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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2024年中图版选择性必修1物理上册月考试卷253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7题,共14分)1、如图所示的装置中;木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹;木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()
A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能不守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能守恒2、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示;则下列说法正确的是()
A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为正的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为零3、如图所示,两小球P、Q竖直叠放在一起,小球间留有较小空隙,从距水平地面高度为h处同时由静止释放。已知小球Q的质量是P的2倍。设所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g。忽略空气阻力及碰撞时间;则两球第一次碰撞后小球P上升的高度为()
A.hB.hC.hD.h4、2022年9月22日,湖杭高铁正式开通。该高铁列车是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,每节动车提供的动力均相等,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。高铁列车由8节车厢组成,其中第1、2、5、6节车厢为动车,其余为拖车,则下列说法正确的是()A.高铁列车在匀加速直线运动启动阶段,列车的动能与运动的时间成正比B.高铁列车在匀加速直线运动启动阶段,列车的动量与运动时间的平方成正比C.高铁列车在加速启动阶段,双手持书靠在座位上看书的乘客双手对书的作用力方向与列车运动的方向相同D.高铁列车做匀加速直线运动时,第2、3节车厢间的作用力与第5、6节车厢间的作用力之比为5、如图所示,用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层,设水柱直径为D,水流速度大小为方向水平向右.水柱垂直煤层表面,水柱冲击煤层后水的速度变为零,水的密度为高压水枪的重力不可忽略,手持高压水枪操作,下列说法正确的是()
A.水枪单位时间内喷出水的质量为B.高压水枪的喷水功率为C.水柱对煤层的平均冲击力大小为D.手对高压水枪的作用力水平向右6、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器;叫摆钟.如图所示,旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动.为使摆钟走时准确,下列做法中正确的是()
A.摆钟快了,应使圆盘沿摆杆上移B.摆钟慢了,应使圆盘沿摆杆下移C.由冬季变为夏季时,应使圆盘沿摆杆上移D.把摆钟从黑龙江移到福建,应使圆盘沿摆杆下移7、将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳;它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左;右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是()
A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻波形图如图所示,此时波刚好传到P点,t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处;则。
A.此波波源的起振方向沿y轴负方向B.该简谐横波的波速为10m/sC.t=0到t=0.5s内,质点M的路程为12cmD.t=0到t=0.2s内,质点Q沿x轴正方向移动了2m9、如图甲所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,是离原点的一个质点,是离原点的一个质点,此时离原点的质点刚刚要开始振动;图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同),由此可知()
A.质点和质点振动情况完全相同B.时刻质点沿轴正方向振动C.这列波的波源起振方向沿轴正方向D.图乙可能是图甲中质点的振动图像10、如图甲所示,两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为导体棒电阻质量在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F,使导体棒沿导轨下滑,作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示,力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示,已知重力加速度为导轨足够长,导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是()
