(2011-2014)四年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编：G单元 机械振动和机械波

2014年

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 s

B ．0.75 s

C ．1.0 s

D ．1.5 s

17．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． [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 B

C D

5．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 2

C ．t 1＞t 2

D ．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X27-8

9．15 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 B

C D

5．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 2

C ．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X27-1

2．（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．