精品解析：山东省德州市夏津育中万隆中英文高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二月考物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 关于图所示情景，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射 B. 乙图中的条纹是光的衍射形成的，这一原理可以用来检测空气层的厚度 C. 丙图中肥皂膜上的条纹是由于光的衍射形成的，这一原理可以用于相机镜头使照片更加清晰 D. 丁图中的条纹是双缝干涉形成的，双缝干涉实验可以用于测量光的波长 2. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大 B. 电阻b的阻值 C. 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是1A D. 在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值 3. 如图1所示，在均匀介质中两波源M、N分别位于处，质点P位于坐标原点，时刻，两波源同时振动。图2为质点P的振动图像。则（　　） A. M、N的起振方向相反 B. 波的传播速度为 C. 较长时间后，间有7个振动减弱点 D. 内质点P经过的路程为 4. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　） A. 实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量 B. 实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖 C. 由上图所示，某同学在测得图中的后，利用可以求得玻璃砖的折射率 D. 实验中，大头针与与间的距离应适当远一些 5. 如图所示，有一个双线摆，小球被拉起后由静止释放，使小球小角度摆动，则小球的运动可看作单摆运动（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 小球经过平衡位置时，速度最大，但合力不为零 B. 小球摆动过程中重力和绳子拉力的合力提供回复力 C. 小球拉起的幅度越大，运动周期越大 D. 使支架间距离变大，但绳长不变，则小球运动周期不变 6. 如图，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为、可视为质点的小球，将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长状态，松手后小球在竖直方向运动，小球最远能到达B点，A点为OB的中点，g为重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球从O到B的加速度不断增大 B. 小球在A点所受合外力为零 C. 小球在B点时加速度大小为 D. O、B两点间的距离为 7. 如图所示，一质量为M、长为l的木板A静止在光滑水平桌面上，另一质量为M的小物块B（可视为质点）从木板上的左端以大小为速度开始运动；当物块B从木板A右端离开时，B和A速度分别大小为和。此过程中木板A运动位移大小为x。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲连接电路，电表均为理想电表．闭合开关，让变阻器的滑片从端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，分别是电压表、电流表的示数，是变阻器间的电阻，是电源输出功率，是电源效率．则（ ） A. 电源的内阻为 B. 滑动变阻器最大阻值为 C. II图点的坐标 D. I图点的坐标 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。 9. 甲、乙两弹簧振子水平放置时的振动图像如图所示，则可知（ ） A. 振子甲速度为零时，振子乙速度最大 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙=2：1 C. 振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 D. 两振子的振动频率之比f甲：f乙=2：1 10. 如图所示为探究“双缝干涉”的示意图。现用蓝光照射单缝时，在光屏上得到相应的干涉条纹。若要使光屏上的相邻条纹间距变大，可采用的方法为（　　） A. 减小双缝与的间距 B. 增大双缝到光屏的距离 C. 减小单缝到双缝的距离 D. 将蓝光换为红光 11. 两盏标有“”的灯泡、电动机和电源组成如图所示电路。当开关断开时闭合开关，两个灯泡正常发光，当开关、都闭合时，电动机正常工作。已知电源的内阻，电动机的额定电压为、线圈电阻为，灯泡的电阻恒定不变。下列说法中正确的是（　　） A. 电源的电动势为 B. 灯泡的电阻为 C. 电动机正常工作时的功率为 D. 电动机正常工作时的功率为 12. 如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 槽向左运动的最大位移为R B. 小球在槽中运动的最大速度为 C. 小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D. 若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材： 一节干电池 （内阻约1Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ） 电流表A（量程0~300mA，内阻约1Ω） 滑动变阻器R（最大阻值20Ω） 定值电阻R0=2Ω （1）为尽量精确测量该干电池的电动势和内阻，应从下列电路中选择的最佳电路是______。 A.B. C. D. （2）将实验中测得的数据在坐标纸上描点、连线后如图，分析图像可得电池的电动势E =______V，内阻r =______Ω。（结果均保留3位有效数字） （3）内阻r的测量值比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），本实验存在系统误差的原因是______。 14. 某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用电表的欧姆挡“×1”挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为___________Ω。 （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值d= ___________mm。 （3）实验室提供的器材如下： A.待测电阻Rx的金属丝； B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω）； D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）； E.电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F.滑动变阻器R（0~20Ω）； G.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H.开关、若干导线。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选 ___________（填“B”或“C”），电压表应选 ___________（填“D”或“E”）。 （4）根据所选用的实验器材，应选用电路图 ___________（填“丙”或“丁”）进行实验。 （5）通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= ___________。 15. 如图所示，用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么： （1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大？ （2）考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大？(g取10m/s2) 16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在t=0时刻的波形图，图乙是波上P质点的振动图像。求： （1）波的传播方向以及波传播速度的大小； （2）0~0.75s内 P点经过的路程。 17. 如图所示为一块玻璃砖横截面，已知为一直角三角形，，，三角形右侧为四分之一圆弧，点为圆心，且，现有一束单色光从的中点与夹角为45°射入，折射光恰好过点，（已知光在真空中传播速度为）求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）光线从玻璃砖射入到第一次射出所经历的时间。 18. 如图所示，物块C质量mc=4kg，上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上．一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB=2kg．长为L=3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA=3kg．拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘合在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好回到释放的初始点．A、B都可以看成质点．取g=10 m/s2．求: (1)设物块A在最低点时的速度v0. (2)物块A炸裂时增加的机械能△E． (3)在以后的过程中，弹簧最大的弹性势能Epm． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二月考物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 关于图所示情景，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射 B. 乙图中的条纹是光的衍射形成的，这一原理可以用来检测空气层的厚度 C. 丙图中肥皂膜上的条纹是由于光的衍射形成的，这一原理可以用于相机镜头使照片更加清晰 D. 丁图中的条纹是双缝干涉形成的，双缝干涉实验可以用于测量光的波长 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的全反射，故A错误； B．乙图中的条纹是光的干涉形成的，这一原理可以用来检测空气层的厚度，故B错误； C．丙图中肥皂膜上的条纹是由于光的干涉形成的，这一原理可以用于相机镜头使照片更加清晰，故C错误； D．丁图中的条纹是双缝干涉形成的，双缝干涉实验可以用于测量光的波长，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大 B. 电阻b的阻值 C. 在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是1A D. 在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，随着电流的增大，电阻a的图像上的点与坐标原点连线的斜率k增大，根据 可知，电阻a的阻值随电流的增大而减小，故A错误； B．电阻b的阻值 故B错误； C．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是 故C正确； D．在两图线交点处，两电阻的电压和电流都相等，根据可知，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故D错误。 故选C。 3. 如图1所示，在均匀介质中两波源M、N分别位于处，质点P位于坐标原点，时刻，两波源同时振动。图2为质点P的振动图像。则（　　） A. M、N的起振方向相反 B. 波的传播速度为 C. 较长时间后，间有7个振动减弱点 D. 内质点P经过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】B．由P点的振动图像知，时，M的振动传到P点，则波的传播速度为 故B错误； A．N的振动传到P点所用时间为 由P点的振动图像知，M的振动周期为，所以在时，两波在P点叠加，且振动加强，所以两波源的起振方向相同，故A错误； C．两列波的波长为 由于两波源的起振方向相同，所以振动减弱点的波程差满足 （为整数） 所以间有8个减弱点，分别为 故C错误； D．在内质点P经过的路程为 在内质点P经过的路程为 则内质点P经过的路程为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　） A. 实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量 B. 实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖 C. 由上图所示，某同学在测得图中的后，利用可以求得玻璃砖的折射率 D. 实验中，大头针与与间的距离应适当远一些 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃砖表面不平行，只要操作规范不影响结果。故A错误； B．实验过程中，插完大头针就可以把玻璃砖移除，然后再画光路图。故B错误； C．由上图所示，某同学在测得图中的后，还需要测出光线在O点的折射角，才能利用折射率定义式 计算玻璃砖的折射率。故C错误； D．实验中，为了减小误差，大头针与与间的距离应适当远一些。故D正确。 故选D。 5. 如图所示，有一个双线摆，小球被拉起后由静止释放，使小球小角度摆动，则小球的运动可看作单摆运动（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 小球经过平衡位置时，速度最大，但合力不为零 B. 小球摆动过程中重力和绳子拉力的合力提供回复力 C. 小球拉起的幅度越大，运动周期越大 D. 使支架间距离变大，但绳长不变，则小球运动周期不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球经过平衡位置时，重力势能最小，动能最大，则速度最大，小球合力提供向心力，则合力不是0，故A正确； B．小球在摆动过程中，重力和绳子拉力的合力在轨迹切线方向的分力提供回复力，故B错误； C．单摆的周期为，与摆球的振幅无关，故C错误； D．使支架间距离变大，但绳长不变，根据几何关系可知单摆的摆长L变短，根据可知，小球运动周期变小，故D错误。 故选A。 6. 如图，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为、可视为质点的小球，将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长状态，松手后小球在竖直方向运动，小球最远能到达B点，A点为OB的中点，g为重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球从O到B的加速度不断增大 B. 小球在A点所受合外力为零 C. 小球在B点时加速度大小为 D. O、B两点间的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从O到B，开始时重力大于弹力，加速度向下，随弹力的增加，向下的加速度减小，当弹力等于重力时，加速度为零；以后向上的弹力大于重力，加速度向上，且随弹力的增加，加速度逐渐变大，即小球从O到B的加速度先减小后增大，选项A错误； B．由对称性可知，A点是平衡位置，则小球在A点所受合外力为零，选项B正确； C．由对称性可知，小球在B点加速度大小等于在A点的加速度大小，在A点时的加速度为g，可知小球在B点时加速度大小为g，选项C错误； D．A点是平衡位置，则O、A两点间的距离为 选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，一质量为M、长为l的木板A静止在光滑水平桌面上，另一质量为M的小物块B（可视为质点）从木板上的左端以大小为速度开始运动；当物块B从木板A右端离开时，B和A速度分别大小为和。此过程中木板A运动位移大小为x。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由动量守恒定律有 所以 B从A左端到右端的过程，由动能定理有 因为B会从A右端滑下，有 有 所以 故ACD错误，B正确。 故选B。 8. 如图甲连接电路，电表均为理想电表．闭合开关，让变阻器的滑片从端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，分别是电压表、电流表的示数，是变阻器间的电阻，是电源输出功率，是电源效率．则（ ） A. 电源的内阻为 B. 滑动变阻器最大阻值为 C. II图点的坐标 D. I图点的坐标 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图（乙）中Ⅱ图可知短路电流为 由，解得 根据图（乙）中Ⅰ图可知电源最大输出功率为 则由，解得 ， 故A错误； B．电源效率最高时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由Ⅲ图知电源的最大效率为 由 解得 即变阻器最大阻值为，故B错误； C．Ⅱ图a点 此时电路中的电流为 根据闭合电路欧姆定律可知 a点的坐标为（0.6A，4.8V），故C错误； D．Ⅰ图c点表明滑动变阻器达到了最大值，即 ， 干路电流为 故输出功率 故Ⅰ图c点的坐标为（4.8V，2.88W），故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。 9. 甲、乙两弹簧振子水平放置时的振动图像如图所示，则可知（ ） A. 振子甲速度为零时，振子乙速度最大 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙=2：1 C. 振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 D. 两振子的振动频率之比f甲：f乙=2：1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．分析振动图像可知，振子甲速度为零时，振子乙处于平衡位置，速度最大，故A正确； B．弹簧振子的回复力，本题中k可能不同，则无法判断两振子的回复力最大值的关系，故B错误； C．分析振动图像可知，振子乙速度最大时，振子甲可能处于最大位移处，也可能处于平衡位置，故振子甲速度不一定为零，故C正确； D．由图可知甲、乙两个振子的周期分别为T甲＝2.0s，T乙＝1.0s，甲、乙两个振子的周期之比为2：1，频率 所以甲、乙振子的振动频率之比f甲：f乙＝1：2，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示为探究“双缝干涉”的示意图。现用蓝光照射单缝时，在光屏上得到相应的干涉条纹。若要使光屏上的相邻条纹间距变大，可采用的方法为（　　） A. 减小双缝与的间距 B. 增大双缝到光屏的距离 C. 减小单缝到双缝的距离 D. 将蓝光换为红光 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，减小双缝间的距离，即d减小，则干涉条纹间距增大，故A正确； B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，增大双缝到光屏的距离，即L增大，则干涉条纹间距增大，故B正确； C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，减小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不受影响，故C错误； D．根据双缝干涉条纹的间距公式知，将蓝光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大，故D正确。 故选ABD。 11. 两盏标有“”的灯泡、电动机和电源组成如图所示电路。当开关断开时闭合开关，两个灯泡正常发光，当开关、都闭合时，电动机正常工作。已知电源的内阻，电动机的额定电压为、线圈电阻为，灯泡的电阻恒定不变。下列说法中正确的是（　　） A. 电源的电动势为 B. 灯泡的电阻为 C. 电动机正常工作时的功率为 D. 电动机正常工作时的功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】B．灯泡正常工作时，解得灯泡的电阻为 故B错误； A．当开关断开时闭合开关，两个灯泡正常发光，灯泡正常发光时，解得 电源的电动势为 故A正确； CD．当开关都闭合时，电动机正常工作，则内压 通过电源的电流 通过灯泡的电流 通过电动机的电流 电动机正常工作时的电功率为 电动机正常工作时的热电功率为 电动机正常工作时的输出功率为 故C正确，D错误。 故AC。 12. 如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 槽向左运动的最大位移为R B. 小球在槽中运动的最大速度为 C. 小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D. 若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．系统水平方向动量守恒，则有 同乘t则有mx1＝3mx2 同时有x1+x2＝2R 联立解得x2＝0.5R，故A错误； B．小球最大速度在最低点，由机械能守恒定律可得 根据动量守恒定律有mv1＝3mv2 解得，故B正确； C．系统机械能守恒，小球从B点离开时，槽速度为0，故小球上升最大高度为R，故C错误； D．若槽固定，设小球下落到槽内速度和水平方向夹角为θ时重力功率最大，即竖直方向速度最大，则有 根据牛顿第二定律有 同时有Ncosθ＝mg 联立解得， 则有 则重力功率为P＝mgvsinθ 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材： 一节干电池 （内阻约1Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ） 电流表A（量程0~300mA，内阻约1Ω） 滑动变阻器R（最大阻值20Ω） 定值电阻R0=2Ω （1）为尽量精确测量该干电池的电动势和内阻，应从下列电路中选择的最佳电路是______。 A.B. C. D. （2）将实验中测得的数据在坐标纸上描点、连线后如图，分析图像可得电池的电动势E =______V，内阻r =______Ω。（结果均保留3位有效数字） （3）内阻r的测量值比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），本实验存在系统误差的原因是______。 【答案】 ①. D ②. 1.45 ③. 1.33（1.31~1.35） ④. 偏小 ⑤. 电压表的分流导致干路电流测不准 【解析】 【详解】（1）[1]由于电压表的内阻远远大于电源内阻，可知电压表分流影响非常小，因此采用电压表直接测量路端电压，根据 则有 可知，在电流变化量一定时，为了减小电压读数的误差需要使得内阻稍微大一点，则需要在电源上串联一个小电阻。 故选D。 （2）[2][3]根据 结合图像有 ， （3）[4]将电压表与电源作为一个整体，等效为一个新电源，则实验测得的是新电源的电动势与内阻，即 ， 即内阻r的测量值比真实值偏小； [5]本实验存在系统误差的原因是电压表的分流导致干路电流测不准。 14. 某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用电表的欧姆挡“×1”挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为___________Ω。 （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值d= ___________mm。 （3）实验室提供的器材如下： A.待测电阻Rx的金属丝； B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω）； D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）； E.电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F.滑动变阻器R（0~20Ω）； G.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H.开关、若干导线。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选 ___________（填“B”或“C”），电压表应选 ___________（填“D”或“E”）。 （4）根据所选用的实验器材，应选用电路图 ___________（填“丙”或“丁”）进行实验。 （5）通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= ___________。 【答案】（1）5 （2）3.704 （3） ①. B ②. D （4）丁 （5） 【解析】 【小问1详解】 由图甲多用电表可知，待测电阻阻值为5×1Ω＝5Ω 【小问2详解】 螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图乙可知金属丝直径为d＝3.5mm+20.4×0.01mm＝3.704mm 【小问3详解】 [1][2]电源电动势为3.0V，因此选择电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 测量金属丝的电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流 因此选电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；即电流表应选B，电压表应选D。 【小问4详解】 由于电压表内阻约3kΩ，金属丝的电阻阻值约为5Ω为较小电阻，因此应选用电流表外接法，即选用电路图丁进行实验误差较小。 【小问5详解】 根据欧姆定律有 根据电阻定律有 联立解得 15. 如图所示，用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么： （1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大？ （2）考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大？(g取10m/s2) 【答案】（1）200N，方向竖直向下；（2）205N，方向竖直向下 【解析】 【详解】（1）以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的平均作用力，方向竖直向上，设为F1，取竖直向上为正，由动量定理可得 解得 方向竖直向上，由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力为200N，方向竖直向下 （2）若考虑重力，设此时铁锤受钉子的平均作用力为F2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正，则 解得 方向竖直向上，由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子时钉子受到的平均作用力为205N，方向竖直向下 16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在t=0时刻的波形图，图乙是波上P质点的振动图像。求： （1）波的传播方向以及波传播速度的大小； （2）0~0.75s内 P点经过的路程。 【答案】（1）波沿x轴负方向传播，；（2）50cm 【解析】 【详解】（1）由乙图可知，t=0时刻P质点向下振动，根据波形平移法可知，波沿x轴负方向传播；波的传播速度为 （2）由于 且t=0时刻P质点处于平衡位置，则0~0.75s内 P点经过的路程为 17. 如图所示为一块玻璃砖横截面，已知为一直角三角形，，，三角形右侧为四分之一圆弧，点为圆心，且，现有一束单色光从的中点与夹角为45°射入，折射光恰好过点，（已知光在真空中传播速度为）求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）光线从玻璃砖射入到第一次射出所经历的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光路图如图所示，光线从点射入时，入射角，折射角，则玻璃砖的折射率为 （2）设全反射的临界角为，则，可得 由光路图几何关系分析可知，光线在点的入射角为60°，大于临界角，光线在点发生全反射，同理，知光线在圆弧上点也发生全反射，因此，光线在圆弧上、发生两次全反射，然后从边点垂直射出。光线从玻璃砖射入到第一次射出所经历的总路程为 光线在玻璃砖中传播速度为，传播时间为 联立解得 18. 如图所示，物块C质量mc=4kg，上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上．一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB=2kg．长为L=3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA=3kg．拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘合在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好回到释放的初始点．A、B都可以看成质点．取g=10 m/s2．求: (1)设物块A在最低点时的速度v0. (2)物块A炸裂时增加的机械能△E． (3)在以后的过程中，弹簧最大的弹性势能Epm． 【答案】(1) 6m/s (2) 108J (3) 36J 【解析】 【详解】（1）物块A炸裂前的速度为v0，由动能定理有 解得v0=6m/s (2)设物块1的初速度为v1，物块2的初速度为v2，则v2=v0 由动量守恒定律得 解得v1=12m/s 根据能量守恒可知： 解得△E=108J (3)设物块1与B粘合在一起的共同速度为vB，由动量守恒 所以vB=6m/s 在以后的过程中，当物块C和1、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为vm，由动量守恒 有vm=3m/s 由能量守恒得 得Epm=36J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $