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精英家教网（1）一简谐运动的位移与时间的函数关系式为x=10sin(80πt+
π6
)cm，由此可以求出该运动的周期为
 
s，初相位为
 

（2）如图所示直角三角形透明体，∠A=60°；∠B=30°．一束单色光垂直AC边射入透明体，先在AB面发生全反射，然后一部分光线从CB边上的某点射出，该出射光线与CB边成45°角，另一部分从AB上的某点射出．请使用铅笔（笔迹适当黑些、粗些）画出光路图（画出有关的箭头和辅助线，注明有关角度的大小），求出该透明体的折射率．
分析：（1）由解析式读出ω=80πrad/s，初相位为
π
6
．求出周期．
（2）单色光垂直AC边射入透明体，方向不变射到AB面上，入射角等于60°，经全反射射到BC面上时，入射角是30°，折射角是45°，作出光路图．由折射定律求解折射率．
解答：解：精英家教网
（1）简谐运动的位移与时间的函数关系式为x=10sin(80πt+
π
6
)cm，式中ω=80πrad/s，初相位为
π
6
．则周期T=
2π
ω
=0.025s．
（2）光路图如图所示．由几何知识得到，i=30°，根据公式n=
sini
sinr
，
代入解得   n=
2
=1.414
故答案为：（1）0.025；
π
6
．
          （2）该透明体的折射率是1.414．
点评：本题是基础题，考查运用几何知识分析和处理几何光学的能力．
练习册系列答案
相关题目
（1）一个质点做简谐运动的图象如图所示，质点振动频率为
0.25
0.25
Hz；在10s内质点经过的路程是
20
20
cm； t=4.5s时刻质点的位移是
2
2
cm；在5s末，速度为
零
零
（填零或最大），加速度
最大
最大
（填零或最大）
（2）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球的直径如图所示，然后用秒表记录了单摆做30次全振动．
①该单摆的摆长为
90.225
90.225
cm．
②如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是
ABD
ABD

A．测摆长时记录的是摆球的直径
B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了
D．实验中误将29次全振动数为30次
③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，则测得的重力加速度g=
9.86
9.86
 m/s2（结果保留三位有效数字）
（3）另一同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置．他第一次量得悬线长为l1（不计半径），测得周期为T1；第二次量得悬线长为l2，测得周期为T2．根据上述数据，g=
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1
4π2(l2-l1)
T
2
2
-
T
2
1
．
（2012?马鞍山模拟）Ⅰ．已知用不同的测量工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：
A.2.4cm    B.2.37cm    C.2.372cm    D.2.3721cm
①用最小分度值为毫米的刻度尺测量的结果是
B
B
；
②用有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是
B
B
；
③用螺旋测微器测量的结果是
D
D
．
II．在“利用单摆测重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=
4πlT2
．只要测量出多组单摆的摆长l和运周期T，作出T2-l图象，就可求出当地的重力加速度，理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线．某同学在实验中，用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离l0，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出T2-1图象，如图1所示．
①造成图象不过坐标原点的原因可能是
A
A

A、将l0记为摆长l；
B、摆球的振幅过小
C、将（lo+d）计为摆长l
D、摆球质量过大
②由图象求出重力加速度g
9.87
9.87
m/s2（取π2=9.87）
Ⅲ．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5w”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A、直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B、直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）
C、直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）
D、直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）
E、直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）
F、滑动变阻器（最大阻值lOΩ，允许通过的最大电流为2A）
G、滑动变阻器（最大阻值lkΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据
①实验中电流表应选用
C
C
，电压表应选用
E
E
，滑动变阻器应选用
F
F
（均用序号字母表示）
②某同学通过实验正确地做出了小灯泡的伏安特性曲线如图2甲所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图2乙所示的电路中，其中电源电动势为E=6v，内阻r=lΩ，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为
0.80
0.80
W（结果保留两位有效数字）
（2008?潮州二模）（1）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波．在细绳上选取15个点，图（a）为t=0时刻各点所处的位置，图（b）为t=
T
4
时刻的波形图（T为波的周期）．请在图（c）中画出t=
3T
4
时刻的波形图．

（2）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm，用卡尺量得小球直径是5.260cm，测量周期有3次，每次是在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着记录通过最低点的次数，一直数到计时终止，结果如表：
1 2 3
数的次数 61 81 71
时间（s） 60.40 79.80 70.60
这个单摆振动周期的测定值是
2.01
2.01
s，当地重力加速度的值是
9.69
9.69
m/s2（小数点后保留两位）．
（1）如图2所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．则x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式为
 
cm；该处质点在0～5.5s内通过的路程为
 
cm．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前．提出了以下几种猜想①W∝
v
，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如2甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次物体从初始位置处由静止释放．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体的质量．只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了．大家经过讨论采纳了该同学的建议．
①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？（不考虑物体与木板间的摩擦）
 
．
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…?，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4…．并绘制了如图3所示的L一v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系．他们下一步应怎么做？
 
．
③在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？
 
．
（3）由于电表的内阻会给实验结果带来影响，一同学为了精确测量某一电阻的阻值，先测出某一电表的内阻再测量未知电阻的阻值．该同学设计的测量电路如图4所示，实验步骤如下：
①按电路图连接好电路，闭合开关S后，闭合开关
 
．调节滑动变阻器滑动头至适当位置．读出电压表的读数为U1，电流表的读数为I1；
②再闭合开关
 
，调节滑动变阻器滑动头至适当位置，读出电压表的读数为U2电流表的读数为I2．由实验数据测出电压表内阻Rv为
 
，精确计算待测电阻R的阻值为
 
．
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（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是
 

A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大
C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小
D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
（2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体放出热量为5.0×104J．在此过程中，该气体的内能
 
（选填“增加”或“减少”）了
 
J．
（3）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103 cm3．已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1．试求：（结果均保留一位有效数字）
①该液化水中含有水分子的总数N=
 
；
②一个水分子的直径d=
 
．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是
 

A．X射线的频率比无线电波的频率高
B．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍
（2）一列简谐横波在t=0时的波形图如图1所示．介质中
x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式
为y=5sin（5πt）cm．则此波沿x轴
 
（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为
 
m/s．
（3）如图2所示，折射率n=
2
的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm．一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？
 

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是
 

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
B．阴极射线的本质是高频电磁波
C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
（2）如图3所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是
 

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
B．照射光中有三种频率的光子被吸收
C．氢原子发射出三种不同波长的光
D．氢原子发射出六种不同波长的光
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核86222Rn放出某种粒子x后变成钋核84218Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）
 
；
②求钋核的动能Ek2
 
．
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