A.图乙中的Fm=0.6NB.图丙中的C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12CD.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.811、如图所示,质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一轻弹簧,静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度并把此时记为0时刻,规定向左为正方向,内P、Q物块运动的图像如图所示,其中t轴下方部分的面积大小为t轴上方部分的面积大小为则()
A.物体Q的质量为B.时刻Q物体的速度为C.时刻P物体的速度为D.时间内弹簧始终对Q物体做正功12、如图所示,在光滑的水平桌面上静止两个等大的小球,其质量分别为其中间夹着一个被锁定的压缩轻弹簧(弹簧与两球不相连),弹簧具有的弹性势能。现解除锁定,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为竖直放置的光滑半圆形固定轨道,g取则下列说法正确的是()
A.两球刚脱离弹簧时,球m获得的动能比球M大B.球m在运动达到轨道最高点速度大小为C.球m经过半圆形轨道的最低点和最高点时,对轨道的压力差为D.球m离开半圆形轨道后经过落回水平地面13、如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,质点P恰好在平衡位置,虚线是这列波在t=0.8s时刻的波形图。已知该波的波速是3m/s;则下列说法正确的是()
A.这列波可能是沿x轴正方向传播的B.t=0.8s时,x=1.8m处的质点速度沿y轴负方向C.质点P在0.95s时的位移为2cmD.质点P在1.0s时刻速度方向与加速度方向相同14、一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t与(t+0.2s)两个时刻,x轴上(-3m,3m)区间的波形完全相同,如图所示。图中M、N两质点在t时刻的位移均为(a为质点的振幅);下列说法中正确的是__________。
A.该波的最小波速为20m/sB.(t+0.1s)时刻,x=2m处的质点位移一定为aC.从t时刻起,x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置E.该列波在传播过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象E.该列波在传播过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象15、如图所示,一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz.现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动一段时间;某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次发生了显著的振动,则以下说法正确的是。
A.由振源P产生的波先到达弹簧处B.由振源Q产生的波先到达弹簧处C.两列波可能形成干涉D.由振源Q产生的波的波速接近4m/s评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、一列简谐横波沿x轴正向传播,如图为t=0时刻的波形图。波的传播速度为5m/s,此时波刚好传播到x=30m处;则:
(1)从t=0时刻开始至t=14s时,x=20m处的质点A运动的路程为_______m;
(2)从t=0时刻开始经过_______s,x=70m处的质点第三次到达波峰。
17、如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰,该图表示___________现象,观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________。
18、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,则这列波的波长为_______m;此时x=3m处的质点正在向上运动,则x=2.5m处的质点向_______(选填“上”或“下”)运动;当x=3m处的质点在波峰时,x=5m处的质点恰好在_______(选填“波峰”;“波谷”或“平衡位置”)。
19、一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示,图乙为质点A的振动图象,则这列波的波速大小为_________在的时间内,质点P通过的路程___________(选填“大于”“等于”或“小于”)质点Q通过的路程。
20、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,此时质点Q沿y轴负方向运动,经1s质点Q第一次到达波谷位置,则质点P振动的周期为______s,该简谐横波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播,传播速度大小为______m/s。
