精品解析：内蒙古乌兰察布市集宁一中2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

集宁一中2023—2024学年第二学期期末考试 高二年级物理试题 本试卷满分为100分，考试时间75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（　　） A. 在t=0.01s时，电压表V1的示数为零 B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D. Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 2. 下列关于分子动理论的说法中正确的是（　　） A. 两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力 B. 布朗运动就是液体分子的无规则热运动 C. 扩散现象和布朗运动表明，分子在做永不停息的热运动 D. 微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显 3. 如图为两分子靠近过程中的示意图，为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　） A. 分子间距离大于时，分子间表现为斥力 B. 分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大 C. 分子势能在处最小 D. 分子间距离小于且减小时，分子势能在减小 4. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。图像如图所示。则（　　） A. 过程气体从外界吸热 B. 过程比过程气体对外界所做的功多 C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小 D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 5. 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 6. 如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ） A. 10.20eV B. 12.09eV C. 12.75eV D. 13.06eV 7. 原子核可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，在该过程中，可能发生的β衰变是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，假设核反应过程中释放的能量全部转化为α粒子和Y核的动能。α粒子在磁场中运动的半径为R。则（　　） A. 衰变方程可表示为 B. 核反应中释放的核能为（mx-my-mα）c2 C. Y核在磁场中运动的半径为 D. Y核的动能为 9. 电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。某次实验中，分别安装在甲、乙两小车上的两电子设备已通过蓝牙配对成功，其正常通讯的有效距离为。两车运动路线在同一条直线上（两车略微错开，不会相撞）。如图所示，甲车以的初速度经过O点，向右做加速度大小的匀加速直线运动。同时乙车以初速度向右经过O点左侧6m处，并立即以的加速度刹车。以此时刻为计时起点，忽略蓝牙信号连接延迟。下列说法正确的是（　　） A. 时信号第一次中断 B. 时信号第一次恢复 C. 信号第二次中断时，甲在O右边处 D. 从信号第一次恢复到信号第二次中断，甲的位移为 10. “ALHILM世界杯圆梦之旅”是2022年卡塔尔世界杯决赛阶段官方指定用球，如图所示，法国队和阿根廷队决赛前，工作人员运送足球到场地的过程中，为了保证顶端足球不掉落，设抬球的长板与水平面的夹角为θ，忽略球与板，球与球之间摩擦，球和板始终处于平衡状态，则以下符合要求的θ正切值可能是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共2个小题，共14分） 11. 某同学为了测量固体药物的体积，设计了如图甲所示的测量装置（装置密封性良好）。 要测量步骤如下： ①把待测药物放进注射器内； ②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接； ③移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及气体压强值p； ④重复上述步骤③，多次测量； ⑤根据记录的数据，作出图像，并利用图像计算药物体积。 （1）在操作步骤③中，______（选填“缓慢”“快速”或“以任意速度”）移动活塞。 （2）在操作步骤⑤中，为了得到直线图像，纵坐标是V，则横坐标应该选用______（选填“p”“”或“”）。 （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分别交横、纵坐标于a、b，则待测药物的体积为______（用题目中已知量表示）。 （4）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 12. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是______。 A. 先释放小车再接通电源 B. 先接通电源再释放小车 C. 将小车放在靠近打点计时器的一端 D. 将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。 cm，cm，cm，cm，cm，cm，则小车的加速度______m/s2（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度______m/s。（结果均保留两位有效数字） 四、计算题（本题共3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长的极紫外线照射光电管，恰好能发生光电效应。已知普朗克常量，,，。 （1）求阴极 K 材料的逸出功； （2）图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K，灵敏电流计G显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中的大小是多少? 14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 15. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的，它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，重力加速度为g，不计空气阻力，求: （1）圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax； （2）小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L； （3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过该处计数器就会计数一次，请问，光电计数器的示数最终稳定为几次? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 集宁一中2023—2024学年第二学期期末考试 高二年级物理试题 本试卷满分为100分，考试时间75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（　　） A. 