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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年鲁人版选择性必修1物理下册月考试卷792考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、如图所示,质量m=30kg的小俊同学站在质量M=150kg的车的一端,车长L=3m;相对于地面静止。若车与地面间的摩擦可以忽略不计,则小俊同学由车的一端走到另一端的过程中,车将()
A.后退0.25mB.后退0.3mC.后退0.5mD.一直匀速后退2、如图所示,直角三角形玻璃砖ABC,∠C=30°。一束单色光沿平行于AC方向从BC边上D点射入玻璃砖,从AB边的E点(图中未标出)射出,且已知该单色光的频率为f,在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是()
A.该单色光射出AB边时折射角为30°B.该玻璃砖的折射率C.该单色光在玻璃中的波长为D.该单色光在玻璃砖中传播的时间为3、如图所示,木块在水中沿竖直方向做简谐运动,运动过程中相对平衡位置的位移x、运动的速度v随时间t变化的关系和木块受到的合力F和动能随相对平衡位置的位移x变化的关系图像可能正确的是()
A.B.C.D.4、下列说法错误的是()A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小C.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率5、为了降低噪声带来的影响;人们通常在声源处;传播过程中以及人耳处采取措施。耳机通常会采取两种方式降噪,即被动降噪与主动降噪。被动降噪方式主要是通过物理隔绝或者耳机上的特殊结构尽量阻挡噪声。主动降噪方式通常是在耳机内设有两个麦克风,如图所示,一个麦克风用来收集周围环境中的噪声信号,有助于耳机的处理器能够预测下一时刻的噪声情况,并产生相应的抵消声波。另一个麦克风用来检测合成后的噪声是否变小,有助于处理器进一步优化抵消声波,达到最佳的降噪效果。根据上述信息及所学过的知识可以判断()
A.被动降噪方式利用了声波的多普勒效应B.主动降噪时产生的理想抵消声波和噪声声波频率、振幅都相同,相位相反C.无论主动降噪方式还是被动降噪方式,都可以使进入耳膜的声波频率变小D.无论主动降噪方式还是被动降噪方式,都是利用了声波的衍射现象6、彩超仪向人体发射某频率的超声波,经血管中血流反射,根据波的频率变化可测得血流的速度。这是利用了波的()A.折射B.干涉C.衍射D.多普勒效应7、关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高D.只有声波才能发生多普勒效应8、下列说法的错误是()A.泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的B.无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉C.增透膜的作用是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度D.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,可以判断该星球正在离我们远去评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、如图所示,在光滑绝缘的水平面上放置两个带电小球A和B(均可视为质点),已知A球的质量为B球的质量为使两球分别带上同种电荷,相距现将两小球同时由静止释放,当A球的加速度大小变为释放瞬间的时,整个系统的电势能改变量为则在这一过程中,下列说法正确的是()
A.B球运动的距离为B.A球运动的距离为C.B球获得的动能为D.A球获得的动能为10、如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的理想边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框,以速度v垂直磁场方向从图示实线位置Ⅰ开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时,线框的速度为。则下列说法正确的是()
A.在位置Ⅱ时线框中的电功率为B.在位置时Ⅱ的加速度为C.此过程中安培力的冲量大小为D.此过程中通过线框导线横截面的电荷量为11、如图,光滑水平面上有两辆小车,用细线相连,中间有一个被压缩的轻弹簧,小车处于静止状态。烧断细线后,由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1;下列说法正确的是()
A.弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2B.弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2C.弹簧弹开过程受到的冲量大小之比为2:1D.弹簧弹开过程弹力对做功之比为1:212、光滑水平面上,质量为的A球以速度与静止的质量为的B球碰撞,碰后A球速度反向,则碰后B球的速度大小可能是()A.B.C.D.13、A,B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移一时间图象,a、b分别为A,B两球碰前的位移一时间图象,c为碰撞后两球共同运动的位移一时间图象,若A球质量是则由图可知下列结论错误的是()
A.A.B碰撞前的总动量为B.碰撞时A对B所施冲量为C.碰撞前后A的动量变化为D.碰撞中B两球组成的系统损失的动能为10J14、在某均匀介质中;甲;乙两波源位于O点和Q点,分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波,某时刻两波波形如图中实线和虚线所示,此时,甲波传播到x=24m处,乙波传播到x=12m处,已知甲波波源的振动周期为0.4s,下列说法正确的是________.
