题目内容

(1)有以下说法:
A.在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误差,应测出单摆作n次全振动的时间t,利用T=
tn
求出单摆的周期
B.如果质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动
C.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长越短
D.图1振荡电路中的电容器正处于放电状态
E.X射线是比紫外线频率低的电磁波
F.只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
其中正确的是
 

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(2)如图2所示,波源S从平衡位置开始上下(Y轴方向)振动,产生的简谐波向右传播,经过0.1S后,P点开始振动,已知SP=2m,若以P点开始振动时刻作为计时的起点,图3为P点的振动图象,则下列说法正确的是
 

A.波源S最初是向上振动
B.该简谐波的波速为20m/s
C.该波的周期为0.4s
D.该波的波长为20m
(3)如图4所示,将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中(液体未漏出),从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播,已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1cm,刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5cm,求,瓶内液体的折射率n(可保留根号).
分析:(1)解答本题需掌握:在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误差,应采用累积法测量单摆的周期.简谐运动质点的回复力特征是F=-kx.在同种均匀介质中传播的声波,声速相同,由波速公式v=λf,知频率越高,波长越短.根据安培定则判断振荡电流的方向,分析振荡电路中的电容器的状态;X射线是比紫外线频率高的电磁波;只有波长比障碍物的尺寸大的时候才会发生明显的衍射现象.
(2)由图3可读出P点的起振方向,质点P的起振方向与波源S的起振方向相同.由公式v=
s
t
求波速.根据图象分析周期.由波速公式分析波速.
(3)根据几何知识求出入射角与折射角的正弦,由n=
sini
sinr
求折射率.
解答:解:(1)A、在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误差,应采用累积法测量单摆的周期,即测出单摆作n次全振动的时间t,利用T=
t
n
求出单摆的周期.故A正确.
B、质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动不一定简谐运动,回复力必须满足F=-kx的特征才是简谐运动.故B错误.
C、在同种均匀介质中传播的声波,声速相同,由波速公式v=λf,知频率越高,波长越短.故C正确.
D、根据安培定则判断可知回路中有逆时针方向的振荡电流,而电容器下极板带负电,电容器的带电量不断减少,所以振荡电路中的电容器处于放电状态;故D正确.
E、X射线是比紫外线频率高的电磁波;故E错误.
F、只有波长比障碍物的尺寸大的时候才会发生明显的衍射现象.故F错误.
故选ACD
(2)A、由图3可读出P点的起振方向向下,则波源S的起振方向应向下.故A错误.
B、该简谐波的波速为 v=
SP
t
=20m/s.故B正确.
C、D由图知,周期为T,波长为λ=vT=20T(m).故CD错误.
(3)设从A发出的光线射到液面时入射角为i,折射角为r,则由几何知识得:
    sini=
d
d2+2.52
=
2.5
2.52+2.52
=
2
2

根据光的反射对称性可知:折射角的正弦为
   sinr=
d
d2+1.52
=
2.5
2.52+1.52
=
2.5
2
17

所以折射率为n=
sinr
sini
=
5
17

故答案为:(1)ACD;(2)B; (3)
5
17
点评:本题主要考查3-4模块的内容,都是一些基础知识,重点是机械波和几何光学.对于折射率公式n=
sini
sinr
,应用时要注意条件:光从真空射入介质,若光从射入真空,折射率为n=
sinr
sini
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