圖6 圖7(1)該波動(dòng)的振幅.波長(zhǎng).周期.頻率是多少? (2)波向哪個(gè)方向傳播?速度是多少?(3)畫出圖1中x=20cm處Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)(6分)如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧波均沿x軸傳播,傳播速度的大小相等,其中一列沿正x方向傳播(圖中實(shí)線所示),一列沿x軸負(fù)方向傳播(圖中虛線所示).這兩列波的頻率相等,振動(dòng)方向均沿y軸,則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x為          的點(diǎn),振幅最小的是x為          的點(diǎn)。

(2) (6分)(2011年高考江蘇卷)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開(kāi),物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期.請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T =           。

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(1)(6分)如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧波均沿x軸傳播,傳播速度的大小相等,其中一列沿正x方向傳播(圖中實(shí)線所示),一列沿x軸負(fù)方向傳播(圖中虛線所示).這兩列波的頻率相等,振動(dòng)方向均沿y軸,則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x為           的點(diǎn),振幅最小的是x為           的點(diǎn)。

(2) (6分)(2011年高考江蘇卷)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開(kāi),物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期.請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T =            。

 

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(1)(6分)如圖所示,兩列簡(jiǎn)諧波均沿x軸傳播,傳播速度的大小相等,其中一列沿正x方向傳播(圖中實(shí)線所示),一列沿x軸負(fù)方向傳播(圖中虛線所示).這兩列波的頻率相等,振動(dòng)方向均沿y軸,則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x為          的點(diǎn),振幅最小的是x為          的點(diǎn)。

(2) (6分)(2011年高考江蘇卷)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開(kāi),物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期.請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T =           。

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選做題:請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.
A.(選修模塊33)
(1)下列說(shuō)法正確的是
 

A.當(dāng)兩個(gè)分子間的分子勢(shì)能增大時(shí),分子間作用力一定減小
B.大量分子的集體行為是不規(guī)則的,帶有偶然性
C.晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化
D.人類利用能源時(shí),是將高品質(zhì)的能量釋放出來(lái)并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能
(2)一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過(guò)一個(gè)等溫過(guò)程,最終氣體壓強(qiáng)是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過(guò)一個(gè)等壓過(guò)程,最終氣體壓強(qiáng)是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1
 
p2,E1
 
E2.(填“>”“=”或“<”)
(3)當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開(kāi),油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m:n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個(gè)量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上,如圖甲所示.(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí),半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)舍去)則油膜面積為
 

②求出估算油酸分子直徑的表達(dá)式.
B.(選修模塊34)
(1)下列說(shuō)法正確的是
 

A.測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度
B.無(wú)線電波沒(méi)有偏振現(xiàn)象
C.紅外線比無(wú)線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D.在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè),運(yùn)動(dòng)物體上物理過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
(2)在“研究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,擺的振幅不要太大,擺線要細(xì)些、伸縮性要小,線的長(zhǎng)度要盡量
 
(填“長(zhǎng)些”或“短些”).懸點(diǎn)要固定,擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)到
 
的距離.
(3)如圖乙,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會(huì)進(jìn)入中空部分,問(wèn)入射角i應(yīng)滿足什么條件?
C.(選修模塊35)
(1)存在下列事實(shí):①一對(duì)高能的γ光子相遇時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子;②一個(gè)孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子;③一個(gè)高能的γ光子經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子;④原子核發(fā)生變化時(shí),只發(fā)射一些特定頻率的γ光子.關(guān)于上述事實(shí)下列說(shuō)法正確的是(電子質(zhì)量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)
 

A.事實(shí)①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B.事實(shí)②說(shuō)明,動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律
C.事實(shí)③中,由于外界重核的參與,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν≥
mec2
h

D.事實(shí)④中表明,原子核的能級(jí)也是不連續(xù)的
(2)
 
232
90
Th
本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成
 
233
90
Th
,然后經(jīng)過(guò)
 
 
衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?span id="jtth9zp" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
 
233
92
U.
(3)如圖丙為通過(guò)某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當(dāng)用光子能量為4.5eV的藍(lán)光照射光電管的陰極K時(shí),對(duì)應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,電子電量e=1.6×10-19 C)(以下計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 
①求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率.
②當(dāng)用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時(shí),測(cè)得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù).精英家教網(wǎng)