在t=0.01s时，电压表V1的示数为零 B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D. Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表V1的示数为原线圈电压的有效值，则有 故A错误； B．由图可知周期为 则 根据变压器电压比等于匝数比可得 则副线圈两端电压的瞬时值表达式为 故B错误； CD．Rt处温度升高时，Rt电阻变小，则副线圈总电阻减小，副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。 故选D。 2. 下列关于分子动理论的说法中正确的是（　　） A. 两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力 B. 布朗运动就是液体分子的无规则热运动 C. 扩散现象和布朗运动表明，分子在做永不停息的热运动 D. 微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个邻近分子间的斥力和引力是同时存在的，故A错误； BC．扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动，布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B错误，C正确； D．微粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显，故D错误。 故选C。 3. 如图为两分子靠近过程中的示意图，为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　） A. 分子间距离大于时，分子间表现为斥力 B. 分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大 C. 分子势能在处最小 D. 分子间距离小于且减小时，分子势能在减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子间距离大于时，分子间表现为引力，故A错误； BCD．分子从无限远靠近到距离处过程中，分子引力做正功，则分子势能变小，分子从距离处再减小时分子斥力做负功，分子势能变大，可知分子势能在处最小，故BD错误，C正确。 故选C。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。图像如图所示。则（　　） A. 过程气体从外界吸热 B. 过程比过程气体对外界所做的功多 C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小 D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程，气体体积不变，即等容变化过程，气体压强变小，温度降低，故内能减小，该过程气体对外不做功，故气体向外界放热，A错误； B．由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，B正确； C．过程为绝热过程，气体体积变大对外做功，由热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低。温度是分子平均动能的标志，故气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能大，C错误； D．过程，气体的压强相等，体积变大温度变大，分子的平均动能变大，分子撞击容器壁的动量变化量变大。由气体压强的微观解释可知，在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，D错误。 故选B。 5. 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。 6. 如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ） A. 10.20eV B. 12.09eV C. 12.75eV D. 13.06eV 【答案】C 【解析】 【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知从氢原子从n = 4能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2辐射蓝光），则需激发氢原子到n = 4能级，则激发氢原子的光子能量为 E = E4－E1= 12.75eV 故选C。 7. 原子核可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，在该过程中，可能发生的β衰变是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】原子核衰变成为稳定的原子核质量数减小了28，则经过了7次α衰变，中间生成的新核的质量数可能为231，227，223，219，215，211，则发生β衰变的原子核的质量数为上述各数，则BCD都不可能，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，选项A反应正确。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，假设核反应过程中释放的能量全部转化为α粒子和Y核的动能。α粒子在磁场中运动的半径为R。则（　　） A. 衰变方程可表示为 B. 核反应中释放的核能为（mx-my-mα）c2 C. Y核在磁场中运动的半径为 D. Y核的动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为 故A错误； B．此反应中放出的总能量 故B正确； C．核反应前后系统动量守恒，即 新核和α粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有 联立两式可知核Y和α粒子在磁场中运动的半径之比 α粒子在磁场中运动的半径为R，所以核Y在磁场中运动的半径 故C正确； D．核X发生衰变前后，根据能量守恒定律有 又由于 联立两式整理得核Y的动能 代入△E可知D错误。 故选BC。 9. 电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。某次实验中，分别安装在甲、乙两小车上的两电子设备已通过蓝牙配对成功，其正常通讯的有效距离为。两车运动路线在同一条直线上（两车略微错开，不会相撞）。如图所示，甲车以的初速度经过O点，向右做加速度大小的匀加速直线运动。同时乙车以初速度向右经过O点左侧6m处，并立即以的加速度刹车。以此时刻为计时起点，忽略蓝牙信号连接延迟。下列说法正确的是（　　） A. 时信号第一次中断 B. 时信号第一次恢复 C. 信号第二次中断时，甲在O右边处 D. 从信号第一次恢复到信号第二次中断，甲的位移为 【答案】A 【解析】 【详解】A．依题意，乙车做匀减速直线运动，设运动时间为，则有 计时时刻乙车速度比甲车速度大，且二者距离小于10m，所以当乙车在甲车右边10m处时信号第一次中断，有 其中 联立，解得 即时信号第一次中断。故A正确； B．根据上面选项分析，t=4s时，两车速度关系为 可知4s后两车距离继续增大，当两车共速时距离最大，之后二者间距减小，设乙车停止时在O点右侧x处，则有 此时甲车距离O点的距离为 则有 可知乙车停止时，二者之间信号仍未恢复。设时刻信号才能第一次恢复，则有 解得 故B错误； C．根据B选项分析，当甲车运动至乙车停止位置右边10m处信号第二次中断，可知甲在O右边 故C错误； D．根据上面分析可知从信号第一次恢复到信号第二次中断，乙车的位置未动，所以该过程甲的位移为20m，故D错误。 故选A。 10. “ALHILM世界杯圆梦之旅”是2022年卡塔尔世界杯决赛阶段官方指定用球，如图所示，法国队和阿根廷队决赛前，工作人员运送足球到场地的过程中，为了保证顶端足球不掉落，设抬球的长板与水平面的夹角为θ，忽略球与板，球与球之间摩擦，球和板始终处于平衡状态，则以下符合要求的θ正切值可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】当最上面的球与右边球之间的弹力刚好为0时θ最大，此时最上面的球受重力和支持力，支持力方向竖直向上。则由几何关系得 当θ最小时，下面两个球之间刚好没有弹力。设上边球与右边球的弹力大小为F，则对右边球受力分析得 对上边球，由平衡条件得 联立解得 则 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共2个小题，共14分） 11. 某同学为了测量固体药物的体积，设计了如图甲所示的测量装置（装置密封性良好）。 要测量步骤如下： ①把待测药物放进注射器内； ②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接； ③移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及气体压强值p； ④重复上述步骤③，多次测量； ⑤根据记录的数据，作出图像，并利用图像计算药物体积。 （1）在操作步骤③中，______（选填“缓慢”“快速”或“以任意速度”）移动活塞。 （2）在操作步骤⑤中，为了得到直线图像，纵坐标是V，则横坐标应该选用______（选填“p”“”或“”）。 （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分别交横、纵坐标于a、b，则待测药物的体积为______（用题目中已知量表示）。 （4）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1）缓慢 （2） （3）b （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 在操作步骤③中，为了保证气体温度不变，应缓慢移动活塞。 【小问2详解】 设固体药物的体积为，以气体为对象，根据玻意耳定律可得 整理可得 为了得到直线图像，纵坐标是V，则横坐标应该选用。 【小问3详解】 根据 结合图乙图像可知，待测药物的体积为 【小问4详解】 由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，设该容积为，以气体为对象，根据玻意耳定律可得 整理可得 结合图乙可知 可知造成的测量值比真实值偏小。 12. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是______。 A. 先释放小车再接通电源 B. 先接通电源再释放小车 C. 将小车放在靠近打点计时器的一端 D. 将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。 cm，cm，cm，cm，cm，cm，则小车的加速度______m/s2（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度______m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2） ①. 0.80 ②. 0.40 【解析】 【小问1详解】 AB．实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确； CD．为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1] 电源频率为100Hz，则打点计时器每隔0.01s打一个点，纸带上每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出，则知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为 由运动学公式，可得小车的加速度 [2] 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打B点时小车的速度 四、计算题（本题共3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长的极紫外线照射光电管，恰好能发生光电效应。已知普朗克常量，,，。 （1）求阴极 K 材料的逸出功； （2）图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极 K，灵敏电流计G显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数I与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中的大小是多少? 【答案】（1）或；（2） 【解析】 【详解】（1）设波长为110nm的极紫外线的波长为，逸出功 频率 代入数据解得 或 （2）处于能级的氢原子向低能级跃迁时产生多种不同能量的光子，产生的光电流是多种光子产生的光电子综合表现，要使光电流全部遏止，必须要截住能最大的光电子。能量最大的光子 由光电效应方程可知光电子最大初动能 遏止光压必须满足 解得 14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）对左右汽缸内所封的气体，初态压强 p1=p0 体积 末态压强p2，体积 根据玻意耳定律可得 解得 （2）对右边活塞受力分析可知 解得 对左侧活塞受力分析可知 解得 15. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的，它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，重力加速度为g，不计空气阻力，求: （1）圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax； （2）小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L； （3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过该处计数器就会计数一次，请问，光电计数器的示数最终稳定为几次? 【答案】（1）；（2），；（3）9次 【解析】 【详解】（1）圆筒第一次落地做自由落体运动，有 圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动，可视为初速度为零的匀加速运动，有 联立解得 （2）根据可得圆筒第一次落地的时间 圆筒第一次弹起后到最高点的时间 圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面，所以小球从释放到第一次落地所经历的时间 可知小球下落的高度 则圆筒的高度 （3）小球第一次落地时的速度 小球能到达筒壁上距筒底处的速度 设小球最后到达距筒底处与地共碰撞n次，小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的，则有 解得 n=4次 则光电计数器的示数最终稳定为 2n+1=9次 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $