专题14 振动和波-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟物理真题分类汇编(湖北专用)
2024-07-05
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 机械振动与机械波 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.43 MB |
| 发布时间 | 2024-07-05 |
| 更新时间 | 2024-07-10 |
| 作者 | 初高中物理资源库 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46138138.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题14 振动和波
1、(2023·湖北卷·T7)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为,振幅为。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
ab之间的距离为
此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动,令此时b点的相位为,则有
解得
或(舍去,向下振动)
由ab之间的距离关系可知
则,可知a点此时的位移为
且向下振动,即此时的波形图为
故选A。
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)图(a)是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=4s时的波形图,M、N是介质中的两个质点,其平衡位置分别位于x=2m、x=8m处,图(b)是质点N的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.波的传播速度大小为0.5m/s
C.t=5s时,M、N的速度大小相等,方向相同
D.t=7s时,M、N的加速度大小相等,方向相反
【答案】C
【详解】A.由图(b)可知时质点N正在向下振动,则由图(a)可知该波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.由图(b)可知该波的周期为,则由图(a)可知该波的波长为,则波速为
故B错误;
C. 时,波形图相对于图(a)中的波形向右移动了;此时质点M在波峰的左侧,距离波峰,正在向下、向平衡位置处运动;质点N在波谷的右侧,距离波谷,正在向下、向最大位移处运动。根据对称性可知,两质点的速度大小相等,故C正确;
D.时,波形图相对于图(a)中的波形向右移动了;此时质点M在波谷的右侧,距离波谷,正在向下、向最大位移处运动;质点N在波谷的左侧,距离波谷,正在向上、向平衡位置处运动。根据对称性可知,两质点此时的振幅相同,则加速度大小相等;两质点此时均在轴下方,则加速度方向相同,故D错误。
故选C。
2.(2024·湖北·三模)一列简谐波沿x轴传播,波速为,在传播方向上有P、Q两质点,其平衡位置坐标分别为。时刻,其波形如图所示,P、Q偏离平衡位置的位移分别为。已知该波的振幅为2cm,且0时刻以后P比Q先回到平衡位置。则下列说法正确的是( )
A.该波向x轴负方向传播
B.该波的波长为12cm
C.经过的时间质点P再次达到波峰
D.质点P的振动方程为
【答案】B
【详解】本题考查波的图像,熟练掌握波传播与质点做简谐运动的关系即可解题。
【解答】A.由题意可知,0时刻以后P比Q先回到平衡位置,由上、下坡法确定,则该波向x轴正方向传播,A错误;
B.由题图可知,由在时刻,P、Q两质点位移为,可得
则波长为
B正确;
C.该波的周期则有
在时刻,质点P从处向y轴负方向运动,经的时间质点P到达处,再经的时间质点P再次达到波峰,C错误;
D.质点振动的角速度为
振幅为
由题意时刻,质点P的位移,且沿y轴负方向振动,则有
可得
则有质点P的振动方程为
D错误。
故选B。
3.(2024·湖北·一模)图甲是一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.5m处的质点,Q是平衡位置在x=12m处的质点;图乙为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.在t=0.25s时,质点P的位置坐标为
C.从t=0.1s到t=0.25s的过程中,质点Q的位移大小为30cm
D.从t=0时刻开始计时,质点P在时(n=0、1、2…)到达波峰
【答案】B
【详解】A.根据图乙,t=0.1s时,质点Q向下振动,所以这列波沿x轴正方向传播,A错误:
B.根据乙图,波的周期为T=0.2s,根据图甲,波向正方向传播,则t=0.1s时质点P向下振动,到t=0.25s,历时
质点P回到t=0.1s时的初始位置,坐标为,B正确;
C.从t=0.1s到t=0.25s的过程中,历时,质点Q运动到波峰,其位移大小为10cm,C错误;
D.波速为
