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20.波速相等的甲、乙两列简谐横波均沿x轴正方向传播,某时刻波的图象分别如图所示,其中P、Q两质点均处于波峰,关于这两列波,下列说法正确的是(  )
A.甲波中质点M比质点P先回到平衡位置
B.质点P、Q、M的振幅均为6cm
C.甲波更容易观察到明显的衍射现象
D.从图示的时刻开始,质点P比质点Q先回到平衡位置
E.图示时刻质点P的加速度比质点Q的加速度小

分析 由波的传播方向判断甲波中质点M的运动方向,分析P、M哪个质点先回到平衡位置.由图读出振幅与波长,由波速公式分析周期关系.结合波长的长短与发生明显衍射的条件分析.

解答 解:A、波沿x轴正方向传播,甲图中M点向上振动,而P点向下振动直接回到平衡位置,所以甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置.故A错误;
B、由图可知,质点P、Q、M的振幅均为6cm.故B正确;
C、由图可知,甲的波长为8m,而乙的波长为4m,所以波长比较长的甲波更容易观察到明显的衍射现象.故C正确;
D、同种机械波在同种介质中的波速是相等的,根据公式:T=$\frac{λ}{v}$,可知甲的波长长,则周期比较大,而质点P比质点Q回到平衡位置的时间都是$\frac{1}{4}$周期,所以质点P比质点Q晚回到平衡位置.故D错误;
E、甲的波长长,则周期比较大,质点P比质点Q晚回到平衡位置,所以P点运动慢,则在最高点的加速度比较小.故E正确.
故选:BCE

点评 该题考查两列波之间的关系,要明确同种机械波在同种介质中的波速是相等的,质点只在各自的平衡位置附近振动.要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断.

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10.如图所示,重100N的木箱放在水平地面上,最小用40N的水平推力才能推动它,当它在水平地面上运动后,用30N的水平推力即可使木箱做匀速直线运动.由此可知,木箱与地面的最大静摩擦力为40N,木箱与地面间的滑动摩擦力为30N,木箱与地面间的动摩擦因数为0.3.

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11.一种电磁缓冲装置,能够产生连续变化的电磁斥力,有效缓冲车辆间的速度差,避免车辆间发生碰撞和追尾事故.如图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K,滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动.在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab的连线长为L,缓冲车在光滑水平面上运动.

(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向;
(2)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移(设缓冲车厢与滑块K始终不相撞);
(3)设缓冲车厢质量为m1,滑块K质量为m2,如果缓冲车以速度v匀速运动时.在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C,滑块K与物体C相撞后粘在一起.碰撞时间极短.设m1=m2=m3=m,cd边进入磁场之前,缓冲车(包括滑块K)与物体C达到相同的速度,求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热.(物体C与水平面间摩擦不计)

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8.我国先后发射的“天宫一号”和“神舟十号”的运动轨迹如图所示.已知“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G.下列说法正确的是(  )
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C.根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小
D.要增大“神舟十号”的运行周期,只需在运行过程中点火减速

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15.有一个电压表V,其内阻为30kΩ、量程约25V~35V,共有30个均匀小格,但刻度数值已经模糊.为了测量其量程并重新刻度,现提供下列器材选用:
标准电压表V1:量程0~3V,内阻为3kΩ
标准电压表V2:量程0~6V,内阻为1kΩ
电流表A:量程0~3A,内阻未知
滑动变阻器R:总阻值1kΩ
稳压电源E:30V,内阻不能忽略
电键、导线若干

(1)根据上述器材,有一位同学设计了如图1所示的实验电路图,请指出此电路中测量部分存在的问题:电流表量程太大,电压表与电流表串联时实际流过电流表的电流太小,电流表的指针偏转不明显.
(2)请设计一个合理的电路图,画在图2的方框内,将所选用的器材用相应的符号表示(要求测量多组数据,并尽可能提高测量的精确度);选用记录数据中任一组,写出计算量程的表达式Ug=$\frac{300{U}_{1}}{N}$;式中各字母的意义是:N为V表指针所指格数,U1为V1表读数.

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12.如图所示,内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T1=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,已知活塞面积为50cm2,不计活塞的质量和厚度.现对缸内气体加热,使活塞缓慢上升,当温度上升至T2=540K时,求:
(1)封闭气体此时的压强;
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9.如图是高压输电的示意图,L1和L2是输电线,甲、乙是两个互感器,还给出了变压器次级的电压、电流的图象.已知图中n1:n2=100:1,n3:n4=1:100,则下列判断正确的是(  )
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C.甲的作用是为了降压,乙的作用是为了升压
D.在深夜,用户用电量减少的情况下,电压表、电流表的读数都要增大

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10.图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系.倾角为θ的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将直径为D的小球从斜面上的不同位置由静止释放.释放点到光电门的距离S依次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm.
(1)该实验不需要(选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;
(2)小球通过光电门经历的时间为△t,小球通过光电门的速度为$\frac{D}{△t}$(填字母)
(3)为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如表所示.
实验次数123456
d/×10-2m5.0010.0015.0020.0025.0030.00
v/(m.s-10.690.981.201.391.551.70
v2/(m.s-120.480.971.431.922.412.86
$\sqrt{v}$/(m.s-1)${\;}^{\frac{1}{2}}$0.830.991.101.181.241.30
从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是:合外力做功与小球通过光电门时速度的平方(或者变化量)成正比.

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