如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面成角θ,不计所有摩擦,重力加速度为g.当两球静止时,Oa绳与杆的夹角也为θ,Ob绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )
A.a可能受到2个力的作用 B.b可能受到3个力的作用
C.绳子对a 的拉力等于mg D.a的重力为mgtanθ
知识点:共点力的平衡
C
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】分别对ab两球分析,运用合成法,用T表示出ab两球的重力,同一根绳子上的拉力相等,即绳子ab两球的拉力是相等的,根据正弦定理列式求解.
【解答】解:A、对a球受力分析可知,a受到重力,绳子的拉力以及杆对a球的弹力,三个力的合力为零,故A错误;
B、对b球受力分析可知,b受到重力,绳子的拉力,两个力合力为零,杆子对b球没有弹力,否则b不能平衡,故B错误;
C、由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态,则绳子拉力T=mg,同一根绳子上的拉力相等,故绳子对a的拉力等于mg,故C正确;
D、分别对AB两球分析,运用合成法,如图,
根据正弦定理列式得:
解得:,故D错误.
故选:C
一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点,其“速度﹣时间”图象如图所示.分析图象后,下列说法正确的是( )
A.A处的电场强度大于C处的电场强度
B.B、D两点的电场强度和电势一定都为零
C.粒子在A处的电势能大于在C处的电势能
D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差
知识点:电场强度
A
【考点】电势差与电场强度的关系;电势能.
【分析】从图象可以看出,粒子做的是非匀变速直线运动,可得出受到的电场力不恒定,由带正电的粒子仅在电场力作用,有图线斜率代表加速度,有牛顿第二定律得知电场力的大小关系,从而得到电场强度德大小关系.由运动过程中,动能减小,势能增大,所以可判断出粒子在AB两点的电势能大小,有电场力做功的公式可得AB两点间的电势差与CB两点间的电势差的大小关系.
【解答】解:A、由运动的速度﹣﹣时间图象可看出,带正电的粒子的加速度在A点时较大,根据牛顿第二定律得知在A点的电场力大,故A点的电场强度一定大于C点的电场强度,故A正确;
B、由B到D的过程中,速度越来越大,说明是电场力做正功,电势能转化为动能,由功能关系可知,此过程中电势能减少,正电荷在B点是电势能大于在D时的电势能,所以B、D两点的电势不可能都为零.故B错误.
C、由图可知.粒子在A点的速度大,所以在A点的动能大;只有电场力做功,粒子的动能与电势能的总量不变,所以粒子在A点的电势能小于C点的电势能,故C错误;
D、A、D两点的速度相等,故粒子的动能相同,因此从A到B和从B到D电场力做功的绝对值相同,BD两点间的电势差等于AB两点间的电势差;
A、C之间的动能的差小于AB之间的动能的差,所以A、C两点的电势差小于A、B两点间的电势差,即A、C两点的电势差小于B、D两点间的电势差.故D错误.
故选:A
物体在竖直平面内运动,它的动能随时间变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体的初动能为零
B.0~t1时间内物体可能做减速运动
C.t1~t2时间物体一定做匀速线运动
D.0~t2时间内物体可能一直在做变速运动
知识点:功能关系
D
【考点】功能关系.
【分析】由图能直接读出初动能以及动能的变化,分析速率的变化,判断物体的运动情况.
【解答】解:A、t=0时刻的动能即为初动能,由图知,物体的初动能不为零.故A错误.
B、0~t1时间内物体的动能增大,速率增大,物体一定做加速运动.故B错误.
C、t1~t2时间物体的动能不变,速率不变,但速度方向可能变化,所以物体不一定做匀速直线运动.故C错误.
D、0~t1时间内物体做加速运动,t1~t2时间内物体的速度方向可能变化,速度可能变化,物体做变速运动,所以0~t2时间内物体可能一直在做变速运动.故D正确.