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分。

A.(選修模塊3-3)(12分)

1.下列說(shuō)法中正確的是(      )

A.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是非晶體

B.一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)不變溫度升高時(shí),吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量

C.因?yàn)閿U(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)

D.液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力,是因?yàn)楸砻鎸拥姆肿臃植急纫后w內(nèi)部緊密

2.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴,則每滴油酸酒精溶液的體積為_(kāi)_____ml,F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的直徑是_________m(保留一位有效數(shù)字)。

3.如圖所示,一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好,開(kāi)始時(shí)活塞被螺栓K固定,F(xiàn)打開(kāi)螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g。

(1)求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p;

(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q。

 

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是(      )

A.眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象

B.電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C.驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。

D.在測(cè)定單擺周期時(shí),為減小實(shí)驗(yàn)誤差,最好在小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

(2)相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān);在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處,某乘客突然按下手電筒,使其發(fā)出一道閃光,該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等,都為c,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,車上的乘客認(rèn)為,電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁,地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______(填“前”、“后”)壁。

(3)如圖所示,某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng),求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說(shuō)法正確的是(      )

A.電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子的波動(dòng)性

B.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短

C.原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí),放出β射線

D.氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小

(2)2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流,理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓,F(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計(jì)中有示數(shù),若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng),電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)_______,若增大入射光的強(qiáng)度,電流計(jì)的讀數(shù)________(填“為零”或“不為零”)。

(3)一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為v1的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為γ光子。寫出該核反應(yīng)方程式,求出這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v2。(不計(jì)光子的動(dòng)量)

 

 

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                                    高考真題

1.【解析】彈簧振子的周期由本身的結(jié)構(gòu)決定與振幅無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò);波的傳播速度由介質(zhì)決定,選項(xiàng)B正確;波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是變化的,而波是勻速傳播,選項(xiàng)C錯(cuò);單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)媒質(zhì)中一點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率;選項(xiàng)D對(duì)

【答案】BD

2.【解析】(1)從甲、乙圖可看出波長(zhǎng)λ=2.0m,周期T= 4s,振幅A = 0.8m;乙圖中顯示t=0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng),甲圖波形圖中,波向x軸正方向傳播,則L質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向上振動(dòng),波速v =λ/T=0.5m/s;

(2)由相對(duì)論知識(shí)易得運(yùn)動(dòng)方向上的邊長(zhǎng)變短,垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊長(zhǎng)不變,C圖像正確;

(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征公式為x = Asinωt,其中A是振幅;自由落體由反彈起來(lái)的過(guò)程中,回復(fù)力始終為重力,恒定不變,與偏離平衡位置的位移不是成正比的,不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

【答案】(1)0.8;4;L;0.5;(2)C;(3)Asinωt;不是

3.【解析】(1)從圖中可以看出兩列波的波長(zhǎng)分別為λa2.5m,λb4.0m,因此它們的周期分別為

s=1s      s=1.6s

(2)兩列波的最小公倍數(shù)為   S=20m

t=0時(shí),兩列波的波峰生命處的所有位置為

        x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……

    (3)該同學(xué)的分析不正確。

要找兩列波的波谷與波谷重合處,必須從波峰重合處出發(fā),找到這兩列波半波長(zhǎng)的廳數(shù)倍恰好相等的位置。設(shè)距離x=2.5m為L(zhǎng)處兩列波的波谷與波谷相遇,并設(shè)

L=(2m-1)     L=(2n-1),式中m、n均為正整數(shù)

只要找到相應(yīng)的m、n即可

將λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得

由于上式中m、n在整數(shù)范圍內(nèi)無(wú)解,所以不存在波谷與波谷重合處。

【答案】(1)1s;1.6s  (2)x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……(3)不存在波谷與波谷重合處。

4.【解析】由在t1=0.5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置,可知波的周期為T=,而Q第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)半周期,所以t2。當(dāng)t1=0.9s時(shí)

質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)了,故其位移為2 cm

【答案】(1)    (2)2 cm

5.【解析】此題考查波在傳播過(guò)程中波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系。因波在傳播過(guò)程中頻率不變,所以f1=f2,又由圖可知波長(zhǎng),根據(jù),所以v1=2v2。故選項(xiàng)C正確。

【答案】C

6.【解析】由圖可知B和C既不是同相點(diǎn),也不是反相點(diǎn),所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)。若波向右傳播,則有T+=,故T=Δt,即選項(xiàng)C對(duì);同理分析,得選項(xiàng)D錯(cuò)。

【答案】C                              

 

7.【解析】(1)由圖可知A=15cm,λ=40cm,T=20s,

f=0.05Hz   (2)向右。V=2cm/s.

