浙江省杭州市第二中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理Word版含解析.docx

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杭州二中2023學(xué)年高二年級(jí)第一學(xué)期期中考物理選考試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.物理學(xué)中，將一個(gè)力的沖量定義為這個(gè)力與其作用時(shí)間的乘積，用字母I表示，即。下列單位與沖量單位等價(jià)的是（）A.B.N/sC.D.N/m【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)公式由于的單位為，的單位為，可知的單位為，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。2.下列成語、俗語在一定程度上反映了人類對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，其中從物理學(xué)的角度分析正確的是（　?。〢.“一葉障目”說明光能發(fā)生衍射現(xiàn)象B.“隨波逐流”說明在波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)將沿波速方向隨波遷移C.“海市蜃樓”說明光能發(fā)生干涉現(xiàn)象D.“鏡花水月”說明平面鏡成的像是虛像【答案】D【解析】【詳解】A．“一葉障目”說明光的直線傳播，故A錯(cuò)誤；B．“隨波逐流”說明在波傳播過程中質(zhì)點(diǎn)不沿波速方向隨波遷移，故B錯(cuò)誤；C．“海市蜃樓”說明光的全反射，故C錯(cuò)誤；D．“鏡花水月”說明平面鏡成的像是虛像，是不存在的，故D正確。故選D。3.關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力F的方向、磁場(chǎng)B的方向和電流I的方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)A.F、B、I三者必須保持互相垂直 B.F必須垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C.B必須垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D.I必須垂直F、B，但F、B可以不相互垂直【答案】B【解析】【分析】左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向；【詳解】根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁場(chǎng)垂直，且安培力與電流方向垂直，所以安培力垂直于磁場(chǎng)與電流構(gòu)成的平面，但磁場(chǎng)不一定垂直于電流，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定安培力的方向，注意與右手定則的區(qū)別．4.如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶．若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失．在光帶未完全消失之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是（）A.減弱，紫光B.減弱，紅光C.增強(qiáng)，紫光D.增強(qiáng),紅光【答案】C【解析】【詳解】光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角增大則反射光的強(qiáng)度增強(qiáng)；因紫色光的折射率最大，發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失，C正確。故選C。5.坐標(biāo)原點(diǎn)的波源O產(chǎn)生的波向兩側(cè)傳播，當(dāng)波源振動(dòng)頻率逐漸增大時(shí)，則可能的波形圖為（）A.B. C.D.【答案】A【解析】【詳解】波速由介質(zhì)決定，波速不變，由公式可知，頻率變大，波速不變時(shí)，波長(zhǎng)變小，且題意可知波源O產(chǎn)生兩列波向兩側(cè)傳播，波長(zhǎng)都變小；故選A。6.水流射向物體，會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生沖擊力。假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流速為v，水流垂直射向以恒定速度勻速向前行駛的小車左壁，并沿左壁流入車廂內(nèi)，如圖所示。已知水的密度為ρ，則小車受到的平均沖擊力是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】取極短時(shí)間△t內(nèi)與小車接觸的水為研究對(duì)象根據(jù)動(dòng)量定理再根據(jù)可知D正確。 故選D。7.鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測(cè)肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示干涉加強(qiáng)時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立可得根據(jù)幾何關(guān)系可知為寬度隨高度的變化率不變，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，則寬度隨高度的變化率變大：AB．