内容正文:
濮阳市—高2022级高二下学期期中质量检测
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分:考生作答时,将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效:考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷 选择题部分(46分)
一、单项选择题(本题共7道小题,每小题4分,共28分;每小题只有一个选项符合题意)
1. 用轻绳栓往质量为m的小球组成单摆,如图甲所示。摆球在AB之间做小角度往复运动,当小球通过P点向B运动瞬间开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 单摆的摆长约为1.0m
B. 在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
C. 在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
D. 单摆的位移x随时间t变化的关系为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,周期为2s,根据
解得
故A正确;
B.根据图乙可知,在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球偏离平衡位置的位移减小,则重力势能减小,动能增大,故B错误;
C.根据图乙可知,在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球偏离平衡位置的位移增大,根据
可知,回复力增大,故C错误;
D.根据图乙可知,单摆的位移x随时间t变化的关系为
故D错误。
故选A。
2. 一频率为的声源以的角速度沿一半径为的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到( )
A. 声源在A点时发出声音的频率等于
B. 声源在B点时发出声音的频率等于
C. 声源在C点时发出声音的频率等于
D. 声源在D点时发出声音的频率小于
【答案】B
【解析】
【详解】根据多普勒效应,当声源和观察者相向运动时观察者接收到的频率大于声源的频率,当声源和观察者反向运动时观察者接收到的频率小于声源的频率。将声源运动到ABCD四个点时,相对于观察者的速度方向画出来,可以得到A点有接近观察者的趋势,C点有远离观察者的趋势,声源在BD两点的速度方向,垂直O点与观察者的连线。所以在BD两点,观察者接收到的频率就等于声源的频率,而在A点观察者接收到的频率大于声源的频率,在C点观察者接收到的频率小于声源的频率。
故选B
3. 如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A. 弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B. C与B碰前,C与AB的速率之比为m:M
C. C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
D. C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒,开始总动量为零,当弹簧伸长的过程中,C向右运动,则小车向左运动,故A错误;
B.规定向右为正方向,在C与B碰前,根据动量守恒得
所以
故B错误;
CD.因为小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒,开始总动量为零,当C与泥粘在一起时,总动量仍然为零,则小车停止运动,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,某同学用双缝干涉实验装置测量光的波长。已知双缝间的距离d=0.20mm,双缝到屏间的距离L=60.0cm。接通电源,点亮光源,调整装置,当屏上出现干涉图样后,转动测量头上的手轮,移动分划板使分划板的中心刻线与某条亮条纹中心对齐时,游标卡尺(10分度)的示数如图乙所示;然后再转动手轮,分划板的中心刻线向右移动,当分划板的中心刻线与另一条亮条纹中心对齐时,游标卡尺的示数如图丙所示。已知这两条亮条纹中间还有四条亮条纹,则测得光的波长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图乙的读数为:
19mm+401mm=19.4mm=0.0194m
图丙读数为:
28mm+0.14mm=28.4mm=0.0284m
相邻亮条纹间距
单色光的波长
则C项正确;ABD错误;
故选C。
5. 水平冰面上有一固定的竖直挡板。一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞,总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )
A. 48kg B. 50kg C. 51kg D. 58kg
【答案】D
【解析】
【详解】取运动员速度方向为正方向,设经过7次这样推物块后,运动员退行速度的大小为v7,经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小为v8,根据动量定理,物块每次碰撞挡板前后,挡板对物块的冲量为
对物块和运动员组成的系统,根据动量定理
根据题意
代入数据解得
故选D。
6. 某介质中两持续振动的振源A、B分别位于x轴上和处,时刻两振源同时开始振动,形成甲、乙两列简谐横波,如图所示,时刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。振源的振幅均为。则下列说法不正确的是( )
A. 这两列波的波速大小均为
B. 叠加稳定后,A、B两点间(不包括A、B两点)共有6个点始终不动
C. 从至过程中,质点C运动的路程为
D. 振源B的振动方程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.这两列波的波速大小均为
故A正确,不符合题意;
B.两列波振幅相同,起振方向均向下,则当路程差为半个波长的奇数倍时振动减弱,这种点始终不动,因
则从分别往两侧按照1m的间隔出现振动减弱和振动加强的点,而减弱点的位置有
即叠加稳定后,A、B两点间(不包括A、B两点)共有6个点始终不动,故B正确,不符合题意;
C.从t=0至t=10s过程,4s时刻C点开始振动,8s时刻右侧波传到C点,因为C点到两波源的距离为波长的整数倍,所以C点为振动加强点,继续振动半个周期,所以从t=0至t=10s过程,质点C运动的路程为
故C错误,符合题意;
