5.1.1.简谐振动的动力学特点 如果一个物体受到的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比.方向相反.即满足:的关系.那么这个物体的运动就定义为简谐振动根据牛顿第二是律.物体的 加速度.因此作简谐振动的物体.其加速度也和它偏离平衡位置的位移大小成正比.方何相反. 现有一劲度系数为k的轻质弹簧.上端固定在P点.下端固定一个质量为m的物体.物体平衡时的位置记作O点.现把物体拉离O点后松手.使其上下振动.如图5-1-1所示. 当物体运动到离O点距离为x处时.有 式中为物体处于平衡位置时.弹簧伸长的长度.且有.因此 说明物体所受回复力的大小与离开平衡位置的位移x成正比.因回复力指向平衡位置O.而位移x总是背离平衡位置.所以回复力的方向与离开平衡位置的位移方向相反.竖直方向的弹簧振子也是简谐振动. 注意:物体离开平衡位置的位移.并不就是弹簧伸长的长度. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

A.(选修3-3模块)
(1)以下说法中正确的是
 

A.被活塞封闭在空缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C.分子间距增大,分子势能就一定增大
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
(2)如图所示,气缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2m,活塞面积10cm2,大气压强1.0×105Pa,物重50N,活塞质量及一切摩擦不计,缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,封闭气体吸收了60J的热量,则封闭气体的压强将
 
(选填“增加”、“减小”或“不变”),气体内能变化量为
 
J.精英家教网
(3)一滴体积为V的油酸,配制成体积比为1:k的油酸溶液(k>1),现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上,在水面上形成面积为S的单分子油膜,已知油酸的密度为ρ,摩尔质量为M.请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式.
B.(选修3-4模块
(1)下列说法中正确的有
 

A.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的
B.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰
D.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率
(2)如图所示是一列沿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=1m/s,则0.5m处质点在1s时的位移为
 
cm,x=1m处的质点做简谐运动的表达式y=
 
cm.精英家教网
(3)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,图中a=60°.已知这种玻璃的折射率n=
2
试求:
①ab光线在AC面上有无折射光线?(要有论证过程)
②ab光线经AC面反射后,再经BC面折射后的光线与BC面的夹角.
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是
 

A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D.天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关
(2)
234
90
Th
是不稳定的,能自发地发生衰变.
①完成
234
90
Th
衰变反应方程
234
90
Th
234
91
Pa
 

234
90
Th
衰变为
222
86
Rn
,共经过
 
次a衰变,
 
次β衰变.
(3)氢原子的能级如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子.如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则:
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①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应?
②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为多少?

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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   
②用有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是   
③用螺旋测微器测量的结果是   
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.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l,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、将l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    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    ,电压表应选用    ,滑动变阻器应选用    (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    W(结果保留两位有效数字)

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A.(选修模块3-3)
二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.
(1)在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减为原来的一半,不计温度变化,则此过程中______
A.封闭气体对外界做正功            B.封闭气体向外界传递热量
C.封闭气体分子的平均动能增大      D.封闭气体组成的系统的熵减小
(2)实验发现,二氧化碳气体在水深170m处变成液体,它的密度比海水大,靠深海的压力使它永沉海底,以减少排放到大气中的二氧化碳量.容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”);在二氧化碳液体表面,其分子间的引力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.
(3)实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N,将二氧化碳分子看作直径为D的球,体积为于D3,则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少?
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
B.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
C.一列波在向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点也同时停止振动
D. 单摆的摆长增大后,简谐运动的频率会变大
(2)我国正在大规模建设第三代移动通信系统(3G),它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来,能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务.某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号,此电磁波在真空中的波长为______m;在通话时,手机将声音信号转变成电信号,再经过______(选填“调谐”、“调制”或“解调”)后,把信号发送到基站中转.
(3)在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图所示,0为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率,进行了如下实验.他们分别站在A、O处时,相互看着对方,然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动,到达B、C处时,甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为R,OC=0.6R,BC⊥OC,则半圆柱形透明物体的折射率为多少?
C.(选修模块3-5)
(1)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是______
A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性
B.通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分
C.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象
D.利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性
(2)氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出______种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于______eV.
(3)近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是.若迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2He、的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后He的速度大小为v3,方向与的运动方向相同,求中子的速度
(选取m的运动方向为正方向,不计释放的光子的动量,不考虑相对论效应).

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A.(选修模块3-3)
二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.
(1)在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减为原来的一半,不计温度变化,则此过程中______
A.封闭气体对外界做正功B.封闭气体向外界传递热量
C.封闭气体分子的平均动能增大D.封闭气体组成的系统的熵减小
(2)实验发现,二氧化碳气体在水深170m处变成液体,它的密度比海水大,靠深海的压力使它永沉海底,以减少排放到大气中的二氧化碳量.容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”);在二氧化碳液体表面,其分子间的引力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.
(3)实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N,将二氧化碳分子看作直径为D的球,体积为于
1
6
π
D3,则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少?
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
B.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
C.一列波在向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点也同时停止振动
D.单摆的摆长增大后,简谐运动的频率会变大
(2)我国正在大规模建设第三代移动通信系统(3G),它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来,能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务.某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号,此电磁波在真空中的波长为______m;在通话时,手机将声音信号转变成电信号,再经过______(选填“调谐”、“调制”或“解调”)后,把信号发送到基站中转.
(3)在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图所示,0为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率,进行了如下实验.他们分别站在A、O处时,相互看着对方,然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动,到达B、C处时,甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为R,OC=0.6R,BC⊥OC,则半圆柱形透明物体的折射率为多少?
C.(选修模块3-5)
(1)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是______
A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性
B.通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分
C.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象
D.利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性
(2)氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出______种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于______eV.
(3)近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是
21
H+
31
H
42
He+
10
n
.若
21
H
31
H
迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2
21
H
31
H
42
He、
10
n
的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后
42
He的速度大小为v3,方向与
21
H
的运动方向相同,求中子
10
n
的速度
(选取m的运动方向为正方向,不计释放的光子的动量,不考虑相对论效应).

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(选修模块3-4)
(1)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图乙所示.质点N的振幅是
 
m,振动周期为
 
s,图乙表示质点
 
(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象.该波的波速为
 
m/s.
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(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示),从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是
 

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(3)描述简谐运动特征的公式是x=
 
.自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动
 
 (填“是”或“不是”)简谐运动.
3.(选修模块3-5)
(1)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有
 

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(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,电量分别为q1、q2.A、B两球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为
 

(3)约里奥?居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素1530P衰变成1430 Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是
 
1532P是1530P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1mg1532P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的1532P经多少天的衰变后还剩0.25mg?
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同步练习册答案