A.甲波波源的起振方向为y轴正方向B.甲波的波速大小为20m/sC.乙波的周期为0.6sE.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置E.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置15、线光源a发出的光波长为480nm,线光源b发出的光波长为672nm,则()A.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的P处将出现暗条纹B.用b做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的P处将出现亮条纹C.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的Q处将出现亮条纹D.用b做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的M处将出现亮条纹评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、一列沿x轴正方向传播的简谐波,波速v=0.5m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=2.0m处的N点,如图甲所示。下列判断正确的是______
A.若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐波相遇;能够产生稳定的干涉图样。
B.波源的起振方向沿y轴负方向。
C.经过1s质点N沿x轴正方向移动0.5m
D.图乙表示质点L的振动图像17、如图所示,两缝之间的距离为d;每个狭缝都很窄,宽度可以忽略。
两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=l,则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:_______18、简谐运动的运动特征:靠近平衡位置时,x减小,v___________;远离平衡位置时,x都增大,v___________19、如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则此玻璃的折射率为___________;光线从B到D需用时间___________。
20、一弹簧振子在水平面内做简谐运动,其位移随时间的关系式为则该弹簧振子周期T=______s。从0时刻开始,经过______s弹簧振子第一次具有正向最大加速度。弹簧振子在第一个周期内,从______s到______s振子沿正方向运动且弹性势能逐渐减小。21、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时的波形图,虚线为时的波形图。若波沿x轴负方向传播,则其传播的最小速度为________m/s;若波速为则时刻P质点的运动方向为_______(选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”)。
评卷人得分四、作图题(共3题,共15分)22、如图所示为一弹簧振子在A、C间振动;图中黑点为振子球心的位置。
(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移;
(2)标出振子位于A点时加速度的方向。
23、图中的横波正在沿轴的正方向传播,波速为分别画出经过和时刻的两个波形图。
24、某同学做“测玻璃砖的折射率”的实验时;绘制的光路图如图所示,请通过尺规作图;刻度尺测量,求出该玻璃砖的折射率。(结果保留两位有效数字。)
评卷人得分五、实验题(共4题,共36分)25、如图所示;用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是______;(选填选项前的字母)
A.同一组实验中;入射小球必须从同一位置由静止释放。
B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量。
C.轨道倾斜部分必须光滑。
D.轨道末端必须水平。
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有______;(选填选项前的字母)
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2
B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H
D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;[用(2)中测量的量表示]
(4)某同学在上述实验中更换了两个小球的材质,且入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2,其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如下图所示。他将米尺的零刻线与O点对齐,测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现;两小球在碰撞前后动量是守恒的。
①由此可以判断出图中C处是______;
A.未放被碰小球;入射小球的落地点。
B.入射小球碰撞后的落地点。
C.被碰小球碰撞后的落地点。
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式______是否成立。[用(4)中的物理量表示]26、图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为双缝的距离为图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5是明条纹的编号。图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图③是测第1号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为___________图④是测第4号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为___________根据上面测出的数据可知,被测光的波长为___________
