内容正文:
专题11 机械波
一、单选题
1.(2023上·广东湛江·高二统考期末)湛江濒临南海,是国内著名的滨海旅游城市,长达1500多公里的海岸线,拥有众多优良海水浴场。在金沙湾海滨浴场,某同学测得某一海水的水波上某一位于处的质点,在时处于平衡位置,经过波刚好传播到的位置,波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为
B.该波的传播速度为
C.时,平衡位置处的质点向上振动
D.此后内,处的质点通过的路程为
2.(2022上·广东深圳·高二统考期末)如图甲所示,时,一小船停在海面上的点,一块浮木漂在纵坐标的点,其后小船的振动图像如图乙所示,可知( )
A.水波的振动向轴负方向传播
B.水波波速为
C.末,小船运动到点
D.末,浮木向下运动
3.(2022上·广东·高二校联考期末)在静止的湖面上小明和小刚分别划着两艘小船,有一列水波从小明的船传向小刚的船,两人停止划船两船均上下浮动,某时刻形成如图所示波形图,两船分别位于波峰P点和波谷点,P点船经5秒第一次到波谷,则( )
A.这列波是纵波 B.这列波的波长为30m
C.这列波的波速为6m/s D.两船不可能同时位于平衡位置
4.(2022上·广东梅州·高二大埔县虎山中学统考期末)一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫,想把它拾起来扔到垃圾桶,于是向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于泡沫的运动情况,下列说法正确的是( )
A.泡沫不能被波浪推动,最多只能在湖面上做上下振动
B.投入的石块质量越大,波浪越容易将泡沫推至岸边
C.不知泡沫离波源的远近如何,无法确定泡沫的运动情况
D.因“随波逐流”,波浪会将泡沫推至岸边
5.(2022上·广东深圳·高二统考期末)关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )
A.若把同一个单摆由地球搬到月球,则单摆的摆动周期会变短
B.在干涉图样中,振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
C.“美人鱼”在水下表演节目时,她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致,说明声波从一种介质进入另一种介质时频率不变
D.当波源远离观察者时,观察者接收到的波的频率比波源频率高
6.(2022上·广东汕尾·高二统考期末)一列简谐横波沿x轴以的速度传播,某时刻的波形图如图所示,且此时P质点正在向上振动,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播 B.P质点再经过一个周期运动到O位置
C.此时O处质点正在向下振动 D.该波的周期
二、多选题
7.(2023上·广东深圳·高二校考期末)一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是( )
A.此列波的波长为2.5m
B.此列波的频率为2Hz
C.此列波的波速为5m/s
D.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播
8.(2023上·广东梅州·高二校联考期末)有一列沿x轴传播的简谐横波,在某一时刻它的波形图如图甲所示,M和N是这列简谐横波上的两个质点,从该时刻起某同学记录下了质点N在一段时间内的振动图像,如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A.图甲所示时刻M和N两质点的速度都为零
B.该列简谐横波正以的速度沿x轴负方向传播
C.时质点M距离平衡位置最远,其加速度最大,加速度方向沿y轴正方向
D.该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物,能发生明显衍射现象
第II卷(非选择题)
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三、解答题
9.(2023上·广东深圳·高二统考期末)一游乐场的造浪池中,水面波平稳地以的速率向岸边传播。某同学在原地漂浮时,发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为,不考虑波在传播过程中的能量损失。
(1)求该波的频率;
(2)求该波的波长;
(3)若波浪的最高点比静水平面高,该同学会随着波浪上下浮动(可视为如图示的简谐运动),从第1个波峰通过开始计时,写出其位移随时间变化的表达式。
10.(2023上·广东中山·高二统考期末)图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图,M是平衡位置为处的质点,N是平衡位置为处的质点,图乙为质点N由该时刻计时的振动图像,则
(1)该波的传播方向沿x轴正方向还是负方向?
(2)该波的传播速度是多少?
(3)从时刻开始,经过多长时间M点第一次回到平衡位置?
11.(2023上·广东深圳·高二统考期末)如图甲所示,孩子们经常会在平静的水中投郑一块石头激起水波。现对该模型做适当简化,若小孩将小石头垂直于水面投入水中,以小石头人水点为坐标原点,沿波传播的某个方向建立坐标轴,在轴上离点不远处有一片小树叶,若水波为简谐横波,如图乙所示为时的波动图像,图丙为小树叶的振动图像。
(1)请判断小树叶位于、两点中的哪一点并写出合理的解释;
(2)求从开始,处质点的振动形式第一次传到P