（新課標(biāo)）2013年高考物理 考前十天回歸教材十二

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1、新課標(biāo)2013年高考物理考前十天回歸教材十二 (機(jī)械振動(dòng)　機(jī)械波) 第Ⅰ卷(選擇題，共40分) 一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)) 1．(2011·重慶卷)介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t＝0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，t0時(shí)刻傳到L處，波形如圖1所示．下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是(　　) 圖1 解析：因波沿x軸正向傳播，由“上下坡法”可知t＝t0時(shí)L處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，可知x0處的起振方向向下，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)；還可判斷x0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向也向下，

2、故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：C 圖2 2．如圖2是甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，以向右的方向作為擺球偏離平衡位置位移的正方向，從t＝0時(shí)刻起，當(dāng)甲第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)(　　) A．乙在平衡位置的左方，正向右運(yùn)動(dòng) B．乙在平衡位置的左方，正向左運(yùn)動(dòng) C．乙在平衡位置的右方，正向右運(yùn)動(dòng) D．乙在平衡位置的右方，正向左運(yùn)動(dòng) 解析：當(dāng)甲第一次到達(dá)正向最大位移處時(shí)是在1.5 s末，從圖象可以看出此時(shí)乙的位移為正，即乙在平衡位置右側(cè)；另外，位移圖象斜率表示速度，此時(shí)乙的斜率為負(fù)，即表示乙在向左運(yùn)動(dòng)． 答案：D 圖3 3．如圖3所示，是一個(gè)單擺的共振曲線(g取10 m

3、/s2)(　　) A．此單擺的擺長(zhǎng)約為2.8 m B．此單擺的周期約為0.3 s C．若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰值向上移動(dòng) D．若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰值向右移動(dòng) 解析：由單擺的共振曲線知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.3 Hz對(duì)單擺發(fā)生共振，因此單擺的固有頻率為0.3 Hz，固有周期為T0＝ s，故B錯(cuò)；由T＝2π得單擺的擺長(zhǎng)l約為l＝≈2.8 m，所以A對(duì)；當(dāng)擺長(zhǎng)增大時(shí)，周期變大，固有頻率變小，曲線的峰值應(yīng)向左移，故C、D均錯(cuò)． 答案：A 圖4 4．如圖4所示，將小球甲、乙、丙(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲是從圓心A出發(fā)

4、做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D，且C點(diǎn)很靠近D點(diǎn)．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判斷正確的是(　　) A．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn) B．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，丙球最后到達(dá)D點(diǎn) C．丙球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn) D．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，無(wú)法判斷哪個(gè)球最后到達(dá)D點(diǎn) 解析：甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝，乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，設(shè)BD傾角為θ，則a＝gsinθ.BD長(zhǎng)為2Rsinθ.故2Rsinθ＝gsinθt22，t2＝2，丙球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t3＝×2π＝. 答案：A 5．(2011·四川卷)如下圖5為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖

5、，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳播到P點(diǎn)時(shí)，則(　　) 圖5 A．1 cm

6、列說(shuō)法中正確的是(　　) A．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過(guò)0.01 s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為0.4 m B．從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置 C．若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則另一列波的頻率為50 Hz D．若該波在傳播中遇到寬約3.999 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析：由題圖可判斷出λ＝4 m．T＝λ/v＝0.02 s，經(jīng)過(guò)0.01 s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為2個(gè)振幅即0.4 m．故選項(xiàng)A是正確的．質(zhì)點(diǎn)b先向下振動(dòng)，再向上振動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)a直接向下振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a后到平衡位置，故選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的．若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋，則它們的頻率必相等，為50 Hz

7、，故選項(xiàng)C是正確的．寬度3.999 m與λ＝4 m相差不多，所以能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)D是正確的． 答案：ACD 7．(2009·重慶高考)同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線見圖8，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖8 A．聲波在水中波長(zhǎng)較大，b是水中聲波的波形曲線 B．聲波在空氣中波長(zhǎng)較大，b是空氣中聲波的波形曲線 C．水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是水中聲波的波形曲線 D．空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線 解析：本題考查波在不同的介質(zhì)中傳播時(shí)波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系，以及波的圖象等知識(shí)，意在考查考生對(duì)機(jī)械波的掌握情況．因聲波的波速在水中

8、較空氣中快，而波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率，則聲波在水和空氣中傳播的頻率相同，再由v＝λf知，聲波在水中傳播的波長(zhǎng)長(zhǎng)． 答案：A 圖9 8．(2009·浙江高考)一列波長(zhǎng)大于1 m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在x1＝1 m和x2＝2 m的兩質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖象如圖9所示．由此可知(　　) A．波長(zhǎng)為 m B．波速為1 m/s C．3 s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 D．1 s末A點(diǎn)的振動(dòng)速度大于B點(diǎn)的振動(dòng)速度 解析：本題考查振動(dòng)圖象和波的知識(shí)，意在考查考生理解振動(dòng)圖象的含義及與波的知識(shí)．由振動(dòng)圖象可知，振動(dòng)的周期為4 s，3 s末質(zhì)點(diǎn)A的位移為－2 cm，質(zhì)點(diǎn)B的位移為零，C錯(cuò)；

9、1 s末質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)速度為零，質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)速度最大，D錯(cuò)；由圖可知AB兩點(diǎn)相距為λ，所以其波長(zhǎng)為 m，波速為 m/s，A正確，B錯(cuò)． 答案：A 圖10 9．(2010·全國(guó)卷Ⅱ)一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t＝0時(shí)的波形如圖10所示，則(　　) A．波的周期為1s B．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) C．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝s時(shí)速度為0 D．x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝s時(shí)速度值最大 解析：根據(jù)題圖可知，波長(zhǎng)λ＝4 m，則周期T＝λ/v＝1 s，選項(xiàng)A正確；波沿x軸正方向傳播，則x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；x＝0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò) s(

10、T/4)到達(dá)平衡位置下方但沒有達(dá)到負(fù)向最大位移處，因而選項(xiàng)C、D均錯(cuò)． 答案：AB 圖11 10．一列簡(jiǎn)諧橫波以1 m/s的速度沿繩子由A向B傳播．質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x＝3 m，如圖11所示．若t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)方程為y＝2sint cm.則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下圖中的(　　) 解析：T＝＝4 s，λ＝vT＝4 m，從A傳到B需3 s，且B點(diǎn)起振動(dòng)方向向上，B對(duì)． 答案：B 第Ⅱ卷(非選擇題，共60分) 二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分) 11．單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中 圖12 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺

11、球直徑，示數(shù)如圖12甲所示，該擺球的直徑d＝________ mm. (2)接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達(dá)式g＝________(用題目中的物理量表示)． (3)某小組改變擺線長(zhǎng)度l0，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)l0作為擺長(zhǎng)，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學(xué)作出T2－l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是：甲________，乙________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)． 解析：(1)從游標(biāo)卡尺上讀出擺球直徑d＝14.15

12、 mm. (2)由F－t圖象，單擺周期T＝4t0，擺長(zhǎng)l＝l0＋ 根據(jù)T＝2π，g＝ (3)實(shí)際擺長(zhǎng)為l0＋d，故甲同學(xué)測(cè)量結(jié)果偏小，而乙同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響． 答案：(1)14.15　(2)　(3)偏小　無(wú)影響 12．(2011·上海卷)兩列簡(jiǎn)諧波沿x軸相向而行，波速均為v＝0.4 m/s，兩波源分別位于A、B處，t＝0時(shí)的波形如圖13所示．當(dāng)t＝2.5 s時(shí)，M點(diǎn)的位移為________cm，N點(diǎn)的位移為________cm. 圖13 解析：由圖可知，兩列波的波長(zhǎng)分別為λA＝0.2 m，λB＝0.4 m，波源的起振方向都沿y軸負(fù)方向，可知兩波的周期分別為TA

13、＝＝0.5 s，TB＝＝1 s．由于t＝0時(shí)M點(diǎn)距A波波前0.5 m ，距B波波前0.3 m，故兩波傳播到M點(diǎn)時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間分別為ΔtA＝1.25 s，ΔtB＝0.75 s．當(dāng)t＝2.5 s時(shí)，A波使M點(diǎn)已振動(dòng)的時(shí)間為t－ΔtA＝1.25 s＝TA，引起質(zhì)點(diǎn)M的位移xA＝0；B波使M點(diǎn)已振動(dòng)的時(shí)間為t－ΔtB＝1.75 s＝1TB，引起質(zhì)點(diǎn)M位移xB＝2.0 cm，由波的疊加可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移x＝xA＋xB＝2.0 cm.N點(diǎn)位移可用同樣的方法判定． 答案：2　0 三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)

14、算的要注明單位) 13．(2011·江蘇卷)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期．請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T. 解析：?jiǎn)螖[周期公式T＝2π，且kl＝mg 解得T＝2π 答案：見解析 圖14 14．(2011·山東卷)如圖14所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t1＝0時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t2＝0.01 s時(shí)的波形圖．已知周期T >0.01 s. ①波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播

15、． ②求波速． 解析：①根據(jù)“下坡上”判斷，向正方向傳播． ②由題意知，λ＝8 m t2－t1＝T① v＝② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得 v＝100 m/s.③ 答案：①正　②100 m/s 15．有一種沙漠蝎子既沒有眼睛，也沒有耳朵．它捕食獵物靠的是一種地震儀式的本領(lǐng)．它有八條腿，趴伏時(shí)大致對(duì)稱地放置在軀體四周(如圖15所示)．不遠(yuǎn)處的小蟲一有騷動(dòng)，就會(huì)在沙面上引起一陣地震波．蝎子從哪只腿先感到地震波就能判斷小蟲所在的方向，并從P波和S波到達(dá)的時(shí)間差就可以“算出”小蟲到它的距離．方位和距離都知道了，它就能撲上去捕獲小蟲了．已知P波速度為150 m/s，S波速度為50 m/s.

16、如果兩波到達(dá)沙漠蝎子的時(shí)間差為3.5×10－3 s，則小蟲離它的距離多大？ 圖15 解析：從P波和S波到達(dá)沙漠蝎子的時(shí)間差及其波速即可確定小蟲與沙漠蝎子間的距離，根據(jù)x＝vt，結(jié)合題意有：－＝Δt，即：－＝3.5×10－3 s，解得：x＝0.2625 m≈26 cm. 答案：26 cm 16．如圖16所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源S，它沿y軸做頻率為50 Hz，振幅為2 cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，形成的波可沿x軸正、負(fù)方向傳播，波速為20 cm/s，開始振動(dòng)時(shí)，S恰好通過(guò)O點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，求： 圖16 (1)當(dāng)S完成第一次全振動(dòng)時(shí)，畫出此時(shí)的波形圖． (2)如圖，波傳到坐標(biāo)為x1＝2.7 cm的M點(diǎn)時(shí)，還要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能傳到N點(diǎn)？波傳到N點(diǎn)時(shí)，M點(diǎn)在什么位置？ 解析：(1)波形圖象如圖17： 圖17 (2)當(dāng)波到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，波也已經(jīng)傳到x＝－2.7 cm的位置．還要再經(jīng)過(guò)t＝Δx/v＝0.01 s才能傳到N點(diǎn)． 當(dāng)波傳播到N點(diǎn)時(shí)，M點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了半個(gè)周期，故M點(diǎn)正在平衡位置且正在向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)． 答案：(1)見解析　(2)0.01 s　M點(diǎn)正在平衡位置