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一、选择题
1.解析:两球在最低点相碰撞后分开,有三种可能发生的情况:(1)两球以不同的速度同向运动;(2)两球以不同的速度反向运动;(3)一球静止一球运动。但是无论是何种形式的情况,由于两摆球的摆线一样长,由单摆的周期公式可知,其振动周期相同。上述三种情况下摆球都是经过半个周期时间到达最低点发生第二次碰撞。正确答案是CD。
2.解析:弹簧振子的振动周期有自身结构决定与最大形变量无关,由此可知A选项正确。
3.解析:货物在竖直方向上振动时,在最高点时,加速度方向竖直向下,且最大,货物处于失重状态,对底板的压力最小;在最低点时,加速度方向竖直向上,且最大,货物处于超重状态,对底板的压力最大。由图可知,在
时,货物处于最高点,对车厢底板的压力最小;在
时,货物处于最低点,对车厢底板的压力最大。所以C选项正确。
4.解析:由图可以看出,A波的波长:机械振动与机械波.files/image179.gif)
机械振动与机械波.files/image181.gif)
B波的波长:机械振动与机械波.files/image183.gif)
由波的周期性及题意可得: TA=nTB (n=1、2、3……)
所以:
(n=1、2、3……)
当n=1时,C正确;当n=4时,B正确;当n=6时,A正确.。因此该题正确答案是ABC。
5.解析:由波动图像可知波长λ=
(1)若波沿x轴正方向传播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m n=1、2、3……
波速
=(4n+1)m/s 波速可能值为
(2)若波沿x轴负方向传播
Δx=(n
+3/4)λ=(4n+3)m
n=1、2、3……
波速
=(4n+3)m/s
波速可能值为
由此可知波速不可能为
6.解析:碰撞后由
可知,摆长不变周期不变,碰撞过程动量守恒
结合
可得
,选项D对。
7.解析:由图像可知T=4s,A=机械振动与机械波.files/image179.gif)
,若波沿x轴负向传播,则二者间距为
,所以波长为
8.解析:由图像可知
而波的频率由波源决定与介质无关 故
,由
故v1=2v2,所以选项C正确。
9.解析:两个相干波源形成的干涉图样是稳定的,加强区永远是加强区减弱区永远是减弱区(a、b处永远是加强区,c永远是减弱区),加强区部分(如图中的a、b两点)的质点是振动的幅度加大而不会永远是波峰与波峰相遇。减弱区部分(图中c点)振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时,减弱区才会出现叠加后合振幅为零,选项CD对。
10.解析:由题意
则
跟据波形平移法,波峰“移”至Q点时,经过的路程是
二、填空和实验题
11.解析: 测摆长时是从悬点到球心的距离,若用粗绳,粗绳质量不能忽略,则摆长无法测定,故选B ,铅球密度大,摆动中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对准确,故选D. 计时使用秒表方便,故选F.测长度应准确到mm ,故选C ,本实验中不需测质量,但必须将小球悬挂,故选I 。答案 B、D、F、C、I
12.解析: A. 要用卡尺测摆球直径d ,摆长l等于摆线长加上d/2 . B. 周期T = t /29.5, C.g应多测量几次,然后取g的平均值作为实验的最后结果.
13.解析:在t1=0.5 s时,质点P恰好此后第二次处于波峰位置,P质点
,Q点t=0时刻振动方向向下,所以t2=0.6s时,质点Q第二次通过平衡位置向上振动。t1=0.9 s时质点P位处波峰故位移为
14.答案: 8 0.2 0 10 -8
三、计算题
15.解析:⑴A=机械振动与机械波.files/image214.gif)
机械振动与机械波.files/image218.gif)
⑵
16.解析: (1) A=
=
(2) 向右。
=
(3)
机械振动与机械波.files/image224.gif)
17.解析:(1)有题意可知,t1=0时波形应为下图中的实线所示,而t2=0.1s时图线为下图中的虚线所示。若波由B向C传播,由平移法(将实线波形向右平移
即为虚线波形)可知机械振动与机械波.files/image228.gif)
,结合
可得
,
其中
同理,若波C向B传播,由平移法[实线波形向左平移
即为虚线波形]知机械振动与机械波.files/image228.gif)
,结合可得
,
其中机械振动与机械波.files/image248.gif)
机械振动与机械波.files/image250.jpg)
(2)只要预知波的传播方向就能确定质点的振动方向,因此
带入
的表达式在
的表达式中得到
,n有整数解,故波是从B向C传播的此时
,
,C质点经平衡位置向下振动。
(1)有关下列实验操作的说法,正确的是
A.把打点计时器固定在长木板的一端,将长木板有滑轮的一端伸出实验台,让纸带穿过限位孔,并检查墨粉纸盘是否能灵活转动
B.所用电火花计时器接低压直流电源
C.?实验中先接通电源,待打点稳定后再释放小车?
D.?实验装置中连接小车的细线应跟长木板平行
(2)某同学,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如图1所示.该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如图所示),
①在图2坐标系中作出v-t图线
②可求得小车的加速度a=
③由图可知打O点时小车的速度是
A、电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B、电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C、电压表V(量程15V,内阻约为3000Ω)
D、定值电阻R0=100Ω
E、滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F、滑动变阻器R2,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A
G、电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H、电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
| 1 |
| 3 |
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx=
| I2(R0+r2) |
| I1-I2 |
| I2(R0+r2) |
| I1-I2 |
此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用).
A.天平; B.刻度尺; C.弹簧秤; D.电磁打点计时器; E.带夹子的重锤;
F.纸带; G.导线若干; H.铁架台; I.低压交流电源; J.低压直流电源;
K.小车; L.螺旋测微器; M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀).
| 所选器材(只填器材序号) | 简述实验方法(不要求写出具体步骤) | |
| 示例 | B、D、E、F、G、H、I | 安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落.用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果. |
| 实验设计 |
| 器材(代号) | 规格 |
| 电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑动变阻器(R1) 滑动变阻器(R2) 直流电源(E) 开关(S)导线若干 |
量程0~50mA,内阻约为50Ω 量程0~200mA,内阻约为10Ω 量程0~3V,内阻约为10kΩ 量程0~15V,内阻约为25kΩ 阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A 阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA 输出电压6V,内阻不计 |
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点:
(1)物块匀加速下滑的加速度是
(2)完成表格
| 从0点到各点的过程 合力所做的功W 单位(J) |
各点的动能EK 单位(J) | ||
| OB | 0.8838 | B | 0.8845 |
| OC | 1.3275 | C | 1.3276 |
| OD | 1.8615 1.8615 |
D | 1.8634 |
| OE | 2.4858 | E | 2.4876 2.4876 |
| OF | 3.1998 | F | 3.1992 |
(4)根据(2)表中的数据和(3)中的图线,实验结论是
(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则速度v的大小是多少?
(2)保持速度v的方向与PC边平行,改变速度v的大小,试求PC边上离子出射的可能范围(要求明确PC边上离子出射的范围左右端点分别与P点的距离).
(3)假设三角形区域外存在磁感应强度大小同为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且磁场区域足够大.改变速度的大小和方向(速度的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点.求离子周期性运动的周期.