根据图甲,t=0.1s时刻开始计时,质点P到达波峰的时刻
(n=0、1、2…)
D错误。
故选B。
4.(2024·湖北武汉·二模)在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻,x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻,x轴上的P点恰好开始振动,波形如图。已知S点横坐标为,P点横坐标为,下列说法正确的是( )
A.波由介质1进入介质2周期变小
B.波由介质1进入介质2传播速度不变
C.波源振动的周期为
D.波在介质2中的传播速度为
【答案】D
【详解】A.频率与周期由波源的振动决定,可知,波由介质1进入介质2周期不变,故A错误;
B.根据图像可知,介质1与介质2中的波长分别为
,
根据
,
结合上述可知
故B错误;
C.时刻,x轴上的P点恰好开始振动,根据图像有
解得
故C错误;
D.波在介质2中的传播速度为
故D正确。
故选D。
5.(2024·湖北武汉·一模)“喷水鱼洗”是我国珍贵的古代文物,具有很高的科学价值、历史价值和艺术价值。鱼洗最早是在先秦时期使用的一种金属制盥洗用具,它的大小像一个洗脸盆,底部是扁平的,盆沿左右各有一个把柄,称为双耳。鱼洗最奇妙的地方是,用双手快速且有节炎地摩擦盆边双耳,盆内水波荡漾。摩擦得法,可喷出水柱。下列说法正确的是( )
A.该现象是波的衍射形成的
B.鱼洗中的水位越低,振动越明显,喷出的水柱越高
C.鱼洗做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和鱼洗振动的频率相等或十分接近时,鱼洗产生了共振而使水剧烈震荡
D.鱼洗中的水做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和水波振动的频率相等或十分接近时,水产生了共振而剧烈震荡
【答案】C
【详解】A.用双手快速且有节奏地摩擦鱼洗盆边双耳时,可产生两个频率相同的振源,振波在水中传播,发生了波的干涉,故A错误;
BCD.鱼洗做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和鱼洗壁振动的频率相等或十分接近时,鱼洗壁产生了共振,从而使鱼洗中的水剧烈震荡,鱼洗中的水位越低,则与鱼洗壁接触部分越少,水的振动越不明显,则越不容易喷出水柱,故BD错误,C正确。
故选C。
6.(2024·湖北·二模)图甲为中国京剧中的水袖舞表演,若水袖的波浪可视为简谐横波,图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图,P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点,此时质点 P 位于平衡位置,质点Q 位于波峰(未画出),且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波波长在0.5m至1m之间,袖子足够长,则下列说法正确的是( )
A.该波沿 x轴负方向传播 B.该波的传播速度为0.75m/s
C.经1.2s质点 P 运动的路程为 1.2cm D.质点Q 的振动方程为
【答案】B
【详解】A.因为质点 P 比质点 Q 先振动,则该波沿 x轴正方向传播,故A错误;
B.由题意可知
该波波长在0.5m至1m之间,可得λ=0.6m,则该波的传播速度为
故B正确;
C.经1.2s=1.5T,则质点 P 运动的路程为 6A=1.2m,故C错误;
D.因
质点Q 的振动方程为
故D错误。
故选B。
7.(2024·湖北·模拟预测)如图(a),矩形ABCD处于均匀介质中,AB=3m,BC=4m。A、B、C三处有三个完全相同的波源,,三个波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与ABCD平面垂直。已知这三列波的波速均为0.25m/s,则下列说法正确的是( )
A.经足够长时间,D点既不是振动加强点也不是振动减弱点,故D点不可能做简谐振动
B.t=15s时,D点的质点才开始振动
C.t=18s时,D点的质点沿y轴负方向运动
D.D的起振方向沿y轴负方向
【答案】C
【详解】BD.由图中几何关系可知,C处波源的振动最先传播到D点,则有
可知时,D点的质点才开始振动,由图(b)可知,D的起振方向沿y轴正方向,故BD错误;
C.A处波源的振动传播到D点所用时间为
B处波源的振动传播到D点所用时间为
则时,C处波源在D点引起振动了,结合图(b)可知,D点的质点处于平衡位置沿y轴负方向运动;A处波源在D点引起振动了,结合图(b)可知,D点的质点处于平衡位置沿y轴负方向运动;则此时D点的质点沿y轴负方向运动,故C正确;
A.三列波的波长均为
D点到A、B两波源的距离差为
可知A、B两波源在D点叠加为振动加强;D点到A、C两波源的距离差为
可知A、C两波源在D点叠加为振动加强;故经足够长时间,D点为振动加强点,故A错误。
故选C。
8.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图。P、Q为该波的传播方向上的两质点,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的传播方向沿x轴正方向
