【高考物理错题】8波与振动

如图所示,小球m自A点以初速度v向AD方向开始运动,已知AB =0.9 m,AB圆弧的半径R=10 m,AD=10 m,A、B、

C、D在同一水平面内。重力加速度g取10 m/s2,欲使小

球恰能通过C点,其初速度v应为多少?

小球m的运动由两个分运动合成,这两个分运

动分别是:以速度v沿AD方向的匀速直线运动和在圆弧面上AB方向上的往复运动。因为AB

弧面上的往复运动具有等时性,符合类单摆模型,其圆 弧半径R 即为类单摆的摆长,小球m 恰好能通过C,则有 AD=vt,且满足

t= (n=0,1,2,3…

)

(2018·焦作模拟)如图所示,A 球振动后,通过水平细绳迫使B 、C 振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是( )

A.只有A 、C 振动周期相等

B.C 的振幅比B 的振幅小

C.C 的振幅比B 的振幅大

D.A 、B 、C 的振动周期相等

E.B 的振幅最小

把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下电动偏心轮转速是54 r/min 。为了使筛子的振幅增大,下列做法正确的是 ( ) A.提高输入电压 B.降低输入电压 C.减少筛子质量

D.增加筛子质量

2n 1

T

2

甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速

度。

(1)甲组同学采用如图所示的实验装置。

①利用单摆测重力加速度的实验中,为了减小测量周

期的误差,应在__________位置开始计时和结束计

时。

②在一次用单摆测定加速度的实验中,图A是用毫

米刻度尺测摆长,若测得悬点到小球最下端长为h,

小球直径为d,则摆长L=____。

图B为测量周期用的秒表,长针转一圈的时间为30

s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1 min,该单

摆摆动n=50次全振动时,长、短针位置如图中所示,

所用时间t=__________s。用以上直接测量的L、t、n表

示出重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体

数值)。

③若某同学测摆长时,忘记测摆球的半径,而只把悬点到小

球最下端长度作为摆长,则他根据以上计算式求得的重力

加速度______(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。

(2)乙组同学在图C所示装置的基础上再增加一个速度传

感器,如图D所示,将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,

速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关

系,如图E所示的v-t图线。

①由图E可知,该单摆的周期T=________ s。

②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数

据,利用计算机作出T2-L(周期平方—摆长)

图线,并根据图线拟合得到方程

T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重

力加速度g=________m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字) 若其他测量、

计算均无误,则用上述方法算得的g值和真实值相比是________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)的。

【解析】(1)①利用单摆测重力加速度的实验中,为了

减小测量周期的误差,应在平衡位置开始计时和结束计

时。

(2016·四川高考)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图象如图所示。则()

A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

B.该波从P传到Q的时间可能为7 s

C.该波的传播速度可能为2 m/s

D.该波的波长可能为6 m

【解题探究】

(1)t=0时刻,Q点振动方向如何?

提示:t=0时刻,Q点向上振动,P点先振动,P点刚开始振动时和Q点起振的振动方向一致。

(2)P点图象向右平移4 s可以得到Q点图象,能否认为波传播10 m历时4 s?

提示:不可以直接这样认为,波传播具有周期性,传播

10 m可能历时4 s+nT,因此本题是多解情况。

致。

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 m B.6 m 、8 m 和12 m C.4 m 、6 m 和12 m D.4 m 、8 m 和12 m 选C 。根据题意,可能的波形有三种,如图所示:

则 =6 m,λ1=12 m,λ2=6 m λ3=6 m,λ3=4 m 因此选项C 正确。

如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图,虚线是这列波在t2=0.5 s 时刻的波形,这列波的周期T 符合:3T

(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?

【解析】由图象可知λ=8 m,由3T

距离为3λ<Δx<4λ。

(1)当波向右传播时,波传播距离为s=3λ+ λ=(3× 8+3) m=27 m,

波速为v=

m/s=54 m/s 。

如图所示,两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏

s 27t 0.5

振片,现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏

振片P上,再通过偏振片Q,现以光的传播方向为轴使偏

振片P由图示位置旋转90度,下列说法正确的是()

A.MN间为偏振光

B.PQ间为自然光

C.PQ间的光线亮度逐渐变暗

D.光屏N上的亮度逐渐变暗

【解析】选D。MP间为自然光,经过偏振片

P后变为偏振光,因此PN间为偏振光,故A错

误;MP间为自然光,经过偏振片P后变为偏振光,因此PQ间为偏振光,故B错误;由于自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同,因此经过偏振片P后,使偏振片P由图示位置旋转90度的过程中,PQ间的光线亮度不变,故C错误;自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再使偏振片P由图示位置旋转90度的过程中,当偏振片P与偏振片Q垂直时,光屏上没有亮度,则光屏上光的亮度逐渐变暗,故D正确。(2017·北京高考)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到λ1和

λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是()

A.天线发出的两种无线电波必须一样强

B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干

涉

C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定

D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合

【解析】选C。两列无线电波若发生干涉,只需频率相

同,无线电波的强度不用相同,A选项错误;发生干涉的

是从两处发射的波长是λ

1

的电磁波或从两处发射的波

长是λ

2的电磁波,波长为λ

1

和λ

2

的两种无线电波不能

发生干涉现象,B选项错误;杨氏双缝干涉实验中,在屏

上形成明暗相间的稳定的条纹,所以我们可知两种无线

电波在空间的强弱分布也是稳定的,C选项正确;因为波长不同,两种无线电波各自在空间的强弱分布不完全重合,D选项错误。