當(dāng)如AB形狀時(shí)，寬度隨高度的變化率不變，薄膜干涉形成的彩色條紋為等間距條紋，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，可知寬度隨高度的變化率變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.在單色光雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏P上產(chǎn)生了等間距的干涉條紋．若將縫遮住，并在、的垂直平分面處放一平面鏡M，如圖所示，則（　　） A.屏上不會(huì)出現(xiàn)任何條紋B.屏上呈現(xiàn)出明暗相間的不等距條紋C.僅將平面鏡M向上移動(dòng)少許，屏上條紋間距將增大D.僅將屏向左移動(dòng)少許，屏上條紋間距將增大【答案】C【解析】【詳解】AB．當(dāng)在、的垂直平分面處放一平面鏡M時(shí)，由平面鏡的反射特點(diǎn)可知，經(jīng)平面鏡反射出的光，相當(dāng)于原來的S2射出的光，如圖所示，因此仍能在屏P上產(chǎn)生等間距的干涉條紋，AB錯(cuò)誤；C．僅將平面鏡M向上移動(dòng)少許，相當(dāng)于、之間間距d減小，由可知，雙縫間距d減小，屏上條紋間距?x將增大，C正確；D．僅將屏向左移動(dòng)少許，由可知，雙縫與屏之間距離l減小，屏上條紋間距?x將減小，D錯(cuò)誤。故選C。9.如圖所示在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ．一質(zhì)量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)沖上斜面過程中的機(jī)械能損失．如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端．如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為（）A.hB.C.D.【答案】D【解析】 【詳解】斜面固定時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可得：解得：斜面不固定時(shí)，由水平方向動(dòng)量守恒得：mv0=（M+m）v由能量守恒得：解得故選D.10.如圖甲所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播，實(shí)線和虛線分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖，、分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則（　　）A.波沿軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度為C.時(shí)刻可能為D.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙可知，時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平移法知，波沿軸正方向傳播，A錯(cuò)誤；B．由圖甲知波長(zhǎng)，由圖乙知周期，由 得波的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C．由圖甲得，從時(shí)刻到時(shí)刻，經(jīng)過時(shí)間，所以時(shí)刻不可能為，C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式為由圖甲得，時(shí)且向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，解得故D正確。故選D。二、不定項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的.全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)和不選的得0分）11.如圖所示，傾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板，質(zhì)量均為的A、B兩物體用輕彈簧拴接。對(duì)物體B施加一沿斜面向下的壓力F，使B靜止于P點(diǎn)。撤掉力F，B沿斜面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，A剛要離開擋板。已知彈簧的勁度系數(shù)，重力加速度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（　　）A.物體B運(yùn)動(dòng)過程中，A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能及動(dòng)量均守恒B.從撤掉F開始至彈簧首次恢復(fù)原長(zhǎng)過程中，B的速度先增大后減小、再增大C.物體B靜止于P點(diǎn)時(shí)，對(duì)物體B施加的壓力F的大小為20N D.物體B沿斜面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過程中，物體B的最大速度為1m/s【答案】CD【解析】【詳解】A．物體B運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)A、B、彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可系統(tǒng)在沿斜面方向受合外力不等于零，因此系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；B．