B.甲图中质点P该时刻振幅为零
C.质点P、Q在一个周期内有且仅有两个时刻二者的位移相同
D.在0<t<0.1s内,质点P通过的路程大于质点Q通过的路程
【答案】C
【详解】A.由图可知,P质点沿y轴正方向振动,由同侧法可知,该波的传播方向沿x轴负方向,故A错误;
B.甲图中质点P该时刻振幅为2m,故B错误;
C.图示时刻,质点Q正沿y轴负方向运动,质点P正沿y轴正方向运动,在接下来的四分之一个周期内,二者一定存在一个时刻位移相同。之后当P第一次返回平衡位置时(从图示时刻经历半个周期),根据对称性可知此时质点Q的位置与图示位置关于x轴对称并沿y轴正方向运动,则在接下来的四分之一周期内,二者一定存在一个时刻位移相同。综上所述在一个周期内,质点P和质点Q有两个时刻位移相同,故C正确。
D.简谐横波中任何一个位置的质点在内通过的路程均为2A,故在0<t<0.1s内,即周期内,质点P、质点Q通过的路程为
D错误。
故选C。
二、多选题
9.(2024·湖北武汉·二模)分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示,矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示,电流最大值为,周期为T。如图丙所示,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与小球相连,静置于光滑水平面上,现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度),小球被无初速释放后,其运动的v-t 图像如图丁所示,速度最大值为,周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线,下列说法正确的是( )
A.时间内,通过线圈横截面积的电量
B.时间内,通过线圈横截面积的电量
C.类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
D.类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
【答案】AD
【详解】AB.时间内,通过线圈横截面积的电量为
而最大电流为
联立可得
故A正确,B错误;
CD.类比图乙和图丁,图像的面积为电量,而图像的面积为位移,在时间内的位移为振幅,有
可得小球运动过程中的速度最大值为
故C错误,D正确。
故选AD。
10.(2024·湖北武汉·二模)波源和垂直于纸面做简谐运动,振动周期相同,但步调正好相反,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两简谐波的波速为0.15m/s
B.图甲中的B点为振动减弱点
C.图乙可能是A点的振动图像
D.时刻,C点可能位于波谷
【答案】BC
【详解】A.由图甲可知,两简谐波的波长为
由图乙可知周期为,两简谐波的波速为
故A错误;
B.波源和振动步调相反,B点到两波源的距离相等,为振动减弱点,故B正确;
C.由图甲可知,时,A点位于波谷,故图乙可能是A点的振动图像,故C正确;
D.由图甲可知,时刻,C点位于平衡位置,根据平移法可知,时刻,即时刻前,C点位于波峰,故D错误。
故选BC。
11.(2024·湖北·三模)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处。时刻两波源开始振动,时两列波的图像如图所示,此时两波源恰好完成一次全振动。下列说法正确的是( )
A.两波源的起振方向相反
B.时,两列波相遇
C.t=5s后,x=1m处的点是振动减弱点
D.0~2s时间内,x=3m处的质点运动的路程为24cm
【答案】AC
【详解】A.由图可知x=0和x=6m处的质点振动方向相反,则波源的起振方向相反。故A正确;
B.由图和题干条件可知λ=2m,T=0.5s,可得
在x=3m处两列波相遇,波源到相遇处距离为5m,则需要时间
故B错误;
C.两波源到x=1m处距离差
波源为异步调,则该点为振动减弱点。故C正确;
D.同理,可知处为振动减弱点,且两列波同时到达该处,则路程为0。故D错误。
故选AC。
12.(2024·湖北黄石·一模)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,时刻的波形如图甲所示,其中位于横坐标的一质点A的振动图像如图乙所示,B是图甲中纵坐标为的一质点,则下列说法正确的是( )
`
A.该横波沿x轴正方向传播 B.时刻后A点比B点先达到波谷
C.在时B点的位移是-5cm D.时B点振动方向为y轴负方向
【答案】AC
【详解】A.时刻质点A向y轴正方向运动,根据同侧法可知波沿x轴正方向传播,故A正确;
B.根据同侧法可知质点B向y轴负方向运动,可知t=0时刻后B点比A点先达到波谷,故B错误;
C.质点B的振动方程为
时B点的位移是
故C正确;
D.因为
根据周期性可知B点振动方向为y轴正方向,故D错误。
故选AC。
13.(2024·湖北·三模)一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.6s时刻的波形图如图甲所示,此时质点P的位移为+2cm,质点Q的位移为-2cm,波上质点A的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播
B.该简谐横波的波速为15m/s
C.t=0.6s时,质点Q正在向y轴负方向振动
D.再经过,质点P通过的路程为cm
【答案】AB
【详解】A.由质点A的振动图像可知,在t=0.6s时刻,质点A在平衡位置向下振动,结合波形图可知,该简谐横波沿x轴正方向传播,选项A正确;
B.波形图的表达式为
将P点带入可得
即
解得
该简谐横波的波速为
选项B正确;
C.由“同侧法”可知,t=0.6s时,质点Q正在向y轴正方向振动,选项C错误;
D.再经过,则波沿x轴正向传播
此时质点P到达平衡位置向下振动,可知质点P通过的路程为6cm,选项D错误。
故选AB。
14.(2024·湖北黄石·三模)如图所示,在倾角为的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,它们的质量均为,弹簧的劲度系数为,C为一固定挡板。现让一质量为的物体D在A上方某处由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,此后做简谐运动,运动过程中,物体B恰好不能离开挡板C,弹簧始终在弹性限度范围内,物体A、B、D均可视为质点,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.简谐运动的振幅为
B.从开始做简谐运动到物体A第一次回到初始平衡位置的时间为简谐运动周期的一半
C.物体D与物体A碰后瞬间的速度大小为
D.简谐运动过程中弹簧的最大弹力为
【答案】AC
【详解】A.当弹簧弹力等于A、D的重力沿斜面方向的分力吋,A、D处于平衡状态,有
可知A、D在平衡位置时弹簧的形变量为
弹簧处于压缩状态。运动过程中,物体B恰好不能离开挡板C,对B分析有
故弹簧应伸长到最大位移处,此时形变量
弹簧处于伸长状态,由此可知简谐运动的振幅为
故A正确;
B.碰后新的平衡位置在初始平衡位置的下方,则从开始做简谐运动到第一次回到初始平衡位置的时间间隔大于简谐运动周期的一半,故B错误;
C.开始时,对A分析有
解得
此时弹簧处于压缩状态。从物体D与物体A刚碰后到物体B恰好不能离开挡板C的过程,根据能量守恒有
解得
故C正确;
D.当A、D运动到最低点时,B对C的弹力最大,由对称性可知,此时弹簧的形变量为
弹簧的弹力为
故D错误。
故选AC。
15.(2024·湖北·二模)一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波下列说法中正确的是( )
A.波速为9cm/s B.沿x轴负方向传播
C.质点P的平衡位置坐标 D.质点Q的平衡位置坐标
【答案】BD
【详解】A.由题图甲可以看出,该波的波长为36cm,由题图乙可以看出周期为2s,则波速为
cm/s
故A错误;
B.当时,Q点向上运动,结合题图甲,根据“上下坡”法可得波沿x轴负方向传播,故B正确;
CD.由题图甲可知,处
则
cm
由题图乙可知,时,质点Q处于平衡位置,经过,其振动状态向x轴负方向传播到P点处,则
cm=6cm
得
cm
故C错误,D正确;
故选BD。
16.(2024·湖北·二模)一列简谐横波沿x轴传播,时刻其波形图如图甲所示,M、P是介质中沿波的传播方向上的两个质点,质点P振动的部分图像如图乙所示,其中、A、、已知,下列说法正确的是( )
A.该波的周期为
B.时刻,质点M的速度为0
C.时刻,质点P的加速度最大
D.如果质点P的平衡位置位于之间,则该波沿x轴正方向传播
【答案】BD
【详解】
A.该波的周期为
故A错误;
B.时刻,质点M位于正向位移最大处,速度为0,故B正确;
C.时刻,质点P的速度达到最大,位于平衡位置,加速度最小,故C错误;
D.时刻,质点P向轴正方向振动,如果质点P的平衡位置位于之间,根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播,故D正确。
故选BD。
17.(2024·湖北武汉·模拟预测)一列简谐横波沿轴方向传播,时刻的波形如图所示,介质中处的质点的动能正在减小。,质点第一次到达波峰处。下列说法正确的是( )
A.该波沿轴正方向传播
B.该波的传播速度大小为4m/s
C.0~0.25s时间内质点运动的路程为40cm
D.质点振动的位移—时间关系为
【答案】BD
【详解】A.由于质点P动能在减小,可知质点P沿y轴负方向振动,由同侧法可知波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.由图可知
可得该波的波长为
故质点P第一次到波峰是处振动形式传来的,则
故B正确;
D.由可得,该波的周期为
设P点的振动方程为
将,代入上式可得
即P点的振动方程为
故D正确;
C.当时
且,,故在0~0.25s时间内质点P由振动到处,再振动到处,则0~0.25s时间内质点运动的路程为
故C错误。
故选BD。
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专题14 振动和波
1、(2023·湖北卷·T7)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为,振幅为。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)图(a)是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=4s时的波形图,M、N是介质中的两个质点,其平衡位置分别位于x=2m、x=8m处,图(b)是质点N的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.波的传播速度大小为0.5m/s
C.t=5s时,M、N的速度大小相等,方向相同
D.t=7s时,M、N的加速度大小相等,方向相反
2.(2024·湖北·三模)一列简谐波沿x轴传播,波速为,在传播方向上有P、Q两质点,其平衡位置坐标分别为。时刻,其波形如图所示,P、Q偏离平衡位置的位移分别为。已知该波的振幅为2cm,且0时刻以后P比Q先回到平衡位置。则下列说法正确的是( )
A.该波向x轴负方向传播
B.该波的波长为12cm
C.经过的时间质点P再次达到波峰
D.质点P的振动方程为
3.(2024·湖北·一模)图甲是一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.5m处的质点,Q是平衡位置在x=12m处的质点;图乙为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.在t=0.25s时,质点P的位置坐标为
C.从t=0.1s到t=0.25s的过程中,质点Q的位移大小为30cm
D.从t=0时刻开始计时,质点P在时(n=0、1、2…)到达波峰
4.(2024·湖北武汉·二模)在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻,x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻,x轴上的P点恰好开始振动,波形如图。已知S点横坐标为,P点横坐标为,下列说法正确的是( )
A.波由介质1进入介质2周期变小
B.波由介质1进入介质2传播速度不变
C.波源振动的周期为
D.波在介质2中的传播速度为
5.(2024·湖北武汉·一模)“喷水鱼洗”是我国珍贵的古代文物,具有很高的科学价值、历史价值和艺术价值。鱼洗最早是在先秦时期使用的一种金属制盥洗用具,它的大小像一个洗脸盆,底部是扁平的,盆沿左右各有一个把柄,称为双耳。鱼洗最奇妙的地方是,用双手快速且有节炎地摩擦盆边双耳,盆内水波荡漾。摩擦得法,可喷出水柱。下列说法正确的是( )
A.该现象是波的衍射形成的
B.鱼洗中的水位越低,振动越明显,喷出的水柱越高
C.鱼洗做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和鱼洗振动的频率相等或十分接近时,鱼洗产生了共振而使水剧烈震荡
D.鱼洗中的水做受迫振动,当摩擦力引起的振动频率和水波振动的频率相等或十分接近时,水产生了共振而剧烈震荡
6.(2024·湖北·二模)图甲为中国京剧中的水袖舞表演,若水袖的波浪可视为简谐横波,图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图,P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点,此时质点 P 位于平衡位置,质点Q 位于波峰(未画出),且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波波长在0.5m至1m之间,袖子足够长,则下列说法正确的是( )
A.该波沿 x轴负方向传播 B.该波的传播速度为0.75m/s
C.经1.2s质点 P 运动的路程为 1.2cm D.质点Q 的振动方程为
7.(2024·湖北·模拟预测)如图(a),矩形ABCD处于均匀介质中,AB=3m,BC=4m。A、B、C三处有三个完全相同的波源,,三个波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与ABCD平面垂直。已知这三列波的波速均为0.25m/s,则下列说法正确的是( )
A.经足够长时间,D点既不是振动加强点也不是振动减弱点,故D点不可能做简谐振动
B.t=15s时,D点的质点才开始振动
C.t=18s时,D点的质点沿y轴负方向运动
D.D的起振方向沿y轴负方向
8.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图。P、Q为该波的传播方向上的两质点,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的传播方向沿x轴正方向
B.甲图中质点P该时刻振幅为零
C.质点P、Q在一个周期内有且仅有两个时刻二者的位移相同
D.在0<t<0.1s内,质点P通过的路程大于质点Q通过的路程
二、多选题
9.(2024·湖北武汉·二模)分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示,矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示,电流最大值为,周期为T。如图丙所示,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与小球相连,静置于光滑水平面上,现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度),小球被无初速释放后,其运动的v-t 图像如图丁所示,速度最大值为,周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线,下列说法正确的是( )
A.时间内,通过线圈横截面积的电量
B.时间内,通过线圈横截面积的电量
C.类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
D.类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
10.(2024·湖北武汉·二模)波源和垂直于纸面做简谐运动,振动周期相同,但步调正好相反,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两简谐波的波速为0.15m/s
B.图甲中的B点为振动减弱点
C.图乙可能是A点的振动图像
D.时刻,C点可能位于波谷
11.(2024·湖北·三模)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处。时刻两波源开始振动,时两列波的图像如图所示,此时两波源恰好完成一次全振动。下列说法正确的是( )
A.两波源的起振方向相反
B.时,两列波相遇
C.t=5s后,x=1m处的点是振动减弱点
D.0~2s时间内,x=3m处的质点运动的路程为24cm
12.(2024·湖北黄石·一模)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,时刻的波形如图甲所示,其中位于横坐标的一质点A的振动图像如图乙所示,B是图甲中纵坐标为的一质点,则下列说法正确的是( )
`
A.该横波沿x轴正方向传播 B.时刻后A点比B点先达到波谷
C.在时B点的位移是-5cm D.时B点振动方向为y轴负方向
13.(2024·湖北·三模)一列简谐横波沿x轴方向传播,在t=0.6s时刻的波形图如图甲所示,此时质点P的位移为+2cm,质点Q的位移为-2cm,波上质点A的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播
B.该简谐横波的波速为15m/s
C.t=0.6s时,质点Q正在向y轴负方向振动
D.再经过,质点P通过的路程为cm
14.(2024·湖北黄石·三模)如图所示,在倾角为的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,它们的质量均为,弹簧的劲度系数为,C为一固定挡板。现让一质量为的物体D在A上方某处由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,此后做简谐运动,运动过程中,物体B恰好不能离开挡板C,弹簧始终在弹性限度范围内,物体A、B、D均可视为质点,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.简谐运动的振幅为
B.从开始做简谐运动到物体A第一次回到初始平衡位置的时间为简谐运动周期的一半
C.物体D与物体A碰后瞬间的速度大小为
D.简谐运动过程中弹簧的最大弹力为
15.(2024·湖北·二模)一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质点Q的振动图像。关于该简谐波下列说法中正确的是( )
A.波速为9cm/s B.沿x轴负方向传播
C.质点P的平衡位置坐标 D.质点Q的平衡位置坐标
16.(2024·湖北·二模)一列简谐横波沿x轴传播,时刻其波形图如图甲所示,M、P是介质中沿波的传播方向上的两个质点,质点P振动的部分图像如图乙所示,其中、A、、已知,下列说法正确的是( )
A.该波的周期为
B.时刻,质点M的速度为0
C.时刻,质点P的加速度最大
D.如果质点P的平衡位置位于之间,则该波沿x轴正方向传播
17.(2024·湖北武汉·模拟预测)一列简谐横波沿轴方向传播,时刻的波形如图所示,介质中处的质点的动能正在减小。,质点第一次到达波峰处。下列说法正确的是( )
A.该波沿轴正方向传播
B.该波的传播速度大小为4m/s
C.0~0.25s时间内质点运动的路程为40cm
D.质点振动的位移—时间关系为
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