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专题限时集训(十一) 振动和波
1.(2023·湖北省黄冈市月考)轿车的“悬挂系统”是指由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的整个支持系统。已知某型号轿车“悬挂系统”的固有频率是2 Hz。如图所示,这辆汽车正匀速通过路口的条状减速带,已知相邻两条减速带间的距离为1.0 m,该车经过该减速带过程中,下列说法正确的是( )
A.当该轿车通过减速带时,车身上下振动的频率均为2 Hz,与车速无关
B.该轿车通过减速带的速度越大,车身上下颠簸得越剧烈
C.当该轿车以7.2 km/h的速度通过减速带时,车身上下颠簸得最剧烈
D.当该轿车以不同速度通过减速带时,车身上下颠簸的剧烈程度一定不同
2.(2023·山东省济南市历城二中一模)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。t=0时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),t1时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则( )
A.浮标的振动周期为4t1
B.水波的传播速度大小为
C.t1时刻浮标沿y轴负方向运动
D.水波的波长为2L
3.(2023·湖南省湘乡市东山学校二模)沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像如图甲所示,质点Q的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波长为10 m
C.该波的传播速度为12 m/s
D.t=0时刻,x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为10 cm
4.(多选)如图甲所示,装有少量铁砂的细玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,把玻璃管向下缓慢按压一小段距离后放手,忽略阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.振动周期与按压的深度有关
B.回复力等于重力和浮力的合力
C.振动过程中玻璃管(含铁砂)的机械能守恒
D.在t1~t2时间内,玻璃管的位移减小,加速度减小,速度增大
5.(2023·北京市海淀区高三模拟)波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在t=0.10 s时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为15 cm/s
B.图甲中质点P和Q的相位差为π
C.图甲中质点N在该时刻的速度方向为垂直纸面向外
D.图乙可能是质点N的振动图像
6.(易错题)(多选)(2023·福建省厦门市期中)图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示该波x=6 m 处a质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.t=15 s时,质点a处于波峰位置
C.t=5 s时,质点b振动的速度方向与回复力方向相同
D.质点c的位移随时间变化的关系式为y=10sin cm
7.(2023·湖南卷)如图甲所示,在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4 m,DC=3 m,DC垂直于AB。t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图乙所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4 m。下列说法正确的是( )
A.这三列波的波速均为2 m/s
B.t=2 s时,D处的质点开始振动
C.t=4.5 s时,D处的质点向y轴负方向运动
D.t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是6 cm
8.(多选)(2022·山东卷改编)一列简谐横波沿x轴传播,如图所示是这列波t=0时刻的波形图。则平衡位置位于x=5 cm处的质点的振动图像可能正确的是( )
A B
C D
9.(2023·重庆名校1月联考)手机上一般会有两个麦克风,一个比较大的位于手机下方,另一个位于手机顶部,如图甲所示。小明查阅手机说明书后知道手机顶部的麦克风为降噪麦克风,他进一步查阅资料得知:降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波,与噪声叠加从而实现降噪的效果。理想情况下的降噪过程如图乙所示,实线对应环境噪声,虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法正确的是( )
A.降噪过程应用的是声波的干涉原理,P点振动加强
B.降噪声波的频率与环境噪声的频率应该相同
C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小不相等
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
10.(多选)(2023·浙江省杭州市高三模拟)“战绳”是一种时尚的健身器材,有较好的健身效果。如图甲所示,健身者把两根相同绳子的一端