题目内容

6．下列说法正确的是（　　）
A．简谐运动的周期与振幅无关
B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数
C．在波传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽

分析 单摆小角度摆动是简谐运动，重力的切线分力提供回复力；
波的传播方向与质点的振动方向垂直的波是横波，波的传播方向与质点的振动方向平行的波是纵波；
单缝衍射中央亮纹最宽最亮．

解答 解：A、简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故A正确；
B、在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；故B正确；
C、对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，故C错误；
D、在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故D错误；
故选：AB．

点评 本题考查了简谐运动、机械波、光的干涉和衍射，关键要明确简谐运动有弹簧振子模型和单摆模型两种模型．

练习册系列答案
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16．某实验小组利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”．实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放，在小车从O位置运动到 A位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图（b）所示，还得到了小车在 A位置的速度大小vA；另外用电子秤测得小车（含位移传感器发射器）的总质量为m．回答下列问题：

（1）由图（b）可知，图（a）中A位置到力传感器的距离大于（“小于”、“等于”或“大于”）弹簧原长．
（2）小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W=$\frac{{F}_{0}+{F}_{A}}{2}$•xA，小车的动能改变量△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{A}^{2}$．（用m、vA、FA、F0、xA中各相关物理量表示）
（3）若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v0，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图（c）所示，则小车所受轨道摩擦力的大小f=m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$．（ 用m、v0、tm中各相关物理量表示）
（4）综合步骤（2）、（3），该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是（F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$）xA=mvA2．（用m、vA、FA、F0、xA、v0、tm中各相关物理量表示）
17．同步卫星离地心距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，线速度为v2．第一宇宙速度为v3，第一宇宙速度对应的向心加速度为a3，地球半径为R，求：
a1：a2：a3=rR2：{R3：r3R3：r3；v1：v2：v3=r$\sqrt{R}$：$\sqrt{{R}^{3}}$：$\sqrt{{r}^{3}}$．
14．如图所示，倾角θ=30°的足够长平行导轨MN、M′N′与水平放置的平行导轨NP、N′P′平滑连接，导轨间距均为L，MM′间接有阻值为R的电阻，轨道光滑且电阻不计．倾斜导轨MN、M′N′之间（区域Ⅰ）有方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，水平部分的ee′ff′之间（区域Ⅱ）有竖直向上、磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场宽度为d．质量为m、电阻为r、长度略大于L的导体棒ab从靠近轨道上端的某位置由静止开始下滑，棒始终与导轨垂直并接触良好，经过ee′和ff′位置时的速率分别为v和$\frac{v}{4}$．已知导体棒ab进入区域Ⅱ运动时，其速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比，即△v∝△x．

（1）求区域Ⅰ匀强磁场的磁感应强度B1；
（2）求导体棒ab通过区域Ⅱ过程中电阻R产生的焦耳热；
（3）改变B1使导体棒ab不能穿过区域Ⅱ，设导体棒ab从经过ee′到停止通过电阻R的电量为q，求B1的取值范围，及q与B1的关系式．
1．四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，关于四颗卫星下列说法正确的是（　　）
A．c相对于b静止B．相同时间内b转过的弧长最长
C．a的向心加速度最大D．d的运行周期可能是23 h
11．一交流发电机与电阻、电感线圈（电阻不计）、电压表及开关组成如图甲所示电路，交流发电机的线圈abcd（电阻不能忽略）在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．图乙是开关S断开的情况下，电阻R两端的电压u随时间t变化的图象．下列说法正确的是（　　）
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B．t=1×10-2时，线圈abcd中的磁通量变化率最大
C．电阻R两端电压的表达式为u=50sin100πt（V）
D．开关闭合前后，电压表的示数相同
18．如图所示，在竖直平面内建立Oxy直角坐标系，在x=-$\sqrt{2}$d处有垂直于x轴足够大的弹性绝缘挡板，y轴左侧和挡板之间存在一匀强电场，电场与x轴负方向夹角θ=45°，y轴右侧有一个有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B．在M（-$\frac{\sqrt{2}}{2}$d、0）处有一个质量为m、电荷量为-q的粒子，以某一初速度沿场强方向运动．当它打到绝缘板上N点时，粒子沿y轴方向的速度不变，x轴方向速度大小不变、方向反向，一段时间后，以$\sqrt{2}$v的速度垂直于y轴进入磁场，恰好不从磁场右边界飞出．粒子的重力不计．
（1）求磁场的宽度L；
（2）求匀强电场的场强大小E；
（3）若另一个同样的粒子以速度v从M点沿场强方向运动，经时间t第一次从磁场边界上P点出来，求时间t．
15．回旋加速器在粒子物理研究中有重要的作用，其基本原理简化为如图所示的模型．相距为d的狭缝P、Q间存在着方向始终与P、Q平面垂直、电场强度大小为E的匀强电场，且电场的方向按一定规律变化．狭缝两侧均有磁感强度大小相等、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且磁场区域足够大．某时刻从P平面处由静止释放一个质量为m、带电量为q的带负电的粒子（不计重力），粒子被加速后由A点进入Q平面右侧磁场区，以半径r1做圆周运动．当粒子由A1点自右向左通过Q平面时，电场的方向反向，使粒子再次被加速进入P平面左侧磁场区做圆周运动，粒子经半个圆周后通过P平面进入PQ狭缝又被加速，…．以后粒子每次通过PQ间都被加速．求：
（1）磁场磁感应强度B的大小；
（2）粒子第一次和第二次自右向左通过Q平面的位置A1和A2之间的距离；
（3）粒子从开始到第n次恰好穿过电场所用的时间Tn．
16．频闪照片是采用每隔相等的时间间隔曝光一次的方法，在同一张相片上记录物体在不同时刻的位置．传统的频闪照片是利用机械相机制作的，这种方法制作困难且成本高．这是极限滑板运动员给我们的一组精彩图片，本频闪相机的频闪周期为0.3s，图中第5个身影为最高点的瞬时位置．则运动员在空中的时间t和运动员起点和落地点的高度差h各位多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）（　　）
A．t=2.7s；h=7.2mB．t=3s；h=9mC．t=3s；h=16.2mD．t=3.3s；h=16.2m

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