【題目】[選修3-4]
(1)如圖,空氣中有兩塊材質不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一細光束從空氣中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一塊玻璃板的上表面.下列說法正確的是( 。
A.在第一塊玻璃板下表面一定有出射光
B.在第二塊玻璃板下表面一定沒有出射光
C.第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行
D.第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側
E.第一塊玻璃板下表面的出射光線一定在入射光延長線的右側
(2)從兩個波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡諧橫波,分別沿x軸正、負方向傳播,在某一時刻到達A、B點,如圖中實線、虛線所示.兩列波的波速均為10m/s.求
(i)質點P、O開始振動的時刻之差;
(ii)再經過半個周期后,兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大和極小的質點的x坐標.
【答案】
(1)A,C,D
(2)
解:(i)該波的周期為 T= = =0.2s
由圖知,質點P、O開始振動的時刻之差為△t= =0.05s
(ii)該波的波長為 λ=vT=10×0.2m=2m
根據波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強,當波峰與波谷相遇時振動減弱,可知,兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大的質點的x坐標為:2m、3m、3m、4m、5m.合振動振幅極小的質點的x坐標為1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
答:
(i)質點P、O開始振動的時刻之差為0.05s.
(ii)兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大的質點的x坐標為:2m、3m、3m、4m、5m.合振動振幅極小的質點的x坐標為1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
【解析】解:(1)A、光線從第一塊玻璃板中的上表面射入,在第一塊玻璃板中上表面的折射角和下表面的入射角相等,根據光的可逆原理可知,光在第一塊玻璃板下表面一定有出射光,同理,在第二個玻璃板下表面也一定有出射光,故A正確,B錯誤.
C、因為光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等,根據光的可逆原理知,從下表面出射光的折射角和開始在上表面的入射角相等,即兩光線平行,所以第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行,故C正確.
D、根據光線在玻璃板中發(fā)生偏折,由于折射角小于入射角,可知第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側,故D正確,E錯誤.
故選:ACD.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解波的干涉和衍射的相關知識,掌握干涉時,振動加強區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的,加強區(qū)域中心質點的振幅等于兩列波的振幅之和,減弱區(qū)域中心質點的振幅等于兩列波的振幅之差,以及對波長、波速和頻率的關系的理解,了解振動在一個周期里在介質中傳播的距離等于一個波長;機械波的傳播速率由介質決定,與波源無關;波的頻率始終等于波源的振動頻率,與介質無關;三者關系:v=λf.
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【題目】宇航員站在某一星球距離表面h高度處,以初速度v0沿水平方向拋出一個小球,經過時間t后小球落到星球表面,已知該星球的半徑為R,引力常量為G,求:
(1)該星球表面重力加速度g的大;
(2)小球落地時的速度大;
(3)該星球的質量.
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【題目】如圖,電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后,接入輸出電壓有效值、頻率可調的交流電源.當電路中交流電的頻率為f時,通過R、C和L的電流有效值恰好相等.若將頻率降低為 f,分別用I1、I2和I3表示此時通過R、C和L的電流有效值,則( )
A.I1>I3
B.I1>I2
C.I3>I2
D.I2=I3
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【題目】如圖所示,兩個內壁光滑,半徑不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使兩碗口處于同一水平面,現(xiàn)將兩個完全相同的小球a,b分別從兩個碗左邊的邊緣處靜止釋放,在釋放后的運動過程中,關于兩球的機械能判斷正確的是( )
A.球a的機械能始終等于球b的機械能
B.球a的機械能始終大于球b的機械能
C.球a的機械能始終小于球b的機械能
D.兩球機械能的大小關系無法比較
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【題目】一輕彈簧的一端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部,另一端和質量為m的小物塊a相連,如圖所示.質量為 m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上,此時彈簧的壓縮量為x0 , 從t=0時開始,對b施加沿斜面向上的外力,使b始終做勻加速直線運動.經過一段時間后,物塊a、b分離;再經過同樣長的時間,b距其出發(fā)點的距離恰好也為x0 . 彈簧的形變始終在彈性限度內,重力加速度大小為g.求
(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)物塊b加速度的大。
(3)在物塊a、b分離前,外力大小隨時間變化的關系式.
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【題目】如圖所示為家用洗衣機的脫水桶,當它高速旋轉時,能把衣物甩干.根據我們所學的知識,敘述正確的是( )
A.脫水桶高速運轉時,水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物
B.脫水桶高速運轉時,衣物上的水受到的合外力不足以充當向心力,所以水滴做離心運動,通過小孔,飛離脫水桶
C.通過脫水流程,打開洗衣機,發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央
D.通過脫水流程,打開洗衣機,發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列,主要集中在桶壁附近
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【題目】比較機械波和電磁波,下面結論正確的是
A.它們都可發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象
B.它們在本質上是相同的,只是頻率不同而已
C.機械波的傳播速度取決于介質,電磁波的傳播速度取決于頻率
D.機械波和電磁波的傳播都需要介質
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【題目】在水平地面上固定一豎直的輕彈簧,彈簧上端與一個質量m=2.0 kg的物塊相連,物塊處于靜止狀態(tài),如圖所示.若再在上端輕放一個質量為M=5.0 kg的物塊,系統(tǒng)再次平衡時,彈簧又向下壓縮了0.10 m,求:
(1)彈簧的勁度系數(shù);(g取10 m/s2)
(2)作出F-l圖象,求物塊下移0.10 m過程中增加的彈性勢能.
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【題目】如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用釘子靠著線的左側,沿與水平方向成30°的斜面向右以速度v勻速運動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度( )
A.大小為v,方向不變和水平方向成60°
B.大小為 v,方向不變和水平方向成60°
C.大小為2v,方向不變和水平方向成60°
D.大小和方向都會改變
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