风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器…——2016 高考物理第 16 题答案解析

2016_上海卷

2016 上海 第 16 题 单选题 区分题
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16.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片

A. 转速逐渐减小,平均速率为 $\frac { 4 \pi n r } { \Delta t }$
B. 转速逐渐减小,平均速率为 $\frac { 8 \pi n r } { \Delta t }$
C. 转速逐渐增大,平均速率为 $\frac { 4 \pi n r } { \Delta t }$
D. 转速逐渐增大,平均速率为 $\frac { 8 \pi n r } { \Delta t }$
参考答案

B

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【答案】B

【解析】根据题意,从图(b)可以看出,在Δt时间内,探测器接收到光的时间在增长,圆盘凸轮的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在Δt时间内可以从图看出有4次挡光,即圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n周,风轮叶片转过的弧长为 $l = 4 n \times 2 \pi r$ ,叶片转动速率为: $\nu = \frac { 8 n \pi r } { \Delta t }$ ,故选项B正确。

三.多项选择题(共16分,每小题4分。每小题有二个或者三个正确选项。全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错或不答的,得0分。)

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