【题目】一列简谐横波,某时刻的波形图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,求:
(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?
(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸有什么要求?
(3)从该时刻起,再经过△t=0. 4s,P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少?
(4)若t=0时振动刚刚传到A点,从该时刻起再经多长时间坐标为45m的质点(未画出)第二次位于波峰?
【答案】(1)f= 1.25Hz (2)当障碍物的尺寸小于或等于20m时能够发生明显的衍射现象
(3)位移为0,路程为4m,距离为10m (4)t=1.8s
【解析】(1)由振动图象可以看出,此波的周期为T=0.8s,所以频率为=1.25Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25Hz ;
(2)由波动图象可以看出,此波的波长为20m,当障碍物的尺寸小于或等于20m时能够发生明显的衍射现象;
(3)因为△t=0.4s=,故经0.4sP质点回到平衡位置,位移为0,质点P通过的路程为2A=4m;
在时间内波传播的距离为=10m
(4)由A点t=0时刻向上振动知,波沿x轴正方向传播
波速v==m/s =25m/s
x=45m处的质点第一次到达波峰的时间
此质点第二次位于波峰的时间t=t1+T=1s+0.8s=1.8s
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【题目】如图甲所示,甲、乙两个并排放置的共轴线圈,甲中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断正确的是( )
A. 在t1到t2时间内,甲乙相吸
B. 在t2到t3时间内,甲乙相斥
C. t1时刻两线圈间作用力为零
D. t2时刻两线圈间吸引力最大
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【题目】如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴匀速转动,下列说法中正确的是( )
A. 物块处于平衡状态
B. 物块受三个力作用
C. 在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱离圆盘
D. 在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘
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【题目】某实验探究小组的小明同学利用单摆测重力加速度,他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89. 40cm,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示,读数为___________ cm.则该单摆的摆长为____ cm.用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图乙所示,则停表读数为__________s.如果测得的g值偏大,则可能的原因是___________(填序号).
A.计算摆长时用的是摆球的直径
B.开始计时时,停表晚按下
C.摆线上端未牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加
D.实验中误将30次全振动记为31次
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【题目】(1)如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为_______mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=________m(保留2位有效数字)。
②另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是________。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝远离双缝移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片
(2)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C.将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C
若测得A、B间距离为y1,B、C间距离为y2,已知当地的重力加速度为g。
①关于该实验,下列说法中正确的是_______
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次小球均须由静止释放
D.小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h,之后再由机械能守恒定律求出
②根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0=________。(用题中所给字母表示)
③实验完成后,该同学对上述实验过程进行了深入的研究,并得出如下的结论,其中正确的是______。
A.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1,小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2,则应有Δp1:Δp2=1:1
B.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为Δp1,小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为Δp2,则应有Δp1:Δp2=1:2
C.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1,小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2,则应有ΔEk1:ΔEk2=1:1
D.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为ΔEk1,小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为ΔEk2,则应有ΔEk1:ΔEk2=1:3
④另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2,令y= y2-y1,并描绘出了如图所示的y-x2图象。若已知图线的斜率为k,则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为____。(用题中所给字母表示)
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【题目】水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则( )
A. ab中电流增大,ab棒所受摩擦力增大
B. ab中电流不变,ab棒所受摩擦力不变
C. ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D. ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
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【题目】2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
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【题目】如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60W”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是( )
A. 在图示位置线框中产生的感应电动势最大
B. 变压器原、副线圈匝数之比为25:22
C. 线框中产生电动势的有效值为
D. 允许变压器输出的最大功率为5000W
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【题目】一辆汽车质量为1×103 kg,最大功率为2×104 W,在水平路面上由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3×103 N,其行驶过程中牵引力与车速的倒数的关系如图所示.则下列判断正确的是
A.汽车先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.最大速度大小为20 m/s
C.整个过程中最大加速度为2 m/s2
D.汽车速度为10 m/s时发动机的功率为20 kW
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