2.一列簡諧橫波在某介質(zhì)中沿直線由a點向b點傳播,a、b兩點的平衡位置相距2.5m,如圖所示,圖中實線表示a點的振動圖象,圖中虛線表示b點的振動圖象,則下列說法中正確的是( 。
A.從0時刻起經(jīng)過0.40s,質(zhì)點a、b運動的路程均為16cm
B.在t=0.45s時質(zhì)點b又回到平衡位置
C.在0.ls~0.15s內(nèi),質(zhì)點b向y軸負方向運動,做加速度逐漸變大的減速運動
D.此波的傳播速度可能為1.2m/s

分析 由圖讀出周期,根據(jù)時間與周期的關(guān)系求質(zhì)點通過的路程.根據(jù)時間與周期的關(guān)系,以及簡諧運動的周期性分析t=0.45s時刻質(zhì)點b的位置,同時要根據(jù)時間段,分析質(zhì)點b的運動情況.根據(jù)兩個質(zhì)點在同一時刻的狀態(tài),結(jié)合波形波,分析a、b間的距離與波長的關(guān)系,求出波速的通項.

解答 解:A、由圖知,該波的周期為 T=0.2s,時間t=0.4s=2T,所以從0時刻起經(jīng)過0.40s,質(zhì)點a、b運動的路程均為 S=2×4A=8×2cm=16cm,故A正確.
B、由于質(zhì)點b振動周期為0.2s,所以在t=0.45s時質(zhì)點b的狀態(tài)與在t=0.5s時狀態(tài)相同,位于波峰,故B錯誤.
C、在0.ls~0.15s內(nèi),根據(jù)y-t圖象的斜率等于速度,可知,質(zhì)點b的速度為負,說明質(zhì)點b正向y軸負方向運動,位移增大,加速度增大,做加速度逐漸變大的減速運動,故C正確.
D、a質(zhì)點的振動方程為:y=Asin($\frac{2π}{T}$t+$\frac{π}{6}$)=2sin(10πt+$\frac{π}{6}$)cm,當t=$\frac{1}{30}$s時y=2cm.而對質(zhì)點b,當t=0.05s時,y=2cm,結(jié)合波的周期性可知:波從a傳到b的時間為:t=nT+(0.05s-$\frac{1}{30}$s)=(0.2n+$\frac{1}{60}$)s,波速為:v=$\frac{{x}_{ab}}{t}$=$\frac{2.5}{0.2n+\frac{1}{60}}$=$\frac{150}{12n+1}$m/s,n=0,1,2,3,…由于n是整數(shù),所以v不可能為1.2m/s.故D錯誤.
故選:AC

點評 本題考查對振動圖象以及質(zhì)點的振動與波動關(guān)系的理解.關(guān)鍵要抓住波的周期性列出時間的通項,從而求出波速的通項.

練習冊系列答案
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16.如圖所示是一位同學(xué)用手拉動紙帶通過電磁打點計時器打出的一條紙帶,在紙帶旁邊附著一把毫米刻度尺,電磁打點計時器每隔0.020s打一個點,根據(jù)紙帶上點的排列情況可判定,手拉動紙帶時,手的運動速度怎樣變化先加速再勻速最后減速;打C點時手拉動紙帶的速度約為0.40m/s.(保留兩位有效數(shù)字)

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A.t=0.01s時,穿過線框回路的磁通量為零
B.金屬線框的轉(zhuǎn)速為50r/s
C.變壓器原線圈中電流表的示數(shù)為$\sqrt{2}$A
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17.一粒子以0.05c的速率相對實驗室參考系運動.此粒子衰變時發(fā)射一個電子,電子相對于粒子的速度為0.8c,電子的衰變方向與粒子運動方向相同.求電子相對于實驗室參考系的速度.

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7.如圖所示,勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場垂直.已知線圈的匝數(shù)N=200,邊長ab=30cm、bc=15cm,電阻R=2Ω.磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系式為B=0.2+0.2t(T),取垂直紙面向里為磁場的正方向.求:
(1)0.5s時線圈感應(yīng)電流的方向;
(2)2s時線圈感應(yīng)電動勢的大。
(3)在1分鐘內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱.

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14.如圖所示是我國某沿海地區(qū)風力發(fā)電站,若每臺風力發(fā)電機的功率為1MW,已知該地區(qū)每年能正常發(fā)電的時間約為4500小時,則( 。
A.若該地區(qū)某城市的用電功率峰值為4000MW,則需要400臺該風力發(fā)電機同時供電
B.一臺該風力發(fā)電機年發(fā)電量約為4.5×106kW•h
C.一臺該風力發(fā)電機年發(fā)電量約為4.5×107 kW•h
D.若該風力發(fā)電站有發(fā)電機200臺,則年發(fā)電量為9×109Kw•h

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11.如圖所示,理想變壓器原、副線圈各接一個電阻R1和R2,原線圈中接有220V交流電源,此時兩只電阻上的電壓都是10V,設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n:1,電阻R1、R2消耗的功率之比為k:1,則( 。
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(2)實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是摩擦阻力的影響.為了減小誤差,懸掛在紙帶下的重物的質(zhì)量應(yīng)選擇較大些.
(3)如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線是過原點的直線,該線的斜率等于重力加速度.

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