2022年高考物理 （真題+模擬新題分類匯編） 機械振動和機械波

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1、2022年高考物理 （真題+模擬新題分類匯編） 機械振動和機械波24B4G1xx安徽卷 如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)為，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放，且物塊在以后的運動中，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)重力加速度為g.(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度；(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運動；(3)求彈簧的最大伸長量；(4)為使斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，動摩擦

2、因數(shù)應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?24解析 (1)設(shè)物塊在斜面上平衡時，彈簧伸長量為L，有mgsinkL0，解得L，此時彈簧的長度為L.(2)當(dāng)物塊的位移為x時，彈簧伸長量為xL，物塊所受合力為F合mgsink(xL)，聯(lián)立以上各式可得F合kx，可知物塊做簡諧運動；(3)物塊做簡諧運動的振幅為A，由對稱性可知，最大伸長量為.(4)設(shè)物塊位移x為正，則斜面體受力情況如圖所示，由于斜面體平衡，所以有水平方向fFN1sinFcos0，豎直方向FN2MgFN1cosFsin0，又Fk(xL)，F(xiàn)N1mgcos，聯(lián)立可得fkxcos，F(xiàn)N2Mgmgkxsin為使斜面體始終處于靜止，結(jié)

3、合牛頓第三定律，應(yīng)有|f|FN2，所以，當(dāng)xA時，上式右端達(dá)到最大值，于是有.G2機械波15G2xx北京卷 一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4 m/s.某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是()A這列波的振幅為4 cmB這列波的周期為1 sC此時x4 m處質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動D此時x4 m處質(zhì)點的加速度為015D解析 由圖像可知，這列波的振幅為2 cm，A項錯誤波長8 m，故周期T s2 s，B項錯誤波向右傳播，左邊的質(zhì)點帶動右邊的質(zhì)點振動，故x4 m處質(zhì)點沿y軸正方向運動，C項錯誤此時x4 m處質(zhì)點處于平衡位置，回復(fù)力為零，加速度為零，D項正確11【選修34】G2xx重慶卷 (1)(

4、6分)一列簡諧橫波沿直線傳播，某時刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點相距6 m，且這兩質(zhì)點之間的波峰只有一個，則該簡諧波可能的波長為()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D4 m、8 m和12 m(1)C解析 本題主要考查對波的圖像的識別和波長的理解如圖可知，滿足題意的兩點可能有以下情況：O點和A點：此時2OA26 m12 m.O點和B點：此時OB6 m.A點和D點：此時AD6 m4 m.故選項C正確11xx重慶卷 (2)(6分)利用半圓柱形玻璃，可減小激光光束的發(fā)散程度在圖所示的光路中，A為激光的出射點，O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，AO過半圓頂

5、點若某條從A點發(fā)出的與AO成角的光線，以入射角i入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率11(2)解析 本題主要考查光的折射率的計算如圖可知，玻璃的折射率n.由于出射光線OB與AO平行，所以rAOO；而i是AOO的一個外角，由三角形的外角等于不相鄰的兩個內(nèi)角之和，有：iAOOr，即：ri.所以玻璃的折射率n.16G2xx福建卷 如圖，t0時刻，波源在坐標(biāo)原點從平衡位置沿y軸正向開始振動，振動周期為0.4 s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波下圖中能夠正確表示t0.6 s時波形的圖是()16C解析 由vT可知，波在一個周期內(nèi)傳播的路程為一個波長，由于t0.6 s1

6、.5T，所以波向左、向右傳播的距離均為1.5，即波向右傳播到(1.5，0)，向左傳播到(1.5，0)由于波中任何質(zhì)點的起振方向都相同，故此時(1.5，0)、(1.5，0)兩質(zhì)點都應(yīng)從平衡位置開始向上振動，由“上下坡”法可知C正確G3實驗：用單擺測定重力加速度G4機械振動與機械波綜合21G4xx全國卷 在學(xué)校運動場上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波一同學(xué)從該跑道的中點出發(fā)，向某一端點緩慢行進(jìn)10 m，在此過程中， 他聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為()A2B4C6 D821B解析 根據(jù)波的疊加規(guī)律，波程差為波長整數(shù)倍的點振動

7、加強，波程差為半波長奇數(shù)倍的點振動減弱，因此，相鄰的振動加強點(或振動減弱點)的波程差相差一個波長，向某一端點行進(jìn)10 m時，該點距兩個端點的波程差為(2510)m(2510)m20 m，為波長的4倍，這樣聽到由強變?nèi)醯拇螖?shù)總共為4次，選項B正確34物理選修34(15分)G4xx新課標(biāo)全國卷 (1)(6分)如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時刻到達(dá)質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t3 s時a第一次到達(dá)最高點下列說法正確的是_ .(填正確答案標(biāo)號選對1個得3分，選對2個得4分

8、，選對3個得6分每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A在t6 s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B在t5 s時刻質(zhì)點c恰好到達(dá)最高點C質(zhì)點b開始振動后，其振動周期為4 sD在4 st6 s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動34(1)ACD解析 6 s內(nèi)質(zhì)點傳播的距離xvt12 m，波恰好傳到d點，A正確；由題意知， T3 s，周期T4 s，C正確；t3 s時刻，質(zhì)點c剛開始向下振動，t5 s時刻，c剛好振動了2 s，剛好到達(dá)平衡位置，B 錯誤；46 s時段內(nèi)質(zhì)點c從最低點向最高點運動，D正確；b、d兩點相距10 m，而波長vT8 m，不是半波長奇數(shù)倍，b、d兩點不是振動的反

9、相點，E錯誤34G4xx新課標(biāo)全國卷 (2)(9分)圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面已知光在真空中的傳播速度為c.()為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩€在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；()求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間34(2)解析()設(shè)光線在端面AB上C點(見下圖)的入射角為i，折射角為r，由折射定律有sin insin r設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點的入射角為，為了使該光線可在此光導(dǎo)纖維中傳播，應(yīng)有式中，是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時的臨界角，它滿足nsin 1由幾何關(guān)系得r90由式得sin i()光

10、在玻璃絲中傳播速度的大小為v光速在玻璃絲軸線方向的分量為vzvsin 光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時間為T光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時，光線從端面AB傳播到其另一端面所需的時間最長，由式得Tmax5G4xx四川卷 圖1是一列簡諧橫波在t1.25 s時的波形圖，已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5 s起振，則圖2所示振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點可能位于()圖1圖2AaxbBbxcCcxd Ddxe5D解析 c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5 s起振，a、c間距離為半個波長，故波長沿x軸正方向傳播，周期T1 s由t1.25 sT，從圖2中可看出，t時刻質(zhì)點正由y軸上方向平衡位置運動，故D對7G4xx天津卷 一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示，下列描述該波的圖像可能正確的是()7AC解析 由振動圖像可知，a、b兩點的振動相位相差四分之一或四分之三周期，由波的傳播規(guī)律可知，一個周期內(nèi)波向前傳播一個波長，所以a、b間的距離x(n)或x(n)(n0，1，2，3)由第一個表達(dá)式，當(dāng)n0時， 36 m；當(dāng)n1時， 7.2 m；當(dāng)n2時， 4 m，A 正確；由第二個表達(dá)式，當(dāng)n0時， 12 m；當(dāng)n1時， m；當(dāng)n2時， m，C正確