内容正文:
闽侯一中2023-2024学年第二学期第二次月考
高二物理试卷
【完卷时间:75分钟;满分:100分】
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. “未见其人,先闻其声”是声波发生干涉的结果
B. 在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
C. 当障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,机械波会发生明显的衍射现象
D. 向人体内发射频率已知的超声波,测出被血流反射后波的频率,就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用了多普勒效应原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.“未见其人,先闻其声”是声波发生衍射的结果,故A错误;
B.对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,横波两者传播方向垂直,纵波两者传播方向平行,故C错误;
C.当障碍物或孔的尺寸比波长小或接近时,机械波会发生明显的衍射现象,故C错误;
D.向人体内发射频率已知的超声波,测出被血流反射后波的频率,就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用了多普勒效应原理,故D正确;
故选D。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 用弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动,该物体做的是匀变速直线运动
B. 做简谐振动的单摆通过平衡位置时,小球受到的回复力为零,合外力不为零
C. 做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度一定相同
D. 单摆在周期性外力作用下做受迫运动,外力的频率越大,单摆的振幅就越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.做简谐运动的物体,是变加速直线运动,故A错误;
B.摆球受到的回复力是重力沿圆弧切线方向上的分力,经过平衡位置时,回复力为零。由于单摆做圆周运动在平衡位置,合力不为零,合力提供向心力,方向指向悬点,故B正确;
C.做简谐运动的物体,物体每次通过同一位置时其速度大小相等,方向不一定相同,故速度不一定相同,故C错误;
D.在周期性的外力作用下做受迫运动,则外力的频率越大,单摆的振幅可能变大,也可能变小,故D错误。
故选B。
3. 光导纤维又称光纤,是传光的细圆玻璃丝,图甲是光纤导光后的效果。现让由、两种单色光组成的复合光,从一根直的光纤端面以45°入射角射入,第一次折射后光路如图乙所示,两束单色光均在侧面发生全反射,下列说法正确的是( )
A. 光在光纤中的传播时间比光长
B. 光在光纤中的传播速度比光大
C. 光在光纤中全反射临界角比光大
D. 光在光纤中的折射率比光小
【答案】A
【解析】
【详解】由图乙可知,复合光进入光纤中光的偏转程度小于光的偏转程度,则光在光纤中的折射率比光大;根据
可知光在光纤中的传播速度比光小;根据
可知光在光纤中的全反射临界角比光小;设光纤的长度为,复合光入射时的入射角为,折射角为,则光在光纤中的传播路程为
光在光纤中的传播时间为
又
联立可得
由于,则;由于光的折射角小于光的折射角,则光在光纤中的传播时间比光长。
故选A。
4. 如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态。一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并瞬间嵌入其中共同运动,木块压缩弹簧后在水平面做简谐运动。木块自被子弹击中后到第一次回到原来位置的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的合外力的冲量大小为
B. 木块受到的合外力的冲量大小为2mv0
C. 上述情景中,若只增大木块的质量,振幅不变
D. 上述情景中,若只增大木块的质量,振幅减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于子弹射入木块的时间极短,在瞬间动量守恒,根据动量守恒定律得
mv0=(M+m)v
解得
则木块自被子弹击中后到第一次回到原来位置的过程中,根据动量定理,合外力的冲量大小
故AB错误;
CD.上述情景中,木块和子弹系统得到的动能
若只增大木块的质量,则系统的能量减小,则振幅减小,故C错误,D正确。
故选D。
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 对图中的甲、乙、丙、丁图,下列说法中正确的是( )
A. 用单色光垂直照射图甲中的牛顿环,可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环
B. 图乙中单色光进入平行玻璃砖传播,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C. 图丙得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D. 图丁的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,P上的光亮度将发生变化
【答案】AD
【解析】
【详解】A.牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成,用单色光垂直照射图甲中的牛顿环,可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环,圆心附近处明暗相间同心圆环的条纹较宽,随离中心点的距离增加条纹的宽度逐渐变窄,A正确;
B.图乙中单色光进入平行玻璃砖传播,当入射角i逐渐增大,折射角逐渐增大,由于折射角小于入射角,所以不论入射角如何增大,不会产生全反射,玻璃砖中都会有光线,由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线,因此可知一定有光线从面射出,B错误;
