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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年仁爱科普版选择性必修1物理上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()
A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大2、第24届冬奥会将于2022年2月在北京和张家口举行冬奥会冰壶项目深受观众喜爱。某次冰壶训练中,冰壶乙静止在圆形区域内,运动员用冰壶甲撞击冰壶乙如图为冰壶甲与冰壶乙碰撞前、后的v—t图像,已知冰壶质量均为两冰壶发生正碰,碰撞时间极短,则在该次碰撞中损失的机械能为()
A.B.C.D.3、图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像,由图可知,在t=4s时刻;质点的()
A.速度为零,位移为正的最大值B.速度为零,位移为负的最大值C.加速度为正的最大值,位移为零D.加速度为负的最大值,位移为零4、如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率v水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹,图中相邻竖直虚线的间隔均为x0(未标出),印迹上P、Q两点的纵坐标为y0和-y0。忽略空气阻力,重力加速度为g;则()
A.激光笔在留下PQ段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为-2mgy0B.该弹簧振子的振动周期为C.激光笔在留下P、Q两点时加速度相同D.该弹簧振子的振幅为2y05、如图所示,一频率为600Hz的声源以一定角速度绕圆心O点做匀速圆周运动一圈。某观察者站在离圆心O很远的P点观察。若观察者接收到声音频率小于600Hz;则可能是声源在图中哪点发出的()
A.A点B.B点C.C点D.D点6、如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有a、b、c、d、e五个单摆,让a摆略偏离平衡位置后无初速释放;在垂直纸面的平面内振动;接着其余各摆也开始振动。下列关于其余各摆说法中错误的是()
A.各摆均做自由振动B.c摆的振幅最大C.摆长与a相差越大的,振幅越小D.各摆的振动周期与a摆相同7、如图所示,是某汽车公司设计的能垂直起飞的飞行汽车,该车通过固定在车上的两个单旋翼的高速转动对空气施加向下的力,利用空气的反作用力使汽车上升。已知该汽车空车质量单旋翼的半径某次试飞时,试飞员的质量试飞员让汽车起飞后悬停在空中。已知空气的密度重力加速度取则此时旋翼使其下方空气获得的速度约为()
A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、如图,直线MN为空气与水的分界线,P为分界线上的一点,两束单色光a、b分别从空气和水中射向P点,入射角均为60°,此时a的折射光线与法线夹角为30°,b恰好发生全反射;下列说法正确的是_______。
A.a、b的折射率之比为2:1B.a、b在水中的传播速率之比为2:3C.通过相同的狭缝时,b光的衍射现象更明显E.a、b光都可以产生偏振现象E.a、b光都可以产生偏振现象9、一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是()
A.波速为B.波长为C.的质点在时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为则它在该介质中的波长为E.若此波传入另一介质中其波速变为则它在该介质中的波长为10、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙为媒质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像。下列说法正确的是()
A.波速为0.5m/sB.该波沿x轴负方向传播C.当t=6s时,x=2m的质点恰好回到平衡位置D.该波在传播过程中,若遇到宽度为2m的障碍物,会发生明显衍射现象11、如图甲所示的挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动;即可以用来拆卸混凝土建筑。此装置可视为单摆模型,它对应的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是()
A.单摆振动的周期是6sB.t=2s时,摆球的速度最大C.球摆开的角度增大,周期增大D.该单摆的摆长约为16m12、下列有关光学现象的说法正确的是()A.光的偏振说明光是一种横波B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象E.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,红光形成的相邻亮条纹间距小E.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,红光形成的相邻亮条纹间距小13、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4.814、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示,t=0时其速度大小为2m/s;滑动摩擦力大小恒为2N。则()
A.在t=6s时刻,物体的速度为18m/sB.在0~6s时间内,合力对物体做的功为400JC.在0~6s时间内,拉力对物体的冲量为48N·sD.在t=6s时刻,拉力F的功率为200W15、如图,A、B是两列波的波源,t=0时开始垂直纸面做简谐运动,其振动表达式分别为xA=0.1sin(2πt+π)m,xB=0.2m,产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点,t=2s时开始振动,已知PA=40cm,PB=50cm;则()
A.两列波的波速均为0.25m/sB.两列波的波长均为0.2mC.两列波在P点相遇时振动总是加强的E.t=2.25s,P点距平衡位置0.lmE.t=2.25s,P点距平衡位置0.lm评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的____现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光的入射方向应该是____(填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”),且入射角_______临界角(填“≤”或“≥”)。17、判断下列说法的正误。
