5.(2012·兰州一中月考)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx,若Δx甲>Δx乙,则下列说法正确的是( )
A.相同条件下甲光单缝衍射中央亮条纹宽
B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
解析:由Δx=λ可知,λ甲>λ乙,B正确;甲光易发生衍射,A正确;由E=hν,ν甲<ν乙可知,C错误;由ν甲<ν乙,n甲<n乙,v=可知,ν甲>ν乙,D正确.
答案:ABD
4.(2012·兰州一中月考)如图所示,两束单色光a、b自空气射向玻璃,经折射后形成复合光束c,则下列说法不正确的是( )
A.a光在玻璃中的折射率比b光的大
B.在玻璃中,a光的光速大于b光的光速
C.从玻璃射向空气时,a光的临界角大于b光的临界角
D.a光和b光的临界角均大于30°
解析:由n=可知,na<ab,A不正确;由v=可知,va>vb,B正确;由sinc=可知,ca>cb,C正确;由光路可逆可知,当光由玻璃射入空气时,折射角为90°时,入射角应大于30°,D正确.
答案:A
3.(2012·江苏黄桥中学月考)下列说法正确的是( )
A.测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度
B.无线电波没有偏振现象
C.红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D.在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关
解析:由多普勒效应可知A正确;无线电波是横波,能发生偏振现象,B错误;红外线的波长比无线电波短,与无线电波相比不易发生衍射,C错误;由相对论的时间效应可知,D正确.
答案:AD
2.(2012·丹东市四校月考)一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置.如再过个周期,其中某质点继续振动的图象如图乙所示,则该质点是( )
A.a处质点 B.b处质点
C.c处质点 D.d处质点
解析:经过T,d质点经过平衡位置向上振,其后的振动图象应为图乙,故D正确.
答案:D
一、选择题
1.(2012·衡阳八中月考)关于质点的简谐运动,以下说法正确的是( )
A.简谐运动的平衡位置就是所受合力为零的位置
B.做简谐运动的质点先后通过同一点时,回复力、速度、加速度都是相同的
C.做简谐运动的质点,振动速度增加时,加速度一定减小
D.做简谐运动的质点,当振动位移为负值时,速度不一定为负值,但加速度一定为负值
解析:简谐运动的平衡位置应是回复力为零的位置,A错误;做简谐运动的质点先后通过同一位置时,速度不相同,B错;做简谐运动的质点振动速度增加时,质点一定向平衡位置运动,由a=可知,加速度减少,C正确;做简谐运动的质点,位移为负值时,速度不一定为负值,由a=-可知,加速度一定为正值,D错误.
答案:C
-2R=mv-mv⑦
对物体由A运动到D的过程,应用动能定理可得:
-μ(mg+qE)L-(mg+qE)2R=mv-mv⑧
由⑥⑧可得:vA≥6 m/s⑨
由②③⑦可得:n≥6⑩
(3)根据题意可知:n==1.5⑪
由②③⑪可得:(mg+qE)=⑫
对物体由B沿圆形轨道上滑的过程,由动能定理可得(mg+Eq)h=mv⑬
由⑫⑬可得h=R
即物体只能沿圆形轨道上滑至高度为R处,后又沿原路径滑下,设物体所停位置与B的距离为S,
对物体由B滑出S远的过程,应用动能定理可得:
-μ(mg+qE)S=-mv⑭
代入数据,可得:S=0.5 m⑮
物体运动后停的位置与A的距离为L-S=0.5 m.
答案:(1)12 m/s (2)vA≥6 m/s,压力比n≥6
(3)0.5 m
18.(2012·河南确山月考)如图所示,可视为质点的物体质量为m=0.4 kg、电量为q=+2.0×10-2 C,与水平绝缘轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,水平轨道与半径为R=0.4 m的竖直光滑半圆形绝缘轨道相切于B点,AB间距为L=1.0 m,轨道整体固定在地面上,空间内存在竖直向下的匀强电场,场强为E=1.0×102 N/C.重力加速度g取10 m/s2.物体在半圆形轨道上的B点时对轨道的压力与物体在AB间时对轨道的压力之比,称为物体运动的压力比,则:
(1)若使物体运动的压力比为24,则物体在出发点A的速度应为多大?
(2)若物体在出发点A开始水平向右运动,并沿圆弧轨道由D点飞出,则物体运动的压力比及物体在出发点A的速度应满足什么条件?
(3)若使物体运动的压力比为1.5,则物体运动后停的位置距离出发点A的距离为多少?
解析:(1)对物体由A运动到B的过程,应用动能定理可得:
-μ(mg+qE)L=mv-mv①
物体在AB间时对轨道的压力N1=mg+qE②
对物体在B点,应用牛顿第二定律可得:N2-(mg+qE)=③
设物体运动的压力比为n,则n==24④
由①~④可得:vA=12 m/s⑤
(2)根据题意,可设对应的D点的速度为vD,
对物体在D点,应用牛顿第二定律可得:mg+qE≤⑥
对物体由B运动到D的过程,应用动能定理可得:
17.如图甲所示,电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0.电容器板长和板间距离均为L=10 cm,下极板接地.电容器右端到荧光屏的距离也是L=10 cm.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙.(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)求:
(1)在t=0.06 s时刻射入两板间的电子打在荧光屏上的何处?
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?
解析:(1)由图知t=0.06 s时刻偏转电压为:
U=1.8U0①
电子在电场中加速:mv=qU0②
电子在电场中偏转:y= 2③
解得:y=0.45L=4.5 cm,由类平抛运动规律及三角形相似知识得:=,解得:Y=3y=13.5 cm,即打在屏上的点距O点13.
5 cm.
(2)电子在电场中的最大侧移为0.5L,设此时的偏转电压为U′,由②③两式可得偏转电压U′=2.0U0,由于U′<3U0,所以偏转最大的电子均从上、下极板的右边缘飞出,所以同理可得:荧光屏上电子的最大侧移为Ym=3ym=L,
能打到的区间长为:2Ym=3L=30 cm
答案:(1)荧光屏上方距O点13.5 cm处 (2)30 cm
16.(2012·西安联考)如图所示,在固定的水平的绝缘平板上有A、B、C三点,B点左侧的空间存在着场强大小为E,方向水平向右的匀强电场,在A点放置一个质量为m,带正电的小物块,物块与平板之间的摩擦因数为μ.给物块一个水平向左的初速度v0之后,该物块能够到达C点并立即折回,最后又回到A点静止下来,求:
(1)此过程中物块所走的总路程x有多大?
(2)若=l1,那么物块第一次到达B点时的速度vB是多大?
(3)若=l2,那么物块所带的电量q是多大?
解析:(1)对小物块的全程应用动能定理有:
-μmgx=0-mv,所以x=
(2)对段应用动能定理有:
μmgl1=mv-mv,所以vB=
(3)对A→C过程应用动能定理有:
μmg+qEl2=mv,所以q=
答案:(1) (2) (3)
二、论述、计算题
15.如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,边长L= cm,将一带电荷量q=-2×10-6 C的电荷从a点移到b点,电场力做功Wab=-1.2×10-5 J;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功Wac=6×10-6 J,试求匀强电场的电场强度E.
解析:因为Uab==6 V,Uac==-3 V,φc>φa,所以Ucb=9
V.将cb分成三等份,每一等份的电势差为3
V,如图所示,连接ad,并从c点开始依次作ad的平行线,得到各等势线,作等势线的垂线ce,场强方向由c指向e,所以E==,得3cosθ=2cosα,又α=60°-θ,故3cosθ=2cos(60°-θ)=cosθ+sinθ,2cosθ=·,解得cosθ=,所以E==200
V/m.
答案:200 V/m
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