1、1如图甲所示,弹簧振子以 O 点为平衡位置,在 A、 B 两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移 x 随时间 t 的变化如图乙所示,下列说法正确的是 ( )A t0.8s 时,振子的速度方向向左B t0.2s 时,振子在 O 点右侧 6cm 处C t0.4s 和 t1.2s 时,振子的加速度完全相同D t0.4s 到 t0.8s 的时间内,振子的速度逐渐减小答案:A解析:从 t0.8s 起,再过一段微小时间,振子的位移为负值,因为取向右为正方向,故 t0.8s 时,速度方向向左,A 对;由图象得振子的位移 x12sin t(cm),故 t0.2s 时, x6 cm,故 B 错;54 2
2、t0.4s 和 t1.2s 时,振子的位移方向相反,由 a kx/m 知,加速度方向相反,C 错; t0.4s 到t0.8s 的时间内,振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故 D 错。2平衡位置处于坐标原点的波源 S 在 y 轴上振动,产生频率为 50Hz 的简谐横波向 x 轴正、负两个方向传播,波速均为 100 m/s。平衡位置在 x 轴上的 P、 Q 两个质点随波源振动着, P、 Q 的 x 轴坐标分别为xP3.5 m、 xQ3 m。当 S 位移为负且向 y 方向运动时, P、 Q 两质点的 ( )A位移方向相同、速度方向相反B位移方向相同、速度方向相同C位移方向相
3、反、速度方向相反D位移方向相反、速度方向相同答案:D3一简谐横波沿 x 轴正向传播,图 1 是 t0 时刻的波形图,图 2 是介质中某质点的振动图象,则该质点的 x 坐标值合理的是 ( )A0.5m B1.5mC2.5m D3.5m答案:C解析:本题考查波动图象与质点振动图象的关系,要明确波的传播方向与质点振动方向的关系,顺着波的传播方向看“上坡下” “下坡上”根据振动图象中 t0 时刻质点所处的位置和振动方向,可以判断 C选项正确。4.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光,取其中 a、 b、 c 三种色光,下列说法正确的是 ( )A若 b 光为绿光,则 c 光可能为蓝光B若
4、分别让 a、 b、 c 三色光通过一双缝装置,则 a 光形成的干涉条纹的间距最小C a、 b、 c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D若让 a、 b、 c 三色光以同一入射角,从某介质射向空气, b 光恰能发生全反射,则 c 光也一定能发生全反射答案:B故 C 错误; c 光的折射率最小, a 光的折射率最大,由临界角公式 sinC 分析得知, a 光的临界角最小,1nc 光临界角最大,则若让 a、 b、 c 三色光以同一入射角,从某介质射向空气, b 光恰能发生全反射,则 c光一定不能发生全反射,故 D 错误。5.在直角坐标系的第一、四象限内有一横截面为半圆形的柱状玻璃砖 MNP,
5、两束平行于 x 轴且与 x 轴等距离的可见单色光 a、 b,从空气中垂直 y 轴射入玻璃砖中,在 MNP 面上发生反射和折射的实际情况如图所示,由此可知 ( )A a 光在玻璃砖内的频率比在空气中的小B a 光的频率比 b 光的小 C在玻璃砖内 a 光的传播速度比 c 大D相同条件下进行双缝干涉实验, a 光的条纹间距比 b 光的小答案:D6.如图所示,空气中有一折射率为 的玻璃柱体,其横截面是圆心角为 90,半径为 R 的扇形2NBC。该柱体厚度为 h,即 MN DC AB h。一束刚好覆盖 ABNM 面的单色光,以与该面成 45角的方向照射到 ABNM 面上。若只考虑首次入射到 ABCD
6、面上的光,则 ABCD 面上有光透出部分的面积为 ( )A. B Rh6 Rh4C. D Rh3 5 Rh12答案:B解析:根据折射定律有: n ,得 sinr 0.5,折射角 r30,即光进入玻璃后sinisinr sinin sin452光线与竖直方向的夹角为 30。过 N 的光线垂直入射到 BC 界面上点 G 射出, G 到 C 之间没有光线射出;越接近 B 的光线入射到 BC 界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大。根据临界角公式:sinC ,可得临界角 C45,设 BC 界面上的临界点为 E,此光线由 NB 界面上点 F 入射,在三角形1n 12NEF 中可求得 NE 与水平方
7、向的夹角为:180(12045)15,所以 E 到 B 之间没有光线射出。由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为 90(3015)45 ,所以有光透出的部分的弧长为 4,则 ABCD 面上有光透出部分的面积为 S ,故 A、C、D 错误,B 正确。 R4 Rh47一个质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动,若从 O 点开始计时,经过 3s 质点第一次经过 M 点(如图所示),再继续运动,又经过 2s 它第二次经过 M 点;则该质点第三次经过 M 点还需的时间是 ( )A8s B4s C14s D. s103答案:CD8图(a)为一列简谐横波在 t2s 时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在 x1
8、.5m 处的质点的振动图象, P 是平衡位置为 x2m 的质点。下列说法正确的是 ( )A波速为 0.5m/sB波的传播方向向右C02s 时间内, P 运动的路程为 8cmD02s 时间内, P 向 y 轴正方向运动E当 t7s 时, P 恰好回到平衡位置答案:ACE解析:本题考查对振动图象、波动图象的理解及二者的关系。解题的关键要找出波的传播方向和质点振动方向的关系。波速 v 0.5m/s。A 对 x1.5m 的质点,在 t2s 时处于平衡位置向下振动,由此 T判断波向左传播,B 错。 t2s 时, P 点处于波谷。因此在 02s 即半个周期内, P 点由波峰振动到波谷 C对 D 错。当 t
9、7s1 T 时, P 点从图示位置再振动 t15s1 T,恰好回到平衡位置,E 正确。34 149如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在 t0 时刻的波形图,已知甲波向右传,乙波向左传。以下说法正确的是 ( )A甲波的频率比乙波的频率大B两列波同时传到坐标原点C由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象D x0.5cm 处的质点开始振动时的方向向 y 方向答案:BD10固定的半圆形玻璃砖的横截面如图, O 点为圆心, OO为直径 MN 的垂线。足够大的光屏 PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于 MN。由 A、 B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点,入射光线与 OO夹角 较小时,光屏
10、NQ 区域出现两个光斑,逐渐增大 角,当 时,光屏 NQ 区域 A 光的光斑消失,继续增大 角,当 时,光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失,则 ( )A玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的大B A 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的大C 时,光屏上只有 1 个光斑D 时,光屏上只有 1 个光斑 2答案:AD11某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长 L,通过改变摆线的长度,测得 6 组 L 和对应的周期 T,画出 L T2图线,然后在图线上选取 A、 B 两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应
11、为 g_。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将_。(填“偏大” “偏小”或“相同”)答案: 相同4 2 LB LAT2B T2A解析:设 A、 B 点摆线长为 LA和 LB,摆线到重心的距离为 L,所以 A、 B 两处的摆长分别为 LA L和 LB L。根据周期公式 T2 ,得 l T2,则lg g4 2LA L gT2A4 2LB L gT2B4 2,得 LB LA gT2B4 2 gT2A4 2 g T2B T2A4 2所以 g4 2 LB LAT2B T2A从上式可以看出,最终的结果与重心的位置无关,所以不影响 g 的测量。12某校开展研究性学习,某研究小组根据
12、光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器。如图所示,在一个圆盘上,过其圆心 O 作两条相互垂直的直径 BC、 EF。在半径 OA 上,垂直盘面插上两枚大头针P1、 P2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中,而且总使得液面与直径 BC 相平,EF 作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察 P1、 P2。同学们通过计算,预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值,这样只要根据 P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值。(1)若 AOF30, OP3与 OC 之间的夹角为 45,则在 P3处刻的刻度值为_。(2)若在同一液体中沿 AO 方向射入一束白光,最靠近 OC 边的是_色的光
13、,增大入射角度,_色的光在刻度盘上先消失。答案:(1) (2)紫;紫213(1)(多选)如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中是光源,是滤光片,是单缝,是双缝,是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是 ( )A增大和之间的距离B增大和之间的距离C将绿色滤光片改成红色滤光片D增大双缝之间的距离(2)如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是_(填数字代号)。(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第 1 条亮纹,读出手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第 10 条亮纹,读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_mm。
14、(4)如果已经量得双缝的间距是 0.30mm、双缝和光屏之间的距离是 900mm,则待测光的波长是_m。(取三位有效数字)答案:(1)BC (2) (3)1.610 (4)5.3710 7(4)光的波长 5.3710 7 m。 xdl14如图所示,质量为 M0.5 kg 的框架 B 放在水平地面上。劲度系数为 k100 N/m 的轻弹簧竖直放在框架 B 中,轻弹簧的上端和质量为 m0.2 kg 的物体 C 连在一起,轻弹簧的下端连在框架 B 的底部,物体 C 在轻弹簧的上方静止不动。现将物体 C 竖直向下缓慢压下一段距离 x0.03 m 后释放,物体 C 就在框架 B 中上下做简谐运动。在运动
15、过程中,框架 B 始终不离开地面,物体 C 始终不碰撞框架 B 的顶部。已知重力加速度大小为 g10 m/s 2。试求:当物体 C 运动到最低点时,物体 C 的加速度大小和此时物体 B 对地面的压力。答案:15m/s 2 10N解析:物体 C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为 x0,对物体 C,有: mg kx0解得: x00.02m当物体 C 从静止向下压缩 x 后释放,物体 C 就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动,振幅A x0.03m。当物体 C 运动到最低点时,对物体 C,有: k(x x0) mg ma解得: a15m/s 2当物体 C 运动到最低点时,设地面对框架 B 的支持力大
16、小为 F,对框架 B,有: F Mg k(x x0)解得: F10N所以框架 B 对地面的压力大小为 10N15如图所示为波源 O 振动 1.5s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图,已知波源 O 在 t0 时开始沿 y 轴负方向振动, t1.5s 时它正好第二次到达波谷,问:(1)何时 x5.4m 的质点第一次到达波峰?(2)从 t0 开始至 x5.4m 的质点第一次到达波峰这段时间内,波源通过的路程是多少?答案:(1)11.7s (2)1.95m故 t1.5s10.2s11.7s 时 x5.4m 的质点,第一次到达波峰。(2)由(1)知从 t0 开始至 x5.4m 的质点第一次到达波峰经历的时间为 11.7s,即历时 9 T34所以 s 源 4 A93 A39 A1. 95m。