從撤掉F開始，B受向上彈力大于B的重力沿斜面向下的分力，B做加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，隨彈力逐漸減小，加速度逐漸減小，速度仍逐漸增大，當(dāng)彈力大小等于B的重力沿斜面向下的分力時(shí)，B的速度最大，以后彈力小于重力沿斜面向下的分力，B的加速度方向向下逐漸增大，B做減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，減至彈簧首次恢復(fù)原長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)B運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，A剛要離開擋板，對(duì)A則有B在最高點(diǎn)時(shí)受彈力方向沿斜面向下，此時(shí)加速度最大，由牛頓第二定律則有解得由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，當(dāng)物體B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，加速度最大，大小仍為a，方向沿斜面向上，在撤去外力F瞬間，合外力等于撤去的外力的大小，由牛頓第二定律，可得施加的壓力F的大小為C正確；????D．物體B沿斜面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過程中，物體B在平衡位置時(shí)的速度最大，物體B在P點(diǎn)時(shí)形變量最大為物體B在平衡位置時(shí)，則有解得形變量大小為由能量守恒定律可得 代入數(shù)據(jù)解得物體B的最大速度為D正確。故選CD。12.“半潛艇”船體主要部分浸入水中，甲板始終浮出水面，潛艇內(nèi)的乘客處在海平面以下，可以通過玻璃窗觀察水中景物（如圖1），原理圖2，已知該處海水的折射率為，潛艇玻璃表面和水面垂直，且玻璃的厚度可以忽略，則以下說法中不正確的是（　?。〢.游客在潛艇內(nèi)部看到正前方的魚比實(shí)際位置要遠(yuǎn)一些B.潛艇正前方的魚看到潛艇中的人比實(shí)際位置要遠(yuǎn)一些C.水面上方射入水中的光線不能照射到潛艇內(nèi)部D.潛艇內(nèi)游客用手電筒朝水中照射時(shí)，水面上的人不可能看到手電筒發(fā)出的光【答案】A【解析】【詳解】A．由光的折射知識(shí)可知，從眼看到的折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)比魚的實(shí)際位置偏近，所以人看到的魚比實(shí)際位置要近一些，故A錯(cuò)誤，符合題意．B．魚看到的折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)比人的實(shí)際位置偏遠(yuǎn)，所以魚看到的人比實(shí)際位置要遠(yuǎn)一些，故B正確，不符合題意．CD．因，則C=45°；光線從潛艇中射入水中時(shí)，最大的折射角（臨界角）要小于45°，因此光線射到水面時(shí)入射角大于45°，一定會(huì)發(fā)生全反射，所以光線不能從水面射出，由光的可逆性可知，水面上方射入水中的光線不能照射到潛艇內(nèi)部，選項(xiàng)CD正確，不符合題意．13.甲乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸相向傳播，波速，某時(shí)刻的波形如圖所示，、、為介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是（） A.兩列簡(jiǎn)諧橫波不能發(fā)生干涉現(xiàn)象B.處的質(zhì)點(diǎn)從圖示時(shí)刻開始經(jīng)通過的路程為C.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過質(zhì)點(diǎn)、的速度相同D.以點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，兩列波波速相同，波長(zhǎng)相同，則周期相同頻率頻率相同，故兩列簡(jiǎn)諧橫波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．處的質(zhì)點(diǎn)，兩波到達(dá)該處疊加減弱，所以振幅為振幅之差5cm，甲波傳到該處乙波傳到該處通過的路程故B錯(cuò)誤；C．此時(shí)波形圖表達(dá)式為因此可知此時(shí)波向右傳播，經(jīng)過1s傳播距離為，即的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式傳給M，的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式傳給N,因此1s后兩只點(diǎn)速度相同，故C正確； D．兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，P點(diǎn)振幅為兩列振幅之和故D正確。故選CD。14.如圖所示，固定光滑曲面左側(cè)與光滑水平面平滑連接，水平面依次放有2022個(gè)質(zhì)量均為2m的彈性物塊（所有物塊在同一豎直平面內(nèi)），質(zhì)量為m的0號(hào)物塊從曲面上高h(yuǎn)處靜止釋放后沿曲面滑到水平面，以速度v0與1號(hào)物塊發(fā)生彈性正碰，0號(hào)物塊反彈后滑上曲面再原路返回，如此反復(fù)：2022個(gè)彈性物塊兩兩間碰撞時(shí)交換速度，則下列說法正確的是（所有物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g）（　　）A.B.最終所有物塊的總動(dòng)能為mghC.2022號(hào)物塊最終速度D.0號(hào)物塊最終動(dòng)量大小為【答案】ABD【解析】【詳解】A．