精品解析：四川省资阳市安岳中学2024-2025学年高二(示范班)上学期开学考试物理试题

安岳中学高2023级示范班高二开学考试物理试卷 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（本题11小题，每题4分，共44分。1~8题单选，9~11题多选，选对得4分，漏选得2分，选错得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律 B. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，因此他被称为“第一个称出地球质量的人” C. 小明在0.7c运行的列车上，发现某物块的质量比静止在地面上时变小了 D. 开普勒行星运动定律是开普勒在哥白尼留下的观测记录的基础上整理和研究出来的 【答案】A 【解析】 【详解】A．月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律。故A正确； B．卡文迪许对引力常量G进行了准确测定，因此他被称为“第一个称出地球质量的人”。故B错误； C．小明在0.7c运行的列车上，发现某物块的质量比静止在地面上时变大了。故C错误； D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的。故D错误。 故选A 2. 如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G。下列说法中正确的是（　　） A. 星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心 B. 每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 C. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍 D. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小变为原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，所以星体做匀速圆周运动的圆心一定是正方形的中心，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 解得每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 故B正确； C．根据牛顿第二定律 可得 若边长L和星体质量m均为原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的，故C错误； D．根据 可知星体做匀速圆周运动的线速度大小为 所以若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小不变，故D错误。 故选B。 3. 我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞。发动机加速电压U，喷出两价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是（基本电荷e，原子质量单位m0，飞船质量M）（ ） A. 喷出的每个氧离子的动量 B. 飞船所受到的推力为 C. 飞船的加速度为a＝ D. 推力做功的功率为2MeU 【答案】B 【解析】 【详解】A．每个氧离子，根据动能定理有 动量为 故A错误； B．设在Δt时间内喷出N个氧离子，飞船受到的反冲力 其中 ＝I，q＝2e，m＝16m0 所以 故B正确； C．飞船的加速度为 故C错误； D．2MeU的单位不是功率的单位，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，弹簧下端连接一重物，上端固定在水平转动轴的弯曲处，转动摇杆即可驱动重物上下振动。弹簧和重物组成的系统可视为弹簧振子，已知弹簧振子做简谐运动的周期，其中k为弹簧的劲度系数，m为重物质量。现改变摇杆转动频率，得到重物的振幅随摇杆转动频率变化的图像，如图乙所示。则该重物的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，重物做简谐振动的固有频率为f0，则根据 可得 故选A。 5. 某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线，一电荷量绝对值为q的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 该粒子经过 f 点时的加速度为0 C. 粒子从a 点运动到c 点的过程中，电势能增大 D. 若粒子经过d 点时的动能为Ek，则该粒子经过a 点时的动能为5Ek 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场方向由高电势指向低电势且与等势面垂直，粒子做曲线运动受到的电场力位于轨迹的凹侧，则粒子在c 点的电场方向和电场力力方向如图所示 由于电场力与场强方向相反，所以该粒子带负电，故A错误； B．该粒子经过 f 点时，场强不为0，受到的电场力不为0，加速度不为0，故B错误； C．粒子从a 点运动到c 点的过程中，电势逐渐降低，根据，由于粒子带负电，所以粒子的电势能逐渐增大，故C正确； D．若粒子经过d 点时的动能为Ek，粒子从a 点运动到d点的过程中，根据动能定理可得 可得该粒子经过a 点时的动能为 故D错误。 故选C 6. 2018年8月23～25日，第九届上海国际超级电容器产业展览会成功举行，作为中国最大超级电容器展，众多行业龙头踊跃参与。如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（　　） A. 电容器的电容C增大 B. 电容器所带的电荷量Q增大 C. 电流计中的电流从N流向M D. 油滴将向下加速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知电容器的两极板缓慢地错开一些，即极板间的正对面积减小，电容器的电容C随之减小。故A错误； B．由 可知电容器极板间电压保持不变时，电容减小，则极板所带的电荷量Q减小。电容器处于放电状态，电流计中的电流从N流向M。故B错误；C正确； D．根据 可知极板间场强未变，极板间距离也未变，所以场强不变，油滴继续处于静止状态。故D错误。 故选C。 7. 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法不正确的是（　　） A. 经过加速电场过程中，电场力对氚核做的功最多 B. 