5.(上海物理)利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示,则
(A)图a、b均显示了波的干涉现象
(B)图a、b均显示了波的衍射现象
(C)图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
(D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
答案:D
解析:本题考查波的干涉和衍射。
难度:易。
4.(北京卷)一列横波沿轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上
四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,
则图2描述的是
A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像
答案:B
[解析]由波的图像经过周期,a到达波谷,b达到平衡位置向下运动,c达到波峰,
d达到平衡位置向上运动,这是四质点在0时刻的状态,只有b的符合振动图像,答案
B。
3.(新课标卷)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中轴上的
两点处,,如图所示.两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为
.己知两波源振动的初始相位相同.求:
(i)简谐波的波长;
(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置。
解析:
(i)设波长为,频率为,则,代入已知数据,得。
(ii)以O为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波
长差为,。期中、以m为单位。
合振动振幅最小的点的位置满足,k为整数
解得:x=0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。
2.(全国卷2)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则
A.波的周期为1s
B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
C.x=0处的质点在t= s时速度为0
D.x=0处的质点在t= s时速度值最大
答案:AB
解析:由波的图像可知半个波长是2m,波长是4m,周期是,A正确。
波在沿轴正方向传播,则=0的质点在沿轴的负方向传播,B正确。x=0的质点的
位移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是,则时刻x=0的质
点越过了平衡位置速度不是最大,CD错误。
[命题意图与考点定位]本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断。
1.(全国卷1)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。 时刻振子的位移;时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为
A.0. 1 m, B.0.1 m, 8s C.0.2 m, D.0.2 m,8s
[答案]A
[解析]在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍,当n=1时s。在s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是0.1m。A正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则,当n=0时s,且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案D。
[命题意图与考点定位]振动的周期性引起的位移周期性变化。
8.(河南焦作2010年部分市地高三4月考试)卷某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验,实验装置如图所示,0P为一弹性钢片,A、B为完全相同的物块,质量均为m,水平面的动摩擦因数为μ,实验步骤如下:①先在O点正下方的水平面上只放物块A,把弹性钢片的P端弯曲至Q点(Q点未画出),突然释放钢片,弹性钢片打在物体A上,物体A在水平面上运动x的位移后静止下来;②把物体A放回原处,同时在A的右侧x1处()放置物体B,再次把弹性钢片的P端弯曲至Q点,并突然释放,弹性钢片打在物体A上后,物块A在运动中与B发生碰撞,并粘合成一体继续向前运动后静止下来。
由以上实验结果可得:
碰前瞬间系统的总动量= ;
碰后瞬间系统的总动量= 。
经分析、、满足关系式: 即可说明动量守恒。
[答案]
[解析]根据运动公式、,因此可知碰前瞬间、碰后瞬间系统的总动量、
若,可推出
7.(2010年5月湖南考试院理综能力调研测试试卷)气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 |
k |
2k |
3k |
4k |
5k |
6k |
v (m/s) |
0.71 |
1.00 |
1.22 |
1.41 |
1.58 |
1.73 |
v2 (m2/s2) |
0.50 |
1.00 |
1.49 |
1.99 |
2.49 |
2.99 |
v3 (m3/s3) |
0.36 |
1.00 |
1.82 |
2.80 |
3.94 |
5.18 |
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d= m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v = ;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是 。
[答案](1)1.6210-2
(2) (3)W与v2成正比
[解析]遮光片很窄,通过光电门时滑块的速度近似等于平均速度,所以通过光电门时滑块的速度为,根据表中的数据可得出)W与v2成正比
6.(2010辽宁省大连市高三第一次模拟考试)我国将在2011年发射“天宫一号”飞行器,“天宫一号”可以被改造为一个短期有人照料的空间实验室。有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验,你认为可行的是( ) A.用弹簧秤验证力的平行四边形定则
B.用自由落体运动验证机械能守恒定律
C.用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律
D.用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系
[答案]A[解析]太空飞行器中物体处于完全失重状态,在地面能够进行的与重力有关的实验,在太空中是不能做的,所以B、C、D错误,A正确.
5.(2010年深圳市高三年级第二次调研考试)某同学用如图所示的装置来探究动能定理.
①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动,用打点计时器在纸带上记录其运动情况.下图是实验时得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.本实验能测出的物理量有:小车的质量M,钩码的总质量m,各计数点间的距离△xn.已知相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g.则打点计时器打出B点时小车的速度为 ,小车合外力的功与动能变化间的关系式为 .
[答案])⑴钩码的总质量远小于小车的质量;平衡摩擦力
⑵(2分)
[解析]⑴钩码的总质量远小于小车的质量时绳子的拉力才可以认为等于物体的重力,可在纸带上选择C、E两个点,计算分别重力势能的减少
以及动能的增加,然后加以比较,从而验证动能定理.
4.(2010·广东华南师大附中高三5月测试)某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定-打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
⑴若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度 m/s,小车的加速度a = m/s2。
[答案]⑴0.40 1.46
[解析]
⑴;
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