對(duì)0號(hào)物體，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得A正確；B．由機(jī)械能守恒定律，對(duì)整體分析，因?yàn)槲飰K之間均為彈性正碰，無能量損失，所以B正確；C．由題可知，2022個(gè)彈性物體兩兩之間碰撞時(shí)交換速度，所以2022號(hào)物體最終速度是0號(hào)物體與1號(hào)物體發(fā)生彈性正碰后1號(hào)物體的速度，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒有解得 ，C錯(cuò)誤；D．0號(hào)與1號(hào)發(fā)生碰撞后，1號(hào)將于2號(hào)發(fā)生正碰，因兩者質(zhì)量相同，將發(fā)生速度交換，1號(hào)將靜止。之后0號(hào)將繼續(xù)與1號(hào)發(fā)生第二次碰撞，同理可得，0號(hào)第二次碰撞后的速度為最終0號(hào)物體要與1號(hào)物體碰撞2022次，所以0號(hào)物體最終動(dòng)量大小為，D正確；故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共3小題，共20分）15.利用單擺可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖甲所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小球，做成單擺。懸掛后，用米尺測(cè)量懸點(diǎn)到小球上端擺線的長(zhǎng)度L；將小球拉離平衡位置一個(gè)小角度，由靜止釋放小球，穩(wěn)定后小球在某次經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過25個(gè)全振動(dòng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的是________（填標(biāo)號(hào)）。A.擺線要選擇較細(xì)、伸縮性小些的，并且線盡可能短一些B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C.為了使擺的周期大一些，以方便測(cè)量，擺線相對(duì)平衡位置的偏角越大越好D.用刻度尺測(cè)量擺線的長(zhǎng)度，就是單擺的擺長(zhǎng)（2）懸掛后，用米尺測(cè)量懸點(diǎn)到小球上端擺線的長(zhǎng)度L；將小球拉離平衡位置一個(gè)小角度，由靜止釋放小球，穩(wěn)定后小球在某次經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過25個(gè)全振動(dòng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則通過測(cè)量和計(jì)算可得出單擺周期________s。（3）測(cè)量出多組單擺擺線的長(zhǎng)度L和周期T，作出T-L圖像如圖丙所示，由圖可求出重力加速度大小。圖線不過原點(diǎn)，________（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響重力加速度的測(cè)量。 【答案】①.B②.4③.不會(huì)【解析】【詳解】（1）[1]A．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺線要選擇較細(xì)、伸縮性小些的，并且線盡可能長(zhǎng)一些，故A錯(cuò)誤；B．為減小空氣阻力的影響，擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的，故B正確；C．?dāng)[線相對(duì)平衡位置的偏角超過，小球?qū)⒉皇呛?jiǎn)諧振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．單擺的擺長(zhǎng)為擺線的長(zhǎng)度加上小球的半徑，故D錯(cuò)誤。故選B。（2）[2]秒表測(cè)得的時(shí)間為計(jì)算出單擺周期為（3）[3]根據(jù)單擺得周期公式整理得根據(jù)圖像斜率可得重力加速度圖線不過原點(diǎn)，沒有考慮小球的半徑，此時(shí)化簡(jiǎn)可得 但圖線的斜率沒有改變，重力加速度測(cè)定值不變，故不會(huì)影響重力加速度的測(cè)量。16.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖（甲）所示，并選用縫間距的雙縫片。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫片間的距離。接通電源使光源正常工作。（1）M、N、P三個(gè)光學(xué)組件依次為________。A.濾光片、單縫片、雙縫片B.濾光片、雙縫片、單縫片C.偏振片、單縫片、雙縫片D.雙縫片、偏振片、單縫片（2）一同學(xué)通過測(cè)量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，如圖（乙）所示。若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)________。A.左右撥動(dòng)撥桿B.旋轉(zhuǎn)濾光片C.旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭上的手輪D.旋轉(zhuǎn)遮光筒和測(cè)量頭（3）正確操作后，該組同學(xué)用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖（丙）所示，從測(cè)量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖（1）所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗條紋的編號(hào)，此時(shí)游標(biāo)卡尺（50分度）如圖（2）所示，讀數(shù)為；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖（3）所示，此時(shí)游標(biāo)卡尺如圖（4）所示，讀數(shù)為________mm。（4）利用第（3）問測(cè)量結(jié)果，已知雙縫與屏的距離為l、雙縫間距為d，計(jì)算波長(zhǎng)的公式________（用題目中給出的字母，，l，d表示） 【答案】①.A②.D③.15.02④.【解析】【詳解】（1）[1]雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓白熾燈光通過濾光片形成單色光，再經(jīng)過單縫形成相干光，再通過雙縫形成干涉條紋。故自光源起合理的順序是濾光片、單縫片、雙縫片。故選A。（2）[2]旋轉(zhuǎn)遮光筒和測(cè)量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對(duì)齊，撥桿是調(diào)節(jié)雙縫的，旋轉(zhuǎn)濾光片、旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭上的手輪無法使分劃板豎線與亮條紋對(duì)齊。故選D。（3）[3]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（4）[4]根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式干涉條紋間距為波長(zhǎng)的計(jì)算公式為17.某物理興趣小組用如圖甲所示裝置驗(yàn)證A、B兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒，且為彈性碰撞，已知A、B兩球的質(zhì)量分別為和（1）將可認(rèn)為光滑的斜槽、水平槽平滑連接，按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線在水平面上的投影O。（2）不放小球B，小球A從斜槽上擋板處由靜止釋放，并落在水平地面上。重復(fù)多次，記下落點(diǎn)的平均位置____________（填M、P、N），用刻度尺測(cè)量，如圖乙所示，刻度尺讀數(shù)為____________；（3）小球B靜置在斜槽前端邊緣處，小球A從擋板處由靜止釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，標(biāo)記小球A和B 的落地點(diǎn)的平均位置。（4）若A、B兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒定律，且為彈性碰撞，則需滿足的表達(dá)式為____________（用表示）。【答案】①.②.8.75③.【解析】【詳解】（2）[1]根據(jù)題意，設(shè)碰前、碰后的速度分別為、，B碰后的速度分別，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有由于解得又知下落高度相同，則相同，所以不放小球時(shí)，小球的落點(diǎn)為點(diǎn)。[2]由圖乙所示可知，刻度尺的分度值為，刻度尺讀數(shù)為。（4）[3]由上述分析可知，若A、B兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒定律，且為彈性碰撞，則有由于為負(fù)值，則有四、計(jì)算題（共34分）18.如圖是內(nèi)徑為R，外徑為2R空心玻璃圓柱體橫截面圖，玻璃的折射率為，圓柱體空心部分為空氣，在橫截面內(nèi)，兩束單色平行光a、b射向圓柱體，a光的折射光線在圓柱體內(nèi)表面恰好沒有折射進(jìn)空心部分，b光的折射光線恰好與圓柱體內(nèi)表面相切，求： （1）b光射向圓柱體外表面的入射角；（2）a、b兩束光的間距?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)b光的入射角為i，折射角為，由幾何關(guān)系知由折射定律得則得（2）設(shè)a光在圓柱體外表面的入射角為i′，折射角為折射光線在內(nèi)表面的入射角為由折射定律有據(jù)題有又由正弦定理聯(lián)解得 則故a、b兩束光的間距為19.一列橫波在t1=0時(shí)刻、t2=0.5s時(shí)刻波形分別如圖中實(shí)線、虛線所示，求：（1）若這列波向右傳播，波速是多少；若這列波向左傳播，波速是多少；（2）若波傳播速度v=36m/s，判斷波傳播的方向；（3）若t1=0時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)x=4m振動(dòng)方向沿?y方向，從t1=0時(shí)刻算起，該質(zhì)點(diǎn)第11次到達(dá)y=5cm所需時(shí)間?！敬鸢浮浚?）（n=0，1，2，?），（n=0，1，2，?）（2）向右；（3）（n=0，1，2，?）【解析】【詳解】（1）由題圖可知波長(zhǎng)λ=8m，當(dāng)波向右傳播時(shí)（n=0，1，2，?）解得（n=0，1，2，?）由波速公式可得（n=0，1，2，?）當(dāng)波向左傳播時(shí)（n=0，1，2，?）解得（n=0，1，2，?）由波速公式可得 （n=0，1，2，?）（2）Δt內(nèi)波傳播的距離為因此波向右傳播；（3）若t1=0時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)x=4m，振動(dòng)方向沿?y方向，可知波向左傳播。從t1=0時(shí)刻算起，x=4m的質(zhì)點(diǎn)其振動(dòng)方程當(dāng)質(zhì)點(diǎn)第1次到達(dá)y=5cm歷時(shí)再歷時(shí)5T2到達(dá)y=5cm，10次，所以當(dāng)波向左傳播時(shí)（n=0，1，2，?）解得（n=0，1，2，?）解得（n=0，1，2，?）20.如圖，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m．距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率為（1）求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離． 【答案】（1）7m（2）5.5m【解析】【詳解】①設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，桅桿高度為，P點(diǎn)處水深為；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系有由折射定律有：設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為則聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：②設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為由折射定律有：設(shè)船向左行駛的距離為，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，則：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：21.圖為某個(gè)有獎(jiǎng)挑戰(zhàn)項(xiàng)目的示意圖，挑戰(zhàn)者壓縮彈簧將質(zhì)量m0=0.3kg的彈丸從筒口A斜向上彈出后，彈丸水平擊中平臺(tái)邊緣B處質(zhì)量m1=0.3kg的滑塊或質(zhì)量m2=0.2kg的“L形”薄板，只要薄板能撞上P 處的玩具小熊就算挑戰(zhàn)成功。已知彈丸拋射角θ=53°，B與A的高度差，B與P處的小熊相距s=2.2m，薄板長(zhǎng)度L=0.9m，最初滑塊在薄板的最左端；滑塊與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，薄板與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力；薄板厚度不計(jì)，彈丸和滑塊都視為質(zhì)點(diǎn)，所有碰撞過程的時(shí)間和外力影響均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。（1）求A、B間的水平距離x；（2）若彈丸與薄板發(fā)生完全非彈性碰撞，試通過計(jì)算判定挑戰(zhàn)會(huì)不會(huì)成功；（3）若彈丸與滑塊發(fā)生完全彈性碰撞，且之后可能的碰撞也為完全彈性碰撞，試通過計(jì)算判定挑戰(zhàn)會(huì)不會(huì)成功?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析；（3）見解析【解析】【詳解】（1）設(shè)彈丸在筒口A的速率為，彈丸從A到B可視為平拋運(yùn)動(dòng)的逆過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有，又將代入，解得，，（2）彈丸與薄板發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰后的共同速率為v，對(duì)彈丸與薄板組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律有代入數(shù)據(jù)得 碰撞結(jié)束時(shí)，滑塊速度仍然為零，將在B處脫離薄板，彈丸與薄板整體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的最大位移為。由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得因?yàn)?，所以薄板能撞上小熊，挑?zhàn)成功（3）彈丸與滑塊發(fā)生完全碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒．設(shè)碰后兩者速率分別。因，故兩者速度互換，即（彈丸此后掉落），薄板所受滑塊的滑動(dòng)摩擦力為薄板所受平臺(tái)的最大靜摩擦力為因，故薄板靜止不動(dòng)。設(shè)滑塊滑至薄板右側(cè)與薄板右端相碰時(shí)，滑塊速率為，由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)得滑塊與薄板發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒．設(shè)碰后兩者速度分別為有，代入數(shù)據(jù)得此后，滑塊和薄板分別向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)兩者能夠共速，速率為，對(duì)滑塊和薄板，分別由動(dòng)量定理有 代入數(shù)據(jù)得此過程中，設(shè)滑塊與薄板發(fā)生的位移分別為和由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有因：，滑塊與薄板的相對(duì)位移故兩者共速假設(shè)成立。共速后，因，故假設(shè)兩者相對(duì)靜止做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，再發(fā)生位移，動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)得因