(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的。____
(2)只有波长长的光才发生衍射现象。____
(3)横波和纵波都能产生偏振现象。____
(4)自然光通过偏振片可以获得偏振光。____
(5)用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点。____
(6)利用激光的平行度好的特点,可以利用激光进行距离测量。____18、定义。
驱动力的频率f_______系统的固有频率f0时,受迫振动的_______最大,这种现象叫做共振。19、如图所示的振动曲线,如果采用国际单位制(SI),则用余弦形式表示的振动表达式x=______(SI)。
20、如图所示,一个竖直方向上的弹簧振子由一只轻质弹簧和一个物块组成,在物块上安装一只记录笔。当弹簧振子沿竖直方向自由振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录印迹如图所示。如果空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,根据记录印迹图像可以确定弹簧振子的振幅为__________(用字母y1、y2表示),在图中从P到Q的时间内,振子受到的重力冲量大小__________(填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧弹力的冲量大小,若拉动纸带的速度提升到2v,则振动周期为__________。
21、有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比=________。在t=1s时,b球振动方向是________。
22、一列波长为0.15m<<0.25m的简谐横波在均匀介质中传播,先后经过间距为30cm的a和b两个质点,当质点a处于波峰位置时,质点b位于波谷位置,已知质点a的振动方程为y=0.1sin(10πt)m,则简谐波的周期为__________s,波速为__________m/s。23、某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,整个装置处于一暗箱中,实验过程中移去A后,遮住缝S1、S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑。出现以上实验结果的主要原因是______。
评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)24、O点是弹簧振子的平衡位置,在图上标出振子在B点的振动位移和在A点的加速度。
25、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)。
26、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。
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4题,共16分)28、某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验.
(1)实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母)
A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳。
C.直径约1cm的均匀铁球D.直径约10cm的均匀木球。
(2)选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用图中________所示的固定方式(选填“甲”或“乙”).
(3)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的时____________(选填选项前的字母).
A.测出摆线长作为单摆的摆长。
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放;使之做简谐运动。
C.在摆球经过平衡位置时开始计时。
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期。
(4)用l表示单摆的摆长,用T表示单摆的周期,则计算重力加速度的表达式为g=____________.
(5)乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是________(选填选向前的字母).
A.开始摆动时振幅较小。
B.开始计时时;过早按下秒表。
C.测量周期时;误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间。
D.实验中,由于操作不当,使摆球做圆锥摆运动29、(1)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA:mB=3:1.先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与O点对齐.
①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm.
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________.
A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高小球初始释放点的位置。
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度。
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_________.(结果保留三位有效数字)30、某同学用如图甲所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让小球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把小球静置在斜槽轨道末端,让小球仍从原固定点由静止开始滚下,和小球相碰后;两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。回答下列问题:
(1)在安装实验器材时斜槽的末端应______;
(2)小球质量的大小关系应满足______(填“>”“<”或“=”)
(3)本实验中小球平均落地点的位置距点的距离如图乙所示两球碰后球的平均落地点是图乙中的______点;(填“”“”或“”)
(4)在本实验中,验证动量守恒的式子是下列选项中的______
A.
B.
C.
