配套试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 用单色激光照射间距不同的双缝和宽度不等的单缝时,得到如图所示的图样.下列说法中正确的是( B )
A. 只有甲是双缝干涉图样
B. 形成丙衍射图样的单缝比丁的更窄
C. 只有乙、丙是单缝衍射图样
D. 乙是图示中最明显的衍射现象图样
解析:单缝衍射条纹中间宽、两边窄,呈现不等间距,双缝干涉条纹等宽、等间距,则甲、乙两图是干涉条纹,丙、丁是衍射条纹,A、C、D错误;丙、丁两图是衍射条纹,而随着缝间距越小,衍射条纹越宽,则形成丙衍射图样的单缝比丁的更窄,B正确.
2. 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系),则( B )
A. 此单摆的固有周期约为1 s
B. 此单摆的摆长约为1 m
C. 若摆长增大,单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大,共振曲线的峰右移=
解析:单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等,当驱动力频率等于固有频率时,发生共振,则固有频率为0.5 Hz,周期为2 s,A错误;单摆的周期为2 s,由公式T=2π求得l≈1 m,B正确;根据T=2π知摆长增大,周期增大,频率变小,C错误;频率变小,共振曲线的峰向左移动,D错误.
3. 如图所示,某品牌汽车正在进行安全测试.汽车发生碰撞时,安全气囊弹开,减少了对驾驶员的伤害,则在汽车碰撞过程中,下列说法中正确的是( D )
A. 安全气囊使驾驶员动量变化量减小
B. 安全气囊使驾驶员动能变化量减小
C. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力的冲量减小
D. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力减小
解析:无论安全气囊是否打开,驾驶员的初、末速度不变,动能变化量,动量变化量均不变,A、B错误;根据Ft=Δp,无论安全气囊是否打开,驾驶员的初、末速度不变,动量变化量均不变,受到的平均撞击力的冲量不变,但是安全气囊打开时,驾驶员速度变化的时间增加,可知驾驶员受到的平均撞击力减小,C错误,D正确.
4. 一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示,规定沿x轴正方向为正,由图可知( C )
A. 频率是2 Hz
B. 振幅是10 cm
C. t=1.7 s时的加速度为正,速度为负
D. t=0.5 s时质点所受的回复力最大
解析:根据图像可知f= Hz=0.5 Hz,A错误;根据图像可知,振幅A=5 cm,B错误;由图像可知,t=1.7 s时的位移为负,根据F=-kx=ma可知,加速度为正.又由于t=1.7 s时随后的位移逐渐变大,可知质点正在远离平衡位置,即速度方向为负,C正确;根据F=-kx可知,当质点位移大小等于振幅时,位移最大,回复力最大,则t=0.5 s时质点所受的回复力不是最大,D错误.
5. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示,比较内芯中的a、b两束光,a光的( C )
A. 频率小,发生全反射的临界角小
B. 频率大,发生全反射的临界角小
C. 频率小,发生全反射的临界角大
D. 频率大,发生全反射的临界角大
解析:由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大,因此a光的折射率小,频率小,由全反射sin C=可知折射率越小,发生全反射的临界角越大.故选C.
6. 如图所示是主动降噪耳机的降噪原理图.在耳机内有专门用于收集环境噪声的麦克风,耳机收集环境噪声后通过电子线路产生与环境噪声相位相反的降噪声波,再与环境噪声叠加,从而实现降噪效果.如图是理想的降噪过程,实线对应环境噪声,虚线对应耳机产生的等幅反相降噪声波,则此图中的( B )
A. 降噪过程属于多普勒效应
B. 降噪声波频率等于环境噪声频率
C. 降噪过程属于声波的干涉且P点振动加强
D. P点空气经一个周期向外迁移距离为一个波长
解析:由题图可知,降噪声波与环境声波波长相等,在同一种介质中传播速度相等,则频率相同,叠加时发生干涉现象,由于两列声波振幅相同、相位相反,所以振动减弱,起到降噪作用,P点振动减弱,A、C错误,B正确;波传播过程质点并不随波迁移,D错误.
