精品解析:江西省赣州市大余县部分学校联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题
2025-03-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 赣州市 |
| 地区(区县) | 大余县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.66 MB |
| 发布时间 | 2025-03-18 |
| 更新时间 | 2025-03-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51081977.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年上学期12月月考
高二物理试卷
第I卷(选择题,共44分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则
A. 中间条纹间距较两侧更宽
B. 不同色光形成的条纹完全重合
C. 双缝间距离越大,条纹间距也越大
D. 遮住一条缝后,仍有明暗相间的条纹
【答案】D
【解析】
【详解】A.据干涉图样的特征可知,干涉条纹特征是等间距、彼此平行,故A错误;
B.不同色光干涉条纹分布位置不相同,故B错误;
C.据公式
可知,双缝间距d越大,干涉条纹距离越小,故C错误;
D.遮住一条缝后,变成了单缝衍射,光的衍射也有衍射条纹,故D正确。
故选D。
2. 一个质量为0.5 kg的小钢球竖直下落,落地时速度大小为1m/s,与地面作用0.1s后以等大的动量被反弹.小钢球在与地面碰撞的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小钢球重力的冲量是0.1 kg·m/s
B. 若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是1 kg·m/s
C. 若选向上为正方向,则小钢球受到的合力冲量是-1 N·s
D. 若选向上为正方向,则小钢球的受到的合力为5N
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据冲量定义可知: ,故A错;
B、若选向上为正方向,则小钢球的动量变化量为 ,故B对;
C、根据动量定理,合力冲量等于动量的变化量,所以若选向上为正方向,则小钢球受到的合力冲量是 ,故C错;
D、已知合力的冲量为,所以合力的大小为 ,故D错;
故选B
3. 图为一质点的简谐运动图像。由图可知( )
A. 质点的运动轨迹为正弦曲线
B. t=0时,质点正通过平衡位置向正方向运动
C. t=0.25s时,质点的速度方向与位移的正方向相同
D. 质点运动过程中,两端点间的距离为0.2m
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况,不是质点的运动轨迹,故A错误;
B.t=0时,质点离开平衡位置的位移最大,速度为零,故B错误;
C.根据图象斜率表示速度,则t=0.25s时,质点的速度为正值,则速度方向与位移的正方向相同,故C正确;
D.质点运动过程中,两端点间的距离等于2倍的振幅,为
s=2A=2×5cm=10cm=0.1m
故D错误。
故选C。
4. 如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法错误的是( )
A. 若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒
B. 若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒
C. 小车的最终速度与断线前相同
D. 全过程系统的机械能不守恒
【答案】A
【解析】
【详解】AD.根据题意可知,物体与橡皮泥粘合过程,发生非弹性碰撞,系统机械能有损失,全过程系统的机械能不守恒,故A错误,D正确;
B.根据题意,取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若物体在滑动有摩擦力,为系统的内力),全过程系统的动量守恒,故B正确;
C.取系统的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可知,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的,故C正确。
本题选错误的,故选A。
5. 竖直发射的火箭质量为。已知每秒喷出气体的质量为。若要使火箭最初能得到的向上的加速度,则喷出气体的速度应为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,设时间为,喷出气体质量为,喷出气体的速度为,以喷出气体为研究对象,由动量定理有
其中
对火箭由牛顿第二定律有
联立解得
故选C。
6. 半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,光线Ⅰ沿半径方向从a处射入玻璃后,恰在O点发生全反射。另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射入玻璃砖后,折射到MN上的d点,测得Od=R。则玻璃砖的折射率为( )
A. n= B. n=2 C. D. n=3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设光线Ⅱ的入射角和折射角分别为i和r,在△bOd中,有
则
由折射定律有,即
又因为光线Ⅰ与光线Ⅱ平行,且在O点恰好发生全反射,有
所以有
从而得到
故选C。
7. 如图所示,甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0~6m区间段简谐波的照片。已知波沿x轴传播,照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期,第一张照片与第四张照片间隔为1s,则由照片可知( )
A. 波的波长为6m B. 波一定是沿方向传播
C. 波速一定是4m/s D. 波可能是沿方向传播,且波速是9m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图知,波长为,故A错误;
B.由于无法确定图中质点的振动方向,也就无法判断波的传播方向,故B错误;
CD.若波沿轴传播,则有(,,)
可得(,,)
由题意知,则、、。
当时,可得周期为,则波速为
当时,可得周期,则波速为
当时,可得周期为,则波速为
若波沿轴传播,则有(,,)
可得(,,)
由题意知,则、、。
当时,可得周期为,则波速为
当时,可得周期为,则波速为
当时,可得周期为,则波速为
故C错误,D正确。
故选D。
8. “超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为(式中是入射角,是折射角,分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同,已知,入射点与出射点之间的距离是,入射角为,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】画出波的传播示意图如图所示
由题意
得
由几何知识有
解得
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的 .