27、如图1所示,某课外探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为:实验中弹射装置每次给滑块A的初速度均相同,滑块B初始处于静止状态。滑块A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间为
(1)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出,测得光电门1的时间大于光电门2的时间,为使实验结果准确,后续的操作是()
A.调高右侧底座旋钮B.调高左侧底座旋钮。
C.将光电门1向左侧移动D.将光电门2向右侧移动。
(2)如图2所示,用游标卡尺测量遮光条的宽度d,其读数为____________
(3)经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同,则验证动量守恒的表达式为:____________(用表示);
(4)小明同学改变实验设计继续验证动量守恒定律,他在滑块B的右端加上橡皮泥,两滑块每次相碰后会粘在一起运动。多次改变滑块B的质量记录下滑块B的遮光条每次通过光电门的挡光时间在方格纸上作出图像____________;。2002102202302409.39.69.810.110.4
(5)小华同学提出,滑块B的质量应包含橡皮泥的质量,考虑到此因素影响,小华所绘制的图像中的图线与(4)中绘制的图形相比较,应()
A.向上平移B.向下平移C.向左平移D.向右平移28、利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。
实验器材:两个半径相同的球1和球2;细线若干,坐标纸,刻度尺。
实验步骤:
(1)测量小球1、2的质量分别为m1、m2;将小球各用两细线悬挂于水平支架上,各悬点位于同一水平面,如图甲;
(2)将坐标纸竖直固定在一个水平支架上,使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为d的正方形。将小球1拉至某一位置A;由静止释放,垂直坐标纸方向用手机高速连拍;
(3)分析连拍照片得出,球1从A点由静止释放,在最低点与球2发生水平方向的正碰,球1反弹后到达最高位置为B,球2向左摆动的最高位置为C,如图乙。已知重力加速度为g,碰前球1的动量大小为_____。若满足关系式______;则验证碰撞中动量守恒;
(4)与用一根细线悬挂小球相比,本实验采用双线摆的优点是:______。
(5)球1在最低点与静止的球2水平正碰后,球1向右反弹摆动,球2向左摆动。若为弹性碰撞,则可判断球1的质量______球2的质量(填写“大于”、“等于”或“小于”);若为非弹性碰撞,则______(填“能”或“不能”)比较两球质量大小?理由是:______
评卷人得分六、解答题(共3题,共12分)29、图(a)所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑.初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆(A、B间距大于2r).随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度–时间图像如图(b)所示.A在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞.
(1)求A脱离滑杆时的速度及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE.
(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω的取值范围,及t1与ω的关系式.
(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回到P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求ω的取值范围,及Ep与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内).30、如图,滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为(已知<1,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的细线,一端固定于点,另一端系一质量为m的小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体P的质量为2m,滑板的质量为2m,R=L,重力加速度为g;求:
(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间;小球对细线拉力的大小;
(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间;物体P速度的大小;
(3)若要保证物体P既能到达圆弧BC,同时不会从C点滑出,求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数的取值范围。
31、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角。杆1、杆2是两根用细线连接的金属杆,分别垂直导轨放置,每杆两端都与导轨始终接触良好,其质量分别为m1=0.1kg和m2=0.2kg,两杆的总电阻R=3Ω,两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,重力加速度g=10m/s2;求:
(1)细线烧断瞬间,杆1的加速度a1的大小;
(2)细线烧断后,两杆最大速度v1、v2的大小;
(3)两杆刚达到最大速度时,杆1上滑了0.8米,则从t=0时刻起到此刻用了多长时间?