C.由干涉条纹的特点可知,同一级条纹上的光程差相等,条纹向空气薄膜较薄处弯曲,说明此处空气薄膜变厚,由此可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的,C错误;
D.因为光是横波,经偏振片会产生偏振现象,因此图丁的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,P上的光亮度将发生变化,D正确。
故选AD。
6. 如图a所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图b为质点P以此时刻为计时起点的振动图像,从该时刻起,下列说法正确的是( )
A. 该波正在向x轴负方向传播,波速为20m/s
B. 经过0.35s后,质点Q经过的路程为1.4m,且速度最大,加速度最小
C. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物,能发生明显的衍射现象
D. 若波源向x轴负方向运动,在处放一接收器,其接收到的频率可能为4Hz
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在图b中,t=0时刻P向y轴正方向振动,在图a中,根据波形平移法可知波正在向x轴正方向传播。由图可知该波的波长和周期分别为
,
则波速
故A错误;
B.由
所以经过0.35s后,质点Q经历的路程为
质点Q到达平衡位置,速度最大,加速度最小,故B正确;
C.发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多,该波的波长为4m,若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物,波长比障碍物的尺寸小得多,不能发生明显衍射现象,故C错误;
D.该波的频率为
若波源向x轴负方向运动,波源与接收器间距离增大,产生多普勒效应,在x=10m处的接收器接收到的波源频率减小,小于5Hz,其接收到的频率可能为4Hz,故D正确。
故选BD。
7. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图,其截面是半径为r的半圆,O为半圆的圆心,直径MN沿竖直方向,A点为弧形面上的点,且,一细光束由A点斜射入棱镜,光束与AO的夹角为,已知该透明介质的折射率为,真空中的光速为c。则下列说法正确的是( )
A. 光束射到MN上点到O点的距离为
B. 光束射到MN时发生全反射
C. 光束从A到第一射出棱镜的时间为
D. 若仅将光束改为频率更大的光束,则光束从射入到第一次射出棱镜的时间变长
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意作出光路图如图所示
由于透明介质折射率为,由折射定律
可得光束在介质中的折射角为,光束射到MN上的点B到O点的距离为
故A错误;
B.光束射到MN边时的入射角为,光束在棱镜中的临界角为C,则
所以光束射到MN时不会发生全反射,故B错误;
C.由几何关系可知,光束从A点射入到第一次射出棱镜,在棱镜中传播的距离为
又光在该棱镜中的传播速度为
则光束从A到第一射出棱镜的时间为
故C正确;
D.设频率更大的光束的折射率为,光束在介质中的折射角为,则由
光束在棱镜中传播的距离为
光束在棱镜中的传播速度为
则光束从射入到第一次射出棱镜的时间为
联立各式解得
光的频率增大,光在棱镜中的折射角减小,即,则光束从射入到第一次射出棱镜的时间变长,故D正确。
故选CD。
8. 如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d,m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1的速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A. m1的最小速度是0 B. m1的最小速度是
C. m2的最大速度是v1 D. m2的最大速度是
【答案】ABD
【解析】
【详解】从小球m1到达最近位置后继续前进,此后拉动m2前进,m1减速,m2加速,达到共同速度时两者相距最远,此后m1继续减速,m2加速,当两球再次相距最近时,m1达到最小速度,m2达最大速度:两小球水平方向动量守恒,速度相同时保持稳定,一直向右前进,选取向右为正方向,根据动量守恒和能量守恒有,
解得,
当时m1的最小速度是0;当时m1的最小速度为;m2的最大速度为
故选ABD。
三、填空题(每空1分,共6分。)
9. 如图甲所示,两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则:
(1)在a、b、c、d、e、f六点中,振动加强的点是____,振动减弱的点是____。
(2)若两振源S1和S2振幅不相同,此时位移为零的点是____。
【答案】 ①. ace ②. bdf ③. cf
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知:a点是波谷与波谷相遇点,而b、d点是波峰与波谷相遇点,e点是波峰与波峰相遇点.由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,所以振动加强点是a与e,振动减弱点是b、d;
而c在振动加强的连线上,f在振动减弱的连线上,因此c是振动加强点,而f是振动减弱点;则振动加强的点是a、c、e,振动减弱的点是b、d、f。
(2)[3]因为两列波振幅不同,则位移为0即必须两列波均处于平衡位置处,则只能是c、f两点满足
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,时,这列波恰好传递到处的Q点,部分波形如图所示.已知这列波的波速为,则时,Q点的振动方向为______(填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),这列波的波长是_____处的质点P的振动方程为________
【答案】 ①. 沿y轴正方向 ②. 5m ③.
【解析】
【详解】[1]在Q点根据同侧法可得Q点的振动方向为沿y轴正方向;
[2]由波形图可知,和处质点振动情况相同,则有
又有
<2m<
可知n=2,波长为
[3]设质点P的波动方程为
由波动方程知,波动周期为
根据
将代入可得
可得质点P的振动方程为
四、实验题(每空2分,共18分。)
11.
(1)在做“用单摆测量重力加速度”的实验时,测量摆长l和周期T计算重力加速度.若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图甲所示,则单摆摆长是__________m;测定了40次全振动的时间如图乙所示,计算可得单摆周期是__________s(结果保留三位有效数字)。
(2)为了提高测量精度,需多次改变L值,并测得相应的T值.现将测得的六组数据标示在以L为横坐标、以T2为纵坐标的坐标系上(如图所示),即图中用“•”表示的点,则:根据图中给出的数据点作出T2和L的关系图线__________,并根据图线求得本地的重力加速度g=__________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)为了减少测量误差,下列做法正确的是__________。
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
【答案】(1) ①. 0.875 ②. 1.88
(2) ①. ②. 9.86
(3)BC
【解析】
【小问1详解】
(1)[1]如图所示,则单摆摆长为
故填0.875;
[2]据秒表的读数规则,图丙圈示数单位为分,如图所示得示数为60s;外圈示数或右图示数为15.2s,所以秒表的示数为
故填1.88。
【小问2详解】
[1]把在一条直线上的点连在一起,误差较大的点平均分布在直线的两侧,如图所示
[2]由单摆周期公式
解得
根据T2和L的关系图求得,直线斜率为
联立解得
【小问3详解】
A.单摆做简谐运动应满足摆角小于5°,故A错误;
B.质量大,体积小的球受空气阻力的影响小,可以减少测量误差,故B正确;
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些,这样摆的长度不会随着球的摆动而改变,可以减少测量误差,故C正确;
D.摆球经过最低点的位置时速度最大,在相等的距离误差上引起的时间误差最小,测的周期误差最小。所以为了减小测量周期的误差,摆球应选经过最低点的位置时开始计时,故D错误。
故选BC。
12. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_________放置(选填“垂直”或“平行”);
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为;接着同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为_________mm,已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长_________nm;(保留3位有效数字)
(3)该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量个条纹的间距再求出,这样做的理由是_________。
(4)埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上,同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为和,光的波长为。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离的表达式_________。
【答案】(1)平行 (2) ①. 15.02 ②. 693
(3)利用累积法求平均值的方法减小偶然误差
(4)
【解析】
【小问1详解】
在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
【小问2详解】
[1]50分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知读数为
[2]相邻亮条纹间距为
根据
可得所测光的波长为
【小问3详解】
该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量个条纹的间距再求出,这样做的理由是:利用累积法求平均值的方法减小偶然误差。
【小问4详解】
从S发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光,相当于从S关于平面镜的像点发出的光射到屏上,也就相当于一个间距为2a的双缝,则在光屏上形成的相邻两条亮纹(或暗纹)间距离为
五、计算题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
13. 如图,某同学在练习用头颠球。若足球被顶起,每次上升和下降高度都为,球与头的作用时间为。足球质量为,不计空气阻力,取,求:
(1)足球每次与头碰撞过程动量变化大小和方向;
(2)足球对该同学头部的平均作用力大小和方向。
【答案】(1),竖直向上;(2),竖直向下
【解析】
【详解】(1)足球在空中做竖直上抛运动,设:足球竖直上抛初速度大小为,由机械能守恒定律得
代入数据解得
每次颠球过程,足球碰头前后速度大小均为,方向相反,设竖直向下方向为正方向,足球动量变化量
带入数据解得
方向竖直向上;
(2)足球与头部碰撞过程,对足球:由动量定理可得
由牛顿第三定律,足球对该同学头部平均作用力
方向竖直向下,带入数据解得
方向竖直向下。
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,P为传播方向上一个质点,如图所示为t=0时刻的波形图,此时P点的纵坐标为cm.若经过时间,P点第一次到达波峰,求:
(1)波的传播速度v;
(2)从t=0时刻起经过0.5s,质点P的位置坐标和P运动的路程.
【答案】(1) (2)P点坐标,
【解析】
【详解】(i)由图可知,振幅A=2cm,波动方程
将P点纵坐标代入,结合图像,解得P点的坐标为
经过时间,P点第一次到达波峰,即P点左侧相邻的波峰传播到P点,传播距离等于,波速,解得
(ii)质点的振动周期,解得T=0.8s
t=0时刻P向上振动,t=0.5s时P点第一次到达波谷,所以质点P运动的路程
此时P在波谷位置,所以P点坐标为
15. 如图所示,光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车,车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道,车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在B点相切,车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点,B与C之间距离L=0.9m,一个质量m=2kg的小物块,置于车的B点,车与小物块均处于静止状态,突然有一质量m0= 20g的子弹,以速度v0=500m/s击中小车并停留在车中,设子弹击中小车的过程时间极短,已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求∶
(1)子弹刚停留在车中的瞬间,小车的速度;
(2)小物块在圆弧轨道上的最大高度;
(3)求当小物块再次回到B点时,小物块的最大速度大小;
(4)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm,求弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【分析】
【详解】(1)取向右为正方向,对于子弹打小车,系统动量守恒可得
可得
(2)当小物块运动到圆轨道的最高点时三者共速,系统水平方向动量守恒,有
解得
设最大高度为h,根据机械能守恒定律得
解得
所以小物块不能达到圆弧轨道的最高点A;则最大高度为;
(3)当小物块再次回到B点时,小物块速度为,车和子弹的速度为
系统水平方向动量守恒,则有
系统能量守恒,则有
解得
,
(3)当弹簧具有最大弹性势能时三者速度相同,由动量守恒定律得
可得
根据能量守恒定律得
解得
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闽侯一中2023-2024学年第二学期第二次月考
高二物理试卷
【完卷时间:75分钟;满分:100分】
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. “未见其人,先闻其声”是声波发生干涉的结果
B. 在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
C. 当障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,机械波会发生明显的衍射现象
D. 向人体内发射频率已知的超声波,测出被血流反射后波的频率,就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用了多普勒效应原理
2. 下列说法中正确的是( )
A. 用弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动,该物体做是匀变速直线运动
B. 做简谐振动的单摆通过平衡位置时,小球受到的回复力为零,合外力不为零
C. 做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度一定相同
D. 单摆在周期性外力作用下做受迫运动,外力的频率越大,单摆的振幅就越大
3. 光导纤维又称光纤,是传光的细圆玻璃丝,图甲是光纤导光后的效果。现让由、两种单色光组成的复合光,从一根直的光纤端面以45°入射角射入,第一次折射后光路如图乙所示,两束单色光均在侧面发生全反射,下列说法正确的是( )
A. 光在光纤中的传播时间比光长
B. 光在光纤中的传播速度比光大
C. 光在光纤中的全反射临界角比光大
D. 光在光纤中的折射率比光小
4. 如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态。一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并瞬间嵌入其中共同运动,木块压缩弹簧后在水平面做简谐运动。木块自被子弹击中后到第一次回到原来位置的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的合外力的冲量大小为
B. 木块受到的合外力的冲量大小为2mv0
C. 上述情景中,若只增大木块的质量,振幅不变
D. 上述情景中,若只增大木块的质量,振幅减小
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 对图中的甲、乙、丙、丁图,下列说法中正确的是( )
A. 用单色光垂直照射图甲中的牛顿环,可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环
B 图乙中单色光进入平行玻璃砖传播,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C. 图丙得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D. 图丁的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,P上的光亮度将发生变化
6. 如图a所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图b为质点P以此时刻为计时起点的振动图像,从该时刻起,下列说法正确的是( )
A. 该波正在向x轴负方向传播,波速为20m/s
B. 经过0.35s后,质点Q经过的路程为1.4m,且速度最大,加速度最小
C. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物,能发生明显的衍射现象
D. 若波源向x轴负方向运动,在处放一接收器,其接收到的频率可能为4Hz
7. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图,其截面是半径为r的半圆,O为半圆的圆心,直径MN沿竖直方向,A点为弧形面上的点,且,一细光束由A点斜射入棱镜,光束与AO的夹角为,已知该透明介质的折射率为,真空中的光速为c。则下列说法正确的是( )
A. 光束射到MN上的点到O点的距离为
B. 光束射到MN时发生全反射
C. 光束从A到第一射出棱镜的时间为
D. 若仅将光束改为频率更大的光束,则光束从射入到第一次射出棱镜的时间变长
8. 如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d,m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1的速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A. m1的最小速度是0 B. m1的最小速度是
C. m2的最大速度是v1 D. m2的最大速度是
三、填空题(每空1分,共6分。)
9. 如图甲所示,两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则:
(1)在a、b、c、d、e、f六点中,振动加强的点是____,振动减弱的点是____。
(2)若两振源S1和S2振幅不相同,此时位移为零的点是____。
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,时,这列波恰好传递到处的Q点,部分波形如图所示.已知这列波的波速为,则时,Q点的振动方向为______(填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),这列波的波长是_____处的质点P的振动方程为________
四、实验题(每空2分,共18分。)
11.
(1)在做“用单摆测量重力加速度”的实验时,测量摆长l和周期T计算重力加速度.若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图甲所示,则单摆摆长是__________m;测定了40次全振动的时间如图乙所示,计算可得单摆周期是__________s(结果保留三位有效数字)。
(2)为了提高测量精度,需多次改变L值,并测得相应的T值.现将测得的六组数据标示在以L为横坐标、以T2为纵坐标的坐标系上(如图所示),即图中用“•”表示的点,则:根据图中给出的数据点作出T2和L的关系图线__________,并根据图线求得本地的重力加速度g=__________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)为了减少测量误差,下列做法正确的是__________。
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
12. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)组装仪器时单缝和双缝应该相互_________放置(选填“垂直”或“平行”);
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为;接着同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为_________mm,已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长_________nm;(保留3位有效数字)
(3)该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量个条纹的间距再求出,这样做的理由是_________。
(4)埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上,同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为和,光的波长为。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离的表达式_________。
五、计算题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
13. 如图,某同学在练习用头颠球。若足球被顶起,每次上升和下降高度都为,球与头的作用时间为。足球质量为,不计空气阻力,取,求:
(1)足球每次与头碰撞过程动量变化大小和方向;
(2)足球对该同学头部的平均作用力大小和方向。
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,P为传播方向上一个质点,如图所示为t=0时刻的波形图,此时P点的纵坐标为cm.若经过时间,P点第一次到达波峰,求:
(1)波的传播速度v;
(2)从t=0时刻起经过0.5s,质点P位置坐标和P运动的路程.
15. 如图所示,光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车,车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道,车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在B点相切,车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点,B与C之间距离L=0.9m,一个质量m=2kg的小物块,置于车的B点,车与小物块均处于静止状态,突然有一质量m0= 20g的子弹,以速度v0=500m/s击中小车并停留在车中,设子弹击中小车的过程时间极短,已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求∶
(1)子弹刚停留在车中的瞬间,小车的速度;
(2)小物块在圆弧轨道上的最大高度;
(3)求当小物块再次回到B点时,小物块最大速度大小;
(4)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm,求弹簧的最大弹性势能。
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