精品解析：河南省洛阳市2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

洛阳市2024—2025学年第二学期期中考试 高二物理试卷 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，取向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 振子每次通过平衡位置时，加速度和动能都相同 B. 振子每次通过平衡位置时，位移为零，速度相同 C. 若振子的位移为正值，则其加速度和速度都为负值 D. 一次全振动指的是弹簧振子的动能第一次恢复到原来大小所经历的过程 【答案】A 【解析】 【详解】A．振子通过平衡位置时，加速度为零，速度大小相等，动能相同，A正确； B．振子每次通过平衡位置时，位移为零，速度大小相等，速度方向可能相同，也可能相反，因此速度可能相同，也可能不同，B错误； C．弹簧振子做简谐运动时，加速度方向与位移方向总是相反，若振子的位移为正值，则其加速度一定为负值，而速度可能为正值，也可能为负值，C错误； D．振子做简谐运动过程中，根据对称性可知，一次全振动过程中，弹簧振子的动能会不止一次恢复到原来的大小，D错误。 故选A。 2. 镀膜技术就是在镜头的表面覆盖一层或多层非常薄的透明物质，主要目的是为了减少镜头上的反射率，提高透过率，从而达到一些特殊的效果。某摄影爱好者发现相机镜头的颜色呈现蓝紫色，经上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的薄膜，利用薄膜干涉原理，使反射光中缺失了薄膜中波长为λ的绿光部分，才使镜头呈现蓝紫色，下列关于薄膜最小厚度d的计算数值正确的是（　　） A. B. C. D. λ 【答案】B 【解析】 【详解】当薄膜的两个表面反射的绿光的路程差等于半波长整数倍时，相互抵消，反射光中就缺少绿光，增加了绿光的透射率。薄膜最小厚度时，薄膜的两个表面反射的绿光的路程差等于半波长，即 解得 故选B。 3. 下列关于固体和液体的说法正确的是（　　） A. 晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同 B. 少量的水银掉落在水泥地板上，形成一个个“略扁”的水银珠，当地重力加速度越小，水银珠越接近球状 C. 出现毛细现象时，液体一定浸润形成该毛细管的固体 D. 各种固体都有一定的熔点 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体分为单晶体与多晶体，单晶体在导热、导电与光学性质上表现出各向异性，即沿不同方向上的性能不相同，多晶体在导热、导电与光学性质上表现出各向同性，即沿不同方向上的性能相同，A错误； B．少量的水银掉落在水泥地板上，水银在表面张力作用下呈现球形，在重力作用下球形呈现扁平状，当地重力加速度越小，重力越小，水银珠的形状越接近球状，B正确； C．毛细现象有下面两种：若液体浸润毛细管，液体沿着毛细管上升，若液体不浸润毛细管，液体沿着毛细管下降，C错误； D. 单晶体和非晶体都有一定的熔点，多晶体没有固定的熔点，D错误。 故选B。 4. 一同学在探究单摆的运动规律时，测得单摆30次全振动所用的时间为60s。已知当地的重力加速度m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 该单摆做简谐运动时，重力就是回复力 B. 该单摆的摆长约为1.44m C. 若把该单摆摆球的质量减小为原来的一半，则其振动的周期为s D. 若把该单摆放在月球上，则其摆动周期变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．单摆做简谐振动的回复力是重力沿切线方向的分力，A错误； B．由题可知单摆的周期 根据单摆的周期 解得单摆的摆长为 B错误； C．根据单摆的周期 可知，单摆的周期与摆球的质量无关，C错误； D．由于月球上的重力加速度小于地球上的重力加速度，根据单摆的周期公式 可知，同一单摆，在月球上的周期大于在地球上的周期，D正确。 故选D。 5. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，此现象表明光波是一种横波 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，复色光能够进入水珠，根据光路的可逆性，两光不可能在水珠内发生全反射，A错误； B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大，B错误； C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误； D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，发生偏振现象，此现象表明光波是一种横波，D正确。 故选D。 6. 激光散斑测速是一种新测速技术，它应用了光的干涉原理利用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，已知“散斑对"的间距d与待测物体的速度v、二次曝光时间间隔之间满足关系式，其中K为常数。