精品解析：湖北省咸宁市崇阳县第二高级中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

2024-2025学年度 崇阳县第二高级中学高二年级期中测试 物理试卷 本试题卷共4页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—10题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。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 树枝在风的作用下运动是简谐运动 B. 波长比孔宽度小得越多，波的衍射越明显 C. 只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 D. 当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象 2. 关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　） A. 光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理 B. 光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是明暗相间的 C. 光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点 D. 光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 3. 物体受到如图所示的恒力F的作用，在光滑的水平面上运动，在时间t内（　　） A. 重力的冲量大小一定为为 B. 拉力冲量的大小为Ftcosθ C. 支持力冲量的大小为mgt D. 合力的冲量水平向右 4. 如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（　　） A. 该时刻O点处质点振动最弱 B. M点处质点始终处于波峰位置 C. P、N两点处质点始终处在平衡位置 D. 随着时间的推移，M点处质点将沿波的传播方向向O点移动 5. A、B两个小球放在一段光滑圆弧曲面上，它们与圆弧最低点O之间的弧长，OA、OB均远小于圆弧半径。C球位于圆弧的圆心处，三个小球同时从静止开始运动，则到达O点所需时间的大小关系为（　　） A. tA＞tB＞tC B. tC＞tA＞tB C. tA＝tB＞tC D. tC＞tA＝tB 6. 两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()．下列结论中正确的是（　　） A. 在水中的传播速度，光束a比光束b小 B. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 C. 若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较宽 D. 若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较小 7. 甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是2：1 B. 甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是1：2 C. 甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1：2 D. 甲、乙两弹簧振子最大速度之比是4：1 8. 下列说法正确的是（　　） A. 受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 B. 简谐运动平衡位置一定是运动过程的中心位置，但不一定处于平衡状态 C. 简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹 D. 弹簧振子每次经过平衡位置时的动能最大，弹性势能为零 9. 如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则下列说法错误的是（　　） A. 从a点射出是红光，从b点射出的是紫光 B. 从a点射出是紫光，从b点射出的是红光 C. 光在ab面上不可能发生全反射 D. 从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光 10. 如图所示，光滑水平面上，质量为2m小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。则（　　） A. 当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为 B. 在运动过程中弹簧的最大弹性势能为 C. 从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B的冲量相等 D. 在运动过程中，当A球的速度大小为，B球的速度大小可能为 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 在“测玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是_____。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针和及和之间的距离应适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学有刻度尺没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线直线，与法线的交点分别为B点和D点。如图乙所示：的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，和的长度为，的长度为r。则他只需要测量_____（填各段长度给定的符号），就可以求出玻璃的折射率_____（用测量出的物理量表示） 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中： (1)某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。 i）实验中必须测量的物理有___________（填选项前的字母）。 A．细线的长度L B．A球质量和B球质量 C．释放时A球被拉起的角度 D．碰后摆起的最大角度 E．当地的重力加速度g ii）利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为___________。 (2)某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中不符合本实验要求的是___________（填选项前的字母）。 A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放 D．入射小球与被碰小球满足， (3)若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为___________； 13. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4s，求： (1)这列波的波速是多少？ (2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？ (3)这段时间里R通过的路程是多少？ 14. 如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，O为圆心，半径为R，MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大的光屏平行，间距d=。一单色细光束垂直于玻璃砖上表面从P点射入玻璃砖，第一次从弧形表面上某点射出后到达光屏上Q点，Q点恰好在圆心O的正下方。已知光在空气中的传播速度为c。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间t； (3)光束在OM上的入射点向左移动，若入射点距圆心O为x时，光束不再从弧形表面出射（不考虑经MN反射后的光线），求x。 15. 如图所示，放在光滑水平面上的小车可以在两个固定障碍物M、N之间往返运动。小车C最左端放有一个小木块B，初始时小车紧挨障碍物M静止。某时刻，一粒子弹A以速度v0射中小木块并嵌入其中。小车向右运动到与障碍物N相碰时，小木块B恰好运动到了小车的最右端，且小车与小木块恰好达到共速。小车和它上面的小木块同时与障碍物B相碰，碰后小车速度立即减为零，而小木块B以碰撞之前的速度反弹，过一段时间，小车左端又与障碍物M相碰，碰后小车速度立即减为零，小木块B继续在小车上向左滑动，速度逐渐减为零而停在小车上。已知子弹A质量为m，小木块B质量为4m，小车C的质量为10m，长度为L。子弹和小木块都可以看作质点，求： （1）小木块B运动过程中的最大速度； （2）障碍物MN之间的距离； （3）小木块最终停止时，距小车右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度 崇阳县第二高级中学高二年级期中测试 物理试卷 本试题卷共4页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—10题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。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 树枝在风的作用下运动是简谐运动 B. 波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显 C. 只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 D. 当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．树枝在风的作用下运动是机械振动，故A错误； B．当波长比孔的宽度大得越多或相差不多时，波的衍射越明显，故B错误； C．只有叠加的两列波频率相等，振动情况相同，才可以产生稳定的干涉，故C错误； D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 2. 关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　） A. 光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理 B. 光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是明暗相间的 C. 光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点 D. 光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 【答案】D 【解析】 【详解】ACD.光的干涉现象、衍射现象都是光波叠加的结果，两者都表明光是一种波，既然是波那么就都具有波动性，故AC错误，D正确； B.从条纹特点看，虽然条纹宽度、间距方面干涉条纹和衍射条纹有所区别，但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明暗相间的，白光的干涉条纹、衍射条纹是彩色条纹，故B错误。 故选D。 3. 物体受到如图所示恒力F的作用，在光滑的水平面上运动，在时间t内（　　） A. 重力冲量大小一定为为 B. 拉力冲量的大小为Ftcosθ C. 支持力冲量的大小为mgt D. 合力的冲量水平向右 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据冲量的定义可得，重力的冲量是mgt，故A错误； B.根据冲量的定义可得，拉力的冲量为Ft，故B错误； C.同理支持力的冲量FNt，而重力大于支持力，所以大小不等于mgt，故C正确； D.物体的合力水平向右，故合力的冲量水平向右，D正确。 故选D。 4. 如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（　　） A. 该时刻O点处质点振动最弱 B. M点处质点始终处于波峰位置 C. P、N两点处质点始终处在平衡位置 D. 随着时间的推移，M点处质点将沿波的传播方向向O点移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中点为波谷与波谷相遇的点，振幅最大，A错误； B．图中点是波峰与波峰相遇的点，振幅最大，但不是始终处于波峰位置，而是在平衡位置上下振动，B错误； C．、两点为波峰和波谷相遇的点，因为两列波振幅相同，所以、两点的振幅为0，始终处在平衡位置，C正确； D．质点在平衡位置上下振动，不随波迁移，D错误。 故选C。 5. A、B两个小球放在一段光滑圆弧曲面上，它们与圆弧最低点O之间的弧长，OA、OB均远小于圆弧半径。C球位于圆弧的圆心处，三个小球同时从静止开始运动，则到达O点所需时间的大小关系为（　　） A. tA＞tB＞tC B. tC＞tA＞tB C. tA＝tB＞tC D. tC＞tA＝tB 【答案】C 【解析】 【详解】设圆弧轨道半径为R，C球做自由落体运动，则有 可得 A、B球是等效单摆，从静止运动到O点的时间为 则有 故A、B、D错误，C正确； 故选C。 6. 两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()．下列结论中正确的是（　　） A. 在水中的传播速度，光束a比光束b小 B. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 C. 若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较宽 D. 若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较小 【答案】B 【解析】 【详解】B．由图看出，两束光的入射角相等，折射角，则由折射定律知，水对b光的折射率较大，对光束a的折射率小，故B正确； A．b光的折射率较大，由分析可知，a光在水中传播速度较大，故A错误． C．b光的折射率较大，频率较大，则波长较小，根据可知，若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较窄，选项C错误； D．根据可知，若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较大，选项D错误． 7. 甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是2：1 B. 甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是1：2 C. 甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1：2 D. 甲、乙两弹簧振子最大速度之比是4：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知甲、乙两弹簧振子的振动周期分别为、，周期之比为，根据 则二者的频率之比为，故A错误； B．由乙图可知甲10s内经过的路程为 乙10s内经过的路程为 故甲、乙路程之比是，故B错误； C．甲、乙两弹簧振子的振幅之比为，根据回复力 可知甲、乙的最大回复力之比为，又因为两球质量之比是，根据牛顿第二定律 可知甲、乙两弹簧振子最大加速度之比，故C正确； D．经分析，当到达平衡位置时，速度最大，设此时最大速度为vm，平衡位置弹簧振子的弹簧伸长量为，在最低点时的弹簧伸长量为x2，则有 从最低点到平衡位置时，根据动能定理 设弹簧振幅为A，则有 联立以上三式得 可得甲、乙最大速度之比是，故D错误。 故选C。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 B. 简谐运动平衡位置一定是运动过程的中心位置，但不一定处于平衡状态 C. 简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹 D. 弹簧振子每次经过平衡位置时的动能最大，弹性势能为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据受迫振动的特点以及振动图像可知，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，而在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力的频率一定有两个，如图，故A正确。 B．平衡位置是回复力为零的位置，一定是运动过程的中心位置，但物体的合外力未必为零，物体不一定处于平衡状态，例如单摆摆动经过平衡位置时，虽然回复力为零，但合力不为零，而是合力指向圆心，提供圆周运动的向心力，不处于平衡状态，选项B正确。 C．简谐运动的图像描述的是振动质点在不同时刻离开平衡位置的位移，不是振动质点的轨迹，选项C错误； D．弹簧振子每次经过平衡位置时的动能最大，但是弹性势能不一定为零，例如竖直放置的弹簧振子，选项D错误。 故选AB。 9. 如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则下列说法错误的是（　　） A. 从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光 B. 从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光 C. 光在ab面上不可能发生全反射 D. 从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光 【答案】AD 【解析】 【详解】ABD．此棱镜相对周围介质是光疏介质，因此光在棱镜中的折射角大于入射角，从棱镜中射出时，折射角小于入射角，所以出射光线向顶角方向偏转；紫光的折射率大，则紫光的偏折程度大，即紫光从a点射出，红光从b点射出，选项B正确，不符合题意，AD错误，符合题意； C．根据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生光全反射，光在ab面上，光从空气进入水中，不满足产生的条件，因此不可能发生全反射，故C正确，不符合题意。 故选AD。 10. 如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。则（　　） A. 当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为 B. 在运动过程中弹簧的最大弹性势能为 C. 从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B的冲量相等 D. 在运动过程中，当A球的速度大小为，B球的速度大小可能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为 解得，A正确； B．弹簧的最大弹性势能为 B正确； C．从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B的冲量方向相反，不能相等，C错误； D．当碰撞后A球以速度反弹向左运动时，由动量守恒定律 解得，D正确。 故选ABD。 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 在“测玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是_____。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针和及和之间的距离应适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学有刻度尺没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点。如图乙所示：的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，和的长度为，的长度为r。则他只需要测量_____（填各段长度给定的符号），就可以求出玻璃的折射率_____（用测量出的物理量表示） 【答案】 ①. CD ②. 偏小 ③. x1和x2 ④. 【解析】 【详解】(1)[1]A．根据实验原理，选用上下表面不平行的玻璃砖也能测折射率，选项A错误； B．选择的入射角应尽量大些，以减小角度测量的误差，选项B错误； C．大头针应垂直地插纸面上，选项C正确； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离应适当大些，以减小确定光线方向时的误差，选项D正确。 