分,共10分)
17.在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度约5°,然后由静止释放小球;
D.用秒表记录小球完成
次全振动所用的时间t
(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g
;
(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是
(选填下列选项前的序号)
A.测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C.测量周期时,误将摆球(
1)次全振动的时间t记为了
次全振动的时间,并由计算式
Tt
求得周期
D.摆球的质量过大
(3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验
误差,
他决定用图像法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l的周期T,并用这些数据作出T2l图像如图所示。若图线的斜率
和对应为k,
则重力加速度的测量值g
。
18.如图所示,电表均为理想的交流电表,保险丝P的熔断电流
为2A,电容器C的击穿电压为300V。若在a、b间加正弦交
变电压,并适当地调节R接入电路中的阻值,使P恰好不被
熔断,C恰好不被击穿,则电流表的读数为A,电压表的读数为
V。
四、计算题(本题共4小题,共56分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不能得分,有数值计算的,解答中必须明确写出数值和单位)
19.(12分)平行光垂直射向一半径为R的透明介质半球的平面,其截
f面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,已知光在真空中的传播速度为c30×108ms,求:(1)介质球对该入射光的折射率(2)该光在介质球中的传播速度
20.(14分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位,已知某超声波的频率为10×105Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。(1)从该时刻开始计时,画出x=75×103m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群间的相对运动)
21.(14分)如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=01kg,mB=04kg,系统静止时弹簧伸长x=10cm,未超出弹性限度。若剪断A、B间细绳,则A在竖直方向做简谐运动。g取10ms2,求:(1)r