Question

（1）有以下說法：
A．在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)測(cè)出單擺作n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用T=

t

n

求出單擺的周期
B．如果質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
C．在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長(zhǎng)越短
D．圖1振蕩電路中的電容器正處于放電狀態(tài)
E．X射線是比紫外線頻率低的電磁波
F．只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸小的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
其中正確的是

 

．

（2）如圖2所示，波源S從平衡位置開始上下（Y軸方向）振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向右傳播，經(jīng)過0.1S后，P點(diǎn)開始振動(dòng)，已知SP=2m，若以P點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，圖3為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是

 

A．波源S最初是向上振動(dòng)
B．該簡(jiǎn)諧波的波速為20m/s
C．該波的周期為0.4s
D．該波的波長(zhǎng)為20m
（3）如圖4所示，將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的寬口瓶中（液體未漏出），從刻度尺上A、B兩點(diǎn)射出的光線AC和BC在C點(diǎn)被折射和反射后都沿直線CD傳播，已知刻度尺上相鄰兩根長(zhǎng)刻度線間的距離為1cm，刻度尺右邊緣與寬口瓶右內(nèi)壁間的距離d=2.5cm，求，瓶?jī)?nèi)液體的折射率n（可保留根號(hào)）．

Answer 1

分析：（1）解答本題需掌握：在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)采用累積法測(cè)量單擺的周期．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力特征是F=-kx．在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，聲速相同，由波速公式v=λf，知頻率越高，波長(zhǎng)越短．根據(jù)安培定則判斷振蕩電流的方向，分析振蕩電路中的電容器的狀態(tài)；X射線是比紫外線頻率高的電磁波；只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸大的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．
（2）由圖3可讀出P點(diǎn)的起振方向，質(zhì)點(diǎn)P的起振方向與波源S的起振方向相同．由公式v=

s

t

求波速．根據(jù)圖象分析周期．由波速公式分析波速．
（3）根據(jù)幾何知識(shí)求出入射角與折射角的正弦，由n=

sini

sinr

求折射率．

解答：解：（1）A、在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)采用累積法測(cè)量單擺的周期，即測(cè)出單擺作n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用T=

t

n

求出單擺的周期．故A正確．
B、質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)不一定簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力必須滿足F=-kx的特征才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，聲速相同，由波速公式v=λf，知頻率越高，波長(zhǎng)越短．故C正確．
D、根據(jù)安培定則判斷可知回路中有逆時(shí)針方向的振蕩電流，而電容器下極板帶負(fù)電，電容器的帶電量不斷減少，所以振蕩電路中的電容器處于放電狀態(tài)；故D正確．
E、X射線是比紫外線頻率高的電磁波；故E錯(cuò)誤．
F、只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸大的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．故F錯(cuò)誤．
故選ACD
（2）A、由圖3可讀出P點(diǎn)的起振方向向下，則波源S的起振方向應(yīng)向下．故A錯(cuò)誤．
B、該簡(jiǎn)諧波的波速為 v=

SP

t

=20m/s．故B正確．
C、D由圖知，周期為T，波長(zhǎng)為λ=vT=20T（m）．故CD錯(cuò)誤．
（3）設(shè)從A發(fā)出的光線射到液面時(shí)入射角為i，折射角為r，則由幾何知識(shí)得：
    sini=

d

d2+2．52

=

2.5

2．52+2．52

=

2

2

根據(jù)光的反射對(duì)稱性可知：折射角的正弦為
   sinr=

d

d2+1．52

=

2.5

2．52+1．52

=

2.5 2

17

所以折射率為n=

sinr

sini

=

5

17

故答案為：（1）ACD；（2）B； （3）

5

17

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查3-4模塊的內(nèi)容，都是一些基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)是機(jī)械波和幾何光學(xué)．對(duì)于折射率公式n=

sini

sinr

，應(yīng)用時(shí)要注意條件：光從真空射入介質(zhì)，若光從射入真空，折射率為n=

sinr

sini

．