内容正文:
2024级校级联考(六)物理学科试题
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,圆形线圈半径为R。线圈内虚线同心圆半径为r,虚线内分布有磁感应强度大小为B匀强磁场,方向垂直线圈平面。下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量为;若线圈绕某直径旋转180°,线圈磁通量变化量的大小为
B.穿过线圈的磁通量为;若线圈绕某直径旋转180°,线圈磁通量变化量的大小为0
C.穿过线圈的磁通量为;若线圈绕某直径旋转90°,线圈磁通量变化量的大小为0
D.穿过线圈的磁通量为;若线圈绕某直径旋转90°,线圈磁通量变化量的大小为
2.司机清洗汽车时会用到如图所示的高压水枪。已知水枪喷出水柱的半径为R,水流速度为v,水柱垂直于汽车表面,水柱冲击汽车后水的速度为零,水的密度为,若进入水枪的水流速度可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为
B.汽车对水柱的平均作用力为
C.当高压水枪喷口的出水柱的半径变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍
D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍
3.如图所示,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、、围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示。为等边三角形的中心,分别为关于导线的对称点。已知三根导线中的电流形成的合磁场在点的磁感应强度大小为,在点的磁感应强度大小为,若撤去导线,而、中电流不变,则此时点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动,与原来静止的质量为4m的B球碰撞,碰撞后A球以v=av0 (待定系数a<1)的速率弹回,并与挡板P发生完全弹性碰撞,若要使A球能追上B球再次相撞,则a的取值范围为( )
A. B.<a≤ C. D.
5.如图所示,两位同学分别拉一根长为1.2m的绳两端A、B,时刻,两同学同时上下抖动绳子两端,使A、B开始在竖直方向做简谐振动,产生沿绳传播的两列波。时,两列波恰好传播到P、Q两点,波形如图所示,则( )
A. 两列波起振方向相反
B. 两列波属于相干波
C.到两列波恰好相遇时,质点A经过的路程为25cm
D.时,处的质点偏离平衡位置的位移为
6、如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取,忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A.时小球位于B点
B.时小球位于C点
C.OP之间的距离为1.2m
D.OA之间的距离为1.5m
7、如图所示的电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,电压表V、和的示数分别为U、和,三个电压表变化量的绝对值分别、和,电流表A的示数为I(电流表示数变化量的绝对值为,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,下列说法中正确的是( )
A.和均增大
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为,流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为,则
8.如图所示,两端带有固定挡板的平板车质量为,静止在光滑水平面上,质量为的物块放在平板车上。弹簧的左端与挡板连接,右端与物块接触不连接,弹簧处于自然状态,弹簧的原长为,平板车两挡板间的距离为,为平板车的中点,点左侧表面光滑,右侧粗糙。某时刻,一颗质量为的子弹以初速度击中物块,并留在物块中。物块被弹簧弹出后,与右侧发生一次碰撞,最终物块恰好停在点。不计子弹与物块的大小,碰撞过程机械能不损失,已知重力加速度为,弹性势能表达式为,其中为弹簧的形变量,则下列判断正确的是( )
A.最终物块速度大小为 B.弹簧的最大弹性势能为子弹初动能的
C.物块与平板车右侧的动摩擦因数为 D.弹簧的最短长度为
二、多选题(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,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的AB、CD两边与导线平行。下列操作中,能够在矩形线圈中产生感应电流的是( )
A.线圈在这个平面内保持不动,导线中的电流逐渐增大
B.导线中的电流保持不变,线圈在这个平面内平行于导线向上移动
C.导线中的电流保持不变,线圈在这个平面内远离导线移动
D.导线中的电流保持不变,AB、CD与导线平行且距离不变,使线圈以导线为轴转动
10.通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,点位置是第条亮条纹位置;图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B.图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则点位置下降
C.图丙中,光线在两处发生了全反射,且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的干涉原理
11.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,当传播到x=1m处的质点A时开始计时,t=4s时的波形如图所示,且此时波刚好传播到x=3m处,B、C两质点此时的位移均为y=1m。下列说法正确的是( )
A.该波传播的速度大小为0.5m/s
B.t=4s之后,质点C比质点B回到平衡位置要晚1s
C.t=8s时质点A将运动到x=5m的位置
D.t=11s时,平衡位置在x=5m处的质点的位移为-2cm
12.如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体P,P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时,系统处于静止状态,滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放,滑块未与定滑轮相碰,当Q向下运动到最低点时绳子恰好被拉断且弹簧未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为,弹性势能表达式为,P和Q的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.绳子能承受的最大拉力为
B.绳断后物体做简谐运动的振幅为
C.绳断后物体回到位置A时的速度大小为
D.从绳断到物体第一次回到位置A时所用的时间为
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)某同学在测量梯形玻璃的折射率时,发现只有两枚大头针,他按以下步骤测出了玻璃的折射率。
①平铺白纸,描出玻璃砖的四条边、、、,如图甲所示。
