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专题五 机械振动与机械波
一、单选题
1.如图甲,2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下:材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,则波速越小
B.重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长
C.波在中传播的速度一定相等
D.波在中传播的频率相等
2.如图甲所示为某款采用了主动降噪技术的汽车宣传海报,汽车主动降噪技术是指通过消音扬声器发出与噪音源相位相反、振幅相同的降噪声波,与外界噪音叠加以达到汽车降噪的一种降噪技术。如图乙所示为理想情况下的降噪过程,实线表示噪音声波,虚线表示降噪声波,假设两声波均为简谐波,下列说法正确的是( )
A.主动降噪技术应用了波的衍射原理
B.噪音声波和降噪声波的波速大小一定相等
C.图乙中噪音声波和降噪声波的频率可以不相等
D.图乙中噪音声波和降噪声波相遇的P点的振幅增大
3.图示为主动降噪耳机工作原理示意图,此类耳机由麦克风拾取噪声信号,内置扬声器产生降噪信号而工作。已知人耳可以接收20 Hz到20000 Hz的声音信号,声音在空气中的传播速度为340 m/s,下列说法正确的是( )
A.麦克风利用了电流的磁效应
B.内置扬声器产生声波的波长可能为20 m
C.降噪耳机利用了波的干涉
D.内置扬声器产生的声音频率为噪音频率的整数倍时可实现降噪
4.某同学抓住绳子一端在0~2 s内做了两种不同频率的简谐运动,其振动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.绳端起振方向向下 B.前后两次振动的周期之比为1:2
C.前后两次形成的绳波波速之比为2:1 D.前后两次形成的绳波波长之比为2:1
5.利用如图所示的装置进行单摆实验。将小球拉离平衡位置释放,摆角小于5°。借助传感器可知最大拉力为,最小拉力为,这两个数据出现的时间间隔为t。当地重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.单摆的振动周期为
B.单摆摆长为
C.用所给数据可以表示出最大摆角的余弦值
D.传感器的示数增大时,小球的势能在变大
6.一根柔软轻绳水平静止,为绳上标记的5个点,彼此间隔1米排成一条直线,如图甲所示。现使标记,点A在竖直方向上做简谐运动,运动图像如图乙所示,2 s时AE间第一次形成如图丙所示的波形,由此可判断( )
A.此时B点的振动方向向下 B.A点振动频率为1 Hz
C.此后两点运动状态始终相同 D.绳上波的传播速度为2 m/s
7.甲、乙两列波振幅分别为,在同一介质中相向传播,某时刻的波形图如图所示,处的质点再过1 s将第一次到达波谷,以下说法正确的是( )
A.这两列波不能发生干涉现象
B.经过4 s两波会相遇
C.当两列波叠加时,处的质点振幅为A
D.当两列波叠加时,处的质点振动加强
8.如图所示,和是两个振幅、振动频率、相位均相同的波源,分别位于一等腰直角三角形的两个顶点,,波源振动方向垂直于纸面,产生的机械波在介质中传播的波长为λ,之间的距离为,则下列说法正确的是( )
A.线段AC上有5个振动减弱点
B.连线的垂直平分线上的点振幅均为0
C.两波源的振动周期均变为原来的6倍,则线段AC上不存在振动减弱点
D.减小波源的振动频率,线段AB上相邻振动加强点之间的距离增大
9.如图甲所示,在xOy平面内有两个沿z轴方向做简谐运动的点波源和。两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示,两列波的波速均为0.5 m/s。零时刻两波源产生的波均已到达质点和处,下列判断正确的是( )
A.质点A位于振动加强区
B.质点A比质点B振动得快
C.0至4 s内,质点A的最小位移为
D.0至4 s内,质点B的最大位移为2 m
10.如图所示,1、2、3、4、…是一个水平放置松弛状态下的弹簧(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。某时刻,质点1在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点离开平衡位置依次左右振动,形成一列纵波。已知质点1开始振动的方向是向左,经过二分之一周期,质点9开始振动,则针对此时刻,下列说法正确的是( )
A.质点3向右运动 B.质点5所受回复力为零
C.质点6的加速度向左 D.质点9的振幅为零
二、多选题
11.战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动,人们在做战绳运动时,用手抓紧绳子,做出甩绳子的动作,使得绳子呈波浪状向前推进,形成横波(可视为简谐横波)。时波形图如图1所示,图2是绳上某质点的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.该波的波速为1.2 m/s B.波源开始振动的方向向下
C.该质点与波源的距离为3.6 m D.0~3 s时间内该质点通过的路程为4 m
12.动量p随位移x变化的