高二物理选择性必修一课时作业答案

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1、课时作业( 一) 动量定理限时. : 40 分钟一、单项选择题1 . 对于竖直向上抛出的物体,下面关于物体在上升阶段的动量和动量的变化量的说法中,哪个是正确的()A . 物体的动量方向向上,动量变化量的方向也向上B . 物体的动量方向向上,动量变化量的方向向下C . 物体的动量方向向下,动量变化量的方向向上D . 物体的动量方向向下,动量变化量的方向也向下2 . 质量为5 kg的小球以5 m /s的速度竖直落到地板上, 随后以3 m/s速度反向弹回. 若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为()A. 10 kg-m/s B. -1 0 kg-m/sC. 40 kg-m/s D. 40 k

2、g-m/s3 . 从同一高度自由下落的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在软泥地上不易碎,这是因为()A . 掉在水泥地上,玻璃杯的动量大B . 掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化大C . 掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量大D .掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大, 但与水泥地的作用时间短,因而受到水泥地的作用力大4 . 据新华社报道,2018年 5 月 9 日凌晨,我国长征系列运载火箭,在太原卫星发射中心完成第274次发射任务, 成功发射“ 高分五号”卫星, 该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星. 最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M 的气体后,质量为, 的卫星(

3、 含未脱离的火箭) 的速度大小为? ,不计卫星受到的重力和空气阻力. 则在上述过程中,卫星所受冲量大小为()A. Mv B.C. (M -rh)v D. mv5 . 最近,我国为“ 长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展. 若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3k m /s,产生的推力约为4.8X106 N , 则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为()A. 1.6X102 kg B. 1.6X103 kgC. 1.6X105 kg D. 1.6X 106 kg6 . 在物理课堂上, 陈老师给同学们做演示实验: 将一个50 g 的鸡蛋从

4、1 m 的高度掉下,与玻璃缸的撞击时间约为2 m s ,则该鸡蛋受到玻璃缸的作用力约为()鸡蛋oh透明玻璃缸A. ION B. IO2Nc. IO3N D. IO4N二、多项选择题7 . 如图所示,一个质量为m=0.4 kg的足球以10 m /s的速度水平飞向球门. 守门员跃起用双拳将足球以12 m /s的速度反方向击出,守门员触球时间约为0.1 s , 则足球受到的平均作用力大小和方向为()A. 8.8 NB. 88 NC . 方向与原来速度方向相同D . 方向与原来速度方向相反8 . 如图所示,a d 、6、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆

5、周的最高点,d 点为圆周的最低点. 每根杆上都套着一个质量相同的小滑环( 图中未画出) ,三个小滑环分别从a 、氏 c 处释放( 初速度为零) ,关于它们下滑的过程,下列说法正确的是()A . 重力对它们的冲量相同B . 弹力对它们的冲量相同C . 合外力对它们的冲量相同D . 它们的动能增量不同9 . 古时候有“ 守株待兔”的寓言. 假设兔子的质量为2 k g ,以 15 m /s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1 m /s ,取兔子初速度方向为正方向,贝 )A . 兔子撞树前的动量大小为30 kgm/sB . 兔子撞树过程中的动量变化量为28 kg!/$C . 兔子撞树过程中的动量变化的方向

6、与兔子撞树前的速度方向相同D . 兔子受到撞击力的冲量大小为32 N-s1 0 .如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒“ 、。所带电荷量大小相等、 符号相反, 使它们分别静止于电容器的上、 下极板附近, 与极板距离相等. 现同时释放 、b ,它们由静止开始运动. 在随后的某时刻r , 。 、方经过电容器两极板间下半区域的同一水平面. 。 、人间的相互作用和重力可忽略. 下列说法正确的是( )A. a 的质量比Zj的大B . 在 , 时刻,。的动能比的大C . 在 f 时刻,和匕的电势能相等D . 在 , 时刻,a 和匕的动量大小相等三、非选择题11 . 有一宇宙飞船以

7、0=10 km/s在太空中飞行,突然进入一密度为0=l(T7kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石与飞船碰撞后即附着在飞船上. 欲使飞船保持原速度不变, 试求飞船的助推器的助推力应增大为多少. ( 已知飞船的正横截面积5=2 n?).12 . 如图所示, 是一种安全气袋,内部存有化学物质,当汽车高速前进,受到撞击时,化学物质会在瞬间爆发产生大量气体,充满气囊,填补在乘员与车前挡风玻璃、仪表板、方向盘之间,防止乘员受伤.若某次事故中汽车的速度是35 m /s ,乘员冲向气囊后经0.2 s 停止运动,人体冲向气囊的质量约为40 k g ,头部和胸部作用在气袋上的面积约为400 cn?. 则在这种情况下

8、,人的头部和胸部受到平均压强为多大?相当于多少个大气压?13 . 如图所示为某运动员用头颠球,若足球用头顶起,每次上升高度为80 c m ,足球的重量为4 0 0 g ,与 头 顶 作 用 时 间 为 0.1 s , 空气阻力不计,g= 10m /s2,求:(1)足球在空中往返一次的运动时间t .(2)足球对头部的作用力FN.1 4 .如图所示,用0 . 5 k g的铁锤竖直把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度为4 . 0 m / s .如果打击后铁锤的速度变为0 ,打击的作用时间是0。1 s ,那么:( 1 )不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力是多少?( 2 )考虑铁锤受的重

9、力, 铁锤钉钉子时, 钉子受到的平均作用力又是多少?( g取1 0 m / s 2 )课时作业( 二) 动量守恒定律限时. : 40 分钟一、单项选择题1 . 甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动,速度大小分别为3 m/s和 1 m /s,迎面碰撞后( 正碰) 甲、乙两人反向运动,速度大小均为2 m/s.则甲、乙两人质量之比为()A. 3:5 B. 2:5C. 5:3 D. 2:32 . 如图,放在光滑水平面上的小车质量为它两端各有弹性挡板尸和Q.有一质量为2的物体放于车上,车内表面与物体间的动摩擦因数为,今给物体施一瞬时冲量,使之获得初速度比向右运动,物体与。碰撞后又返回,再与P 碰撞.

10、这样物体在车内来回与尸和Q碰撞若干次后最终速度为()p Qm v0 MA . 零B. mvo/(M+m)C.D . 一定小于如的速度,大小不能确定3 . 甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了 5 m /s ,乙球的速度增加了 3 m /s ,则甲、乙两球的质量之比加甲: 相上为()A. 2:1 B. 3:5C. 5:3 D. 1:24 . 质量为M 的沙车沿光滑水平面以速度。 o做匀速直线运动,此时从沙车上方落入一个质量为优的铁球,如图所示,则铁球落入沙车后()A . 沙车立即停止运动B . 沙车仍做匀速运动,速度仍为。 oC . 沙车仍做匀速运动,速度小于内D . 沙车做变速运动,速度不能确定5

11、 . 如图所示, 一个质量为0.5 kg 的小球在离车底面高度20 m 处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m /s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敝篷小车中,小车的底面上涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 k g ,设小球在落到车的底面前瞬间的速度是25 m /s,则小球与小车相对静止时,小车的速度是( g=10m/s2) ()pA. 5 m/s B. 4 m/sC. 8.5 m/s D. 9.5 m/s6 . 如图所示, 质量MB= 2 kg的足够长的平板车8 的上表面粗糙水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量, /M=2 kg 的物块A, 一颗质量, 如=0.0

12、1 kg的子弹以uo=6OO m /s的水平初速度瞬间射穿A 后, 速度变为。 =200 m/s.则平板车的最终速度为()% 力A. 0.5 m/s B. 1 m/sC. 1.5 m/s D. 2 m/s7 . 如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动;设甲同学和他的车的总质量为150kg,碰撞前向右运动,速度的大小为4.5m/s,乙同学和他的车的总质量为200 k g ,碰撞前向左运动,速度的大小为4.25 m /s,则碰撞后两车共同的运动速度为( 取向右为正方向)()甲 乙A. 1 m/s B. 0.5 m/sC. - 1 m/s D. -0.5 m

13、/s二、多项选择题8 . 两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是( )A . 互推后两同学总动量增加B . 互推后两同学动量大小相等,方向相反C . 分离时质量大的同学的速度小一些D . 互推过程中机械能守恒9 . 在军事训练中, 一战士从岸上以2 m /s的速度跳到一条向他缓缓漂来、 速度是0.5 m/s的小船上,然后去执行任务,已知战士质量为60 k g ,小船的质量是140 k g ,该战士上船后又跑了几步,最终停在船上,不计水的阻力,贝 1( )A . 战士跳到小船上到最终停在船上的过程,战士和小船的总动量守恒B . 战士跳到小船上到最

14、终停在船上的过程,战士和小船的总机械能守恒C . 战士最终停在船上后速度为零D . 战士跳上小船到最终停在船上的过程中动量变化量的大小为105 kg-m/s10 . 如图所示,一个质量为M = 2 k g 的足够长的木板放置在光滑水平面上,木板的一侧是一个四分之一圆弧E F 固定在水平面上,圆弧半径R=0.6m, E 点切线水平. 轨道底端高度与木板高度相同. 现将可视为质点、 质量为机 = 1 kg的小铁块从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时,轨道的支持力为25 N . 若小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功为的,小铁块和长木板达到的共同速度为。 ,取重力加速度g=10

15、m/s2.贝 U( )EA. M = 3J B. Wf= 1.5 JC. v 2 m/s D . 。 =1 m/s三、非选择题1 1 .质量为1 000 kg的轿车与质量为4 000 k g 的货车迎面相撞. 碰撞后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运动一段路程后停止( 如图所示) ,从事故现场测出,两车相撞前,货车的行驶速度为54 km /h,撞后两车的共同速度为18 km/h.该段公路对轿车的限速为100 km/h.试判断轿车是否超速行驶.54 km/h ”,1 000 kg 4 000 kg12.如图所示,如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力尸7b= IO N ,球质量机=0.5 k g ,乙

16、=0.3m , 锤头质量M=0.866 k g ,如果锤头沿水平方向打击球, ,锤头速度多大时才能把绳子打断( 设球原来静止,打击后锤头静止,g=10m/s2) ?13.如图所示,甲车质量如=20 k g ,车上有质量M=50 kg的人,甲车( 连同车上的人) 从足够长, 高 /z=0.45m 的斜坡上由静止滑下, 到水平面上后继续向前滑动. 此时质量租2=50 kg的乙车正以为=1.8 m /s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度。 ( 相对地面) 应在什么范围以内?不计地面和斜坡的摩擦,g 取 10 m/s2.课时作业( 三)

17、弹性碰撞和非弹性碰撞限时. : 40 分钟一、单项选择题1 . 两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上. 现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回. 如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是()A . 若甲最先抛球,则一定是。甲 0 2,B . 若乙最后接球,则一定是。甲 。乙C . 只有甲先抛球,乙最后接球,才有。单 。乙D . 无论怎样抛球和接球,都是。中 。乙2 . 如图,两滑块4 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动. 滑块A 的质量为怙速度大小为2加,方向向右. 滑块B 的质量为2 ? ,速度大小为加,方向向左. 两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()左

18、&U 工右“ 网. . . . . . .回“ “ “ “A. 4 和 B 都向左运动B. A 和 B 都向右运动C. A静止,B向右运动D. A 向左运动,8 向右运动3 . 如图所示,木块A 和 B 质量均为2 k g ,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当 A 以4m /s的速度向B 撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为()A. 4 J B. 8 JC. 16 J D. 32 J4 . 如图所示,小球A 和小球B 质量相同( 可视为质点) ,球 3 置于光滑水平面上,球 A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰

19、好与B相撞,并粘合在一起继续摆动. 它们能上升的最大高度是()hA. h B, 2h _ hC-4 D-85.6 假设一个运动的微观粒子P碰撞一个静止的微观粒子Q,若没有发生对心碰撞,则粒子散射后()A. P 粒子的运动方向可以与。在一条直线上B . 。粒子的运动方向可以与。在一条直线上C. P 、。运动方向可能在一条直线上D. P、。的合动量一定与0 在一条直线上6 . 在光滑水平面上,一质量为八速度大小为。的A 球与质量为2”?静止的B 球碰撞后,4 球的速度方向与碰撞前相反. 则碰撞后B 球的速度大小可以是()A. 0. 6v B. 0.4vC. 0.3。 D. 0. 2v7 . 如图所

20、示,光滑水平直轨道上有三个半径相等的小球a 、b 、c ,质量分别为如= 他=八ma=3m ,开始时8、c 均静止,。以初速度a ) =5 m /s向左运动,a 与匕碰撞后分开,b又与c 发生碰撞并粘在一起, 此后。与力间的距离保持不变. 则b 与 c 碰撞前b的速度大小为()b aA. 4 m/s B. 6 m/sC. 8 m/s D. 10 m/s二、多项选择题8 . 质量为M 的物块以速度。运动,与质量为根的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等. 两者质量之比非可能为()A. 2 B. 3C. 4 D. 59 . 两个小球A、8 在光滑的水平地面上相向运动,已知它们的质量分别是,

21、以 = 4 kg,价 = 2 kg, A 的速度以= 3 m/s( 设为正) ,8 的速度g = 3 m /s,则它们发生正碰后,其速度可能分别为()A . 均为+1 m/sB. + 4 m/s 和- 5 m/sC. + 2 m/s 和-1 m/sD. -1 m/s 和+5 m/s10 . 如图所示,两个大小相同、质量均为m的冰壶静止在水平冰面上. 运动员在极短时间内给在O 点的甲冰壶一水平冲量使其向右运动,当甲冰壶运动到A 点时与乙冰壶发生弹性正碰,碰后乙冰壶运动到C 点停下. 已知O A =A B =B C =L 冰壶所受阻力大小恒为重力的k 倍 ,重力加速度为g , 则()O A B C

22、A . 运动员对甲冰壶做的功为B . 运动员对甲冰壶做的功为C . 运动员对甲冰壶施加的冲量为, , 而ZD . 运动员对甲冰壶施加的冲量为Z /T 向Z三、非选择题II . 质量皿=10g的小球在光滑的水平面上以5 = 3 0 cm/s的速度向右运动,恰遇上质量 w?2=50g的小球以02=lOcm/s的速度向左运动. 碰撞后,小球 12恰好静止. 求:( 1) 碰撞后小球如 的速度大小及方向.( 2) 碰撞前后系统机械能的改变量.12.x/m2 4 6 8 10 12 t/s两滑块 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动,经过一段时间后, 从光滑路段进入粗糙路段

23、. 两者的位置X随时间r 变化的图像如图所示. 求:(1)滑 块 八 人的质量之比;(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.13.如图所示,光滑轨道的下端离地0.8 m ,质量为, 的4 球从轨道上端无初速释放,到下端时与质量也为机的B 球正碰,B球碰后做平抛运动, 落地点与抛出点的水平距离为0.8 m,求 A 球释放的高度h可能值的范围.课时作业( 四) 反冲现象 火箭限 时 : 2 0 分钟一、单项选择题1 . 一装有柴油的船静止于水平面上,船前舱进了水,堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱,如图所示. 不计水的阻力,船的运动情况是()A .向 前 运 动

24、B .向后运动C .静 止 D .无法判断2 .静止的实验火箭,总 质 量 为 当 它 以 对 地 速 度 0 0 喷出质量为 ? 的高温气体后,火箭的速度为(NnA - 7 (7 ()M AmNm -C yo D.bmB. -7S )M 机Nm一 可)3 .竖直发射的火箭质量为6 X 1 0 3 k g. 己知每秒钟喷出气体的质量为2 0 0 k g. 若要使火箭最初能得到2 0 m/ s ? 的向上的加速度,则喷出气体的速度应为()A.C.70 0 m/ s B. 8 0 0 m/ s9 0 0 m/ s D. 1 0 0 0 m/ s4 . 一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s ( m

25、) ,假设他站立在船的右端处于静止状态要跳上距离他L ( m ) 远的岸上( 设船与岸边同高) ,如图所示,( 忽略水的阻力) 则()A .只要L s , 他一定能跳上岸B .只要L 0 .6 s,则()A . 波的周期为2.4 sB . 在 r= 0 .9 s时; P 点沿y 轴正方向运动C . 经过0.4 s, P 点经过的路程为4 mD . 在 f= 0 .5 s时,。点到达波峰位置8 . 如图所示,一列简谐横波向右传播,P 、。两质点平衡位置相距( ) .15 m . 当 P 运动到上方最大位移处时,。刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是()- - VP0A. 0.60 m

26、B. 0.30 mC. 0.20 m D. 0.15 m二、多项选择题9 . 下列关于机械振动与机械波的说法,正确的是()A . 机械波的频率与振源的振动频率无关B . 机械波的传播速度与振源的振动速度无关C . 质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D . 机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定10 . 简谐横波某时刻的波形如图所示. 。为介质中的一个质点,由图像可知()A . 质点”的加速度方向一定沿) , 轴负方向B . 质点”的速度方向一定沿y 轴负方向C . 经过半个周期,质点。的位移一定为负值D . 经过半个周期,质点“通过的路程一定为2A11 . 一简谐横波沿x 轴正方向传播,

27、在 , = 彳时刻,该波的波形图如图( a) 所示,尸 、Q 是介质中的两个质点. 图( b) 表示介质中某质点的振动图像. 下列说法正确的是()pA . 质点。的振动图像与图(b)相同B . 在 f= 0 时刻,质点P 的速率比质点。的大C . 在 f= 0 时刻,质点P 的加速度的大小比质点。的大D . 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示12 . 如图所示,甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x 轴上0 6 m 区间段简谐波的照片. 已知波沿x 轴传播,照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期,第一张照片与第四张照片时间间隔为1 s , 则由照片判断下列选项正确的是()丙

