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3．圖象的用途:從圖象中可以知道: (1)任一個時刻質點的位移 (2)振幅A． (3)周期T (4)速度方向:由圖線隨時間的延伸就可以直接看出 (5)加速度:加速度與位移的大小成正比.而方向總與位移方向相反．只要從振動圖象中認清位移隨時間變化的規律.加速度隨時間變化的情況就迎刃而解了點評:關于振動圖象的討論 (1)簡諧運動的圖象不是振動質點的軌跡．做簡諧運動質點的軌跡是質點往復運動的那一段線段或那一段圓弧．這種往復運動的位移圖象.就是以x軸上縱坐標的數值表示質點對平衡位置的位移.以t軸橫坐標數值表示各個時刻.這樣在x-t坐標系內.可以找到各個時刻對應質點位移坐標的點.即位移隨時間分布的情況--振動圖象． (2)簡諧運動的周期性.體現在振動圖象上是曲線的重復性．簡諧運動是一種復雜的非勻變速運動．但運動的特點具有簡單的周期性.重復性.對稱性．所以用圖象研究要比用方程要直觀.簡便．簡諧運動的圖象隨時間的增加將逐漸延伸.過去時刻的圖形將永遠不變.任一時刻圖線上過該點切線的斜率數值代表該時刻振子的速度大小.正負表示速度的方向.正時沿x正向.負時沿x負向． [例9] 勁度系數為20N／cm的彈簧振子.它的振動圖象如圖所示.在圖中A點對應的時刻 A．振子所受的彈力大小為0．5N.方向指向x軸的負方向 B．振子的速度方向指向x軸的正方向 C．在0-4s內振子作了1．75次全振動 D.在0-4s內振子通過的路程為0．35cm.位移為0 解析:由圖可知A在t軸上方.位移x＝0．25cm.所以彈力F＝-kx＝-5N.即彈力大小為5N.方向指向x軸負方向.選項A不正確,由圖可知過A點作圖線的切線.該切線與x軸的正方向的夾角小于90°.切線斜率為正值.即振子的速度方向指向x軸的正方向.選項B正確．由圖可看出.t＝0.t＝4s時刻振子的位移都是最大.且都在t軸的上方.在0-4s內完成兩次全振動.選項C錯誤．由于t＝0時刻和t＝4s時刻振子都在最大位移處.所以在0-4s內振子的位移為零.又由于振幅為0．5cm.在0-4s內振子完成了2次全振動.所以在這段時間內振子通過的路程為2×4×0．50cm＝4cm.故選項D錯誤．綜上所述.該題的正確選項為B． [例10] 擺長為L的單擺做簡諧振動.若從某時刻開始計時.(取作t=0).當振動至時.擺球具有負向最大速度.則單擺的振動圖象是圖中的( ) 解析:從t=0時經過時間.這段時間為.經過擺球具有負向最大速度.說明擺球在平衡位置.在給出的四個圖象中.經過具有最大速度的有C.D兩圖.而具有負向最大速度的只有D.所以選項D正確. 【查看更多】

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在答題卡相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．

A．(選修模塊3—3)（12分）

（1）利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實驗，估測分子直徑的大小．有以下的實驗步驟：

A、在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水，深約2cm，將少許痱子粉均勻地輕輕撒在水面上；

B、將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，蓋上蓋并搖動，使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液，讀出該溶液的體積為V(mL)

C、用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是該滴中的油酸就在水面上散開，形成油酸薄膜；

D、用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，記下當杯中溶液達到1 mL時的總滴數n；

E、取下玻璃板放在方格紙上，量出該單分子層油酸膜的面積S(cm²)．

F、將平板玻璃放在淺方盤上，待油酸薄膜形狀穩定后可認為已形成單分子層油酸膜．用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上．

①完成該實驗的實驗步驟順序應該是 ▲ ．

②在估算油酸分子直徑大小時，可將分子看成球形．用以上實驗步驟中的數據和符號表示，油酸分子直徑的大小約為d＝ ▲ cm．

（2）在油膜法測分子直徑的實驗中，用盆口直徑為0.4m的面盆盛水，要讓油酸滴在水面上散成單分子的油酸膜，那么油酸體積不能大于多少 ▲ m³，實驗中可以先把油酸稀釋成油酸溶液，再用特制滴管把這種油酸滴1滴到水面上.若測得1mL油酸溶液為120滴，那么1mL油酸至少應稀釋成

▲ mL的油酸溶液．

（3）質量為6.0kg、溫度為-20^oC的冰全部變成30^oC的水，后在常溫下（30^oC）全部蒸發為水蒸氣，整個過程需要吸收多少熱量？（設水在常溫下的汽化熱為L =2.4×10⁶J/kg，冰的比熱容為2.1×10³J/kg^oC，水的比熱容為4.2×10³J/kg^oC，冰的熔化熱為=3.34×10⁵J/kg）

B．(選修模塊3—4)（12分）

（1）在以下各種說法中，正確的是 ▲

A．一單擺做簡諧運動，擺球的運動周期不隨擺角和擺球質量的改變而改變

B．光的偏振現象說明光具有波動性，實際上，所有波動形式都可以發生偏振現象．

C．橫波在傳播過程中，波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期

D．變化的電場一定產生變化的磁場；變化的磁場一定產生變化的電場

E．在光的雙逢干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄

F．真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對運動沒有關系

G．火車過橋要慢行，目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免發生共振損壞橋梁

H．光導纖維有很多的用途，它由內芯和外套兩層組成，外套的折射率比內芯要大

（2）有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”，他們通過校園網交換實驗數據，并由計算機繪制了T²～L圖像，如圖甲所示．去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是 ▲ （選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了兩種單擺的振動圖像（如圖乙所示），由圖可知，兩單擺擺長之比 ▲ ．

（3）如圖所示，一截面為正三角形的棱鏡，其折射率為．今有一束單色光

射到它的一個側面，經折射后與底邊平行，再射向另一側面后射出．試求

出射光線相對于第一次射向棱鏡的入射光線偏離了多少角度？

C．(選修模塊3—5)（12分）

(1)下列說法正確的是 ▲

A、太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應

B、湯姆生發現電子，表明原子具有核式結構

C、一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太短

D、按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大

E、E=mc²表明物體具有的能量與其質量成正比

F、 β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的

（2）在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發生正碰，已知甲的質量為1kg，乙的質量為3kg，碰前碰后的位移時間圖像如圖所示，碰后乙的圖像沒畫，則碰后乙的速度大小為 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“變”、“不變”）

（3）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是____▲____H_Z；普朗克常量是 _▲___Js．

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