21、如图所示,小明同学和爸爸分别乘船A、B两船在海边游玩,A、B两船相距27m,船可视为质点。若水波以的速率均匀地从A点向B点传播,第1个波峰经过A点至第20个波峰经过A点用时57s,将水波为简谐横波,则波长为______m;小明同学处于波峰时,他爸爸处于______(选“波峰”或“波谷”或“平衡位置”)。
22、图示为xoy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象,其波速v=5.0m/s.此时平衡位置xp=0.15m的P点正在向-y方向运动,则该波的传播方向是__(选填“+x”或“-x”),经过Δt=___s时间P点的加速度第一次达到最大且指向y轴负方向;
23、在白炽灯照射下,从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹,这是光的______现象;通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹,这是光的______现象。评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)24、向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,试大致画出水波通过图甲的孔和以及遇到图乙中障碍物和之后的传播情况。
25、某一简谐横波在时刻的波形图如图所示。若波向右传播,画出后和前两个时刻的波的图像。___________
26、如图所示,一列简谐波在x轴上传播,波速为50m/s。已知时刻的波形图像如图甲所示,图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将时的波形图像画在图乙上(至少要画出一个波长)。
27、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,四枚大头针的位置如图所示,入射光线已画出,补全光路图及标出入射角i和折射角r。
评卷人得分五、实验题(共3题,共18分)28、(1)在做“碰撞中的动量守恒”实验中,实验装置如图1所示,斜槽固定在铁架台上,使槽的末端水平,让一个小球(入射小球)从斜槽上滚下,跟放在斜槽末端的另一个小球(被碰小球)发生正碰,入射小球的质量应___________被碰小球的质量(填“大于”、“等于”或“小于”),可以用小球飞出的水平距离代表小球碰撞前后的速度是因为___________;
(2)某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续作匀速运动。他设计的具体装置如图2甲所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为长木板下垫着小木块用以平衡摩擦力。
(a)若已得到打点纸带如图2乙,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选___________段来计算A的碰前速度,应选___________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“”或“”或“”或“”),原因是___________。
(b)已测得小车A的质量小车B的质量由以上测量结果可得:碰前总动量___________碰后总动量___________29、图是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图。某次实验选用缝间距为d的双缝屏。已知毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
(1)某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示,图甲中的数字是该同学给各亮纹的编号,此时游标卡尺上的读数为x1;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙所示,此时游标卡尺上的读数为x2.请根据上述测量结果,写出这种色光波长的表达式λ=___________。(用题中给出的字母表示)
(2)干涉实验能够把一些数量级非常小、不便于观测的量(波长λ),放大为便于观测的量(条纹间距Δx)。通过干涉现象还可以观测到一些物理量的微小变化(比如双缝间距d的微小变化),干涉仪就是这类仪器。基于干涉理论的激光干涉仪LIGO于2015年首次观测到引力波的存在,其观测到引力波所引起的10-18m尺度上的变化(相当于原子核直径的千分之一),进一步证实了爱因斯坦相对论理论的正确性。请举例写出2~3个利用将微小量放大的方法进行的实验___________。30、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时;接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.使用间距更小的双缝。
B.将屏向远离双缝的方向移动。
C.将屏向靠近双缝的方向移动。
D.将单缝向双缝靠近。
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中央到第n条暗条纹中央的距离为Δx,则单色光的波长λ=__________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹中央到第4条暗条纹中央的距离为7.44mm。则所测单色光的波长为__________nm(结果保留3位有效数字)。评卷人得分六、解答题(共4题,共40分)31、如图所示,一个底面对角线长为50cm的长方体容器,高为50cm。当容器内部没有液体时,在长方体容器斜上方点刚好可以过点看见点。在容器的底部沿方向放置一个厚度可忽略不计的透明刻度尺,零刻度线与对齐。