28、A . 波的波长为4 mB . 波一定沿+ x 方向传播C . 波速可能为15m/sD . 波速可能为9m/s三、非选择题13 . 一列横波沿直线传播,某时刻的波形如图所示,质点A 与原点。相距2 m;此时刻 A 点速度方向如图所示,若 A 再经过0.2 s 后将第一次达到最大位移,求这列波的波长、波速和频率.1 4 .某列波在f= 0 时刻的波形如图中实线所示,虚线为f=0.3s( 该波的周期70.3s) 时刻的波形图,已知 =0 时刻质点P 向平衡位置方向运动, 请判定波的传播方向并求出波速.课时作业( 十二) 波的干涉 多普勒效应限时:15分钟一、单项选择题1 . 关于波的干涉和衍射现象

29、,下列说法中正确的是()A. 一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B . 波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C . 只要是两列波叠加,都能产生稳定的干涉图样D . 对于发生干涉现象的两列波,它们的振幅一定相同2 . 近年来我国的航空事业迅速发展,战机的超音速飞行已十分普遍. 当战机在上空返航时,地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响,引起房屋门窗的剧烈颤动. 这是因为战机返航加速过程中, 当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障,当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声, 称为音爆. 关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近()A . 音叉

30、周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱B . 敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音C . 火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低D . 在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话3. 如图表示两列同频率相干水波在r= 0 时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2 cm( 且在图中所示范围内振幅不变) ,波速为2 m /s ,波长为 0.4m, E 点 为 连 线 和 AC连线的交点。下列叙述正确的是()A. A、C 两点都是振动加强的B . 振动加强的点只有8 、E、DC . 直线8。上的所有点都是振动加强的D. B、。两点在该时刻的竖直高度差为4 cm祈一

31、. . . . . . . . . .4 . 物理学原理在现代科技中有许多重要应用. 例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航. 如图所示, 两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧, 它们类似于杨氏干涉实验中的双缝. 两天线网町都发出波长为力和%的无线电波. 飞机降落过程中,当接收到九和的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道. 下列说法正确的是()A . 天线发出的两种无线电波必须一样强B . 导航利用了九与七两种无线电波之间的干涉C . 两种无线电波在空间的强弱分布稳定D . 两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合二、多项选择题5 . 站在火车站台上的旅客听到

32、火车笛声的音调( 频率) 变化情况是()A . 当火车减速进站时,鸣笛声的音调逐渐变低B . 当火车减速进站时,鸣笛声的音调逐渐变高C . 当火车加速离站时,鸣笛声的音调逐渐变低D . 当火车加速离站时,鸣笛声的音调逐渐变高6 . 如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是()7 . 下面哪些应用是利用了多普勒效应()A .利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速B . 交通警察向行进中的汽车发射一个己知频率的电磁波, 波被运动的汽车反射回来时,根据接收到的频率发生的变化,就可知汽车的速度,以便于交通管理C . 铁路工人

33、用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D . 有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去8 . 如图所示,Si、& 是振动情况完全相同的两个机械波波源, 、b 、c 三点分别位于Si、S2连线的中垂线上,且必= 儿. 某时刻是两列波的波峰相遇点,c 是与相邻的两列波的波谷相遇点,则()A. a 、b 、c 处都是振动加强的点B. b 处是振动减弱的点C . 经 过 我 点 h 在波峰D . 经过质点b 在波谷课时作业( 十三) 光的折射限时. : 40 分钟一、单项选择题1 . 在折射现象中,下列说法正确的是()A . 折射角一定小于入射角B . 折射率跟折射角的正弦值成反比C .

34、折射角增大为原来的2 倍,入射角也增大为原来的2 倍D . 折射率大的介质,光在其中传播速度小2 . 一束光线从空气射向玻璃, 入射角为a( 发生折射) . 下列四幅光路图中正确的是()3 . 如图所示,一条光线通过一个在水中的球形空气泡,下列哪一条表示出射光线的路径()A . 光 线 1 B . 光线2C . 光线3 D . 光线44 . 如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况. 造成这种现象的原因是()A . 光 的 反 射 B.C.5.A.B.C.D.光 的 直 线 传 播 D . 小孔成像若某一介质的折射率较大,

35、那么()光由空气射入该介质时折射角较大光由空气射入该介质时折射角较小光在该介质中的速度较大光在该介质中的速度较小6 . 在 “ 测定玻璃砖折射率”的实验中,如图所示,ZE O A = a , 4 A oM = B ,ZNOO= 仇 插 大 头 针 Pl、P2、23、24是()A . 为了找出光线A O ,测出的折射率为= 就B . 为了找出光线A 0 ,测出的折射率为= 誓C . 为了找出光线。B ,测出的折射率为” = 弓瞿D . 为了找出光线O B ,测出的折射率为 = 篝7.如图所示,一玻璃三棱镜ABC的顶角A 为 30。 ,一束光线垂直于AB射入棱镜,从 4 c射出进入空气,测得出射光

36、线与入射光线的夹角为30。 ,则该三棱镜的折射率为()A .| B 当C.小。 坐二、多项选择题8. 一束光从某种介质射入空气中时,入射角仇=30。 ,折射角仇=60。 ,折射光路如图所示,则下列说法正确的是()A . 此介质折射率为当B . 此介质折射率为小C . 光在介质中速度比在空气中小D . 光在介质中速度比在空气中大9. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为“ 、 两束单色光,其传播方向如图所示. 设玻璃对a、b的折射率分别为融和ri b , a、b在玻璃中的传播速度分别为2 和 神, 则()A. n(inb B. naVh D. Va 2 ,则()A . 可能有光线垂直于A 8

37、边射出B . 光线只能从BC边垂直射出C . 光线只能从AC边垂直射出D. 一定既有光线垂直于8 c 边射出,又有光线垂直于4 c 边射出二、多项选择题9 . 如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、集市、庙宇等出现在空中,沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,这 就 是 “ 蜃景”. 下 列 有 关 “ 蜃景”的说法中正确的是()A . 海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B . 沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C. A 是 “ 蜃景”,8 是景物D. C 是 “ 蜃景”,。是景物10 . 下列关于光导纤维的说法正确的是()A . 光

38、导纤维利用了全反射原理B . 光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率C . 光导纤维内芯的折射率小于外套的折射率D . 医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器的内部11 . 酷热的夏天, 在平坦的柏油公路上, 你会看到在一定距离之外, 地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“ 水面”时,它也随你靠近而后退.对此现象正确的解释是()A . 这一现象是由光的折射和光的反射造成的B. “ 水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C . 太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率变大,发生全反射D . 太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率

39、变小,发生全反射1 2 . 如图所示,半径为R 的半圆形透明材料 ,折射率=2.0.一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入,则下列说法正确的是( )A.B.C.D.所有光线都能透过这种材料只有距圆心。两侧与范围内的光才能通过射出的光束会形成发散光束射出的光束会形成会聚光束三、非选择题13. 1966年 33岁的华裔科学家高银首先提出光导纤维传输大量信息的理论, 43 年后高馄因此获得2009年诺贝尔物理学奖.如图所示,一长为乙的直光导纤维,外套的折射率为功,内芯的折射率为“2, 一束单色光从图中Q 点进入内芯,斜射到内芯与外套的介质分界面,在 M 点上恰好发生全反射,。 1。 2为内芯的中轴

40、线,真空中的光速为c.求:(1)该单色光在内芯与外套的介质分界面上发生全反射时临界角C 的正弦值;(2)该单色光在光导纤维中的传播时间.缪M内芯、0N0.14. 一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台,如图所示是截面图,观景台下表面恰好和水面相平,A 为观景台右侧面在湖底的投影,水深= 4 m ,在距观景台右侧面x = 4 m 处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S , 点光源S 可从距水面高3 m 处下移到接近水面,在移动过程中,观景台水下被照亮的最远距离为A C ,最近距离为4 B ,若 48= 3 m , 求:(1)水的折射率.(2)光能照亮的最远距离AC( 结果可以保留根式)课时作业(

41、十五) 光的干涉限 时 : 2 5分钟一、单项选择题1 .关于光的干涉,下列说法中正确的是()A.在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象中,条纹间距将变宽把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光,相邻两个亮C.在双缝干涉现象中,将绿光换成红光,相邻两个亮条纹间距将变宽D.在双缝干涉现象中,入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫2 .某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,C为光屏. 当让一束阳光照射A屏时,C屏上并没有出现干涉条纹,移走B后,C上出现一窄亮斑. 分析实验失败的原因可能是()A.单缝S太窄B .单缝S太宽C .

42、S到 S i 和 S 2 距离不相等D.阳光不能作为光源3 .如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光通过滤光片产生的, 检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()单色光|上一标准样板薄片b 厚玻璃板A . a的上表面和。的下表面B . a的上表面和b的上表面C . a的下表面和b的上表面D . a的下表面和匕的下表面4 .如图所示,用频率为了的单色光垂直照射双缝,在光屏上P点出现第三条暗条纹,已知光速为C ,则尸点到双缝的距离之差- 2 八应为( )3 C-2 75 C2BDC2 ?2 C-3 /A.C5 .如图甲所示为双缝干涉实

43、验的装置示意图. 图乙为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况, a为中央亮条纹, 丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a为中央亮条纹. 若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长,紫光的波长最短. 则以下说法正确的是() m frm- d - - - - - - - 乙, ,思屏 甲 丙A . 丙图可能为用红光实验产生的条纹,B . 丙图可能为用紫光实验产生的条纹,C . 丙图可能为用紫光实验产生的条纹,D . 丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长表明紫光波长较长表明紫光波长较短表明红光波长较短二、多项选择题6 . 分别以红光和紫光先后用同一装置进行双

44、缝干涉实验,已知力红独修,在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Ari和 AX2,贝 女 )A. AX1A%2C . 若双缝间距d 减小,而其他条件保持不变,则 A r增大D . 若双缝间距d 减小,而其他条件保持不变,则 Ax不变7 . 如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图,其中$、S2为双缝,。为光屏,实验中观察到屏上。点为中央亮纹的中心,P 为第一级亮纹的中心,若将双缝间的距离变小,其他条件不变,则下列说法正确的是() - - - - - - - - - - - - - - - - -。I8A . 屏上的干涉条纹的间距将变大B . 屏上的。点可能出现暗条纹C . 屏上的P位置仍然可能为亮条纹的中心

45、D . 屏上的P 位置可能为暗条纹的中心三、非选择题8 .杨氏干涉实验证明光的确是一种波。 一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上, 两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干涉的必要条件,即两列光的 相同. 如图所示 ,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在( 选 填 “A” “8 ” 或 C ” ) 点会出现暗条纹.9.如图所示,在双缝干涉实验中,Si和 S2为双缝,P 是光屏上的一点,已知P 点与Si和S2的距离之差为2.1 “m.今分别用A、8 两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问尸点处是亮条纹还是喑条纹?( 1 ) 已知A光在折射率为 = 1 . 5 的

46、介质中波长为4 X 1 0 7 m;( 2 ) 已知B光在某种介质中波长为3 . 1 5 X 1 0 - 7 m,当 B光从这种介质射向空气时临界角为 3 7。 .章末综合检测( 一)时间:60分 钟 满 分 :100分一、单项选择题( 本题共8 小题,每小题3 分,共 24分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. )1 . 人从高处跳到低处,为了安全,一般都是脚尖先着地,且双腿要弯曲,这样做的目的是()A . 减小着地时所受冲量B . 使动量增量变得更小C . 增大人对地面的压强,起到安全作用D . 延长对地面的作用时间,从而减小地面对人的作用力2 . 如图所示,某人站在一

47、辆平板车的右端,车静止在光滑的水平地面上,现人用铁锤连续敲击车的右端. 下列对平板车的运动情况描述正确的是()A . 锤子抡起的过程中,车向右运动B . 锤子下落的过程中,车向左运动C . 锤子抡至最高点时,车速度为0D . 锤子敲击车瞬间,车向左运动3 . 如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两符随球迅速引至胸前,这样做可以()O a(1) (2) (3) (4)接球动作A . 减小球的动量的变化量B . 减小球对手作用力的冲量C . 减小球的动量变化率D . 延长接球过程的时间来减小动量的变化量4 . 在光滑的水平面上有 、人两球,其质量分别为桃八mb,

48、两球在如时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失, 两球在碰撞前后的速度一时间图像如图所示, 下列关系式正确的是()A. manib B . 我 加 8C. ma=mb D . 无法判断5 . 沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度是20m /s,此时在空中爆炸,分裂成1kg和 0.5kg的两块,其中0.5 kg的那块以40 m /s的速率沿原来速度相反的方向运动,此时另一块的速率为()A. 10 m/s B. 30 m/sC. 50 m/s D. 70 m/s6 . 质量, = 100 kg的小船静止在平静水面上,船两厢载着加甲=40 kg、乙= 60 kg 的游泳者, 在同一水平线上甲向左、乙

49、向右同时以相对于岸3 m /s的速度跃入水中, 如图所示,则小船的运动速率和方向为()甲 乙A. 0.6 m /s ,向左 B. 3 m /s ,向左C. 0.6 m /s ,向右 D. 3 m /s ,向右7 . 如图所示,质 量 为 的 小 球 A 以水平速度。与静止在光滑水平面上质量为3根的小7)球 8 正碰后,小球A 的速率变为了则碰后8 球的速度为( 以 。的方向为正方向) ()卫A BVA.T B. V68 . 如图,横截面积为5 cm2的水柱以10 m /s的速度垂直冲到墙壁上,已知水的密度为lX103kg/m3, 假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下,则墙壁所受水柱冲击力为()二

50、、多项选择题( 本题共4 小题,每小题4 分,共 16分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得。分 . )9 . 如图所示,质量为m 的物体从竖直轻弹簧的正上方自由落下将弹簧压缩. 已知物体下落高度/ ? , 经历时间为r , 物体压在弹簧上的速度为。 ,则在此过程中地面对弹簧支持力的冲量/ 为()A. 0 B. mgtmvC. mgt+mv D. mgtmv1 0 .如图所示,甲、乙两车的质量均为M , 静置在光滑的水平面上,两车相距为 . 乙车上站立着一个质量为m 的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正

51、确的是()A . 甲、乙两车运动中速度之比为线2B . 甲、乙两车运动中速度之比为 肃 一c.M + m甲车移动的距离 为 际 乙D.乙车移动的距离为布1 1 . 一质量为2 k g 的物块在合外力厂的作用下从静止开始沿直线运动. /随时间f 变化的图线如图所示,则()2 -;1 - :o- -i ; 2 3A . r = l s 时物块的速率为1 m / sB . f = 2 s 时物块的动量大小为4 k g m / sC . t = 3 s 时物块的动量大小为5 k g - m / sD . / = 4 s 时物块的速度为零1 2 . 如图( a ) , 一长木板静止于光滑水平桌面上,f

52、= O 时,小物块以速度。 o 滑到长木板上,图( b ) 为物块与木板运动的OY图像,图 中 小vo , s 已知,重力加速度大小为g . 由此可求得()图(a) 图(b)A.木板的长度B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从 f = O 开始到八时刻,木板获得的动能三、实验题( 共 1 2 分)1 3 . ( 1 2 分) 现利用图甲所示的装置验证动量守恒定律. 在图甲中,气垫导轨上有A 、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器( 图中未画出) 的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器( 未完全画出) 可以记录遮光片通过光电门的时

53、间.电 带 遮 弋 电 门 1幸气垫导轨甲实验测得滑块4的质量如=0 . 3 1 0 k g, 滑块8 的质量7/ 1 2 =0 . 1 0 8 k g , 遮光片的宽度4 =1 . 0 0 c m ;打点计时器所用交流电的频率/ =5 0 . 0 H z .将光电门固定在滑块B的右侧, 启动打点计时器, 给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰. 碰后光电计时器显苗的时间为 加 =3 . 5 0 0 m s , 碰撞前后打出的纸带如图乙所示.,. . . . .( 加 ) : 9 古 . 9 中 1 曲1 . 9 才 3 . 2 5 . 4 . 0 () 。.0 2 4 . 0 3 + 4*、

54、. Z .若实验允许的相对误差绝对值( 碰 撞 黑 盟 之 差 X 1 0 0 % ) 最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.四、计算题( 本题共4 小题,共 48分. 要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)14. ( 10分) 冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目. 如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞, 冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触. 已知甲运动员的质量为60 k g ,乙运动员的质量为70 k g ,冲撞前两运动员速度大小均为5 m /s ,方向相反,冲撞结束,甲被撞回,速度大小为2 m /s ,如果冲撞接触

55、时间为0.2 s , 忽略冰球鞋与冰面间的摩擦. 问:( 1) 撞后乙的速度大小是多少?方向又如何?( 2) 冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?15. ( 12分) 如图所示,质量为内壁光滑的半圆槽放在光滑的水平面上,其左侧紧靠台阶,槽的半径为R 今从槽左侧A 点的正上方。点自由释放一个质量为m的小球,球恰从A 点进入槽的内壁轨道. 为使小球沿槽的内壁恰好运动到右端8 点,试求。点至A 点的高度.Q D16. (12分)如图,质量为M=0.2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上,现有一质量为m=0.2 k g的滑块以如=1.2 m/s的速度滑上长木板的左端, 小滑块与长木板间的动摩擦因数=

56、 0 .4 ,小滑块刚好没有滑离长木板,求:(g取10m/s2),(1)小滑块的最终速度V .(2)在整个过程中,系统产生的热量。 .(3)以地面为参照物,小滑块滑行的距离$ 为多少?17. (14分) 如图所示,水平轨道。点左侧粗糙,右侧光滑,在4、8两物块中间安放一颗微型炸药,并紧挨着放置于。点保持静止,物块C静置在。点右侧的尸点上. 某时刻引爆炸药,使A、B两物块向相反方向运动,A滑行到。点后停止,B与C相碰后粘在一起向右运动. 已知物块4与水平轨道间的动摩擦因数“ =0.10, 0 、。间的距离L=2.0 m ,物块的质量分别为叫=2.0 k g ,,如=1.0 k g ,, c=3.

57、0 k g ,重力加速度g= 10 m/s?, A、B 、C 均可视为质点,爆炸时间极短. 求:(1)爆炸瞬间,物块A获得的速率vA;(2)爆炸瞬间,物块B获得的速率即;(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E .AHCP章末综合检测( 二)时间:60分 钟 满 分 :100分一、单项选择题( 本题共9 小题,每小题3 分,共 27分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. )1 . 关于简谐运动的位移、速度和加速度的关系,下列哪些说法正确()A . 位移减小时,加速度增大,速度增大B . 位移方向总跟加速度的方向相反,跟速度方向相同C . 物体运动方向指向平衡位置时,速度方向跟

58、位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D . 物体向平衡位置运动时,做减速运动,背离平衡位置时,做加速运动2 . 如图是一弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A . 质点振动的振幅为2 cmB . 质点振动的频率为4 HzC . 在 2 s 末,质点的加速度最大D . 在 2 s 末,质点的速度最大3 . 如图所示,振子以O 点为平衡位置在A、8 间做简谐运动,从振子第一次到达P 点开始计时,则()A P 0 RA . 振子第二次到达P 点的时间间隔为一个周期B . 振子第三次到达P 点的时间间隔为一个周期C . 振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D . 振子从4

59、 点到B点或从B点到A 点的时间间隔为一个周期4 . 弹簧振子在AOB之间做简谐运动, 如图所示, O 为平衡位置, 测得AB间距为8 cm,完成30次全振动所用时间为6 0 s .则()A O BA . 振动周期是2 s , 振幅是8 cmB . 振动频率是2 HzC . 振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD . 振子过。点时计时,3 s 内通过的路程为24 m% /cm5. 一质点做简谐运动,其振动图像如图所示,在 0.3 0.4 s 时间内质点的运动情况是)A . 沿 x 轴负方向运动,位移不断增大B . 沿 x 轴正方向运动,速度不断减小C . 动能不断增大,势能不断减小D .

60、动能不断减小,加速度不断减小6.如图所示是某振子做简谐运动的图像,以下说法中正确的是()A . 因为振动图像可由实验直接得到,所以图像就是振子实际运动的轨迹B . 振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C . 振子在B 位 置 的位移就是曲线的长度D . 振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向7 . 下列说法中正确的是()A. 一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动,则该物体做的是匀变速直线运动B . 若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4 倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的; ,则单摆振动的频率将不变,振幅变小C . 做简谐运动的物体,当它每次经过同一

61、位置时,速度一定相同D . 单摆在周期性的外力作用下做简谐运动,则外力的频率越大,单摆的振幅越大8 .装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示, 将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时, 在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动. 若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图像中可能正确的是()9 . 悬挂在竖直方向上的弹簧振子,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图可知()A. /= 1.25 s 时振子的加速度为正,速度为正B. f=1.7 s 时振子的加速度为负,速度为负C. 1.0 s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值D. f= 3 .5 s时振子的速度为

62、零,加速度为负的最大值二、多项选择题( 本题共4 小题,每小题4 分,共 16分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分 . )1 0 .关于质点做简谐运动,下列说法正确的是()A . 在某一时刻,它的速度与回复力的方向相同,与位移的方向相反B . 在某一时刻,它的速度、位移和加速度的方向都相同C . 在某一段时间内,它的回复力增大,动能也增大D . 在某一段时间内,势能减小时,它的加速度也减小11 . 一质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是()% /cmA . 质点振动频率是0.25 HzB . 在 1 0 s内

63、质点经过的路程是20 cmC . 第 4 s 末质点的速度最大D . 在 f= l s 和 f= 3 s 两时刻,质点位, 内、 相等:方向相同0.5吁/ I 1.5/1 Z I 2/1D12 . 如图所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,摆球质量均相同,其中A、E 摆长均为I ,先让A 摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则稳定后()A . 其他各摆振动周期跟A 摆相同B . 其他各摆振动的振幅大小相等C . 其他各摆振动的振幅大小不同,E 摆的振幅最大D. 8 、C、。三摆振动的振幅大小不同,B 摆的振幅最小13. 一质点做简谐振动的振动方程是x=2sin( 5 0 + a m , 贝 U

64、 ()A . 在 0 至 0.02s内,速度与加速度方向始终相同B . 在 0.02 s 时,质点具有正向最大加速度C . 在 0.025 s 时,质点的速度方向与加速度方向均沿x 轴正方向D . 在 0.04 s 时,回复力最大,速度方向沿x 轴负方向三、实验题( 本题共2 小题,共 14分)14. ( 6 分) 甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块长为3cm 左右,外形不规则的大理石块代替小球. 他设计的实验步骤是:A . 将石块用细线系好,结点为M ,将细线的上端固定于。点( 如图所示)B . 用刻度尺测量OM间细线的长度/ 作为摆长C . 将石块拉

65、开一个大约a=30。 的角度,然后由静止释放D . 从石块摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间f , 由 7 = 孟得出周期( 1) 则该 同 学 以 上 实 验 步 骤 中 有 错 误 的 是 .( 2) 若该同学用O M 的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值_ _ _ _ _ _ ( 选 填 “ 偏大”或 “ 偏小”) .( 3) 如果该同学改正了错误,改 变 间 细 线 的 长 度 做 了 2 次实验,记下每次相应的细线长度/ 卜/2和周期A 、T2,则由上述四个量得到重力加速度g 的表达式是.15. ( 8 分) 在 “ 用单摆测定重力加速度”的实

66、验中,测出了单摆在摆角小于5。 时完成次全振动的时间为f , 如图( A) 所示用毫米刻度尺测得摆线长为L又用游标卡尺测得摆球直径为d,如图( B) 所示.图(A)1 2 3o io图(B)(1)由图可知摆球直径是 c m ,单摆摆长是 m.(2)实验中某同学每次的测定值都比其他同学偏大,其 原 因 可 能 是 .A .他的摆球比别的同学重B .他的摆没在竖直面内摆动,而成了圆锥摆C .数摆动次数时,在记时的同时,就开始数1 ,误将29次全振动记成了 30次D .直接将摆线长作为摆长来计算(3)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长心时相应周期值T,作P L图线,如图(C)所 示 . /

67、与L的关系式伊=,利用图线上任两点A、8的坐标( 为, 力) 、( X 2,”) 可求出图线的斜率k=,再由可求出g = _ _ _ _ _ _ _ _ .四、计算题( 本题共4小题,共43分. 要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)16.A O B(8分) 如图所示,光滑的水平面上放有一弹簧振子,轻弹簧右端固定在滑块上,已知滑块质量? = 0 .5 kg ,弹簧劲度系数氏=240 N /m ,将滑块从平衡位置。向左将弹簧压缩5 cm,静止释放后滑块在A、B间滑动,则:(1)滑块加速度最大是在4、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?(2)滑块速度最大是在A、B 、。三点中哪点

68、?此时滑块速度多大?( 假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)17. (8分) 一水平弹簧振子做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.(1)求振子的振幅、周期各为多大? 从f= 0到f=8.5X10-2 s的时间内,振子通过的路程为多大?(3)r=2.ox 10-2 s时振子的位移.18 . ( 13分) 如图是一弹簧振子,。为平衡位置,B 、C为两个极端位置,取向右为正方向,现把小球向右移动5 c m 到 8点,放手后发现小球经过1 s 第一次到达C点,如果从8点放手时开始计时,求:C O B( 1) 小球做简谐运动的振幅、周期各是多少?( 2) 写出小球运动的位移表达式.( 3) 如果

69、从小球经过平衡位置向左运动开始计时,则小球的位移表达式如何?19. ( 14分) 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力. 图( 甲) 表示小滑块( 可视为质点) 沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A, A 之间来回滑动. A, A点与0 点连线与竖直方向之间夹角0相等且很小,图( 乙) 表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,图 中 = ( ) 为滑块从A 点开始运动的时刻. 试根据力学规律和题中( 包括图中)所给的信息,g 取 lOm/sz. 求:( 1) 容器的半径;( 2) 小滑块的质量;( 3) 滑块运动过程中的机械能.章末综合检测( 三)时间:90分 钟 满 分

70、:100分一、单项选择题( 本题共10小题,每小题3 分,共 30分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. )1 . 下列现象中属于波的衍射的是()A . 敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来B . 挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来C . 打雷时听见雷声会轰鸣一段时间D . 水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播2 . 一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,贝 1()A . 声波频率不变,波长变小B . 声波频率不变,波长变大C . 声波频率变小,波长变大D . 声波频率变大,波长不变3 . 如图所示,P

71、为桥墩,A 为靠近桥墩浮出水面的叶片,波源S 连续振动,形成水波,此时叶片A 静止不动. 为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A . 增加波源距桥墩的距离B . 减小波源距桥墩的距离C . 提高波源的振动频率D . 降低波源的振动频率4 . 图示为一列向右传播的横波在f = 0 时刻的波形图, 、仄 c 三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是()A. b, c, a B. c, b, aC. a, b, c D. a, c, b5. 一列简谐横波向x 轴负方向传播,在 /= ( ) 时的波形如图所示,该时刻波刚好传播到x= m 处,P、。两质点的平衡位置的坐标分别为( - 1,

72、0) 、( -7 ,0 ) .已知/= 0 .6 s时,质点尸第二次出现波谷,则下列说法正确的是()A . 该波的波长为4 mB . 该波的传播速度为学m/sC . 振源的起源方向沿了轴负方向D . 当质点Q 位于波峰时,质点尸位于波峰6 . 如图所示,$、S2为两个振动情况完全相同的相干波源,实线表示波峰,虚线表示波谷( 不计波在向外传播中振幅的衰减) ,下列说法中正确的是()- - - - - - - - k - - - - - - -A . 。点总处于波峰,b 点总处于波谷B. c、d 点可以处于波峰,也可以处于波谷C. 、点振动振幅比波源振幅大D . 振动加强和减弱区域交替变化7 .

73、一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6 s, N 点开始振动,则该波的振幅4 和频率, 为()2 /3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 x/mA. A=1 m, /= 5 HzB. 4=0.5 m, f= 5 HzC. A = m, f=2.5 HzD. A=0.5m, f=2.5H z8 . 如图所示,甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x 轴的正方向传播,乙波沿 ) , 轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的、b、c、d 四点的振动情况,正确的判断是()A.B.C.D.。 、b 点振动加强,c、d 点的振

74、动减弱 、c 点振动加强,b、d 点的振动减弱。 、d 点振动加强,b、c 点的振动减弱a、b、c、d 点的振动都加强9 . 如图, 一列简谐横波沿x 轴正方向传播, 实线和虚线分别表示力= 0 和 f2=0.5s( 70.5s) 时的波形. 能正确反映打= 7.5 s 时波形的是图()CD1 0 .如图( a) 为一列简谐横波在z=2 s 时的波形图,图( b) 为介质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像,P 是平衡位置为x = 2 m 的质点. 下列说法错误的是()y/cm4y/cm40-40-42 / 3 x/mf456 t/sA . 波速为0.5m/sB . 波的传播方向向左C

75、. 0 2 s 内,P 运动的路程为8 cmD. 0 2 s 内,P 向y 轴正方向运动二、多项选择题( 本题共4 小题,每小题4 分,共 16分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分 . )11 . 水槽中, 与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。 振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。 两波源发出的波在水面上相遇, 在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是()A . 不同质点的振幅都相同B . 不同质点振动的频率都相同C . 不同质点振动的相位

76、都相同D . 不同质点振动的周期都与振动片的周期相同12 . 如图所示,在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播,波速。 =400 m/s.为了接收信号,在 x= 400m 处放置一接收器A( 图中未标出) . 已 知 , = 0 时,波已经传播到x=40 m, 则下列说法中正确的是()A . 波源振动的周期为0.05 sB. x = 4 0 m 处的质点在f= 0 .5 s时位移最大C . 接收器在= 1.0 s 时才能接收到此波D . 若波源向x 轴负方向移动,则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz13 . 一列简谐横波在x 轴上传播,在九= 0 时刻的波形图如图中实线所示

77、,图中虚线是f2= 015s时的波形图. 已知该波的周期大于0.15 s , 这列波的速度。为()A . 若波沿x 轴正方向传播。 =100 m/sB . 若波沿x 轴正方向传播o=300 m/sC . 若波沿x 轴负方向传播。 =100 m/sD . 若波沿x 轴负方向传播0=300 m/s14 . 一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播. 处在修= 1 m 和 12=2 m 的两质点A、3 的振动图像如图所示,由此可知()y/cm4A . 波长为? mB . 波速为1 m/sC . 3 s 末 A 、B两质点的位移相同D . 1 s 末 A质点的振动速度小于B质点的振动速度三、计算

78、题( 本题共4小题,共 5 4 分. 要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)1 5 . ( 1 0 分) 公路巡警开车在高速公路上以1 0 0 k m / h 的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波,如果该超声波被那辆轿车反射回来时:( 1 ) 巡警车接收到的超声波频率比发出的低;( 2 ) 巡警车接收到的超声波频率比发出的高。以上两种情况说明了什么问题?1 6 . ( 1 4 分) 从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5 H z 的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示. 两列波的波速均为1 0m

79、 / s . 求:( 1 ) 质点P 、。开始振动的时刻之差;( 2 ) 再经过半个周期后,两列波在x = l m和 x = 5 m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.17. ( 14分) 一列简谐横波正在沿x 轴的正方向传播,波速为0.5 m/s, 1= 0时刻的波形如图甲所示.( 1) 求横波中质点振动的周期T .( 2) 在图乙中画出t = s 时刻的波形图( 至少画出一个波长) .( 3) 在图丙中画出平衡位置为x=0.5 m 处质点的振动图像( 从 f= 0 时刻开始计时, 在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期) .18. ( 16分) 甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,

80、两船相距24 m . 有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时; 乙船位于波谷,这时两船之间还有5 个波峰.(1)此水波的波长为多少?波速为多少?(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30 m 的桥洞,桥墩直径为3 m ,桥墩处能否看到明显衍射?(4)若该桥有一 3 m 宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?章末综合检测( 四)时间:90分 钟 满 分 :100分一、单项选择题( 本题共8 小题,每小题3 分,共 24分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. )1 . 单色光源发出的光经一狭缝,

81、照射到光屏上,可观察到的图像是如图所示中()A B C D2 . 红光和紫光相比较,下列说法正确的是()A . 红光波长大于紫光波长B . 红光频率大于紫光频率C . 在真空中传播时,红光波速大于紫光波速D . 用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距小于紫光的干涉条纹间距3 . 关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )A . 光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理B . 光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的C . 光的干涉现象说明具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点D . 光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果4 . 如图所示,一个小的光源S 发出白光,经三

82、棱镜分光,若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到()人眼A . 白光点B . 光点上部红色,下部紫色C . 光点上部紫色,下部红色D . 看不到光源的像5 . 关于光纤的说法,正确的是()A . 光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大B . 光纤是非常细的特制玻璃丝,它的导电性能特别好C . 光纤是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D . 在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的6 . 一束复色光由空气射向一块两面平行玻璃砖,经 折 射 分 成 两 束 单 色 光 氏 己 知a光的频率小于b 光的频率,下列各图中

83、哪个光路图可能是正确的()7 . 在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝Si、S2的距离之差A.” =0.75 m , 光屏上Q点到双缝Si 6的距离之差AS2=L5 m.若用频率”=6.0X 1014 H z的黄光照射双缝, 则( )A. P 点出现亮条纹,Q 点出现暗条纹B. P 点出现暗条纹,。点出现亮条纹C . 两点均出现亮条纹D . 两点均出现暗条纹8 . 以人两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中,光路如图所示,关于a、两种单色光,下列说法中正确的是()A . 该种玻璃对。光的折射率较大B. 光在该玻璃中传播时的速度较大C. a 光的频率较小D . 两种单色光从该玻璃中射入空

84、气发生全反射时,a 光的临界角较小二、多项选择题( 本题共4 小题,每小题4 分,共 16分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分 . )9 . 激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重要的卫星或飞船,激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供, 通过一套装置, 像手电筒一样, 让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极大的速度喷出, 产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空. 激光火箭利用了激光的()A . 单 色 性 好 B . 平行度高C . 高 能 量 D . 相干性好10 .

85、 如图所示,偏振片正对工作的液晶显示器,透过偏振片看到显示器亮度正常,将镜片转动90。 ,透过镜片看到的屏幕漆黑,则()A . 显示器发出的光是纵波B . 显示器发出的光是横波C . 显示器发出的光是自然光D . 显示器发出的光是偏振光11 . 英国物理学家托马斯 杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象. 图为实验装置简图,M 为竖直线状光源,N 和 。均为有狭缝的遮光屏,P 为光屏. 现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是( )12 3 4A. N 应选用遮光屏1 B. N 应选用遮光屏3C. O 应选用遮光屏2 D . 。应选用遮光屏41 2 .固定的半圆

86、形玻璃砖的横截面如图,。点为圆心,0 0 为直径M N的垂线. 足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于M N . 由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 。点,入射光线与00夹角6较小时,光屏N0区域出现两个光斑,逐渐增大9角,当9=a时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大。角,当 。 =夕时,光屏NQ区域2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光的玻璃砖中传播速度比B光的大C . a 8 在时,光屏上只有1 个光斑D . 以1 时,光屏上只有1 个光斑三、实验题( 本题共2小题,共 1 4 分)P /MR1 3 . ( 6分) 如图所示,用某种透光物质制成

87、的直角三棱镜A 8 C ;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针乃、P2,在 A8面的左侧透过棱镜观察大头针尸| 、尸 2 的象,调整视线方向,直 到 P i 的象,再在观察的这 一 侧 先 后 插 上 两 枚 大 头 针 尸 3 、R ,使P3,PA_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,记下尸3 、P4 的位置,移去大头针和三棱镜,过 巴、P4 作直线 与A B面相交于D,量出该直线与A B面的夹角为4 5 ;则该透光物质的折射率n为,并在图中画出正确完整的光路图.1 4 . ( 8分) 某同学用如图甲所示的实验装置做“ 用双缝干涉测光的波长”的实验,他用带有游标卡尺的测量头( 如图乙所

88、示) 测量相邻两条亮条纹间的距离,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹( 将这一条纹确定为第1 条亮条纹) 的中心,此时游标卡尺上的示意如图丙所示; 转动测量头的手轮, 使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心,此时游标卡尺上的示数如图丁所示. 则图丙的读数=mm;图丁的读数及=m m . 实验中所用的双缝间的距离d =0 . 2 0 mm,双缝到屏的距离L =6 0 c m , 则实验中计算波长的表达式2=( 用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示) . 根据以上数据,可用实验中测出的光的波长2=n m .光源源光片单缝双缝 屏一才干仔斗0 12 cmIH II l i

89、i i i j j i i i l i i i i l m|HII |0 10 20丙 四、计算题( 本题共4小题,共 4 6 分. 要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)1 5 . ( 8分) 如图所示,一根长为/ =5 . 0 m 的光导纤维用折射率=娘的材料制成. 一束激光由其左端的中心点以4 5 。 的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出,求:( 1 ) 该激光在光导纤维中的速度是多大.( 2 ) 该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少.A10。E SB -f16. (10分) 一束单色光从三棱镜直角边A 8边的中点E 垂直射入,经过三棱镜一次折射后在光

90、屏上形成一个光点,已知NA=30。 ,BC边长为0.3 m , 三棱镜材料的折射率为 小 ,光在真空中的传播速度为3X108 m /s ,光屏与AB边平行. 求:(1)从棱镜AC边射出的光线与入射光线的偏折角度;(2)光从射入三棱镜E点到射到光屏经历的时间.17. (12分) 跳水比赛的1 m 跳板如图伸向水面,右端点距水高1 m, A 为右端点在水底正下方的投影,水深=4 m ,若跳水馆只开了一盏黄色小灯S , 该灯距跳板右端水平距离x= 4 m , H =4m,现观察到跳板水下阴影右端点8到 A 的距离A B = 4 ; m,求:(1)黄色光在水中的折射率;(2 )若在水底A 处放一物体,

91、站在跳板右端向下看,该物体看起来在水下的深度.18 . (16 分)截面为扇形A OC的玻璃砖放在水平面上,3是圆弧的最低点,也是A C弧面的中点,圆弧半径为K,。是 0A 边上一点,。 。= 坐 R , E是 0A 边的中点. 圆弧所对圆心角为12 0 。 ,一束光线从D点在纸面内垂直OA 边射入玻璃砖,结果光线在圆弧面上刚好发生全反射,求:(1)玻璃砖对光的折射率;(2 )若让光从E点入射,入射方向不变,则光线在圆弧面上折射,偏向角为多少?课时作业( 一)动量定理1 . 解析:物体在上升阶段时,速度向上,则物体的动量方向向上,根据动量定理可知,动量的变化量A pum g/,重力的方向竖直向

92、下,则动量变化量的方向向下.答案:B2 . 解析:取向下为正方向,则碰撞前小球的动量为正,碰撞后为负, Ap piPi mv2一根。 i = 5X( 3)kg-m/s 5X5 kg-m/s= -4 0 kg-m/s, D 项正确.答案:D3 . 解析:杯子从同一高度落下,故到达地面时的速度一定相等,故着地时动量相等;与地面接触后速度减小为零,故动量的变化相同,由动量定理/ = 可知,冲量也相等;但由于在水泥地上,接触时间较短,故动量的变化率较大,作用力较大;而在软泥地上时, 由于软泥的缓冲使时间变长, 动量的变化率较小,作用力较小;故 D 正确,A、B、C 错误.答案:D4 . 解析: 卫星获

93、得的速度为v,故根据动量定理可得卫星受到的冲量大小为/ = 小。 ,D 正确.答案:D5 .解析:设某次实验中该发动机向后喷射的气体的质量为F tm ,对该气体根据动量定理有:F t mv 0 ;解 得m 4 8 X 106 X 1,3 X 1 q 3 kg=1.6X103k g ,故选项 B 正确,A、C、D 错误.答案:B6 . 解析:根据=% 产,代入数据可得:, Q0.45 s , 与地面的碰撞时间约为九 =2 ms=0.002 s , 全过程根据动量定理可得:mg(t+ti)F t=0 ,解得冲击力 F=113N102N ,故 B 正确, A、C、D 错误.答案:B_7 . 解析:

94、选定足球原运动方向为正方向. 根据动量定理77=p - p ,这里才为足球在水平方向上受到的平均作用力,M为击球的时间,7/为击球后足球的动量, . 为 足球原来的动量. 设足球的质量为相,击球前、后的速度分别为。和小 ,于是可得 p P m v , m v 机 (0,0) 0.4 X (1210)F Nt - A Z 0.1 N =-88 N.可见,足球受到的平均作用力为88 N , 方向与足球原来运动速度方向相反. 选项B、D 正确.答案:BD8 . 解析: A.由运动学知识可知三个小滑环的运动时间相等,重力冲量相等,选项A 正确; B. 由于三种情形下弹力的大小、 方向均不同,弹力冲量不

95、同,选项B 错误;C.合外力的方向不同,冲量一定不同, 选项C 错误; D.根据机械能守恒定律,它们的动能增量不同,选项D 正确.答案:AD9 . 解析:兔子撞树前的动量大小:p = 机 。 =2X 15 kg m/s =30 kg-m/s,故A 正确;以撞树前兔子的虚度方向为正方向, 兔子撞树后的动量:p =mv =2X (1) kg-m /s=-2 kg-m/s,兔子撞树过程动量变化量:Ap=p /? = ( 2 30) kg-m/s = 32kg.m/s,故B 错误;兔子撞树过程中的动量变化的方向与兔子撞树前的速度方向相反,故 C 错误;由动量定理得:/ = = 32N -s,则兔子受到

96、撞击力的冲量大小为32N $ 故D 正确.答案:AD10 . 解析:A.微粒Q向下加速运动,微粒匕向上加速运动,根据a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,可知,的加速度大小大于匕的加速度大小, 。 微粒受到的电场力( 合外力)等于人微粒受到的电场力( 合外力) ,故a 的质量比b 的小,选项A 错;B.a微粒的位移大于力微粒,根据动能定理,在 , 时刻,a的动能比人大,选项B 对; C.由于在, 时刻两微粒经过同一水平面,电势相等,电荷量大小相等,符号相反,所以在,时刻,Q和力的电势能不等,选项C 错;D.根据动量定理,在 , 时刻,a微粒的动量大小等于力微粒的动量大小,选项D 对

97、.答案:BD11 . 解析: 选在时间加内与飞船碰撞的微陨石为研究对象,其质量应等于底面积为S,高为。 。 的直柱体内微陨石尘的质量,即m=pSpNt,初动量为0 , 末动量为相 。 . 设飞船对微陨石的作用力为F ,由动量定理得:则 F = 7 = P 2 = 1 0 -7 x 2 x(104)2 N = 20 N根据牛顿第三定律可知, 微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推器增大的推力应为20 N.答案:20 N12 . 解析:由动量定理得nw 三b = 7,又p = ( ,联立两式得p=mu40X35-t-S- = -0-.2-X-4-0-0-X-1

98、-0-4- P r) d= 1.75X105 P a ,相当于1.75个大气压.答案:1.75X 105 p a相当于1.75个大气压13 . 解析:( 1)足球自由下落时有/z=; g片 ,解得人=-2=0.4 s,竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间,所 以 ,=26=0.8 s.( 2)设竖直向上为正方向,因空气阻力不计, 所以顶球前后速度大小相同,由动量定理得( FN-mg)t=mv ( mv), 又 v=gt=4- m/s,联立解得FN=36N,由牛顿第三定律知足球对头部的作用力FN = 36 N ,方向竖直向下.答案:( 1) 0.8 s ( 2) 36 N ,竖直向下14 .

99、 解析: ( 1)以铁锤为研究对象,不计重力时,只受钉子的作用力,方向竖直向上,设为尸 ,取竖直向上为正,由动量定理可得 Ft=0mv所 以 丹 = 一焉一N = 2 0 0 N ,万向竖直向上.0.01由牛顿第三定律知,钉子受到的平均作用力为2 0 0 N ,方向竖直向下.(2)若考虑重力,设此时铁锤受钉子的作用力为F2,对铁锤应用动量定理,取竖直向上为正.- mg)r=0mv0.5 X ( - 4 . 0 ) ,F2= 一 - N+0.5X10N = 205 N ,万向竖直向上.由牛顿第三定律知,钉子受到的平均作用力为205 N ,方向竖直向下.答案:(1)200 N ,方向竖直向下(2)

100、205 N ,方向竖直向下课时作业( 二) 动量守恒定律1 . 解析:两人碰撞过程系统动量守恒,以甲的初速度方向为正方向, 由动量守恒定律得小 甲 。 甲+ %乙。 乙=加 甲o 甲+ 机乙。 乙 ,即甲X3+/%乙X(1)=/%甲X(2) + z乙X 2 ,解得加甲 机 乙=3 5 ,故选项A正确.答案:A2 . 解析:物体在车内来回与尸和。碰撞若干次后最终与车相对静止,整个过程系统动量守恒,即mvo=(M+tn)v,所以最终速度为v=mvo/ (M+tTi),故选B.答案:B3 . 解析:甲、乙两球组成的系统动量守恒,则甲球动量的减少量 甲等于乙球动量的增加量Ap乙, 即甲=乙,m甲 八

101、。甲乙Ao乙,I甲 :I乙= Au乙:Ao甲= 3 :5 ,故选项B正确.答案:B4 . 解析:由水平方向上动量守恒得,M v0=(M-m)v,由此可知C项正确.答案:c5 .解析:由平抛运动规律可知, 小球下落的时间t=2hg2 x 20- - s = 2 s ,竖直方向的速度Oy=g/=20 m /s,水平方向的速 度 % =A/252 202 m/s=15 m /s,取小车初速度的方向为正方向,由于小球和小车的相互作用满足水平方向上的动量守恒,则用车伙 ) 一HZ球 0x=O车 + 加 球 ) 。 ,解得0 = 5 m / s , 故 A 正确.答案:A6 .解析:子弹射穿A的过程系统动

102、量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得恤。 0 =根A0A +冽0 0 ,代入数据解得为= 2 m / s .A、8系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得mAVA = (mA+mB)v代 入 数 据 解 得 = 1 m / s , 选项B正确.答案:B7 .解析:两车碰撞过程中动量守恒,即mV “ 及 勿 =( 根1 + 及 ) 。,斛曰 侍m如iv-+m阿2v2 1 5 0 X 4丽. 5 - 2丽0 0 X4 . 2 5m / s=0 . 5 m / s , 故选项D正确.答案:D;解析:对两同学所组成的系统,互推过程中,合外力为零,总动量守恒,故 A 错;两同学动量

103、的变化量大小相等,方向相反,故 B、C正确;互推过程中机械能增大,故 D错误.答案:B C9 .解析:在战士跳到小船到最终停在船上的过程中,战士和小船的总动量守恒,总机械能有损失,不守恒,选项A正确、B错误;以战士初始运动方向为正方向,对战士跳到小船上并最终停在船上的过程,设战士最终停在船上后速度为泥,由动量守恒定律可知根人O一根船0船= ( 加人 +加 船 ) / , 得 o = 0 . 2 5 m / s ,选项C错误;战 士 动 量 的 变 化 量 人 y) = 6 0 X( 0 . 2 5 2 ) k g - m / s = -1 0 5 k g - m / s , 动量变化量的大小为

104、1 0 5 k g - m / s , 选项D正确.答案:A D21 0 .解析:小铁块在弧形轨道底端时,满足尸一根固= 等,解得:0 o = 3 m / s , 根据动能定理知m g R0,解得:Wf= 1 . 5 J . 根据动量守恒定律知n w o = O + M ) 0 , 解得: 0 = 1 m / s .选项B、D正确.答案:B D1 1 .解析:碰撞中两车间的相互作用力很大,可忽略两车受到的其他作用力,近似认为两车在碰撞过程中动量守恒.设轿车质量为mi,货车质量为m2;碰撞前轿车速度为V i ,货车速度为。2 ;碰撞后两车的共同速度为履选轿车碰撞前的速度方向为正方向. 碰撞前系统

105、的总动量为如。1一 及02,碰撞后系统的总动量为一( 如+ 加2 )。 ,由动量守恒定律得:m V m2V 2= ( m) + m2) r/ ,根 2 0 2 (根 + 4 000X54( 1 000+4 000) X18二 1 000 k m /h= 126 km/h100 km/h,故轿车在碰撞前超速行驶.答案:超速行驶12 .解析:球也被锤头打击后以。为圆心,L为半径做圆周运动,且在刚打过后绳子拉力最大,由圆周运动向心力计算公式有 F T o mg -m-v =l( F T0- m g ) L r- j mm / s锤头打击机过程中,系统水平方向不受外力作用,系统水平方向动量守恒Mvo

106、= mvmvVo=M = i m/s若要锤头击打小球后绳子被拉断,锤头的速度应大于等于1m/s.答案:大于等于1 m/s13 .解析:设甲车( 包括人) 滑下斜坡后速度为小,由机械能守恒定律得( 如 + M) g/z=; ( +m )pi在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自系统动量守恒, 设人跳离甲车和跳上乙车后,两车的速度分别为。 1和 加2,由动量守恒定律得:人跳离甲车时: ( / 7 1 1 +用)01=4付+ 机1 , 1 ,人跳上乙车时:M v m2V o= ( M+m-2) v 2 ,两车不可能再发生碰撞的临界条件是:加 |= /2 ,当 o 1 = 0 2 时,解得:。 =3.8

107、m/s,当。 i = 一。 2 时,解得:0 = 4. 8 m / s ,故。的取值范围为:3 . 8 m / s Wo W4. 8 m / s .答案:3 . 8 m / s Wo W4. 8 m / s课时作业( 三)弹性碰撞和非弹性碰撞1 .解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等,谁最后接球谁的质量中包含了球的质量,即质量大, 根据动量守恒:加0 =根2。2,因此最终谁接球谁的速度小,故选项B正确.答案:B2 .解析:选向右为正方向,则A的动量必= 律2口) =2 m 0 0 . 8的动量PB= - 2冽而碰前A、8的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、8的动量之和也应为零,可

108、知四个选项中只有选项D符合题意.答案:D3 .解析:A与8碰撞过程动量守恒, 有mAVA(mA+ mB)VAB,所以。A B=2 m / s .当弹簧被压缩至最短时,A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能. 所以石P=; OA + MB)a = 8 J .答案:B4 .解析:对A由机械能守恒得o = q 2 g . 对碰撞过程由动量守恒机。 =2根履, 得加 = 等 . 设碰撞后A、3整体上摆的最大高度为/? ,则2 m g / z = X 2 m vf 2, 解得Z z = ;h, C正确.答案:C5 .解析:微观世界发生散射时,动量守恒,由于没有发生对心碰撞,故尸、0的运动方向都不与o在一条

109、直线上, 选项A、B错误;动量是矢量,P、。运动方向在一条直线上时,动量不守恒,选项C错误;尸 、。碰撞前后动量守恒,所以P、。合动量一定与0在同一直线上.答案:D6 .解析:设碰后A球的速度大小为以,8球的速度大小为VB,以碰前A 球的速度方向为正方向,由碰撞过程中动量守恒可得 加 。 =2加 08 / 血4 ,因0 4 0 ,则080.5。 . 根据总动能不增加原则写出能量关系式:ynv2, 且 内 / 0 ,可mv2,解得办田a 综上所述,0.5VVB 2 m / s = 4 m / s根据机械能守恒定律,有mg/ i2=%感 2所以A球的释放高度为0 . 2 m Ws,人就一定跳不到岸

110、上了,当时,人才有可能跳上岸,但也不是一定能跳上岸,故A、C、D错误,B正确.答 案 :B5 .解析:忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有( 如 + 他 )0 0 =如01+根2 0 2 ,整理可得而e ( ) 0 2 ) ,故D项正确.答案:D; 解析:直升机是靠空气的推力上升的,而喷气式飞机、火箭、 反击式水轮机都是靠自身一部分分离时的反冲,向与该部分相反的方向运动的.答案:A CD7 .解析:弹簧向右推C ,。 向右运动,同时弹簧向左推A端, 小车向左运动,A错误; 因小车与木块组成的系统动量守恒,C 与 8 碰前,有得。c VAB=M m, B 正

111、确;C 与3碰撞过程动量守恒,有:机0 c 知0=0,故C正确、D错误.答案:B C8 .解析:( 1 )人从货厢边跳离的过程,系统( 人、车和货厢)在水平方向上动量守恒. 设人的水平速度是。1,车的反冲速度是02,则加 。1一M02 = 0,得。2=种人跳离货厢后做平抛运动,车 以 。2做匀速运动,运动时间为t=y = 0 . 5 s ,在这段时间内人的水平位移加和车的位移 2分别为1=。 江 ,X2 = V2t由 % 1 + % 2 = / 得 Vt+V2t=ln i lZ 4则 65厂5 X 0 . 5 m/ s = 1 . 6 m/ s .( 2 )人落到车上前的水平速度仍为0 ,车的

112、速度为02,落到车上后设它们的共同速度为 则 0=0.v,根据水平方向动量守恒得m s 故人落到车上A 点站定后车的速度为零.车的水平位移为% 2 =。2才= 1.6 X 0.5 m = 0.8 m.答案:( 1) 1.6 m/s ( 2 ) 不动 0.8 m章末综合检测( 一)1 . 解析:人在和地面接触时,人的速度减为零,由动量定理可知( 尸一 而脚尖着地可以增加人着地的时间,由公式可知可以减小人受到地面的冲击力,故 D 正确,A 、B 、C错误.答案:D2 . 解析: A 错:对人、车和铁锤系统水平方向动量守恒有:0 = 加 锤 小一( M车 +机 人 ) 。2,锤子抡起的过程中,锤子向

113、右运动,车向左运动. B 错:锤子下落的过程中,锤子向左运动,车向右运动. C 对:锤子抡至最高点时,锤子速度为0 , 所以车速度为0.D错:锤子敲击车瞬间,锤子向左运动,车向右运动.答案:C3 . 解析:由动量定理F t=0 m v ,而接球时先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前为了延长时间,减小0受力,即 产 也 就 是 减 小 了 球 的 动 量 变 化 率 , 故C 正确.答案:c4 . 解析:由图像知,。 球以初速度与原来静止的。球碰撞,碰后。 球反弹且速度小于初速度. 根据碰撞规律知,。球质量小于b 球质量.答案:B; 解析:手榴弹爆炸,外力远小于内力,可近似地看作动

