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1、G单元机械振动和机械波G1机械振动122011江苏物理卷 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分B(选修模块34)(12分)(3)G12011江苏物理卷 将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.(3)G12011江苏物理卷 【答案】 T2【解析】 单摆周期公式T2，且klmg解得T2.G2机械波342011课标全国卷 G2(1)振动周期为T、振幅为A、
2、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是_A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT，则质点P的位移与波源的相同【答案】 ABE【解析】 简谐运动的能量取决于其振动的振幅，由于波传播过程中无能量损失，故其振幅A不变，A正确；机械波的周期等于各质点振动的周期，B正确；质点P振动的速度在y轴方向上，而波沿x轴正向传播，其传播速度不同于波上质点的振动速度，C错误；质点P的起振方
3、向与波源的起振方向相同，沿y轴正向开始振动，D错误；若P点与波源距离svT，则P点与波源正好相距一个波长，故质点P的位移与波源的相同，E正确16G22011四川卷 如图14为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()图14A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处【解析】 B当t0时，Q点沿y轴正方向运动，当此状态传到P点时，此时波应向左传播n，根据振动方向与波传播方向的关系，由“微平移法”可知：12 cm范围内的质点正在向y轴正方向运动，23
4、 cm范围内的质点正在向y轴负方向运动，A错误；Q处质点此时在波谷处，C错误；根据a可知，位移x沿y轴负方向，加速度a沿y轴正方向，B正确；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D错误21G22011全国卷 一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x0处质元的位移为A且向y轴负方向运动时，坐标为x0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x0.4 m处质元的位移和运动方向分别为()AA、沿y轴正方向 BA、沿y轴负方向CA、沿y轴正方向 DA、沿y轴负方向【解析】 C根据题意，画出此时坐标为波形图，可以看到，此时坐标为x0.
5、2 m处的质元正在平衡位置且向y轴负方向运动再经过半个周期，坐标为x0.2 m处的质元回到平衡位置且向y轴正方向运动，在这半个周期当中，坐标为x0.4 m处的质元已经过了波谷且正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等所以C正确37G22011山东卷 (物理物理34)(1)如图120所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t10时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t20.01 s时的波形图已知周期T0.01 s.波沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播求波速图120图121【答案】 正100 m/s【解析】 沿着波的传播方向，质点处在上坡的位置的则向
6、下运动，处在下坡位置的则向上运动P点向下运动，所以波向正方向传播由题意知，8 mt2t1Tv联立式，代入数据解得v100 m/s(2)如图121所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.求介质的折射率折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射【答案】 不能【解析】 依题意作出光路图由几何知识可知，入射角i60，折射角r30根据折射定律得n代入数据解得n由图可知，到达M点的光线的入射角为30，临界角Carcsinarcsin30，故不能发生全反射7G22011天津卷 位于坐标原点处的波
7、源A沿y轴做简谐运动A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示B是沿波传播方向上介质的一个质点，则()图3A波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B此后的周期内回复力对波源A一直做负功C经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零72011天津卷 ABD【解析】 如图所示，此时波恰好传播到C点，由“上下坡”法可知，质点C正向下振动，由于“任意质点的起振方向相同”，波源A开始振动时沿y轴负方向，A正确；此后周期内，质点A由平衡位置向下振动，回复力向上，速度向下，回复力做负功，B正确；质点只能“上下振动”，不能“随波逐流”，C错误；由动量定理Ip0
8、，D正确G3实验：用单摆测定重力加速度19(1)G32011福建卷 (1)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图17所示，则该摆球的直径为_ cm.小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是_(填选项前的字母)图17A把单摆从平衡位置拉开30的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小19(1)G32011福建卷 【答案】 0.97(0.96或0.98)C【解析】 游标卡尺读数方法
9、：主尺读数对齐格数精确度9 mm70.1 mm9.7 mm0.97 cm单摆最大摆角为5，A错；通过最低点100次的时间为50个周期，所以T，B错；摆球密度较小时，摆球重力没有远远大于其所受的空气阻力，空气阻力不可忽略，实验误差大，D错G4机械振动与机械波综合17G42011重庆卷 介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图12所示下列能描述x0处质点振动的图象是()图12ABCD图1317G42011重庆卷 C【解析】 由波动图象知，L处质点的振动方向沿y轴负方向，故x0处质点起振方向沿y轴负方向，A、B错误；又由波动图象知，t0时刻x
10、0处质点沿y轴负方向运动，C正确，D错误16G42011北京卷 介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A它的振动速度等于波的传播速度B它的振动方向一定垂直于波的传播方向C它在一个周期内走过的路程等于一个波长D它的振动频率等于波源的振动频率16G42011北京卷 D【解析】 简谐机械波传播时，质点做简谐运动，振动速度时刻发生变化，波的传播速度v，这两个速度是不一样的，A项错误横波质点振动的方向与波传播的方向垂直，纵波质点振动的方向和波传播的方向在同一条直线上，B项错误质点振动时，一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，C项错误波在传播的过程中，所有质点振动的频率都等于波源的频率，D项正
11、确1【2011承德模拟】一列简谐横波沿x轴正方向传播，某一时刻的波形图如图X281所示，此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反由图X281可知，在此后的任一时刻()图X281A质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C质点P和S的振动速度大小和方向总相同D质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反1D【解析】 由波动图象可得，P、R两点相隔半个波长，所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反，故只有D对22011甘肃模拟如图X283所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s.则以下说法
12、正确的是()图X283A质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向BP点振幅比Q点振幅小C经过t4 s，质点P将向右移动8 mD经过t4 s，质点Q通过的路程是0.4 m2AD【解析】 波沿x轴正方向传播，此时刻质点P左边的点在其下方，故其振动方向沿y轴负方向，A对；P点振幅与Q点振幅相同，B错；质点不随波迁移，C错；T2 s，所以4 s为两个周期，Q通过的路程等于8A85 cm0.4 m，D对32011西城模拟振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t0时刻绳上形成的波形如图X284所示规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是图X285中的()图X284ABCD图X2853B【解析】
13、 由绳上形成的波形可知，P点开始时向下振动，故B正确图X28542011湖北模拟如图X286甲所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m, t0时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左向右传播的简谐横波，质点O振动图象如图乙所示，当质点O第一次达到正方向最大位移时刻，质点P刚开始振动，则下列说法正确的是()甲乙图X286A这列波的波长为2 m，传播速度为2 m/sB当质点Q第二次达到正向最大位移时，质点O已经走过35 cm路程Ct3 s时，质点P、P均在平衡位置且向上运动Dt2 s时，质点P位于波峰，质点P则位于波谷4B【解析】 由乙图可得，T4 s，由当质点O第一次达到正方向最大位移时，质点P刚开始振动，可知4 m，传播速度v1 m/s，A错；质点Q第二次达到正向最大位移需要1T7 s，质点O已经走过的路程为7A35 cm，B对；1 s的时间，振动传到P、P处，再过1 s，两质点均达到波峰，再过1 s的时间，两质点均经平衡位置向下运动，C、D均错5. 2011苏州模拟一列简谐横波沿x轴传播，如图X287甲、乙所示分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图象，则波的传播速度大小可能为()图X287A30 m/sB20 m/sC1