经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多 C. 三种原子核打在屏上的动能一样大 D. 三种原子核都打在屏的同一位置上 【答案】A 【解析】 【详解】A．设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加速电场中，电场力做的功为 由于加速电压相同，电荷量相等，所以电场力做的功相等，故A错误； D．在偏转电场中的偏转位移为 解得 同理可得到偏转角度的正切为 可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。运动轨迹相同，故三种粒子打屏上同一点，故D正确。 B．粒子的运动轨迹相同，电荷量相同，电场力相同，在偏转电场中电场力做功相同，故B正确； C．整个过程运用动能定理得 在偏转电场中电场力做功W2一样大，故C正确； 故选A。 8. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为处分别固定两点电荷、（两点电荷的电荷量和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为，图线最高点对应的横坐标为，不计试探电荷受到的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 点电荷带负电 B. 该试探电荷在之间受到的静电力沿x轴正方向 C. 之间的电场强度沿x轴负方向 D. 两点电荷、电荷量的比值为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．试探电荷在之间电势能增大，试探电荷受到的电场力对试探电荷做负功，所以试探电荷所受电场力沿x轴负方向，电场强度沿x轴正方向，所以由电场的分布特点知，点电荷带正电，点电荷带负电，故ABC错误； D． 由题图可知x4处的电场强度为零，则 可得 故D正确。 故选D。 9. 如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左 B. 在b点的速度方向与直线的夹角 C. 从a到b运动的过程的中最小速度为 D. 电场强度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从a到b，根据动能定理可知电场力做功为零，ab必定是一条等势线，结合轨迹必定向左弯曲可知电场力方向垂直ab向左，又粒子带正电，所以电场方向垂直ab向左，故A正确； B．根据对称性可知在b点的速度方向与直线的夹角 故B错误； C．从a到b，当垂直ab方向的速度变为零时，速度最小，最小速度为 故C错误； D．沿ab方向 垂直ab方向 又 联立解得 故D正确。 故选AD。 10. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像。则（　　） A. 这列波的波速为 B. 这列波沿x轴正方向传播 C. 内，质点A运动的总路程为20cm D. 质点A振动的表达式为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由甲图可知波长为 由图乙可知质点的振动周期为 则 故A正确； B．由图乙可知时质点A正处于平衡位置向y轴正方向振动，波沿x轴负方向传播，故B错误； C．0.2~0.6s的时间为一个周期，一个周期振动的路程为 故C错误； D．由图乙可知振幅 时刻质点A正处于平衡位置向y轴负方向振动，故质点A振动的表达式为 故D正确。 故选AD。 11. 如图（a），在水平面内以O点为原点建立x坐标轴，两个上下做简谐振动的点波源 和 分别位于 和处，水平面内以O点为圆心有①至④四个同心圆，半径分别为4m、8m、12m和 16m。S₁、S₂两波源的振动图像分别如图（b）和图（c） 所示， 两列波的波速均为 2.0m/s， 下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相同，且波长均为2m B. ③④两个同心圆圆周上振动减弱点个数相同 C. 处的质点开始振动后的振动方程为 D. 在和的x轴连线上，有5个振动加强点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图（b）、（c）可知两列波的起振方向相同；两列波的周期相同，波速相同，因此两列波的波长为 故A错误； B．振动减弱点满足波程差 因此无论在③还是④的圆上，最小波程差，最大波程差，所以在这两个圆周上振动减弱点的个数相同，故B正确； C．波的周期为2s，圆频率为 的质点到两波源的波程差为0，为加强点，振动方程为 故C错误； D．在x轴上的0～10m之间，设波源S1与加强点的距离为x，则与波源S2的距离为加强点满足 当时，对应求得，当时，对应求得，当时，对应求得，所以在S1和S2的x轴连线上，满足振动加强条件的只有5个点，故D正确。 故选BD。 二、实验题（共14分） 12. 某同学想通过光的双缝干涉实验来测量单色光的波长。请按照题目要求回答下列问题。 （1）用双缝干涉仪进行实验操作，将表中的光学元件放在如图甲所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、______（填写元件代号）。 （2）已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数为111.10mm，转动手轮，当分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为______mm，算出相邻两亮条纹中心间距______mm。由以上数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长______m。（后两空均保留两位有效数字） （3）若该同学利用图甲中装置研究双缝干涉现象时撤去了滤光片，则他______（选填“能”或“不能”）在光屏上观察到干涉条纹。 【答案】（1）EDBA （2） ①. 115.60 ②. 0.64 ③. （3）能 【解析】 【小问1详解】 为获取单色线光源，并形成相干光发生干涉，白色光源需依次通过透红光的滤光片、单缝、双缝、光屏，各光学元件的排列顺序应为EDBA。 【小问2详解】 [1] 分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为 [2] 双缝干涉条纹间距为 [3]根据双缝干涉条纹间距公式 可得 此干涉图样的单色光的波长为 【小问3详解】 撤掉滤光片后，光屏上能看到由同种色光干涉形成的彩色条纹。 13. 某同学采用如图甲所示装置验证物块A与物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，mB=3mA，细线始终伸直。不计滑轮和遮光条的质量，不计一切摩擦，实验时将物块B由静止释放。 （1）用螺旋测微器测出遮光条宽度d如图乙所示，则d=______mm； （2）光电门某次测得时间为t，则此时A的速度大小为______（用含d、t字母的表达式表示）； （3）改变光电门与物块B之间的高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若k=______（用含g、d字母的表达式表示），则验证了系统机械能守恒定律。 【答案】（1）1.195 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为 【小问2详解】 A的速度大小为 【小问3详解】 若系统机械能守恒，则 所以 则 三、解答题（共42分） 14. 如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道（圆心为O）并竖直固定，轨道半径为R，细管内径远小于R。轻绳穿过细管连接小球A和重物B，小球A的质量为m，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点（OQ与竖直直径的夹角为53°）；松手后，小球A运动至P点（OP与竖直直径的夹角为37°）时对细管恰无作用力。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取π=3.2，求： （1）小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小N； （2）重物B的质量M。 【答案】（1）0.6mg；（2）1.5m 【解析】 【详解】（1）小球A静止在Q点时根据平衡条件有 N1=mgcos53° 根据牛顿第三定律有 N1= N 解得 N=0.6mg （2）小球A从Q点到P点，根据机械能守恒定律有 对小球A在P点时，根据牛顿第二定律有 解得 M=1.5m 15. 某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，彩灯为一个正方形水平的小光带MNPQ（PQ未标注），其边长为a，离水面的高度差为h，灯带发出绿光时，绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求： （1）绿光射出水面的最短时间； （2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带视深； （3）有绿光直接射出水面的面积。 【答案】 （1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）从灯带发出的竖直向上的光垂直穿出水面，所用路程最短为h，用时最短。因为 则最短时间 解得 （2）如图所示 作出两条从绿色灯带发出的折射光线，一条垂直射出水面，一条入射角小于5°，这两条折射光线的延长线的交点就是看到的M的像，像的深度变浅了。在图中 所以 由于两个角度都小于5°，所以取 联立得 （3）如图所示 设N端绿光在水面上的A点发生全反射 由几何关系有 解得 能射出绿光的水面形状如图所示 扇形的半径为 R=NB 总面积为 代入数据解得面积为 16. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 【答案】（1）；（2）；（3），当时，，当时， 【解析】 【详解】（1）小球Q下摆过程，根据动能定理有 小球Q与物体P发生弹性碰撞过程有 解得 （2）若物体P恰不从C点滑出，即P运动到C点时与滑板的速度相等，则有 解得 （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，则（2）中求出的动摩擦因数为最小值，即有 当P恰好能够运动到B点，此时的动摩擦因数为最大值，则有 解得 综合上述有 若物体P最终恰好运动至滑板上的A点与滑板保持相对静止，则有 解得 可知，当动摩擦因数小于时，P最终将从滑板的A点飞出，可知，当时有 当时，P最终在AB之间的某一位置与滑板保持相对静止，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安岳中学高2023级示范班高二开学考试物理试卷 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（本题11小题，每题4分，共44分。1~8题单选，9~11题多选，选对得4分，漏选得2分，选错得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律 B. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，因此他被称为“第一个称出地球质量的人” C. 小明在0.7c运行的列车上，发现某物块的质量比静止在地面上时变小了 D. 开普勒行星运动定律是开普勒在哥白尼留下的观测记录的基础上整理和研究出来的 2. 如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G。下列说法中正确的是（　　） A. 星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心 B. 每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为 C. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍 D. 若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小变为原来的4倍 3. 我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞。发动机加速电压U，喷出两价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是（基本电荷e，原子质量单位m0，飞船质量M）（ ） A. 喷出的每个氧离子的动量 B. 飞船所受到的推力为 C. 飞船的加速度为a＝ D. 推力做功的功率为2MeU 4. 如图甲所示，弹簧下端连接一重物，上端固定在水平转动轴的弯曲处，转动摇杆即可驱动重物上下振动。弹簧和重物组成的系统可视为弹簧振子，已知弹簧振子做简谐运动的周期，其中k为弹簧的劲度系数，m为重物质量。现改变摇杆转动频率，得到重物的振幅随摇杆转动频率变化的图像，如图乙所示。则该重物的质量为（　　） A. B. C. D. 5. 某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线，一电荷量绝对值为q的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 该粒子经过 f 点时的加速度为0 C. 粒子从a 点运动到c 点的过程中，电势能增大 D. 若粒子经过d 点时的动能为Ek，则该粒子经过a 点时的动能为5Ek 6. 2018年8月23～25日，第九届上海国际超级电容器产业展览会成功举行，作为中国最大超级电容器展，众多行业龙头踊跃参与。如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（　　） A. 电容器的电容C增大 B. 电容器所带的电荷量Q增大 C. 电流计中的电流从N流向M D. 油滴将向下加速运动 7. 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，下列说法不正确的是（　　） A. 经过加速电场过程中，电场力对氚核做的功最多 B. 经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多 C. 三种原子核打在屏上的动能一样大 D. 三种原子核都打在屏的同一位置上 8. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为处分别固定两点电荷、（两点电荷的电荷量和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为，图线最高点对应的横坐标为，不计试探电荷受到的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 点电荷带负电 B. 该试探电荷在之间受到的静电力沿x轴正方向 C. 之间的电场强度沿x轴负方向 D. 两点电荷、电荷量的比值为 9. 如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一质量为m、带电量为的粒子仅在电场力作用下先后以同样大小的速度v经过同一条直线上的a，b两点，在a点的速度方向与直线的夹角，a，b两点间的距离为L。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度垂直a，b所在的直线向左 B. 在b点的速度方向与直线的夹角 C. 从a到b运动的过程的中最小速度为 D. 电场强度的大小为 10. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像。则（　　） A. 这列波的波速为 B. 这列波沿x轴正方向传播 C. 内，质点A运动的总路程为20cm D. 质点A振动的表达式为 11. 如图（a），在水平面内以O点为原点建立x坐标轴，两个上下做简谐振动的点波源 和 分别位于 和处，水平面内以O点为圆心有①至④四个同心圆，半径分别为4m、8m、12m和 16m。S₁、S₂两波源的振动图像分别如图（b）和图（c） 所示， 两列波的波速均为 2.0m/s， 下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相同，且波长均为2m B. ③④两个同心圆圆周上振动减弱点个数相同 C. 处的质点开始振动后的振动方程为 D. 在和的x轴连线上，有5个振动加强点 二、实验题（共14分） 12. 某同学想通过光的双缝干涉实验来测量单色光的波长。请按照题目要求回答下列问题。 （1）用双缝干涉仪进行实验操作，将表中的光学元件放在如图甲所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、______（填写元件代号）。 （2）已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数为111.10mm，转动手轮，当分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为______mm，算出相邻两亮条纹中心间距______mm。由以上数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长______m。（后两空均保留两位有效数字） （3）若该同学利用图甲中装置研究双缝干涉现象时撤去了滤光片，则他______（选填“能”或“不能”）在光屏上观察到干涉条纹。 13. 某同学采用如图甲所示装置验证物块A与物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，mB=3mA，细线始终伸直。不计滑轮和遮光条的质量，不计一切摩擦，实验时将物块B由静止释放。 （1）用螺旋测微器测出遮光条宽度d如图乙所示，则d=______mm； （2）光电门某次测得时间为t，则此时A速度大小为______（用含d、t字母的表达式表示）； （3）改变光电门与物块B之间高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若k=______（用含g、d字母的表达式表示），则验证了系统机械能守恒定律。 三、解答题（共42分） 14. 如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道（圆心为O）并竖直固定，轨道半径为R，细管内径远小于R。轻绳穿过细管连接小球A和重物B，小球A的质量为m，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点（OQ与竖直直径的夹角为53°）；松手后，小球A运动至P点（OP与竖直直径的夹角为37°）时对细管恰无作用力。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取π=3.2，求： （1）小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小N； （2）重物B的质量M。 15. 某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，彩灯为一个正方形水平的小光带MNPQ（PQ未标注），其边长为a，离水面的高度差为h，灯带发出绿光时，绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求： （1）绿光射出水面最短时间； （2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带的视深； （3）有绿光直接射出水面的面积。 16. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $