精品解析：陕西西安市西北工业大学附属中学2026-2027学年高二上学期开学物理试卷

物 理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 前方红灯司机减速，司机预判红灯即将结束，并未使汽车停止，当绿灯亮起，司机控制油门使汽车做匀加速直线运动，开始加速时作为计时起点，内汽车的图像如图所示，后汽车保持末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的速度为 B. 汽车做匀加速直线运动的加速度为 C. 汽车做匀速直线运动的速度为 D. 内汽车的平均速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB.设时刻汽车的速度大小为，汽车做匀加速直线运动的加速度大小为a，根据图像可知汽车内位移为，根据 可得 内位移为，可得 联立解得 ， A、B错误； C.后汽车做匀速直线运动，速度为 C正确； D.平均速度 D错误。 故选C。 2. 如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的合拉力大小为 B. 轻绳的合拉力大小为 C. 减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D. 轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对石墩受力分析，由平衡条件可知 联立解得 故A错误，B正确； C．拉力的大小为 其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误； D．摩擦力大小为 可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误； 故选B。 3. 很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，图甲为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，图乙为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为 10，曲柄齿轮的齿数为 60，A、B 分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时（ ） A. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为 6∶1 B. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动角速度之比为 1∶6 C. A、B 两点做圆周运动的线速度之比为 1∶6 D. A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为 6∶1 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘啮合，所以、两点的线速度大小相等，两齿轮的齿数之比等于半径之比，即，根据线速度与角速度的关系有 解得 根据周期和角速度的关系有 解得，故ABC错误； D．已知、两点做圆周运动的线速度大小相等，根据向心加速度公式有 解得，故D正确。 故选D。 4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同，故A正确； B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故B错误； C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故C错误； D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，故D错误。 故选A。 5. 无人机快递将会逐渐普及，无人机配送将在未来重塑物流行业。某次无人机载重测试，无人机在8个相同旋转叶片的带动下竖直上升，其动能随位移x变化的关系如图所示。已知无人机及其载重总质量为，重力加速度大小为，不考虑阻力，则（　　） A. 加速阶段，每个叶片提供的升力大小为8N B. 减速阶段，每个叶片提供的升力大小为6N C. 的上升过程中，无人机及其载重的机械能增加了1000J D. 的上升过程中，无人机受到的升力的平均功率为180W 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据的图像可得。在加速阶段，有动能定理有 即图像的斜率表示其所受到的合力，有图像可知。其合力为64N。每个叶片提供的升力大小为F，有 解得 故A项错误； B．减速阶段，同理可知，图线斜率的绝对值表示合力大小，设此阶段升力的大小为，合力为，有 解得 故B项错误； C．的上升过程中，无人机及其载重的机械能增加量等于升力所做的功，而在整个上升过程中，升力做功为 所以其机械能的增加量为 故C项正确； D．设的上升过程中无人机的加速度大小为a，则由牛顿第二定律有 上升到5m时的速度为v，有 的上升时间为t，有 该过程中升力做功为 该过程中无人机受到的升力的平均功率为 故D项错误。 故选C。 6. 如图所示，质量均为的物体A、B通过一轻质弹簧相连，物体A放在水平地面上，物体B通过细绳绕过轻质定滑轮与质量为的物体C相连，物体C放在固定的足够长光滑斜面上。用手托住物体C，使滑轮左边细绳刚好伸直并保持竖直，右边细绳与斜面平行。静止释放物体C后它沿斜面下滑，当物体A刚离开地面时，物体B恰好运动至最高处。已知弹簧劲度系数为，细绳与滑轮之间的摩擦不计。下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角为30° B. 释放物体C瞬间，C的加速度为 C. 从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为 D. 物体B的最大速度 【答案】C 【解析】 【详解】C．开始时对物块B有，可得弹簧的压缩量为； 当A刚要离开地面时则，即此时弹簧的伸长量为 可知从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为，则C正确； 从开始释放物体C到物体A将要离开地面，因弹簧的形变量相同，可知弹性势能相同，则由能量关系可知 解得，斜面倾角，A错误； B．释放物体C瞬间，对物块C由牛顿第二定律 对B有 可得物块C的加速度为，B错误； D．当物块B的加速度为零时速度最大，此时 解得 即弹簧处于原长位置，则由能量关系可知 物体B的最大速度，D错误。 故选C。 7. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，单色光从上方射入，俯视可以看到图乙的条纹，利用此装置可以检查工件的平整度，下列说法正确的是（　　） A. 发生干涉的两束光是标准样板上表面的反射光和被检查平面上表面的反射光 B. 薄片向右移动少许，条纹间距变小 C. 图乙中条纹弯曲处表明被检查的平面在此处是凸的 D. 增大单色光的频率，条纹间距变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．干涉条纹是利用了标准样板下表面的反射光和被检查平面上表面的反射光形成的薄膜干涉图样，故A错误； B．劈尖倾角，为薄片厚度不变，薄片向右移动，（棱到薄片的水平距离）增大，因此减小。根据，减小则条纹间距增大，故B错误； C．由于同一干涉条纹处于同一空气层厚度，根据图乙条纹可知被检查的平面在此处是凹陷的，故C错误； D．增大单色光的频率，由可知，波长减小。根据，减小则条纹间距变小，故D正确； 故选D。 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多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，在滑雪场中，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 他们飞行的水平位移之比为 B. 他们飞行时间之比为 C. 他们落到坡面上的瞬时速度方向平行 D. 他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】B．设斜坡倾角为，则有 解得 可知他们飞行时间之比为 B错误； A．根据 可得他们飞行的水平位移之比为 A正确； CD．根据平抛运动的推论：瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为 C正确，D错误。 