(5)若某次实验中,得出小球落点情况如图所示(单位是cm),分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心),则入射小球和被碰小球质量之比为∶=______。
31、某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示,摆球直径为_______把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长得到摆长表达式为________;
(2)用停表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为单摆每经过最低点记一次数,当数到时停表的示数如图乙所示,该单摆的周期_______(结果保留三位有效数字);
(3)①测量出多组周期摆长数值后,画出图象如图丙,造成图线不过坐标原点的原因可能是_______(从下面选项中选择填);
A.摆球的振幅过小B.将计为摆长
C.将计为摆长D.摆球质量过大。
②这样将使根据图像得出的测量值________(选填“偏大”;“偏小”或“不受影响”)。
(4)在测量过程中,下列操作合理的是________
A.先测好摆长;再将单摆悬挂到铁架台上。
B.释放单摆时;摆角尽量大些,以便观察。
C.单摆摆动稳定后;摆球经过平衡位置时开始计时。
D.摆动过程中;若逐渐形成了圆锥摆,可以继续测量,不影响单摆周期。
(5)甲同学通过实验测得:悬点到小球球心的距离计时开始后,从小球第一次通过平衡位置到第次通过平衡位置所用时间为则重力加速度________(用及常数表示)。
(6)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度,他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期然后把摆线缩短适当的长度再测出其振动周期用该同学测出的物理量表示重力加速度为_______。
(7)本实验测得的重力加速度一般略微偏小,这是由于以下系统误差造成的________
A.小球经过平衡位置时计时;很难看准,造成较大的周期测量误差。
B.小球球心位置较难确定;使摆长测量存在较大的系统误差。
C.由于存在空气阻力;会减慢单摆的速度,使周期测量值比理论值偏大。
D.单摆摆动过程中,摆线会稍稍伸长,造成摆长的测量值比实际值偏小评卷人得分六、解答题(共1题,共6分)32、由某种透明材料制成的半圆柱体,一束红光由真空管沿着半径方向与AB成θ角射入,如图甲所示,对从AB上方折射出的光线强度进行记录,发现它随θ角的变化而变化,其变化关系如图乙所示。图丙使用这种材料制成的玻璃砖的截面,左侧是半径为R的半圆形,右侧是长为6R,宽为2R的长方形.将该束红光从左侧沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖,已知光在真空中的传播速度为c;求:
(1)该透明材料的折射率;
(2)光在玻璃砖中传播的时间。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
A.简谐振动的位移起点为O点,则从O到N运动位移大小不断增大;方向向右;故A项不合题意.
B.根据简谐振动的回复力可知,从O到N的位移x增大;回复力不断增大;故B项不合题意.
CD.简谐振动经过平衡位置O时,位移为零,可知恢复力为零,由牛顿第二定律可得加速度为零;而经过平衡位置时是振动从加速变为减速的转折点,速度最大,动能最大;故C项符合题意,D项不合题意.2、C【分析】【分析】
【详解】
根据图像判断两冰壶在t=3.0s时发生碰撞,此时冰壶甲速度为碰后冰壶甲速度为设碰后冰壶乙速度为根据动量守恒定律得
解得
所以机械能损失
故C正确。
故选C。3、A【分析】【分析】
【详解】
在t=4s时;质点的位移为正向最大,质点的速度为零,而加速度方向总是与位移方向相反,大小与位移大小成正比,则加速度为负向最大值。故A正确,BCD错误。
故选A。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.在激光笔留下PQ段印迹的过程中,根据动能定理可知,合外力做功为零,但重力做正功为2mgy0,故弹力对物块做负功,为-2mgy0,故A正确。
BD.记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移2x0所用的时间,则周期
振幅为A=y0,故BD错误。
C.加速度是矢量,激光笔在留下P、Q两点时加速度大小相等;方向相反,故C错误。
故选A。5、C【分析】【分析】
【详解】
根据多普勒效应,当声源和观测者靠近时,观测者接受的频率高于声源;当声源和观测者远离时,观测者接受的频率低于声源。把速度方向标出来,A点有接近的趋势,频率变大;C点有远离的趋势,频率变小;B、D点速度方向垂直;频率不变。
故选C。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.b、c、d、e摆做的是受迫振动;故A错误;
B.a、c两摆的摆长相等,故c摆的振幅最大。故B正确;
C.根据共振原理,摆长与a相差越大的;振幅越小。故C正确;
D.受迫振动的周期与提供驱动力的周期相同,故各摆的振动周期与a摆相同。故D正确。
故选A。7、C【分析】【详解】
汽车与试飞员的重力
试飞员让汽车起飞后悬停在空中,受到空气的作用力
根据动量定理
代入数据得
故选C。二、多选题(共8题,共16分)8、B:C:E【分析】【详解】
A.对光,根据折射定律可得
对光,根据可得
所以有
故A错误;
B.根据可得在水中的传播速率之比为
故B正确;
C.由于水对光的折射率大于对光的折射率,则有光的频率大于光的频率,则光的波长小于光的波长,光的波动性强,通过同一狭缝,光的衍射现象比光的衍射现象更明显;故C正确;
D.光的波长小于光的波长,由于在相同的条件下,双缝干涉条纹间距与波长成正比,所以相同条件的双缝干涉实验中,光的相邻明条纹间距比光的相邻明条纹间距小;故D错误;
E.光和光都是横波;都能发生偏振现象,故E正确;
故选BCE。9、A:C:E【分析】【详解】
A.因周期T>0.20s,故波在Δt=0.20s内传播的距离小于波长由图像可知传播距离Δx=0.08m,故波速v==0.40m/s
A正确;
B.由图像可知波长=0.16m;B错误;
C.由
得,波的周期
根据振动与波动的关系知t=0时,x=0.08m的质点沿y轴正方向振动
故此时该质点位于波谷;C正确;
D.因为
此时x=0.08m的质点在x轴上方沿y轴负方向振动;D错误;
E.若此波传入另一介质中,周期不变,根据
得波速变为0.80m/s时波长为
E正确。
故选ACE。10、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.从图中可得波长
周期
由公式得
故A正确;
B.t=2s时x=0.5m处的质点向上运动,故波的传播方向沿x轴正方向传播;故B错误;
C.t=2s时,x=2m处的质点位于波谷,从t=2s到t=6s经过时间是一个周期;质点恰好回到波谷,故C错误;
D.由于该波的波长为4m;所以该波在传播过程中若遇到2m的障碍物,能发生明显的衍射现象,故D正确。
故选AD。11、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.由图乙可知;单摆振动的周期为8s,A错误;
B.t=2s时;摆球位于平衡位置,速度最大,B正确;
C.根据单摆周期公式。
T=2π可知周期与球摆开的角度无关;C错误;
D.把T=8s代入C解析中的周期公式可得;摆长为。
l≈16mD正确。
故选BD。12、A:B:C【分析】【详解】
A.光的偏振说明光是一种横波;故A正确;
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光从玻璃射向气泡时;一部分光在界面发生全反射造成的,故B正确;
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象;故C正确;
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象;故D错误;
E.红光的波长比黄光的长,故红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,根据形成的条纹间距与波长的关系式
可知;波长越长,形成的相邻亮条纹间距越大,故E错误。
故选ABC。13、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。14、C:D【分析】【详解】
A.由速度时间公式
为a—t图中图像与时间轴所围的面积,所以6s末的速度
故A错误;
B.由动能定理,合力做的功
故B错误;
C.由动量定理
代入数据,得
故C正确;
D.在t=6s时刻,根据牛顿第二定律得
则在t=6s时刻,拉力F的功率
故D正确.
