1、G单元机械振动和机械波G1 机械振动14G12012重庆卷 装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()14D解析 根据题中规定的正方向，开始计时时刻位移为正的最大值，由于简谐运动的图象是正弦或余弦曲线，可知D正确17G12012北京卷 一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是() ABC D17A解析 由题目“经过四分之一周期，
2、振子具有沿x轴正方向的最大加速度”可知，在四分之一周期时，振子在负的最大位移处，A项正确，B、C、D项错误 G2 机械波16G22012浙江卷 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置下列说法正确的是()Aa、b两点之间的距离为半个波长Ba、b两点振动开始时刻相差半个周期Cb点完成全振动次数比a点多一次Db点完成全振动次数比a点少一次16D解析 由图可知，a、b两点之间的距离为一个波长，振动开始时刻相差一个周期，a点离波源近，完成全振动的次数比b点多一次，故选项A、B、C错误，选项D正确25G22012全国卷一单摆在地面处的摆动
3、周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d.25解析 根据万有引力定律，地面处质量为m的物体的重力为mgG式中g是地面处的重力加速度，M是地球的质量设是地球的密度，则有MR3摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为T2若该物体位于矿井底部，则其重力为mg式中g是矿井底部的重力加速度，且M(Rd)3在矿井底部此单摆的周期为T2由题意TkT联立以上各式得dR(1k2)12. G2 2012江苏卷(3)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波一
4、次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2 s, 求震源与监测点之间的距离x 和S 波的波长.答案 (3)4.2 km解析 (3)设P波的传播时间为t，则xvPt，x vS(tt)解得xt，代入数据得x1260 km由vST，解得4.2 km13G22012福建卷 一列简谐横波沿x轴传播，t0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是()甲乙A沿x轴负方向，60 m/sB沿x轴正方向，60 m/sC沿x轴负方向，30 m/sD沿x轴正方向，30 m/s13A
5、解析 根据波的形成原理“先振动的质点带动邻近的后振动的质点”，由甲图可知P点正向下振动，比P点先振动的点应该在P点下方，即P点右侧的点先振动，所以波应沿x轴的负方向传播由甲图可知波长24 m，由乙图可知周期T0.4 s，所以波速v m/s60 m/s.图115G22012安徽卷 一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0时波形如图1所示，已知波速为10 m/s，则t0.1 s时正确的波形应是图2中的()ABCD图215C 解析 由题意可知，波长 4 m，波速v10 m/s，则波的周期T0.4 s，经过0.1 s后，波应该向正方向传播个波长，即向正方向平移个波长，则C正确 G3 实验：用单摆测定重力加速
6、度 G4 机械振动与机械波综合20G42012全国卷 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()(a)(b)(c)图3A. mB. mC1 mD. m20BD解析 因为sin，(c)图中质点的位移是0.05 m，恰好是最大值的一半，所以该质点的平衡位置距离波形图上的x1或x2的位置一定是 m，又因为从(c)图看，该质点在t0时向下运动，因此其平衡位置的坐标必是2 m m m，与左波峰的平衡位置的距离是 m0.5 m m，B正确，与右波峰的平衡位置的距离是 m0.5 m m，D正确7G
7、42012天津卷 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t s时()A质点M对平衡位置的位移一定为负值B质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反7CD解析 由波形图可读出该波的波长为4 m，由vT知该机械波的周期T0.1 s，故t sT.由于机械波沿x轴正方向传播，所以t0时刻质点M运动方向沿y轴正方向，经T时间，质点M的速度方向沿y轴负方向，对平衡位置的位移方向仍沿y轴正方向，加速度方向沿y轴负方向，故选项C、D正确19G42012四川卷
8、 在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A.M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示在t0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处已知该波的周期大于1 s则()A该波的周期为 sB在t s时，N的速度一定为2 m/sC从t0到tl s，M向右移动了2 mD从t s到t s，M的动能逐渐增大19D解析 设波长为，根据题意，(n)2 m，结合v，得T s1 s，所以n0，T s，A错误；质点振动速度与波速无必然联系，B错误；波传播过程中，质点并不随波迁移，C错误；从 s到 s ，质点M从波峰向平衡位置运动，速度变大，动能变大，D正
9、确37G4(1)2012山东卷 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x2 m、x4 m处从t0时刻开始计时，当t15 s时质点Q刚好第4次到达波峰求波速写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)37(1)解析 设简谐横波的波速为v，波长为，周期为T，由图象知4 m由题意知t3TTv联立式，代入数据得v1 m/s质点P做简谐运动的表达式为y0.2 sin(0.5t) m34(1)G42012课标全国卷 一简谐横波沿x轴正向传播，t0时刻的波形如图(a)所示，x0.30 m处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在t0时刻的运动方向沿y轴_(填“正向”
10、或“负向”)已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为_ m.图(a)图(b)图1234(1)答案 正向0.8解析 由(b)图知：x0.30 m处的质点在t0时刻的运动方向沿y轴正向，又由题意可知：0.3 m，该波的波长为0.8 m.12012河南调研在探究波的形成过程中，某同学用手抓住绳子一端上下振动，形成了向右传播的波此波可看成简谐波，波的传播速度为v，周期为T.下列说法正确的是()A简谐波的传播速度与振动的振幅无关B绳中质点振动的最大速度等于波的传播速度 C绳中相距为的两个质点的振动位移总是相同D离手距离分别为x1、x2(x2x1)的两个质点，开始振动的时间差为1B解析 猛推杆的过程
11、可以看成是一个绝热过程，故Q0，而压缩气体，气体体积减小，外界对气体做功，故W0，由热力学第一定律UWQ可知U0，气体内能增加，温度升高，故C、D错误；T增大、V减小，由理想气体状态方程C知p增大，故A错误、B正确22012宜川联考一列简谐横波沿x轴传播t0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1 m，A点速度沿y轴正方向；t0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处由此可知()A此波沿x轴负方向传播B此波的传播速度为25 m/sC从t0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD在t0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向2A解析 当两个分子间的距离rr0时，分子间作用力为0，分子势能最小，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体中的花粉小颗粒的无规则运动，它是液体分子不停地撞击花粉小颗粒造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动，选项B错误；计算油酸分子直径的公式d中的V指的应该是一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积，选项C错误；气体的压强不仅与气体的温度有关，还和气体的体积有关，选项D错误