故选AC。 9. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，、、是介质中的三个质点，质点的平衡位置坐标为，时刻质点位于波峰处。该波波长，图乙是质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 质点的平衡位置坐标为 C. 质点从时开始，再经第一次回到波谷位置 D. 质点在时偏离平衡位置位移为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，质点n在时刻时沿y轴负方向运动，结合图甲根据“上下坡”法，可知波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图乙可知，周期为4s，则波速为 由于波沿x轴负方向传播，所以质点m从图甲位置第一次运动到波峰所用时间为，则有，故B错误； C．质点m从时开始，第一次回到波谷位置所用时间为，故C正确； D．由图乙可得质点n的振动方程为 所以在时偏离平衡位置位移为，故D正确。 故选CD。 10. 如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B. 竖直墙对小球A的冲量大小为2mv C. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球A速度的2倍 D. 小球A落地前瞬间，动能大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．B、C两球分离时，两球速度相等但两球之间无弹力，即此时两球的速度达到最大值，对于三个小球组成的系统，在水平方向上，根据动量定理可知，墙面对小球A的冲量此时达到最大，即此时A球恰好离开墙面，故A正确； B．小球A顺着墙面下滑直到与墙面分离的过程中，对于三个小球组成的系统，在水平方向上，根据动量定理可知，竖直墙对小球A的冲量等于B、C两球动量的变化量，即 故B正确； C．B、C两球分离后，小球C的速度为并保持不变，此后A、B两球组成的系统水平方向动量守恒，小球A落地前瞬间，小球A和小球B水平方向速度相同，设为，有 求得 但此时小球A竖直方向有速度，故C错误； D．小球A开始沿竖直墙下滑到落地前过程，对于三小球组成的系统，根据机械能守恒定律，有 求得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 （2）调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 （3）记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 【答案】（1）5.10 （2）0.50 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数，即遮光条的宽度为 【小问2详解】 滑块经过光电门的时间极短，用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门1的速度大小 【小问3详解】 [1]根据速度位移关系有 可得 [2]根据几何关系可得导轨与水平方向夹角的正弦值为 若不考虑阻力，即理论上，根据牛顿第二定律有 可得 12. 某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1（a）为装置示意图。 （1）实验原理。 某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值，可得最大冲击力，结合动量定理可估测薄膜压缩时间。 （2）实验操作及数据处理。 ①称量小球质量，记录质量。 ②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。 ③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和，可得为，为。相邻两个位置的时间间隔为，则小球在位置处的速度______（用、和表示）；与薄膜接触前瞬间，小球在位置处的速度____（用、和表示）。 ④图2为已知的，关系图像，，，。由动量定理可估测薄膜压缩时间，将数据代入可得________（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度，则有 [2]根据逐差法，可得 解得 根据速度时间公式有 解得 [3]根据图2可知，当时 又根据， 联立并代入数据解得 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 如图，由、两种单色光组成的复色光，沿半球形透明材料的半径方向入射，折射后分成两种单色光、。其中，光与界面的夹角为30°，光的折射率为，光与法线的夹角为45°，光在空气中的传播速度为，半球形透明材料的半径为。求： （1）光的折射率； （2）光在半球形透明材料中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律，对b光有 对a光有 解得 【小问2详解】 根据， 解得光在半球形透明材料中的传播时间 14. 一长木板在水平地面上运动，在时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度一时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小求： （1）轻放物块后刚运动的一小段时间内物块和木板的加速度的大小 （2）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； （3）从时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。 【答案】（1）；；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）从时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。由图可知，在时，物块和木板的速度相同。设到时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为和，则 ， 式中分别为木板在时速度的大小。 （2）设物块和木板的质量均为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为，由牛顿第二定律得 ， 联立，可得 （3）在时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为和，则由牛顿第二定律得 ， 假设，则，可得 与假设矛盾。故 物块加速度的大小 物块的图象如图中点划线所示。 由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为 ， 物块相对于木板的位移的大小为 联立，可得 15. 火力发电的主要燃料是煤粉，将煤块制成煤粉的机械称为球磨机，其核心部件是一个半径的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为、大小不计的钢球，初始静止在最低点。（结果均可保留根式） （1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置时，圆筒的角速度，求此时圆筒对钢球弹力的大小； （2）当小钢球通过点时，与圆筒分离，此后小钢球仅在重力作用下到达位置，途中没有再与圆筒内壁发生碰撞，连线过点。求分离时圆筒的角速度及角大小； （3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置正下方的点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律 【小问2详解】 设分离时小钢球的速度为v，则有， 分离后，小钢球做斜上抛运动，有 联立解得， 即 【小问3详解】 根据分析可知，小钢球与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点，则运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，在F点发生碰撞后做平抛运动，钢球从F点到A点，根据平抛运动规律有 根据动能定理 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物 理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 前方红灯司机减速，司机预判红灯即将结束，并未使汽车停止，当绿灯亮起，司机控制油门使汽车做匀加速直线运动，开始加速时作为计时起点，内汽车的图像如图所示，后汽车保持末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的速度为 B. 