故选CD。
15、B:C:E【分析】【详解】
A.两波源在同一种均匀介质中沿纸面传播,波速是相同的;两波源在t=0时开始垂直纸面做简谐运动,A波应先到达P点,则波速
故A错误;
B.两列波的角频率相同,由
可知,两列波的周期T=1s,所以两列波的波长均为
故B正确;
CD.因两波源到P点的距离差
所以两列波在P点相遇时振动总是加强的,加强后P点合振动的振幅为
故C正确;D错误;
E.经t=2.25s,波传播的距离为0.22.25m=0.45m=45cm
则可知t=2.25s=时,B波还未到达P点,A波已到达P点,并且P点振动了此时P点位于波谷;距平衡位置0.1m,故E正确。
故选BCE。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【详解】
光纤通信中,是利用光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于等于临界角,使光线在纤维中发生全反射;故答案为全反射,从光密介质到光疏介质,≥。【解析】全反射从光密介质到光疏介质≥17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.正确⑥.正确18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.等于②.振幅19、略
【分析】【详解】
若以正弦形式表示图中的振动表达式,则有
根据三角函数的转化可知,用余弦形式表示的振动表达式为
或者【解析】或者20、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,弹簧振子的振幅为
[2]从P到Q的时间内,振子仅受到重力冲量和弹簧弹力的冲量,因P点和Q点速度为零;由动量守恒定律,可知合外力冲量为零,故振子受到的重力冲量大小等于弹簧弹力的冲量大小;
[3]拉动纸带的速度提升到2v,但弹簧振子得运动情况并未发生改变,则周期不变,故振动周期仍为【解析】等于21、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由单摆的周期公式。
T=2π解得。
T2=L即图象的斜率。
k=重力加速度大;斜率小,我们知道北京的重力加速度比南京的大,所以去北大的同学所测实验结果对应的图线是B;
[2]从题图乙可以得出。
Tb=1.5Ta由单摆的周期公式得。
Ta=2πTb=2π联立解得。
[3]从题图乙可以看出,t=1s时,b球正在向负最大位移处运动,所以在t=1s时,b球的振动方向沿y轴负方向。【解析】B沿y轴负方向22、略
【分析】【详解】
[1]根据质点振动方程可得简谐波的周期为
[2]当质点a处于波峰位置时,质点b位于波谷位置,可推知
由于波长为0.15m<<0.25m,所以当n=1时,满足条件,求得
故波速为【解析】0.2123、略
【分析】【详解】
由题意可知,当他移走A后,遮住缝S1、S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑,说明光通过狭缝后不能产生明显的衍射,是应用缝的宽度太大,否则会出现衍射条纹。【解析】缝S1、S2的宽度太大四、作图题(共4题,共36分)24、略
【分析】【分析】
【详解】
弹簧振子的位移由平衡位置指向振子的方向;加速度指向平衡位置,如图。
【解析】25、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26、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。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4题,共16分)28、略
【分析】【详解】
(1)[1]AB.实验过程单摆摆长应保持不变;应选择长约1m的细线作为摆线,摆线不能选择有弹性的橡皮绳,故A正确,B错误;
CD.为减小实验误差;应选择密度大而体积小的球作为摆球,应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球,不要选用直径约10cm的均匀木球,故C正确,D错误;
故选AC;
(2)[2]在该实验的过程中;悬点要固定,应采用图乙中所示的固定方式.
(3)[3]A.摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长;故A错误;
B.单摆在小角度下的运动为简谐运动;把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动,故B正确;
C.为减小测量误差;在摆球经过平衡位置时开始计时,故C正确;
D.为减小测量误差,应测出n个周期的总时间t,然后求出周期:用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大,故D错误;
故选BC;
(4)[4]由单摆周期公式:可知:T与成正比,T−图象是正比例函数图象,T−图象的斜率:
则重力加速度:
(5)[5]由单摆周期公式:得:
A.单摆在小角度下的摆到为简谐振动;开始摆动时振幅较小,单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响,故A错误;
B.开始计时时,过早按下秒表,所测周期T偏大;所测重力加速度偏小,故B错误;
C.测量周期时,误将摆球(n−1)次全振动的时间记为n次全振动的时间,所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大;故C正确;
D.实验中,由于操作不当,使摆球做圆锥摆运动,测得的周期T偏小;所测重力加速度偏大;
故选CD;
故答案为(1)AC;(2)乙(3)BC;(4)(5)CD.
【点睛】
单摆测定重力加速度的原理:单摆的周期公式,还要知道:摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动;摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,为减小误差应保证摆线的长短不变;单摆在摆动的过程中,摆长不能发生变化.在最低点,速度最快,开始计时误差较小.【解析】AC乙BCCD29、略
【分析】【详解】
①根据图像得,A球落点应取所有点迹组成小圆的圆心,A球的水平射程为14.45-14.50cm
②A.改变小球的质量比;小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,A错误.
B.升高小球的初始释放点;小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,B错误.
C.改变小球
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