(4)在(3)题情景中,电路产生的焦耳热。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
ABC.以人和车为系统,则系统动量守恒,设人的方向为正方向,由动量守恒定律,有
其中x1和x2表示人和车的位移大小,有
解得
由题意;人向前走,车应往后退,AB错误C正确;
D.题中未说明人的运动状态;故小车的运动状态不定,D错误。
故选C。2、B【分析】【详解】
AB.根据题意做出光路图如下图所示。
由几何关系可知,入射光线与法线的夹角在玻璃中的折射角故可得该玻璃砖的折射率为
而由几何关系可知,该单色光射出AB边时折射角为60°;故A错误,B正确;
C.折射率
而
可得
故C错误;
D.由几何关系知,该单色光在玻璃中传播的路程为则传播的时间为
故D错误。
故选B。3、B【分析】【详解】
AB.因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动,故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是正弦函数的波形;A错误,B正确;
C.设木块底面积为S,根据简谐运动的规律可知,浮力与重力平衡时木块所处位置为平衡位置,则有
则运动过程木块受到的合力F与x的图线应该过二;四象限;C错误;
D.图线斜率为合外力F,F随x变化,则图线不是直线;D错误。
故选B。4、B【分析】【详解】
A.根据可得
即在同一地点;单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比,选项A正确,不符合题意;
B.根据可知;单摆的周期与单摆的质量无关,选项B错误,符合题意;
C.弹簧振子做简谐振动时;振动系统的势能和动能相互转化,势能与动能之和保持不变,选项C正确,不符合题意;
D.系统做稳定的受迫振动时;系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,选项D正确,不符合题意;
故选B.5、B【分析】【详解】
A.被动降噪方式主要是通过物理隔绝或者耳机上的特殊结构尽量阻挡噪声;并不是利用了声波的多普勒效应,故A错误;
BD.主动降噪耳机是根据波的干涉条件;抵消声波与噪声的振幅;频率相同,相位相反,叠加后才能相互抵消来实现降噪的,故B正确,D错误;
C.声波的频率取决于波源;波源的振动频率不变,被动降噪方式不会改变进入耳膜的声波频率,故C错误。
故选B。6、D【分析】【分析】
【详解】
向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收;测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法是根据多普勒效应原理,俗称“彩超”。
故选D。7、B【分析】【分析】
【详解】
AB.发生多普勒效应时;波源频率并没有发生变化,波源和观察者必须有相对运动,且两者间距发生变化才能发生多普勒效应,故A错误,B正确;
C.根据多普勒效应可知;当波源和观察者间距变小,观察者接收到的频率一定比波源频率高,听到的声音音调变高,当波源和观察者间距变大,观察者接收到的频率一定比波源频率低,听到的声音音调变低,故C错误;
D.所有波都能发生多普勒效应;故D错误。
故选B。8、A【分析】【分析】
【详解】
A.泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的;A错误;
B.肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色;是由于泡的内外表面反射光,进行相互叠加而成的,属于薄膜干涉,B正确;
C.根据薄膜干涉的原理;光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度,C正确;
D.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,根据
知频率变小;根据多普勒效应,该星球正在距离我们远去,D正确。
故选A。二、多选题(共7题,共14分)9、B:C【分析】【详解】
AB.依题意,可知A、B小球在库仑斥力作用下沿水平方向做加速运动,当A球的加速度变为释放后瞬间的时,根据牛顿第二定律可得
开始时,有
又
解得此时两球的距离为
根据动量守恒定律,可知任意时刻
则有
又
联立解得
即在这一过程中,B球运动的距离为A球运动的距离为A错误,B正确;
CD.两球运动过程中,库仑力对两球做正功,两球机械能增加,根据能量守恒定律,依题意可得
根据动量守恒定律,可知任意时刻
即
则有
联立解得
在这一过程中B球获得的动能为A球获得的动能为C正确,D错误。
故选BC。10、A:C【分析】【详解】
A.线框经过位置Ⅱ时,线框左右两边均切割磁感线,所以此时的感应电动势为
故线框中的电功率为
A正确;
B.线框在位置Ⅱ时,左右两边所受安培力大小均为
根据左手定则可知,线框左右两边所受安培力的方向均向左,故此时线框的加速度为
B错误;
C.整个过程根据动量定理可知安培力的冲量为
所以安培力的冲量大小为C正确;
D.根据
线框在位置Ⅰ时其磁通量为而线框在位置Ⅱ时其磁通量为零,故
D错误。
故选AC。11、A:D【分析】【详解】
AB.两车组成的系统动量守恒,系统初动量为零,由动量守恒定律可知,弹簧弹开后系统总动量仍为零,即两车动量大小相等、方向相反,动量之比
故A正确;B错误;
C.两车弹开过程两车受到的合力大小相等、方向相反、力的作用时间相等,小车受到的冲量:I=Ft大小相等;冲量大小之比为1:1,故C错误;
D.由动能定理可知,弹力对小车做功
做功之比
故D正确。
故选AD。12、C:D【分析】【详解】
碰后A球速度为零时B球有最小速度由动量守恒可得
解得
当两球发生弹性正碰时B球有最大速度,设碰后A的速度为B的速度为由动量守恒可得
系统机械能守恒可得
联立可得
则碰后B球的速度大小
分析四个选项可知CD正确;AB错误。
故选CD。13、A:C【分析】【分析】
【详解】
由图象可知,碰撞前有:A球的速度
B球的速度
碰撞后有:A、B两球的速度相等,为
对A、B组成的系统,A、B两球沿一直线运动并发生正碰,碰撞前后都是做匀速直线运动,所以系统的动量守恒,碰撞前后A的动量变化为
根据动量守恒定律,碰撞前后A的动量变化为
又
所以
所以A与B碰撞前的总动量为
由动量定理可知,碰撞时A对B所施冲量为
碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能
代入数据解得
所以AC错误;符合题意;BD正确,不符合题意;
故选AC。14、B:C:E【分析】【详解】
甲波传播到x=24m处,根据波向右传播可知:质点向下振动,故甲波波源的起振方向为y轴负方向,故A错误;由图可知:甲波的波长为8m,又有甲波波源的振动周期为0.4s,故甲波的波速大小为=20m/s,故B正确;同一介质中横波波速相同,故乙波的波速也为20m/s,由图可知:乙波的波长为12m,故周期为=0.6s,故C正确;甲波的传播距离为24m,故波源振动时间为=1.2s;乙波的传播距离为42m-12m=30m,故波源振动时间为=1.5s,所以,甲波波源比乙波波源晚振动0.3s,故D错误;由图可知:图时时刻,两波在x=12m处都处于平衡位置,将要向上振动;故该质点的振动方程为y=15sin5πt+10sinπt(cm);那么,t=0.6s时,y=0,即从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置;故E正确;故选BCE.
【点睛】
在给出波形图求解质点振动、波速的问题中,一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系,从而求得周期,即可得到质点振动情况,由v=求得波速.15、A:C【分析】【分析】
【详解】
双缝干涉实验中,屏上到双缝的路程差等于波长的整数倍的地方,两束光互相加强,出现亮条纹;屏上到双缝的路程差等于半波长的奇数倍的地方,两束光互相减弱,出现暗条纹。两光源发出的光的半波长分别为
P、Q、M三处到双缝的路程差可表示为
AB.用a、b两光源做双缝干涉实验时,屏上P处到双缝的路程差都等于半波长的奇数倍,P处均出现暗条纹;故A正确,B错误;
C.用a做双缝干涉实验时,屏上Q处到双缝的路程差恰等于半波长的偶数倍,Q处应为亮条纹;故C正确;
D.用b做双缝干涉实验时,屏上M处到双缝的路程差恰等于半波长的奇数倍,M处应为暗条纹;故D错误。
故选AC。三、填空题(共6题,共12分)16、B【分析】【详解】
A.该波的周期为T=2s,频率为
产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同,若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐波相遇;因频率不同,不能够产生稳定的干涉图样,故A错误;
B.波源的起振方向与质点N的起振方向相同,由波形平移法知,波源的起振方向沿y轴负方向;故B正确;
C.简谐横波沿着x轴正方向传播,质点N只上下振动,不沿x轴正方向移动;故C错误;
D.由图甲知,该波波长为2.0m,由周期公式可得
时刻质点L正通过平衡位置向上运动,而图乙中质点在t=0时刻正通过平衡位置向上运动,振动方向正确,但是图乙表示的振动周期是2s,所以乙图不是是质点L的振动图像;故D错误。