A. 位移增大 B. 速度增大
C. 回复力增大 D. 机械能增大
【答案】AC
【解析】
【详解】由简谐运动的特点可知,当偏角增大,摆球偏离平衡位置的位移增大,故A正确;当偏角增大,动能转化为重力势能,所以速度减小,故B错误;由回复力 可知,位移增大,回复力增大,故C正确,单摆做简谐运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故D错误;
10. 如图所示,在光滑水平面上,质量为m的A球以速度向右运动,与静止的质量为5m的B球碰撞,碰撞后A球以(待定系数a<1)的速率弹回,并与固定挡板P发生弹性碰撞,若要使A球能再次追上B球并相撞,则系数a可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A与B发生碰撞,根据动量守恒可知
要使A球能再次追上B球并相撞,且A与固定挡板P发生弹性碰撞,则
由以上两式可解得
故BC正确,AD错误。
故选BC。
11. 如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行透明玻璃板平行放置;一细光束从空气中以某一角度(0<<90°)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是( )
A. 在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B. 在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C. 第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行
D. 第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
【答案】ACD
【解析】
【详解】光线从第一块玻璃板的上表面射入,在第一块玻璃板中的折射角和下表面的入射角相等,根据光路可逆可知,光在第一块玻璃板下表面一定有出射光,同理,在第二块玻璃板下表面也一定有出射光,A正确,B错误;因为光在玻璃板中的折射角和下表面的入射角相等,根据光路可逆知,下表面的出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等,即两光线平行,所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与人射光方向平行,C正确;根据光线在玻璃板中发生偏折,由于折射角小于入射角,可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧,D正确。
12. 如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻质点b的加速度正在减小
B. 从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过路程为20cm
C. 若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50Hz
D. 若该波传播中遇到宽约4m的障碍物,能发生明显的衍射现象
【答案】CD
【解析】
【详解】A.简谐横波沿x轴正方向传播,根据波形平移法可知图示时刻质点向下运动,质点的加速度正在增大,故A错误;
B.此波周期为
从图示时刻开始,经过,质点振动了半个周期,故其通过的路程为
故B错误;
C.此波的频率为
若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为,故C正确;
D.该波的波长为,根据发生明显衍射现象的条件,若该波传播中遇到宽约的障碍物,能发生明显的衍射现象,故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、填空题:本题共2小题,共16分。
13. 如图甲所示,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)图甲中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m1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OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距离地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(2)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为__(用(1)中测量的量表示),代入数值求得这个比值为__;
(3)在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请用(2)中已知的数据,计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为__cm。
【答案】 ①. ADE ②. ③. 1 ④. 76.80
【解析】
【详解】(1)[1]A.小球的动量p=mv,实验需要用天平测量两个小球的质量m1、m2,故A正确;
B.只要每次从斜槽的同一位置由静止释放小球即可,不需要测量小球m1开始释放高度h,故B错误;
C.两球离开轨道后都做平抛运动,它们抛出点的高度相同,运动时间t相等,在表达式中t可以约去,实验不需要测量抛出点距离地面的高度H,故C错误;
DE.小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间相等,可以用它们的水平位移代替初速度,实验需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N,需要测量平抛射程OM、ON,故DE正确;
故选ADE。
(2)[2][3]由图示可知,P点是碰撞前入射球的落点,M、N分别是碰撞后入射球与被碰球的落点,要验证动量守恒定律定律,即验证
m1v1=m1v2+m2v3