7. 如图所示,半径为R=0.4 m的凹槽Q置于光滑水平面上,小球P和凹槽Q的质量均为m=1 kg,将小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计,取g=10 m/s2.下列说法中正确的是( C )
A. 当小球第一次到达凹槽左端时,凹槽向右的位移大小为0.8 m
B. P、Q组成的系统动量守恒
C. 释放后当小球P向左运动到最高点时,又恰与释放点等高
D. 因为P、Q组成的系统机械能守恒,小球P运动到凹槽的最低点时速度为2 m/s
解析:P、Q水平方向动量守恒,且水平分速度始终大小相等,方向相反,故P可到达凹槽左侧最高点,根据人船模型知,此时Q的位移为R=0.4 m,A错误,C正确;竖直方向动量不守恒,B错误;由题意可得mgR=2×mv2,解得v=2 m/s,D错误.
二、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时刻波恰好传到E点,波形图如图所示,已知P点振动周期为0.2 s,下列说法中正确的是( BCD )
A. P点此时刻振动方向沿y轴负方向
B. 该波波速为20 cm/s
C. t=1.25 s时质点Q第一次到达波峰
D. 当Q点为波峰时,E点是波谷
解析:根据“上坡下振,下坡上振”,可知E点沿y轴负方向振动,P点此刻沿y轴正方向振动,A错误;根据波形图可知波长为4 cm,P点振动周期为2 s,所以波速为v==20 cm/s,B正确;机械波传播到Q处还需要时间t1==1.1 s,Q点先向y轴负方向振动,再经过t2=T=0.15 s第一次到达波峰,即t=t1+t2=1.25 s时质点Q第一次到达波峰,C正确;因为xQ-xE=22 cm=5.5λ,所以E、Q两质点振动情况相反,当Q点为波峰时,E点是波谷,D正确.
9. 如图所示,一定强度的激光(含有两种频率的复色光)沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点,经过玻璃砖后有A、B、C三束光射出.下列说法中正确的有( BD )
A. B光的折射率大
B. B光由玻璃入射到空气发生全反射的临界角比C光大
C. B光和C光做双缝干涉实验,用B光时条纹间距小
D. B光比C光更容易发生衍射现象
解析:根据图中折射图线,结合折射定律可得B光的折射率最小,A错误;根据临界角公式sin C=,因为B光的折射率小,所以临界角大,B正确;在同种介质中折射率大的频率高,c为光速,根据公式λ=,可得C光波长短,同时根据Δx=·λ,可得用C光时条纹间距小;因为B的波长长,所以B光比C光更容易发生衍射现象,C错误,D正确.
10. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法正确的是( AC )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的衍射现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
解析:如图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度,A正确;图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象,B错误;图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃,由于光的折射作用,会导致视野扩大,C正确;图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的,D错误.
三、 非选择题(本题共5小题,共54分)
11. (6分)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA∶mB=3∶1.先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与O点对齐.
图1
图2
(1) 碰撞后A球的水平射程应取__14.45~14.50__cm.
解析:根据图像得,A球落点应取所有点迹组成小圆的圆心,A球的水平射程为14.45~14.50 cm.
(2) 本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__C__.
A. 使A、B两小球的质量之比改变为5∶1
B. 升高小球初始释放点的位置
C. 使A、B两小球的直径之比改变为1∶3
D. 升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
解析:改变小球的质量比,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,A错误;升高小球的初始释放点,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,B错误;改变小球直径,两球重心不在同一高度,飞行竖直高度不同,时间不同,水平距离与水平速度不再成正比,C正确;升高桌面高度,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,D错误.
(3) 利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为__1.01~1.02__.(结果保留三位有效数字)
解析:根据平抛运动,竖直方向h=gt2,水平x=vt,根据题意得p=mAvA,p′=mAv′A+mBv′B联立解得==1.01(1.01~1.02).
12. (10分)单摆是能够产生往复摆动的一种装置,将不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点,另一端固结一个重小球构成单摆.
(1) 某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程(如图),即用在同一张底片上多次曝光的方法,在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片.从摆球离开左侧最高点A时开始,每隔相同时间曝光一次,得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片,如图甲所示,其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住.对照片进行分析可知__A__.
甲
A. A和B位置等高,说明摆球在运动过程中机械能守恒
B. 摆球在A点时所受合力大小大于在B点的合力
C. 摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D. 摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率,等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率
解析:摆球在A和B位置等高,且速度均为零,说明机械能守恒,A正确;设摆球在A、B点时,绳与竖直方向夹角分别为α、β,摆长分别为l1、l2,则摆球所受合力分别为FA=mg sin α,FB=mg sin β,由l1-l2cos α=l2-l2cos β知α<β,则FA<FB,B错误;摆球经过O点的向心加速度为a=,摆球经过O点前后瞬间运动半径减小,则加速度变大,C错误;根据T=2π,摆球从A点到O点的过程中摆长较大,则周期较大,运动时间较长,根据P=,则重力做功的功率较大,D错误.
(2) 有位同学利用如图乙所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系.
乙
① 关于实验操作,下列说法中正确的是__AB__.
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能适当长一些
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大
D. 用刻度尺测量摆线的长度l,这就是单摆的摆长
解析:为减小实验误差,摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能适当长一些,A正确;为减小空气阻力的影响,摆球尽量选择质量大些、体积小些的,B正确;周期与摆角无关,且摆角过大,不可视为简谐运动,C错误;摆线的长度应等于摆线与摆球半径之和,D错误.
② 如图丙所示,用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=__2.06__cm.
丙
解析:摆球直径为d=20 mm+0.1 mm×6=20.6 mm=2.06 cm.
③ 为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,并作出L-T2图线,如图丁所示,图线上A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则可以得重力加速度g=__4π2__.
丁
解析:由T=2π,得L=T2,图像斜率为=,得g=4π2.
④ 该同学发现计算得到的重力加速度值总是偏大,可能的原因是__AB__.
A. 测摆长时,摆线拉得过紧
B. 误将29次全振动记数为30次
C. 将摆线长度当着摆长来计算
D. 摆动的摆角偏小
解析:测摆长时,摆线拉得过紧,则摆长的测量值大于真实值,根据g=,则重力加速度值偏大,A正确;误将29次全振动记数为30次,则周期的测量值偏小,重力加速度值偏大,B正确;测量摆长偏小,则重力加速度值偏小,C错误;摆角偏小,不影响实验结果,D错误.
13. (10分)如图所示是一直角槽圆柱形玻璃砖的截面,其折射率为n=,半径为R=10 cm,O为轴心.一束光线从距该玻璃砖轴心d=5 cm处的E点垂直于AO面进入玻璃砖,经几次反射后又照射到玻璃砖的BO面上的某一位置F点(图中未画出).
(1) 试在图中补充完整这束光线由E点到F点的光路.
答案:见解析
解析:根据题意,由反射定律和折射定律画出光路图,如图所示:
(2) 通过计算说明,这束光线是否能从玻璃砖的BO面射出.F点到轴心O的距离是多少?
答案:能, cm
解析:发生全反射时有sin C=
可得光在玻璃砖中发生全反射的临界角为C=45°
根据(1)中光路图,由几何关系可得r=30°
则这束光线在F点的入射角小于临界角,不发生全反射,这束光线能从玻璃砖的BO面射出
由几何关系有 =tan 30°
解得OF= cm
即F点到轴心O的距离是 cm.
14. (13分)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,t=0时刻,所有波峰、波谷的分布如图甲所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,坐标处的质点P处于波峰.质点P的振动图像如图乙所示,z轴正方向竖直向上.求:
甲 乙
(1) 该波的传播速度大小.
答案: 5 m/s
解析:由题知图甲中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,则有=10 m
图乙为质点P的振动图像,则T=4 s
根据波速计算公式有v==5 m/s
(2) 坐标处的质点M第一次处于波谷的时刻.
答案:6 s
解析:由图甲可知当波谷传到坐标(0,40)处的质点M时,传播的距离为x=30 m
则需要的时间为t==6 s
(3) 坐标处的质点N的振动方程及8.5 s末质点N在z轴上的坐标.
答案:见解析
解析:由图乙知T=4 s,A=2 cm
则ω== rad/s
则可得坐标(10,0)处的质点N的振动方程为
z=-A cos ωt=-2cos cm
将t=8.5 s代入上式可得8.5 s末质点N在z轴上的坐标z=-2cos cm=- cm
15. (15分)如图所示,轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连,在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止,小物块B静置于水平轨道上的P点,P点与挡板间的水平轨道光滑,P点右侧的水平轨道粗糙.现由静止释放小物块A,弹簧恢复原长一段时间后,A、B发生弹性碰撞,碰撞前瞬间A的速度大小v0=10 m/s.A、B均可视为质点,它们的质量分别为m1=0.2 kg、m2=0.8 kg,它们与P点右侧的水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内,水平轨道足够长.
(1) 求A静止在O点时,弹簧的弹性势能Ep.
答案:10 J
解析:A由O点到P点的过程中,根据机械能守恒定律有Ep=m1v
解得Ep=10 J
(2) 求A、B发生碰撞后瞬间,B的速度大小.
答案:4 m/s
解析:设A、B发生碰撞后瞬间,A、B的速度分别为v1、v2,根据动量守恒定律有
m1v0=m1v1+m2v2
根据能量守恒定律有
m1v=m1v+m2v
解得v2=4 m/s
(3) 若A、B第二次发生碰撞时B已经静止,求A、B第二次发生碰撞前瞬间A的动能Ek.
答案:2 J
解析:设A、B发生碰撞后,B滑行位移x后静止,根据动能定理有-μm2gx=0-m2v
在(2)中解得v1=-6 m/s
从A、B发生第一次碰撞后瞬间到A、B第二次发生碰撞前瞬间,根据动能定理有
-μm1gx=Ek-m1v
解得Ek=2 J配套试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 用单色激光照射间距不同的双缝和宽度不等的单缝时,得到如图所示的图样.下列说法中正确的是(   )
A. 只有甲是双缝干涉图样
B. 形成丙衍射图样的单缝比丁的更窄
C. 只有乙、丙是单缝衍射图样
D. 乙是图示中最明显的衍射现象图样
2. 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系),则(  )
A. 此单摆的固有周期约为1 s
B. 此单摆的摆长约为1 m
C. 若摆长增大,单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大,共振曲线的峰右移=
3. 如图所示,某品牌汽车正在进行安全测试.汽车发生碰撞时,安全气囊弹开,减少了对驾驶员的伤害,则在汽车碰撞过程中,下列说法中正确的是(  )
A. 安全气囊使驾驶员动量变化量减小
B. 安全气囊使驾驶员动能变化量减小
C. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力的冲量减小
D. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力减小
4. 一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示,规定沿x轴正方向为正,由图可知(  )
A. 频率是2 Hz
B. 振幅是10 cm
C. t=1.7 s时的加速度为正,速度为负
D. t=0.5 s时质点所受的回复力最大
5. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示,比较内芯中的a、b两束光,a光的(  )
A. 频率小,发生全反射的临界角小
B. 频率大,发生全反射的临界角小
C. 频率小,发生全反射的临界角大
D. 频率大,发生全反射的临界角大
6. 如图所示是主动降噪耳机的降噪原理图.在耳机内有专门用于收集环境噪声的麦克风,耳机收集环境噪声后通过电子线路产生与环境噪声相位相反的降噪声波,再与环境噪声叠加,从而实现降噪效果.如图是理想的降噪过程,实线对应环境噪声,虚线对应耳机产生的等幅反相降噪声波,则此图中的(  )
A. 降噪过程属于多普勒效应
B. 降噪声波频率等于环境噪声频率
C. 降噪过程属于声波的干涉且P点振动加强
D. P点空气经一个周期向外迁移距离为一个波长
7. 如图所示,半径为R=0.4 m的凹槽Q置于光滑水平面上,小球P和凹槽Q的质量均为m=1 kg,将小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计,取g=10 m/s2.下列说法中正确的是(  )
A. 当小球第一次到达凹槽左端时,凹槽向右的位移大小为0.8 m
B. P、Q组成的系统动量守恒
C. 释放后当小球P向左运动到最高点时,又恰与释放点等高
D. 因为P、Q组成的系统机械能守恒,小球P运动到凹槽的最低点时速度为2 m/s
二、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时刻波恰好传到E点,波形图如图所示,已知P点振动周期为0.2 s,下列说法中正确的是(  )
A. P点此时刻振动方向沿y轴负方向
B. 该波波速为20 cm/s
C. t=1.25 s时质点Q第一次到达波峰
D. 当Q点为波峰时,E点是波谷
9. 如图所示,一定强度的激光(含有两种频率的复色光)沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点,经过玻璃砖后有A、B、C三束光射出.下列说法中正确的有(  )
A. B光的折射率大
B. B光由玻璃入射到空气发生全反射的临界角比C光大
C. B光和C光做双缝干涉实验,用B光时条纹间距小
D. B光比C光更容易发生衍射现象
10. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法正确的是(  )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的衍射现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
三、 非选择题(本题共5小题,共54分)
11. (6分)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA∶mB=3∶1.先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与O点对齐.