故选:D
如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,待电流再次达到稳定后,则与P移动前相比( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.小灯泡L变亮
C.电源的总功率变大
D.电容器C的电荷量增加
知识点:闭合电路的欧姆定律
D
【考点】闭合电路的欧姆定律;电容器的动态分析;电功、电功率.
【分析】电路稳定时,电容器相当于开关断开,电容器的电压等于变阻器两端的电压.将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由欧姆定律分析电流和变阻器的电压变化,再分析两电表和电容器电荷量的变化.
【解答】解:A、将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律分析可知:总电流减小,内电压减小,则路端电压增大.即电流表示数变小,电压表示数变大.故A错误.
B、总电流减小,小灯泡L的实际功率减小,则L将变暗.故B错误.
C、电源的总功率为P=EI,I减小,则P减小.故C错误.
D、电流达到稳定后,电容器的电压等于变阻器两端的电压.变阻器的电压UR=E﹣I(RL+r),I减小,UR增大,由Q=CU知,电容器电量增大.故D正确.
故选:D
(多选题)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v﹣t图象求位移的方法.请你借鉴此方法分析下列说法,其中正确的是( )
A.由a﹣t(加速度﹣时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度变化量
B.由F﹣v(力﹣速度)图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中力做功的功率
C.由i﹣t(电流﹣时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内通过导体横截面的电量
D.由ω﹣r(角速度﹣半径)图线和横轴围成的面积可以求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度
知识点:物理学史
AC
【考点】匀变速直线运动的图像;物理学史.
【分析】在x﹣y坐标系中,图线和横轴围成的面积为:∑△x•y;将x﹣y换成具体的物理量分析即可得出结论.
【解答】解:A、根据△v=a△t得,a﹣t(加速度﹣时间)图线和横轴围成的面积表示速度的改变量;故A正确;
B、F﹣v图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Fv,即瞬时功率,故图象与横轴围成的面积不一定等于Fv,即不是对应速度变化过程中力做功的功率,故B错误;
C、根据△q=i△t,得由i﹣t(电流﹣时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内通过导体横截面的电量.故C正确;
D、ω﹣r图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于ωr,即线速度;故图象与横轴围成的面积不一定等于ωr,即不一定等于线速度,故D错误;
故选:AC
(多选题)极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知( )
A.卫星运行的角速度为
B.地球的质量为
C.卫星运行的线速度为
D.卫星距地面的高度 ()﹣R
知识点:物理
AD
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,对应的圆心角,根据角速度的定义式求解角速度,根据线速度和角速度的关系求解线速度,根据地球表面万有引力等于重力求解地球质量,根据万有引力提供向心力角速度公式求解卫星距地面的高度.
【解答】解:A、从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,对应的圆心角,则角速度,故A正确;
B、地球表面万有引力等于重力,则有:,解得:M=,故B错误;
C、线速度,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力得:
解得:h=()﹣R,故D正确.
故选:AD
(多选题)在一次搬运西瓜的娱乐节目中,西瓜外面套一大小和西瓜差不多的网兜(图中没有画出,网兜可以承受足够大的拉力),网兜上在系一能够承受的拉力略大于西瓜重量的轻绳,如果所有西瓜完全一样的情况下,关于图甲、图乙(此时轻绳未断)两种搬运方式,以下说法正确的是( )
A.若以相同的加速度把西瓜竖直提起,图乙搬运方式轻绳更容易断
B.若用图甲搬运方式,搬运人做水平匀速运动,速度大比速度小绳子更容易断
C.若用图甲搬运方式,水平奔跑过程中搬运人突然停下,绳子可能会断
D.若用图乙搬运方式,在静止状态下,若改变绳的长度(两绳始终等长),则短绳子比长绳子更容易断
知识点:共点力的平衡
ACD
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】以西瓜与网兜为研究的对象,分别对两种情况进行受力分析,写出其受到的拉力的表达式,然后结合题目中的运动情况进行分析解答即可.
【解答】解:分别对两种情况进行受力分析,画出它们的受力图如图:
A、若以相同的加速度把西瓜竖直提起,F1=mg+ma,图乙搬运方式的拉力比较大,轻绳更容易断.故A正确;
B、若用图甲搬运方式,搬运人做水平匀速运动,则:F1=mg,与搬运的速度无关.故B错误;
C、若用图甲搬运方式,水平奔跑过程中搬运人突然停下,则西瓜开始做竖直平面内的圆周运动,,拉力大于重力,绳子可能会断.故C正确;
D、若用图乙搬运方式,在静止状态下,绳子的拉力:,若改变绳的长度(两绳始终等长),短绳子比长绳子θ更大,则拉力更大,更容易断.故D正确.
故选:ACD
(多选题)如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边长均为2l,则下列关于粒子运动的说法中正确的是( )
A.若该粒子的入射速度为v=,则粒子一定从CD边射出磁场,且距点C的距离为l
B.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v=
C.若要使粒子从AC边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v=
D.该粒子以不同的速度入射时,在磁场中运动的最长时间为
知识点:带电粒子在磁场中的运动
ACD
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
【分析】根据洛伦兹力充当向心力可求得速度与半径间的关系,根据几何关系分析粒子可能的运动轨迹;从而明确可能的速度大小;再根据周期公式以及转过的圆心角可求得最长时间.
【解答】解:A、根据洛伦兹力充当向心力可知:Bqv=m解得:r=l;根据几何关系可知,粒子一定从k距C点为l的位置离开磁场;故A正确;
B、根据洛伦兹力充当向心力可知,v=,因此半径越大,速度越大;根据几何关系可知,使粒子与AD边相切时速度最大,则由几何关系可知,最大半径为一定大于l;故B错误;
C、若要使粒子从AC边射出,则该粒子从O点入射的最大半径为; 因此最大速度速度应为v=;故C正确;
D、粒子运行周期为,根据几何关系可知,粒子在磁场中最大圆心角为180°;故最长时间为;故D正确;
故选:ACD.
如图甲所示的装置可用于“探究功与速度变化的关系”.实验过程如下:
第一步:用螺旋测微器测挡光片的宽度d.把挡光片放入AF之间后,他应先转动 ,到F靠近挡光片,再转动 到F夹住挡光片,直至听到棘轮发出声音为止,拨动 ,使F固定后读数(填图乙中所给仪器部件字母).此时,螺旋测微器的示数如图丙所示,则挡光片的宽度是 mm.
第二步:把挡光片固定在小车上,测得小车和挡光片的总质量为M,把小车放到轨道上,用细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.
第二步:保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动,此时砝码和砝码盘的总质量m0.
第三步:增加砝码和砝码盘的总质量到m,释放后,小车经过光电门1和2,记录光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地).测出光电门1和2的中心距离s.
第四步:保持其它条件不变,仅移动光电门2,改变两光电门的距离s(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),多次实验后作出如图丁所示的图线,其中数据均取国际单位,且图线斜率为1.01.若图线中横坐标为(M+m)()2,则纵坐标为 (用题目中所给的符号表示,已知当地重力加速度为g).
知识点:实验:探究功与速度变化的关系
D,H,G,5.695,m0gs.
【考点】探究功与速度变化的关系.
【分析】使用螺旋测微器时,选旋动粗调旋钮,再转到微调旋钮,最后拨动止动旋钮固定后读数.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.根据功能关系可以求出需要验证的关系式,即可知道纵坐标.
【解答】解:用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动粗调旋钮D使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转到微调旋钮H夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G使F固定后读数.
螺旋测微器的读数为:D=5.5mm+19.5×0.01mm=5.695mm;
当砝码和砝码盘的总质量m0时,小车做匀速运动,则f=m0g,
根据动能定理可知:
m0gs=(M+m)()2﹣(M+m)()2,
若图线中横坐标为(M+m)()2,则纵坐标为m0gs.
故答案为:D,H,G,5.695,m0gs.
学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻,已知绕线金属丝是某种合金丝,电阻率为ρ.要测算绕线金属丝长度,进行以下实验:
(1)先用多用电表粗测金属丝的电阻.正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图1所示,则金属丝的电阻约为 Ω.
