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關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是

(　　)

A．均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場

B．電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直

C．電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播

D．只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波

【解析】：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故選項A是錯誤的．因電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直的．且與波的傳播方向垂直，所以電磁波是橫波，故選項B是正確的．有振蕩的電場或磁場時，就會由近向遠逐漸傳播，即形成了電磁波，故D正確．

一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖中左圖所示，圖中P、Q兩質(zhì)點的橫坐標分別為x＝1.5 m和x＝4.5 m．P點的振動圖象如右圖所示．

在下列四幅圖中，Q點的振動圖象可能是

(　　)

【解析】：由圖甲知該波的波長λ＝4 m，而P、Q兩質(zhì)點間間距Δx＝3 m＝λ，則兩質(zhì)點的振動步調(diào)相差T，結(jié)合圖乙知A、D兩項皆錯誤．因波的傳播方向未知，故無法判定Q點的振動狀態(tài)相比于P點是超前還是滯后，B、C皆正確．

圖是一個圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE₁、FF₁、GG₁、HH₁平行于半徑ON，ON邊可吸收到達其上的所有光線．已知該棱鏡的折射率n＝，若平行光束垂直入射并覆蓋OM，則光線

(　　)

A．不能從圓弧射出　　　B．只能從圓弧射出

C．能從圓弧射出           D．能從圓弧射出

【解析】：由該棱鏡的折射率為n＝可知其臨界角C滿足：sinC＝＝，可求出GG₁左邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其右邊的光線全部發(fā)生全反射，所以光線只能從圓弧射出．故B正確．

圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為t＝0.6 s時的波形圖，波的周期T＞0.6s，則

(　　)

A．波的周期為2.4 s

B．在t＝0.9 s時，P點沿y軸正方向運動

C．經(jīng)過0.4 s，P點經(jīng)過的路程為4 m

D．在t＝0.5 s時，Q點到達波峰位置

【解析】：波向x軸負向傳播，T＞0.6s，由波形圖可知λ＝Δx，用時間t＝0.6s＝T，T＝0.8 s，A錯．t＝0.9 s＝T＋0.1s，P點沿y軸負方向運動，經(jīng)0.4 s，P點運動半個周期，經(jīng)過的路程為0.4 m，C錯．t＝0，x＝10 m處質(zhì)點處在波峰，經(jīng)0.5 s，波峰向左傳Δx′＝5 m，故D正確．

圖為聲波干涉演示儀的原理圖．兩個U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔．聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率________的波．當聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅______；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅________．

【解析】：由同一波源分成的兩列波頻率相同，這符合兩列機械波干涉的條件，當兩波的路程差等于半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，當路程差等于波長的整數(shù)倍時，振動加強．

現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在圖7所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長．

(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應(yīng)為C、________、A.

(2)本實驗的步驟有：

①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；

②按合理順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；

③用米尺測量雙縫到屏的距離；

④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離．

在操作步驟②時還應(yīng)注意________和________．

【解析】：(1)各光學元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A.

(2)步驟②還應(yīng)注意單縫和雙縫間距5 cm～10 cm，使單縫和雙縫相互平行．

某同學利用焊有細鋼針的音叉(固有頻率f₀)、熏有煤油燈煙灰的均勻金屬片和刻度尺來測定重力加速度．他的實驗步驟有：

A．將熏有煙灰的金屬片靜止懸掛，調(diào)整音叉的位置，使音叉不振動時，針尖剛好能水平接觸金屬片，如圖甲所示．

B．輕敲音叉，使它振動，同時燒斷懸線，使金屬片自由下落．

C．從金屬片上選取針尖劃痕清晰的一段，從某時刻起針尖經(jīng)過平衡位置的點依次為B、C、D、E、F、G、H，測出它們相鄰點之間的距離分別為b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆，如圖乙所示．

(1)推導(dǎo)計算重力加速度的表達式：__________.

(2)金屬片自由下落后(不計針尖與金屬片間的摩擦)，圖丙中三幅圖中，你認為針尖在金屬片上的劃痕正確的是__________．

(3)若從懸線燒斷瞬間開始計時，鋼針開始向左振動，且設(shè)向左位移為正，鋼針振幅為A，金屬片下落h時，鋼針對平衡位置的位移y的表達式為y＝__________.

【解析】：(1)乙圖中相鄰點間的時間間隔是音叉振動周期的一半，用T表示，則有T＝.金屬片自由下落是自由落體運動，所以有

g₁＝，g₂＝，g₃＝

g＝＝(b₆＋b₅＋b₄－b₃－b₂－b₁)f

(2)由于金屬片是自由落體運動，速度會越來越大，故選項A、B是不正確的，選項C是符合要求的．

(3)因為音叉振動是簡諧運動，故針離開平衡位置的位移變化符合正弦規(guī)律變化，考慮到針的開始運動方向與規(guī)定的方向相同，故有y＝Asin.

(1)在t＝0時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖甲所示．

質(zhì)點A振動的周期是________s；t＝8 s時，質(zhì)點A的運動沿y軸的________方向(填“正”或“負”)；質(zhì)點B在波的傳播方向上與A相距16 m．已知波的傳播速度為2 m/s，在t＝9 s時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是________ cm.

(2)圖乙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，相機的鏡頭豎直向上．照片中，水立方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r＝11 cm的圓形范圍內(nèi)，水面上的運動員手到腳的長度l＝10 cm.若已知水的折射率n＝，請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【解析】：(1)由圖知T＝4s，因位移圖線的斜率表示速度，且在t＝8 s＝2T時質(zhì)點振動狀態(tài)與t＝0時相同，則由圖可知t＝0時圖線斜率為正，速度沿y軸正向．在t＝9 s時由圖線知質(zhì)點A處于正向最大位移處．再由Δt＝＝8s＝2T知B的振動狀態(tài)與質(zhì)點A相差兩個周期，所以同一時刻兩質(zhì)點相對平衡位置的位移相同，即也為10 cm.

圖10

(2)設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為R，運動員的實際長為L

由折射定律nsinα＝sin90°

幾何關(guān)系sinα＝，＝

得h＝·r

取L＝2.2 m，解得h＝2.1 m(1.6～2.6 m都算對)

(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時刻的波形如圖(甲)所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖11(乙)所示．質(zhì)點N的振幅是________m，振動周期為________s，圖乙表示質(zhì)點________(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為________m/s.

(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖(A)所示)，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是________．

(3)描述簡諧運動特征的公式是x＝________.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動________(填“是”或“不是”)簡諧運動．

【解析】：(1)從甲、乙圖可看出波長λ＝2.0 m，周期T＝4s，振幅A＝0.8 m；乙圖中顯示t＝0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則質(zhì)點L正在平衡位置向上振動，波速v＝λ/T＝0.5 m/s；

(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短，垂直運動方向的邊長不變，C圖象正確；

(3)簡諧運動的特征公式為x＝Asinωt，其中A是振幅；籃球從自由落體到反彈起來的過程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運動的規(guī)律．

(1)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍．則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運動速度是光速的________倍．

(2)某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺，彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上．某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0s后，單擺才開始擺動．此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km，頻率為1.0 Hz.假設(shè)該實驗室恰好位于震源的正上方，求震源離實驗室的距離．

【解析】：(1)以速度v運動時的能量E＝mv²，靜止時的能量為E₀＝m₀v²，依題意E＝kE₀，故m＝km₀；

由m＝，解得v＝c.

(2)地震縱波傳播速度為：v_p＝fλ_p

地震橫波傳播速度為：v_s＝fλ_s

震源離實驗室距離為s，有：s＝v_pt

s＝v_s(t＋Δt)，解得：s＝＝40 km.