(1)向容器内注入高15cm、折射率为的液体甲,沿方向看向刻度尺;求此时刻度尺的读数(计算结果保留2位有效数字);
(2)另有一规格完全一样的容器,放置在相同位置,容器底部的内表面镀有反光膜,在容器内部的边上距为10cm的位置有一标记点,其大小可忽略,向容器内注入30cm高的液体乙,仍沿方向看向容器;刚好可以看见标记点,求液体乙的折射率(计算结果可保留根号)。
32、如图所示,水平地面上左侧有一质量为2m的四分之一光滑圆弧斜槽C,斜槽末端切线水平,右侧有一质量为3m的带挡板P的木板B,木板上表面水平且光滑,木板与地面的动摩擦因数为0.25,斜槽末端和木板左端平滑过渡但不粘连。某时刻,一质量为m的可视为质点的光滑小球A从斜槽顶端静止滚下,重力加速度为g;求:
(1)若光滑圆弧斜槽C不固定,圆弧半径为R且不计斜槽C与地面的摩擦;求小球滚动到斜槽末端时斜槽的动能;
(2)若斜槽C固定在地面上,小球从斜槽末端滚上木板左端时的速度为小球滚上木板上的同时,外界给木板施加大小为的水平向右初速度,并且同时分别在小球上和木板上施加水平向右的恒力与且当小球运动到木板右端时(与挡板碰前的瞬间);木板的速度刚好减为零。之后小球与木板的挡板发生第1次相碰,以后会发生多次碰撞。已知小球与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短,小球始终在木板上运动。则。
①小球与挡板第1次碰撞后的瞬间;木板的速度大小为多少;
②小球与挡板从第1次碰撞后至第2021次碰撞后瞬间的过程中与做功之和是多少。
33、如图所示为一列简谐横波在=0.05s时的波形图,已知该简谐横波沿x轴的负方向传播,A、B两点为该简谐波上平衡位置在处的质点.经观测可知A点通过的路程为振幅的10倍所用的时间为t=0.5s;求:
(1)该简谐横波的传播周期以及A点的振动方程;
(2)由=0.05s时开始计时,B点回到平衡位置的时间。
34、曾经有一则新闻报道,一名4岁儿童从3层高的楼房掉下来,被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下,儿童受到的合力的冲量是多大?设儿童与青年之间的相互作用时间为则儿童受到的合力的平均值有多大?参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】
【详解】
此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力,所以系统的动量不守恒;子弹在进入木块的过程中,子弹相对于木块有一定的位移,所以子弹与木块组成的系统有一定的动能损失,所以系统的机械能也不守恒,故选B。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.t=1s时;振子在正向最大位移处,振子的速度为零,加速度为负的最大值,故A错误;
B.t=2s时;振子在平衡位置,且向负方向运动,即速度为负,加速度为零,故B错误;
C.t=3s时;振子在负向最大位移处,振子的速度为零,加速为正的最大值,故C错误;
D.t=4s时;振子在平衡位置,且速度为正,加速度为零,故D正确。
故选D。3、B【分析】【详解】
设小球P、Q的质量分别为m、2m,落地前的瞬间二者速度为由动能定理可得
解得
Q与地面碰撞后速度等大反弹,P、Q碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒,规定向上为正方向,则有
解得
碰后小球P机械能守恒
解得
故选B。4、D【分析】【详解】
A.高铁列车在匀加速直线运动启动阶段,加速度a恒定,初速度为0,列车的动能为
列车的动能与运动时间的平方成正比;故A错误;
B.高铁列车在匀加速直线运动启动阶段,列车的动量为
列车的动量与运动的时间成正比;故B错误;
C.书受到重力和双手对书的作用力两个力的作用;高铁列车在平直铁路上做匀加速直线运动,所以书受到的合力方向与列车运动的方向相同,因重力方向竖直向下,则双手对书的作用力应该是与水平方向有一定的夹角,朝斜向上方向,故C错误;
D.设每节车厢的质量为每节动车提供的力为以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
以节车厢为研究对象,根据牛顿第二定律得
两式联立解得
以6、7、8节车厢为研究对象,根据牛顿第二定律得
解得
则第2、3节车厢间的作用力与第5、6节车厢间的作用力之比为
故D正确。
故选D。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.t时间内喷水质量为
水枪单位时间内喷出水的质量为
故选项A错误;
B.水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率,则
故选项B正确;
C.t时间内喷出的水在t内速度减小为0,则由动量定理得
联立得:
故选项C错误;
D.水对高压水枪的作用力向左;由于高压水枪受重力作用,根据平衡条件,则手对高压水枪的作用力水平斜向右上方,故D错误。
故选B。6、C【分析】【详解】
AB.单摆的周期为
摆钟快了;说明摆动周期小,则必须使摆下移,才能调准,故AB错误;
C.由冬季变为夏季时;温度升高,则由热胀冷缩可知,应使圆盘沿摆杆上移,才准确,故C正确;
D.把摆钟从黑龙江移到福建;则重力加速度减小,应使圆盘沿摆杆上移,才能准确,故D错误.
