内容正文:
专题01:机械波综合(原卷版)
一、单选题
1.(22-23高二下·辽宁大连·期中)如图甲,在光滑水平地面上一弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,O点为平衡位置,以O点为坐标原点,以水平向右为x轴正方向,画出了如图乙所示的振子的位移x随时间t变化的图像。下列说法正确的是( )
A.t=0.25s时,弹簧的弹性势能最大
B.t=0.5s时,振子的速度最小
C.在t=0.7s和t=0.8s两个时刻,振子的速度相同
D.从t=0s到t=0.25s时间内,振子做加速度减小的减速运动
2.(22-23高二下·辽宁大连·期中)一振动片以频率f做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,a、b两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样,c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为l,如图所示。已知a、b两波源发出的波的波长为,则( )
A.c点为振动减弱点
B.c点位移始终最大
C.在a、c连线之间有3个振动减弱点
D.在a、c连线之间有4个振动减弱点
3.(22-23高二下·辽宁沈阳·期中)如图a所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图b为质点P以此时刻为计时起点的振动图像,从该时刻起,下列说法正确的是( )
A.该波正在向x轴负方向传播,波速为20m/s
B.经过0.35s后,质点Q经过的路程为1.4m,且速度最大,加速度最小
C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5m的障碍物,不能发生明显的衍射现象
D.若波源向x轴负方向运动,在x=10m处放一接收器,接收器接收到的波源频率可能为6Hz
4.(22-23高二下·辽宁盘锦·期中)一根长绳沿x轴放置,现让绳子中间的P点作为波源,从t=0时刻开始沿竖直方向做简谐运动,振幅A=10cm。绳上形成的简谐波沿绳向两侧传播,波长λ=1m。t=7.5s时刻绳上形成的波形如图所示,此时波源位于平衡位置上方y=cm处,则0~7.5s内x=1m处的质点经过的路程为( )
A.45cm B.35cm
C.(40+)cm D.(40-)cm
5.(22-23高二下·辽宁·阶段练习)下列关于机械振动和机械波的说法,正确的是( )
A.声源靠近观察者,观察者接收到的声波频率大于声源的频率
B.衍射是横波特有的现象,纵波不能发生衍射现象
C.固有频率为2Hz的振子在6Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为8Hz
D.两列相同频率的波的叠加区域内到两波源距离之差为波长整数倍的点一定是振动加强点
6.(2023·辽宁抚顺·)一列简谐横波沿x轴方向传播,质点A的平衡位置位于x=0.2m处,质点P的平衡位置位于x=0.4m处,质点P的振动图像如图甲所示,图乙是t=0.1s时该波的波形图。下列说法正确的是( )
A.质点A从t=0s开始计时的振动方程为y=5sin10πt(cm)
B.t=0时,质点P速度为零
C.该波沿x轴正方向传播
D.当质点P处于波峰位置时,质点A也处于波峰位置
二、多选题
7.(22-23高二下·辽宁鞍山·期中)如图a所示,在xOy平面内有和两个波源分别位于和处,振动方向与xoy平面垂直并向周围空间传播,图像分别如图b、c所示。时刻同时开始振动,波速为。若在xoy平面内有一曲线,其方程为:(单位:m),M点为该曲线上的一点(未画出),,整个空间有均匀分布的介质。下列说法正确的是( )
图a 图b 图c
A.(0.2m,0)处的质点开始振动方向沿z轴正方向
B.两列波相遇后,在xoy平面内第一象限曲线上共有5个振动加强的质点
C.两列波相遇后,在oxy平面内第一象限曲线上共有5个振动减弱的质点
D.若,从两列波在M点相遇开始计时,M点振动方程为
三、解答题
8.(22-23高二下·辽宁丹东·期中)一个在地球上做简谐运动的单摆,其振动图象如图甲所示,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动图象如图乙所示。若已知该行星的质量为地球质量的4倍,地球表面重力加速度取,取。求:
(1)此单摆的摆长;
(2)行星表面重力加速度;
(3)该行星的半径与地球半径之比为多少。
9.(22-23高二下·辽宁大连·期中)如图甲、乙所示分别为一列简谐横波上P、Q两质点的振动图像,已知P、Q两质点的平衡位置相距Δx=3m,求该简谐横波的波长以及波速。
10.(22-23高二下·辽宁·期中)一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上相距的两质点,如图甲所示。两质点的振动图像分别如图乙、丙所示。
(1)请写出b点的振动方程;
(2)若该波在该介质中传播的速度为,求该波的波长;
(3)若该波的波长大于,求可能的波速。
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