汽车做匀加速直线运动的加速度为 C. 汽车做匀速直线运动的速度为 D. 内汽车的平均速度为 2. 如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的合拉力大小为 B. 轻绳的合拉力大小为 C. 减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D. 轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 3. 很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，图甲为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，图乙为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为 10，曲柄齿轮的齿数为 60，A、B 分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时（ ） A. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为 6∶1 B. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动角速度之比为 1∶6 C. A、B 两点做圆周运动的线速度之比为 1∶6 D. A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为 6∶1 4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 5. 无人机快递将会逐渐普及，无人机配送将在未来重塑物流行业。某次无人机载重测试，无人机在8个相同旋转叶片的带动下竖直上升，其动能随位移x变化的关系如图所示。已知无人机及其载重总质量为，重力加速度大小为，不考虑阻力，则（　　） A. 加速阶段，每个叶片提供的升力大小为8N B. 减速阶段，每个叶片提供的升力大小为6N C. 的上升过程中，无人机及其载重的机械能增加了1000J D. 的上升过程中，无人机受到的升力的平均功率为180W 6. 如图所示，质量均为的物体A、B通过一轻质弹簧相连，物体A放在水平地面上，物体B通过细绳绕过轻质定滑轮与质量为的物体C相连，物体C放在固定的足够长光滑斜面上。用手托住物体C，使滑轮左边细绳刚好伸直并保持竖直，右边细绳与斜面平行。静止释放物体C后它沿斜面下滑，当物体A刚离开地面时，物体B恰好运动至最高处。已知弹簧劲度系数为，细绳与滑轮之间的摩擦不计。下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角为30° B. 释放物体C瞬间，C的加速度为 C. 从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为 D. 物体B的最大速度 7. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，单色光从上方射入，俯视可以看到图乙的条纹，利用此装置可以检查工件的平整度，下列说法正确的是（　　） A. 发生干涉的两束光是标准样板上表面的反射光和被检查平面上表面的反射光 B. 薄片向右移动少许，条纹间距变小 C. 图乙中条纹弯曲处表明被检查的平面在此处是凸的 D. 增大单色光的频率，条纹间距变小 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多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，在滑雪场中，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 他们飞行的水平位移之比为 B. 他们飞行时间之比为 C. 他们落到坡面上的瞬时速度方向平行 D. 他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为 9. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，、、是介质中的三个质点，质点的平衡位置坐标为，时刻质点位于波峰处。该波波长，图乙是质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 质点的平衡位置坐标为 C. 质点从时开始，再经第一次回到波谷位置 D. 质点在时偏离平衡位置位移为 10. 如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B. 竖直墙对小球A的冲量大小为2mv C. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球A速度的2倍 D. 小球A落地前瞬间，动能大小为 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 （2）调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 （3）记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 12. 某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1（a）为装置示意图。 （1）实验原理。 某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值，可得最大冲击力，结合动量定理可估测薄膜压缩时间。 （2）实验操作及数据处理。 ①称量小球质量，记录质量。 ②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。 ③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和，可得为，为。相邻两个位置的时间间隔为，则小球在位置处的速度______（用、和表示）；与薄膜接触前瞬间，小球在位置处的速度____（用、和表示）。 ④图2为已知的，关系图像，，，。由动量定理可估测薄膜压缩时间，将数据代入可得________（结果保留3位有效数字）。 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 如图，由、两种单色光组成的复色光，沿半球形透明材料的半径方向入射，折射后分成两种单色光、。其中，光与界面的夹角为30°，光的折射率为，光与法线的夹角为45°，光在空气中的传播速度为，半球形透明材料的半径为。求： （1）光的折射率； （2）光在半球形透明材料中的传播时间。 14. 一长木板在水平地面上运动，在时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度一时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小求： （1）轻放物块后刚运动的一小段时间内物块和木板的加速度的大小 （2）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； （3）从时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。 15. 火力发电的主要燃料是煤粉，将煤块制成煤粉的机械称为球磨机，其核心部件是一个半径的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为、大小不计的钢球，初始静止在最低点。（结果均可保留根式） （1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置时，圆筒的角速度，求此时圆筒对钢球弹力的大小； （2）当小钢球通过点时，与圆筒分离，此后小钢球仅在重力作用下到达位置，途中没有再与圆筒内壁发生碰撞，连线过点。求分离时圆筒的角速度及角大小； （3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置正下方的点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $