的间距不相等的条纹．【例1】(1)以下说法中正确的答案是( )．A ．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干预B ．对于同一障碍物，波长越大的光波，越容易绕过去C ．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干预现象D ．用光导纤维传播信号是光的全反射的应用(2)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．某超声波频率为1.0×105Hz ，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图6－13－11所示．①从该时刻开始计时，画出x ＝7.5×10－3m 处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)． ②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s ，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．【变式探究】(1)如下说法中正确的答案是( )．A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变C．狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化(2)图6－13－12实线是简谐横波在t1＝0时刻的波形图象，虚线是t2＝0.2 s时刻的波形图象，试回答：假设波沿x轴正方向传播，如此它的最大周期为________s；假设波的传播速度为55 m/s，如此波的传播方向是沿x轴的________方向(选填“正〞或“负〞)．(3)一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为________，光在真空中传播的速度为c＝3×108 m/s，这束光在此介质中传播的速度为______m/s.【变式探究】(1)关于6－13－13如下四图，以下说法正确的答案是( )．A．甲图可能是单色光线形成的双缝干预图样B．在乙漫画中，由于光的折射，鱼的实际位置比人看到的要深一些C．丙图为一束含有红光、紫光的复色光c，沿半径方向射入半圆形玻璃砖，由圆心O点射出，分为a、b两束光，如此用同一装置做双缝干预实验时，用a光要比用b光条纹间距更大D．丁图是光从玻璃射入空气时的光路图，其入射角是60°(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图象如图6－13－14甲所示，波此时恰好传播到M点．图乙是质点N(x＝3 m)的振动图象，如此①Q点(x＝10 m)开始振动时，振动方向如何？简单说明理由．②从t＝0开始，经过多长时间，Q点第一次到达波峰？1．(1)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图6－13－15甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x1＝1.5 m和x2＝4.5 m．P点的振动图象如图乙所示．在如下四幅图中，质点Q的振动图象可能是( )．(2)用氦氖激光器进展双缝干预实验，所用双缝间的距离d ＝0.1 mm ，双缝到屏的距离l ＝6.0 m ，测得屏上干预条纹中相邻明条纹的间距是3.8 cm ，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假设把整个干预装置放入折射率为43的水中，这时屏上的明条纹间距是多少？ 2．(1)如图6－13－16所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s ，如下说法中正确的答案是( )．A ．图示时刻质点b 的加速度正在减小B ．从图示时刻开始，经过0.01 s ，质点a 通过的路程为20 cmC ．假设此波遇到另一列波并发生稳定的干预现象，如此另一列波的频率为50 HzD ．假设该波传播中遇到宽约4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象(2)某种透明物质制成的直角三棱镜ABC ，折射率为n ，角A 等于30°.一细束光线在纸面内从O 点射入棱镜，如图6－13－17所示，当入射角为α时，发现刚好无光线从AC 面射出，光线垂直于BC 面射出．求：①透明物质的折射率n .②光线的入射角α.(结果可以用α的三角函数表示)设该透明物质的临界角为C ，由几何关系可知C ＝θ1＝θ2＝60°，sin C ＝1n ，解得n ＝2333．(1)图6－13－182013年6月11日17时38分“神舟十号〞顺利升空．“神舟十号〞的完美升空离不开雷达站，地面上科研人员利用雷达发射的电磁波对“神舟十号〞发出指令，进展地面控制．结合自己所学的知识，判断如下说法不正确的答案是________．A．雷达所用的无线电波的波长比短波更短B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C．雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端D．根据光速不变原理：“神舟十号〞接收到的雷达站发射的电磁波的速度仍是光速(2)如图6－13－19所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、…为绳子上的等间隔的点，点间间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，假设A点刚开始向上振动，经0.1秒第一次达到最大位移处，C点恰好开始振动，如此绳中形成的向右传播的横波速度为________m/s，从A点开始振动计时，经________s的时间J点第一次向下达到最大位移．如图6－13－20所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC.求：①介质对此单色光的折射率n；②假设光在真空的传播速度为c，如此光在此介质中的传播速度为多少，折射光线在AC面上能否发生全反射．4．(1)如下有关光现象的说法正确的答案是________．A．在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由紫光改为红光，如此条纹间距一定变大B．以一样入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C．光在任何惯性参考系中的速度都一样是相对论原理之一D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度(2)如图6－13－21，实线是一列简谐横波在t＝0时的波形图，经过Δt＝0.5 s的波形图如图6－13－21中虚线所示，0<Δt<T，T为质点振动的周期，t＝0时，x＝2 m处的质点A正向y 轴正方向振动，如此这列波的传播速度为________m/s，从t＝0.5 s时刻开始计时，x＝1 m处质点的振动方程为________________________________________________________________________．(3)如图6－13－22，一横截面为扇形的玻璃砖，半径为R，∠ABC＝135°，一束平行光照射到BC 面上，方向与BA平行，玻璃对光的折射率为2，求光能从圆弧面上射出局部的弧长．πR5．(1)两束平行的光斜射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图6－13－23所示，如此关于这两束光的说法中正确的答案是________．A．A光的折射率比B光的折射率小B．A光在水中的传播速度比B光在水中的传播速度小C．从玻璃砖下外表射出的两束光可能不平行D．假设分别把这两束光用同一装置做双缝干预实验，如此A光在光屏上形成的条纹间距较小E．增大A光在上界面的入射角，如此进入玻璃砖的光线在下界面可能发生全反射(2)如图6－13－24所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.05 s.①求此列波的传播方向和波速；②假设b质点的平衡位置为x＝1.5 m，求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以与b质点在这段时间内经过的路程．6．(1)如下说法正确的答案是( )．A．弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C．当水波通过障碍物时，假设障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小时，将发生明显的衍射现象D．用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干预实验，假设A光的条纹间距比B光的大，如此说明A光波长大于B光波长E．赫兹建立了经典电磁场理论，并证实了电磁波的存在(2)如图6－13－25所示，MN为半圆形玻璃砖的对称轴．O为玻璃砖圆心，某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针P1、P2，在MN上插大头针P3，从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像，确定了的P3位置如下列图，他测得玻璃砖直径D＝8 cm，P1、P2连线与MN之间的距离d1＝2 cm，P3到O的距离d2＝6.92 cm.取3＝1.73.求该玻璃砖的折射率．7.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t=0的图象如下列图，经过Δt=1.2 s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形。