114、量守恒,则有( 如 + 恤 ) 。 = 根10, 1+ m2 。 2,解得, ( 如+ 2 )。 一如0 1V 2 =恤( l+ 0.5 ) X2 0 0.5 X( 4 0)1m/s=5 0 m/s.答案:C6 .解析:甲、乙和船组成的系统动量守恒,以水平向右为正方向,开始时总动量为零,根据动量守恒定律有0 =一加甲 0 甲+m 乙 o 乙 + 机0 ,解 得 = . 甲 乙 , 代 入 数 据 解 得 。 =0.6m/s, 负号说明小船的速度方向向左,故选项A 正确.答案:A7 .解析:由于碰后3球不可能越过A 球水平向左运动,因选择了。方向为正,即向右为正,可先排除B 、C 两选项. 据动

115、量守恒定律mvmv + 3mv2,若 。 i方向向右, 即 仍 = 1时,S=不运动方向相同,A 球运动速度大于8球,意味着A 球越过B 球,V V与事实不符;若 0 方向向左,即 。 1 =- 时,为 = 2 , A 错误、D正确.答案:D8 .解析:t s 时间内喷水质量为m pSvt1 X 1O3X 5 X 104X 10zkg=5 rkg, 水在时间ts内受到墙的冲量为I =Umo=F t,” , mv 5 rX 10所 以 /=一 = - N= - 50 N负号表示水受到墙的作用力的方向与运动方向相反. 由此可知 B 项正确.答案:B9 .解析:重物压在弹簧上时,压缩的弹簧给地面一个

116、作用力,使地面对弹簧有支持力,地面对弹簧的冲量与弹簧给物体的冲量是等大的. 若以m为研究对象,它在重力和弹力作用下动量发生改变,因题中未指明速度的方向,故可上可下,若选向上为正,则有/ 一冲/ = 帆00 , 解得/ = / 叫出气。 ,即选项B 、C 正确.答案:BC10 .解析:本题类似人船模型. 甲、乙、人看成一系统,则水平方向动量守恒, 甲、 乙两车运动中速度之比等于质量的反比,即为, A 正确,B 错误;Mr 甲 = ( M + m ) % 乙 ,% 甲+ % 乙= 乙,解得C 、D 正确.答案:A C D11 .解析:A 对:前 2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线、 F 2运动

117、,加速度 = 标 二 m/s2=l m/s?, / = l s时物块的速率= altl = 1 m/s.B对:, = 2 s时物块的速率2= al/2= 2 m /s,动量大小为p2=mv2=4- kg-m/s.C错:物块在24 s内做匀减速直线运动,加速度的大小F2a2= =0.5 m/s2, t= 3 s 时 物 块 的 速 率 =。2 a2/3 = (2 0.5 X 1) m/s = 1.5 m /s ,动量大小 p3=mu3=3 kg-m/s.D 错:t= s 时物块的速度 04=o2a2/4=(2O.5X2) m/s= 1 m/s.答案:AB12 . 解析:系统动量守恒,应用动量守恒

118、定律与能量守恒定律可以求出物块相对于木板滑行的距离, 木板的长度可能等于该长度、也可能大于该长度,根据题意无法求出木板的长度,故A项错误; 物块与木板作出的系统动量守恒,以物块的初速度方向7 7 7 V为正方向, 由动量守恒定律得: 加伙) = ( 徵+ ”1 ,解得. 二00二S,如与01已知,可以求出物块与木板的质量之比,故B项正确;对木板,由动量定理得:解得由于外 、研 ) 、已知,可以求出动摩擦因数,故C项正确;由于不知道木板的质量,无法求出从,= 0开始到介时刻,木板获得的动能,故D项错误.答案:BC13 .解析:纸带上打出的相邻点的时间间隔Az=y=0.02 s X根据。 = 等可

119、计算出滑块A碰撞前后的速度Uo=2.OO m/s, 01=0.970 m/s滑块A、3碰撞后滑块3的速度d 一 ,=2.86 m/s两滑块碰撞前后的总动量2 =附00=0.310X2.00 kg-m/s=0.620 kg-m/sp = 机101+m2。2=0-610 kg m/s两滑块碰撞前后总动量相对误差绝对值为pp = p X 100%=1.6%5%因此,本实验在误差允许范围内验证了动量守恒定律.答案:见解析14 . 解析: ( 1)取甲碰前的速度方向为正方向,根据动量守恒定律,对系统有:2甲0甲 一小乙0乙= 2甲0甲 + / 乙0 ,乙解得o 乙=1 m/s方向与甲碰前的速度方向相同.

120、(2)根据动量定理,对甲有:Ff = - m甲0甲根甲。甲解得尸=2100 N.答案:(1)1 m /s,方向与甲碰前的速度方向相同(2)2100 N15 . 解析:第一阶段小球从。 点自由下落至A点,只有重力做功,机械能守恒,有mghmv.第二阶段小球从A点运动到半圆槽的最低点。,由于受台阶的作用,半圆槽仍保持静止,仅重力做功,机械能守恒,可得mgR= 21 mvb7 i 1 mvA9.第三阶段小球从Ox点运动至B点,到达B点时小球和槽有共同的速度内,对槽和小球系统而言,只有重力做功,可得一在此阶段, 系统在水平方向不受外力, 水平方向上动量守恒,联立以上四式解得仁旅.答案: 部1 6 .解

121、析: ( 1)小滑块与长木板系统动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:根 。 o=(机2、 上、 , myo 0.2 X 1.2解传取终速度为:V = . 0_|_八 o m/s = 0.6m/sM + m 0.2+0.2(2)由能量守恒定律得:mvo=(m+M)v2+ Q代入数据解得热量为:Q=0.072J(3)对小滑块应用动能定理:一= 义机 一; 相 比代入数据解得距离为5=0.135 m答案:( 1)0.6 m/s (2)0.072 J (3)0.135 m1 7 .解析:( 1)A物块从。到 。过程,由动能定理1 9RMAgL 0 2mA0 4解得:VA= 2 m/s.(2)

122、取向右为正方向, 爆炸瞬间, A 与5 组成的系统动量守恒0 HIAVA + niB0B解得内 = 4 m/s.(3)取向右为正方向,8 与 。组成的系统动量守恒、能量守恒,贝 Um8女=OB+mc)v,E= ; (/”B+mc)v2联立解得石=6 J.答案:( 1)2 m/s (2)4 m/s (3)6 J课时作业( 五)简谐运动1 . 解析:平衡位置是物体可以静止的位置,所以应与受力有关,与是否为振动范围的中心位置无关, A 错误;振动位移是以平衡位置为初始点, 到振动物体所在位置的有向线段, 振动位移随时间而变化, 振动物体偏离平衡位置最远时, 振动位移最大,B 正确,D 错误;振动物体

123、的位移与运动的路程没有关系,C 错误 .答案:B2 . 答案:D3 . 解析:振子的加速度数值越来越大,说明振子在向最大位移处运动,速度方向与加速度方向相反,速度越来越小,故 D正确.答案:D4 . 解析:位移为负值时,速度可以为正也可以为负,加速度一定为正值, A 错误;弹簧振子做简谐运动时,经过同一点时受的弹力必定是大小相等、方向相同,故加速度必定相同,但经过同一点时只是速度的大小相等,方向不一定相同,D 正确;经过平衡位置时,加速度为零,速率最大,但每次经过平衡位置时的运动方向可能不同,B、C 错误.答案:D5 . 解析:由题意和简谐运动的对称性特点知:M. N两点关于平衡位置0 对称.

124、 因位移、速度、加速度和力都是矢量,它们要相同,必须大小相等、方向相同. M、 N 两点关于。点对称,振子所受弹力应大小相等,方向相反,振子位移也是大小相等,方向相反,由此可知,A、B 选项错误. 振子在M、N两点、的加速度虽然方向相反, 但大小相等, 故C 选项正确. 振子由M到0速度越来越大,但加速度越来越小,振子做加速运动,但不是匀加速运动. 振子由0 到 N 速度越来越小,但加速度越来越大,振子做减速运动,但不是匀减速运动,故D 选项错误.答案:C6 . 解析:由题给条件知:时,振子具有正向最大速度知:此时振子通过平衡位置,即X= 0 ,且沿轴正方向运动. 故只有D 正确.答案:D7

125、. 解析:/=0.4 s 时,振子的速度向左,A 错误;1=0.8 s时,振子在0 4 之间,B 错;, =0.6 s 和 / = 1.2 s 时刻振子的速度方向相反, C 错;t=1.5 s 到Z=1.8 s 时间内, 振子从B运动至1 O,加速度逐渐减小,D 正确.答案:D8 . 解析: A 对: = l s 时,振子处于正的最大位移处,振子的速度为零,加速度为负的最大值. B 错:/= 2 s 时,振子在平衡位置且向轴负方向运动, 则振子的速度为负, 加速度为零. C错:/= 3 s 时,振子处于负的最大位移处,振子的速度为零,加速度为正的最大值. D 错:1=4 s 时,振子在平衡位置

126、且向工轴正方向运动,则振子的速度为正,加速度为零.答案:A9 . 解析:振子正向负的最大位移处运动,加速度在增大,速度在减小, 故A 错误, B 正确; 振子的速度方向沿轴负方向,C 错误;在0.1 0.2 s 内振子做变速运动,故振子的位移不等于2 cm, D 错误.答案:B10 . 解析:对简谐运动而言,其位移总是相对平衡位置O而言,所以C、D错误. 由于振子在。点右侧由A向 。运动,所以振子的位移方向向右, 运动方向向左, 位移不断减小, 故A、B项正确.答案:AB11 . 解析:由简谐运动图像可知,P - Q ,离开平衡位置的位移增大,向正方向运动,速度减小;物体从正方向最大位移处向负

127、方向运动, 先后经过M、N两点, 且N点在平衡位置另一侧,故 从 位 移 先 减 小 后 增 大 .答案:AC12 . 解析:/= 0 s时,振子过平衡位置向了轴正方向运动,速度最大,此时位移为零,A错误;, = l s时,振子在轴正向最大位移处,速度为零,B错误;, =2 s时,振子过平衡位置向%轴负方向运动,速度为负的最大值,C正确;/=3 s时,振子的位移为负向最大,D正 确 . 故 选C、D.答案:CD13 . 解析:振子平衡位置的定义为振子静止时的位置,故选项A错误,B正确. 振动的位移为从平衡位置指向某时刻物体所在位置的有向线段,据题意规定竖直向下为正方向,所以当钢球振动到原静止位

128、置下方时位移为正, 振动到原静止位置上方时位移为负,即C选项中位移为3 cm, D选项中位移为一2 c m ,可判断选项C正确,D错误.答案:BC14 . 解析: ( 1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小,由题图看出,此距离为20cm.(2)质点在10 s末的位移 i=20 cm,20 s末的位移x2=0.(3)15 s末质点位移为正,15 s后的一段时间, 位移逐渐减小,故质点在15 s末向负方向运动,同理可知,25 s末质点也向负方向运动.(4)前3 0 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了 20 cm ,又返回平衡位置,最后又到达负方向20cm处, 故30 s内运动的总路

129、程为60 cm.答案:20 cm 20 cm 0(3)负 方 向 负 方 向(4)60 cm课时作业( 六) 简谐运动的描述1 . 解析: 振子从8- 0 - C 仅完成了半次全振动,所以周期7=2X1 s = 2 s ,振幅A=3O=5cm, A、 B 错误;振子在一次全振动中通过的路程为4A= 20c m ,所以两次全振动振子通过的路程为40cm, C 错误; 3 s 的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30 cm, D 正确.答案:D1 7 5 12 . 解析: 质点的振动周期7=1=0.4 s , 故时间/ = 党 7=6彳T ,所以2.5 s 末质点在最大位移处, 位移大小为4 c

130、m, 质点通过的路程为4X4X6: cm= 100 c m ,选项B 正确.答案:B0 jr A3 . 解析:根据简谐运动的表达式X=Asin书 可知,将X /代入,解得片卷 故 D 正确.1 .乙答案:D4 . 解析:由y=0.1 sin ( 2.5兀 。 知,弹簧振子的振幅为0.1 m,27r选项A 错误;弹簧振子的周期为7= 三 = 悬 s=0.8 s , 选项B错误;在 /= 0 .2 s时,y=0.1 m , 即振子到达最高点,此时振子的运动速度为零, 选项C 正确; 只有当振子从平衡位置或者从最高点( 或最低点) 开始计时时,经过0.2 s , 振子的位移才为A=0.1m ,选项D

131、 错误.答案:C5 . 解析: 振幅是标量, A、 3 的振动范围分别是6 m、10 m,但振幅分别是3 m、5 m ,选项A 错误;周期是标量, A、3 的周2兀 27r期 TCD 1, U Us 6.28 X 10 2 s , 选项 B 错误;因为 A = TB,故力= 弁,选项C 正确,选项D 错误.答案:CT T IT JT6 . 解析:根据x= lOsinTr+z cm 得:8 = 彳rad/s,则该质4 。 4点振动周期7 =2r7r= 8 s , 则A 错误. 该质点振幅A = 1 0 cm ,则CDjr TTB正 确 . 将 ,=1 s和, =5 s分别代入=10sin; jT

132、+z cm得,位移4 o57r 5 T分别为lOsin记 cm和一lOsin五 cm ,则C错误. 由于, = 2 s= a ,所以2 s内质点通过的路程可能小于一个振幅,也可能大于或等于一个振幅,则D错 误 . 故 选B.答案:B7 . 解析:一次全振动应包括四个振幅,并且从一点出发并回到该点,且运动状态完全相同,才是一次全振动;可知从为半个全振动,A错误;从 。-*jBf 的过程中没有 再 回 到 起 始 点 , 不 是 一 次 全 振 动 ,B错 误 ; 而从C -O -B -O -C 为一次全振动,从 D -C -O -B -O -D 为一次全振动,C、D正确.答案:CD8 . 解析:

133、周期在图像上是两相邻极大值间的距离,所以周期是4X 10% , A项错误;又 尸 , 所 以 尸25 H z ,则B项正确;正、负极大值表示物体的振幅,所以振幅A = 10 c m ,则C项正确;/=6X ICT? s= i如 所 以 物 体 通 过 的 路 程 为4A+2A =6A=60 c m ,故 D 正确.答案:BCD9 . 解析: 若振幅为0.1 m ,由题意知,A%=+ ;T(=0,l,2,),2解 得7=2 + $ ( 九= 0,1,2 , ),A项正确,B项错误;若振幅27r为0.2 m, /= 0时,由振子做简谐运动的表达式y=0.2sin亍/+90兀 、 5兀m 可知,0.

134、2sin 90 m= -0 .1 m ,解 得 伽 = -4或 90= 不,将 T2兀=6 s代入0.2sin了+ e( ) m=0.1 m可得,D项正确;将T=4 s代2兀入O.Zsinn7+so m/0.1 m ,得T = 4 s不满足题意,C项错误.答案:AD10 . 解析:振子0.5 s后经过平衡位置,可能是第一次经过平衡位置, 也可能是第二次、 第三次、 、 第次经过平衡位置. 因此,弹簧振子在振动过程中在空间和时间上具有往复性和周期性 . Z=0.5 s 与周期有如下关系:t = + = Q =0,1,2,) . 其物理意义为:第一次经过平衡位置用时此后每过T彳 经 过 平 衡 位

135、 置 一 次 .周4期/ = 2s( =2 2n +1 2n +120,1,2, ).当=0 时,7I) =2 s;当 =1 时,T=1 s0.667 s;当 = 2 时,A = 0 .4 s ,因此正确选项为B、D.答案:BD1 1 .解析: ( 1)已知刃=8兀 rad /s,由。=学得,T= s, /=y,7 1=4 Hz.A = 5 c m ,夕 1=不5 兀(2)由b(p = 92(pi得 八夕= 4兀一 二兀1TT答案:工s 4 Hz 5 c m X( 2)兀12 . 解析:由题图读出振幅A = 10/cm简谐运动方程尸Asin陶代入数据-10=10/2sin下 X7得 T=8 s

136、答案:1S也 cm 8 s13 . 解析: ( 1)简谐运动振动方程的一般表达式为 =Asin(M+ 9 ) .根据题目条件,有:A=0.08 m, =2T I/=7I rad/s.所以=0.08sin( 7r/+e)m.将 r=0, x=0.04 m 代入得 0.04=0.08sin 9 , 解得初相位夕=, 或夕=*,因为/= 0 时,速度方向沿轴负方向,即位移在减小,所以取夕 = 得 冗 . 故所求的振动方程为 =0.08sin加+京 兀 m.(2)周期T = = 2 s ,所以/= 5 T ,因每个周期T 内的路程是4 A ,则通过的路程 s = 5X4A=20X8 cm=1.6 m答

137、 案 :(l)x=0.08sin7ir+|jcm (2)1.6 m1 4 .解析:( 1)振子的振幅为:A=10cmt 2 s振子的周期为s.(2)由题意知,经过土 周期振子有正向最大加速度,此时振子在负向最大位移处, 所以初始时刻振子沿负方向运动. 振子的位移一时间图像如图所示2兀(3)0)=斤= 107i rad/s振子的振动方程为 y = Asin(z?) = 0.1 sin( 1 Ont) m答案:(1)10 cm 0.2 s(2)见解析图(3)y = -0 .1 sin(l 0兀 。课时作业( 七)简谐运动的回复力和能量1 .解析:简谐运动中机械能守恒,当有相同的动能时,势能一定相等

138、,A正确;动 能 相 同 时 由 可 知 ,具有相同的速率, 但速度方向可以不同, 故B不正确; 根据简谐运动的对称性可知,在动能相同时有相同大小的。和x ,但方向不同,故C、D也不正确.答案:A2 .解析:弹簧振子过半个周期一定运动到关于平衡位置对称的位置处, 两处速度大小相等, 由动能定理知合外力做功为0,A正确.答案:A3 .解析:弹簧振子做简谐运动,振动能量不变,振幅不变,选项A错; 在0.2 s时位移最大, 振子具有最大势能, 选项B对 ;弹簧振子的振动能量不变, 在0.35 s时振子具有的能量与其他时刻相同,选项C错;在0.4 s时振子的位移最大,动能为零,选项D错.答案:B; 解

139、析:设弹簧的劲度系数为k ,振子距平衡位置的位移为 工时系统的加速度为a ,根据牛顿第二定律有k x = ( mA +mB)a,所以当位移为工时,整体的加速度a = 隔离对A分析,则摩擦力Ff= / % = 一 一 工 一kx, B正确.mArntB答案:B5 .解析:回复力是根据力的效果命名的,不是做简谐运动的物体受到的具体的力,它是由物体受到的具体的力提供的,在此情境中弹簧振子受重力、支持力和弹簧弹力的作用,故A正确,B错误;回复力与位移的大小成正比,弹簧振子由A向 。运动的过程中位移在减小,则在此过程中回复力逐渐减小,故C错误;回复力的方向总是指向平衡位置,故D正确.答案:AD6 . 解

140、析:弹簧振子在平衡位置两侧往复振动,到平衡位置处速度达到最大,动能最大,势能最小,A正确;在最大位移处速度为零,动能为零,此时弹簧的形变量最大,势能最大,B正确; 在任意时刻只有弹簧的弹力做功, 所以机械能守恒,D正确;振幅的大小与振子的位置无关,C错误. 故正确选项为A、B、D.答案:ABD7 . 解析:振动的能量与振幅有关,故A正确;系统的机械能守恒,物 块A的机械能不守恒,故B错误;系统的机械能守恒,动能和势能的总和不变;在C点时,物 块A的动能最小,所以系统势能最大,在 。点时物块A的动能最大,所以系统势能最小,故C正确;在3点时,物块A的动能为零,重力势能最小,所以机械能最小,故D正

141、确.答案:ACD8 . 解析:( 1)由于弹簧振子在运动过程中满足机械能守恒,故在平衡位置0点的速度最大,由题意知:外力做的功转化为系统的弹性势能, 该势能又全部转化成振子的动能,即W = m v2解得:m/s = 2m/s.(2)振子在A 点的位移大小为x = 1 0 cm ,方向由。指向4(3)由于振动的振幅为10 cm,故在B点的位移大小是10 cm,即弹簧压缩10 c m ,此时回复力的大小b=Ax=200X0.1 N = 20N , 即振子所受到的合外力大小为20 N , 由牛顿第二定律得:aF 20=m =7OV.J7 m/s2=40 m/s2, 方向由 5 指向。 ,答案:( 1

142、)0点2m/s(2)10 c m ,方向由。指向A(3)40 m/s2, 方向由8 指向O课时作业( 八) 单摆1 . 解析:单摆是实际摆的理想化模型,实际摆只有在不计绳的伸缩、质量和阻力以及小球可以看作质点时才能看作单摆,A 错, B 正确. 单摆的运动只有在摆角很小时才能看作简谐运动,C 错. 两单摆结构相同时,振动步调不一定相同,D 错 .答案:B2 . 解析:单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的位移变大,回复力变大,加速度变大,速度减小,C 对 .; 解析:平衡位置是小球回复力为零的位置,故 B 错;单摆在平衡位置时,由于需要向心力,故合外力不为零,故A 对 ,C、D 错.

143、答案:A4 . 解析:由单摆周期公式T=2TTJ | 知周期只与/ 、 g 有关,与 机 和 。无关,周期不变,频率不变. 又因为没改变质量前,设单摆最低点与最高点高度差为h,最低点速度为v,mgh=5w2,质量改变后:4mghC.1=1-4加 1 ,可知/ ,振幅改变,故选答案:C5 . 解析:在地球表面单摆的周期g = 2 7 r j|在星球表面单摆的周期乃=2飞 十GM JH2 ,商一GR厂 g联立可得患悠解耳A2 M2 J 1 12 1答案:A6 . 解析:当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5 s 末,从图像可以看出此时乙的位移为正, 即乙在平衡位置右侧; 另外,位移图像斜率表示速

144、度, 此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动,D 正确.答案:D 解析:根据能量守恒定律判断出它们上升的最大高度相同. 所以两球不会相撞, 振幅相同. 根据单摆的周期T = 27n4,可知周期与摆球的质量、振幅无关. 根据动能定理,由最高点到最低点,mgl(l cos0, v=q2g/( l cos。 ) ,所以甲、乙最大速度相等. 故A 正确,B、C、D 错误. 故选A.答案:A8 . 解析:由题知单摆的周期是2 s, 一个周期分成四个1周期,从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时,则在, = 1 .6 s至t=1.8 s 的过程中,单摆是由左侧最大位移处附近向右向平衡位置处运动,所以速度向右在

145、增大,加速度向右在减小. 故A、 B、D 错误,C 正确.答案:C9 . 解析: A 做自由落体运动,到 C 所需时间R为圆弧轨道的半径. 因为圆弧轨道的半径R 很大, 3 球离最低点。又很近, 所以8 球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动( 等同于摆长为R 的单摆) , 则运动到最低点C 所用的时间是单摆振动周期的即加= ( = 3 入监以,所以A 球先到达 C 点 .答案:A10 . 解析:由振动图像可知小白时刻振动质点在同一位置,速度大小相等,方向不同,但向心力等大,A 对B 错;办时刻质点正在向平衡位置运动,速度正在增大,C 错;/4时刻正在向最大位移运动,速度减小,拉力

146、减小,D 正确.答案:AD11 . 解析: 从图像可知,两个单摆的振幅和周期不同,根据周期公式T=2; 可知,两单摆摆长不同,故A 错误;根据回复力公式尸=依,由于两单摆不同,值不同,无法比较回复力的最大值, 故B 错误; 根据简谐运动的特点可知在平衡位置速度最大,最大振幅处速度为零,结合图像可知,单摆甲速度为零时,单摆乙速度最大,故C 正确;根据周期和频率的关系T =/,由图像知丁甲: 丁 乙 = 2 :1 ,所以/ 甲: / 乙= 1 :2 ,故D 正确.答案:CD12 . 解析:由振动图像读出周期7=2 s , 振幅A =10 cm,由0 = 竽得到圆频率刃= 兀rad/s,则单摆的位移

147、随时间, 变化的关系式为x=Asin(cot) = 10sin( 7iZ)cm, 故 A 正确;由公式T=2p 代入得到L= 1 m ,故B 正确;从 , =2.5 s 到/=3.0 s 的过程中, 摆球从最高点运动到最低点, 重力势能减小, 动能增大,故C 错误;从 , = 2 .5 s到, = 3 .0 s的过程中,摆球的位移减小,回复力减小,故D 正确.答案:ABD13 . 解析:( 1)当单摆做简谐运动时,由单摆周期公式T=2滑 得4兀 2/,只要求出T 值代入即可. 因为丁 = 善 甯J V /s心2.027 s , 所以 g=4 后 / 4X3.142X1.02落七 2.0272m

148、/s2:= :=:9.79 m/s2.且二下(2)秒摆的周期是2 s , 设其摆长为/ ( ) , 由于在同一地点重力加速度是不变的,根据单摆的振动规律有尹#,故 有 /o = J2Z=0.993 m ,其摆长要缩短 A/=/-Zo=l.O2 m-0.993 m=0.027 m.答案:(1)9.79 m/s2 (2)其摆长要缩短 缩短0.027 m课时作业( 九) 受迫振动共振1 .解析:洗衣机脱水时,电动机转速很快,频率很大,可以说远大于洗衣机的固有频率,不能发生共振现象. 当脱水终止时,随着电动机转速的减小,频率也在减小,肯定有一段时间,频率接近或等于洗衣机的固有频率,从而发生共振现象,洗

149、衣机振动剧烈.答案:c2 . 解析:飞机的机翼( 翅膀) 很快抖动起来,是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率,机翼发生共振,在飞机机翼前装配重杆,是为了改变机翼的固有频率,使驱动力的频率远离机翼的固有频率,选项D正确.答案:D3 .解析:若使振子振幅最大,则曲线转动频率为尸2 H z ,即转速为2 r/ s. 由于如厂产匆2 ,故詈= * 所以电动机转速为4 r/ s ,即2 4 0 r/ m i n .答案:D4 .解析:驱动力的周期与固有周期相等,形成共振,共振时振幅最大,操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到5 0 0 H z ,就能使酒杯碎掉. 则D正确,A、B、C错误.答案:D5

150、 .解析:当冲击力频率等于列车固有频率时,列车振动的振幅最大,因0 = ; = 4 0 m / s ,故A正确;列车过桥做减速运动,是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率,防止桥梁发生共振现象,而不是列车发生共振现象,故B、C错;增加钢轨长度有利于列车高速运行,D正确.答案:A D6 .解析:简谐振子的固有周期与驱动力周期的关系是T驱= 1 T固 ,所以受迫振动的状态一定不是题图乙中的力点和c 点,可能是a点,故选A、D .答案:A D7 .解析:若保持把手不动,碳码以一定的初速度做简谐运动,这时为自由振动,题中图乙为磋码的自由振动图像,由图读出的周期为7b=4 s, 小为硬码振动的固有周期,当

151、把手以某一速度匀速转动时,祛码做受迫振动,此时跌码振动的周期T等于驱动力的周期,题中图丙为跌码做受迫振动的图像,由图读出的周 期 为T=8 s, T为碳码做受迫振动的周期,也为驱动力的周期. 驱动力的周期越靠近秩码的固有周期,磋码的振动越强烈,振幅越大;驱动力的周期越远离碳码的固有周期,祛码的振动越弱,振幅越小. 故选项B、D错误,A、C正确.答案:AC8 . 解析:图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等,从图线上可以看出,两摆的固有频率力=0.2 H z,方=0.5 Hz根据周期公式可得当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时,g越大, / 越大,所以g2gl,由

152、于月球上的重力加速度比地球上的小,所以图线I表示月球上单摆的共振曲线,选 项A正确. 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则g相同,两次摆长之比 /泌 = =25 :4 ,所以选项B正确.图线II若是在地球上完成的, 将8=9.8!11/$2和我=0.51代入频率的计算公式可解得/2 = lm ,所以选项C正 确 .D错误.答案:ABC章末综合检测( 二)1 . 解析:位移增大时,加速度。 =而增大,但物体做减速kx运动,速度减小,故A错误;加速度Q=一而,负号表示加速度方向与位移方向总相反,靠近平衡位置时加速,位移方向与速度方向相反,故B错误,C正确;物体向平衡位置运动时回复力的方向与运动

153、方向相同,做加速运动,背离平衡位置时,回复力的方向与运动方向相反,物体做减速运动,故D错误.答案:C2 . 解析:根据图像可知,质点的振幅为1 c m ,质点的周期为4 s , 根据T=: 可知质点的振动频率为尸 * = 0.25 H z ,故A、B 错误;2 s 末质点位于平衡位置处,则此时的速度最大,加速度为零,故C 错误,D 正确.答案:D3 . 解析:从经过某点开始计时,则再经过该点两次所用的时间为一个周期,B 对,A、 C 错. 振子从A 到8 或从8 到A 的时间间隔为半个周期,D 错 .答案:B4 . 解析: A、3 之间的距离为8 c m ,则振幅是4 c m ,故A错;T=2

154、 s, /=0.5 Hz, B 错;振子完成一次全振动通过的路程是4 A ,即 16 cm,3 s 内运动了 1.5个周期,故总路程为24 cm, C正确,D 错误.答案:C5 . 解析:由题图可知,在0.3 0.4s时间内,质点正在由平衡位置向正向最大位移处运动, 所以速度方向沿正方向,不断减小,动能减小,势能在增大,由于位移增大,所以回复力增大,加速度也增大,故选项B 正确.答案:B6 . 解析:振动图像表示位移随时间的变化规律,并不是运动轨迹,B 对、A、C 错;由于图像不是质点的运动轨迹,因此切线的方向并不表示速度的方向,D 错 .答案:B7 . 解析:物体做简谐运动时,其加速度时刻改

155、变,所以物体做的不是匀变速直线运动,故 A 错误;据单摆的周期公式可知, 单摆的周期与摆球的质量和速度无关;当摆球在平衡位置的速度减为原来的二分之一时, 据机械能守恒可知, 摆球的高度变小,即振幅变小,故 B 正确;做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速率一定相同,方向不一定相同,故C 错误,单摆在周期性的外力作用下做受迫振动, 则外力的频率与固有频率相差越小,单摆的振幅越大,故D 错误.答案:B; 解析:试管在竖直方向上做简谐运动,平衡位置是在重力与浮力相等的位置, 开始时向上提起的距离, 就是其偏离平衡位置的位移,为正向最大位移,因此应选D.答案:D9 . 解析:简谐运动的, 图像反

156、映了振子位移随时间变化的规律. 由题图可知, =1.25 s 时振子沿轴负方向运动,速度为负,但振子速度在增大,故其加速度向下,为负,选 项 A 错误;1=1.7 s 时振子沿轴负方向运动,速度为负,但振子速度在减小,故其加速度向上,为正,选项B 错误;, =1.0 s 时振子位移最大, 振子的速度为零, 加速度为负的最大值, 选项C 正确;, =3.5 s 时振子的位移为零,速度最大,加速度为零,选项D 错误 .答案:C10 . 解析:设 。为质点做简谐运动的平衡位置,质点在B、C 之间做简谐运动,则它由。经过。到 8 , 又由8 经过。到 C一个周期内,由于质点受到的回复力和位移的方向总是

157、相反的,且质点由5 到 。和由C 到 。的过程中,速度的方向与回复力的方向相同,A 项正确,质点的位移方向与加速度方向总相反. B项错误. 质点在振动过程中,当回复力增大时,其势能增加,根据机械能守恒定律, 其动能必然减小, C 项错误. 当势能减小时,如从。到 。或从3 到 。阶段,回复力减小,势能减小,质点的加速度也减小,D 项正确.答案:AD11 . 解析: 振动图像表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移, 由图像可知, 质点运动的周期T=4 s ,其频率/=*=0.25Hz,故A 正确;10 s 内质点运动了白T , 其运动路程为s=X 4 A = ,X4X2 cm=20 c m ,故B

158、 正确;第4 s 末质点在平衡位置,其速度最大,故C 正确;/=1 s 和 /=3 s 两时刻,由图像可知,位移大小相等、方向相反,故D 错误.答案:ABC12 . 解析: A 摆振动后迫使水平绳振动,水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动,由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期,因此5 、C、D、E 四摆的周期跟A 摆相同,驱动力的频率等于A 摆的固有频率。= 有 = 乐 器 , 其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系:力= 五 /1 产。,71 九 九= 斤1 =力 .可见只有石摆的固有频率与驱动力的频率相等, 它发生共振现象,其振幅最大,B、C、。三个摆均不发生共振,振幅各异,其中

159、8 摆的固有频率与驱动力的频率相差最大, 所以它的振幅最小.答案:ACD7E13 . 解析:根据简谐振动的振动方程=2sin507rr+gcm,知、. . 2兀 2兀圆频率为 co = 50T I rad/s,则周期为 Tco = 百3U 兀s=0.04 s, E=0时, =2 cm=A.因为, =0.02 s = ( 则在0 至0.02 s 内,质点从一侧最大位移处运动到另一侧最大位移处, 速度与加速度方向先相同,后相反,故 A 错误;在 =0.02 s 时,代入x=2sin 50兀/ +, cm得了= 2 cm =A ,即位移为负向最大,根据= 一今 知在0.02 s , 质点具有正向最大

160、加速度,故B 正确;因, =0.025 s=0.6257,则质点正从负向最大位移处向平衡位置靠近,质点的速度方向与加速度方向均沿轴正方向, 故C 正确; 在 , =0.04s= 1 7 时,质点回到正向最大位移处,回复力最大,速度为零,故D 错误.答案:BC14 . 解析: ( 1)该同学以上实验步骤中有错误的是B、 C、 D;B 中,摆长应是从悬点到大理石块的质心的距离;C 中,石块的摆角太大,将不能看作简谐运动,单摆周期公式失效,不能测定g; D 中,测量时间应从石块摆到最低点开始计时,因为最低点的位置石块速度最大, 相同的视觉距离误差,引起的时间误差较小,则周期测量比较准确.(2)根据单

161、摆的周期公式r= 2 不 / , 得 :g = 竿 . 该 同学用的长/ 作为摆长,摆长偏小,根据上述表达式得知,g 的测量值偏小.(3)设摆线的结点到大理石块质心的距离为r , 则根据单摆的周期公式T=2 得:/, = 2 兀 , 联 立m 47l2(/2 Zi)解仔: g = _ p jo 答案:( l) BCD ( 2) 偏 小 ( 3) g=47T2(/2 /l)号一下1 5 .解析:( 1) 游标卡尺的主尺读数为20mm,游标读数为0.1X0mm = 0.0 mm,则最终读数为20.0 mm=2.00 cm摆长的大小Z=L+=98.50 cm+ 1.00 cm=99.50 cm=0.

162、995 m.n 4自4包十苧( 2) 根 据 T 得, g = jo = m 由公式可知, 重力加速度的测量值的大小与摆球的质量无关,故 A 错误;他的摆没在竖直面内摆动,而成了圆锥摆,设圆锥摆的摆线与竖直方向之间的夹角为仇则:mgtan 0 m- L+苧 sin 3/L + yCOS 0可得:T=2K - 一可知圆锥摆的周期小于单摆的周期;由于T 的测量值减小,所以重力加速度g 的测量值增大, 故B 正确; 数摆动次数时, 在记时的同时,就开始数1 , 误将29次全振动记成了 30次,周期的测量值:T = ; ,全振动次数增大,则周期T 的测量值减小,所以重力加速度g 的测量值增大, 故 C

163、 正确; 直接将摆线长作为摆长来计算,则摆长/ 减小,所以重力加速度g 的测量值减小,故D 错误. 故选:B、C.(3)根据T=2L/B , 4T T2L-#: T2=o o则 图 线 的 斜 率 为 * 肾Hf市占 4712a2 即) 4兀 2则有:g 竺一y 二丁k答案:(1)2.00 0.995 (2)B、C4K2JL 竺一上 47?g x2Xi k16 . 解析:( 1)由于简谐运动的加速度。 =*,故加速度最大的位置在最大位移处的A 或 8 两点,加速度大小 = %240=yX0.05 m/s2=24 m/s2.(2)在平衡位置。滑块的速度最大.根据机械能守恒,有故乩 。 m= Nl

164、 2Epm /2X0.3m= m/s=l.lm/s.答案:( 1)A点或3 点24 m/s2(2)0 点 LI m/s17 . 解析:( 1)由图可知振子的振幅为A = 2 c m ,周期为T=2X10-2s;(2)因振动是变速运动, 因此只能利用其周期性求解, 即一个17周期内通过的路程为4 个振幅,本题中Ar=8.5X10_2s=yT .17因 此 通 过 的 路 程 为 4A = 17A = 34 cm(3)由图像可知/=2.0Xl()-2s时振子在负最大位移处,位移为一2 cm答案:(1)2 cm 2 X 10 2 s (2)34 cm (3)2 cm18 . 解析: ( 1)根据振幅

165、的定义,可知振幅A=5cm;根据周期的定义可知,周期7=2X1 s=2s.2兀(2)因为60=亍,所以= 兀又据题意知 = 0 时, =5 cm.因为简谐运动的表达式是=7TA sin 3 /+ g ),把上面已知数据代入得9=刍所以该振动的表达I、 ( T I式 =5sin 兀 / 十习cm.(3)如果从小球经过平衡位置向左运动开始计时, 则 , = 0 时,% = 0 ,此后位移负值变大,所以小球的位移表达式= 5sin( 兀 力cm.答案:( 1 ) 5 cm 2 s( 兀 ( 2 ) % =5 si n 疝十5 cm( 3 ) % = - 5 si n( 兀 。cm1 9 .解析:(

166、1 ) 由题图( 乙) 得小滑块做简谐振动的周期T = j s由 T = 2T IT得 R=4J =。.1 m .( 2 ) 在最高点A 有 Fm i n=m g cos 3在最低点8有 Enax -” g = 机下从 A 到 3,滑块机械能守恒mg R ( cos 0) = m v2解得根=0 . 0 5 k g .( 3 ) 滑块机械能守恒E= Im u2= y 7 ?( j Fm ax mg )=5 X 1 0 4 J.乙 乙答案:( 1 ) 0 . 1 m ( 2 ) 0 . 0 5 k g ( 3 ) 5 X 1 0 -4 J课时作业( 十) 波的形成1 .解析:根据机械波的产生条件

167、和传播特点知, A 正确, B 、C 错误;机械波向右传播时,应是右方的质点比左方的质点振动滞后些,D 错误.答案:A2 .解析:物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波; 把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波,对于纵波质点的运动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,故 A D 错误;B 中地震的横波的传播速度一定比纵波慢;故 B 错误;C 中横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部,故 C 正确;故选C.答案:c3 .解析:当波源振动时,通过介质将波源的振动形式传递出去的同时,将能量也传递出去了. 当波源停止振动后,传出去的能量不会消失,当没有其他阻力时,这种波

168、的形式和能量继续存在并将继续传递下去,所 以A、B、C都错误. 故正确答案为D.答案:D4 . 解析:机械波传播的是振动的形式和能量,而介质中各质点仅在平衡位置附近振动,质点不会随波迁移,而且横波中各质点的振动方向与其传播方向垂直,波在水平方向由西向东传播,质点振动方向与其垂直,不一定沿水平方向,也不一定沿竖直 方 向 . 故A、B、C错误,D正确.答案:D5 . 解析:由于绳波是横波且向右传播,介质中左边的质点带动右边的质点振动,故2、3、4质点向下振动,6、7质点向上振动. 如题图时刻,3、7两质点在平衡位置,速度最大,1、5两质点在最大位移处,加速度最大,故A、B对;各质点的振动周期(

169、或频率) 由振源决定,并且是相等的,故C错,D对. 故选C.答案:C6 . 解析:机械波可分为横波和纵波两类,故A正确;机械波的传播需要介质,机械横波只能在固体中传播,故B错误;在纵波中, 振动交替、间隔出现密部和疏部, 故C正确; 在横波中,质点在波谷时速度为零,动能最小,故D正确.答案:ACD7 . 解析:机械振动是形成机械波的条件之一,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,A错,B对. 波在传播时,介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动,它们不随波的传播而发生迁移,C对. 振源停止振动后,已形成的波仍继续向前传播,直到波的能量耗尽为止,D对.答案:BCD8 . 解析:由波

170、传播的规律知质点的振动是先振动的质点带动后振动的质点,由题图a质点运动情况,可知Q质点左侧质点先于。质点振动,波是沿轴正方向传播的,选项A正确;质点c和质点。之间有一波谷,质点c振动方向与质点a振动方向相反,质点c向下运动,故选项B错误;人质点正向着平衡位置运动,故 。比c先到达平衡位置,选项C正确;c比A先到达偏离平衡位置的最远处,选项D是错误的.答案:AC9 . 解析:各质点在各时刻的情况如图所示.(1)由乙图可知, / = , 时, 质点8 未达到波峰, 正在向上振动,质点12、16未振动.(2)由丙图可知, , = 芋 时,质点8 正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动.(3)

171、由丁图可知,时,质点8、12正向下振动,质点16向上振动.答案:课时作业( 十一)波的描述1 . 答案:C2 . 解析:M 点的振动方向向上,A 到3 半个波长的范围内的各质点振动方向相同,A点振动落后于M 点,B点振动超前于M 点,而波向左传播. 故A、C、D 错误,B 正确.答案:B3 . 解析:质点不随波移动,A 错误;此时M 点和尸点的振动方向相反, B 错误; 。点沿y 轴正方向运动,而M 点沿y 轴负方向运动,故M 点先到达最低位置,C 错误;B 、。两点的振动步调相反,D 正确.答案:D4 . 解析:绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,属于横波,纵波的传播方向和质点的振动方向

172、在同一条直线上,故A错误;波的传播过程中介质中质点不随波的传播而迁移,故B错误;。 (内P由平衡位置振动到波峰,苧内P由波峰回到T平衡位置,可 知 / = ( 时P在平衡位置上37方、向上振动, =管时O OP在平衡位置上方向下振动,故C正确,D错误.答案:C5 . 解析:由于1= 0时,质点尸正向上运动,依据下坡上,故波沿着轴负方向传播,选项A错误,波的传播过程中,介质中的质点不随波迁移,故选项B错误;由图乙可知5 s时,质点P正处于轴上方最高点,因此加速度最大,方向向下,选项C错误;在5 s时间内,质点P的路程为5个振幅,即25 c m ,故选项D正确.答案:D6 . 解析:由题意可知,此

173、波的波长2 = = m=2 m. xp=3.5 m = 4 + % ,当波源S位移为负且向一y方向运动时,尸质点位移为负,速度沿+ y方向;|%Q| = 3 m =2+5,故 。质点位移为正,速度沿+ y方 向 . 故 选 项D正确.答案:D7 . 解析:由题图知/l = 8 m ,从两时刻的波形图可以看出,在A?=0.6 s时间内, 波传播的距离Ax】 = x = 6 m, A?= =0.6 s,周 期T=0.8s, A错误;波速0 = = lOm/s, r= 0时刻P点在平衡位置向y轴负方向运动,经过0.9 s ,即尸点正向y轴负方向运动,B错误;经过0 .4 s ,即半个周期,尸点经过的

174、路程为2A0.4 m, C错误;经过0.5 s ,波向轴负方向平移 无 2 = =5 m ,可知。点处于波峰,D正确.答案:D8 . 解析:可以画出PQ之间的最简单的波形,如图所示:Q由于P、 。之间可以含有多个完整的波形, 贝I: % P Q = + / ( 八=0,1,2)整理可以得到:丸 = ( = 0 , 2)当n0时,丸=0.3 m当拉= 1时,2=0.1 m ,故选项B正确,A、C、D错误.答案:B9 . 答案:BC10 . 解析:质点做简谐运动,其回复力指向平衡位置,故其加速度一定沿y轴负方向,A正确;速度方向与波的传播方向有关,若波向右传播,则质点向y轴正方向运动;若波向左传播

175、,则质点。向y轴负方向运动,B错;经过半个周期后,质点。到达九轴下方的对称点,C正确;质点。半个周期通过的路程为2倍振幅,D正确.答案:ACD11 . 解析:波沿轴正方向传播,在 ,= f时刻,平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴负方向振动, 质点尸正位于波峰,质 点 。正位于平衡位置向y轴正方向振动. 在/= 0时刻, 平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴正方向振动,质点尸正位于波谷,质 点 。正在平衡位置向y轴负方向振动,则 质 点 。 的振动图像与图(b)不相同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示,故 选 项A错误,D正 确 . 在t= 0时刻,质点P正位于

176、波谷,质点尸的速度为0 ,加速度最大;质点。正在平衡位置,速率最大,加速度最小,故在,= 0时刻,质点P的速率比质点。的小,质点P的加速度的大小比质点Q的大,故选项B错误,C正确.答案:CD12 . 解析:由图知,波长为4=4 m ,故选项A正确;由于无法确定图中质点的振动方向,也就无法判断波的传播方向,故3选项B错误;若波沿十 % 方向传播,则得l s j + 声 波速。3=水 , 联立得。 = ( 4八+ 3) m/s( =0,l,2,), 当 n 3 时, 。 =15 m/s;同理得若波沿一% 方向传播, o=(4 + l)m /s(= 0,l,2,),当”= 2 时,0=9 m /s,

177、故选项C、D 正确.答案:ACD1 3 .解析:由图知波长2=2X4 m = 8 m由 0.257=0.2 s 得周期 T=0.8 sA 8 , ,v亍= 0 8 m/s = 10 m/s/= = 1.25 HzJ 1答案:8 m 10 m/s 1.25 Hz1 4 .解析:由于在t = 0时刻质点P向平衡位置方向运动,因此根据振动方向与波的传播方向的“ 上坡下, 下坡上”关系可知,波向了轴负方向传播,从图中可知,此波的波长为/l=4m,3从实线到虚线经过的时间为0.3 s , 因此周期满足的关系为n + y=0.3 s , 解得 s( = 0 ,l,2 ,),又因为 70.3 s , 因此只

178、有九= 0 满足,此时7=0.4 s , 根据波长、波速、周期的关系可知,波的传播速度为。 = 宁 = 10 m/s.答案: 轴负 方 向 10 m/s课时作业( 十二) 波的干涉多普勒效应1 . 解析:干涉和衍射是波特有的现象,一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象,故 A 正确;明显的衍射现象必须是波的波长比障碍物尺寸大得多或相差不大,故B 错误; 要产生干涉现象的必要条件之一, 就是两列波的频率相等, 故C 错误; 产生干涉的条件是两列波的频率相同,与振幅无关,故D 错误.答案:A2 .解析:音叉周围有些区域声音较弱,有些区域声音较强,这是声音的干涉现象,故 A 错误;

179、敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音, 这是声音的共振现象, 故 B 错误; 火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低,音调会变低表示远离,音调会变高表示靠近,该现象与音障的形成类似,故 c 正确;在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话,这是声音的衍射现象,故 D 错误.答案:C3 .解析:A 、C 两点都为波峰与波谷叠加,振动减弱,故 A错误;3 、。 两点是波谷和波谷、波峰和波峰叠加点,为振动加强点,B 、。的连线上所有点为振动加强点,故 B 错误,C 正确;该时刻,。点处于波峰,偏离平衡位置的位移大小为4 cm, B 点 、处于波谷,偏离平衡位置的位移大小为4 c m , 则 3

180、、 。两点此时刻竖直高度差为8 c m ,故 D 错误.答案:C4 .解析:A 错:两种无线电波强度不一定相同.B 错:两列波长为九的无线电波干涉时,在两波源线的中垂面上,各点都是振动加强点,在这条线上收到的信号始终最强;同理,两列波长为方的无线电波干涉时, 在两波源连线的中垂面上,各点也都是振动加强点. 在机场其他区域,不能满足在一条线上两种频率的波各自干涉后所有的点同时都是加强点的条件,故当接收到九和2 2 的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道,导航利用了九与九、彩与彩两种无线电波之间的干涉,而不是利用了九与彩两种无线电波之间的干涉.C 对:两种无线电波分别干涉后,在空间的强弱分布稳定.

181、D 错:由于两种无线电波波长不同,各自在空间的强弱分布不完全重合.答案:C5 .解析:根据多普勒效应可知,当波源和观察者间距变小时,观察者接收到的频率一定比波源频率高,波源和观察者间距变化越快,观察者接收到的频率越高,所以当火车减速进站时,鸣笛声的音调变低. 故A 正确,B 错误;根据多普勒效应可知,当波源和观察者间距变大时, 观察者接收到的频率一定比波源频率低. 所以当火车加速离站时,鸣笛声的音调变低,故 C 正确,D 错误.答案:A C6 .解析:该题考查波的叠加原理. 半个波形( 或前半个波形)相遇时,B 项正确,当两列波完全相遇时( 即重叠在一起) ,由波的叠加原理可知, 所有质点振动

182、的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有质点的振动的位移加倍,C项正确.答案:BC7 . 解析:多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的距离发生变化,使观察者接收到的频率发生了变化;利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对地球运动的速度,利用了多普勒效应,故A正确;交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波, 波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,可知道汽车的速度,以便于进行交通管理,利用了多普勒效应,故B正确;铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况, 是利用声音在固体中传播最快的特点,与多普勒效应无关,故C错误;有经验的战士从炮

183、弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去,频率变高表示靠近,频率降低表示远离,利用了多普勒效应,故D正确.答案:ABD8 . 解析:a、b、c各点到波源Si、S2的距离相等,三点都是振动加强点, 选项A正确, 选项B错误; 由题意可知8点是a、c两点的中点,某 时 刻 服c分别是波峰和波谷的位置,则经过彳两列波的波峰传到b ,质点b在波峰, 选项D错误, 选项C正确.答案:AC章末综合检测( 三)1 . 解析:敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响起来,这种现象是共振现象,故A错误;挂在同一个水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动,这种现象是受迫振动,故B错误;打雷时,经常听

184、到雷声轰鸣不绝,这是由雷声经过多次反射造成的,故C错误;水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝会不受影响地继续向前传播,属于衍射现象,故D正确.答案:D2 .解析:由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,C、D错. 又因波在水中速度较大,由公式。 =1可得,波在水中的波长变大,故A错,B正确.答案:B3 . 解析:为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据衍射条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不能影响衍射,故A、B错误;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振动频率,则质点振动的V频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据;1 =

185、7波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故C错误,D正确.答案:D4 . 解析:由题可知简谐横波向右传播,由波形平移法得知,图示时刻a质点向上运动, 从图示时刻起第一次回到平衡位置的T T时间大于不人质点向上运动,经过w 第一次回到平衡位置;。质点向下运动,从图示时刻起第一次回到平衡位置的时间小于今所 以 服b, C三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是c, b, a故选B.答案:B5 . 解析:由图知,该波的波长2 = 4 m ,故A正确;由波形图,尸点距第二个波谷距离为9 m ,所以。 = / % / / =9 m/0.6 s =

186、15 m /s,所以该波的波速为o=15 m /s,故B错误;振源的起振方向与Z=0时=1 m处质点的振动方向相同, 由波形平移法知,振源的起源方向沿y轴正方向,故C错误;由于P、。间的距离x=6 m=1.5A,振击情况总是相反,则当质点Q位于波峰时,质点P在波谷,故D错误.答案:A6 . 解析:根据波形分布特点可知,该时刻对点a来说,它是波源S的波峰与波源电的波峰相遇,对点人来说,是两列波的波谷和波谷相遇,其振动应该是加强的,其振幅是两列波源的振幅之和,所 以 。 、。两点的振幅大于波源的振幅,但位移也是呈周期性变化,不会总是波峰和波峰相遇,故A错误,C正确;点c、d是波峰与波谷相遇,振动减

187、弱,振幅为零,故总是在平衡位置,故B错误;两列波产生的干涉现象是稳定的干涉现象,振动加强始终是振动加强,振动减弱始终是振动减弱,不会交替变化,故D错误.答案:c7 . 解析:由图可知振幅A=0.5 m .波从M传到N的过程,v - 115 ;波速 0= 7=一 0 6一 m/s=10m/s.由图可知力=4 m ,所以 T=0.4s, / = 亍= 2.5 Hz.D正 确 . 故 选D.答案:D8 . 解析:对于题图中波的干涉图样要清楚:一条加强线、一条减弱线、一条加强线其是加强线、减弱线彼此相间的稳定图样,在图中A、B、C、。四点,由峰峰叠加,可知8。决定的直线为加强线,过A点、。点的平行3Q

188、直线的两条直线也应是加强线. 。 、c两点在8D直线上,故a、c是振动加强点,分别 过 从d且平行于8 D直线的两条直线均在两加强线之间,过A 5中点,中点( 减弱点) ,应为减弱线,故dd两点的振动是减弱的,B选项正确.答案:B9 . 解析:由题可知;=0.5 s, T=2s. %3=7.5S= 3 (T ,再由特殊点振动法可以确定D选项正确.答案:D10 . 解析:由题图(a)读出波长2=2.0 m ,由题图(b)读出周期7=4 s ,则0=4=0.5 m /s,选项A正确;题图(a)是/= 2 s时的波形图,题图(b)是X=1.5 m处质点的振动图像,所以该质点在 ,= 2 s时向下振动

189、,所以波向左传播,选项B正确;在0 2s内质点尸由波峰向波谷振动,通过的路程s=2A = 8 c m ,选项C正确,选项D错 误 . 故 选D.答案:D11 . 解析:两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同,故B正确;任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和相位不一定相同,故A、C错误;各质点振动的频率与波源频率相同, 波源振动频率又与振动片的振动频率相同,两列波的周期是不随时间变化的,因此,D正确.答案:BD2 2012 . 解析:波源振动的周期:T=B=400 S=0.05 S, A项正确; = 40m 处的质点在Z=0.5 s = 10 T 时仍在平衡位置,

190、B 项错40040误;接收器接收到此波的时间:t= 400 s=0.9s, C 项错误;由多普勒效应的知识, 波源远离接收器, 接收到的频率小于波的频率,D 项正确.答案:AD1 3 .解析:若波向右传播:Ar=z2-ri=0.15st=nT+T,因为加7 ,所以 = 0,e 1 2 60则 T=0.6 s , 。 = 亍1 = 7U7.o7 rn/s= 100 m/s.若波向左传播,t=nTT, tT,所以= 0 , 则 T=0.2 s,A 60 ,。 =.=0 2 m/s = 300 m/s.故 A、D 选项正确.答案:AD1 4 .解析:波从A 向 8 传播,A B间的距离% = + ,

191、n3= 0,1,2,由题,波长大于1 m ,则只能取0 , 即有A x= 0,4 2 1波长力= g m ,波速为m/s, A 正确,B 错误;3 s 末A、8 两质点的位移分别为/ = -2 c m ,冲= 0 , 位移不同,C 错误;由振动图像读出,1 s 末A 质点的位移 A 2 c m ,处于波峰,速度最小;3 质点的位移 B= 0 , 处于平衡位置,速度最大,所以1 s 末A 质点的速度小于3 质点的速度,D 正确.答案:AD1 5 .解析:( 1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低,由多普勒效应可知, 巡警车与轿车在相互远离. 又由于巡警车在后且车速恒定,所以轿车的速度大于10

192、0 km/h.(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高, 由多普勒效应可知,巡警车与轿车在相互靠近,同理可知,轿车的速度小于100 km/h.答案:轿车的速度大于10。 km/h(2)轿车的速度小于100 km/h16 .解析:( 1)该波的周期为T = y= 1 s=0.2 s,T由图知,质点尸、。开始振动的时刻之差为。= a= Q 5 s;(2)该波的波长为X = vT = 10X0.2 m =2 m ,根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强, 当波峰与波谷相遇时振动减弱,可知,两列波在=1 m和X = 5 m之间引起的合振动振幅极大的质点的坐标为:1 m、2 m、3m、4m、5

193、m.合振动振幅极小的质点的坐标为1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m.答案:(1)0.05 s (2)两列波在=1 m和=5 m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:1 m、2 m、3 m、4 m、5 m .合振动振幅极小的质点的坐标为1.5 m、2.5 m 3.5 m、4.5 m.17 .解析:( 1)由图甲读出波长4= 2 m ,由波速公式0 =彳 得 :(2)因为/=1 s= ( T ,则简谐横波向右平移上 , 画出/ = l s时刻的波形图如图所示.(3)从/= 0时刻开始计时, =0.5 m处质点的位移为正向最大,所以该处质点的振动图像是余弦曲线. 画出平衡位置为X=0

194、.5 m处质点的振动图像如图所示.答案:(1)4 s4 8T Tm .1 8 .解析:( 1 )由题意知:周期S= 3S.设波长为九则 5 z + = 2 4 m , A =4 8( 2 )由于2 = 打 m,大于竖立电线杆的直径, 所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象.48( 3 )、( 4)由于2 = 五 m 3 m ,所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩,还是通过宽为3 m的涵洞,都能发生明显的衍射现象.答案: ( 1 ) 普 m . m /s 会 ( 3 ) 能( 4) 能由。4得, 。 = 忐诏 =9向s.I 11 A J 11课时作业( 十三) 光的折射1 .解析:折射角

195、可能小于入射角,也可能大于入射角,例如光从水中射入空气时,折射角就大于入射角,故选项A错误;某种介质的折射率对特定的光是一定的, 不随折射角的正弦值的变化而变化, 故选项B错误; 入射角的正弦与折射角的正弦成正比,而不是入射角与折射角成正比,故选项C错误;由 “= 2知选项D正确.答案:D2 .解析:一束光线从空气射向玻璃,入 射 角 为 %由题意可知光线一定会发生折射, 根据= 出 知 , 折射角小于入射角,s i n ( 7同时光线在分界面上还会发生反射.答案:A3 .解析:光先从水进入空气泡中,由折射定律可知折射角应大于入射角, 然后又从空气射入水中, 折射角应小于入射角. 综上所述,只

196、有光线1符合要求,故选项A正确.答案:A; 解析:太阳光线进入大气层发生折射,使传播方向改变,而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高.答案:B5 .解析:由 = 续 可知,光由空气射入介质时的折射角是由折射率和入射角仇共同决定,因此A , B均错;由=羡 可知,介质的折射率越大,光在该介质中的速度越小,故C错,D对.答案:D6 . 解析: 插大头针尸 1 、 。 2 、 凸、 P 4是为了找出出射光线O B,进而确定折射光线00 , A、B错误;图中是入射角,ZNOO =6 为折射角,故折射率 = 智 ,C错误,D正s i n ( 7确.答案:D7 .解析:画出光路图如答图所示. 根据折射定律及图

197、示可知,光线从玻璃三棱镜射入空气中时入射角, = 3 0 。 ,折射角r = 60 , 所以玻璃三棱镜的折射率为= 1 = 雷 喘 = 小 选项c正确.答案:c8 . 解析: 由折射定律及入射角、 折射角的含义知九= 鬻=s i n c / i3 , A错、B正确;又 由 知 ,C正确,D错误.答案:B C9 .解析:根 据 = 勰 可 知 ,玻璃对。光的折射率大,即na nb , A正确、 B错;根据= 称可知, b光在玻璃中的传播速度大,即为D正确、C错 .答案:A D1 0 .解析:红光的折射率小,所以偏折角小,故匕侧为红色光, a 侧为紫色光,选项A错误;红色光的波长比紫色光的波长长,

198、即a侧光的波长小于b侧光的波长,选项B正确;因为a光的偏折程度较大, 则折射率较大,即三棱镜对, 侧光的折射率大于对匕侧光的折射率,选项C正确;根据。 =; 可知,在三棱镜中。 侧光的传播速率小于b侧光的传播速率,选项D错误.答案:B C1 1 .解析:( 1 )。3、 尸4的连线与的交点即光线从玻璃砖中射出的位置,P 、尸2的连线与A3的交点即光线进入玻璃砖的位置,连接这两点即可作出玻璃砖中的光路,如图所示.B C O( 2 )连接。点与光线在AB上的入射点即为法线, 作出入射角和折射角如图中八厂所示.( 3 )题图乙图像的斜率左 = 猾 = , 由题图乙可知斜率为1 . 5,即该玻璃的折射

199、率为1 5答案:( 1 )如解析图所示( 2 )如解析图中, 、厂 所示( 3 ) 1 . 51 2 .解析:( 1 )如图所示, 由几何关系知: 光 在 界 面 的 入 射 角 仇= 60。 ,折射角0 2 = 3 0。 ,贝 = 黑2=小. 由 片 羯 。 弋答案:( 1附( 2 )华1 3 .解析:光路如图所示由题意可得入射角为53。由折射定律器=处 端= 3 ,则 片37。 ,由几何关系得影长5=0.3 mX tan 530+1 mXtan 37= 1.15 m答案:1.15m1 4 .解析:( 1)由= 2得,光在玻璃中的传播速度为:c 3X108 厂 Q = .= $- m/s=-

200、pX 108 m/s.( 2)作出光路图,如图所示. 由几何知识得到:入射角仇=60,根据折射定律得: = 翳 ,代入解得折射角。2=30。 .S1D(72由几何关系可知, 折射光线三角形上方两条边分别平行,则圆形光斑直径为 光斑的面积5 =; 心答 案 :(1)73 X 108 m/s (2)号课时作业( 十四) 全反射1 .解析:发生全反射时折射光线的能量为零,折射光线消失,所以选项A错误;发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角,二者缺一不可,所以选项B、D错误,选项C正确.答案:C2 .解析:由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由sin C=(2 ,得C=4

201、5。 a =60。 ,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光线,故选项D正确.答案:D; 解析:光导纤维内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射,故选项A对,选 项B、C、D错误.答案:A4 . 解析:由题意知,入射角a=30。 ,折射角4=60。 ,由折射定律可得: = 誓 = 罂 黑 = 小 ,A项错误,B项正确;发生全反射的临界角为C, sin C=噂 , sin 45。 =乎 , 乎 乎 , CC,所以光线在AC面发生全反射;光线到达3 c面上的入射角厂=30,由于P C ,所以有部分光线从3 c面射出,还有部分光线经3C面反射到AC面上,此时入

202、射角等于零度,光线垂直于AC面射出,D项正确.答案:D 解析:根据发生全反射的条件,光从光密介质射向光疏介质, 介质n对空气I来说是光密介质, 光线。不能发生全反射,光线匕可能发生全反射,临界角为C ,有sin C = : =卡,则 。 =45。 . 题 图 中 光 线b与 界 面 的 夹 角 为6 0 ,而此时的入射角为30 2 ,而 sin C = ,所以 sin C ,即 C见 紫 ,得 AXIA%2.当双缝间距d 减小,其他条件不变时,条纹间距A x 应增大. 故选B 、C .答案:BC7 .解析:根 据 公 式 可 知 ,若将双缝间的距离变小,即 d变小,其他条件不变,则条纹间距变大

203、,所以P 到双缝的路程差小于一个波长,不可能还是亮条纹的中心, 但可能为暗条纹的中心,故A、D正确,C错误;双缝干涉实验中,若将双缝间的距离变小,通过双缝与、S 2 的光仍然是相干光,到 。点的路程差仍然为零, 即屏上的。点仍然为中央亮条纹的中心, B 错误 .答案:A D8 .解析:要形成光的干涉,两列光的频率应该相同,在题图所示的干涉区域放置光屏,波峰与波谷相遇的C 点会出现暗纹 .答案:频 率 C9 .解析:( 1 ) 设光在空气中的波长为九,由于在介质中传播时频率不变,所 以 由 得 力 = 就 2 = 1 . 5 X 4 X 1 C F 7 m = 6 X 1 0 - 7I 斗 -

204、A 河 M 2 . 1 X 1 0 6m . 由 光程差 A (5=2 . 1 | i r n=2 . 1 X 1 0 m 何 N=_- = r v i n - 7 =o x 1 U35由此可知,从 S、&到 P 点的光程差是半波长的奇数倍,故P 点处为暗条纹.( 2 ) 根据临界角与折射率的关系, si n C = ) ,所以= 白 刀 =I ,所 以B光在空气中的波长为丸3 = 位 2 分 = | x 3 . 1 5 X 1 0 - 7 m =A A 2 1 X 1 0 一 65 . 2 5 X 1 0- 7 m.光程差和波长的关系:郎 =-W7=4.由此可知,当3光做光源时,P 点处为亮

205、条纹.答案:( 1 ) 暗 条 纹 ( 2 ) 亮条纹章末综合检测( 四)1 .解析:光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹, 而在光的单缝衍射图样中, 中间是宽度最大最亮的明条纹,在中央条纹两边的明条纹宽度越来越小,亮度也越来越低,故A图符合.答案:A2 .解析:不同颜色的光有不同的频率,从红光到紫光,频率依次增大,波长依次减小,故A正确,B错误;因红光的波长长,根 据 双 缝 干 涉 条 纹 的 间 距 公 式 可 知 ,用同一装置做双缝干涉实验时,红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距,D错误; 各种光在真空中传播时, 速度是一样的, 故C错误.; 解析:光的干涉现象和光的衍射

206、现象都是波的特有现象,都是光波叠加的结果,光的干涉条纹是彩色的,光的衍射条纹也是彩色的,只是条纹间距特点及亮度特点不同而已.答案:D4 .解析:由于各种单色光中,紫光的折射率最大,偏折程度最大,故C正确.答案:C; 解析:光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝,光射入时满足光的全反射条件,从而发生全反射. 最终实现传递信息的目的,故C正确,A、B错误;广泛应用的光导纤维的外套折射率比内芯折射率要小,可处于任意形状,故D错 误 . 故 选C.答案:C6 .解析:由于。光的频率小于匕光的频率,则 。光在玻璃中的折射率小于人光在玻璃中的折射率,光偏折角度较小,但射出玻璃时在空气中仍然相互平行,可判定选项B

207、正确.答案:B7 .解析:由光的频率丫=6.0X1014H Z, 知光的波长2=: =5 X ICT ? m .尸点到双缝$、S 2的距离之差A s i = 0 . 7 5 m = 7 . 5 X 1 0- 7 m= 1 . 5九P点出现暗条纹; 。点到双缝$、S 2的距离之差为A S 2= 1 . 5 / / m = 1 5 X 1 0 7 m = 3 A ,。点出现亮条纹,因此,选B .答案:B8 .解析:由题图看出b光的折射角小于a光的折射角,b光的偏折程度大, 根据折射定律得知玻璃对b光的折射率大于对光的折射率,故 A 错误;由。可知,在该玻璃中,光的传播速度大于力光的传播速度, 故B

208、 错误;由临界角公式sin C=1得知,折射率越大,临界角越小,则可知。光的全反射临界角大于匕光的全反射临界角,故 D 错误;玻璃对b 光的折射率大于对 a 光的折射率,则力光的频率大于。光的频率,故C 正确.答案:C9 . 解析:由于激光站与卫星相隔距离远,为了减少能量损失,必须使激光具有很好的平行度,同时使用激光的高能量. 故选 B、C.答案:BC10 . 解析:由题意可知,只有当入射光的振动方向与偏振片的透振方向相同时, 透射光的强度最强; 若与偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,即为零,因此显示器发出的光是横波,且是偏振光,故B、D 正确,A、C 错误.答案:BD11 . 解析:

209、在双健干涉实验中,光线要先通过单缝,再通过双缝, 形成相干光源, 且双缝方向与单键平行,因此N 应选用遮光屏1, O 应选用遮光屏2 , 选项A、C 正确.答案:AC12 . 解析:由题意可知,当夕= a 时,A 光 在 发 生 全 反射,光 。 = 夕时,3 光 在 发 生 全 反 射 ,则可知A 光的临界角小于8 光的临界角, 根据sinC=( 可知, 玻璃砖对A 光的折射率比对8 光的大,选项A 正确;由= 已可知A 光在玻璃砖中传播速度比8 光的小,选项B 错误;avOv夕时,此时A 光已经发生全反射,故在NP部分有一个光斑,同时8 光 从 下 方 折 射 出来, 射到NQ上, 则在光

210、屏上应有2 个光斑, 选项C 错误;时,A、B两束光都发生全反射,故在光屏上只有1 个光斑,选项 D 正确.答案:AD13 . 解析: 利用插针法确定光路,注意观察有时遮挡的是物体, 有时遮挡的是物体的象,目的是确定某一种入射光线和对应的折射光线,便于利用折射定律求解折射率.答案:被尸2的 像 挡 住 挡 住P和P2的 像 挡 住P|、P2和尸3的 像 也光路图如图所示1 4 .解析:图丙中的主尺读数为1mm,游标尺读数为0.05X3 mm=0.15 mm,所以图丙的读数% i = l mm + 0.15 mm= 1.15 mm.图丁中的主尺读数为8mm,游标尺读数为0.05X 19 mm=0

211、.95 mm,所以图丁的读数刀2=8 mm+0.95 mm = 8.95 mm.相邻两个亮条纹的距离必一实验中计算波长的表达式4 -Xi)2 -A x- 5L .把数据代入公式,得丸=xi) = 5 2ox 10-7 m=520 nm.* J A -/f d(X2X)答案:1.15 8.95 W L 5201 5 .解析:( 1)由 可得。 =: 弋2.1 X IO m/s.(2)激光在光导纤维中光路图如图所示由=喘,并结合几何知识得0 = 6。 。 ,大于临界角4 5。 ,因此发生全反射. 同理光线每次在侧面都将发生全反射, 直到光x 2线到达右端间.由于X - O A- sin 0 ,得O

212、 A = sE % , 故光线在光导纤维中传播的距离为, =泉2/. 因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间? = 2 . 7 X1 0 -8 s .答案:( 1 ) 2 . 1 X1 08m/s ( 2 ) 2 . 7 X1 0 - 8 $1 6 .解析:( 1 )如图所示,kB C .由折射定律 知 舞 j由几何关系可知, = 3 0 解得夕= 6 0。光从棱镜A C边射出时,光线的偏折角度为夕一a= 3 0。( 2 ) %辅 = 等 =0 . 1 5 m_ _ _ _ _X AC_ _ _ _ _&X f d 4 c o s 0a) 1 0 m光在棱镜中的传播速度。 =;光从射入三棱镜到

213、射到光屏经历的时间,/= 等 + 等解得 1 2X 1 0-8 s = L 4 X 1 0 -9 s答案:( 1 ) 3 0。( 2 ) 1 . 4 X1 0 - 9 s1 7 .解析:( 1 )光从板的右端射到水中的光路图如图所示:D根据折射定律得: = 肃根据几何关系有:sin1 4BD 43-3 3s in r =BC= f l 4. ?=5尹 42, 4解得折射率为:(2)设A的视深为 公 ,由于从A上方看, 光的入射角及折射角均很小,则有sin O Fan 0h :A, h sin i故 fi= r f- =h sin rh解得:h = = 3 m-4答案:( 1)3 (2)3 m1 8 .解析:( 1)当光线从。点在纸面内垂直OA边射入玻璃砖时,设光线在圆弧面上的入射点为F由几何关系则有:asN D O F =第= 害Ur Z解得 NQOb=45。根据几何关系,则有/ 。 尸 。 =45。临界角:。 =45。因此折射率:八= 总 产 啦(2)若光线从石点入射, 根据几何关系, 由于光线垂直于04,OE=R, Z A O B = 6 0 ,由几何关系可知,光线刚好从3点出射由几何关系,入射角6 = 3 0。 ,由折射率公式则有: = 篝解得:1 = 4 5。因此光线在圆弧面上折射,光线的偏向角为:0 9 = 1 5。答案:(1m ( 2 ) 1 5

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