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专题15 机械振动机械波
1、(2024·山东潍坊市一模)图甲为一列简谐波在时的波形图,M是平衡位置为10m处的质点,图乙为质点M的振动图像,则( )
A. 该列波沿x轴负方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 在时,处的质点加速度沿y轴负方向
D. 处质点振动方程为
2、(2024·山东菏泽市一模)一列横波沿x轴传播,a、b、c、d为介质中的四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,正确的是( )
A. 若波沿x轴正向传播,则图乙描述的是b处质点的振动图像
B. 若波沿x轴正向传播,则图乙描述的是d处质点的振动图像
C. 若波沿x轴负向传播,则图乙描述的是b处质点的振动图像
D. 若波沿x轴负向传播,则图乙描述的是d处质点的振动图像
3、(2024·山东日照市一模)如图所示,图甲为一列简谐横波在t=0时刻波动图像,P是平衡位置在x=0处的质点,Q是平衡位置在x=15m处的质点,图乙为质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,质点Q沿y轴负方向振动 B. 这列波的波速为m/s
C. 0~18s的时间内,质点P通过的路程为30cm D. 质点Q的振动方程为cm
4、(2024·山东济宁市一模)位于和处的两波源都只做了一次全振动,形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波,振幅均为时刻的波形如图甲所示,此时波刚好传到M、N两点,M、P、Q、N在x轴上的坐标分别为1cm、3cm、5cm、9cm,平衡位置在M处的质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,平衡位置在M处的质点刚好运动到P点
B. 时,平衡位置在Q处的质点的位移为
C. P处质点振动过程中的最大位移大小为5cm
D. 平衡位置坐标为的质点在振动过程中通过的总路程为10cm
5、(2024·山东临沂市一模)一列简谐横波沿x轴传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P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. 该波波长为20m
C. 质点P的平衡位置位于处
D. 从开始,质点Q比质点N早回到平衡位置
6、(2024·山东省实验中学一模)如图,一倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上,其底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧上端距斜面顶端距离为。将质量为m的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放,经时间t弹簧的最大压缩量为。已知弹簧弹性势能表达式为,其中是是弹簧形变量,k为弹簧劲度系数,则下列说法正确的是( )
A. 物块速度最大时的压缩量为
B. 物块的最大动能为
C. 物块运动过程中的最大加速度为
D. 物块从与弹簧接触到速度为零的时间为
7、(2024·山东淄博市一模)如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为20cm,波速为,在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距2m(小于一个波长)。当质点a在波峰位置时,质点b在x轴上方与x轴相距10cm的位置且向上振动,则( )
A. 此波的波长为12m
B. 此波的周期为0.48s
C. 从此时刻起经过0.2s,质点a与b的速度相同
D. 从此时刻起经过1.6s,质点b处于波谷位置
8、(2024·山东聊城市一模) 2024年1月23日02时09分,在新疆阿克苏地区乌什县(北纬41.26度,东经78.63度)发生7.1级地震,震源深度22千米,地震发生时监测站监测到一列沿x轴传播的地震横波,t=0时刻波形如图甲所示,质点P从t=0时刻开始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. 该波沿x轴传播20km距离需要5s
C. Q点的振动方程为y=2sin(2πt)cm
D. 该波与频率为2Hz的简谐横波相遇,一定能形成干涉图样
9、(2024·山东省实验中学一模)如图所示,某均匀介质中有两个点波源和,它们沿垂直纸面z方向振动,垂直纸面向外为正方向。其中的振动方程为;的振动方程为。已知波速为20m/s,图中所有介质均已振动,则下列说法正确的是( )
A. 两列波可以发生干涉
B. 时刻处质点的位移为0
C. 时刻处质点的位移为0.2m
D. 时刻波源和的加速度相同
10、(2024·山东聊城市一模)在同一均匀介质中,位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动,形成横波a和b。如图所示,t=0时波ab分别传播到x=-2m和x=8m处;t=5s时波a、b恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A. 波a、b相叠加后,会出现稳定的干涉现象
B. x=3m处质点的位移最大值为2cm
C. t=2s时,质点Р沿y轴正方向运动
D. t=11s时,x=2m处质点的位移为10