②眼睛在侧透过玻璃砖看棱(边和边所在侧面相交的棱),插第一个大头针A使它挡住棱,再插第二个大头针B使它挡住棱和大头针A。
③撤去玻璃砖和大头针,在白纸上画出光线的径迹,测量相应的角度,计算玻璃砖的折射率。
(1)请在答题纸上画出光路图,标出入射角和折射角 。
(2)关于该实验,下列说法正确的是______。
A.为减小误差,要用铅笔紧贴着玻璃砖画出界面
B.判断棱与针是否在同一光路上时,应该观察大头针的头部
C.两枚大头针间距要适当远一些
D.选用边和边距离较大的玻璃砖,可减小测量误差
(3)若插针前不小心将玻璃砖向左移动了少许,如图乙所示,则折射率的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将器材按要求安装,如图(a)所示,现选用缝间距d=0.20mm的双缝片,像屏与双缝片间的距离L=500mm。
(1)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。
分析各图样的特点可以得到:c、d是光的 图样(选填“双缝干涉”或“单缝衍射”),若采用的实验装置相同,则形成a图样的光的波长 (选填“大于”“小于”或“等于”)b图样的光的波长。
(2)关于该实验,下列说法正确的是 。
A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,可增大双缝间距
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,需要更换单缝
C.将滤光片由红色换成蓝色,其他条件保持不变,干涉条纹间距变窄
(3)某次实验中,已知单缝宽度d1=0.10mm,单缝到毛玻璃距离L1=80cm,双缝宽度d2=0.20mm,双缝到毛玻璃距离L2=70cm,将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1,手轮上读数为12.50mm;接着转动手轮,使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心,此时手轮上示数如图(b)所示,
读数x2= mm。该光的波长λ= m(结果保留两位有效数字)。
15.(8分)厚度为d,半径为R的透明圆柱体割去,其截面如图所示。一束平行光与OA、OB成45°角射到OA、OB面上,该光束刚好覆盖OA、OB面,透明体对光的折射率为n=,若进入透明体的光线射到圆柱面上,在有折射的情况下不考虑反射光线。求:
(1)该光束全反射临界角;
(2)透明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱部分面积的比值
16.(9分)如图甲所示,一列简谐横波由B点向A点传播,A,B两点相距5m,振动图像如图乙所示,实线为A点的振动图像,虚线为B点的振动图像,求:
(1)质点B的振动方程;
(2)该波的传播速度。
17.(10分)小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变,车灯接通电动机未启动时,电流表示数为10A;车灯接通电动机启动时,电流表示数为70A,已知车灯的图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了多少;
(3)车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能。
18.(17分)如图所示,A、B两个可视为质点的物块置于水平粗糙的地面上,A、B相距,质量,A、B与地面间的动摩擦因数均为,在B的右侧,水平地面与一段足够长的光滑圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道的半径。时刻给物块A一水平向右的大小的拉力,一段时间后撤去,又经过一段时间后A与B发生碰撞并粘在一起,碰撞时间极短,碰撞过程中能量损失。取3.14,求:
(1)拉力作用的距离以及物块沿圆弧面上滑的高度;
(2)从时刻到两物块停止运动的整个过程中,A、B与地面摩擦产生的热量;
(3)从时刻到物块停止运动所用的总时间。
试卷第1页,共3页
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2024级校级联考(六)物理学科试题答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
A
B
D
C
D
A
AC
AC
AD
BCD
13、(1)如图所示(2)CD(3)偏大
14、(1) 单缝衍射 大于(2)C(3) 24.55
15.(8分)(1)45°;(2)
【详解】(1)根据可得全反射临界角C=45°..........(2分)
(2)光线在OA和OB面上的入射角均为i=45°根据折射定律有解得折射角r=30°........(2分)
作出如图所示的光路图........(2分)
可见,只有A1A2和B1B2部分有光线射出,两弧对应圆心角均为45°,透明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱面总面积的比值为
....(2分)
16、(9分)(1);(2)
【详解】(1)质点的振动周期,振幅设质点的振动方程为
.......(1分)
当时,,得.....(1分)
则取,得.......(2分)
(2)波由传播到的最短时间为........(1分)
因此由传到所需的时间为........(1分)
、两点的距离为........(1分)
解得........(1分)
波速为.......(1分)
17.(10分)(1)0.05Ω;(2)39W;(3)1098J
【详解】(1)车灯接通电动机未启动时,只有S1闭合,灯泡和电阻串联,电流表示数为10A,由图乙可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R的阻值
=0.05Ω.........(3分)
(2)电动机启动前,车灯的功率为P1=ULIL=12V×10A=120W.........(1分)
车灯接通电动机启动时,电动机和灯泡并联,电流表测量干路中的电流,定值电阻R两端的电压
U1=IR=70A×0.05Ω=3.5V.......(1分)
灯泡和电动机两端的电压UL1=UM=U-U1=12.5V-3.5V=9V........(1分)
由图乙可知,通过灯泡的电流是9A,车灯的功率为P2=UL1IL1=9V×9A=81W........(1分)
则车灯功率减少了ΔP=P1-P2=120W-81W=39W.........(1分)
(3)车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流IM=I- IL1=70A-9A=61A......(1分)
车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能W=UMIMt=9V×61A×2s=1098J......(1分)
18、(17分)(1)4m,0.05m(2)(3)
【详解】(1)由题意可知,质量相等的两物体发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律.........(1分)
碰撞过程中能量损失.......(1分)
可知动能失量为初动能的,故碰撞前A的动能......(1分)
可得碰后速度为
设外力F作用的距离为x,则根据动能定理有解得.....(1分)
设A、B沿圆弧面上滑的高度为,根据能量守恒定律有解得....(1分)
