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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是        (填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.这列波沿x轴正向传播

B.这列波的波速是25m/s

C.质点P将比质点Q先回到平衡位置

D.经过△t=0.4s,A质点通过的路程为4m

E.经过△t=0.8s,A质点通过的位移为0

(2)“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中,如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射.从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率.求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从CD边射出.

正确答案

(1)BDE

(2)折射角45;光线不能从CD边射出

解析

(1)由质点A的振动图象知质点A在t=0时刻处于平衡位置且向上振动,则波必定沿x轴负方向传播,A错误.由图甲知λ=20m,由图乙知T=0.8s,所以波速=25m/s,B正确.由于波沿x轴负方向传播,P点振动方向向下,回到平衡位置的时间大于T/4,而Q点由波谷直接向平衡位置振动,所需时间为T/4,所以C错误.因为0.4s=T/2,所以质点A通过的路程为2A=4m,D正确.因为0.8s=T,所以质点A通过的位移为0,E正确.

(2)由折射定律得:

光线进入“道威棱镜”时的折射角:

全反射临界角:

如图所示,光线到达CD边时入射角:

光线不能从CD边射出

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系光的反和折射
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图(1)所示为一列简谐横波在t=0s时的波形图,图(2)是这列波中的P点从此时开始的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是:

Av=25 cm/s,向左传播

Bv=25 cm/s,向右传播

Cv=50 cm/s,向左传播

Dv=50 cm/s,向右传播

正确答案

C

解析

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一列简谐横波沿x轴传播。t=0时刻的波形如图1所示,质点A与质点B相距1m,A点的振动速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知

A此波的传播速度为12.5m/s

BA点的振动周期为0.04s

C在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向

D从t=0时刻起,经过0.04s,质点A沿波的传播方向迁移了1m

正确答案

C

解析

知识点

波的图象
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

一列简谐波在t=0时刻的波形图如图甲所示,图乙是x=1.0m处质点的振动图象。

(1)求这列波的波速。

(2)这列波的传播速度沿x轴_______(填“正”或“负”)方向,在t=8s内,质点P运动的路程是_______m。

正确答案

(1)0.5m/s,向左

(2)负,3.2

解析

(1)由甲图得到波长为1m,由乙图得到周期为2s,故波速:

v==

由图乙得到x=1.0m处质点在t=0时刻的速度方向是向+y方向,采用波形平移的方法得到波形向﹣x方向传播;

(2)波的周期:T==

t=8s=4T

在一个周期内质点的路程为4A,故在t=8s内,质点P运动的路程是:

S=4×4A=16A=16×0.2m=3.2m

知识点

简谐运动的振动图象波的图象波长、频率和波速的关系
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

以下任选一题。

10.

(1)下列说法中不正确的是()

A.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的

B.对于一定质量的理想气体, 若分子的密集程度不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大

C.当两个分子间的距离为r0(平衡位置) 时,分子势能最小且一定为零

D.单晶体和多晶体均存在固定的熔点

(2)如题10图所示,ABC为粗细均匀的“L” 型细玻璃管,A端封闭,C端开口。开始时AB竖直,BC水平,BC内紧靠B端有一段长=30cm的水银柱,AB内理想气体长度=20cm。现将玻璃管以B点为轴在竖直面内逆时针缓慢旋转90o,使AB水平。环境温度不变,大气压强P0=75cmHg,求:旋转后水银柱进入AB管的长度。

11.(1)一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t=0时的波形如题11图1所示,则下列说法不正确的()

A.波的周期为1 s

B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

C.x=0处的质点在t=1/4s时速度为0

D.x=0处的质点在t=1/4 s时向下振动

(2) 一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如题11图2所示)。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

正确答案

10.

(1)C

(2)根据题意为等温变化 满足

其中设进入AB管水银长度为x cm,

则P1=P0                     

             

x=5cm                                

11.

(1)C

(2)光路图如图所示

设折射光线与AB的交点为D,入射角为i,折射角为r,

由折射定律得

解得r=30°

由几何关系可知,在D点的入射角θ=60°

设全反射的临界角为C,则sin C=

解得C=45°

因θ>C,光在D点全反射。

设光线的出射点为E,且DE⊥BC,过M作AD的垂线交于点F,由几何关系得:

BD=a-2AF,BE=BDsin 30°

解得BE=a ,即出射点在BC边上离B点a的位置。

解析


知识点

波的图象分子的热运动 布朗运动光的反和折射
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如图为一列在均匀介质中沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,下列判断正确的是(     )

A质点P此时刻的振动方向一定沿y轴负方向

BP点振幅比Q点振幅小

C经过Δt=3s,质点Q通过的路程是0.6m

D经过Δt=3s,质点P将向右移动12m

正确答案

C

解析

知识点

波的图象
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题型: 多选题
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多选题 · 5 分

如图为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图,质点M位于x=0.2m处,则(    )

A这两列波不会发生干涉现象

BM点的振动总是加强

CM点将做振幅为30cm的简谐振动

D由图示时刻开始,再经过5/4甲波周期,M将位于波峰小水制作

正确答案

B,C

解析

知识点

波的图象波的干涉和衍射现象
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2 m/s。则以下说法正确的是(   )。

A质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

BP点振幅比Q点振幅小

C经过Δt=0.5s,质点Q的加速度最大

D经过Δt=4 s,质点Q通过的路程是0.4 m

正确答案

D

解析

知识点

波的图象
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

一列简谐横波沿x轴正方向传播, t时刻与(t+0.6)时刻的波形图正好重合,如图所示。则下列说法中正确的是(

A质点振动周期可能为1.2s

B该波的波速可能为10m/s

C在(t+0.4)时刻,x=-1m处的质点位移可能为零

D从(t+0.3)时刻开始计时,x=0.5m处的质点可能比x=-0.5m处的质点先到达波峰位置

正确答案

B,D

解析

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一列简谐横波,在t=0.2s时波的图象如图(甲)所示,这列波中质点P的振动图像如图(乙)所示,那么该波的传播速度和传播方向是(   )。

Av=1.5 m/s,向左传播

Bv=1.5 m/s,向右传播

Cv=2.0 m/s,向左传播

Dv=2.0 m/s,向右传播

正确答案

D

解析

知识点

简谐运动的振动图象波的图象波长、频率和波速的关系
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