D.振源B的起振方向向下,所以振源B的振动方程为
故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,半径为R,折射率为,圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB,M为OB边上的一点。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖,入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c,除全发射外不考虑其它反射光,则( )
A. 玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B. 从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
C. 从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D. 若仅改为单色绿光,由M点平行OA入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据临界角与折射率的关系
所以
所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射,为圆弧边界有光射出的上边界,从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界,所对应圆心角为∠COD等于45°,如图所示
所以玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
故A错误;
B.从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
故B正确;
C.从B点入射的光在玻璃中的路程为
所以
故C错误;
D.由于不同颜色的光的折射率不同,所以换成绿光不会平行射出,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3道小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分)
8. 关于光现象及应用,下列说法正确的是( )
A. 摄影师拍摄水中的游鱼时,常常在镜头前加装一块偏振镜,偏振镜旋转到合适角度时,经过水面的反射光通过偏振镜时减弱,拍摄效果较好
B. 光只有从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射
C. 雨后天空出现的彩虹,阳光下肥皂泡表面有彩色花纹,都是光的干涉引起的
D. 高性能相机镜头表面镀了-层透光的膜,看起来有颜色,这是由光的反射现象引起的
【答案】AB
【解析】
【详解】A.经过水面的反射光是偏振光,当偏振片方向与反射光的偏振方向垂直时,可减弱反射光,拍摄效果较好,故A正确;
B.光只有从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角,才能发生全反射,故B正确;
C.雨后天空出现的彩虹,是光的折射和全反射引起的,阳光下肥皂泡表面有彩色花纹,是光的干涉引起的,故C错误;
D.高性能相机镜头表面镀了一层透光的膜,光线经过膜的表面和镜头表面的反射光发生干涉,看起来有颜色,这是由光的干涉现象引起的,故D错误。
故选AB。
9. 在光滑水平面上有a、b两物体沿同一直线相向运动,当两物体间距离小于或等于d时会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用,两物体间距离大于d时相互排斥力消失。两物体始终未接触,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. a、b两物体在t3时刻两物体相距最近
B. a、b两物体质量之比为
C. a、b两物体相互作用结束后b物体的速度一定为2v0
D. 整个过程中a、b系统动能损失的最大值为系统初动能的
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意知,a、b两物体沿同一直线相向运动,t2时刻b物体减速到零,之后反向加速,可以看出t2~t3时间内,a、b同方向运动,且a的位移大于b的位移,即两者在靠近,当速度相等时,两者距离最近,之后两者距离又增大,即t3时刻a、b间距离最小,故A正确;
BC.由题意可知,a、b两物体组成的系统动量守恒,由图可知,最终a物体速度减为零,设a、b两小球质量分别为m1、m2,则
因为当小球间距小于或等于d时,会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用,所以由图中t1~t3时间内,可得
解得
,
由几何关系可知,图中AC段对应时间等于CE对应时间,且两三角形对应底边大小相等,所以图中△ABC与△CDE面积相等,故B错误,C正确;
D.由题意可得,类似于完全非弹性碰撞,当两小球速度相等时,动能损失最大,由图可知,此时两小球的总动能为
而初动能为
所以损失的动能最大值为
即
故D错误。
故选AC。
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是
A. m B. m C. 1m D. m
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】图(b)所示质点在t=0时在正向最大位移处,图(c)所示质点在t=0时,x=-0.05(振幅的一半),运动方向沿y轴负方向,结合波形图找到对应的点,若图(c)所示质点在图(b)所示质点的左侧有
当n=0时,B正确;
若图(c)所示质点在图(b)所示质点的右侧有
当n=0时,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验探究题:(本题共2小题,第11题6分,第12题8分,总共14分)
11. 如图用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置静止释放,与小球相撞,并多次重复(假设两小球可视为质点)。下列中必要的步骤是______(填选项的符号)
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 测量平抛射程OM,ON
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______(用、、OP、OM、ON表示);
(3)若两球发生弹性碰撞,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______(填选项前的符号)。
A.
B.
C.
【答案】(1)AD (2) (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]要验证动量守恒定律,即验证
小球离开轨道后做平抛运动,小球抛出点的高度相等,在空中运动的时间相等,因此有平抛运动在水平方向做匀速直线运动可知
,,
导入动量守恒可得
因此实验需要测量的两个小球的质量,小球的水平位移,AD正确。
故选AD。
【小问2详解】
[2]由(1)分析可知,两小球碰撞后动量守恒,其表达式为
【小问3详解】
[3]若两小球发生弹性碰撞,即碰撞过程中机械能守恒,由机械能守恒可知
联立动量守恒可得
,
代入水平位移与平抛时间关系可得
,
分析可得
即
故选A。
12.
(1)某同学用“插针法”测定玻璃的折射率,实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针、,在另一侧再竖直插两个大头针、。由于没有量角器,在完成了光路图以后,用圆规以O点为圆心,OA为半径画圆,交延长线于C点,过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点,如图所示,若他测得,,则可求出玻璃的折射率________(保留两位有效数字)。
(2)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以,为界面画光路图。甲、乙、丙同学测得的折射率和真实值相比:甲________;乙________;丙________(填选项前的字母)。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.以上都可能
【答案】(1)
(2) ①. B ②. C ③. D
【解析】
【小问1详解】
图中作为入射光线,是折射光线,设光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r,则由几何知识得到
,
又
则折射率
【小问2详解】
三种情况下入射光线与折射光线之间关系如图所示
[1]用图①测定折射率时,做出的折射光线与玻璃中的真实折射光线相比偏折大了,所以测量的折射角偏大了,折射率变小,故选B;
[2]用图②测定折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关,故选C;
[3]用图③测定折射率时,如果出射点为与玻璃砖下表面的交点,则测量值不变,如果出射点在交点的左侧,测量值偏小,出射点在交点的右侧,测量值偏大,所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变,故选D。
四、计算题(本题有三个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3s时刻的波形如图中虚线所示,求:
(1)求这列波的传播速度;
(2)当波的周期满足T>0.3s时,从t=0时刻开始,波传播3s后,x=2m处的质点运动的路程为3m,求该质点的振幅。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由图像可知,波向负方向最小位移5m,时间为t=0.3s,则有
解得
则有波的波速
(2)因为T>0.3s,所以n=0,此时波的周期为
故传播3s后,x=2m处的质点运动的时间
路程为
解得质点的振幅
14. 如图,半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移,平移到E点时,恰好在球面上D点发生全反射,(不考虑光线在玻璃体内的多次反射)求:
(1)玻璃体的折射率n;
(2)OE的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当光线经球心入射时,光路图如图所示
根据折射定律
其中
解得
(2)平移到点,在点发生全反射,则
在内,有
联立得
15. 如图,光滑轨道PQO的水平段,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与水平地面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,A、B间的碰撞为弹性碰撞,碰撞时间极短。求:
(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小;
(2)试判断A与B能否发生第二次碰撞?若能发生第二次碰撞,求出A、B第二次碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
【答案】(1),;(2)会,,;(3)
【解析】
【详解】(1)设A滑到水平轨道的速度为,则有
A与B碰撞时,由动量守恒有
由动能不变有
联立可得
,
(2)第一次碰撞后A经过水平段QO所需时间
第一次碰撞后B停下来所需时间
易知,又有,故A与B会发生第二次碰撞;且第一次碰撞后B停时,A还没有追上B,设第一次碰撞后B停下来滑动的位移为,由动能定理得
解得
设A第二次碰撞B前的速度为,由动能定理得
解得
A与B会发生第二次碰撞,由动量守恒有
由动能不变有
解得
,
(3)B发生第二次碰撞后,由动能定理得
解得
A发生第二次碰撞后,由动能定理得
解得
故,即A不会再回到光滑轨道PQO的水平段QO上,在O点左边停下,所以A、B均停止运动后它们之间的距离为
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物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分:考生作答时,将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效:考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷 选择题部分(46分)
一、单项选择题(本题共7道小题,每小题4分,共28分;每小题只有一个选项符合题意)
1. 用轻绳栓往质量为m的小球组成单摆,如图甲所示。摆球在AB之间做小角度往复运动,当小球通过P点向B运动瞬间开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 单摆的摆长约为1.0m
B. 在t=0.5s到t=1.0s的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
C. 在t=1.0s到t=1.5s的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
D. 单摆的位移x随时间t变化的关系为
2. 一频率为的声源以的角速度沿一半径为的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到( )
A. 声源在A点时发出声音频率等于
B. 声源在B点时发出声音的频率等于
C. 声源在C点时发出声音的频率等于
D. 声源在D点时发出声音的频率小于
3. 如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A. 弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B. C与B碰前,C与AB的速率之比为m:M
C. C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
D. C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
4. 如图甲所示,某同学用双缝干涉实验装置测量光的波长。已知双缝间的距离d=0.20mm,双缝到屏间的距离L=60.0cm。接通电源,点亮光源,调整装置,当屏上出现干涉图样后,转动测量头上的手轮,移动分划板使分划板的中心刻线与某条亮条纹中心对齐时,游标卡尺(10分度)的示数如图乙所示;然后再转动手轮,分划板的中心刻线向右移动,当分划板的中心刻线与另一条亮条纹中心对齐时,游标卡尺的示数如图丙所示。已知这两条亮条纹中间还有四条亮条纹,则测得光的波长为( )
A. B. C. D.
5. 水平冰面上有一固定的竖直挡板。一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞,总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )
A. 48kg B. 50kg C. 51kg D. 58kg
6. 某介质中两持续振动的振源A、B分别位于x轴上和处,时刻两振源同时开始振动,形成甲、乙两列简谐横波,如图所示,时刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。振源的振幅均为。则下列说法不正确的是( )
A. 这两列波的波速大小均为
B. 叠加稳定后,A、B两点间(不包括A、B两点)共有6个点始终不动
C. 从至过程中,质点C运动的路程为
D. 振源B的振动方程为
7. 如图所示,半径为R,折射率为,圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB,M为OB边上的一点。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖,入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c,除全发射外不考虑其它反射光,则( )
A. 玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B. 从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
C. 从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D. 若仅改为单色绿光,由M点平行OA入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
二、多项选择题(本题共3道小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分)
8. 关于光现象及应用,下列说法正确的是( )
A. 摄影师拍摄水中的游鱼时,常常在镜头前加装一块偏振镜,偏振镜旋转到合适角度时,经过水面的反射光通过偏振镜时减弱,拍摄效果较好
B. 光只有从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射
C. 雨后天空出现的彩虹,阳光下肥皂泡表面有彩色花纹,都是光的干涉引起的
D. 高性能相机镜头表面镀了-层透光的膜,看起来有颜色,这是由光的反射现象引起的
9. 在光滑水平面上有a、b两物体沿同一直线相向运动,当两物体间距离小于或等于d时会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用,两物体间距离大于d时相互排斥力消失。两物体始终未接触,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. a、b两物体在t3时刻两物体相距最近
B. a、b两物体质量之比为
C. a、b两物体相互作用结束后b物体的速度一定为2v0
D. 整个过程中a、b系统动能损失的最大值为系统初动能的
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是
A. m B. m C. 1m D. m
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验探究题:(本题共2小题,第11题6分,第12题8分,总共14分)
11. 如图用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置静止释放,与小球相撞,并多次重复(假设两小球可视为质点)。下列中必要的步骤是______(填选项的符号)
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 测量平抛射程OM,ON
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______(用、、OP、OM、ON表示);
(3)若两球发生弹性碰撞,则OM、ON、OP之间一定满足关系是______(填选项前的符号)。
A.
B.
C.
12.
(1)某同学用“插针法”测定玻璃的折射率,实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针、,在另一侧再竖直插两个大头针、。由于没有量角器,在完成了光路图以后,用圆规以O点为圆心,OA为半径画圆,交延长线于C点,过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点,如图所示,若他测得,,则可求出玻璃的折射率________(保留两位有效数字)。
(2)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以,为界面画光路图。甲、乙、丙同学测得的折射率和真实值相比:甲________;乙________;丙________(填选项前的字母)。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.以上都可能
四、计算题(本题有三个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,t=0时刻波形如图中实线所示,t=0.3s时刻的波形如图中虚线所示,求:
(1)求这列波的传播速度;
(2)当波周期满足T>0.3s时,从t=0时刻开始,波传播3s后,x=2m处的质点运动的路程为3m,求该质点的振幅。
14. 如图,半径为R半球形玻璃体置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移,平移到E点时,恰好在球面上D点发生全反射,(不考虑光线在玻璃体内的多次反射)求:
(1)玻璃体的折射率n;
(2)OE的距离。
15. 如图,光滑轨道PQO的水平段,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与水平地面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,A、B间的碰撞为弹性碰撞,碰撞时间极短。求:
(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小;
(2)试判断A与B能否发生第二次碰撞?若能发生第二次碰撞,求出A、B第二次碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
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