2014年高考物理(高考真题 模拟新题)分类汇编：G单元 机械振动和机械波
G 单元 机械振动和机械波机械振动17．[2018·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 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s17．C [解析] 本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计时，游船的振动方程x ＝20sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t cm ，游客要舒服地登船需满足的条件Δx ＝20－x≤10，解得0.25 s≤t≤1.25 s，故游客能舒服地登船的时间Δt ＝1.0 s ，选项C 正确．5． [2018·四川卷] 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 D5．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T 4，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． 3．（2018·上海13校联考）一个做简谐振动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 2，那么t 1与t 2的大小关系是( )A ．t 1＝t 2B ．t 1＜t 2C ．t 1＞t 2D ．无法判断3．B [解析] 振子从平衡位置到最大位移处，速度减小，振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处的平均速度大于从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处的平均速度，由t ＝x v可知，t 1＜t 2，选项B 正确． 9. （2018·贵州六校联考）如图X278所示，质量M ＝0.5 kg 的框架B 放在水平地面上．劲度系数k ＝100 N/m 的轻弹簧竖直放在框架B 中，轻弹簧的上端和质量m ＝0.2 kg 的物体C 连在一起，轻弹簧的下端连在框架B 的底部，物体C 在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C 竖直向下缓慢压下距离x ＝0.03 m 后释放，物体C 就在框架B 中沿竖直方向做简谐运动．在运动的过程中，框架B 始终不离开地面，物体C 始终不碰撞框架B 的顶部，已知重力加速度g 取10 m/s 2.求当物体C 运动到最低点时，物体C 的加速度和此时物体B 对地面的压力．图X2789．15 m/s 210 N[解析] 物体C 在轻弹簧上静止时，设弹簧的压缩量为x 0，对物体C 有mg ＝kx 0解得x 0＝0.02 m当将物体C 从静止压下距离x 后释放，物体C 就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动，振幅A ＝x ＝0.03 m.当物体C 运动到最低点时，对物体C 有k(x ＋x 0)－mg ＝ma解得a ＝15 m/s 2.当物体C 运动到最低点时，设地面对框架B 的支持力为F ，对框架B 有F ＝Mg ＋k(x ＋x 0)解得F ＝10 N所以框架B 对地面的压力为10 N.机械波14．[2018·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14．B [解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A错误；传播速度由介质决定，选项B正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D错误．5． [2018·四川卷] 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 D5．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．18．[2018·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18．AD [解析]本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A正确；波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C错误，D正确．图X2712．（2018·北京通州期末）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图X271所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，质点P的速度和加速度的大小变化情况是( ) A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小2．A [解析] 沿x轴正方向传播的简谐横波，质点P向上振动，速度变小，加速度变大，选项A 正确．图X2778．（2018·江西九校联合）如图X277所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是( )A．该时刻位于O处的质点正处于平衡位置B．P、N两处的质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E．O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A8. BDE [解析] 该时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，非平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，二者运动的步调始终相反，合位移为0，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项E正确.实验：用单摆测定重力加速度机械振动与机械波综合5．[2018·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5．D [解析] 本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v＝fλ得该波的波长为2 m．可知，当S经过平衡位置向负方向运动时，距离S为1.75个波长的P点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S为1.5个波长的Q点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D正确．34．[物理——选修3－4][2018·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34．ACE [解析] 本题考查了机械振动与机械波．v＝λT＝24m/s＝0.5 m/s，A正确．x＝1.5 m处的质点在t＝2 s时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B错误；0～2 s是半个周期，P点运动的路程为2×4 cm＝8 cm，C正确，D错误；7 s是此时刻再经过5 s，即114T，这时P点刚好回到平衡位置，E正确．17．[2018·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 D17．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．17．[2018·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17．D 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．10．（2018·吉林九校摸底）如图X279甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时二者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度均为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图像如图乙所示．求：(1)距A点1 m处的质点在t＝0到t＝22 s内所经过的路程；(2)在t＝0到t＝16 s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到的波峰的个数．乙图X27910．(1)128 cm (2)6个[解析] (1) 距A点1 m处的质点随 A点振动经过的路程s1＝2×4 cm＝8 cm从B发出的波在22 s内传播的距离x＝vt＝22 m故从B发出的波可以传播到距A点1 m处的质点，且该质点又振动了1.5个周期，故此质点又振动的路程为s2＝6×20 cm＝120 cm总路程s＝s1＋s2＝128 cm.(2)16 s内两列波相对运动的长度Δl＝l A＋l B－d＝2vt－d＝12 m从A 发出的波的宽度a ＝λA 2＝v T A 2＝0.2 m 从B 发出的波的波长λB ＝vT B ＝2 m n ＝Δl λB＝6 即从A 发出的波经过了6个波峰．。
2014年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题精编(一)物理试题Word版含详解
高考模拟试题精编(一)【说明】 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分．1．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( )A ．安培首先提出了磁场对运动电荷的作用力公式B ．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应C ．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律D ．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律 2.如图所示，两个等量异种点电荷对称地放在一无限大平面的两侧(两点电荷未画出)，O 点是两点电荷连线与平面的交点，也是连线的中点．在平面内以O 点为圆心画两个同心圆，两圆上分别有a 、b 、c 、d 四个点，则以下说法错误的是( ) A ．a 、c 两点电场强度大小相等 B ．c 、d 两点电场强度一定相等C．a、b两点电势一定相等D．a、d两点电势一定相等3．a、b两车在同一直线上做匀加速直线运动，v－t图象如图所示，在15 s末两车在途中相遇，由图象可知()A．a车的速度变化比b车慢B．出发前a车在b车之前75 m处C．出发前b车在a车之前150 m处D．相遇前a、b两车的最远距离为150 m4．2012年6月，“神九”飞天，“蛟龙”探海，实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”这个充满浪漫主义气概的梦想．处于340 km高空的“神九”和处于7 000 m深海的“蛟龙”的向心加速度分别为a1和a2，转动的角速度分别为ω1和ω2，下列说法中正确的是()A．因为“神九”离地心的距离较大，根据ω＝vr得：ω1<ω2B．根据ω＝2πT可知，ω与圆周运动的半径r无关，所以ω1＝ω2C．因为“神九”离地心的距离较大，根据a＝GMr2得：a1<a2D．因为“神九”离地心距离较大且角速度也较“蛟龙”大，根据a＝ω2r得：a1>a25．甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′.下列说法中正确的是()A．甲做的可能是直线运动，乙做的可能是圆周运动B．甲和乙可能都做圆周运动C．甲和乙受到的合力都可能是恒力D．甲受到的合力可能是恒力，乙受到的合力不可能是恒力6.如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)．由此可求出()A．物块的质量B．斜面的倾角C．物块与斜面间的最大静摩擦力D．物块对斜面的正压力7.导体A、B、C的伏安特性曲线分别是图线1、2、3，其中导体C为一非线性电阻．当它们串联后接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是()A．此时流过三导体的电流均为1 AB．R1∶R2∶R3＝1∶3∶2C．若将三导体串联后接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变D．若将三导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3＝3∶2∶18.自耦变压器的输入端接在内阻为r的交流电源上，输出端接阻值为R的负载．如果要求负载R上消耗的电功率最大，变压器原、副线圈的匝数比应为(变压器为理想变压器，输入端的电动势恒定)()A ．小于rR B ．等于r R C ．等于Rr D ．大于R r9.如图所示，两个质量均为m 的完全相同的小球A 和B 用轻杆连接，由静止从曲面上释放至滑到水平面的过程中，不计一切摩擦，则杆对A 球做的功为( ) A.12mgh B ．－12mgh C ．mgh D ．－mgh 10.如图所示，质量为M 的足够长金属导轨abcd 放在光滑的绝缘水平面上．一电阻为r ，质量为m 的导体棒PQ 放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc 构成矩形．棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱．导轨bc 段电阻为R ，长为L ，其他部分电阻不计．以ef 为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为B .在t ＝0时，一水平向左的拉力F 垂直作用在导轨的bc 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a .则( ) A ．F 与t 成正比 B ．F 与t 2成正比C ．当t 达到一定值时，QP 刚好对轨道无压力D ．若F ＝0，PQbc 静止，ef 左侧磁场均匀减小，当ΔBΔt 达到一定值时，QP 刚好对轨道无压力 答题栏第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题：本题共5小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．11.(5分)现用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”．小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来．速度传感器安装在距离L＝48.0 cm的长木板的A、B两点．(1)实验主要步骤如下：A．将拉力传感器固定在小车上；B．平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动；C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与轻质小盘(盘中放置砝码)相连；D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v A、v B；E．改变小盘中砝码的数量，重复D的操作．由以上实验可得出加速度的表达式a＝________.(2)现已得出理论上的a－F图线，某同学又用描点法根据实验所得数据，在坐标纸上作出了由实验测得的a－F图线．对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线，，偏差的主要原因是___________________________．12．(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图．A．电压表V(15 V,10 kΩ)B．电流表G(量程3.0 mA，内阻R g为10 Ω)C．电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω)D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)F．定值电阻R3＝990 ΩG．开关S和导线若干(1)该同学没有选用电压表是因为________；(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联，实际上是进行了电表的改装，则他改装的电压表对应的量程是________V；(3)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号)；(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E＝________V(保留3位有效数字)，干电池的内阻r＝________Ω(保留2位有效数字).13．(13分)如图所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合．线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R.现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场(此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行)，线框中产生的焦耳热与导体线框abcd以ab为轴匀速顺时针(cd向上)转动90°过程中线框中产生的焦耳热相同．求线框匀速转动的角速度．14.(14分)如图所示，传送带A、B间距离L＝5 m且在同一水平面内，两个轮子半径均为r ＝0.2 m，半径R＝0.4 m的固定竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点，C点是圆轨道的最高点．当传送带静止不动时，质量m＝1 kg的小煤块在A点以初速度v0＝215 m/s开始运动，刚好能运动到C点．重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)当传送带的轮子以ω＝10 rad/s的角速度匀速转动时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，求小煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上划过痕迹的长度．(2)当传送带的轮子匀速转动的角速度在什么范围内时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，小煤块运动到C点时对圆轨道的压力最大，最大压力F C是多大．15.(18分)如图所示，电源电动势为E0(未知)，内阻不计，滑动变阻器的滑片P处于R的中点．一质量为m，带电荷量为q的粒子(重力不计)从加速电场AK中的s1点由静止经加速电场加速后，沿s1s2方向从边长为L的正方形场区的中间进入有界均匀场区．当场区内只加竖直向上的匀强电场(电场强度为E)时，带电粒子恰从b点射出场区．(1)求加速电源的电动势E0.(2)若滑动变阻器的滑片位置不变，场区内只加垂直纸面向里大小为B的匀强磁场，带电粒子仍从b点射出，则带电粒子的比荷qm为多大？(3)若使带电粒子进入场区后不改变方向，需在场区内同时加匀强电场和匀强磁场，求所加复合场的电场强度E1与磁感应强度B1之比．附加题：本题共3小题，每小题15分．分别考查3－3、3－4、3－5模块．请考生根据本省考试情况选择相应题目作答，其分值不计入总分．1．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________．A．物体是由大量分子组成的，分子间的引力和斥力同时随分子间距离的增大而减小B．悬浮在水中的花粉颗粒运动不是水分子的运动，而是花粉分子的运动C．物体的机械能可以为零，而内能不可以为零D．第二类永动机违反能量守恒定律E．一定质量的理想气体压强不变，温度升高时吸收的热量一定大于内能的增加量(2)(5分)已知家用煤气的主要成分是一氧化碳，其密度小于空气的密度，且空气在常温下的密度为1.29 kg/m3，如果家庭出现了煤气泄漏，当煤气的质量达到空气总质量的6%时可发生爆炸．若某家庭密闭的厨房中煤气发生泄漏，且泄漏的速度是10 g/min，则煤气可发生爆炸时煤气已经泄漏了________h；若爆炸时厨房的温度迅速上升到1 500℃，则此时厨房内的气体压强为________Pa.(假设厨房的空间体积为30 m 3，大气压强为105 Pa ，厨房温度为27℃，忽略煤气泄漏及爆炸反应对厨房内空气分子数的影响) (3)(5分)如图所示，光滑水平地面上放有一质量为m 的导热气缸，用活塞封闭了一部分气体．活塞质量为m2，截面积为S ，可无摩擦滑动，气缸静止时与缸底距离为L 0.现用水平恒力F 向右推气缸，最后气缸与活塞达到相对静止状态．已知大气压强为p 0.求：①稳定时封闭气体的压强； ②稳定时活塞与气缸底部的距离． 2．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上体积最大、能量最高的加速器，是一种将粒子加速对撞的高能物理设备．该设备能把数以万计的粒子加速到相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏．则下列说法中错误的是________．A ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度不能达到光速B ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度能够达到光速C ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度能够超过光速D ．粒子高速运动时的质量大于静止时的质量E ．粒子高速运动时的质量小于静止时的质量(2)(5分)一简谐横波以2 m/s 的波速沿x 轴正方向传播．已知t ＝0时的波形如图所示，则该波的周期为________，t ＝0时刻x ＝0处的质点运动方向为________，x ＝0处的质点在最短时间t ＝________s 时速度值最大．(3)(5分)为了研究光通过折射率n ＝1.6的球形玻璃的偏折现象，让一细束光线射入玻璃球，玻璃球的半径R＝10 mm，球心O到入射光线的垂直距离d＝8 mm.(sin 53°＝0.8)①在图上画出该束光线射入玻璃球后，第一次从玻璃球中射出的光路图．②求这束光线从射入玻璃球到第一次射出玻璃球，光线偏转的角度．3．[物理——选修3－5](15分)(1)(5分)关于近代物理内容的若干叙述正确的是________．A．自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代B．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损C．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小E．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大(2)(5分)核能发电已经成为人类开发和利用新能源的重要途径，某舰艇想依靠所携带的10.9 kg铀丸，利用其放射性衰变释放的能量发电．已知铀丸(23892U)衰变后成为23490Th，则衰变方程为________；若分别用m1、m2、m3表示衰变过程中23892U 核、23490Th核和放出的粒子的质量，则衰变过程中释放出的核能可以表示为________．(3)(5分)如图所示，质量为m1＝60 kg的滑块在光滑水平面上以速度v1＝0.5 m/s 向右运动，质量为m2＝40 kg的滑块(包括小孩)在光滑水平面上以速度v2＝3 m/s 向左运动，为了避免两滑块再次相碰，在两滑块靠近的瞬间，m2上的小孩用力将m1推开．求小孩对m1做功的范围．(滑块m2与右边竖直墙壁碰撞时无机械能损失，小孩与滑块不发生相对滑动，光滑水平面无限长)高考模拟试题精编(一)参考答案1．D 洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，A 错．奥斯特发现了电流的磁效应，B 错．法拉第发现了电磁感应现象，C 错．库仑利用扭秤发现了电荷之间的相互作用规律，D 正确．2．A 因为两个等量异种点电荷对称地放在大平面的两侧，电场线应该垂直平面，且该平面应该是一个等势面，所以C 、D 说法是正确的，根据电场线的分布情况，说法A 错、B 正确，故选A.3．AD 由v －t 图象可知，两车的加速度分别为a a ＝1510 m/s 2＝1.5 m/s 2，a b ＝3015m/s 2＝2 m/s 2，车的加速度是表示车的速度变化快慢的物理量，A 对；相遇时，x a ＝12×10×15 m ＝75 m ，x b ＝12×15×30 m ＝225 m ，x a ＋Δx ＝x b ，所以a 车在b 车前Δx ＝x b －x a ＝150 m ，B 、C 错误；由图象可知，两车位移差随时间的增加而增大，且它们在15 s 时相遇，即意味着它们的距离从150 m 一直减小到0，所以D 正确．4．D 根据ω＝v r 可知，做圆周运动的角速度不仅与r 有关，还与线速度v 有关，所以A 、B 均错；因为“蛟龙”属于天体自转问题，它转动的角速度与地球同步卫星相同，“神九”与同步卫星相比，根据G Mm r 2＝mω2r 得“神九”的角速度较大，即“神九”的角速度大于“蛟龙”随地球自转的角速度，根据a ＝ω2r 得C 错、D 正确．