故选C。7、C【分析】【分析】
【详解】
AB.甲图中两手开始振动时的方向相同;则甲图中分叉点是振动加强的位置,所以AB错误;
CD.乙图中两手开始振动时的方向恰好相反;则乙图中分叉点是振动减弱的位置,则在分叉点的右侧终见不到明显的波形,所以C正确;D错误;
故选C。二、多选题(共8题,共16分)8、B:C【分析】【详解】
A.简谐横波沿轴正方向传播,由“上下坡法”知,质点开始振动时的运动方向沿轴正方向,所以此波波源的起振方向沿轴正方向;故选项A错误;
B.在时刻,质点第一次运动到负方向最大位移处,有可得由图知波长所以波速为故选项B正确;
C.从传播需要的时间为到内,质点通过的路程为故选项C正确;
D.简谐横波沿轴正方向传播,质点沿波传播方向并不迁移,故选项D错误.9、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.由题图甲结合“上坡下,下坡上”可知质点和质点振动情况完全相反;选项A不符合题意;
BD.波沿轴正方向传播,所以时刻质点沿轴正方向振动,题图乙对应的可能是题图甲中质点的振动图像;选项BD符合题意;
C.由离原点的质点刚刚要开始振动可知,波源起振方向沿轴负方向;选项C不符合题意。
故选BD。10、A:B:C【分析】【详解】
AB.设导体棒的加速度为a,则t时刻导体棒的速度
导体棒产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
对导体棒根据牛顿第二定律有
由图丙可得
而由图乙可知时
代入数据解得
另由图乙可知当时
代入数据解得Fm=0.6N
故AB正确;
C.在到时间内导体棒运动的位移为
通过导体棒横截面的电荷量为
故C正确;
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为
故D错误。
故选ABC。11、A:C:D【分析】【详解】
AD.时间内Q所受弹力方向向左,P所受弹力方向始终向右,弹簧始终对Q物体做正功;时刻,PQ所受弹力最大且大小相等,由牛顿第二定律可得
则物体Q的质量为故AD符合题意;
B.由a-t图像可知,时刻Q物体的速度为
故B不符合题意;
C.由a-t图像可知,时刻P物体的速度为
故C符合题意。
故选ACD。12、A:D【分析】【详解】
A.释放弹簧过程中系统动量守恒
根据动量与动能关系得
故球m的质量小;动能大,A正确;
B.释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒得
由机械能守恒得
代入数据解得
即M离开轻弹簧时获得的速度为3m/s;m从A到B过程中,由机械能守恒定律得
解得
B错误;
C.球m经过半圆形轨道的最低点
最高点时
带入数据结合牛顿第三定律可得,对轨道的压力差为C错误;
D.球m离开半圆形轨道后做平抛运动有
解得
经过落回水平地面。D正确。
故选AD。13、B:C【分析】【分析】
【详解】
根据图像可知,波长则周期为
A.如果波向x轴正方向传播,则有
解得n无整数解,所以假设不成立,该波沿x轴负方向传播。A错误;
B.因为波沿x轴负方向传播,所以t=0.8s时,x=1.8m处的质点速度沿y轴负方向。B正确;
C.质点P的振动方程为
质点P在0.95s时的位移为
C正确;
D.质点P在1.0s时刻正远离平衡位置;所以其速度方向与加速度方向相反。D错误。
故选BC。14、A:C:E【分析】【详解】
A.由图知波长由于与两个时刻的波形相同,经过了整数倍周期的时间,则
可得到最大的周期为由会得最小波速为
故A正确;
B.由于周期不确定,时间不一定等于半个周期,则时刻,处的质点不一定到达波峰。位移不一定是故B错误;
C.简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻处的质点向下运动,返回平衡位置的时间大于而处的质点到达平衡位置时间等于所以处的质点比的质点先回到平衡位置;故C正确;
D.根据数学知识可知质点M和N之间的距离等于由波形可知,质点M第一次到达平衡位置时,质点N不在波峰,故D错误;
E.当障碍物的尺寸与波长相同或比波长小时;能发生明显衍射,该波波长为4m,则该列波在传播过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象,故E正确。
故选ACE。15、A:D【分析】【详解】
AB.由“上下坡”法知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,故先到达振动系统是P波,故振源P离振动系统较近;故A正确,B错误;
C.干涉条件是两个波的频率相等;由于两列波的频率不相等,故不会形成干涉,故C错误;
D.Q晚到达弹簧振子所在位置,且小球产生了较强烈的振动,即共振,故Q的振动频率接近2Hz,则周期接近0.5s,波速故D正确.三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【详解】
(1)由图知波长λ=20m,根据波速公式得