实验中可测得二次曝光时间间隔和“散斑对”到屏的距离L及相邻两条亮纹间距．若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 分析】 【详解】在波的干涉中，干涉条纹的间距 又 可得 故选C。 7. 一根长30m的软绳拉直后放在光滑水平地板上，以绳的中点为坐标原点，沿绳方向为x轴，水平面内垂直x轴方向为y轴，建立图示坐标系。两人分别在绳两端P、Q沿y轴方向持续有节奏地抖动绳，在绳上形成两列振幅分别为10cm、15cm的相向传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列判断正确的是（　　） A. P、Q点此时振动方向相反 B. 振动减弱点的位移大小始终为5cm C. 经过足够长时间，原点O振幅为25cm D. 经过足够长时间，P、Q点之间绳上有9个振动加强点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图并根据同侧法，可知P点此时振动方向向下，Q点此时振动方向向下，即P、Q点此时振动方向相同，故A错误； B．减弱点的振幅大小为5cm，位移大小随时间发生变化，故B错误； CD．图示时刻x=-11m处质点的起振方向向下，x=9m处质点的起振方向向上，所以两波源的起振方向相反，两波在同一介质中传播，所以波速相同，绳端P形成的波波长为4m，绳端Q形成的波波长也为4m，由波速公式 知，两列波的频率相同，叠加区域有稳定干涉图样，由于两列波起振方向相反，又Q端形成的波比P端形成的波提前振动，所以叠加稳定时两波源间与两波源路程差等于半个波长偶数倍的各点振动加强，振幅为15cm，设某点是振动加强点，到两个波源的距离分别为x1和x2，则有x1+x2=30m， 解得 由于x1<30m，故n值可取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7时，除P、Q点外绳上有15处振动加强点，当n=0时x1=15m，即O点为振动加强点，故振幅为25cm，故C正确；D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，小车A静止与光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中（　　） A. 若圆弧光滑，则小球的动量守恒，机械能守恒 B. 若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒 C. 若圆弧不光滑，则系统的动量守恒，机械能不守恒 D. 若圆弧不光滑，则系统的动量不守恒，机械能也不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】不论圆弧是否光滑，小车与小球组成的系统在小球下滑过程中系统所受合外力都不为零，则系统动量都不守恒；但系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒；若圆弧光滑，只有重力做功，系统的机械能守恒；若圆弧不光滑，系统要克服摩擦力做功，机械能减少。 故选BD。 9. 如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。屏障的高度为d，相邻屏障的间隙为L。若要增加防窥效果，则（　　） A. 增大屏障间隙L B. 减小屏障高度d C. 减小透明介质的折射率n D. 增加发光像素的亮度 【答案】C 【解析】 【详解】设最大入射角为α，根据折射定律有 由几何关系知 解得 若要增加防窥效果，则应使θ越小，可知可减小透明介质的折射率n，减小屏障间隙L，增大屏障高度d，与发光像素的亮度无关。 故选C。 10. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点E和质点F偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点E比质点F提前t=0.5s回到平衡位置，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 质点E在波峰时，质点F的位移一定为负 C. 该波的传播速度大小为8m/s D. 质点E和质点F在沿y轴方向上的最大距离为cm 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．质点E比质点F提前回到平衡位置，则E点向下振动，F向上振动，该波沿x轴正方向传播，A正确； B．将波形平移至E点在波峰时，质点F在横轴下面，位移为负，B正确； CD．波长为 该时刻质点E和质点F相对平衡位置位移均为，根据波动方程得 ， 根据题意得 ， 解得 ， 波速为 根据对称性可知，当质点E、F的位置关于坐标（3m，0）中心对称时，二者在沿y轴方向上的距离最大，根据三角函数可知此时E的位移大小为 质点E和质点F在沿y轴方向上的最大距离为 C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验时，实验的方法及步骤如下： A．向体积的油酸中加入酒精，直至总量达到； B．用注射器吸取A中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是； C．