(1)(6分)如圖所示為某一時(shí)刻簡(jiǎn)諧波的圖像,波的傳播方向沿x軸正方向。下列說法正確的是(選對(duì)一個(gè)給2分,選對(duì)兩個(gè)給4分,選對(duì)三個(gè)給6分,選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.質(zhì)點(diǎn)A、D的振幅相等
B.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B、E的速度大小和方向都相同
C.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A、C的加速度為零
D.在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)D的速度方向?yàn)?y方向
E.圖中所有質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)且振動(dòng)周期相同
(2)(5分)幾名學(xué)生進(jìn)行野外考察,登上一山峰后,他們想粗略測(cè)出山頂處的重力加速度。于是他們用細(xì)線拴好石塊P系在樹枝上以O(shè)點(diǎn)為懸點(diǎn)做成一個(gè)簡(jiǎn)易單擺,如圖所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進(jìn)行了測(cè)量。同學(xué)們首先測(cè)出擺長L,然后將石塊拉開一個(gè)小角度,由靜止釋放,使石塊在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)(系石塊的樹枝始終靜止),用電子手表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t。
①利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算山頂處重力加速度的表達(dá)式g = ;
②若振動(dòng)周期測(cè)量正確,但由于難以確定石塊重心,只是測(cè)出懸點(diǎn)O到石塊上方的節(jié)點(diǎn)A的距離,并就把OA距離當(dāng)做擺長,這樣計(jì)算出來的山頂處重力加速度值比真實(shí)值 (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(3)(9分)兩束平行的、同頻率的紅色細(xì)激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示。已知其中一條光線始終不改變傳播方向穿過玻璃,它的入射點(diǎn)是O;另一條光線的入射點(diǎn)為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為R,,,光在真空中的速度為c。求:
① 玻璃材料對(duì)該紅光的折射率;
② 光從A點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間。
(1)ADE (6分)(2) (3分)偏小 (2分)(3) ① ②
【解析】
試題分析:(1)波傳播時(shí),各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、振幅與振源的相同,所不同的是振動(dòng)有先后;質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處,加速度為零,速度最大,在位移最大處,加速度最大,速度為零;根據(jù)“同側(cè)法”,則容易判斷質(zhì)點(diǎn)B、E的速度方向相反,質(zhì)點(diǎn)D的速度方向?yàn)?y方向,故ADE正確。
(2)根據(jù)單擺周期公式,很容易利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出山頂處的重力加速度值,由于擺長的測(cè)量值偏小,計(jì)算出來的山頂處重力加速度值比真實(shí)值偏小。
(3)①作出光路如圖所示,其中一條光線沿直線穿過玻璃,可知O點(diǎn)為圓心 (1分)
另一條光線沿直線進(jìn)入玻璃,在半圓面上的入射點(diǎn)為B,入射角設(shè)為,折射角設(shè)為
則題中條件,得 (1分)
因,由幾何關(guān)系知,則折射角 (2分)
由折射定律得玻璃的折射率為 (1分)
②光從A到B的時(shí)間為 (1分)
且 (1分)
光從B到P的時(shí)間為 (1分)
解得光從A到P的時(shí)間 (1分)
考點(diǎn):本題考查了機(jī)械波、單擺運(yùn)動(dòng)及幾何光學(xué)等內(nèi)容。
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A、電源電動(dòng)勢(shì)為2.0V | ||
B、電源內(nèi)阻為
| ||
C、電源短路時(shí)電流為10A | ||
D、電路路端電壓為1.5V時(shí),電路中電流為5.0A |
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