5．BD 甲、乙两物体速度的方向在改变，不可能做直线运动，则A 错；从速度变化量的方向看，甲的方向一定，乙的发生了变化，甲的合力可能是恒力，也可能是变力，而乙的合力不可能是恒力，则C 错误；B 、D 正确．6．C 物块在斜面上处于静止状态，先对物块进行受力分析，确定其运动趋势，列平衡方程可得F f max .物块受与斜面平行的外力F 作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F 的变化而变化．设斜面倾角为θ，由平衡条件F 1－mg sin θ－F f max ＝0，F 2－mg sin θ＋F f max ＝0，解得F f max ＝F 1－F 22，故选项C 正确．7．AB 由题给的伏安特性曲线可知，当三导体串联接在电压恒为6 V 的直流电源的两端时，作平行U 轴的直线使三导体两端的总电压为6 V ，R 1、R 2、R 3两端的电压分别为1 V 、3 V 、2V ，此直线恰好过I 轴的1 A 处，可知A 、B 正确；同样可判断C 错误；若将三导体并联后接在3 V 的直流电源上，过U 轴3 V 作平行I 轴的竖直线可知，通过三导体的电流分别约为3 A 、1 A 和2.2 A ，可知D 错．8．B 设变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，输入端的电动势为E ，电流分别为I 1、I 2，电压分别为U 1、U 2，则：U 1＝E －I 1r ，电阻R 消耗的电功率P ＝U 2I 2＝U 1I 1，即P ＝(E －I 1r )I 1＝－I 21r ＋EI 1，可见当I 1＝E 2r 时，P 有最大值P max ＝E 24r，此时U 1＝E －I 1r ＝E －E 2r r ＝E 2，则U 2＝n 2n 1U 1＝n 2n 1E 2，I 2＝U 2R ＝n 2n 1E 2R ，又因I 1I 2＝n 2n 1，联立以上各式得：n 1n 2＝r R ，故A 、C 、D 错，B 对．9．B 由初、末状态看出，A 、B 的机械能：E A 初－E B 初＝mgh ①，E A 末－E B 末＝0②，由①②得：(E A 初－E A 末)＋(E B 末－E B 初)＝mgh ，即ΔE A 减＋ΔE B 增＝mgh ③，由A 、B 系统机械能守恒可知ΔE A 减＝ΔE B 增④，联立③④得：ΔE A 减＝12mgh ，根据功能关系得，杆对A 球做的功为－12mgh ，则A 、C 、D 错，B 对．10．C bc 切割磁感线运动时产生的感应电动势为E ＝BL v ，感应电流I ＝E R ＋r ，由于bc 做初速度为0的匀加速运动，所以v ＝at ，bc 受到的安培力F A ＝BIL ，对于金属导轨abcd ，根据牛顿第二定律得：F －F A ＝Ma ，联立上面各式得：F ＝Ma＋B2L2aR＋rt，所以A、B均错；当bc向左运动时，根据楞次定律，QP的电流方向由Q→P，根据左手定则可知，C正确；若F＝0，PQbc静止，当ef左侧磁场均匀减小时，QP的电流方向由P→Q，根据左手定则可知，D错．11．解析：(1)小车从A到B做匀加速直线运动，由运动学公式2aL＝v2B－v2A，得加速度a＝v2B－v2A 2L.(2)实验所得图线为直线，但不过原点，当F有一定数值时，小车加速度仍为零，说明没有完全平衡摩擦力，也可能拉力传感器读数存在误差，即读数偏大．答案：(1)v2B－v2A2L(3分)(2)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大(2分)12．解析：(1)因为电压表量程远大于干电池的电动势；(2)改装电压表的量程等于电流表G的满偏电流与电流表G所在支路总电阻的乘积，即U V＝I g(R3＋R g)＝3.0×10－3×(990＋10)V＝3.0 V；(3)为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择R1比较合适；(4)由于R3支路电阻远大于滑动变阻器R1所在支路电阻，所以干路电流近似等于I2，闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可变形为：E＝I1(R3＋R g)＋I2r，即I1＝ER3＋R g－rR3＋R gI2，由图象知直线与纵轴的截距为ER3＋R g＝1.48mA，解得E＝1.48 V，直线斜率的绝对值为rR3＋R g＝(1.48－1.06)×10－30.5，解得r＝0.84 Ω.答案：(1)电压表量程太大(2分)(2)3(2分) (3)D(2分)(4)1.48(2分)0.84(2分) 13．解：线框被拉出磁场的过程中：产生的感应电流I＝BL2vR(2分)需要的时间t ＝L 1v (1分)所以产生的焦耳热Q ＝I 2Rt ＝B 2L 1L 22v R ①(2分)线框转动90°过程中：产生感应电流的最大值I max ＝BL 1L 2ωR (2分)有效值I ′＝BL 1L 2ω2R (1分) 需要的时间t ′＝π2ω(1分)所以产生的焦耳热Q ＝I ′2Rt ′＝πBL 21L 22ω4R ②(2分) 联立①②得：ω＝4v πL 1(2分) 14．解：(1)当传送带静止不动时，小煤块刚好能运动到C 点，则在C 点，根据牛顿第二定律得：mg ＝m v 2C R ①(1分)小煤块从A →C 过程中，由动能定理得：－μmgL －2mgR ＝12m v 2C －12m v 20 ②(1分)联立①②得μ＝0.4(1分)当传送带的轮子以ω＝10 rad/s 的角速度匀速转动时，传送带的线速度v ＝ωr ＝2 m/s(1分)由v 22μg ＝0.5 m<L ，得小煤块在传送带上加速的时间t ＝v μg ＝0.5 s(1分)小煤块与传送带的相对位移为l ＝v t －v 2t ＝0.5 m ，即划过痕迹的长度为0.5 m(2分)(2)当小煤块在传送带上一直加速时，小煤块到达B 点的速度最大，在C 点对圆轨道的压力最大．设小煤块到达B 点的最大速度为v B ，则：μmgL ＝12m v 2B (1分)解得v B ＝210 m/s(1分)传送带的线速度v ≥210 m/s ，即传送带的角速度ω≥1010 rad/s 时，小煤块在C 点对圆轨道的压力最大(1分)小煤块从B →C ，由机械能守恒定律得：2mgR ＝12m v 2B －12m v 2C max ③(1分)小煤块此时在C 点，由牛顿第二定律得：F max ＋mg ＝m v 2C max R ④(1分)联立③④得F max ＝50 N(1分)根据牛顿第三定律得，对圆轨道最大压力F C ＝F max ＝50 N(1分)15．解：(1)设带电粒子加速后的速度大小为v 0，则在加速电场中，由动能定理得：Uq ＝12m v 20 ①(2分)在偏转电场中做类平抛运动：L ＝v 0t ②(1分)L 2＝12Eq m t 2 ③(1分)联立解得：U ＝EL 2 ④(1分)由闭合电路欧姆定律得：E 0＝2U ＝EL (2分)(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R ，如图，由几何关系得：R 2＝L 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫R －L 22 ⑤(2分) 由向心力为洛伦兹力得：Bq v 0＝m v 20R ⑥(2分)联立解得：q m ＝16E 25B 2L ⑦(2分)(3)带电粒子在复合场中做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡：q v 0B 1＝qE 1 ⑧(3分)联立解得：E 1B 1＝4E 5B (2分) 附加题1．(1)解析：根据分子动理论，A 对；布朗运动不是分子的运动，B 错；物体的内能是物体的所有分子动能与分子势能的总和，由于分子动能不可能为零，所以物体内能不可以为零，C 对；第二类永动机违反热力学第二定律，不违反能量守恒定律，D 错；由pV T ＝C 得，气体压强不变温度升高时体积V 变大，气体对外做功，W <0，根据热力学第一定律Q ＋W ＝ΔU 得E 正确．答案：ACE(5分)(2)解析：由题意可知煤气可发生爆炸时的质量m ＝6%ρV ＝2.322 kg ，则煤气泄漏的时间t ＝m 10 g/min 232.2 min ＝3.87 h ．把空气近似看做理想气体，则由题意可知在爆炸瞬间可看做是体积不变的过程，则由查理定律可得p 1T 1＝p 2T 2，所以爆炸瞬间产生的气体压强为p 2＝p 1T 2T 1＝6×105Pa. 答案：3.87(2分) 6×105(3分)(3)解：①对整体：F ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m ＋m 2a (1分)对活塞：(p －p 0)S ＝m 2a (1分)联立可得：p ＝p 0＋F 3S (1分)②根据玻意耳定律得：p 0L 0＝pL (1分)所以L ＝p 0p 0＋F 3SL 0(1分)2．(1)解析：根据公式u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2可知粒子的速度u 不可能等于或大于光速，所以A 正确，B 、C 错误；根据公式m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2可知高速运动的粒子的质量m 大于静止时的质量m 0，故D 正确、E 错误．答案：BCE(5分)(2)解析：由图可知，该波的波长λ＝4 m ，所以该波的周期T ＝λv ＝2 s ；根据波的传播方向与质点振动方向的关系得t ＝0时刻x ＝0处的质点运动方向为y 轴负方向；根据波的传播方向和t ＝0时刻的波的图象及y ＝A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t ＋φ0可得，x ＝0处的质点的φ0＝5π6，x ＝0处的质点运动到平衡位置时速度值最大，所以最短时间t＝16 s.答案：2 s(1分) y轴负方向(2分) 16(2分)(3)解：①如图所示(1分)②由几何关系得sin θ1＝d R ＝0.8(1分)即θ1＝53°(1分)由折射定律得sin θ1＝n sin θ2解得θ2＝30°(1分)则φ＝2(θ1－θ2)＝46°(1分)3．(1)解析：根据原子核衰变的半衰期规律及其应用可知A 对；重核的裂变过程中有质量亏损，B 错；原子核的比结合能越大越稳定，C 对；核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，线速度增大，动能增大，总能量减小，部分转化为光子的能量，D 对；根据光电效应规律，从金属表面逸出的光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，E 错．答案：ACD(5分)(2)解析：根据衰变过程中质量数和电荷数守恒可知，放出的粒子应为α粒子，衰变方程为238 92U →234 92Th ＋42He.由爱因斯坦的质能方程可知，释放出的核能为(m 1－m 2－m 3)c 2.答案：238 92U →234 90Th ＋42He(2分)(m 1－m 2－m 3)c 2(3分)(3)解：小孩用力将m 1推开的过程中，m 1、m 2组成的系统动量守恒，得： m 2v 2－m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′(1分)其中v 2′＝±v 1′是避免两滑块再次相碰的临界条件，即v 2′＝m 2v 2－m 1v 1m 2±m 1(1分) 代入数据解得v 11′＝0.9 m/s ，v 12′＝4.5 m/s(1分)所以小孩对m 1做功的最小值是W min ＝12m 1(v ′211－v 21)＝16.8 J(1分)小孩对m 1做功的最大值是W max ＝12m 1(v ′212－v 21)＝600 J(1分)。
【2014备考】2013高考物理真题+模拟新题分类汇编—G单元 机械振动和机械波(含解析)
G 单元 机械振动和机械波G1 机械振动24．B4G1 [2013·安徽卷] 如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m 的物块．压缩弹簧使其长度为34L 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量；(4)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24．[解析] (1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为ΔL ，有mgsin α－k ΔL ＝0， 解得ΔL ＝mgsin αk，此时弹簧的长度为L ＋mgsin αk.(2)当物块的位移为x 时，弹簧伸长量为x ＋ΔL ，物块所受合力为F 合＝mgsin α－k(x ＋ΔL)， 联立以上各式可得F 合＝－kx ， 可知物块做简谐运动；(3)物块做简谐运动的振幅为A ＝L 4＋mgsin αk ，由对称性可知，最大伸长量为L 4＋2mgsin αk.(4)设物块位移x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向f ＋F N1sin α－Fcos α＝0， 竖直方向F N2－Mg －F N1cos α－Fsin α＝0， 又F ＝k(x ＋ΔL)，F N1＝mgcos α，联立可得f ＝kxcos α，F N2＝Mg ＋mg ＋kxsin α 为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有 |f|≤μF N2，所以μ≥|f|F N2＝k|x|cos αMg ＋mg ＋kxsin α，当x ＝－A 时，上式右端达到最大值，于是有 μ≥（kL ＋4mgsin α）cos α4Mg ＋4mgcos 2α－kLsin α.G2 机械波15．G2[2013·北京卷] 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A ．这列波的振幅为4 cmB ．这列波的周期为1 sC ．此时x ＝4 m 处质点沿y 轴负方向运动D ．此时x ＝4 m 处质点的加速度为015．D [解析] 由图像可知，这列波的振幅为2 cm ，A 项错误．波长λ＝8 m ，故周期T ＝λv ＝84s ＝2 s ，B 项错误．波向右传播，左边的质点带动右边的质点振动，故x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向运动，C 项错误．此时x ＝4 m 处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D 项正确．11．【选修3－4】G2[2013·重庆卷] (1)(6分)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m ，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( )A ．4 m 、6 m 和8 mB ．6 m 、8 m 和12 mC ．4 m 、6 m 和12 mD ．4 m 、8 m 和12 m(1)C [解析] 本题主要考查对波的图像的识别和波长的理解．如图可知，满足题意的两点可能有以下情况：①O 点和A 点：此时λ＝2OA ＝2×6 m ＝12 m. ②O 点和B 点：此时λ＝OB ＝6 m.③A 点和D 点：此时λ＝23AD ＝23×6 m ＝4 m.故选项C 正确．11．[2013·重庆卷] (2)(6分)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射角i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．11．(2)[解析] 本题主要考查光的折射率的计算．如图可知，玻璃的折射率n ＝sinisinr.由于出射光线O′B 与AO 平行，所以∠r ＝∠AOO ′；而∠i 是△AOO ′的一个外角，由三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有：∠i ＝∠α＋∠AOO ′＝∠α＋∠r ，即：∠r ＝∠i －∠α.所以玻璃的折射率n ＝sinisin （i －α）.16．G2[2013·福建卷] 如图，t ＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是()16．C[解析] 由λ＝vT可知，波在一个周期内传播的路程为一个波长，由于t＝0.6 s＝1.5T，所以波向左、向右传播的距离均为1.5λ，即波向右传播到(1.5λ，0)，向左传播到(－1.5λ，0)．由于波中任何质点的起振方向都相同，故此时(－1.5λ，0)、(1.5λ，0)两质点都应从平衡位置开始向上振动，由“上下坡”法可知C正确．G3实验：用单摆测定重力加速度G4机械振动与机械波综合21．G4[2013·全国卷] 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．两个扬声器连续发出波长为5 m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m，在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为() A．2B．4C．6 D．821．B[解析] 根据波的叠加规律，波程差为波长整数倍的点振动加强，波程差为半波长奇数倍的点振动减弱，因此，相邻的振动加强点(或振动减弱点)的波程差相差一个波长，向某一端点行进10 m时，该点距两个端点的波程差为(25＋10)m－(25－10)m＝20 m，为波长的4倍，这样听到由强变弱的次数总共为4次，选项B正确．34．[物理——选修3－4](15分)G4[2013·新课标全国卷Ⅰ](1)(6分)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m 和6 m．一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是________ .(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处B．在t＝5 s时刻质点c恰好到达最高点C．质点b开始振动后，其振动周期为4 sD．在4 s<t<6 s的时间间隔内质点c向上运动E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动34．(1)ACD[解析] 6 s内质点传播的距离x＝vt＝12 m，波恰好传到d点，A正确；由题意知，34T＝3 s，周期T＝4 s，C正确；t＝3 s时刻，质点c刚开始向下振动，t＝5 s时刻，c刚好振动了2 s，刚好到达平衡位置，B 错误；4～6 s时段内质点c从最低点向最高点运动，D正确；b、d两点相距10 m，而波长λ＝vT＝8 m，不是半波长奇数倍，b、d两点不是振动的反相点，E错误．34．G4[2013·新课标全国卷Ⅰ] (2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(ⅰ)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(ⅱ)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．34．(2)[解析](ⅰ)设光线在端面AB上C点(见下图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin i＝nsin r①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin θ＝1③由几何关系得α＋r＝90°④由①②③④式得sin i≤n2－1⑤(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为v＝cn⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z＝vsin α⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T＝Lv z⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得T max＝Ln2 c⑨5．G4[2013·四川卷] 图1是一列简谐横波在t＝1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a 位置的晚0.5 s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于()12A．a<x<b B．b<x<cC．c<x<d D．d<x<e5．D[解析] c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，a、c间距离为半个波长，故波长沿x轴正方向传播，周期T＝1 s．由t＝1.25 s＝T＋T4，从图2中可看出，t时刻质点正由y轴上方向平衡位置运动，故D对．7．G4[2013·天津卷] 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是()7．AC [解析] 由振动图像可知，a 、b 两点的振动相位相差四分之一或四分之三周期，由波的传播规律可知，一个周期内波向前传播一个波长，所以a 、b 间的距离x ＝(n ＋14)λ或x ＝(n ＋34)λ(n＝0，1，2，3……)．由第一个表达式，当n ＝0时， λ＝36 m ；当n ＝1时， λ＝7.2 m ；当n ＝2时， λ＝4 m ，A 正确；由第二个表达式，当n ＝0时， λ＝12 m ；当n ＝1时， λ＝367 m ；当n ＝2时， λ＝3611 m ，C正确．。
2014年高三名校物理试题分类解析汇编：专题七： 机械振动和机械波 word版含解析
G单元机械振动和机械波目录G单元机械振动和机械波 (1)G1 机械振动 (1)G2 机械波 (2)G3 实验：用单摆测定重力加速度 (6)G4 机械振动与机械波综合 (8)G1 机械振动（2014·四川成都摸底）1. 做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列哪组物理量完全相同（）A回复力、加速度、速度B回复力、加速度、动能C回复力、速度、弹性势能D加速度、速度、机械能【知识点】简谐运动的回复力和能量．【答案解析】B解析：振动质点的位移是指离开位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同；过同一位置，可能离开平衡位置，也可能向平衡位置运动，故速度有两个可能的方向，不一定相同；复力F=-kx，由于x相同，故F相同；加速度a=-kxm经过同一位置时，x相同，故加速度a相同；经过同一位置，速度大小一定相等，故动能一定相同，弹性势能、机械能也相同；故ACD错误，B正确；故选：B．【思路点拨】物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律（即它的振动图象是一条正弦曲线）的振动叫简谐运动．简谐运动的频率（或周期）跟振幅没有关系，而是由本身的性质（在单摆中由初始设定的绳长）决定，所以又叫固有频率．做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，一定相同的物理量是位移、加速度和能量．本题关键是明确：（1）简谐运动的定义；（2）受力特点；（3）运动学特点．（2014·湖北武汉二中模拟）2. 如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：①写出该振子简谐运动的表达式．②在第2 s末到第3 s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？③该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？【知识点】简谐运动的振动图象．【答案解析】①x ＝5sin π2t （cm ） ②见解析 ③0 5 m 解析：①由振动图象可得：A ＝5 cm ，T ＝4 s ，φ＝0则ω＝2πT ＝π2rad/s 故该振子简谐运动的表达式为x ＝5sin π2t （cm ） ②由图可知，在t ＝2 s 时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断增大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大．当t ＝3 s 时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值．③振子经过一个周期位移为零，路程为5×4 cm＝20 cm ，前100 s 刚好经过了25个周期，所以前100 s 振子位移x ＝0，振子路程s ＝20×25 cm＝500 cm ＝5 m.【思路点拨】（1）先由图读出周期，由公式ω=T π2，得到角频率ω，读出振幅A ，则该振子简谐运动的表达式为x=Asinωt．（2）根据a=-mkx 知，位移x 最大时，加速度最大，加速度方向与位移方向相反．（3）振子在一个周期内通过的路程是4A ，求出时间100s 相对于周期的倍数，即可求得总路程，再得到总位移．G2 机械波（2014·吉林市普高二模）1. 如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－0.2 m 和x ＝1.2 m 处，两列波的速度均为v ＝0.4 m/s ，两波源的振幅均为A ＝2 cm 。