故选B。17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】Δx=λ18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]简谐运动的运动特征:靠近平衡位置时,x减小,v增大;远离平衡位置时,x都增大,v减小.【解析】①.增大②.减小19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]如图,由几何知识可得入射角i=∠ABD=30°
折射角r=2∠ABD=60°
则此玻璃的折射率为
[2]BD长度为s=2Rcos30°=R
光在玻璃球内传播的速度
故光线从B传到D的时间为【解析】20、略
【分析】【详解】
[1]由振动方程可知圆频率
故该弹簧振子的振动周期
[2]经四分之三周期;即0.375s,位移为负向最大,具有正向最大加速度。
[3][4]弹簧振子在第一个周期内,从四分之三周期,即0.375s,到第一周期末,即0.5s,的这段时间内,弹簧振子由负向最大位移向平衡位置沿正方向运动,动能逐渐增大,弹性势能逐渐减小。【解析】0.50.3750.3750.521、略
【分析】【详解】
[1]由题图可知若波沿x轴负向传播,有
可得
则传播的速度为
当时,波速最小为
[2]若波沿x轴正向传播,则
当时
可知,当波速为时,该波向右传播,结合上下坡法可知,时刻P质点的运动方向为沿y轴负方向。【解析】15沿y轴负方向四、作图题(共3题,共15分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)位移总是偏离平衡位置,振子位于C点时离开平衡位置O的位移s如图所示。
(2)加速度总是指向平衡位置,振子位于A点时加速度aA的方向如图所示【解析】(1)(2)23、略
【分析】【详解】
ls内波向前传播的距离为0.5×1m=0.5m,1s后故x=0.5m位置的原图中x=0位置的振动情况相同;因此作出以下图形如图1虚线。
4s内波向前传播的距离为0.5×4m=2.0m,4s后故x=2.0m位置的原图中x=0位置的振动情况相同;因此图形与开始时是相同的,如图2
【解析】见解析。24、略
【分析】【分析】
【详解】
测量的长度,根据折射率表达式,有
带入数据,可得【解析】1.7五、实验题(共4题,共36分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]AC.同一组实验中;入射小球必须从同一位置由静止释放即可,轨道倾斜部分不必光滑,A正确,C错误;
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量;才能使两球碰后均向前运动,B错误;
D.轨道末端必须水平;才能使小球做平抛运动,D正确。
故选AD。
(2)[2]若碰撞过程动量守恒;应满足。
小球做平抛运动竖直位移相同;故运动时间相同,由。
可知;平抛初速度与水平位移成正比,故应满足的表达式为。
m1·OP=m1·OM+m2·ON则实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质量m1、m2,两球相碰后的平抛射程OM、ON;AD正确。
(3)[3]根据(2)德分析可知;在实验误差允许范围内,若满足关系式。
m1·OP=m1·OM+m2·ON则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;
(4)①[4]若入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2;则表达式为。
2OP=2OM+ON由图可知OA=17.6cm、OB=25.0cm、OC=30.0cm;带入上式对比可得。
2OC=2OA+OB故C点是未放被碰小球时入射球的落地点,B处是被碰小球碰撞后的落地点,A是入射小球碰撞后的落地点;A正确。
故选A。
②[5]若是弹性碰撞;则满足机械能守恒。
m1=m1+m2整理可得。
m1·OC2=m1·OA2+m2·OB2【解析】ADADm1·OP=m1·OM+m2·ONA26、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]图③千分尺的读数为0.5mm+0.01×1.0mm=0.510mm
[2]图④千分尺的读数为1.5mm+0.01×1.0mm=1.510mm
[3]两相邻亮条纹的间距为
由
可知【解析】①.0.510②.1.510③.66627、略
【分析】【详解】
(1)[1]测得滑块通过光电门1的时间大于光电门2的时间;说明滑块做加速运动,也就是气垫导轨右端高,左端低,所以接下来应调高左侧底座旋钮,使滑块做匀速运动。
故选B。
(2)[2]游标卡尺的分度为遮光条的宽度
(3)[3]滑块1碰撞前的速度大小为
滑块1与滑块2碰撞后的速度大小分别为
若两滑块碰撞过程中动量守恒,则有
联立可得
(4)[4]根据表格数据绘
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