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  • 试题
    从质点的振动分析波的形成与传播 例1湖面上一点O上下振动.振幅为0.2m.以O点为圆心形成圆形水波.如图6-8所示.A.B.O三点在一条直线上.OA间距离为4.0m.OB间距离为2.4m.某时刻O点处在波峰位置.观察发现2s后此波峰传到A点.此时O点正通过平衡位置向下运动.OA间还有一个波峰.将水波近似为简谐波. (1)求此水波的传播速度.周期和波长. (2)以O点处在波峰位置为0时刻.某同学打算根据OB间距离与波长的关系.确定B点在0时刻的振动情况.画出B点的振动图像．你认为该同学的思路是否可行?若可行.画出B点振动图像.若不可行.请给出正确思路并画出B点的振动图象. 解析:(1)由波的传播知v＝Δx/Δt=2 m/s,由2s后O点处的波峰传到A点.此时O点正通过平衡位置向下运动.OA间还有一个波峰知OA间距离为1.25.即＝3.2m.所以T＝/v=1.6s (2)可行.OB间距离为2.4 m为0.75.波从O点向右传播.则B点振动状态落后O点0.75T.故O点处在波峰时.B点由平衡位置向下运动.周期也是1.6s. 振动图象如图6-9所示. 反思:理解机械振动和波动的关系.熟练掌握波速.周期和波长是正确解答该题的基础. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （选修模块3-4）
    （1）关于对光现象的解释，下列说法中正确的是______．
    A．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光
    B．水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
    C．光纤导光利用了光的全反射规律
    D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
    （2）一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图1所示，波刚好传到x=3m处，此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点______（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则△t=______．
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    （3）某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图2所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移-时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为______Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=______ cm．

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    （选修模块3-4）
    （1）关于对光现象的解释，下列说法中正确的是______．
    A．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光
    B．水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
    C．光纤导光利用了光的全反射规律
    D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
    （2）一列横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图1所示，波刚好传到x=3m处，此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点______（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t时刻的正好相同，则△t=______．
    （3）某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图2所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移-时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为______Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=______ cm．

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    （选修模块3-4）
    （1）关于对光现象的解释，下列说法中正确的是
    AC
    AC
    ．
    A．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光
    B．水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
    C．光纤导光利用了光的全反射规律
    D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
    （2）一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图1所示，波刚好传到x=3m处，此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点
    后
    后
    （选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则△t=
    0.4n s （n=1、2、3…）
    0.4n s （n=1、2、3…）
    ．
    （3）某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图2所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移-时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为
    0.5
    0.5
    Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=
    5cosπt
    5cosπt
     cm．

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    【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,若三题都做,则按A、B两题评分.

    A.(选修模块3-3)

    (1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是____________.(填写选项前的字母)

    A.气体分子间的作用力增大                      B.气体分子的平均速率增大

    C.气体分子的平均动能减小                      D.气体组成的系统的熵增加

    (2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中气泡____________(填“吸收”或“放出”)的热量是____________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了____________J.

    (3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,取气体分子的平均直径为2×10-10m.若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)

    B.(选修模块3-4)

    (1)如图甲所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为___________.(填写选项前的字母)

    甲

    A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

    (2)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示.质点A振动的周期是_________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的_________方向(填“正”或“负”）;质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是_________cm.

    乙

    (3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)

    丙

    C.(选修模块3-5)

        在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在.

    (1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即

    中微子+→

    可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是___________.(填写选项前的字母)

    A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

    (2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即

    →2γ

    已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg,反应中产生的每个光子的能量约为________J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________________________.

    (3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.

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    【选做题】A．（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，
    下列说法正确的是
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）气体分子间的作用力增大          （B）气体分子的平均速率增大
    （C）气体分子的平均动能减小          （D）气体组成的系统地熵增加
    （2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡
     
    （填“吸收”或“放出”）的热量是
     
    J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了
     
    J
    （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol．阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．（结果保留以为有效数字）
    B．（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）0.4c           （B）0.5c
    （C）0.9c             （D）1.0c
    （2）在t=0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示．质点A振动的周期是
     
    s；t=8s时，质点A的运动沿y轴的
     
    方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是
     
    cm
    （3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径r=11cm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10cm，若已知水的折射率为n=
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    ，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）
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    C．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
    （1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子（01n）和正电子（+10e），即中微子+11H→01n++10e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）0和0             （B）0和1        （C）1和 0       （D）1和1
    （2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即+10e+-10e→2γ
    已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为
     
    J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是
     
    ．
    （3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．

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