图1
图2
(1) 碰撞后A球的水平射程应取__ __cm.
(2) 本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__ __.
A. 使A、B两小球的质量之比改变为5∶1
B. 升高小球初始释放点的位置
C. 使A、B两小球的直径之比改变为1∶3
D. 升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
(3) 利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为___.(结果保留三位有效数字)
12. (10分)单摆是能够产生往复摆动的一种装置,将不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点,另一端固结一个重小球构成单摆.
(1) 某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程(如图),即用在同一张底片上多次曝光的方法,在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片.从摆球离开左侧最高点A时开始,每隔相同时间曝光一次,得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片,如图甲所示,其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住.对照片进行分析可知____.
甲
A. A和B位置等高,说明摆球在运动过程中机械能守恒
B. 摆球在A点时所受合力大小大于在B点的合力
C. 摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D. 摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率,等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率
(2) 有位同学利用如图乙所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系.
乙
① 关于实验操作,下列说法中正确的是__ __.
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能适当长一些
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大
D. 用刻度尺测量摆线的长度l,这就是单摆的摆长
② 如图丙所示,用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=__ __cm.
丙
③ 为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,并作出L-T2图线,如图丁所示,图线上A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则可以得重力加速度g=__ __.
丁
④ 该同学发现计算得到的重力加速度值总是偏大,可能的原因是__ __.
A. 测摆长时,摆线拉得过紧
B. 误将29次全振动记数为30次
C. 将摆线长度当着摆长来计算
D. 摆动的摆角偏小
13. (10分)如图所示是一直角槽圆柱形玻璃砖的截面,其折射率为n=,半径为R=10 cm,O为轴心.一束光线从距该玻璃砖轴心d=5 cm处的E点垂直于AO面进入玻璃砖,经几次反射后又照射到玻璃砖的BO面上的某一位置F点(图中未画出).
(1) 试在图中补充完整这束光线由E点到F点的光路.
(2) 通过计算说明,这束光线是否能从玻璃砖的BO面射出.F点到轴心O的距离是多少?
14. (13分)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,t=0时刻,所有波峰、波谷的分布如图甲所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,坐标处的质点P处于波峰.质点P的振动图像如图乙所示,z轴正方向竖直向上.求:
甲 乙
(1) 该波的传播速度大小.
(2) 坐标处的质点M第一次处于波谷的时刻.
(3) 坐标处的质点N的振动方程及8.5 s末质点N在z轴上的坐标.
15. (15分)如图所示,轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连,在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止,小物块B静置于水平轨道上的P点,P点与挡板间的水平轨道光滑,P点右侧的水平轨道粗糙.现由静止释放小物块A,弹簧恢复原长一段时间后,A、B发生弹性碰撞,碰撞前瞬间A的速度大小v0=10 m/s.A、B均可视为质点,它们的质量分别为m1=0.2 kg、m2=0.8 kg,它们与P点右侧的水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内,水平轨道足够长.
(1) 求A静止在O点时,弹簧的弹性势能Ep.
(2) 求A、B发生碰撞后瞬间,B的速度大小.
(3) 若A、B第二次发生碰撞时B已经静止,求A、B第二次发生碰撞前瞬间A的动能Ek.