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复习效果自测
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1.(2024·广东卷,T3)一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1 m/s,t=0时的波形如图所示。t=1 s时,x=1.5 m处的质点相对平衡位置的位移为( )
A.0
B.0.1 m
C.-0.1 m
D.0.2 m
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3.(多选)(2024·新课标卷,T19)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5 m处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A.波的周期是0.1 s
B.波的振幅是0.2 m
C.波的传播速度是10 m/s
D.平衡位置在x=4.5 m处的质点Q开始振动时,
质点P处于波峰位置
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解析:波的周期和振幅与波源相同,可知波的周期T=0.2 s,振幅A=0.2 m,故A错误,B正确;
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4.(2024·甘肃兰州市诊断)在地震中,建筑物共振会放大地震的影响。设钢混结构建筑物的固有频率与其高度的平方成正比,比例系数为0.5。若某次地震波到达地面的频率为12 Hz,下列哪种高度的钢混建筑物因共振所受的影响最大( )
A.5 m B.10 m
C.15 m D.20 m
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5.(2024·山西阳泉市期末)TWS(True Wireless Stereo)智能降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并主动产生相应的抵消声波进入耳道。某一噪声信号(声波)在耳膜处的振动图像如图所示,在空气中的传播速度为340 m/s,下列说法正确的是( )
A.该噪声信号的频率为1 000 Hz
B.为达到最好的降噪效果,抵消声波在耳膜处应
与图中所示的振动步调一致
C.该噪声信号遇到人体时会发生明显衍射
D.该噪声信号为横波
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为了抵消噪声,耳膜所在位置应该是其抵消声波与噪声声波的振动减弱点,即在此处,抵消声波与噪声声波应该振动步调相反,故B错误;
噪声在空气中是纵波并不是横波,故D错误。
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6.(2024·湖南常德市期末)荡秋千是人们喜爱的一种运动,如图
为一种秋千的原理图。绳子一端固定于O点,另一端系一个可
视为质点的小球,在O点正下方钉一个钉子A,小球从左边某一
位置由静止摆下。摆角θ<5°,g取10 m/s2,O点到球心的距离为4 m,OA距离为3 m。此绳子拉力突然增加可能会导致绳子断裂,当小球摆动61 s时绳子突然断裂,则该绳子最多承受多少次拉力的突然增加( )
A.11 B.20
C.21 D.31
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7.(2024·山东济南市期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播,
波速为0.5 m/s。t1=0时的波动图像如图所示,则
t2=4 s时的波动图像为( )
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解析:波通过的位移x=vt=2 m,即波沿波传播的方向平移2 m,则t2=4 s时,波动图像变为A选项的图像。
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8.(2024·辽宁省名校联盟调研)一摆长为1 m的单摆在驱动力作用下的振动图像如图所示,重力加速度g取10 m/s2,π2=10,则下列说法正确的是( )
A.该单摆的固有周期为0.8 s
B.该单摆振动的频率为0.5 Hz
C.若仅增大驱动力的频率,该单摆摆动的幅度将减小
D.若仅减小驱动力的频率,该单摆的固有周期将变大
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9.(2024·山西临汾市质检)一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示,当M点在t=0时的振动状态传到N点时,则( )
A.质点M位于波峰位置
B.质点M位于波谷位置
C.质点M位于平衡位置
D.质点M传播到N点的位置
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解析:质点不能随波迁移,故D错误;
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解析:由题图乙可知,M点在t=2 s之后,先向下运动,再结合题图甲可知,该波沿x轴正方向传播,A错误;
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11.(多选)(2024·东北三省四市二模)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,图中实线和虚线分别为t1=0和t2=1 s时的波形图。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为16 m
B.该波的波速可能为10 m/s
C.t1时刻x=2 m处的质点速度
方向沿y轴正方向
D.t1时刻x=2 m处的质点加速度
方向沿y轴负方向
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解析:由题图可知,该波的波长为16 m,故A正确;
由题图中实线可知,t1时刻x=2 m处的质点位移为正,则加速度方向沿y轴负方向,根据波形平移法可知,速度方向沿y轴负方向,故C错误,D正确。
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12.(2024·山东烟台市一模)如图所示,一列简谐横波沿x轴负向传播,图中实线a是t=0时刻的波形图,虚线b为t=3 s时刻的波形图,实线c为t=5 s时刻的波形图。
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(1)求t=0时刻,位于x=3 m处的质点偏离平衡位置的位移y。
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(2)若该波传播速度小于20 m/s,求该波波速。
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答案:6 m/s或14 m/s
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