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G 单元 机械振动和机械波机械振动17．[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 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s17．C [解析] 本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计时，游船的振动方程x ＝20sin ⎝⎛⎭⎫2π3t cm ，游客要舒服地登船需满足的条件Δx ＝20－x ≤10，解得0.25s≤t ≤1.25 s ，故游客能舒服地登船的时间Δt ＝1.0 s ，选项C 正确．5． [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 D5．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T 4，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．3．（2014·上海13校联考）一个做简谐振动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 2，那么t 1与t 2的大小关系是( ) A ．t 1＝t 2 B ．t 1＜t 2C ．t 1＞t 2D ．无法判断3．B [解析] 振子从平衡位置到最大位移处，速度减小，振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处的平均速度大于从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处的平均速度，由t ＝x v可知，t 1＜t 2，选项B 正确．9. （2014·贵州六校联考）如图X27-8所示，质量M ＝0.5 kg 的框架B 放在水平地面上．劲度系数k ＝100 N/m 的轻弹簧竖直放在框架B 中，轻弹簧的上端和质量m ＝0.2 kg 的物体C 连在一起，轻弹簧的下端连在框架B 的底部，物体C 在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C 竖直向下缓慢压下距离x ＝0.03 m 后释放，物体C 就在框架B 中沿竖直方向做简谐运动．在运动的过程中，框架B 始终不离开地面，物体C 始终不碰撞框架B 的顶部，已知重力加速度g 取10 m/s 2.求当物体C 运动到最低点时，物体C 的加速度和此时物体B 对地面的压力．图X27-89．15 m/s 2 10 N[解析] 物体C 在轻弹簧上静止时，设弹簧的压缩量为x 0，对物体C 有mg ＝kx 0解得x 0＝0.02 m当将物体C 从静止压下距离x 后释放，物体C 就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动，振幅A ＝x ＝0.03 m.当物体C 运动到最低点时，对物体C 有k (x ＋x 0)－mg ＝ma解得a ＝15 m/s 2.当物体C运动到最低点时，设地面对框架B的支持力为F，对框架B有F＝Mg＋k(x＋x0)解得F＝10 N所以框架B对地面的压力为10 N.机械波14．[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14．B[解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A错误；传播速度由介质决定，选项B正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D错误．5．[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 D5．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T 4，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．18．[2014·全国卷] 两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2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|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．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18．AD [解析]本题考查波的叠加．波峰与波谷相遇，振动方向相反，振幅等于两列波振幅之差，A 正确； 波峰与波峰相遇，振动方向相同，振幅等于两列波振幅之和，质点仍在振动而不会停在最大位移处，B 错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，只是波峰与波峰相遇处质点振幅大于波峰与波谷相遇处质点振幅，C 错误，D 正确．图X27-12．（2014·北京通州期末）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图X27-1所示．P 为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，质点P 的速度和加速度的大小变化情况是( )A ．v 变小，a 变大B ．v 变小，a 变小C ．v 变大，a 变大D ．v 变大，a 变小2．A [解析] 沿x 轴正方向传播的简谐横波，质点P 向上振动，速度变小，加速度变大，选项A 正确．图X27-78．（2014·江西九校联合）如图X27-7所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是() A．该时刻位于O处的质点正处于平衡位置B．P、N两处的质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E．O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A8. BDE[解析] 该时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，非平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，二者运动的步调始终相反，合位移为0，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项E正确.实验：用单摆测定重力加速度机械振动与机械波综合5．[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5．D[解析] 本题是对机械振动和机械波的综合考查，根据波速和频率之间的关系v ＝fλ得该波的波长为2 m．可知，当S经过平衡位置向负方向运动时，距离S为1.75个波长的P点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S为1.5个波长的Q点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D正确．34．[物理——选修3－4][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 34．ACE [解析] 本题考查了机械振动与机械波．v ＝λT ＝24m/s ＝0.5 m/s ，A 正确．x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”法可判断机械波向左传播，B 错误；0～2 s 是半个周期，P 点运动的路程为2×4 cm ＝8 cm ，C 正确，D 错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 点刚好回到平衡位置，E 正确． 17．[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 D17．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．17．[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17．D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．10．（2014·吉林九校摸底）如图X27-9甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t ＝0时二者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度均为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图像如图乙所示．求：(1)距A点1 m处的质点在t＝0到t＝22 s内所经过的路程；(2)在t＝0到t＝16 s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到的波峰的个数．乙图X27-910．(1)128 cm(2)6个[解析] (1) 距A点1 m处的质点随A点振动经过的路程s1＝2×4 cm＝8 cm从B发出的波在22 s内传播的距离x＝vt＝22 m故从B发出的波可以传播到距A点1 m处的质点，且该质点又振动了1.5个周期，故此质点又振动的路程为s 2＝6×20 cm ＝120 cm 总路程s ＝s 1＋s 2＝128 cm.(2)16 s 内两列波相对运动的长度 Δl ＝l A ＋l B －d ＝2vt －d ＝12 m从A 发出的波的宽度a ＝λA 2＝v T A 2＝0.2 m 从B 发出的波的波长λB ＝vT B ＝2 m n ＝Δl λB＝6 即从A 发出的波经过了6个波峰．。