(3)x=20cm處Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示  

【答案】(1)A=15cm,λ=40cm,T=20s,f=0.05Hz            

(2)向右。V=2cm/s

 

 

 8.【解析】由圖可看出波長(zhǎng)為4m,t=0時(shí)刻x=3m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),可得該波向左傳播。將整個(gè)波形圖向左平移1.5m時(shí),a質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰,此時(shí)b質(zhì)點(diǎn)正好在平衡位置,與t=0時(shí)刻平衡位置在7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,故a質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置并向上振動(dòng),A錯(cuò);將圖像整體向左平移1m,即波傳播T/4時(shí),a的振動(dòng)狀態(tài)與與t=0時(shí)刻平衡位置在3.5m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,即處在平衡位置上方并向y軸正方向運(yùn)動(dòng),B錯(cuò);將圖像整體向左平移3m,即波傳播3T/4時(shí),a的振動(dòng)狀態(tài)與與t=0時(shí)刻平衡位置在9.5m處和1.5m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)一樣,即處在平衡位置下方并向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),C對(duì);a、b質(zhì)點(diǎn)相隔3m,即相差3T/4,速度相同的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該在半周期內(nèi)才會(huì)出現(xiàn),故D錯(cuò)

【答案】C

9.【解析】由于縱波的傳播速度快些,所以縱波先到達(dá)地震儀處,所以P先開(kāi)始振動(dòng)。設(shè)地震儀距震源為x,則有解得: x=36km.

【答案】A

10.【解析】因?yàn)椴ㄑ卣较騻鞑,且x=0處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故此時(shí)波形圖為正弦函數(shù)圖像,則x=0.15m,當(dāng)n=0時(shí),,A項(xiàng)正確;當(dāng)n=1時(shí),,C項(xiàng)正確;當(dāng)n3時(shí),,D項(xiàng)錯(cuò)

【答案】AC

 

名校試題

1.【解析】 由圖所示,知運(yùn)動(dòng)時(shí)間,波長(zhǎng)為8L,故,波速

【答案】BC

www.ks5u.com2.【解析】根據(jù)單擺周期公式有:

由萬(wàn)有引力公式得:

聯(lián)立解得:

【答案】

3.【解析】由振動(dòng)圖象可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T=0.4s                                   

取t=0時(shí)刻分析,質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B處于波谷,設(shè)波長(zhǎng)為λ

則  (n=0、1、2、3……)                              

所以該波波長(zhǎng)為

因?yàn)橛笑?gt;3.0m的條件,所以取n=0,1                                  

當(dāng)n=0時(shí),,波速                       

當(dāng)n=1時(shí),,波速         

       【答案】   

4.【解析】P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程為          

 由題意知此時(shí)刻P向下振動(dòng),   t=0時(shí),=-                    

所以P向下振動(dòng)到平衡位置(令上述振動(dòng)方程中y =0)所用時(shí)為 

第一次到達(dá)波峰需時(shí)為                   

考慮到周期性,圖示位置開(kāi)始在t=kT+(式中) 時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P會(huì)出現(xiàn)在波峰位置            

另解:波的傳播速度為v=      

由題意知此時(shí)刻P向下振動(dòng),所以P向下振動(dòng)到平衡位置所需時(shí)間等于波沿x軸方向傳播0.5 m的時(shí)間  t1=   (1分)          

第一次到達(dá)波峰的的時(shí)刻為t2=+ t1                         (1分)

所以質(zhì)點(diǎn)P會(huì)出現(xiàn)在波峰位置的時(shí)刻是t=kT + t2   ( )     (1分)  

即:t=  ( )        (2

【答案】

5.【解析】由可求得當(dāng)波速為330m/s時(shí)波長(zhǎng)為.

甲、乙兩地的間距為此波長(zhǎng)的整數(shù)倍,即d=nλ (n=1,2,3,4……)

當(dāng)波速變?yōu)?st1:chmetcnv UnitName="m" SourceValue="340" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">340m/s時(shí)d=(n-2) λ,  (n=1,2,3,4……)      

由上述幾式可解得:d=448.8m

【答案】d=448.8m

6.【解析】由于波的傳播方向未給定,所以必須分別討論波向右傳播和向左傳播兩種情況,又由于周期(或頻率)未給定,要注意時(shí)間的周期性,用通式表示一段時(shí)間t。

由圖線可直接讀出波長(zhǎng)λ=4m。                       

此題還有另一種解法,因?yàn)椴ň哂锌臻g周期性,當(dāng)波向右傳播時(shí),在0.2s內(nèi),傳播的距離應(yīng)為:

則傳播速度為:

當(dāng)波向左傳播時(shí),在0.2s內(nèi),傳播的距離為:

則傳播速度為:

【答案】

7.【解析】由圖乙得小滑塊做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期:           

,             得                                          

在最高點(diǎn)A,有                     

在最低點(diǎn)B,有                   

從A到B,滑塊機(jī)械能守恒,有           

解得:                                            

滑塊機(jī)械能守恒:    

【答案】(1)   (2)     (3)

8.【解析】本類型題往往先畫出波形圖,在波形圖上依據(jù)題意找出適合題目要求的質(zhì)點(diǎn),從而確定該波的波長(zhǎng)、周期、波速等,本題可畫出如圖15示波形圖,標(biāo)出P、Q點(diǎn),不難求出

圖15

解答:由題意

(1)若波由P傳至Q,依題意可作出如圖16所示波形圖,則t=0.6s=  解得T=0.8s

圖 16

 (2)若波由Q傳至P,依題意可作出如圖17所示波形圖,則t=0.6s=解得T=2.4 s     

圖17

波速

(3)若波由Q傳至P,則T=2.4 s,依題意可作出如圖18所示波形圖,從t=0時(shí)刻開(kāi)始,每經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,P、Q間只有一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移等于振幅,即 式中n=O,1,2,……

圖18

【答案】(1)T=0.8s    (2)      (3),P、Q間只有一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移等于振幅

9.【解析】對(duì)于受迫振動(dòng),當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)將發(fā)生共振現(xiàn)象,所以列車的危險(xiǎn)速率40 m/s,A正確.為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生,B正確,由知L增大時(shí),T不變,v變大正確,所以 A、B、D正確.

【答案】ABD

10.【解析】本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)“控制變量法”的探究性實(shí)驗(yàn),其中第(1)問(wèn)提供了一個(gè)范例,第(2)問(wèn)研究單擺周期與質(zhì)量的關(guān)系同第(1)一樣也應(yīng)是改變質(zhì)量,測(cè)出其對(duì)應(yīng)的周期,研究周期同質(zhì)量的關(guān)系。

(2)保持?jǐn)[長(zhǎng)不變,改變擺球質(zhì)量,測(cè)出周期; 周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)。

【答案】(1)“控制變量法”   (2)保持?jǐn)[長(zhǎng)不變,改變擺球質(zhì)量,測(cè)出周期; 周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)

11.【解析】由圖可知周期為0.8s; ,求得單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式為BD

【答案】0.8s   BD

12.【解析】(1)圖略,(2)表如下

質(zhì)點(diǎn)

P

Q

M

N

到S1的距離

3l

3.5l

2l

2.5l

4.5l

到S2的距離

4l

2.5l

2l

1.5l

4.5l

(3)加強(qiáng)點(diǎn)到兩個(gè)波源的距離之差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍

【答案】見(jiàn)上

13.【解析】(1)兩單擺的周期差

  

(2)由題意知:設(shè)長(zhǎng)擺振動(dòng)N次以后,兩擺同時(shí)同方向通過(guò)某位置,則有:

NT1-NT2=Δt,解得N=8.25.又因?yàn)門1=1s,短擺釋放8.25-0.165= 8.085 s(填時(shí)間)后,兩擺恰好第一次同時(shí)向左通過(guò)平衡位置  

(3) 能更準(zhǔn)確地測(cè)量微小的時(shí)間差,必須使T1、T2測(cè)得更準(zhǔn)確,故應(yīng)增加擺長(zhǎng)。

【答案】(1)  (2)8.085 s    (3)應(yīng)增加擺長(zhǎng)

 考點(diǎn)預(yù)測(cè)題

1.【解析】由題中所述實(shí)驗(yàn)可以看出:在P處懸掛物體的質(zhì)量越大,則樹(shù)枝振動(dòng)的頻率越低。因此可以斷定鳥(niǎo)的質(zhì)量介于50g500g之間,由題給選項(xiàng)可知只有選項(xiàng)B可能是正確的。

【答案】B

2.【解析】本題重在理解振動(dòng)圖象的物理意義,知道時(shí)間軸上各個(gè)特殊時(shí)刻對(duì)應(yīng)的單擺的位置;由圖給振動(dòng)圖象知,t1和 t3時(shí)刻對(duì)應(yīng)的都是最高點(diǎn),此時(shí)擺球速度為零,懸線對(duì)它的拉力最。籺2 和t4時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是最低點(diǎn),此時(shí)擺球速度為最大,懸線對(duì)它的拉力最大。綜上知,D選項(xiàng)正確。

【答案】D

3.【解析】此是在考查碰撞單擺的振動(dòng)周期的同時(shí),綜合考查機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒。擺長(zhǎng)不變,因此周期不變?nèi)詾門,AB錯(cuò);碰撞中動(dòng)量守恒,則,,擺動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒,故,解得D正確。

【答案】D

4.【解析】以A、B整體為研究對(duì)象,在光滑水平面上水平方向受到合力為彈簧的彈力,所以一起作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),即選項(xiàng)A正確。同時(shí)對(duì)整體由牛頓第二定律得:加速度為a=,再隔離物體A,由牛頓第二定律得所受摩擦力大小為:f=ma=m。故選項(xiàng)B正確。B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功,而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B也做功,所以選項(xiàng)C錯(cuò);B對(duì)A的靜摩擦力并不是始終對(duì)A做正功,而A對(duì)B的靜摩擦力也并不是始終對(duì)B做負(fù)功,故選項(xiàng)D錯(cuò).

【答案】AB

5.【解析】考查受迫振動(dòng)、共振的相關(guān)知識(shí),體現(xiàn)了高考對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的要求。解答的關(guān)鍵是抓住共振時(shí)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率.列車在鋼軌上運(yùn)行時(shí),受鋼軌對(duì)它的沖擊力作用做受迫振動(dòng),,當(dāng)列車的固有頻率等于沖擊力的頻率時(shí),發(fā)生共振。由可求出危險(xiǎn)車速為 40 m/ s ,故選項(xiàng) A正確;列車過(guò)橋需要減速,是為了防止橋與火車發(fā)生共振現(xiàn)象,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率若與列車的固有頻率相同,則列車振動(dòng)最劇烈,危害最大,所以C錯(cuò);由知,列車固有振動(dòng)周期一定,若增加鋼軌長(zhǎng)度,列車運(yùn)行時(shí)的危險(xiǎn)速率增大,即有利于列車高速運(yùn)行,D對(duì)

【答案】AD

6.【解析】本題考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象和受迫振動(dòng)的有關(guān)知識(shí)。由圖b可知T=4S,選項(xiàng)A正確。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期T等于彈簧振子的周期T時(shí),受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅y最大,T和T相差越小,所以選項(xiàng)C也正確。

【答案】C

7.【解析】波傳播的是振動(dòng)的形式和能量,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。故選項(xiàng)A、B正確。C錯(cuò)。當(dāng)振源停止運(yùn)動(dòng)時(shí),振動(dòng)的形式還在向前傳播,故選項(xiàng)D錯(cuò)。

【答案】AB

8.【解析】由圖中的所示的圖形來(lái)看,b圖肯定是不正確的,因?yàn)椴ㄔ谕幻劫|(zhì)中傳播時(shí)的波長(zhǎng)是不變,而b圖中波長(zhǎng)發(fā)生了變化,所以選項(xiàng)內(nèi)容中凡涉及到了b圖的情況肯定是不正確的,本題4個(gè)選項(xiàng)中只有D選項(xiàng)沒(méi)有涉及到b圖,所以D選項(xiàng)肯定正確.從波的疊加角度來(lái)分析,在t=2s時(shí),兩列波均傳播了2m,它們剛好重合,由于它們是波峰和波谷相遇,所以疊加的結(jié)果是相遇后的質(zhì)點(diǎn)位移均為零,C圖是正確的,當(dāng)t=4s時(shí),兩列波均傳播了4m的距離,相當(dāng)于在a圖的位置上互換,d圖是正確的.所以D選項(xiàng)正確.

已知某一時(shí)刻的波形圖,判斷方向和求位移、路程及質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)

【答案】D

9.【解析】已知質(zhì)點(diǎn)F向下振動(dòng),由上述方法可知,此列波向左傳播。質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)向上運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)D向下運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)C比B先回到平衡位置。在此列波上所有振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振幅都是相等的。故只有A、B選項(xiàng)正確。

【答案】AB

10.【解析】從波的圖象可直接得到:振幅A=5cm,波長(zhǎng),波向右傳播,質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)方向向上。由此求得振動(dòng)周期。進(jìn)而求出從t=0到t=2.5秒的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程是

,即從t=0到t=2.5秒的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M又回到平衡位置,所以位移為0。

【答案】  0

11.【解析】由圖可知,波長(zhǎng)為12cm,周期,   AB錯(cuò);經(jīng),則波傳播的距離為,沿x軸負(fù)方向傳播,C錯(cuò);D對(duì)

【答案】D

12.【解析】由圖甲可知波長(zhǎng)=4m,由圖乙可知波沿X軸正向傳皤,且周期T= 經(jīng)過(guò)0.35 s ,質(zhì)點(diǎn)P達(dá)最大位移處,而質(zhì)點(diǎn)Q沒(méi)有達(dá)最大位移,所以選項(xiàng) A正確。經(jīng)過(guò) 0 .25s 時(shí),P質(zhì)點(diǎn)過(guò)到負(fù)的最大位移處,加速度也應(yīng)比Q的大,即B項(xiàng)錯(cuò)。經(jīng)過(guò) 0.15s,波傳播的距離為S=Vt=3m ,故選項(xiàng)C正確。經(jīng)過(guò) 0.1s 時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)沿 y 軸負(fù)方向,所以選項(xiàng)D錯(cuò)。

【答案】AC

13. 【解析】由圖甲讀出λ=100cm,由圖乙讀出T=2S,據(jù)V=λ/T得V=50cm/s.

將圖31乙之y-t圖延長(zhǎng)到t=20s時(shí)刻,可以看出P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上,再看圖31甲,波若向右傳播,則P運(yùn)動(dòng)方向向下,波若向左傳播,則P運(yùn)動(dòng)方向向上,故判定波是向左傳播的。

綜上所述,本題應(yīng)選B。

【答案】B

14.【解析】(1)先利用單擺測(cè)出重力加速度,再利用萬(wàn)有引力定律由重力加速度的值與測(cè)點(diǎn)到地心距離的關(guān)系求出高度。

(2)雖然兩人沒(méi)有帶計(jì)時(shí)工具,但可以利用人的脈搏作參考,因正常人安靜時(shí)的脈搏周期一定,利用脈搏的次數(shù)來(lái)代表振動(dòng)時(shí)間。

步驟1:先用細(xì)線拴住一個(gè)小石子做成單擺。

步驟2:用單擺在山腳做一次實(shí)驗(yàn),開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后,甲測(cè)出脈搏數(shù)為時(shí),乙記錄單擺全振動(dòng)的次數(shù)為。

步驟3:甲、乙在山頂再做一次實(shí)驗(yàn),開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后,甲測(cè)出脈搏數(shù)為時(shí),乙記錄單擺全振動(dòng)的次數(shù)為

步驟4:設(shè)甲脈搏周期為t,在山腳單擺的周期為,則有:

如在山頂?shù)闹芷跒?sub>,則有:

所以:

步驟5:由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有:

所以有:

故山的高度:

【答案】

15.【解析】設(shè)S為超聲波往返的距離,h為海水的深度,有

    S=vt=1500×8=12000m

h=S/2=6000m

【答案】6000m

16.【解析】f一定,v與成正比由圖可知:   cm

【答案】cm

 

 

 

 


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