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得
m1v1t=m1v2t+m2v3t
可得
m1OP=m1OM+m2ON
碰撞前后总动量的比值
(3)[4]两球发生弹性碰撞时,被碰小球获得速度最大,其水平射程最大,以向右为正方向,由动量守恒定律得
m1v0=m1v1+m2v2
由机械能守恒定律得
得表达式为
解得
因此最大射程为
14. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①. B ②. ③. 630
【解析】
【详解】(1)[1]相邻两亮(暗)干涉条纹的Δx=,要增加观察到的条纹数,即Δx越小,需增大d或减小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动,或使用间距更大的双缝,故A、C、D错误,B正确;
(2)[2]由
得
(3)[3]所测单色光的波长
四、解答题:本题共3小题,共40分。要求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,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 一列简谐横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.01 s时刻的波形图。
(1)若t2-t1<,求波的传播方向和周期T;
(2)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?
【答案】(1)波向右传播,0.04s;(2)波向右传播,1000m/s;波向左传播;1400m/s
【解析】
【详解】(1)若t2-t1<,则波向右传播,且
t2-t1=
所以
T=4(t2-t1)=0.04s
(2)若2T>t2-t1>T,则有两种可能:
①若波向右传播,则
②若波向左传播,则
16. 如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出.
(1)求棱镜的折射率;
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.
【答案】(1);(2)sin=
【解析】
【详解】(1)光路图及相关量如图所示.光束在AB边上折射,由折射定律得
…………①
式中n是棱镜的折射率.由几何关系可知
α+β=60°…………②
由几何关系和反射定律得
…………③
联立①②③式,并代入i=60°得
…………④
(2)设改变后的入射角为,折射角为,由折射定律得
…………⑤
依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角,且
…………⑥
由几何关系得
…………⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sin=…………⑧
17. 滑板运动是极限运动的鼻祖,很多极限运动都是由滑板运动延伸而来。如图所示是一个滑板场地,OP段是光滑的圆弧轨道,半径为0.8m。PQ段是足够长的粗糙水平地面,滑板与水平地面间的动摩擦因数为。滑板手踩着滑板A从O点由静止滑下,到达P点时,立即向前起跳。滑板手离开滑板A后,滑板A以速度返回,滑板手落到前面相同的滑板B上,并一起向前继续滑动。已知滑板质量是,滑板手的质量是滑板的9倍,滑板B与P点的距离为,。(不考虑滑板的长度以及人和滑板间的作用时间)求:
(1)当滑板手和滑板A到达圆弧轨道末端P点时滑板A受到轨道的支持力大小;
(2)滑板手落到滑板B上瞬间,滑板B的速度大小;
(3)两个滑板间的最终距离。
【答案】(1)1500N;(2)4.2m/s;(3)6.41m
【解析】
【详解】(1)O→P下滑过程,滑板手与滑板A机械能守恒
代入数据解得
设滑板手和滑板在点受到的支持力为,有
解得
(2)滑板手跳离A板,滑板手与滑板A组成的系统水平方向动量守恒
解得
滑板手跳上B板,滑板手与滑板B组成的系统水平方向动量守恒
解得
(3)滑板B的位移
滑板A在弧面上滑行的过程中,机械能守恒,所以再次返回P点时的速度大小仍为
滑板A的位移
最终两滑板停下的位置间距为
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2024-2025学年上学期12月月考
高二物理试卷
第I卷(选择题,共44分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则
A. 中间条纹间距较两侧更宽
B. 不同色光形成的条纹完全重合
C. 双缝间距离越大,条纹间距也越大
D. 遮住一条缝后,仍有明暗相间的条纹
2. 一个质量为0.5 kg的小钢球竖直下落,落地时速度大小为1m/s,与地面作用0.1s后以等大的动量被反弹.小钢球在与地面碰撞的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小钢球重力冲量是0.1 kg·m/s
B. 若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是1 kg·m/s
C. 若选向上为正方向,则小钢球受到的合力冲量是-1 N·s
D. 若选向上为正方向,则小钢球的受到的合力为5N
3. 图为一质点的简谐运动图像。由图可知( )
A. 质点的运动轨迹为正弦曲线
B. t=0时,质点正通过平衡位置向正方向运动
C. t=0.25s时,质点的速度方向与位移的正方向相同
D. 质点运动过程中,两端点间的距离为0.2m
4. 如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法错误的是( )
A. 若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒
B. 若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒
C. 小车的最终速度与断线前相同
D. 全过程系统的机械能不守恒
5. 竖直发射火箭质量为。已知每秒喷出气体的质量为。若要使火箭最初能得到的向上的加速度,则喷出气体的速度应为( )
A. B. C. D.
6. 半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,光线Ⅰ沿半径方向从a处射入玻璃后,恰在O点发生全反射。另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射入玻璃砖后,折射到MN上的d点,测得Od=R。则玻璃砖的折射率为( )
A. n= B. n=2 C. D. n=3
7. 如图所示,甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0~6m区间段简谐波的照片。已知波沿x轴传播,照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期,第一张照片与第四张照片间隔为1s,则由照片可知( )
A. 波的波长为6m B. 波一定是沿方向传播
C. 波速一定是4m/s D. 波可能是沿方向传播,且波速是9m/s
8. “超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为(式中是入射角,是折射角,分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同,已知,入射点与出射点之间的距离是,入射角为,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的 .
A. 位移增大 B. 速度增大
C. 回复力增大 D. 机械能增大
10. 如图所示,在光滑水平面上,质量为m的A球以速度向右运动,与静止的质量为5m的B球碰撞,碰撞后A球以(待定系数a<1)的速率弹回,并与固定挡板P发生弹性碰撞,若要使A球能再次追上B球并相撞,则系数a可以是( )
A. B. C. D.
11. 如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一细光束从空气中以某一角度(0<<90°)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是( )
A. 在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B. 在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C. 第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行
D. 第二块玻璃板下表面出射光一定在入射光延长线的左侧
12. 如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是( )
A. 图示时刻质点b的加速度正在减小
B. 从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为20cm
C. 若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50Hz
D. 若该波传播中遇到宽约4m的障碍物,能发生明显的衍射现象
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、填空题:本题共2小题,共16分。
13. 如图甲所示,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)图甲中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m1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OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距离地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(2)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为__(用(1)中测量的量表示),代入数值求得这个比值为__;
(3)在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请用(2)中已知的数据,计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为__cm。
14. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
四、解答题:本题共3小题,共40分。要求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,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 一列简谐横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.01 s时刻的波形图。
(1)若t2-t1<,求波的传播方向和周期T;
(2)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?
16. 如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出.
(1)求棱镜的折射率;
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.
17. 滑板运动是极限运动的鼻祖,很多极限运动都是由滑板运动延伸而来。如图所示是一个滑板场地,OP段是光滑的圆弧轨道,半径为0.8m。PQ段是足够长的粗糙水平地面,滑板与水平地面间的动摩擦因数为。滑板手踩着滑板A从O点由静止滑下,到达P点时,立即向前起跳。滑板手离开滑板A后,滑板A以速度返回,滑板手落到前面相同的滑板B上,并一起向前继续滑动。已知滑板质量是,滑板手的质量是滑板的9倍,滑板B与P点的距离为,。(不考虑滑板的长度以及人和滑板间的作用时间)求:
(1)当滑板手和滑板A到达圆弧轨道末端P点时滑板A受到轨道支持力大小;
(2)滑板手落到滑板B上瞬间,滑板B的速度大小;
(3)两个滑板间的最终距离。
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