故选CD。 (2)[2]如图，③是真实的光路图，②是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小； (3)[3][4]图中AO作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到 则折射率 则他只需要测量x1和x2，就可以求出玻璃的折射率 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中： (1)某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。 i）实验中必须测量的物理有___________（填选项前的字母）。 A．细线的长度L B．A球质量和B球质量 C．释放时A球被拉起的角度 D．碰后摆起的最大角度 E．当地的重力加速度g ii）利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为___________。 (2)某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中不符合本实验要求的是___________（填选项前的字母）。 A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放 D．入射小球与被碰小球满足， (3)若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为___________； 【答案】 ①. BCD ②. ③. AD ④. 3：2 【解析】 【详解】(1)[1][2]A球静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律有 两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律有 碰撞中的不变量满足 验证动量守恒定律的表达式为 需测量的物理量为A球的质量和B球的质量以及释放时A球被拉起的角度 和碰后摆起的最大角度，故选BCD； (2)[3]A．“验证动量守恒定律”的实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动对斜槽是否光滑没有要求，故A错误，符合题意； B．要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，故B正确，不符合题意； C．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确，不符合题意； D．为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，，故D错误，符合题意。 故选AD。 (3)[4]设落地时间为t，则有 ，， 而动量守恒的表达式为 m1v0=m1v1+m2v2 即 m1OP=m1OM+m2ON 代入数据可得 13. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4s，求： (1)这列波的波速是多少？ (2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？ (3)这段时间里R通过的路程是多少？ 【答案】(1)10m/s；(2)0.7s；(3)6cm 【解析】 【详解】P点两次出现波峰的最短时间是0.4s，所以这列波的周期T=0.4s (1)由波速公式得 v==m/s=10m/s (2)由t=0时刻x=2m处的波峰传到R时即第一次出现波峰，波移动的距离 s=7m 则 (3)因为波传到R点用时间为T=0.4s，则在上述时间内，R实际振动时间 t=0.7s－0.4s=0.3s 因此R通过的路程为 s路=3A=6cm 14. 如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，O为圆心，半径为R，MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大的光屏平行，间距d=。一单色细光束垂直于玻璃砖上表面从P点射入玻璃砖，第一次从弧形表面上某点射出后到达光屏上Q点，Q点恰好在圆心O的正下方。已知光在空气中的传播速度为c。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间t； (3)光束在OM上的入射点向左移动，若入射点距圆心O为x时，光束不再从弧形表面出射（不考虑经MN反射后的光线），求x。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)如图，光线垂直于玻璃砖上表面入射，不改变方向，假设从弧形面的A点出射，由几何关系可知，入射角β=30°，折射角α=60° 玻璃砖的折射率为 (2)由几何关系可知 PA=， AQ=R 设光在玻璃砖中的传播速度为v，有 光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间为 联立方程可得 (3)设入射点距圆心O为x0时，光束刚好不从弧形表面出射，即光束在弧形表面发生全反射，全反射的临界角为C，有 由几何关系可知 可得 故时，光束不再从弧形表面出射 15. 如图所示，放在光滑水平面上的小车可以在两个固定障碍物M、N之间往返运动。小车C最左端放有一个小木块B，初始时小车紧挨障碍物M静止。某时刻，一粒子弹A以速度v0射中小木块并嵌入其中。小车向右运动到与障碍物N相碰时，小木块B恰好运动到了小车的最右端，且小车与小木块恰好达到共速。小车和它上面的小木块同时与障碍物B相碰，碰后小车速度立即减为零，而小木块B以碰撞之前的速度反弹，过一段时间，小车左端又与障碍物M相碰，碰后小车速度立即减为零，小木块B继续在小车上向左滑动，速度逐渐减为零而停在小车上。已知子弹A质量为m，小木块B质量为4m，小车C的质量为10m，长度为L。子弹和小木块都可以看作质点，求： （1）小木块B运动过程中的最大速度； （2）障碍物MN之间的距离； （3）小木块最终停止时，距小车右端的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)设子弹和木块的共同速度为v1，根据动量守恒定律 mv0=(m+4m)v1 解得 (2)内嵌子弹的小木块与小车作用过程，系统动量守恒，设共同速度为v2，则有 (m+4m)v1=(m+4m+10m)v2 解得 小木块与小车之间的摩擦力为f，木块从A运动到B的路程为s 对小车有 解得 (3)内嵌子弹的小木块反弹后与小车达到相对静止状态，共同速度为v3，相对小车滑行的距离为s1，小车停后小木块做匀减速运动，相对小车滑行距离为s2 根据动量守恒有 （m+4m）v2=（m+4m+10m）v3 解得 根据能量守恒 对内嵌子弹的小木块，根据动能定理有 解得 内嵌子弹的小木块在小车上的位置与小车右端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $