【題目】選修3-4
【1】波源S在t=0時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),形成向左、右兩側(cè)傳播的簡(jiǎn)諧橫波。S、a、b、c、和a'、b'、c'是沿波傳播方向上的間距為2m的6個(gè)質(zhì)點(diǎn),t=0時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置,如圖所示。已知波的傳播速度為4m/s,當(dāng)t=0.25s時(shí)波源S第一次達(dá)最高點(diǎn),則下列正確的是 _____
A.t=5.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b'處于波谷
B.t=1.35s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度正在減小
C.波傳到c點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)c開(kāi)始向上振動(dòng)
D.任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)a'振動(dòng)狀態(tài)完全相同
E.若接收器向距它20m的波源S勻速遠(yuǎn)離,接收器接收到的頻率將大于1Hz
【2】如圖甲所示,在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺,當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候,通過(guò)張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動(dòng)力,使其余各擺也振動(dòng)起來(lái),達(dá)到穩(wěn)定時(shí)_____擺的振幅最大,圖乙是a擺穩(wěn)定以后的振動(dòng)圖象,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則a擺的擺長(zhǎng)為__________
【3】如圖所示,在平靜的湖面岸邊處,垂釣者的眼晴恰好位于岸邊P點(diǎn)正上方0.9 m高度處,浮標(biāo)Q離P點(diǎn)1.2 m遠(yuǎn),魚(yú)餌燈M在浮標(biāo)正前方1.8 m遠(yuǎn)處的水下,垂釣者發(fā)現(xiàn)魚(yú)餌燈剛好被浮標(biāo)擋住,已知水的折射率n=。
①求魚(yú)餌燈離水面的深度;
②若魚(yú)餌燈緩慢豎直上浮,當(dāng)它離水面多深時(shí),魚(yú)餌燈發(fā)出的光恰好無(wú)法從水面PQ間射出?
【4】國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》于2017年11月30日在線發(fā)布,中國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”在太空中測(cè)到電子宇宙射線的一處異常波動(dòng),這意味著中國(guó)科學(xué)家取得了一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。有理論預(yù)言,當(dāng)兩個(gè)暗物質(zhì)粒子相遇時(shí),由于互為反物質(zhì),它們便會(huì)湮滅,從而產(chǎn)生出高能的γ射線。假設(shè)有一個(gè)α粒子()和一個(gè)反α粒子(),它們的質(zhì)量均為m,以相同的動(dòng)能Ek進(jìn)行對(duì)心碰撞而發(fā)生湮滅。已知普朗克常量為h。試回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)過(guò)程中__________。
A.可能只放出一束光子 B.可能放出兩個(gè)頻率相同的光子
C.可能放出三個(gè)頻率相同的光子 D.只能放出兩個(gè)頻率相同的光子
(2)該α粒子的動(dòng)量為__________,其德布羅意波波長(zhǎng)為__________。
(3)試計(jì)算該反應(yīng)過(guò)程中放出的總能量E_______。(已知真空中光速為c)。
【答案】
【1】CD
【2】c
【3】
【4】B C
【解析】本題是選修部分的拼盤(pán),各小題相互獨(dú)立。1考察了機(jī)械波,2考察了單擺的周期公式和共振,3考察了光的折射和全反射,4考察了湮滅現(xiàn)象。
【1】A:t=0時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置,t=0.25s時(shí)波源S第一次達(dá)最高點(diǎn),則波的周期,波從波源傳到b'需要的時(shí)間,則在t=5.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b'已經(jīng)振動(dòng)了4.25s,正在波峰位置。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。
B:波從波源傳到a需要的時(shí)間為0.5s,則t=1.35s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)了0.85s,正在從波谷向平衡位置振動(dòng),速度正在增大。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。
C:因波源S起振方向向上,則當(dāng)波傳到c點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)c開(kāi)始向上振動(dòng)。故C項(xiàng)正確。
D:波從波源傳到質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)a'的時(shí)間相等,質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)a'同時(shí)開(kāi)始起振,且起振方向一致,則任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)a'振動(dòng)狀態(tài)完全相同。故D項(xiàng)正確。
E:波的頻率是1Hz,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,若接收器向距它20m的波源S勻速遠(yuǎn)離,接收器接收到的頻率將小于1Hz。故E項(xiàng)錯(cuò)誤。
綜上答案為CD。
【2】當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候,使其余各擺也振動(dòng)起來(lái),a擺提供驅(qū)動(dòng)力,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振幅最大,則達(dá)到穩(wěn)定時(shí)c擺的振幅最大。
由圖乙得,據(jù)單擺的周期公式可得,解得:
【3】①設(shè)入射角、折射角分別為、,魚(yú)餌燈離水面深度為,作出光路如圖:
則,
據(jù)光的折射定律可得:,解得:
②當(dāng)魚(yú)餌燈離水面深度為時(shí),水面PQ間恰無(wú)光射出,此時(shí)魚(yú)餌燈與浮標(biāo)的連線和豎直方向的夾角恰好為臨界角C,則,解得:
【4】(1)由題知,有一個(gè)α粒子和一個(gè)反α粒子,它們的質(zhì)量均為m,以相同的動(dòng)能Ek進(jìn)行對(duì)心碰撞而發(fā)生湮滅。由于它們的質(zhì)量相等,動(dòng)能相等,據(jù)動(dòng)量守恒定律可得,碰撞后的總動(dòng)量為零。
A:若只放出一個(gè)光子,則碰撞后的總動(dòng)量不為0。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。
BCD:若產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的光子,當(dāng)兩個(gè)光子速度方向相反時(shí),總動(dòng)量為0,是可能的。
若產(chǎn)生三個(gè)頻率相同的光子,當(dāng)三個(gè)光子的速度在一個(gè)平面內(nèi)且方向之間的夾角均互為1200時(shí),總動(dòng)量也為0,是可能的。故BC兩項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
綜上答案為BC。
(2)根據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能之間的關(guān)系,可得:
其德布羅意波波長(zhǎng)
(3) α粒子和反α粒子碰撞湮滅過(guò)程中質(zhì)量虧損為2m,另兩個(gè)粒子的動(dòng)能也轉(zhuǎn)化為光子的能量,所以系統(tǒng)放出的總能量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】城市建設(shè)中常常用半徑很大的圓形水泥管道作為雨水和污水的排放管道。為估測(cè)該管道的半徑,使用的器材有:小球、秒表、上表面光滑的長(zhǎng)木板。請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
(1)將小球放在管道中,標(biāo)出小球靜止在水泥管圓弧底部的最低點(diǎn)A;
(2)將長(zhǎng)木板傾斜放置在圓形管道上,______________;
(3)讓小球從長(zhǎng)木板上端由靜止滑下,_____________。
由上述測(cè)量結(jié)果,可得圓形管道的半徑R=_____________。(已知重力加速度為g)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如右圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流強(qiáng)度與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào),電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào),分別用a、b、c三束單色光照射,調(diào)節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示,由圖可知
A. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最大
B. 單色光a和c的頻率相同,且a光更強(qiáng)些,b光頻率最大
C. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最小
D. 單色光a和c的頻率不同,且a光更強(qiáng)些,b光頻率最小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).彈簧左端固定在擋板上,帶有遮光條的小物塊將彈簧壓縮至C處由靜止釋放,小物塊運(yùn)動(dòng)一段距離后與彈簧分離,接著通過(guò)P處光電計(jì)時(shí)器的光電門(mén),最后停在水平面上的B處.已知重力加速度為g.
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,其讀數(shù)刻度如圖乙所示,則d=________mm.
(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),還需要測(cè)量的物理量(寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及其符號(hào))是:①________;②________.由此可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________.(用測(cè)量的量表示)
(3)若已經(jīng)測(cè)得物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊質(zhì)量為m,只需再測(cè)出物塊釋放處到最終停止處的距離s,即可測(cè)出物塊釋放時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能,試寫(xiě)出彈性勢(shì)能Ep的表達(dá)式________________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一自耦變壓器如圖所示,其a、b端接到一電壓不變的交變電源兩端,在c、d間接有一定值電阻R1和熱敏電阻Rt。已知溫度升高時(shí)Rt的阻值變小。電壓表均可視為理想交流電表,輸電導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法中正確的是
A. 保持滑動(dòng)觸頭位置不變,當(dāng)溫度升高時(shí)三個(gè)電表的示數(shù)均變小
B. 保持滑動(dòng)觸頭位置不變,當(dāng)溫度升高時(shí)V1、V2的示數(shù)不變而V3的示數(shù)變小
C. 保持溫度不變,將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中三個(gè)電表的示數(shù)均減小
D. 保持溫度不變,將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中V1示數(shù)不變而V2、V3示數(shù)均減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】北斗地圖APP預(yù)計(jì)2018年5月1日上線,其導(dǎo)航功能可精確到1米以內(nèi),能夠清晰定位到具體車(chē)道。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖,已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng),其中a是地球同步衛(wèi)星,則
A. 衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度
B. 衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度
C. 衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度
D. 衛(wèi)星b的周期大于24 h
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖(甲)為手機(jī)及無(wú)線充電板。圖(乙)為充電原理示意圖。充電板接交流電源,對(duì)充電板供電,充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流,再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對(duì)手機(jī)電池充電。為方便研究,現(xiàn)將問(wèn)題做如下簡(jiǎn)化:設(shè)送電線圈的匝數(shù)為n1,受電線圈的匝數(shù)為n2,面積為S,若在t1到t2時(shí)間內(nèi),磁場(chǎng)(垂直于線圈平面向上、可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))的磁感應(yīng)強(qiáng)度由B1均勻增加到B2。下列說(shuō)法正確的是
A. 受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到c
B. c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)
C. c、d之間的電勢(shì)差為
D. c、d之間的電勢(shì)差為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,圓柱形容器由粗細(xì)兩部分構(gòu)成,它們的橫截面積之比為2.5:1,細(xì)的部分長(zhǎng)=25cm,下端封閉,上端與粗的部分連通,內(nèi)有h=15cm的水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體A,水銀上表面位于粗、細(xì)分界處。粗的部分上部有一可自由滑動(dòng)的輕質(zhì)活塞,活塞到分界面處的距離為=10cm,其內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體B,F(xiàn)將活塞豎直向上緩慢提起,直到水銀全部進(jìn)入粗圓柱形容器內(nèi),已知初始時(shí)氣體A的壓強(qiáng)=75cmHg,整個(gè)過(guò)程溫度不變,所有氣體視為理想氣體。
①求水銀全部進(jìn)入粗圓柱形容器中時(shí)氣體A的壓強(qiáng);
②活塞移動(dòng)的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中,弧AC是以B點(diǎn)為圓心、BA為半徑的一段圓弧,OB=L,OC=2L.D為OC的中點(diǎn),在D點(diǎn)固定一電荷量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷。已知靜電力常量為k,下列說(shuō)法正確的是
A. 弧AC上電勢(shì)最高的一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為
B. 弧AC上還有一點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相同
C. 弧AC上還有一點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
D. 電子從A點(diǎn)沿著圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大
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