内容正文:
高效作业27 机械波
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微考点一 机械波的形成和传播规律
1.一根粗细均匀的弹性绳子,右端固定,S点上下振动,产生向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是
A.波源振动的周期逐渐减小
B.波的传播速度逐渐减小
C.各处的波长都相等
D.此时刻质点P的速度方向向上
A新教材 夯基固本
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2.2023·湖州中学模拟如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为1 m,各质点均静止在各自的平衡位置,t=0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图像如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。则下列说法正确的是
A.从t=3 s时刻起质点f开始振动
B.t=3 s时刻,质点e第二次回到平衡位置
C.从t=0至t=3 s,质点b运动的路程为10 cm
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D.从t=2 s至t=3 s,质点d的加速度正在逐渐减小
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微考点二 对波的图像的理解及其应用
3.2023·柯桥中学模拟(多选)一列简谐横波在t=0.4 s时的波形图如图甲所示,P是介质中的质点,图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20 m/s。则
A.该波的波长为24 m
B.该波沿x轴正方向传播
C.t=0.4 s时质点P离开平衡位置的位移为5 m
D.质点P的平衡位置坐标为x=6 m
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4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点处,从t=0时开始振动,简谐横波在t=0.3 s时的部分波的图像如图所示,这列波上x=0.5 m处的质点从t=0.5 s时刻开始向上振动。下列说法正确的是
A. 波源的起振方向向下
B.波的振动周期为0.3 s
C.波源的振动方程为y=10sin 4πt ( cm )
D.t=2 s时,x=0.2 m处质点通过的路程为180 cm
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微考点三 机械波传播过程中的多解问题
5.(多选)一列机械波在某一时刻的波形如图中实线所示,经过Δt时间的波形如图中虚线所示。已知波的传播速率为1 m/s。下列四个数据中Δt的可能值为
A.1 s B.8 s
C.11 s D.15 s
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6.(多选)一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3 s时刻的波形如图中虚线所示。则
A.波的传播方向一定向左
B.波的周期可能为0.4 s
C.波的频率可能为5.0 Hz
D.波的传播速度可能为5.0 m/s
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微考点四 波的干涉、衍射和多普勒效应
7.某同学注意到市场最近流行的主动降噪耳机,开启降噪模式,耳朵立刻就有种世界都安静的体验,如图甲所示。主动降噪耳机为了主动地消除噪声,在耳机内设有麦克风,用来收集周围噪声信号,然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波,再与噪声声波叠加相互抵消,从而实现降噪效果。图乙是理想情况下
的降噪过程,实线对应环境噪声声波,虚线对
应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则
A.降噪过程应用的是声波的干涉原理,质点P振动加强
B.降噪过程应用了声波的衍射原理,使噪声无法从外面进入耳麦
C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【解析】 降噪过程应用的是声波的干涉原理,由同侧法可知,在质点P所在位置环境噪声引起的振动向下,降噪声波引起的振动向上,可知质点P振动减弱,故A、B错误;在同一介质中,声波的传播速度相等,故C正确;质点P不会随波迁移,故D错误。故选C。
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8.2023·浙江1月选考主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并产生相应的抵消声波。某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示,关于取得最好降噪效果的抵消声波,下列选项正确的是(声音在空气中的传播速度为340 m/s)
A. 振幅为2A
B.频率为100 Hz
C.波长应为1.7 m的奇数倍
D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
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9.如图所示,两波源分别位于x=-2×10-1 m和x=12×10-1 m处,形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波,两列波的波速均为v=0.4 m/s,两波源的振幅均为2 cm,t=0时刻两波的图像如图所示,