(2)用螺旋测微器测金属丝的直径d.
(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值R.实验室提供的器材有:
电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.5Ω)
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为3Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约18kΩ)
定值电阻R0=3Ω
滑动变阻器R1(总阻值5Ω)
滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
电源(电动势E=6V,内阻约为1Ω)
开关和导线若干.
①还需要先利用实验室提供的器材较准确测量将选用的电流表的内阻.测量电路的一部分可选用图2电路中的 .
②请在给出的器材中选出合理的器材,在图3虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路(要求在图中标明选用的器材标号).
(4)绕线金属丝长度为 (用字母R、d、ρ和数学常数表示).
知识点:物理
(1)9,(3)C,如图所示,(4).
【考点】测定金属的电阻率.
【分析】欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数.根据伏安法测电阻的原理与实验要求作出实验电路图.根据电阻定律,结合电阻率,即可求解.
【解答】解:(1)欧姆表使用“×1Ω”挡,由图1所示可知,金属丝电阻阻值为9×1Ω=9Ω.
(3)①电压表选择0﹣3V,可知电阻丝两端的电压最大为3V,电阻丝的电阻大约为9Ω,最大电流大约为0.33A,可知电流表选择A2.用电压表直接测量电流表A2的内阻,电压表的量程偏大,当电压表示数适当时,会超过电流表量程,此时可以将电流表A2与定值电阻串联,定值电阻起分压作用,然后用电压表测量定值电阻和电流表A2的总电压,故选:C.
②金属丝电阻约为9Ω,滑动变阻器最大阻值为5Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电流表内阻很小,约为零点几欧姆,电压表内阻很大,约为几千甚至几万欧姆,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:
(4)根据电阻定律得,,则l=.
故答案为:(1)9,(3)C,如图所示,(4)..
足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)小物块所受到的恒力F;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;
(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.
知识点:物理
解:(1)由图(b)可知,AB段加速度
根据牛顿第二定律,有Fcosα﹣μ(mg﹣Fsinα)=ma
得
(2)在BC段mgsinα=ma2
解得
小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等,有
(3)小物块从B向A运动过程中,有μmg=ma3
解得
滑行的位移
所以小物块不能返回到A点,停止运动时,离B点的距离为0.4m.
答:(1)小物块所受到的恒力F为11N;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间为0.5s;
(3)小物块不能返回到A点,停止运动时,离B点的距离为0.4m.
【考点】牛顿第二定律;加速度;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【分析】(1)根据v﹣t图象得到运动情况,结合速度时间关系公式求解加速度;然后对物体受力分析,并根据牛顿第二定律列式求解拉力F;
(2)先受力分析并根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据速度时间关系公式求解;
(3)对小物块从B向A运动过程中,求解出最大位移后比较,即可得到结论.
如图甲所示,在粗糙的水平而上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M=2kg,滑板与地间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L、高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化,现给线圈施加一水平拉力,使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场.g=10m/s2.求:
(1)t=0.5s时线圈中通过的电流;
(2)线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;
(3)线圈穿过图中矩形区域过程中拉力所做的功.
知识点:物理
解:(1)线框切割磁感线: V,
线圈电流:;
(2)线框匀速运动将要全部进入前,右边导线所受向左的安培力:,
上边导线所受向下的安培力:F2=NBI1L=10×0.5×0.4×0.4=0.8N;
滑动摩擦力:f=μ(Mg+F2)=0.5×(20+0.8)=10.4N,
故拉力:F=F1+f=10.8N;
(3)线框刚进入磁场时刻拉力:F′=f′+F1=μMg+F1=0.5×20+0.4=10.4N,
进入过程外力所做的功: =J=4.24J;
完全在磁场中运动时: V,
线框中形成顺时针电流: A,
线框上边受到向上的最大力F3=NBI2L=10×0.5×0.2×0.4=0.4N,
拉力做的功:
J,
3s后无电流,拉力做功W=2µMgL=2×0.5×2×10×0.4=8J,
整个过程做的总功W=(4.24+7.92+8)J=20.16J;
答:(1)t=0.5s时线圈中通过的电流;
(2)线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;
(3)线圈穿过图中矩形区域过程中拉力所做的功.
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.
【分析】(1)在t=0.5s时刻,右侧边的一半做切割磁感线运动,根据切割公式求出感应电动势,由闭合电路欧姆定律求出线圈电流;
(2)线框左侧进入磁场区域前,线框匀速运动,拉力、安培力和摩擦力三力平衡;
(3)线框全部进入磁场前,线框上边受到向下的安培力,拉力最大,考虑进入过程的平均拉力,求解其功;1s后,线框在磁场中运动,线框上边受到向上的安培力,拉力逐渐减小,3s末安培力减小为零,考虑平均拉力,求解拉力的功;3s到5s过程,拉力为恒力,再次求解其功;最后求和.
(多选题)下列说法正确的是( )
A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化
B.足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,虽然温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变
知识点:热力学第一定律
ACD
【考点】热力学第一定律;* 晶体和非晶体;封闭气体压强.
【分析】晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因;根据热力学第一定律解释其内能的变化;自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的;体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大.
【解答】解:A.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A错误.
B、足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因,与气体的分子之间的作用力无关.故B错误.
C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,故C正确.
D.根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故D正确;
E、一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大.
故选:ACD
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的顶部有一定长度的水银.两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启顶部连通左右水银的阀门,右侧空气柱长为L0,右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h,右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h.
(i)试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为 ,左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为 :
(ii)若初始状态温度为T0,大气压强为P0,关闭阀门A,则当温度升至 时,右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平?(不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响,大气压强保持不变).
知识点:理想气体的状态方程
(1)L0,2h;(2)
【考点】理想气体的状态方程.
【分析】(1)分别以两部分气体为研究对象,求出两部分气体压强,然后由几何关系求出右管内气柱的长度.
(2)以左管内气体为研究对象,列出初末的状态,由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度.
【解答】解:(1)根据连通器的原理以及液体产生的压强可知,右侧的气体的压强:
P1=P0﹣h
则左侧气体的压强:
P2=P1﹣h=P0﹣2h
所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h.
左侧空气柱的长度:
L2=L0+h+h﹣2h=L0
(2)关闭阀门A,温度升高的过程中,右侧的空气柱的压强增大,体积增大,由图可知,右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度:
L1=L0+h
压强:P1′=P0
设空气柱的横截面积是S,由理想气体的状态方程得:
得:T1=
故答案为:(1)L0,2h;(2)
如图为一简谐横波在t=0.10S时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,此刻P点振动方向沿Y轴正方向,并经过0.2s完成了一次全振动,Q是平衡位置为x=4m处的质点,则( )
A.波沿X轴负方向传播
B.t=0.05s时,质点Q的加速度为0,速度为正向最大
C.从f=0.10s到t=0.15s,该波沿X轴传播的距离是2m
D.从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程为l0cm
E.t=0.25s时,质点Q纵坐标为l0cm
知识点:物理
ACE
【考点】横波的图象;波长、频率和波速的关系.
【分析】根据图象可以求出该波的波长,根据题意得出周期,从而求出波速.根据P的振动方向判断波的传播方向,根据一个周期内振动运动的路程为4A求出从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程为l0cm.
【解答】解:A、P点振动方向沿Y轴正方向振动,根据带动法可知,波沿X轴负方向传播,故A正确;
B、根据题意可知,周期T=0.2s,则t=0.05s时,质点Q在最大位移处,加速度最大,不为零,故B错误;
C、根据图象可知该波的波长λ=8m,则波速v=,从t=0.10s到t=0.15s,该波沿X轴传播的距离x=vt=40×0.05=2m,故C正确;
D、从t=0.10s到t=0.15s,经过了T,若P在平衡位置或波峰、波谷处,则P通过的路程s=A=10cm,但此波中,P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以通过的路程不为10cm,故D错误;
E、从t=0.10s到t=0.25s,经过了,此时Q在最大位移处,质点Q纵坐标为l0cm,故E正确.
故选:ACE
如图所示是一个半球形透明物体的侧视图,现在有一细束单色光沿半径OA方向入射,保持入射方向不变,不考虑光线在透明物体内部的反射.
(i)将细光束平移到距O点R处的c点,此时透明体左侧恰好不再有光线射出,求透明体对该单色光的折射率;
(ii)若细光束平移到距0点 0.5R 处,求出射光线与0A轴线的交点距0点的距离?
知识点:光的折射
解:(i)如图所示,光束由C处水平射入,在B处发生全反射,∠OBC为临界角
由临界角公式:sinC=①
解得:n==②
(ii)如图所示,
光束由D点水平射入,在E点发生折射,
入射角为∠OED=α,折射角为∠NEF=β,
折射率n=③
sinα=④
由①②解得:sinβ=,β=60° ⑤
由几何关系可知:∠FOE=α,⑥
∠OFE=β﹣α=α,⑦
则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为:OF=2Rcos30°=R
答:(i)透明体对该单色光的折射率是;
(ii)出射光线与0A轴线的交点距0点的距离是R.
【考点】光的折射定律.
【分析】(i)透明体左侧恰好不再有光线射出时,光线发生了全反射,画出光路图,由几何关系求解临界角,从而由公式n=求解折射率.
(ii)光束由D点水平射入,在E点发生折射,由折射定律求出折射角,再由几何知识求解.
根据玻尔理论,下列说法正确的是( )
A.原子处于定态时,虽然电子做变速运动,但并不向外辐射能量
B.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,电势能的减少量大于动能的增加量
C.氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子,因而轨道半径可以连续增大
D.电子没有确定轨道,只存在电子云
E.玻尔理论的成功之处是引入量子观念
知识点:物理
ABE
【考点】氢原子的能级公式和跃迁.
【分析】1、玻尔的原子理论主要内容有1、电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动,离核愈远能量愈高;
2、可能的轨道由电子的角动量必须是的整数倍决定;
3.当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量,只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量,而且发射或吸收的辐射是单频的.
【解答】解:A、氢原子具有的稳定能量状态称为定态,电子绕核运动,但它并不向外辐射能量,故A正确;
B、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,电势能的减少量大于动能的增加量,故B正确;
C、原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的,故C错误;
D、电子有确定轨道,故D错误;
E、玻尔理论的成功之处是引入量子观念,故E正确;
故选:ABE.
如图所示,虚线右侧水平面光滑,左侧是粗糙程度相同的水平面.右侧有一质量为M的正方体滑块以一定的初速度滑向左侧,通过虚线后滑行的最大距离为L.若在虚线左侧L处放置一质量为m的同样形状的正方体滑块,M以相同的速度滑入左侧与肌发生弹性正碰,若m<M,则碰后m能继续滑行距离的范围是多大(M、m与左侧粗糙平面的动摩擦因数相同,滑块尺寸远小于L?
知识点:动量守恒定律
解:设滑块M初速度为v0,到达左侧处时速度为v,由动能定理可得:﹣μMgL=0﹣M v02…①
﹣μMg=M v2﹣M v02…②
解得:v=v0
设M、m在碰后的速度分别为v1和v2,则根据动量守恒和机械能守恒可得:Mv=Mv1+mv2…③
…④
…⑤
当M>>m 时,v2=2v=v0…⑥
当M=m 时,v2=v=v0…⑦
由动能定理可得:﹣μmgX=0﹣mv22…⑧
Xmax=L
Xmin=
碰后m的滑行距离为到L之间,即:
答:碰后m能继续滑行距离的范围是.
【考点】动量守恒定律;动能定理;机械能守恒定律.
【分析】根据动能定理求出滑块到达虚线左侧的速度,根据动量守恒和机械能守恒求出M与m碰后的速度,由动能定理求得碰后m的滑行距离.