往边长为40cm~50cm的浅盘里倒入2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上； D．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸薄膜的形状； E．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数为118个，小方格的边长。 根据以上信息，回答下列问题： （1）该同学D步骤中遗漏的重要操作是______； （2）该同学测得油酸分子的直径是d=______m；（结果保留1位有效数字） （3）若该同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______。 A. 痱子粉撒得过厚 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 【答案】（1）待油酸薄膜形状稳定后 （2）5×1010 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 D．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，待油酸薄膜形状稳定后，并在玻璃板上描下油酸薄膜的形状； 【小问2详解】 油膜的体积为 油膜的面积为 油酸分子直径为 【小问3详解】 A. 根据，痱子粉撒得过厚，油膜面积偏小，分子直径偏大，A正确； B. 根据，油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，B错误； C. 根据，计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油膜面积偏小，分子直径偏大，C正确； D. 根据，求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴，导致油膜体积的计算值偏小，分子直径的测量值偏小，D错误。 故选AC。 12. 某同学为了探究动量守恒定律，设计了如下实验。实验器材：气垫导轨、滑块m1和m2、天平、两个压力传感器（侧面固定有轻质小弹簧）及其配件，实验装置如图。 实验步骤如下： ①用天平测出两个滑块的质量m1、m2； ②按图所示安装实验装置，调节气垫导轨水平，固定压力传感器； ③给气垫导轨充气，将滑块m1向左水平推动，使弹簧压缩一定长度。静止释放m1，m1和左侧弹簧分离后与静止的m2碰撞，碰后m1向左弹回，m2则向右运动，分别挤压两侧弹簧。所有过程中弹簧均在弹性限度内； ④读取释放前左侧压力传感器示数为F0，碰撞后左右两侧压力传感器示数的最大值分别为F1和F2。（已知弹簧具有的弹性势能为，其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量） （1）实验中两个滑块的质量m1、m2大小应满足的关系为m1______ m2（填“＞”“=”或“＜”）； （2）请写出m1释放前弹簧的弹性势能Ep=______（用F0和弹簧劲度系数k表达）； （3）请写出碰撞前，m1和左侧轻弹簧分离时的动量p=______（用F0、k、m1表达）； （4）若碰撞过程中动量守恒，则实验要验证表达式为______（用F0、F1、F2、m1、m2表达）； （5）若碰撞为弹性碰撞，实验还要验证的表达式为______（用F0、F1、F2表达）。 【答案】（1）＜ （2） （3） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰后m1向左弹回，所以 ； 【小问2详解】 根据胡克定律 根据题意 解得 【小问3详解】 根据机械能守恒定律 根据动量的定义 解得 【小问4详解】 根据，滑块m1、m2碰撞后动量分别为、 根据动量守恒定律得 整理得 【小问5详解】 根据， 解得 根据 滑块m1、m2碰撞后的动能分别为， 根据机械能守恒定律得 解得 四、解答题（本题共3小题，共39分。解答要有必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 长方形ABCD为一玻璃砖的横截面，M为AD的中点，AB边长度为b，AD边长度为a。如图所示为截面所在的平面，真空中一束光自M点射入玻璃砖，入射角为45°，经后到达AB边的P点。真空中的光速为c，求玻璃砖的折射率以及光在玻璃砖内传播的时间。 【答案】， 【解析】 【详解】根据题意得， 根据折射定律得 ， 解得，， 光在玻璃砖内传播的路程为 光在玻璃砖内传播的时间 解得 14. 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为、、。开始时C静止，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间B恰好没从A上掉下，且AB恰好不再与C碰撞。已知A、B间的动摩擦因数为，g取10m/s2。求： （1）滑块C最终速度的大小； （2）A和C相碰过程中损失的机械能； （3）长木板A的长度L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 最终A、B、C三者速度相等，设为v，对A、B、C系统，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 对A、C碰撞过程，由动量守恒定律，得 由能量守恒得 联立解得 【小问3详解】 对A、B系统，由能量守恒得 解得 15. 如图，一水平放置的汽缸中由横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A部分气柱的长度为2L0，B部分气柱的长度为L0，压强均等于大气压p0，已知隔板与汽缸壁间的最大静摩擦力为，隔板与汽缸壁间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。向右缓慢推动活塞的过程中，气体温度始终保持不变。求： （1）当活塞向右移动多大距离时隔板开始移动？ （2）当活塞向右移动0.2 L0的距离时隔板所受的摩擦力大小？ （3）若隔板向右缓慢移动了0.5 L0的距离，则活塞向右移动了多大的距离？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设活塞向右移动x时，隔板开始运动，对A气体，有 对隔板有 解得 【小问2详解】 由上问可知，活塞向右移动时，隔板没有运动，对A部分气体，有 对隔板有 解得 【小问3详解】 设活塞向右移动x1，对A部分气体，有 对B部分气体，有 对隔板有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 洛阳市2024—2025学年第二学期期中考试 高二物理试卷 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，取向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 振子每次通过平衡位置时，加速度和动能都相同 B. 振子每次通过平衡位置时，位移为零，速度相同 C. 若振子的位移为正值，则其加速度和速度都为负值 D. 一次全振动指的是弹簧振子的动能第一次恢复到原来大小所经历的过程 2. 镀膜技术就是在镜头的表面覆盖一层或多层非常薄的透明物质，主要目的是为了减少镜头上的反射率，提高透过率，从而达到一些特殊的效果。某摄影爱好者发现相机镜头的颜色呈现蓝紫色，经上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的薄膜，利用薄膜干涉原理，使反射光中缺失了薄膜中波长为λ的绿光部分，才使镜头呈现蓝紫色，下列关于薄膜最小厚度d的计算数值正确的是（　　） A. B. C. D. λ 3. 下列关于固体和液体的说法正确的是（　　） A. 晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同 B. 少量的水银掉落在水泥地板上，形成一个个“略扁”的水银珠，当地重力加速度越小，水银珠越接近球状 C. 出现毛细现象时，液体一定浸润形成该毛细管的固体 D. 各种固体都有一定的熔点 4. 一同学在探究单摆运动规律时，测得单摆30次全振动所用的时间为60s。已知当地的重力加速度m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 该单摆做简谐运动时，重力就是回复力 B. 该单摆的摆长约为1.44m C. 若把该单摆摆球的质量减小为原来的一半，则其振动的周期为s D. 若把该单摆放在月球上，则其摆动周期变大 5. 下列四幅图为光相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，此现象表明光波是一种横波 6. 激光散斑测速是一种新的测速技术，它应用了光的干涉原理利用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，已知“散斑对"的间距d与待测物体的速度v、二次曝光时间间隔之间满足关系式，其中K为常数。实验中可测得二次曝光时间间隔和“散斑对”到屏的距离L及相邻两条亮纹间距．若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是（　　） A B. C. D. 7. 一根长30m的软绳拉直后放在光滑水平地板上，以绳的中点为坐标原点，沿绳方向为x轴，水平面内垂直x轴方向为y轴，建立图示坐标系。两人分别在绳两端P、Q沿y轴方向持续有节奏地抖动绳，在绳上形成两列振幅分别为10cm、15cm的相向传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列判断正确的是（　　） A. P、Q点此时振动方向相反 B. 振动减弱点的位移大小始终为5cm C. 经过足够长时间，原点O振幅为25cm D. 经过足够长时间，P、Q点之间绳上有9个振动加强点 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，小车A静止与光滑水平面上，A上有一圆弧PQ，圆弧位于同一竖直平面内，小球B由静止起沿圆弧下滑，这一过程中（　　） A. 若圆弧光滑，则小球动量守恒，机械能守恒 B. 若圆弧光滑，则系统的动量不守恒，机械能守恒 C. 若圆弧不光滑，则系统的动量守恒，机械能不守恒 D. 若圆弧不光滑，则系统的动量不守恒，机械能也不守恒 9. 如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。屏障的高度为d，相邻屏障的间隙为L。若要增加防窥效果，则（　　） A. 增大屏障间隙L B. 减小屏障高度d C. 减小透明介质的折射率n D. 增加发光像素的亮度 10. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点E和质点F偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点E比质点F提前t=0.5s回到平衡位置，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 质点E在波峰时，质点F的位移一定为负 C. 该波的传播速度大小为8m/s D. 质点E和质点F在沿y轴方向上的最大距离为cm 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验时，实验的方法及步骤如下： A．向体积的油酸中加入酒精，直至总量达到； B．用注射器吸取A中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是； C．往边长为40cm~50cm的浅盘里倒入2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上； D．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸薄膜的形状； E．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数为118个，小方格的边长。 根据以上信息，回答下列问题： （1）该同学D步骤中遗漏的重要操作是______； （2）该同学测得油酸分子的直径是d=______m；（结果保留1位有效数字） （3）若该同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______。 A. 痱子粉撒得过厚 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 12. 某同学为了探究动量守恒定律，设计了如下实验。实验器材：气垫导轨、滑块m1和m2、天平、两个压力传感器（侧面固定有轻质小弹簧）及其配件，实验装置如图。 实验步骤如下： ①用天平测出两个滑块的质量m1、m2； ②按图所示安装实验装置，调节气垫导轨水平，固定压力传感器； ③给气垫导轨充气，将滑块m1向左水平推动，使弹簧压缩一定长度。静止释放m1，m1和左侧弹簧分离后与静止的m2碰撞，碰后m1向左弹回，m2则向右运动，分别挤压两侧弹簧。所有过程中弹簧均在弹性限度内； ④读取释放前左侧压力传感器示数为F0，碰撞后左右两侧压力传感器示数的最大值分别为F1和F2。（已知弹簧具有的弹性势能为，其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量） （1）实验中两个滑块的质量m1、m2大小应满足的关系为m1______ m2（填“＞”“=”或“＜”）； （2）请写出m1释放前弹簧的弹性势能Ep=______（用F0和弹簧劲度系数k表达）； （3）请写出碰撞前，m1和左侧轻弹簧分离时的动量p=______（用F0、k、m1表达）； （4）若碰撞过程中动量守恒，则实验要验证的表达式为______（用F0、F1、F2、m1、m2表达）； （5）若碰撞为弹性碰撞，实验还要验证表达式为______（用F0、F1、F2表达）。 四、解答题（本题共3小题，共39分。解答要有必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 长方形ABCD为一玻璃砖的横截面，M为AD的中点，AB边长度为b，AD边长度为a。如图所示为截面所在的平面，真空中一束光自M点射入玻璃砖，入射角为45°，经后到达AB边的P点。真空中的光速为c，求玻璃砖的折射率以及光在玻璃砖内传播的时间。 14. 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为、、。开始时C静止，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间B恰好没从A上掉下，且AB恰好不再与C碰撞。已知A、B间的动摩擦因数为，g取10m/s2。求： （1）滑块C最终速度的大小； （2）A和C相碰过程中损失的机械能； （3）长木板A的长度L。 15. 如图，一水平放置的汽缸中由横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A部分气柱的长度为2L0，B部分气柱的长度为L0，压强均等于大气压p0，已知隔板与汽缸壁间的最大静摩擦力为，隔板与汽缸壁间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。向右缓慢推动活塞的过程中，气体温度始终保持不变。求： （1）当活塞向右移动多大距离时隔板开始移动？ （2）当活塞向右移动0.2 L0的距离时隔板所受的摩擦力大小？ （3）若隔板向右缓慢移动了0.5 L0的距离，则活塞向右移动了多大的距离？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$