1xtt1t2t3t4O近几年高考物理试题一、机械振动与机械波1.(2004年天津理综16)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。一段时间内货物在坚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0t,其振动图象如图所示,则()A.Tt41时,货物对车厢底板的压力最大B.Tt21时,货物对车厢底板的压力最小C.Tt43时,货物对车厢底板的压力最大D.Tt43时,货物对车厢底板的压力最小OxTT2y2.(2006年天津理综卷17)一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是()A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大3.(2006年全国理综卷Ⅰ.19.)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图2所示。当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图3所示。若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则()图12A.由图线可知T0=4sB.由图线可知T0=8sC.当T在4s附近时,Y显著增大;当T比4s小得多或大得多时,Y很小D.当T在8s附近时,Y显著增大;当T比8s小得多或大得多时,Y很小4.(2006年重庆理综卷18)图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是()A.2cm≤x≤4cmB.2cm<x<4cmC.2cm≤x<3cmD.2cm<x≤3cm5.(2006年上海物理卷10)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的()(A)周期为Δt,波长为8L.(B)周期为32Δt,波长为8L.(C)周期为32Δt,波速为12L/Δt(D)周期为Δt,波速为8L/Δt图(a)图(b)123457689123457689v图2y/cm24-404681357-22t/st/sy/cm42-2081216261014-11图336.(2007全国理综Ⅰ.15)一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图a所示。在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是A.B.C.D.7.(2005年黑龙江、吉林、广西理综19).一简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是()A由波形图可知该波的波长B由波形图可知该波的周期C经1/4周期后质元P运动到Q点D经1/4周期后质元R的速度变为零8.(2007全国理综Ⅱ.15)一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线和虚线所示。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/s9.(2007高考天津理综.21)如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是()A.这列波的波长是14cmB.这列波的周期是0.125sC.这列波可能是沿x轴正方向传播的D.t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴负方向10.(2007高考上海物理5)如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点。下列说法中正确的是()y/m0.1x/mO0.81.6-0.8y/m0.1x/mO0.81.6-0.8y/m0.1x/mO0.81.6-0.8y/m0.1x/mO0.81.6-0.80.10.20.30.40.50.6y/mt/sO0.1图ay/cmtsO2-2-4-3-2-112345Ox/cmy/cm2468101214yOx/cm123456PQRd2t时刻t+Δt时刻Oxyd2d3d4d5d6d7d4A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动B.任一时刻,如果质点B的速度为零,则质点C的速度也为零C.如果波是向右传播的,则波的周期可能为76ΔtD.如果波是向左传播的,则波的周期可能为136Δt11.(2007高考上海物理9)如图所示,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=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v2二、功能关系、动量与能量1.(2004年天津理综21)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为ABmm2,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为smkg/6,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为smkg/4,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为5:2B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为10:1C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为5:2D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为10:12.(2007高考北京理综19)如图所示的单摆,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,并粘接在一起,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T65B.摆动的周期为T56C.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25hLLxSⅠⅡ53.(2005年四川理综25)(20分)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s?(已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1/m2=2秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点低5R)解:设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0,由机械能守恒定律,202121)(21)(vmmgRmm设刚分离时男演员速度的大小为v1,方向与v0相同;女演员速度的大小为v2,方向与v0相反,由动量守恒,2211021)(vmvmvmm分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t,根据题给条件,由运动学规律,2214gtRtvx1,根据题给条件,女演员刚好回A点,由机械能守恒定律,222221vmgRm,已知m1=2m2,由以上各式可得x=8R4.(2006年天津理综23)(16分)如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与与质量为m2的档板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求(1)物块A在档板B碰撞瞬间的速度v的大小;(2)弹簧最大压缩时为d时的弹性势能EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。解.(16分)(1)由机械能守恒定律得,有211112mghmv①2vgh②(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力,由动量守恒,有/112()mvmmv③6A、B克服摩擦力所做的功W=12()mmgd④由能量守恒定律,有/212121()()2PmmvEmmgd⑤解得:211212()PmEghmmgdmm⑥5.(2006年重庆理综25)(20分)如题25图,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数)。A球从工边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R41,碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。试求:(1)待定系数β;(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。解:(20分)解:(1)由mgR=4mgR+4mgR得β=3(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2,则2112mv4mgR2212mv4mgR设向右为正、向左为负,解得v1=12gR,方向向左v2=12gR,方向向右题25图7Ev0B21设轨道对B球的支持力为N,B球对轨道的压力为N/,方向竖直向上为正、向下为负。则N-βmg=22vmRN/=-N=-4.5mg,方向竖直向下(3)设A、B球第二次碰撞刚结束时的速度分别为V1、V2,则121222121122mvmvmVmVmgRmVmV解得:V1=-2gR,V2=0(另一组:V1=-v1,V2=-v2,不合题意,舍去)由此可得:当n为奇数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与第一次碰撞刚结束时相同当n为偶数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与第二次碰撞刚结束时相同6.(2006年四川理综25)(20分)如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T。小球1带正电,其电量与质量之比11qm=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。(取g=9.8m/s2)问:(1)电场强度E的大小是多少?(2)两小球的质量之比是多少?解:(20分)(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡mg1=q1E①E=2.5N/C②8(2)相碰后小球1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:q1v1B=111vmR③半径为R1=111mvqB④周期为T=112mqB=1s⑤∵两球运动时间t=0.75s=34T∴小球1只能逆时针经34周期时与小球2再次相碰⑥第一次相碰后小球2作平抛运动h=R1=212gt⑦L=R1=v2t⑧两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向m1v0=m1v1+m2v2⑨由⑦、⑧式得v2=3.75m/s由④式得v1=17.66m/s∴两小球质量之比22111mvvmv=11⑩7.(2006年江苏物理9)如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度范围内,A和B一起在光滑水平面上作往复运动(不计空气阻力),保持相对静止。则下列说法正确的是()A.A和B均作简谐运动B.作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C.B对A的静摩擦力对A做功,而A对B的静摩擦力对B不做功D.B对A的静摩擦力始终对A做正功,而A对B的静摩擦力始终对B做负功8.(2006年广东物理16)(16分)如图11所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金BA9属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆1A和2A,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H,导轨宽为L,