内容正文:
2023-2024学年第二学期高二年级阶段三
物理试题
一、单选题
1. 2023年9月25日,中国年仅 15岁的小将陈烨在杭亚会滑板男子碗池决赛中夺冠。图示为运动员陈烨在比赛中腾空越过障碍物,若忽略空气阻力,那么腾空过程中( )
A. 运动员始终处于超重状态
B. 运动员在最高点的加速度为零
C. 运动员所受重力的冲量一直变大
D. 运动员和滑板构成的系统动量守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.腾空过程中运动员只受重力作用,有竖直向下的重力加速度,运动员处于完全失重状态,故A错误;
B.在最高点的时候人的竖直方向的速度为零,水平方向的速度不为零,故在最高点的时候人的速度不为零,受到重力作用,加速度为重力加速度,加速度不为零,故B错误;
C.运动员所受重力的冲量为
腾空过程t一直增大,则运动员所受重力的冲量一直变大,故C正确;
D.在腾空过程中,在竖直方向上运动员和滑板所受合力不为零,故运动员和滑板构成的系统动量不守恒,故D错误。
故选C。
2. 一高空作业的工人重为700N,系一条长为的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间(工人最终悬挂在空中),g取,忽略空气阻力的影响,则缓冲过程中安全带受的平均作用力是( )
A. 2100N,竖直向上 B. 2100N,竖直向下
C. 1400N,竖直向上 D. 1400N,竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】工人在内自由落体运动
求得
规定竖直向下为正方向,在缓冲时间内对工人应用动量定理可得
求得
根据牛顿第三定律可得安全带受的平均作用力,竖直向下,B正确。
故选B。
3. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一,光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示,a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 若b光为绿光,则a光可能是紫光
B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能
C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少
D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管,则单位时间内逸出的光电子数相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由光电效应方程
及
解得
即光束照射同一块金属时只要遏止电压一样,入射光的频率就一样,遏止电压越大,入射光的频率越大,可知a光和c光的频率一样,且均小于b光的频率,若b光为绿光,则a光不可能是紫光,选项A错误;
B.由题图乙可知
根据可知,a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能,选项B正确;
C.对于a、c两束频率相同的光来说,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多,则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多,选项C错误;
D.对a、b两束不同频率的光来说,光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等,因为b光的光子频率较高,每个光子的能量较大,所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少,即单位时间内发出的光电子数较少,选项D错误。
故选B。
4. 以下为教材中的四幅图,下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲:当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会同向转动,且和磁铁转得一样快
B. 乙图是氧气分子的速率分布图像,图中温度T1高于温度T2
C. 丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置,小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D. 丁图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属产生大量热量,从而冶炼金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电磁驱动原理,图甲中,摇动手柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动,且比磁铁转的慢,故A错误;
B.氧气分子在温度下速率大的分子所占百分比较多,故温度高于温度,故B错误;
C.布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,不是分子的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,故C错误;
D.真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流,当炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属产生大量涡流,产生大量热量,从而冶炼金属,故D正确。
故选D。
5. 小明去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包现象。假设食品袋里密封的有一定质量的理想气体,全过程温度保持不变。从低海拔地区到高海拔地区的过程,下列分析正确的是( )
A. 袋内气体压强减小
B. 大气压强增大
C. 袋内气体释放了热量
D. 袋内气体分子的平均动能变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.从低海拔地区到高海拔地区的过程,大气压强减小,对食品袋进行分析,为了达到内外平衡,则袋内气体压强减小,故A正确;
B.大气层中,随高度的增加。大气压强减小,可知,从低海拔地区到高海拔地区的过程,大气压强减小,故B错误;
C.温度不变,气体内能不变,气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,袋内气体从外界吸收热量,故C错误;
D.气体分子的平均动能由温度决定,温度不变,袋内气体分子的平均动能不变,故D错误。
故选A。
6. 一定质量的理想气体从状态A开始,经历状态B、C、D回到状态A的p-T图象如图所示,其中BA的延长线经过原点O,BC、AD与横轴平行,CD与纵轴平行,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,气体的体积变大
B. B到C的过程中,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少
C. C到D的过程中,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D. D到A的过程中,气体内能减小、体积增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.因BA的延长线过原点,可知BA是等容线,所以A到B的过程中气体的体积不变,A错误;
B.B到C的过程为等压过程,压强不变,由
可知,气体的体积增大,分子密度减小,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少,B正确;
C.C到D的过程中,气体的温度不变,内能不变,压强减小,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律
知气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功,C错误;
D.D到A过程,气体温度降低,内能减小,根据
可知,气体体积减小,D错误。
故选 B。
7. 桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱压水蒸气囊直径为6cm,高为8cm,水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于9m水压产生的压强,当桶内的水还剩5cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从出水管流出?(不考虑温度的变化)( )
A. 1次 B. 2次 C. 3次 D. 4次
【答案】C
【解析】
【详解】设至少需要把气囊完全按压次,才能有水从出水管流出,设大气压强为,水桶内气体体积为,气囊体积为,根据等温变化有
其中
解得
故至少需要把气囊完全按压次,故ABD错误,C正确。
故选C。
二、多选题
8. 如图所示,甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形,乙图是该波传播方向上介质中处的质点从时刻起的振动图像,a、b是介质中平衡位置为和的两个质点。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速是
B. 从开始,质点a比质点b先回到平衡位置
C. 处的观察者沿轴负方向运动时,接收到该波的频率一定为
D. 若该波在传播过程中遇到尺寸为16 m的障碍物,会发生明显的衍射现象
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图可知,该波波长为8m,周期为4s,根据公式
故A正确;
B.因为该波沿x轴正方向传播,所以a向上振动,b向下振动,因此质点a先回到平衡位置,故B正确;
C.根据周期可知该波频率为,但观察者沿x轴负方向运动时,靠近波源,因此接收到该波的频率一定大于 ,故C错误;
D.因为该波波长为8m,小于障碍物尺寸,因此不会发生明显的衍射现象,故D错误。
故选AB。
9. 分子间存在着分子力,并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示,取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息,若仅考虑两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 分子间距离为时,分子间的作用力为零
B. 假设将两个分子从处释放,则分子间距离增大但始终小于
C. 假设将分子间距离从增大到,分子间作用力将变大
D. 分子间距离由减小为的过程中,分子力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.分子力为零时,分子势能最小,由题图可知时,分子间的作用力为零,故A正确;
B.假设将两个分子从处释放,分子将在至无穷远处之间运动,故B错误;
C.假设将分子间距离由增大到,分子间的作用力逐渐减小,故C错误;
D.分子间距离由减小为的过程中,根据题图切线的斜率可知,分子力先增大后减小,故D正确。
故选AD。
10. 家庭中使用的一种强力挂钩,其工作原理如图所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲),吸盘中的空气被挤出一部分后,吸盘内封闭气体的体积为,压强为,然后再把锁扣扳下(如图乙),使腔内气体体积变为,让吸盘紧紧吸在墙上,已知吸盘与墙面的有效正对面积为S,强力挂钩的总质量为m,与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍,外界大气压强为,重力加速度为g,忽略操作时的温度变化,把封闭气体看成理想气体(只有吸盘内的气体是封闭的)。此过程中,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内的气体的压强增大
B. 吸盘内的气体要从外界吸收热量
C. 吸盘内的气体分子的平均动能不变
D. 安装结束后,此挂钩所挂物体的最大质量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.理想气体温度不变,体积增大,根据玻意耳定律可知,吸盘内的气体的压强减小,故A错误;
B.理想气体温度一定,则内能不变,气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,吸盘内的气体要从外界吸收热量,故B正确;
C.理想气体温度不变,则吸盘内的气体分子的平均动能不变,故C正确;
D.根据玻意耳定律有
令此挂钩所挂物体的最大质量为M,对物体与挂钩整体分析有
,
解得
故D错误。
故选BC。
三、实验题
11. 刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2000mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为__________m3。
(2)接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液,待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
(3)将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有126个,大于半格的有21个,小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为__________cm2,油酸分子的直径约为_________m(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学分析实验时查阅资料,发现自己所测的数据偏大,关于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是__________。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸溶液的浓度低于实际值
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了
D. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
【答案】 ①. ②. ③. ④. AC##CA
【解析】
【详解】(1) [1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为
(3) [2]完整的方格有126个,大于半格的有21个,应将大于半格的计为一格,小于半格的舍去,可知计算油酸分子直径时油膜的面积为
[3]油酸分子的直径约为
(4) [4]A. 油酸未完全散开,则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小,由可知,所测分子直径的数据偏大,A正确;
B. 油酸溶液的浓度低于实际值,则油酸的体积V偏小,由可知,所测分子直径的数据偏小,B错误;
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了,可知油酸的体积V偏大,由可知,所测分子直径的数据偏大,C正确;
D. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格,面积S偏大,由可知,所测分子直径的数据偏小,D错误。
故选AC。
12. 用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。水平导轨上有两个静止的小车A和B,小车A上方装有遮光片,前方固定撞针,小车B后方固定橡皮泥。轻推小车A,小车A经过光电门1后,与静止的小车B碰撞,然后两小车一起再通过光电门2。光电门会分别记录下遮光片的挡光时间。
(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度,结果如图乙所示,则遮光片的宽度___________。
(2)若某次实验中,光电门1记录的遮光时间,光电门2记录的遮光时间,小车(含撞针、遮光片)的总质量为,小车(含橡皮泥)的总质量为,则两小车碰撞前,小车通过光电门1的速度大小___________,碰撞后两小车的总动量大小___________。(结果均保留两位有效数字)
(3)为了减小实验误差,两个光电门放置的位置应适当___________(选填“靠近”或“远离”)一些。
【答案】(1)4.35
(2) ①. 0.29 ②. 0.055##0.056##0.057
(3)靠近
【解析】
【小问1详解】
[1]遮光片的宽度
【小问2详解】
[2]小车通过光电门1的速度大小
[3]两小车一起通过光电门2的速度大小
两小车的总动量大小
【小问3详解】
[4]由于导轨和小车之间有摩擦,为了保证遮光片通过光电门时的速度为碰撞前后的瞬时速度,两光电门放置的位置应适当靠近一些。
四、解答题
13. 激光笔发出的激光在玻璃砖中传播的图像如图所示,已知,正方形玻璃砖边长为,光在真空中传播的速度为,不计二次反射,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)激光在玻璃砖中传播的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由折射定律有
其中
解得
(2)由几何关系可得激光在玻璃砖中传播的路程
解得
14. 如果某款充气碰碰球充气前内部空气(可视为理想气体)压强p1=1.1×105Pa,体积V1=1.0m3,现用气泵给它充气,每秒可充入ΔV=2.0×10-2m3、压强为p0=1.0×105Pa的空气。
(1)若充气过程中碰碰球容积不变,环境及碰碰球内部温度也不变,求充气10s时间内部气体压强;
(2)实际上充气10s后发现碰碰球体积膨胀了10%,碰碰球内部气体温度也由17℃升高到27℃,求充气后碰碰球内部气体压强。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)1.30×105Pa;(2)1.22×105Pa
【解析】
【详解】(1)若充气过程中碰碰球容积不变,环境及碰碰球内部温度也不变,则据玻意耳定律有
代入数据解得
(2)根据理想气体状态方程,有
其中
,
解得
15. 如图所示,半径的粗糙圆弧轨道同定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角,下端点C为轨道的最低点。C点右侧的粗糙水平面上,紧挨C点静止放置一质量为的木板,木板上表面与C点等高,木板左端放置一个质量为的物块。另一质量的物块从A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,之后与发生弹性正碰(碰撞后拿走),最终刚好未从木板M右端滑下。已知AO的竖直高度,物块从B点运动到C点克服摩擦力做功4J,物块与木板M间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,两物块均可视为质点,,,不计空气阻力,当地重力加速度取。求:
(1)物块抛出时的初速度大小v0;
(2)物块通过圆弧轨道最低点C时受到的支持力大小;
(3)木板的长度L。
【答案】(1)3m/s;(2)59N;(3)7m
【解析】
【详解】(1)物块水平抛出后做平抛运动,从A点到B点下落高度为
竖直方向上有
解得
在B点,根据速度分解有
(2)物块从A运动到C过程中,根据动能定理有
结合上述解得
物块到达C点时,由牛顿第二定律有
解得
(3)物块运动到C点时与发生弹性正碰,设碰撞后与的速度分别为与,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
,
对,由牛顿第二定律有
对M有
设经过时间t后二者共速,则有
对有
对M有
两者共速后保持相对静止向右做匀减速直线运动,因为刚好未从木板M上滑下,所以相对M的位移即为木板的长度,则有
联立解得
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2023-2024学年第二学期高二年级阶段三
物理试题
一、单选题
1. 2023年9月25日,中国年仅 15岁的小将陈烨在杭亚会滑板男子碗池决赛中夺冠。图示为运动员陈烨在比赛中腾空越过障碍物,若忽略空气阻力,那么腾空过程中( )
A. 运动员始终处于超重状态
B. 运动员在最高点的加速度为零
C. 运动员所受重力的冲量一直变大
D. 运动员和滑板构成的系统动量守恒
2. 一高空作业的工人重为700N,系一条长为的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间(工人最终悬挂在空中),g取,忽略空气阻力的影响,则缓冲过程中安全带受的平均作用力是( )
A. 2100N,竖直向上 B. 2100N,竖直向下
C. 1400N,竖直向上 D. 1400N,竖直向下
3. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一,光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示,a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 若b光为绿光,则a光可能是紫光
B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能
C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少
D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管,则单位时间内逸出的光电子数相等
4. 以下为教材中的四幅图,下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲:当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会同向转动,且和磁铁转得一样快
B. 乙图是氧气分子的速率分布图像,图中温度T1高于温度T2
C. 丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置,小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D. 丁图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属产生大量热量,从而冶炼金属
5. 小明去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包现象。假设食品袋里密封的有一定质量的理想气体,全过程温度保持不变。从低海拔地区到高海拔地区的过程,下列分析正确的是( )
A. 袋内气体压强减小
B. 大气压强增大
C. 袋内气体释放了热量
D. 袋内气体分子的平均动能变大
6. 一定质量的理想气体从状态A开始,经历状态B、C、D回到状态A的p-T图象如图所示,其中BA的延长线经过原点O,BC、AD与横轴平行,CD与纵轴平行,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,气体的体积变大
B. B到C的过程中,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少
C. C到D的过程中,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D. D到A的过程中,气体内能减小、体积增大
7. 桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱压水蒸气囊直径为6cm,高为8cm,水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于9m水压产生的压强,当桶内的水还剩5cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从出水管流出?(不考虑温度的变化)( )
A. 1次 B. 2次 C. 3次 D. 4次
二、多选题
8. 如图所示,甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形,乙图是该波传播方向上介质中处的质点从时刻起的振动图像,a、b是介质中平衡位置为和的两个质点。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速是
B. 从开始,质点a比质点b先回到平衡位置
C. 处的观察者沿轴负方向运动时,接收到该波的频率一定为
D. 若该波在传播过程中遇到尺寸为16 m的障碍物,会发生明显的衍射现象
9. 分子间存在着分子力,并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示,取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息,若仅考虑两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 分子间距离为时,分子间的作用力为零
B. 假设将两个分子从处释放,则分子间距离增大但始终小于
C. 假设将分子间距离从增大到,分子间作用力将变大
D. 分子间距离由减小为的过程中,分子力先增大后减小
10. 家庭中使用的一种强力挂钩,其工作原理如图所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲),吸盘中的空气被挤出一部分后,吸盘内封闭气体的体积为,压强为,然后再把锁扣扳下(如图乙),使腔内气体体积变为,让吸盘紧紧吸在墙上,已知吸盘与墙面的有效正对面积为S,强力挂钩的总质量为m,与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍,外界大气压强为,重力加速度为g,忽略操作时的温度变化,把封闭气体看成理想气体(只有吸盘内的气体是封闭的)。此过程中,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内的气体的压强增大
B. 吸盘内的气体要从外界吸收热量
C. 吸盘内的气体分子的平均动能不变
D. 安装结束后,此挂钩所挂物体的最大质量为
三、实验题
11. 刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2000mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为__________m3。
(2)接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液,待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
(3)将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有126个,大于半格的有21个,小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为__________cm2,油酸分子的直径约为_________m(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学分析实验时查阅资料,发现自己所测的数据偏大,关于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是__________。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸溶液的浓度低于实际值
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了
D. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
12. 用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。水平导轨上有两个静止的小车A和B,小车A上方装有遮光片,前方固定撞针,小车B后方固定橡皮泥。轻推小车A,小车A经过光电门1后,与静止的小车B碰撞,然后两小车一起再通过光电门2。光电门会分别记录下遮光片的挡光时间。
(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度,结果如图乙所示,则遮光片的宽度___________。
(2)若某次实验中,光电门1记录的遮光时间,光电门2记录的遮光时间,小车(含撞针、遮光片)的总质量为,小车(含橡皮泥)的总质量为,则两小车碰撞前,小车通过光电门1的速度大小___________,碰撞后两小车的总动量大小___________。(结果均保留两位有效数字)
(3)为了减小实验误差,两个光电门放置的位置应适当___________(选填“靠近”或“远离”)一些。
四、解答题
13. 激光笔发出的激光在玻璃砖中传播的图像如图所示,已知,正方形玻璃砖边长为,光在真空中传播的速度为,不计二次反射,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)激光在玻璃砖中传播的时间。
14. 如果某款充气碰碰球充气前内部空气(可视为理想气体)压强p1=1.1×105Pa,体积V1=1.0m3,现用气泵给它充气,每秒可充入ΔV=2.0×10-2m3、压强为p0=1.0×105Pa的空气。
(1)若充气过程中碰碰球容积不变,环境及碰碰球内部温度也不变,求充气10s时间内部气体压强;
(2)实际上充气10s后发现碰碰球体积膨胀了10%,碰碰球内部气体温度也由17℃升高到27℃,求充气后碰碰球内部气体压强。(结果均保留三位有效数字)
15. 如图所示,半径的粗糙圆弧轨道同定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角,下端点C为轨道的最低点。C点右侧的粗糙水平面上,紧挨C点静止放置一质量为的木板,木板上表面与C点等高,木板左端放置一个质量为的物块。另一质量的物块从A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,之后与发生弹性正碰(碰撞后拿走),最终刚好未从木板M右端滑下。已知AO的竖直高度,物块从B点运动到C点克服摩擦力做功4J,物块与木板M间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,两物块均可视为质点,,,不计空气阻力,当地重力加速度取。求:
(1)物块抛出时的初速度大小v0;
(2)物块通过圆弧轨道最低点C时受到的支持力大小;
(3)木板的长度L。
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