(2)A与B碰前,A与桌面之间因摩擦产生的热量解得.......(1分)
由(1)可知,A与B碰后的速度大小为,A与B碰后到停止运动,由功能关系得.......(1分)
所以整个过程中A、B与桌面因摩擦产生的热量.....(1分)
(3)碰撞前A经历了先加速后减速的运动,加速过程中,根据牛顿第二定律,有
根据速度时间公式,有位移为解得时间为速度为.......(3分)
减速过程,根据牛顿第二定律可得=2m/s2根据速度时间公式,有
碰撞前的动能为,可知碰撞前的速度大小2m/s,解得.......(2分)
由于上升高度远小于圆弧半径,可等效看作为单摆模型,A、B在圆弧轨道上的运动时间为半个单摆的周期,有......(1分)
回到在水面上的加速度为=2m/s2碰撞后物块的速度大小
所以回到水平面上后,有......(2分)
总时间为...........(1分)
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2024级校际联考(六)物理答题卡
姓 名
准考证号
条形码粘贴区(居中)
缺考
违纪
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米及以上黑色字迹的签字笔书写,要求字体工整,笔迹清楚。
3.严格按照题号在相应的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;
4.保持卡面清洁,不装订,不要折叠,不要破损。
填涂样例
正确填涂
错误填涂
一、选择题(共40分)
1 abcd
2 abcd
3 abcd
4 abcd
5 abcd
6 abcd
7 abcd
8 abcd
9 abcd
10 abcd
11 abcd
12 abcd
二、实验题(共16分)
13.(1)(2) (3)
14.(1) (2) (3)
三、计算题(44分)
15、 (8分)
(
16、(9分)
)
17、(10分)
18、(17分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
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$2024级校级联考(六)物理学科试题
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,圆形线圈半径为R。线圈内虚线同心圆半径为,虚线内分布有磁感
应强度大小为B匀强磁场,方向垂直线圈平面。下列说法正确的是()
A.穿过线圈的磁通量为πBr2;若线圈绕某直径旋转180°,线圈磁通量变化量的大
小为2πBr
B.穿过线圈的磁通量为πB2:若线圈绕某直径旋转180°,线圈磁通量变化量的大小为0
C.穿过线圈的磁通量为πB2:若线圈绕某直径旋转90°,线圈磁通量变化量的大小为0
D.穿过线圈的磁通量为πBR2;若线圈绕某直径旋转90°,线圈磁通量变化量的大小为πBR
2.司机清洗汽车时会用到如图所示的高压水枪。已知水枪喷出水柱的半径为R,水流速度为,水
柱垂直于汽车表面,水柱冲击汽车后水的速度为零,水的密度为P,若进入水枪的水流速度可忽略
不计。下列说法正确的是()
A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为pR
B.汽车对水柱的平均作用力为p心R2
C.当高压水枪喷口的出水柱的半径变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍
D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍
3.如图所示,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、b、c围成一个等边三角形,三根导
线通过的电流大小相等,方向如图所示。O为等边三角形的中心,M、N分别为O关于导线b、c的
对称点。已知三根导线中的电流形成的合磁场在O点的磁感应强度大小为B,,在N点的磁感应强
度大小为B2,若撤去导线a,而b、c中电流不变,则此时M点的磁感应强
a
度大小为()
M·
A.
B.+B.
B.B-B.
C.B+B:D.B-B:
2
2
4.如图所示,质量为m的A球以速度vo在光滑水平面上运动,与原来静止的质量为4m的B球碰
撞,碰撞后A球以=o(待定系数1)的速率弹回,并与挡板P发生完全弹性碰撞,若要使A
球能追上B球再次相撞,则a的取值范围为()
P
A
OB
3
3
777777777777777777777777777777777777
5.如图所示,两位同学分别拉一根长为1.2的绳两端A、B,t=0时刻,两同学同时上下抖动绳
子两端,使A、B开始在竖直方向做简谐振动,产生沿绳传播的两列波。t=0.5s时,两列波恰好传
试卷第1
播到P、Q两点,波形如图所示,则()
y/cm
A.两列波起振方向相反
P
B
B.两列波属于相干波
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2x/m
C.到两列波恰好相遇时,质点A经过的路程为25cm
5
D.t=2s时,x=0.5m处的质点偏离平衡位置的位移为-5cm
6、如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角
度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过°。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时
间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取10/s2,忽略一切阻力。下列说法正确的是()
A.t=0.1πs时小球位于B点
B.t=0.4πS时小球位于C点
C.OP之间的距离为1.2m
P
D.OA之间的距离为1.5m
OA
B
0
0.20.40.60.8→t/ms
7、如图所示的电路中,电源的电动势、内阻及
甲
乙
各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,电压表V、V和V,的示数分别为
U和U,,三个电压表变化量的绝对值分别△U、△U和△U,,电流表A的示数为I(电流表示
数变化量的绝对值为△I,当滑动变阻器R的滑片P向α端移动时,下列说法中正确的是()
A.
乎和业均增大
△I
B.电源的总功率和效率均增大
E,1
C.△U2>△U+△U
D.如果设流过电阻R,的电流变化量的绝对值为△I,,流过滑动变阻器
R3的电流变化量的绝对值为△I3,则△I,<△I,
8.如图所示,两端带有固定挡板的平板车质量为3,静止在光滑水平面上,质量为m的物块放在
的左端与挡板连接,右端与物块接触不连接,弹簧处于自然状态,弹簧的原长
平板车两挡板间的距离为L,O为平板车的中点,O点左侧表面光滑,右侧粗糙。某时刻,一颗质
量为的子弹以初速度',击中物块,并留在物块中。物块被弹簧弹出后,与右侧发生一次碰撞,最
8
终物块恰好停在O点。不计子弹与物块的大小,碰撞过程机械能不损失,己知重力加速度为8,弹
页,共3页
性势能表达式为马=,其中x为弹簧的形变量,则下列判断正确的是《)
7777777777777777777777777777
777777777
A.最终物块速度大小为
33
。弹簧的最大弹性势能为子弹初动能的。
C.物块与平板车右侧的动摩擦因数为=
D.
198gL
弹簧的最短长度为_1,
43Vk
二、多选题(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,有多项符合题目要
求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的AB、
CD两边与导线平行。下列操作中,能够在矩形线圈中产生感应电流的是(
A.线圈在这个平面内保持不动,导线中的电流逐渐增大
B.导线中的电流保持不变,线圈在这个平面内平行于导线向上移动
C.导线中的电流保持不变,线圈在这个平面内远离导线移动
D.导线中的电流保持不变,AB、CD与导线平行且距离不变,使线圈以导线为轴转动
10.通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干
涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,P点位置是第条亮条纹位置;图丙是一
束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法
中正确的是()
平板玻璃
两张纸片
复色光
↓↓↓
单色光
挡板
屏
甲
乙
丙
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B.图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则P点位置下降
C.图丙中,光线在cd两处发生了全反射,且a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播
速度
D,图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的干涉原理
试卷第2
11.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,当传播到x=1m处的质点A时开始计时,
-4s时的波形如图所示,且此时波刚好传播到x=3m处,B、C两质点此时的位移均为y=1m。下列
说法正确的是()
◆y/cm
A.该波传播的速度大小为0.5m/s
B.仁4s之后,质点C比质点B回到平衡位置要晚1s
5 x/m
C.8s时质点A将运动到x=5m的位置
-2
D.仁11s时,平衡位置在x=5m处的质点的位移为-2cm
12.如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体P,P和Q通过轻绳绕过定滑
轮连接。开始时,系统处于静止状态,滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A
点后由静止释放,滑块未与定滑轮相碰,当Q向下运动到最低点时绳子恰好被拉断且弹簧未超过
弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为T=2π
弹性势能表达式为品,=P和Q的质量均
为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计一切摩擦,则()
A.绳子能承受的最大拉力为2g
B.绳断后物体做简谐运动的振幅为
2ng
777777777777777777777777777777
C.绳断后物体回到位置A时的速度大小为2
m
D.从绳断到物体第一次回到位置A时所用的时间为云,
Z
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)某同学在测量梯形玻璃的折射率时,发现只有两枚大头针,他按以下步骤测出了玻璃
的折射率。
①平铺白纸,描出玻璃砖的四条边ab、cd、c、bd,如图甲所示。
②眼睛在cd侧透过玻璃砖看棱a(ab边和c边所在侧面相交的棱),插第一个大头针A使它挡住
棱a,再插第二个大头针B使它挡住棱a和大头针A。
③撤去玻璃砖和大头针,在白纸上画出光线的径迹,测量相应的角度,计算玻璃砖的折射率。
6
b
()请在答题纸上画出光路图,标出入射角1和折射
角r
(2)关于该实验,下列说法正确的是
A.为减小误差,要用铅笔紧贴着玻璃砖画出界面
页,共3页
B.判断棱与针是否在同一光路上时,应该观察大头针的头部
(2)透明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱部分面积的比值
C.两枚大头针间距要适当远一些
16.(9分)如图甲所示,一列简谐横波由B点向A点传播,A,B两点相距5,振动图像如图乙
D.选用b边和cd边距离较大的玻璃砖,可减小测量误差
所示,实线为A点的振动图像,
.y/cm
(3)若插针前不小心将玻璃砖向左移动了少许,如图乙所示,则折射率的测量结果一(填“偏
虚线为B点的振动图像,求:
10
大“偏小”或“不变”)。
(1)质点B的振动方程:
0
0
t/s
14.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将器材按要求安装,如图(a)所示,现选用
(2)该波的传播速度。
左
A
-10
缝间距d-0.20mm的双缝片,像屏与双缝片间的距离L-500mm。
光源透镜滤光片
图甲
图乙
双缝
遮光筒
单篷
拨杆
毛玻璃目镜
此刻线对齐
17.(10分)小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会变
2
3↓4cm
暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的
10
20
电压为12.5V且保持不变,车灯接通电动机未启动时,电流表示数为10A:车灯接通电动机启动时,
图(a)
图b)
电流表示数为70A,己知车灯的I-U图像如图乙所示。求:
(1)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。
(1)定值电阻R的阻值
分析各图样的特点可以得到:c、d是光的
图样(选填“双缝干涉”或“单缝衍射”),若采用的
(2)车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了多少:
实验装置相同,则形成a图样的光的波长
(3)车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能
(选
A
填“大于“小于”或等于)b图样的光的波长。
(2)关于该实验,下列说法正确的是
0
a
A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,可增大双缝间距
A
蓄电池一
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,需要更换单缝
R
10U六
C.将滤光片由红色换成蓝色,其他条件保持不变,干涉条纹间距变窄
18.(17分)如图所示,A、B两个可视为质点的物块置于水平粗糙的地面上,A、B相距L=7m
(3)某次实验中,已知单缝宽度d=0.10mm,单缝到毛玻璃距离L=80cm,双缝宽度d=0.20m,双
质量ma==2kg,A、B与地面间的动摩擦因数均为4=0.2,在B的右侧,水平地面与一段足
缝到毛玻璃距离L2=70cm,将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1,手轮上读数为12.50m;
够长的光滑圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道的半径R=40m。t=0时刻给物块A一水平向右的大小
接着转动手轮,使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心,此时手轮上示数如图(b)所示,
F=8N的拉力,一段时间后撤去F,又经过一段时间后A与B发生碰撞并粘在一起,碰撞时间极
读数x2宁
m。该光的波长=m(结果保留两位有效数字)。
短,碰撞过程中能量损失△E=2J。取g=10m/s2,π=3.14,求:
15.(8分)厚度为d,半径为R的透明圆柱体割去,其截面如图所示。一束平
行光与OA、OB成45°角射到OA、OB面上,该光束刚好覆盖OA、OB面,透
A
B
777777777777777777777777777777777777777
明体对光的折射率为√,若进入透明体的光线射到圆柱面上,在有折射的
(1)拉力F作用的距离以及物块沿圆弧面上滑的高度:
情况下不考虑反射光线。求:
(2)从t=0时刻到两物块停止运动的整个过程中,A、B与地面摩擦产生的热量:
(1)该光束全反射临界角;
(3)从t=0时刻到物块停止运动所用的总时间。
试卷第3页,共3页2024级校级联考(六)物理学科试题详解答案
1.A【详解】由①=BS得④=πBr2,若绕直径旋转90°,D=0,若绕直径旋转180°,④=-πBr2;
则△Φ=Φ-(Φ)=2πBr2。
2.D【详解】A.单位时间喷出水的质量。=pV=pR2:
B.由动量定理得Ft=,即Ft=p沁R2.tv,解得F=pRv2,
CD、高压水枪产生的压强p=号-=A,当半径变为原来的2合时,压强不变,当出水建
度变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍
3.A【详解】设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为Bo,α、b中的电流在N点产生
的磁感应强度大小都为B。',则根据安培定则以及磁场叠加可知三根导线在O点的合磁感应强度
B=B0,在N点有B2B+B,撒去导线a后,在M点有BFB+B,解得BM=B+B。
2
4.B【详解】设碰后B球的速度大小为v1,根据动量守恒定律有mv。=-amv。+4mw,,根据碰撞过
程中机械能不会增加,有}m≥(,广+4,A球与挡板P发生完全弹性碰撞后速度大小
不变,则若要使A球能追上B球再次相撞,应有。>y
联立解得a的取值范围为}<as故选B。
3
3
5.D【详解】A.根据同侧法可得P、Q两点起振方向竖直向上,故A错误:
B.机械波的传播速度由介质决定,故两列波传播速度相同,均为v=-0
m/s=0.4m/s
t0.5
但由图可知左侧的波长为0.4,右侧的波长为0.2,由v=2f,可知两列波的频率不同,不是相
干波,故B错误;
C.由图可知在t=1.5s时,两列波相遇在0.6m位置处,A质点已经经过了1.5个周期,路程为6个
振幅,应为30cm,故C错误:
D.左右两列波的周期为T=1=1s,=2=0.5s左面的波传到0,.5m所需要的时间为
4=05-02=0,75st=2s时x=05m处质点左侧波在波振动时间为0758,振动时间为2石,处于波
0.4
谷位置,右面波传到0,5m所用时间为4=1-05-1.259右侧波振动时间为0.25s半个周期,右侧波
0.4
在平衡位置,叠加后合位移为-5cm,故D正确。
6.C【详解】AB.由图像可知,0~0.2πs内应该对应着摆球在CB之间的摆动:0.2πs~0.6πs内
应该对应着摆球在BA之间的摆动,因t=01πS时摆线拉力最小,可知小球位于C点,t=0.4πS时
小球位于A点,选项AB错误:
C.在BC之间摆动T=0.4s,由T=2π,
可得L20.4m,即PB之间的距离为0.4m,OP之间的
距离为1.2m,选项C正确。
D.在AB之间摆动T=0.8s由T=2π
二可得L=1.6m即OA之间的距离为1.6m,选项D错误:
7.D【详解】A.由于=R,当滑动变阻器R,的滑片P向α端移动时,R增大,兰增大,根据
+R)1,则AT+R+R
=E-(U+2)0+R)得0,=r+R+Rr+R十P7
M△U2=+R)R
R
不变,故A错误:
B.滑片P向α端移动时,R增大,总电阻增大,总电流减小,电源的总功率P=EI减小,B错:
C.滑片P向a端移动时,△U、△U为正,△U为负,且△U<△U2,则△U,=△U+△U,C错:
D.当滑动变阻器R的滑片P向α端移动时,R,增大,电路中总电阻增大,总电流减小,则通过R
的电流减小,通过R的电流等于通过电阻R,电流和流过滑动变阻器R的电流之和,且流过R的电
流增大,流过滑动变阻器R的电流减小,所以△2<△3,故D正确。
&、A【详解】A。系统动量守恒,则有智,=0加+智0加,解得%一名A正确:
8
B。子弹初动能。二2×g大Gm,当物块和子弹作用过程,有。=m+九
8
8
当物块和平板车共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有,=m+心+3m)加,
8
8
1l、
+3m0+B联立解得Bn=198
1
8
根据能量守恒(m+51=一m+。】
2=
2
8
w99
时弹簧最短,根据4号解得弹簧的最短长度为d=-X=9州
4
m6,故BD错误:
C.物块被弹簧弹出后,与右侧发生一次碰撞,最终物块恰好停在O点;从弹簧压缩最短到最终共
速,系统的动能变化量为0,根据能量守恒可得Em=u0m+gL,
42
6
解得u
,故C错误。
9.AC【详解】A.导线中的电流逐渐增大,矩形线圈中磁通量会变大,产生感应电流。A正确:
B.线圈平行于导线向上移动,线圈中磁通量不变,不产生感应电流。B错误:
C.线圈远离导线移动,线圈中磁通量会变小,产生感应电流。C正确:
D.线圈以导线为轴转动,矩形线圈中磁通量不变,不产生感应电流。D错误。
10.AC【详解】A.图甲中,纸片拿掉一张后,相邻条纹间距变大,A正确:
B.由△x=一2可知,由蓝光变为橙光,波长变大,干涉条纹间距变大,则P点位置是第条亮条
d
纹位置向上移动,B错误:
C.b光的偏折程度较大,则b光的折射率较大,由v=C可知,则α光在水珠中传播速度大:
71
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的偏振原理,故D错误。
D【详解】A,由腮意知周期7=4s,由图像可知入2m,则波速1一=0.5mWs,故A正确,
B.x=1m处的质点A开始振动时,位移y=2sin(元t)cm
2
由图分析可知,B点正在向下振动,再经tT回到平衡位置,C点正在向上振动,再经。=三T
12
12
回到平衡位置,即质点C比质点B晚△广手的时间回到平衡位置,故B错误:
C.质点不随波迁移,故C错误;
D.从开始计时到波传播到=5m处,需用时8s,振动时间为3为=?,由于起振方向向上,则问11s
41
时x=5m处的质点的位移=-2cm,故D正确。
12、BCD【详解】A.将P、Q看成整体,在A点,有:g=2a,根据对称性,Q到达最低点的
3
加速度与初始位置大小相等,因此2Pga,解得T)g,故A错误:
B.物块P在O点时,弹簧伸长量为△x="
,由对称性可知,当Q的速度为零时,物块P从0
点向右运动也为Ax=鸣,绳断后物体做简谐运动,平衡位置为A点,振辐为4=吧,B正确;
k
C.P从A点到Q到达最低点,由能量关系g·2△x=E。,绳断后物体回到位置A时,由能量关系
1
B,-2m,解得物体回到位置A时的速度大小为v=2V,选项C正确:
m
D。从绳断到物体第一次回到位置A时所用的时间为=又云厘
2=2Vk
选项D正确。
13【答案】(1)见解析(2)CD(3)偏大
【详解】(1)光路图如图所示
(2)A.实验中应沿界面作出两点之后将两点连接,A错:
B.为判断棱与针是否在同一光路上时,应该观察大头针的底部,B错:
C.两枚大头针间距要适当远一些,故C正确:
4
D.选用ab边和cd边距离较大的玻璃砖,可减小测量误差,故D正确。
(3)若插针前不小心将玻璃砖向左移动了少许,玻璃砖中入射角的测量值偏小,空气中的折射角
不变,根据折射定律可知,折射率的测量结果偏大。
14【答案】(1)单缝衍射
大于(2)C(3)
24.55
6.9x107
【详解】(1)A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度△x将增大,根据△x=二1,
d
可减小双缝间距,故A错误:
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,更换滤光片即可,不需要更换单缝,故B错误:
C.若将滤光片由红色换成蓝色,则波长变小,根据△x=乙入,干涉条纹间距将变窄,故C正确。
d
(2)[1]读数x2=24mm+11×0.05mm=24.55m
[☒Ar=与:4-245:1250mm24mm,根据Ar-台入得
5
5
d
459
=dAr=0.20×10
230
×2.41×103m≈6.9×107m
45o
45°0
0.70
B
750
15.(1)45:(2)1
45
30
309
B
【详解】(1)根据sinC=1,得临界角C=45
B
(2)光线在OA和OB面上的入射角均为45°,由n=
sini
,得1=30°
sinr
作出如图所示的光路图
可见,只有AA:和BB部分有光线射出,所求比值为
16o分》D%=10+2mm:(2-0123-)
2π
【详解】(1)质点B的振动周期T=1.0s,振幅A=10cm,设质点B的振动方程=Asim9+
当:=0时,yg=5cm,得血%=片,则%名得10m(低+2m)cm
(2)波由8传播到A的最短时间为1=品×1s=立s
由B传到At=nT+片=
+)s(=012,3-)A、9两点的距离为=m+
12
12
解得1=60
元60
m(n=0,1,2,3,…)
波速为v=
122+1
T12n+1
m/s(n=0,12,3)
17.(1)0.052:(2)39W:(3)1098J
【详解】(1)只有S闭合,灯泡和电阻串联,由图乙可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R
的阻值R=
=V-U-12.5V12y
=0.052
10A
(2)电动机启动前,车灯的功率为P=UI=12V×10A=120W
车灯接通,电动机启动时,电动机和灯泡并联,R的电压U=R=70A×0.05=3.5V
灯泡和电动机两端的电压Uz=U=U-U=12.5V-3.5V=9V
由图乙可知,通过灯泡的电流是9A,车灯的功率为P=UIz=9V×9A=81W
则车灯功率减少了△P=P-P=120W-81W=39W
(3)车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流II-z广70A-9A=61A
车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能W=Udt仁9V×61A×2s=1098J
18【答案】(1)4m,0.05m(2)30J(3)9.78s
【详解】(1)A、B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律a'。=(ma+)Y
碰接过程中动能损失△g--号m+风加产-时
21
2
放碰撞前A的动能名=,=4可得=2的
碰后速度为v=lm/s
设外力F作用的距离为x,则根据动能定理有x-mA8L=Es
解得x=4m
设A、B沿圆弧面上滑的高度为h,有(m+m)gh=E解得h=0.05m
(2)A与B碰前,A与桌面之间因摩擦产生的热量2=uagL解得2=28J
A与B碰后的速度大小为1m/s,A与B碰后到停止运动,由功能关系得2,=分×,+%2=2J
所以整个过程中A、B与桌面因摩擦产生的热量Q=9+Q2=30J
(3)碰撞前A经历了先加速后减速的运动,加速过程中,根据牛顿第二定律,有F-a8=m4
根据速度时间公式,有?=at1
位移为x=a
解得t1=2s=4m/S
2
减速过程,42=g=2m/s22=y-4t2碰前A的动能为4J,速度大小2m/s,解得t2=1s
由于上升高度远小于圆弧半径,可等效看作为单摆模型,A、B在圆弧轨道上的运动时间为半个单
摆的周期,有=食
=6.28s
回到在水面上的加速度为a3=g=2m/s2
碰撞后物块的速度大小v=lm/s
所以同到水平面上后,有号=03
总时间为f=+t2+4,+t4=9.78s2024级校级联考(六)物理学科试题答案
一、
选择题
题号
1
2
X
6
6
9
10
11
12
答案
A
D
A
B
0
C
D
A
AC
AC
AD
BCD
13、(1)如图所示(2)CD(3)偏大
14、(1)单缝衍射
大于(2)C(3)
24.55
6.9x10-7
15.(8分)(1)45:2)
1
【详解】)根据simC=上可得全反射临界角C-45°…(2分)
A
(2)光线在OA和OB面上的入射角均为=45根据折射定律有
n=Si
二解得折射角1=30°..(2分)
sin
作出如图所示的光路图.…(2分)
45
45o
130
可见,只有AA2和BB2部分有光线射出,两弧对应圆心角均为45°,透
45°C
明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱面总面积的比值为
6
75
459
2x45°=.(2分)
30
30°
270°3
B
16、(9分)1)%=10sn(后+2d)m;(2)20m/s0u=012,3-)
12n+1
【详解】(1)质点B的振动周期T=1.0s,振幅A=10cm设质点B的振动方程为
y8=Asin+
7.(1分)
当t=0时,yg=5cm,得sim%=2…(1分)
则%取石,得y=10sin(低+2rt)cm.(2分)
(2)波由8传播到A的最短时间为1=器×1s=立s…(1分)
1
因此由B传到A所需的时间为t=T+t=n+
+i2s(0n=0,123,)(1分)
A、B两点的距离为=nA+…(1分)
解得入
60m0=0,12,3).(1分)
12n+1
波速为v=260
m/s(n=0,1,2,3-)..…(1分)
T12n+1
17.(10分)(1)0.05:(2)39W:(3)1098J
【详解】(1)车灯接通电动机未启动时,只有S1闭合,灯泡和电阻串联,电流表示数为10A,由
图乙可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R的阻值
R=4-0-U-125V12
10A
=0.052.…(3分)
(2)电动机启动前,车灯的功率为P=U=12V×10A=120W...(1分)
试卷第1页
车灯接通电动机启动时,电动机和灯泡并联,电流表测量干路中的电流,定值电阻R两端的电压
U=IR=70A×0.05=3.5V..(1分)
灯泡和电动机两端的电压Uz=U=乙-U=12.5V-3.5V-=9V.(1分)
由图乙可知,通过灯泡的电流是9A,车灯的功率为P=Uz9V×9A81W..(1分)
则车灯功率减少了△P=P-P=120W-81W=39W…(1分)
(3)车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流II-z=70A-9A=61A..(1分)
车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能W=Ud-9V×61A×2s=1098J..(1分)
18、(17分)(1)4m,0.05m(2)30J(3)9.78s
【详解】(1)由题意可知,质量相等的两物体发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律
a'o=(a+)v...…(1分)
成推过程中能量损失A8=方叫心-%叫加产-字1分)
可知动能失量为初动能的,故碰撞前A的动能区.==4…(1分)
可得v。=2m/s碰后速度为v=1m/s
设外力F作用的距离为x,则根据动能定理有-m8L=Ek解得x=4m.(1分)
设A、B沿圆弧面上滑的高度为h,根据能量守恒定律有(ma+)gh=一E解得h=0.05m.(1分)
2
(2)A与B碰前,A与桌面之间因摩擦产生的热量2=gL解得9=28J..(1分)
由(1)可知,A与B碰后的速度大小为1m/s,A与B碰后到停止运动,由功能关系得
,=2×(+m%)=2J…(1分)
所以整个过程中A、B与桌面因摩擦产生的热量Q=2+Q2=30J..(1分)
(3)碰撞前A经历了先加速后减速的运动,加速过程中,根据牛顿第二定律,有F-ua8=a4
根据速度时间公式,有1%=44位移为x=a4解得时间为4=2s速度为=4m/s…(3分)
减速过程,根据牛顿第二定律可得42=g=2/s2根据速度时间公式,有y2=y-a,2
碰撞前A的动能为4J,可知碰撞前A的速度大小2/s,解得t2=1s.(2分)
由于上升高度远小于圆弧半径,可等效看作为单摆模型,A、B在圆弧轨道上的运动时间为半个单
R
摆的周期,有t=π,仁=6.28s.(1分)
回到在水面上的加速度为a,=g=2m/s2碰撞后物块的速度大小v=1m/s
11
所以回到水平面上后,有t4=一=。S=0.5S..(2分)
421
总时间为t=+t2+t,+t4=9.78s..(1分)
,共1页
试卷第2页,共1页
2024级校级联考(六)物理学科试题详解答案
1.A【详解】由Φ=BS得,若绕直径旋转90°,Φ=0,若绕直径旋转180°,Φ’=-πBr 2;
则。
2.D【详解】A.单位时间喷出水的质量;
B.由动量定理得,即,解得,
CD.高压水枪产生的压强,当半径变为原来的2倍时,压强不变;当出水速度变为原来的2倍时,压强变为原来的4倍.
3.A【详解】设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0,a、b中的电流在N点产生的磁感应强度大小都为B0′,则根据安培定则以及磁场叠加可知三根导线在O点的合磁感应强度B1=B0,在N点有B2=2B0′+B0,撤去导线a后,在M点有BM=B0+B0′,解得。
4.B【详解】设碰后B球的速度大小为v1,根据动量守恒定律有 ,根据碰撞过程中机械能不会增加,有 ,A球与挡板P发生完全弹性碰撞后速度大小不变,则若要使A球能追上B球再次相撞,应有
联立解得a的取值范围为故选B。
5.D【详解】A.根据同侧法可得P、Q两点起振方向竖直向上,故A错误;
B.机械波的传播速度由介质决定,故两列波传播速度相同,均为
但由图可知左侧的波长为0.4m,右侧的波长为0.2m,由,可知两列波的频率不同,不是相干波,故B错误;
C.由图可知在时,两列波相遇在0.6m位置处,A质点已经经过了1.5个周期,路程为6个振幅,应为30cm,故C错误;
D.左右两列波的周期为左面的波传到0.5m所需要的时间为
时处质点左侧波在波振动时间为0.75s,振动时间为,处于波谷位置,右面波传到0.5m所用时间为右侧波振动时间为0.25s半个周期,右侧波在平衡位置,叠加后合位移为,故D正确。
6.C【详解】AB.由图像可知,内应该对应着摆球在CB之间的摆动;内应该对应着摆球在BA之间的摆动,因时摆线拉力最小,可知小球位于C点,时小球位于A点,选项AB错误;
C.在BC之间摆动T2=0.4πs,由可得L2=0.4m,即PB之间的距离为0.4m,OP之间的距离为1.2m,选项C正确。
D.在AB之间摆动T1=0.8πs由可得L1=1.6m即OA之间的距离为1.6m,选项D错误;
7.D【详解】A.由于当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,增大,根据得,则不变,故A错误;
