題目列表(包括答案和解析)
(1)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運(yùn)動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍,粒子運(yùn)動速度是光速的________倍.
(2)某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子和一單擺,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上.某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0s后,單擺才開始擺動.此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km,頻率為1.0 Hz.假設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方,求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離.
【解析】:(1)以速度v運(yùn)動時的能量E=mv2,靜止時的能量為E0=m0v2,依題意E=kE0,故m=km0;
由m=,解得v=c.
(2)地震縱波傳播速度為:vp=fλp
地震橫波傳播速度為:vs=fλs
震源離實(shí)驗(yàn)室距離為s,有:s=vpt
s=vs(t+Δt),解得:s==40 km.
(1)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運(yùn)動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍,粒子運(yùn)動速度是光速的________倍.
(2)某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子和一單擺,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上.某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0s后,單擺才開始擺動.此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km,頻率為1.0 Hz.假設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方,求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離.
【解析】:(1)以速度v運(yùn)動時的能量E=mv2,靜止時的能量為E0=m0v2,依題意E=kE0,故m=km0;
由m=,解得v=c.
(2)地震縱波傳播速度為:vp=fλp
地震橫波傳播速度為:vs=fλs
震源離實(shí)驗(yàn)室距離為s,有:s=vpt
s=vs(t+Δt),解得:s==40 km.
2008年5月12日14時28分,四川省汶川縣發(fā)生7.8級地震,它是由該地區(qū)兩塊斷層受到擠壓,造成劇烈上升及平行移動而形成的,屬淺源地震。已知地震波分三種:縱波(P波),速度vp=9.9km/s;橫波(S波),速度vs=4.5km/s;面波(L波),速度vL<vs,是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波,波長大、振幅強(qiáng),只能沿地表傳播,是造成建筑物強(qiáng)烈破壞的主要因素。
①位于震源上方的地區(qū)某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有水平擺A和豎直擺B(如圖甲),地震發(fā)生時最先劇烈振動的是 擺。
②某市地震觀測臺記錄到的地震曲線假若如圖乙所示,則由圖可知a、b、c三種波形各對應(yīng)的地震波是a ;b ;c 。若在曲線圖上測得P波與S波的時間差為5.4s,則地震觀測臺距震源的距離為 。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)(10分)實(shí)驗(yàn)室有如下器材:
電流表A1:滿偏電流約500 μA,內(nèi)阻約500 Ω;
電流表A2:量程0~300 μA,內(nèi)阻1000 Ω;
電流表A3:量程0~1 mA,內(nèi)阻100 Ω;
定值電阻R0:阻值1 kΩ;
滑動變阻器R:0~5 Ω,額定電流2 A;
電池:電動勢2 V,內(nèi)阻不計(jì);
電鍵,導(dǎo)線若干。
要較精確地測出A1表的內(nèi)阻和滿偏電流
①在方框內(nèi)畫出測量所使用的電路.
②應(yīng)讀取的物理量是: 。
③用這些量表示的A1表的滿偏電流Ig= ,
A1表的內(nèi)阻rg=_____________________.
I2RA2 |
I3-I2 |
I2RA2 |
I3-I2 |
一、選擇題
1.解析:兩球在最低點(diǎn)相碰撞后分開,有三種可能發(fā)生的情況:(1)兩球以不同的速度同向運(yùn)動;(2)兩球以不同的速度反向運(yùn)動;(3)一球靜止一球運(yùn)動。但是無論是何種形式的情況,由于兩擺球的擺線一樣長,由單擺的周期公式可知,其振動周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過半個周期時間到達(dá)最低點(diǎn)發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。
2.解析:彈簧振子的振動周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無關(guān),由此可知A選項(xiàng)正確。
3.解析:貨物在豎直方向上振動時,在最高點(diǎn)時,加速度方向豎直向下,且最大,貨物處于失重狀態(tài),對底板的壓力最;在最低點(diǎn)時,加速度方向豎直向上,且最大,貨物處于超重狀態(tài),對底板的壓力最大。由圖可知,在時,貨物處于最高點(diǎn),對車廂底板的壓力最。辉
時,貨物處于最低點(diǎn),對車廂底板的壓力最大。所以C選項(xiàng)正確。
4.解析:由圖可以看出,A波的波長:
B波的波長:
由波的周期性及題意可得: TA=nTB (n=1、2、3……)
所以: (n=1、2、3……)
當(dāng)n=1時,C正確;當(dāng)n=4時,B正確;當(dāng)n=6時,A正確.。因此該題正確答案是ABC。
5.解析:由波動圖像可知波長λ=
(1)若波沿x軸正方向傳播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m n=1、2、3……
波速=(4n+1)m/s 波速可能值為
(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播
Δx=(n
+3/4)λ=(4n+3)m
n=1、2、3……
波速=(4n+3)m/s
波速可能值為
由此可知波速不可能為
6.解析:碰撞后由可知,擺長不變周期不變,碰撞過程動量守恒
結(jié)合
可得
,選項(xiàng)D對。
7.解析:由圖像可知T=4s,A=,若波沿x軸負(fù)向傳播,則二者間距為
,所以波長為
8.解析:由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān) 故
,由
故v1=2v2,所以選項(xiàng)C正確。
9.解析:兩個相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的,加強(qiáng)區(qū)永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)永遠(yuǎn)是減弱區(qū)(a、b處永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū),c永遠(yuǎn)是減弱區(qū)),加強(qiáng)區(qū)部分(如圖中的a、b兩點(diǎn))的質(zhì)點(diǎn)是振動的幅度加大而不會永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分(圖中c點(diǎn))振動的振動的幅度減小有兩列波的振幅相同時,減弱區(qū)才會出現(xiàn)疊加后合振幅為零,選項(xiàng)CD對。
10.解析:由題意
則
跟據(jù)波形平移法,波峰“移”至Q點(diǎn)時,經(jīng)過的路程是
二、填空和實(shí)驗(yàn)題
11.解析: 測擺長時是從懸點(diǎn)到球心的距離,若用粗繩,粗繩質(zhì)量不能忽略,則擺長無法測定,故選B ,鉛球密度大,擺動中阻力的影響相對小些,擺長的測定也相對準(zhǔn)確,故選D. 計(jì)時使用秒表方便,故選F.測長度應(yīng)準(zhǔn)確到mm ,故選C ,本實(shí)驗(yàn)中不需測質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I 。答案 B、D、F、C、I
12.解析: A. 要用卡尺測擺球直徑d ,擺長l等于擺線長加上d/2 . B. 周期T = t /29.5, C.g應(yīng)多測量幾次,然后取g的平均值作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果.
13.解析:在t1=0.5 s時,質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置,P質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)t=0時刻振動方向向下,所以t2=0.6s時,質(zhì)點(diǎn)Q第二次通過平衡位置向上振動。t1=0.9 s時質(zhì)點(diǎn)P位處波峰故位移為
14.答案: 8 0.2 0 10 -8
三、計(jì)算題
15.解析:⑴A=
⑵
16.解析: (1) A==
(2) 向右。=
(3)
17.解析:(1)有題意可知,t1=0時波形應(yīng)為下圖中的實(shí)線所示,而t2=0.1s時圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播,由平移法(將實(shí)線波形向右平移即為虛線波形)可知
,結(jié)合
可得
,
其中
同理,若波C向B傳播,由平移法[實(shí)線波形向左平移
即為虛線波形]知
,結(jié)合可得
,
其中
(2)只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點(diǎn)的振動方向,因此帶入
的表達(dá)式在
的表達(dá)式中得到
,n有整數(shù)解,故波是從B向C傳播的此時
,
,C質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動。
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