从t=0时刻开始至t=14s,其时间间隔△t=14s=3T,质点A通过的路程s=3×4A+2A=14×5cm=70cm;
(2)从t=0时刻起,最近的波峰传播第一次到x=70m需要的时间为
则x=70m处的质点第三次到达波峰的时间t总=△t′+2T=9s+2×4s=17s。【解析】0.71717、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.多普勒效应②.A③.B18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由波形图可知;这列波的波长为4m;
[2]t=0时刻,x=3m处的质点正向上振动,由波形的平移法得知该波向左传播,即波沿x轴负向传播,则x=2.5m处的质点向上运动;
[3]由波沿x轴负向传播,可知当x=3m处的质点在波峰时,x=5m处的质点恰好在波谷。【解析】①.4②.上③.波谷19、略
【分析】【详解】
[1]根据图甲可知波长为
根据乙图可知周期为
这列波的波速大小为
[2]由分析知0.2s=
根据振动图像可知在的时间内,质点P向上振动,越接近最大位移处速率越小,内其通过的路程小于振幅,即小于4cm;质点Q在0.2s时间内从负最大位移处移动到平衡位置,通过的路程等于4cm,所以此段时间P通过的路程小于Q的路程。【解析】①.5②.小于20、略
【分析】【详解】
[1][2]时质点Q沿y轴负方向运动,由质点振动方向与波传播方向的关系,知该简谐横波沿x轴负方向传播;由题意知
解得周期T=4s
[3]简谐横波上各质点振动周期相同,均为4s;由图知波长为则波的传播速度大小为【解析】4负221、略
【分析】【详解】
[1]由题可知,波的周期
由波长公式可知
[2]由于AB的距离为波长的4.5倍,所以小明同学处于波峰时,他爸爸处于波谷。【解析】6波谷22、略
【分析】【详解】
[1][2].P点此时正在向-y方向运动,根据走坡法可得该波向x轴负方向传播,P点的加速度第一次达到最大且指向y轴负方向,需要将波平移0.25m,则【解析】-x0.05s23、略
【分析】从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹;这是薄膜干涉现象。
通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯;也会看到彩色条纹,这是单缝衍射现象。
故答案为:干涉;衍射【解析】干涉衍射四、作图题(共4题,共20分)24、略
【分析】【详解】
由题图可知,孔A和障碍物D跟波长相比相差不多,因此,从孔A传出的波和遇障碍物D之后的波均有明显的衍射现象;孔B和障碍物C跟波长相比相差较大,因此,从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波无明显的衍射现象,在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的;遇障碍物D之后波的传播并没有受影响;而从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波只沿直线传播,所以从孔A、B传出的波和遇障碍物C、D之后的波如图所示。
【解析】见解析。25、略
【分析】【详解】
由题图我们可以知道,在质点振动的一个周期内,波向前传播一个完整的波形的距离,即传播的距离
因此在内,波向前传播了根据波的传播过程和传播的实质,若波向右传播,把波的原有图形向右移动的距离,就得到了后时刻的波形图,如图中的虚线甲所示;同理可以得到前时刻波的图像;如图中的虚线乙所示。
【解析】26、略
【分析】【详解】
由图甲可知,简谐波的波长所以周期
此时波形与时刻波形相同,根据同侧法可知,波沿x轴负方向传播,根据波形的平移法可知,将时刻的波形向左平移得到时的波形图像;如图所示。
【解析】见解析27、略
【分析】【分析】
【详解】
根据实验原理,则大头针P4挡住P3本身及P2、P1的像;光路图如下。
【解析】五、实验题(共3题,共18分)28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]为了防止入射小球反弹;入射小球的质量应该大于被碰小球的质量。
[2]由平抛规律得
解得
可知;高度一定时,水平位移与水平初速度成正比。所以可以用小球飞出的水平距离代表小球碰撞前后的速度。
(2)[3][4][5]碰撞前,BC段是均匀的,所以选择BC段来计算A的碰前速度。碰撞后,DE段是均匀的,所以选择DE段来计算A和B碰后的共同速度。
[6]由于计数点之间有5个计时点,所以计数点之间的时间间隔为
A碰前速度为
碰前总动量为
[7]A和B碰后的共同速度为
碰后总动量为【解析】①.大于②.见解析③.BC④.DE⑤.BC,DE段是均匀的⑥.0.68⑦.0.6829、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]如图甲所示,此时游标卡尺上的读数为x1;如图乙所示,此时游
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