題目列表(包括答案和解析)
(選修3-4模塊)
⑴以下說法正確的是 ( )
A.狹義相對論兩個基本假設(shè)之一是在不同慣性參考系中,一切物理定律都是相同的
B.變化的電場不一定能產(chǎn)生出變化的磁場
C.如果質(zhì)點(diǎn)所受合外力總是指向平衡位置,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動就是簡諧運(yùn)動
D.在波的干涉中,振動加強(qiáng)的點(diǎn)一定處在波峰或波谷的疊加處
⑵兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實(shí)驗室,各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗數(shù)據(jù),并由計算機(jī)繪制了T2~L圖象,如圖甲所示.去北大的同學(xué)所測實(shí)驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是 (選填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了兩種單擺的振動圖象(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比 。
⑶圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=,直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)。激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑。求兩個光斑之間的距離L。
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一、選擇題
1.解析:兩球在最低點(diǎn)相碰撞后分開,有三種可能發(fā)生的情況:(1)兩球以不同的速度同向運(yùn)動;(2)兩球以不同的速度反向運(yùn)動;(3)一球靜止一球運(yùn)動。但是無論是何種形式的情況,由于兩擺球的擺線一樣長,由單擺的周期公式可知,其振動周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過半個周期時間到達(dá)最低點(diǎn)發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。
2.解析:彈簧振子的振動周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無關(guān),由此可知A選項正確。
3.解析:貨物在豎直方向上振動時,在最高點(diǎn)時,加速度方向豎直向下,且最大,貨物處于失重狀態(tài),對底板的壓力最。辉谧畹忘c(diǎn)時,加速度方向豎直向上,且最大,貨物處于超重狀態(tài),對底板的壓力最大。由圖可知,在時,貨物處于最高點(diǎn),對車廂底板的壓力最。辉
時,貨物處于最低點(diǎn),對車廂底板的壓力最大。所以C選項正確。
4.解析:由圖可以看出,A波的波長:
B波的波長:
由波的周期性及題意可得: TA=nTB (n=1、2、3……)
所以: (n=1、2、3……)
當(dāng)n=1時,C正確;當(dāng)n=4時,B正確;當(dāng)n=6時,A正確.。因此該題正確答案是ABC。
5.解析:由波動圖像可知波長λ=
(1)若波沿x軸正方向傳播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m n=1、2、3……
波速=(4n+1)m/s 波速可能值為
(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播
Δx=(n
+3/4)λ=(4n+3)m
n=1、2、3……
波速=(4n+3)m/s
波速可能值為
由此可知波速不可能為
6.解析:碰撞后由可知,擺長不變周期不變,碰撞過程動量守恒
結(jié)合
可得
,選項D對。
7.解析:由圖像可知T=4s,A=,若波沿x軸負(fù)向傳播,則二者間距為
,所以波長為
8.解析:由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān) 故
,由
故v1=2v2,所以選項C正確。
9.解析:兩個相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的,加強(qiáng)區(qū)永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)永遠(yuǎn)是減弱區(qū)(a、b處永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū),c永遠(yuǎn)是減弱區(qū)),加強(qiáng)區(qū)部分(如圖中的a、b兩點(diǎn))的質(zhì)點(diǎn)是振動的幅度加大而不會永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分(圖中c點(diǎn))振動的振動的幅度減小有兩列波的振幅相同時,減弱區(qū)才會出現(xiàn)疊加后合振幅為零,選項CD對。
10.解析:由題意
則
跟據(jù)波形平移法,波峰“移”至Q點(diǎn)時,經(jīng)過的路程是
二、填空和實(shí)驗題
11.解析: 測擺長時是從懸點(diǎn)到球心的距離,若用粗繩,粗繩質(zhì)量不能忽略,則擺長無法測定,故選B ,鉛球密度大,擺動中阻力的影響相對小些,擺長的測定也相對準(zhǔn)確,故選D. 計時使用秒表方便,故選F.測長度應(yīng)準(zhǔn)確到mm ,故選C ,本實(shí)驗中不需測質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I 。答案 B、D、F、C、I
12.解析: A. 要用卡尺測擺球直徑d ,擺長l等于擺線長加上d/2 . B. 周期T = t /29.5, C.g應(yīng)多測量幾次,然后取g的平均值作為實(shí)驗的最后結(jié)果.
13.解析:在t1=0.5 s時,質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置,P質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)t=0時刻振動方向向下,所以t2=0.6s時,質(zhì)點(diǎn)Q第二次通過平衡位置向上振動。t1=0.9 s時質(zhì)點(diǎn)P位處波峰故位移為
14.答案: 8 0.2 0 10 -8
三、計算題
15.解析:⑴A=
⑵
16.解析: (1) A==
(2) 向右。=
(3)
17.解析:(1)有題意可知,t1=0時波形應(yīng)為下圖中的實(shí)線所示,而t2=0.1s時圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播,由平移法(將實(shí)線波形向右平移即為虛線波形)可知
,結(jié)合
可得
,
其中
同理,若波C向B傳播,由平移法[實(shí)線波形向左平移
即為虛線波形]知
,結(jié)合可得
,
其中
(2)只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點(diǎn)的振動方向,因此帶入
的表達(dá)式在
的表達(dá)式中得到
,n有整數(shù)解,故波是從B向C傳播的此時
,
,C質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動。
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