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高中物理知识点总结百度云_2012高考名师预测物理试题知识点06机械振动与机械波

2012 高考物理预测专题 6:机械振动与机械波高考预测 机械振动和机械波是每年高考的必考内容，分值为 6 分，着重考查基础知识，复习时深 度不宜过深。从近三年高考试题发展趋势来看，2012 年高考中本专题可能会以下列题型出 现： 1．选择题。它可能把波的图象、频率、波长、波速的关系，质点振动方向和波传播方 向的关系，及单摆的周期、机械能守恒等知识有机整合成一道选择题。

2．实验题和填空题。可以考查“用单摆测重力加速度”、“回声测距离”等。

3．计算题。计算题中可能会求考查波速与周期、波长的关系、振动图象、波的图象等 知识。一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的或不答的得0分。）1. 一列横波沿 x 轴传播，在 x=0 与 x=1cm 的两质点的振动图线分别如图 6-7 中实线与虚线所示．由此可以得出（ ）A．波长一定是 4cmB．波的周期一定是 4sC．波的振幅一定是 2cmD．波的传播速度一定是 1cm/s答案：BC2. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经 0.1s 到达最大位移处．在这段时间内波传播了 0.5 m。则这列波（ ）A．周期是 0.2 sB．波长是 0.5 mC．波速是 2 m/sD．经 1.6 s 传播了 8 m答案：D3. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截 面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光答案：B4. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为 T，取竖直向上为正方向。以某时刻作为计时起点，即 t＝0，其振动图像如图 6-17 所示，则()A． t ? 1 T 时，货物对车厢底板的压力最大 4B． t ? 1 T 时，货物对车厢底板的压力最小 2C． t ? 3 T 时，货物对车厢底板的压力最大 4D． t ? 3 T 时，货物对车厢底板的压力最小 4答案：C5．一简谐波在图 6-19 中 x 轴上传播，实线和虚线分别是 t1 和 t2 时刻的波形图。已知 t2－t1＝1.0s。由图 3 判断下列哪一个波速是不可能的（）A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.10m/s答案：D6．如图 6-20 所示的单摆，摆球 a 向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球 b 发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前 a 球摆动的最高点与最低点的高度差为 h，摆动的周期为 T，a 球质量是 b 球质量的 5 倍，碰撞前 a 球在最低点的速度是 b 球速度的一半。则碰撞后()A．摆动的周期为 5T 6B．摆动的周期为 6T 5C．摆球最高点与最低点的高度差为 0.3h D．摆球最高点与最低点的高度差为 0.25h 答案：D 7．一列简谐横波沿 x 轴传播，周期为 T，t=0 时刻的波形如图所示。此时平衡位置位 于 x=3m 处的质点正在向上运动，若 a、b 两质点平衡位置的坐标分别为 xa=2.5 m，xb =5.5 m， 则（ ） A.当 a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷 B.t=T/4 时，a 质点正在向 y 轴负方向运动 C.t=3T/4 时，b 质点正在向 y 轴负方向运动 D.在某一时刻，a、b 两质点的位移和速度可能相同答案：C8．如图 6-22 所示，位于介质 I 和 II 分界面上的波源 S，产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2 和 v1、v2，则()A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2答案：C 9. 一列平面简谐波，波速为 20 m/s，沿 x 轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象如 下图所示.由图可知( )A.这列波的周期是 0.2 s B.质点 P、Q 此时刻的运动方向都沿 y 轴正方向 C.质点 P、R 在任意时刻的位移都相同 D.质点 P、S 在任意时刻的速度都相同 答案：ABD 10.如图所示， 同一水平直线上相距 6 m 的 A、B 两处各有一个振源，C 为 A、B 连线的中 点.在 t0=0 时刻，A、B 两处的质点以相同的振幅同时开始做垂直于直线 AB 的上下振动，且 都只振动了一个周期，它们的振动图象分别为图乙和图丙.若 A 处振源向右传播的波与 B 处 振源向左传播的波在 t1=0.3 s 时刻于 C 点相遇，则( )A.两列波在 A、B 间的传播速度均为 10 m/s B.两列波的波长都是 4 m C.在两列波相遇的过程中，中点 C 为振动加强点 D.在 t2=0.7 s 时刻，B 处质点经过平衡位置且振动方向向下 答案：AD 二、填空和实验题(本题共 3 小题，共 24 分，把正确的答案填在下面的横线上，或按要求答 题。） 11.(8 分)一列沿着 x 轴正方向传播的横波，在 t=0 时刻的波形如图 7-9 甲所示.图甲中某 质点的振动图象如图乙所示.图 7-9 质点 N 的振幅是________m，振动周期为________s，图乙表示质点_________(从质点 K、L、 M、N 中选填)的振动图象.该波的波速为________m/s.解析:由图甲可知，振幅为 0.8 m.由图乙可知，振动周期 T=4 s.由图乙可知该质点在 t=0 时，正由平衡位置向 y 轴正方向振动，故它表示质点 L 的振动图象.由 λ=vT 可得，v ? ? ? 2 m/s ? 0.5m/s. T4答案:0.8 4 L 0.5 12． 一位同学用单摆做测定重力加速度的实验, 他将摆挂起后，进行了如下步骤： A. 测摆长 l ：用米尺量出摆线的长度； B．测周期 T ：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时， 同时将此次通过最低点作为第 1 次，接着一直数到摆球第 60 次通过最低点时，按下秒表停 止计时，读出这段时间 t ，算出单摆的周期 T = t /60 ； C．将所测得的 l 和 T 代人单摆的周期公式 ，算出 g 填入报告册. 指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正 (不要求进行误差 计算)。

12．解析： A. 要用卡尺测摆球直径 d ，摆长 l 等于摆线长加上 d／2 ． B. 周期 T = t /29.5, C．g 应多测量几次，然后取 g 的平均值作为实验的最后结果． 13. (1)甲、乙两同学做“用单摆测重力加速度”实验，甲同学用秒表测量单摆的周期:当单 摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 0，单摆每次经过最低点计一次数，当数到 n=60 时秒表的示数如图甲所示，则该单摆的周期是_________s(结果保留三位有效数字)；乙同学 用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，则游标卡尺的读数是_________cm.图 7-10 (2)在做实验时，可能导致重力加速度的测量结果偏大的有________. A.振幅偏小 B.在未悬挂摆球之前先测定好摆长 C.摆球做圆锥摆运动 D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长解析:(1)单摆每一个周期通过最低点两次，所以数 60 次的时间为 30 个周期，从秒表中读数为 67.2 s(或 67.3 s)，周期为T ? t ? 2.24s. 游标卡尺主尺读数为 15 mm，游标尺第 12 30条刻度与主尺刻度对齐，L=15 mm+0.05 mm×12=15.60 mm=1.560 cm.(2)根据单摆周期公式 t ? 2?l g可得g?4? 2l T2, 所以重力加速度测量值与振幅无关，A错；未悬挂摆球前测定摆长，l 值偏小，g 值偏小，B 错误；摆球做圆锥摆运动周期变短，g 值偏大，摆线长加摆球直径作为摆长，摆长偏大，g 值偏大，CD 正确.答案:(1)2.24(3 分) 1.560(3 分) (2)CD(6 分) 14．一列间谐横波，沿 x 轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图 6-26 所示。①该振动的振幅是 _cm；②振动的周期是s ；③在 t 等于 1 周期时，位于原点的 4质点离开平衡位置的位移是cm。图 6-27 为该波在某一时刻的波形图，Ａ点位于 x=0.5m处。④该波的传播速度为m/s；⑤经过 1 周期后，Ａ点离开平衡位置的位移是_2cm。14．答案： 8 0.2 0 10 －8 三、计算题（本题共 3 小题，每小题 12 分，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤。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。） 15.某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都 套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动 4.0 s 后，单摆才开 始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为 10 km 和 5.0 km，频率 为 1.0 Hz．假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离． 15. 解析：地震纵波传播速度为：vP＝fλ P，地震横波传播速度为：vS＝fλ S震源离实验室距离为 s，有： s ? vPts ? vS (t ? ?t)解得： s ? f ?t ? 40 km 1? 1 ?s ?P16．在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有相距 0.4m 的 B、C 两质点,t1=0 时，B、C 两质点的位移为正的最大值，而且 B、C 间有一个波谷。当 t2=0.1s 时，B、C 两质点的位置 刚好在各自的平衡位置，并且这时 B、C 间呈现一个波峰一个波谷，波谷到 B 点的距离为波长的四分之一，试求：(1)该简谐横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为 27m/s，则 t3=0.3s 时质点 C 的振动方向怎样？16．解析：（1）有题意可知,t1=0 时波形应为下图中的实线所示，而 t2=0.1s 时图线为下图中的虚线所示。若波由B向C传播，由平移法（将实线波形向右平移(n1?3)? 4即为虚线波形）可知t2?t1?(n1?3 )T 4,结合??0.4m, t 2? t1?0.1s可得 T1?1 10n1 ?7.5s，v1 ?（4n1 ? 3）m / s 其中 n1 ? 0,1,2....... 同理，若波 C 向 B 传播，由平移法[实线波形向左平移(n2?1 )? 4即为虚线波形]知t2? t1?(n2?1 )T 4,结合可得 T2?1 10n2 ?2.5s，v2 ?（4n2 ?1）m / s 其中 n2 ? 0,1,2.......17. 有两列简谐横波 a、b 在同一媒质中沿 x 轴正方向传播，波速均为 v=2.5 m/s.在 t=0 时两列波的波峰正好在 x=2.5 m 处重合，如图 7-16 所示.图 7-16 (1)求两列波的周期 Ta 和 Tb. (2)求 t=0 时两列波的波峰重合处的所有位置. (3)辨析题:分析并判断在 t=0 时是否存在两列波的波谷重合处. 某同学分析如下:既然两列波的波峰与波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在. 只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置. 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置.若不正确，指出错误处并通过计 算说明理由. 解析:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为 λa=2.5 m、λb=4.0 m，因此它们的周期分别 为Ta??a v?2.5 s ?1s 2.5Ta??b v?4.0 s 2.5? 1.6s.(2)两列波波长的最小公倍数为 s=20 mt=0 时，两列波的波峰重合处的所有位置为 x=(2.5±20k)m(k=0,1,2,3,…).(3)该同学的分析不正确.要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的整数倍恰好相等的位置.设距离 x=2.5 m 为 L 处两列波的波谷与波谷相遇，并设L ? (2m ?1) ?a , L ? (2n ?1) ?b ,式中 m、n 均为正整数22只要找到相应的 m、n 即可将 λa=2.5 m,λb=4.0 m 代入并整理，得2m ?1 ? ?a ? 4.0 ? 8 2n ?1 ?b 2.5 5由于上式中 m、n 在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处 答案:(1)1 s 1.6 s (2)2.5±20k(k=0,1,2,3,…) (3)该同学的分析不正确高╬考`试≒题:库

高中物理知识点总结百度云_高中物理＂爬云梯＂时梯子短一些是不是更安全素材

＂爬云梯＂时梯子短一些是不是更安全?爬云梯时是不是梯子短一些会更安全呢,我们在生活中总会见到这样的现象: 一个正在表演“爬云梯”的体格健壮的演员，他用双肩顶着一架足有五、六米高的梯子，另 外五个演员陆续爬到梯子的顶端，进行各表演。

观众们无不为此操心吊胆：梯子头重脚轻是多么容易翻倒呀！可是，梯子尽管有一些摇 摆，到底还是稳住了。这是为什么呢？ 在此节目中，肩膀上顶梯子的演员，凭着他敏捷感觉，把梯子的基底位置随时加以灵活 调整。当梯子向前倾时，他的肩膀立即向前挺；当梯子向后倒时，他的肩膀也随即向后退。

这样，使重力作用始终通过基底，梯子就倒不下来。

那么梯子作短一些不是更安全吗？为了回答这个问题， 让我们先比较一下顶一支铅笔和 顶一根二、三米的竹杆的情形。

竖直放置的竹杆或铅笔，只要一松手，都会失去平衡而倾倒，竹杆的重心较高，稳定性 不及铅笔，它更难维持平衡。但是，另一方面，正因为竹杆重心高，因此从开始倾斜至倾倒 在地， 所需时间却比铅笔倒下的时间长得多。

而且， 竹杆倒下时的速度还与倾倒的角度有关： 倾角越大，重心越低。这样，竹杆就有更多的势能转化为动能，倾倒时的速度也就越大。对 一支长 16cm 的铅笔来说，当顶端有 1cm 的偏离时，它的倾角约为 3 度 25 分，其顶端就要下 降 0.28cm.但对一根长三米的竹杆而言,它的顶端偏离平衡位置 1cm 时,倾角只有 11 分,杠顶 下降 0.003cm,重心只降低 0.0015cm.可见,在偏离平衡的距离相同的情况下,竹杆越高,从离 开平衡位置到某一偏离位置需要的时间越长.这样,尽管杠杆长,重心高对稳定性不利但是由 于它开始倾倒时的速度很慢,因而在基底可以移到的情况下,就有充分的时间来调整竹杆的 平衡,就能变不利为有利,杠子越长反而越容易保持平衡.所以说,顶长竹杆比顶铅笔要容易. 由此可见,演员在梯顶时正是梯子重心位置最高、梯子倒得最慢的时候，顶梯子的演员 有足够的时间来调整梯子的基底位置。

所以， 这个看上去好象是最紧张的场面实际上倒并非 是最难表演的。

演员们上梯下梯， 大家往往认为是杂技表演的开始和终了时而不十分注意， 其实却是最 难表演的场面。这时，重心位置不固定，有时甚至降得很低。这两种情况，对顶梯子的演员 来说，调整较为困难。为此，要求演员动作敏锐，有节奏，每个动作完成后必须有一定的间 隙。用心爱心专心1

高中物理知识点总结百度云_最新-高中物理＂爬云梯＂时梯子短一些是不是更安全素材 精品

＂爬云梯＂时梯子短一些是不是更安全?爬云梯时是不是梯子短一些会更安全呢,我们在生活中总会见到这样的现象: 一个正在表演“爬云梯”的体格健壮的演员，他用双肩顶着一架足有五、六米高的梯子，另 外五个演员陆续爬到梯子的顶端，进行各表演。

观众们无不为此操心吊胆：梯子头重脚轻是多么容易翻倒呀！可是，梯子尽管有一些摇 摆，到底还是稳住了。这是为什么呢？ 在此节目中，肩膀上顶梯子的演员，凭着他敏捷感觉，把梯子的基底位置随时加以灵活 调整。当梯子向前倾时，他的肩膀立即向前挺；当梯子向后倒时，他的肩膀也随即向后退。

这样，使重力作用始终通过基底，梯子就倒不下来。

那么梯子作短一些不是更安全吗？为了回答这个问题， 让我们先比较一下顶一支铅笔和 顶一根二、三米的竹杆的情形。

竖直放置的竹杆或铅笔，只要一松手，都会失去平衡而倾倒，竹杆的重心较高，稳定性 不及铅笔，它更难维持平衡。但是，另一方面，正因为竹杆重心高，因此从开始倾斜至倾倒 在地， 所需时间却比铅笔倒下的时间长得多。

而且， 竹杆倒下时的速度还与倾倒的角度有关： 倾角越大，重心越低。这样，竹杆就有更多的势能转化为动能，倾倒时的速度也就越大。对 一支长 16cm 的铅笔来说，当顶端有 1cm 的偏离时，它的倾角约为 3 度 25 分，其顶端就要下 降 0.28cm.但对一根长三米的竹杆而言,它的顶端偏离平衡位置 1cm 时,倾角只有 11 分,杠顶 下降 0.018cm,重心只降低 0.0015cm.可见,在偏离平衡的距离相同的情况下,竹杆越高,从离 开平衡位置到某一偏离位置需要的时间越长.这样,尽管杠杆长,重心高对稳定性不利但是由 于它开始倾倒时的速度很慢,因而在基底可以移到的情况下,就有充分的时间来调整竹杆的 平衡,就能变不利为有利,杠子越长反而越容易保持平衡.所以说,顶长竹杆比顶铅笔要容易. 由此可见,演员在梯顶时正是梯子重心位置最高、梯子倒得最慢的时候，顶梯子的演员 有足够的时间来调整梯子的基底位置。

所以， 这个看上去好象是最紧张的场面实际上倒并非 是最难表演的。

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