物理 创新模拟演练-8.doc

1．(2011年上海单科)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1＞v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则(　　)
A．f1＞f2，A1＝A2 B．f1＜f2，A1＝A2
C．f1＝f1，A1＞A2 D．f1＝f2，A1＜A2
解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确，D错误．
答案：C
2．(2011年高考全国卷)一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x＝0处质元的位移为－A且向y轴负方向运动时，坐标为x＝0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x＝0.4 m处质元的位移和运动方向分别为(　　)
A．－A、沿y轴正方向　　 B．－A、沿y轴负方向
C．－A、沿y轴正方向 D．－A、沿y轴负方向
解析：λ＝1.2 m，坐标为x＝0.4 m处在质元距坐标原点为λ，若波沿x轴正方向传播，其波形如图所示．

此时x＝0.2 m处质元在平衡位置且向y轴负方向运动，x＝0.4 m处质元也向y轴负方向运动；当x＝0.2 m处质元在平衡位置且向y轴正方向运动时，需经t＝，此时x＝0.4 m处质元应在平衡位置之下y＝－A，沿y轴正方向，A、B错误，C正确．若波沿x轴负方向传播，其波形如图所示．

位移为A处的质元距O点大于λ，故D错．
答案：C
3．(2011年高考北京理综)如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)

A．增大S1与S2的间距
B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
解析：由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知：增大S1与S2的间距d，Δx将减小，A项错误；减小双缝屏到光屏的距离L，Δx将减小，B项错误；红光波长大于绿光，λ变大，Δx将变大，C项正确；紫光波长小于绿光，λ变小，Δx将变小，D项错误．
答案：C
4．(2011年高考山东理综)(1)如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2＝0.01 s时的波形图．已知周期T>0.01 s.

①波沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播．
②求波速．

(2)如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.
①求介质的折射率．
②折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．
解析：(1)①由题意可知波沿x轴正方向传播．
②由题意知，λ＝8 m
t2－t1＝T①
v＝②
联立①②式，代入数据解得
v＝100 m/s
(2)依题意作出光路图

①由几何知识可知，
入射角i＝60°，折射角r＝30°
根据折射定律得
n＝
代入数据解得
n＝
②不能．
答案：(1)①正　②100 m/s　(2)①　②不能．

1．(2011年江门模拟)如图所示，在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频率为10 Hz、振幅为2 cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4 m/s，当t＝0时，S从原点开始沿y轴负方向运动．

(1)画出当S完成第一次全振动时的波形图；
(2)经过多长时间x＝1 m处的质点第一次出现波峰？
解析：(1)波长λ＝v/f＝0.4 m
图象如图所示．

(2)设S点的振动经t1传播到x＝1 m处，
t1＝＝0.25 s
振动传到该质点后又经过周期该质点才振动到波峰
t2＝T＝＝0.075 s
所以x＝1 m处的质点第一次出现波峰的时间为
t＝t1＋t2＝0.325 s.
答案：(1) 见解析图　(2)0.325 s
2．(2011年咸阳模拟)(1)有以下说法：
A．简谐运动是最简单、最基本的振动，它的回复力与位移的大小成正比，方向始终指向平衡位置
B．弹簧振子在加速度增大的过程中，速度值必减小
C．单摆做简谐运动的周期与摆球质量无关，与摆长有关
D．机械波与电磁波均要通过介质才能传播
E．机械波和电磁波在介质中的传播速度均与介质有关，与波的频率无关
F．物体做受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与固有频率无关
G．LC振荡的周期不仅跟电感与电容有关，而且还与电容器的最大电压有关
H．宋代科学家沈括所著《梦溪笔谈》中有这样一段话—— “古法以牛黄为矢眼(箭壶)，卧以为枕，取其中虚，附地枕之，数里外有人马声，则闻之．”这是利用了声音的共振原理
其中正确的是________．

(2)有一列横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v＝10 m/s向前传播，某时刻的波形如图所示．该波的周期T＝________s．此时刻质点D振动方向沿________．从此时刻起，质点E在2 s内通过的路程是________m.
(3)某一单摆在地球的表面测得50次全振动的时间t1＝100 s．试求用该单摆在月球表面完成50次全振动所需要的时间为多少？(已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的)
解析：(1)机械波的传播需要介质而电磁波不需要，故D错误；机械波在不同介质中传播时波速和波长都不同，但其变化与机械波的频率无关而电磁波在介质变化时，波速及波长也都变化且与频率有关．如频率高的光在同种介质中的折射率大，由v＝知其波速就小，所以电磁波的波速与其频率也有关，故E错误；由LC振荡周期公式：T＝2π知，T与电容的最大电压无关，故G错误，其他均正确．
(2)由题图可知λ＝1 m由v＝知T＝＝＝0.1 s，所以2 s内E通过的路程是s＝·(4A)＝×4×0.5 m＝40 m．由箭头法可判断此时D振动方向沿y轴负方向．
(3)t1∶t2＝T1∶T2＝∶则t2＝t1＝100 s.
答案：(1)ABCFH　(2)0.1　y轴负方向　40
(3)100 s
3．(2011年银川二模)(1)下列说法正确的是(　　)
A．波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移
B．当波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
E．狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，真空中的光速都是相同的．
(2)

高速公路上的标志牌都用“回归反射膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回．这种“回归反射膜”是用球体反射元件制成的．如图，透明介质球的球心位于O点，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB的距离H＝R.若DC光线进入介质球折射后，经一次反射，再折射后射出的光线与入射光线平行，试作出光路图，并算出介质球的折射率．
解析：(1)波的图象表示介质中“不同质点”在“同一时刻”的位移，A错；根据多普勒效应可知：当波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小，B对；光的偏振现象说明光是横波，C错；由麦克斯韦电磁场理论可知：均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，D错；狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，真空中的光速都是相同的，E对．
(2)光路如图所示．

光线经反射后到达介质与空气的界面时，由几何关系和折射定律得
i′＝r　r′＝i
折射光线PQ与入射光线DC平行，则：
∠POA＝∠COA＝i
sin i＝＝　故i＝60°
由图可知，折射角r＝＝30°
所以sin r＝
折射率n＝＝.
答案：(1)BE　(2)见解析图　

4．(2011年济宁模拟)

(1)一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1＝1 m和x2＝2 m的两质点A、B的振动图象如图所示．由此可知
A．波长为 m
B．波速为1 m/s
C．3 s末A、B两质点的位移相同
D．1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度
(2)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．
①此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)；

②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．

解析：(1)Δx＝x2－x1＝1 m，由于波沿x轴正方向传播，所以A先振动，又由于波长大于1 m，所以Δ t＝3 s＝T，所以Δx＝λ，λ＝ m，A对，波速v＝＝ m/s，B错；由振动图象知，在3 s末，A、B两质点的位移不相同，C错；1 s末A点速度为零，B点速度最大，D错．
(2)①本题意在考查学生对入射角、折射角、折射率的理解和应用．光线由空气射入玻璃的入射角i＝－θ1，折射角r＝－θ2，由折射率的定义可得：n＝＝＝，②根据平行玻璃砖对光线的影响可知，玻璃砖宽度越大，侧移量越大，折射角的测量误差越小．
答案：(1)A　(2)①　②大