B.滑片P向a端移动时,增大,总电阻增大,总电流减小,电源的总功率减小,B错;
C.滑片P向a端移动时,、为正,为负,且,则,C错;
D.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,电路中总电阻增大,总电流减小,则通过的电流减小,通过的电流等于通过电阻电流和流过滑动变阻器的电流之和,且流过的电流增大,流过滑动变阻器的电流减小,所以,故D正确。
8、A【详解】A.系统动量守恒,则有,解得,A正确;
B.子弹初动能,当物块和子弹作用过程,有
当物块和平板车共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有
根据能量守恒联立解得
此时弹簧最短,根据解得弹簧的最短长度为,故BD错误;
C.物块被弹簧弹出后,与右侧发生一次碰撞,最终物块恰好停在点;从弹簧压缩最短到最终共速,系统的动能变化量为0,根据能量守恒可得, 解得,故C错误。
9.AC【详解】A.导线中的电流逐渐增大,矩形线圈中磁通量会变大,产生感应电流。A正确;
B.线圈平行于导线向上移动,线圈中磁通量不变,不产生感应电流。B错误;
C.线圈远离导线移动,线圈中磁通量会变小,产生感应电流。C正确;
D.线圈以导线为轴转动,矩形线圈中磁通量不变,不产生感应电流。D错误。
10.AC【详解】A.图甲中,纸片拿掉一张后,相邻条纹间距变大,A正确;
B.由可知,由蓝光变为橙光,波长变大,干涉条纹间距变大,则点位置是第条亮条纹位置向上移动,B错误;
C.光的偏折程度较大,则光的折射率较大,由可知,则光在水珠中传播速度大;
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的偏振原理,故D错误。
11、AD【详解】A.由题意知周期T=4s,由图像可知λ=2m,则波速v==0.5m/s,故A正确;
B.x=1m处的质点A开始振动时,位移y=2sin(t)cm
由图分析可知,B点正在向下振动,再经tB=T回到平衡位置,C点正在向上振动,再经tC=回到平衡位置,即质点C比质点B晚Δt=s的时间回到平衡位置,故B错误;
C.质点不随波迁移,故C错误;
D.从开始计时到波传播到x=5m处,需用时8s,振动时间为3s=T,由于起振方向向上,则t=11s时x=5m处的质点的位移y=-2cm,故D正确。
12、BCD【详解】A.将P、Q看成整体,在A点,有:mg=2ma,根据对称性,Q到达最低点的加速度与初始位置大小相等,因此T-mg=ma,解得T=mg,故A错误;
B.物块P在O点时,弹簧伸长量为,由对称性可知,当Q的速度为零时,物块P从O点向右运动也为,绳断后物体做简谐运动,平衡位置为A点,振幅为,B正确;
C.P从A点到Q到达最低点,由能量关系,绳断后物体回到位置A时,由能量关系,解得物体回到位置A时的速度大小为,选项C正确;
D.从绳断到物体第一次回到位置A时所用的时间为,选项D正确。
13【答案】(1)见解析(2)CD(3)偏大
【详解】(1)光路图如图所示
(2)A.实验中应沿界面作出两点之后将两点连接,A错;
B.为判断棱与针是否在同一光路上时,应该观察大头针的底部,B错;
C.两枚大头针间距要适当远一些,故C正确;
D.选用边和边距离较大的玻璃砖,可减小测量误差,故D正确。
(3)若插针前不小心将玻璃砖向左移动了少许,玻璃砖中入射角的测量值偏小,空气中的折射角不变,根据折射定律可知,折射率的测量结果偏大。
14【答案】(1) 单缝衍射 大于(2)C(3) 24.55
【详解】(1)A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度将增大,根据,可减小双缝间距,故A错误;
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,更换滤光片即可,不需要更换单缝,故B错误;
C.若将滤光片由红色换成蓝色,则波长变小,根据,干涉条纹间距将变窄,故C正确。
(2)[1]读数
[2] ,根据得
15.(1)45°;(2)
【详解】(1)根据,得临界角C=45°
(2)光线在OA和OB面上的入射角均为i=45°,由,得r=30°
作出如图所示的光路图
可见,只有A1A2和B1B2部分有光线射出,所求比值为
16、(9分)(1);(2)
【详解】(1)质点的振动周期,振幅,设质点的振动方程
当时,,得,则=,得
(2)波由传播到的最短时间为.
由传到 、两点的距离为.
解得 波速为
17.(1)0.05Ω;(2)39W;(3)1098J
【详解】(1)只有S1闭合,灯泡和电阻串联,由图乙可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R的阻值=0.05Ω
(2)电动机启动前,车灯的功率为P1=ULIL=12V×10A=120W
车灯接通,电动机启动时,电动机和灯泡并联,R的电压 U1=IR=70A×0.05Ω=3.5V
灯泡和电动机两端的电压UL1=UM=U-U1=12.5V-3.5V=9V
由图乙可知,通过灯泡的电流是9A,车灯的功率为P2=UL1IL1=9V×9A=81W
则车灯功率减少了ΔP=P1-P2=120W-81W=39W
(3)车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流IM=I- IL1=70A-9A=61A
车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能W=UMIMt=9V×61A×2s=1098J
18【答案】(1)4m,0.05m (2) (3)
【详解】(1)A、B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律
碰撞过程中动能损失
故碰撞前A的动能 可得 碰后速度为
设外力F作用的距离为x,则根据动能定理有 解得
设A、B沿圆弧面上滑的高度为,有 解得
(2)A与B碰前,A与桌面之间因摩擦产生的热量 解得
A与B碰后的速度大小为,A与B碰后到停止运动,由功能关系得
所以整个过程中A、B与桌面因摩擦产生的热量
(3)碰撞前A经历了先加速后减速的运动,加速过程中,根据牛顿第二定律,有
根据速度时间公式,有 位移为 解得
减速过程,=2m/s2 碰前的动能为,速度大小2m/s,解得
由于上升高度远小于圆弧半径,可等效看作为单摆模型,A、B在圆弧轨道上的运动时间为半个单摆的周期,有 回到在水面上的加速度为=2m/s2
碰撞后物块的速度大小 所以回到水平面上后,有
总时间为
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