题目内容
12．
如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况，图甲是振子静止在平衡位置时的照片，图乙是振子被拉伸到左侧距平衡位置20mm处，放手后向右运动$\frac{1}{4}$周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，求：（1）相邻两次闪光的时间间隔t0、振动的周期T0；
（2）若振子的质量为20g，弹簧的劲度系数为50N/m，则振子的最大加速度是多少？
（3）在图乙中，从x=0开始，经多长时间振子第一次出现在右侧x=10mm处？
分析 （1）由频闪的频率知道频闪的周期，从而知道振子的振动周期．简谐运动具有时间的对称性，平衡位置两侧对称的点到平衡位置的时间是相等的．
（2）振子在最大位移处加速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律结合求解．
（3）简谐运动具有时间的对称性，平衡位置两侧对称的点到平衡位置的时间是相等的．
解答 解：（1）频闪的频率为 f=10Hz，则周期为T=$\frac{1}{f}$=0.1s，即相邻两次闪光的时间间隔t0=0.1s．
从乙图可看出振子从最大位移处运动到平衡位置经历时间为：t=3T，即有$\frac{1}{4}{T}_{0}$=3T，所以振子振动的周期为 T0=12T=1.2s．
（2）振子在最大位移处加速度最大，根据牛顿第二定律得：am=$\frac{{F}_{m}}{m}$=$\frac{kA}{m}$=$\frac{50×0.02}{0.02}$m/s2=50m/s2．
（3）由图可知，$\frac{1}{4}$个振动周期为0.3s，振子从10mm处到平衡位置的时间是0.1s，则从平衡位置到10mm处的时间也是0.1s，所以从x=0开始，经0.1s时间振子第一次出现在右侧x=10mm处．
答：（1）相邻两次闪光的时间间隔t0为0.1s，振动的周期T0是1.2s．
（2）若振子的质量为20g，弹簧的劲度系数为50N/m，则振子的最大加速度是50m/s2．
（3）在图乙中，从x=0开始，经0.1s时间振子第一次出现在右侧x=10mm处．
点评 解决本题的关键是知道简谐运动的周期表示什么含义，掌握简谐运动时间的对称性．能运用牛顿第二定律求解加速度．
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18．某课外小组利用如图所示的装置研究合外力一定时，加速度与质量的关系．主要实验步骤如下：
①用天平测量并记录小桶（包括放在桶内的砝码）的质量m，滑块（包括加装在滑块两侧的铜片和固定在滑块上的加速度传感器）的质量M，每个钢片的质量；
②接通气泵，将滑块（不挂小桶）置于气垫导轨上，将固定在滑块上的加速度传感器调零，轻推滑块，观察滑块的运动，在滑块运动的大部分时间内，当加速度传感器的示数0时，说明气垫导轨已经水平；
③挂上小桶和砝码，调整定滑轮的高度，使气垫导轨上方的细绳水平；
④将加速度传感器调零，在气垫导轨上合适位置释放滑块，记录加速度传感器的示数a；
⑤利用在滑块上增加钢片的方法改变滑块的质量M，重复步骤④…
数据记录及处理如下：
请回答下列问题：
（1）实验步骤②中的横线上应填写0；
（2）上表中，滑块加速度的理论值是在忽略阻力的情况下根据牛顿第二定律计算得出的，其表达式是$\frac{mg}{M}$（用表中物理量的符号表示），最后一行的空格内的数据是1.147；
（3）观察上表中最后两行，滑块加速度的理论值均大于其测量值，原因可能是小桶的重力还提供自身加速运动（写出一个原因即可）
①用天平测量并记录小桶（包括放在桶内的砝码）的质量m，滑块（包括加装在滑块两侧的铜片和固定在滑块上的加速度传感器）的质量M，每个钢片的质量；
②接通气泵，将滑块（不挂小桶）置于气垫导轨上，将固定在滑块上的加速度传感器调零，轻推滑块，观察滑块的运动，在滑块运动的大部分时间内，当加速度传感器的示数0时，说明气垫导轨已经水平；
③挂上小桶和砝码，调整定滑轮的高度，使气垫导轨上方的细绳水平；
④将加速度传感器调零，在气垫导轨上合适位置释放滑块，记录加速度传感器的示数a；
⑤利用在滑块上增加钢片的方法改变滑块的质量M，重复步骤④…
数据记录及处理如下：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小桶质量m（单位：kg） | 0.105 | |||||
| 小桶重力mg（单位：N） | 1.028 | |||||
| 滑块质量M（单位：kg） | 0.397 | 0.496 | 0.596 | 0.696 | 0.796 | 0.896 |
| $\frac{1}{M}$（单位：kg-1） | 2.519 | 2.016 | 1.678 | 1.437 | 1.256 | 1.116 |
| $\frac{1}{M+m}$（单位：kg-1） | 1.992 | 1.664 | 1.427 | 1.248 | 1.110 | 0.999 |
| 滑块加速度的测量值a（单位：m/s2） | 2.014 | 1.702 | 1.460 | 1.268 | 1.110 | 1.004 |
| 滑块加速度的理论值a（单位：m/s2） | 2.048 | 1.711 | 1.467 | 1.283 | 1.141 | |
（1）实验步骤②中的横线上应填写0；
（2）上表中，滑块加速度的理论值是在忽略阻力的情况下根据牛顿第二定律计算得出的，其表达式是$\frac{mg}{M}$（用表中物理量的符号表示），最后一行的空格内的数据是1.147；
（3）观察上表中最后两行，滑块加速度的理论值均大于其测量值，原因可能是小桶的重力还提供自身加速运动（写出一个原因即可）
如图所示，足够长的倾角为37°的光滑绝缘斜面，处于方向沿斜面向上的匀强电场中，场强大小为E=2×103N/C，不带电滑块A和带电滑块B分别系于一根绝缘细绳的两端并置于斜面上，开始时细绳处于拉直状态，然后由静止释放两滑块，经t0=2s时剪断细绳．若A、B的质量均为m=1×10-2kg，B带电荷量为q=8×10-5C，sin37°=0.6，g=10m/s2．求当滑块A的重力势能增量为零时，滑块A、B间的距离．
20．下列说法中正确的是（ ）
| A． | α射线、β射线、γ射线三种射线中，γ射线穿透能力最强 | |
| B． | 随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短方向移动 | |
| C． | 实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能产生光电效应 | |
| D． | 汤姆孙对阴极射线的研究，认为阴极射线的本质是电子流 | |
| E． | 玻尔理论认为，原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，电势能减小 |
一同学想利用如图所示的实验装置探究动能定理．
17．作简谐运动的物体每次通过同一位置时，都具有相同的（ ）
| A． | 加速度 | B． | 速度 | C． | 动能 | D． | 回复力 |
英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则变化磁场所激发出的感应电动势大小为$kπ{r}_{\;}^{2}$，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球所做功大小是$qkπ{r}_{\;}^{2}$．
1．
用均匀导线做成的矩形线框边长AB=0.4cm，BC=0.2cm；如图所示，矩形框有一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以0.2T/s的变化率增强时，线框中ab两点间的电势差大小是（ ）
用均匀导线做成的矩形线框边长AB=0.4cm，BC=0.2cm；如图所示，矩形框有一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以0.2T/s的变化率增强时，线框中ab两点间的电势差大小是（ ）| A． | 0 | B． | 2×10-7V | C． | 4×10-7V | D． | 6×10-7V |
