2022屆寧夏銀川市景博中學(xué)高三（上）第二次月考物理試題含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

景博高中2021-2022學(xué)年第一學(xué)期高三物理第二次月考試卷卷I（選擇題）一、選擇題（本題共計(jì)10小題，1-5題為單項(xiàng)選擇題，6-10題為多項(xiàng)選擇題，每題4分，共計(jì)40分） 1. 2016年8月16日，我國發(fā)射了全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”．墨子是春秋戰(zhàn)國時期著名的思想家，他關(guān)于物理學(xué)的研究涉及到力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等分支．關(guān)于他的著作《墨經(jīng)》中對物理知識的論述，下列說法中不正確的是( ) A. 運(yùn)動就是物體空間位置的變動(原文：動，或徙也) B. 力是物體由靜到動，由慢到快的原因(原文：力，刑之所以奮也．) C. 重量也是力，物體下墜、上舉，都是重量作用的結(jié)果(原文：力，重之謂，下、與，重奮也．) D. 時間可以是有限長度的，也可以是沒有長度的時刻(原文：時，或有久，或無久) 【1題答案】【答案】C 【解析】【詳解】物體空間位置的變化就是機(jī)械運(yùn)動，即運(yùn)動，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律，力是物體由靜到動，由慢到快的原因，故B正確；重量時重力的大小，物體下墜時合力向下、上舉時合力向上的結(jié)果，故C錯誤；時間分為時間間隔與時刻，故D正確；本題選不正確的，故選C. 2. 如圖所示，一小山由兩個斜坡組成，左、右側(cè)斜坡的傾角分別為53°和37°，熊大從山頂將一石塊向左水平拋出，熊二從山頂將另一石塊向右水平拋出，兩石塊都落在斜坡上。若熊大、熊二拋出的石塊在空中運(yùn)動的時間之比為5∶3，取，，不計(jì)空氣阻力，則熊大、熊二拋出的石塊的初速度大小之比為（　?。? A. 3∶4 B. 4∶3 C. 16∶15 D. 15∶16 【2題答案】【答案】D 【解析】【分析】【詳解】熊大拋出的石塊做平拋運(yùn)動，在水平方向與豎直方向的位移大小分別根據(jù)幾何關(guān)系有解得熊大拋出的石塊的初速度大小同理可得熊二拋出的石塊的初速度大小結(jié)合解得故D正確，ABC錯誤。故選D。 3. 在滑雪比賽中，一運(yùn)動員（視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形雪坡末端以大小為的速度水平飛出后，落回到斜面雪坡上，如圖所示。若斜面雪坡的傾角為，重力加速度大小為，取，，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動員在空中運(yùn)動的過程中到斜坡的最大距離為（　　） A. B. C. D. 【3題答案】【答案】C 【解析】【分析】【詳解】運(yùn)動員在空中做平拋運(yùn)動，建立以斜面方向?yàn)檩S，垂直斜面方向?yàn)檩S的坐標(biāo)系，在垂直斜面方向做勻減速直線運(yùn)動，初速度為加速度為當(dāng)y方向的速度減為零時，運(yùn)動員到斜坡有最大距離，則故選C。 4. 一質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在的水平拉力作用下，在粗糙的水平面上沿x軸正方向做直線運(yùn)動，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為（未知），物體通過坐標(biāo)原點(diǎn)時開始計(jì)時，其運(yùn)動的的圖象如圖所示，g取。則（　　） A. 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，加速度為 B. 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5 C. 物體在末，拉力的瞬時功率為 D. 物體與地面間在內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能為【4題答案】【答案】C 【解析】【詳解】A．由圖得根據(jù)勻變速運(yùn)動的位移公式得對比可得則質(zhì)點(diǎn)的加速度為初速度為，則知質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，故A項(xiàng)錯誤； B．由牛頓第二定律可得故B錯誤； C．1s末的速度拉力的功率故C正確； D．由可得0至內(nèi)的位移產(chǎn)生的內(nèi)能故D錯誤。故選C。 5. 如圖所示，小物塊從固定斜面頂端A由靜止開始沿斜面下滑至斜面中點(diǎn)B的過程中，系統(tǒng)增加的內(nèi)能為Q。小物塊到達(dá)B點(diǎn)時，動能為，選取斜面底端C為重力勢能零點(diǎn)，重力勢能為、機(jī)械能為E。已知斜面傾角為，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)用圓的面積表示小物塊在A點(diǎn)的機(jī)械能，仍以C為重力勢能零點(diǎn)，下列各圖中，比例關(guān)系正確的是（　?。? A. B. C. D. 【5題答案】【答案】D 【解析】【詳解】設(shè)斜面的長度為，物塊的質(zhì)量為，小物塊開始運(yùn)動時的機(jī)械能等于小物塊在點(diǎn)的重力勢能，則有小物塊在點(diǎn)時的重力勢能為此過程中克服摩擦力做的功等于產(chǎn)生的熱量，則有根據(jù)功能關(guān)系可得若用圓的面積表示小物塊在點(diǎn)的機(jī)械能，則重力勢能占總面積的，產(chǎn)生熱量占總面積的，動能占總面積的，D正確，ABC錯誤。故選D。 6. 水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運(yùn)動，物體通過的路程等于時，速度的大小為，此時撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運(yùn)動，重力加速度大小為g，則（　?。?A. 在此過程中F所做的功為 B. 在此過中F的沖量大小等于 C. 物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于 D. F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍【6題答案】【答案】BC 【解析】【分析】【詳解】CD．外力撤去前，由牛頓第二定律可知 ① 由速度位移公式有 ② 外力撤去后，由牛頓第二定律可知 ③ 由速度位移公式有 ④ 由①②③④可得，水平恒力動摩擦因數(shù) 滑動摩擦力可知F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的3倍，故C正確，D錯誤； A．在此過程中，外力F做功為故A錯誤； B．由平均速度公式可知，外力F作用時間在此過程中，F(xiàn)的沖量大小是故B正確。故選BC。 7. 如圖甲所示，一輕彈簧豎直固定在水平地面上，一質(zhì)量為m小球從彈簧正上方某處自由下落，從它開始下落到將彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），其速度v與小球下落高度h的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中OA段為直線，ABC段為曲線，B為曲線的最高點(diǎn)，小球與彈簧接觸瞬間機(jī)械能的損失不計(jì)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（　?。? A. 彈簧勁度系數(shù)的大小為 B. 小球在達(dá)到最大速度之前一直處于失重狀態(tài) C. 從小球開始下落到動能達(dá)到最大值的過程中，彈簧彈性勢能的增加量為mgh2 D. 從小球開始下落到將彈簧壓縮至最短的過程中，彈簧彈性勢能的增加量為mgh3 【7題答案】【答案】BD 【解析】【詳解】A．乙圖B點(diǎn)速度最大，小球受到的彈力等于重力，即故彈簧勁度系數(shù)的大小為 A錯誤； B．小球在達(dá)到最大速度之前一直加速下降，故處于失重狀態(tài)，B正確； C．從小球開始下落到動能達(dá)到最大值的過程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得故彈簧彈性勢能的增加量小于mgh2，C錯誤； D．從小球開始下落到將彈簧壓縮至最短過程中，初末動能均為零，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得故彈簧彈性勢能的增加量為mgh3，D正確。故選BD。 8. 如圖所示，水平面上一質(zhì)量為2kg的物體在水平力F作用下做直線運(yùn)動，已知力F沿此直線，F(xiàn)與位移的關(guān)系如圖所示。若物體的初速度為3m/s，與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1，g取10m/s2，則圖示過程中下列說法正確的是（　?。? A. 水平力F所做的功為14J B. 物體在6m時運(yùn)動反向 C. 摩擦力所做的功為16J D. 物體的末速度為m/s 【8題答案】【答案】AD 【解析】【分析】【詳解】A．F—x圖像與x軸圍成的面積表示力F所做的功，由題圖可知 A正確； B．物體在6m時總功為正，運(yùn)動不會反向，B錯誤； C．摩擦力做的功為 C錯誤； D．根據(jù) 解得 D正確。故選AD。 9. 如圖所示，某段直滑雪雪道傾角為，總質(zhì)量為包括雪具在內(nèi)的滑雪運(yùn)動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度大小為在運(yùn)動員滑到底端的過程中，下列說法正確的是　　 A. 運(yùn)動員受到的摩擦力的大小為 B. 運(yùn)動員獲得的動能為 C. 運(yùn)動員克服摩擦力做功為 D. 運(yùn)動員減少的機(jī)械能為【9題答案】【答案】ABD 【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg=mgsin30°-f 解得 f=mg 選項(xiàng)A正確； B．合力的功 W=Fs=mg×=mgh 由動能定理可知，運(yùn)動員獲得的動能為mgh；故B正確； C．運(yùn)動員克服摩擦力所做的功 Wf=mg×2h=mgh 故C錯誤； D．根據(jù)功能關(guān)系知，運(yùn)動員克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量，故機(jī)械能減小了mgh；故D正確；故選ABD. 10. 氫原子的能級圖如圖所示，假設(shè)有大量處于n=3能級的氫原子，則下列說法正確的是（　?。? A. 氫原子向低能級躍遷過程中最多可發(fā)出3種不同頻率的光 B. 氫原子躍遷至基態(tài)，核外電子的動能減小 C. 氫原子輻射一個光子后，電子繞核半徑增大 D. 氫原子能吸收能量為0.97eV的光子發(fā)生躍遷【10題答案】【答案】AD 【解析】【分析】【詳解】A．發(fā)光種類為種。A正確； B．氫原子躍遷至基態(tài)，軌道半徑減小，核外電子做勻速圓周運(yùn)動有可得半徑越小，所以核外電子動能增大。B錯誤； C．氫原子輻射一個光子后，向低能級躍遷，軌道半徑變小。C錯誤； D．吸收能量后的能級為根據(jù)能級圖可知，氫原子躍遷到第5能級。D正確。故選AD。卷II（非選擇題）二、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共計(jì) 2 小題，每題 10 分，每空2.5分，共計(jì)20分） 11. 為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為1cm的擋光條，如圖所示，滑塊在牽引力作用下，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計(jì)時器記錄了擋光條通過第一個光電門時的時間為△t1=0.010s，通過第二個光電門的時間為△t2=0.005s，擋光條從第一個光電門到第二個光電門之間的時間間隔為△t=0.5s。則滑塊通過第一個光電門時的速度為__________m/s，滑塊通過第二個光電門的速度為_________m/s?；瑝K的加速度為_________m/s2，兩個光電門之間的距離是________m。（本題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【11題答案】【答案】 ①. 1.0 ②. 2.0 ③. 2.0 ④. 0.75 【解析】【詳解】[1]則滑塊通過第一個光電門時的速度為 [2]滑塊通過第二個光電門的速度為 [3]滑塊的加速度為 [4]兩個光電門之間的距離是 12. 某同學(xué)利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.完成下列問題： (1)請從甲圖中指出一條實(shí)驗(yàn)錯誤：_________________________________； (2)糾正實(shí)驗(yàn)錯誤后，通過測量得到一條紙帶如圖乙所示．已知打點(diǎn)計(jì)時器頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m=0.300kg，根據(jù)紙帶測得的數(shù)據(jù)，重物在C點(diǎn)時的動能為___________J； (3)某同學(xué)選用兩個形狀相同質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測得幾組數(shù)據(jù)，畫出－h(huán)的圖像如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量ma___________(填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量mb； (4)通過計(jì)算得到圖線b的斜率k=9.50m/s2，分析發(fā)現(xiàn)造成斜率偏小的原因是實(shí)驗(yàn)過程中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m=0.250kg，則重物所受的平均阻力f=___________N.(重力加速度g=9.80m/s2，以上計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 【12題答案】【答案】 ①. 實(shí)驗(yàn)時用手托重錘；打點(diǎn)計(jì)時器接在直流電源上；等 ②. 0.79 ③. 大于 ④. 0.075（7.5×10－2）【解析】【分析】(1)打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)使用交流電源，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時器. (2)當(dāng)釋放后紙帶在重物的作用下，做自由下落，計(jì)時器在紙帶上打上一些點(diǎn).由于點(diǎn)間的時間均相等，所以可利用位移與時間去求出瞬時速度，從而可算出某點(diǎn)的動能. (3)根據(jù)動能定理得出圖線斜率的物理意義，結(jié)合斜率的大小比較質(zhì)量的大?。?(4)重物下落過程中不可避免的受到阻力作用，重力勢能不可能全部轉(zhuǎn)化為動能，根據(jù)動能定理，對m2的圖象進(jìn)行分析，結(jié)合圖線的斜率求出阻力的大?。?【詳解】(1)打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)使用交流電源才能正常打點(diǎn)，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時器豎直靜止釋放，不能用手托住，需要有效的利用紙帶打點(diǎn). (2) C點(diǎn)的瞬時速度等于BD間的平均速度，所以;則C點(diǎn)的動能為. (3) 重物自由下落由動能定理可知，整理有，故圖象的斜率，而兩物體形狀相同有阻力相等，但b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2． (4)取斜率，m=0.250kg，g=9.80m/s2，可求得. 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，對于圖象問題，一般的解題思路得出物理量之間的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率分析判斷．正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會起到事半功倍的效果. 三、解答題（本題共計(jì) 3 小題，共計(jì)35分） 13. 如圖所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會在主車道旁設(shè)置避險車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用。若下坡路段的傾角為，長度為L=1000m，避險車道的傾角為，一輛貨車以v0=90km/h的速度行駛至坡頂時，突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈，駛到坡底后緊急沖入避險車道。設(shè)：貨車發(fā)現(xiàn)緊急情況后牽引力立即變?yōu)榱?，貨車與下坡路段之間的摩擦因數(shù)為，與避險車道之間的摩擦因數(shù)為。求： (1)為了防止貨車在本次事故中避免撞擊末端的緩沖設(shè)施，該避險車道的最小長度； (2)該貨車在避險車道上減速直至停下所用的時間； (3)如果已知避險車道長度為100米，且車道最末端的緩沖設(shè)施允許小汽車撞擊的最大速度為5m/s，則允許小汽車駛?cè)朐摫茈U車道時的最大速度。（sin15°=0.26，cos15°=0.97，sin37°=0.6，cos37°=0.8）【13題答案】【答案】(1)97.25m；(2)4.4s；(3)162km/h 【解析】【詳解】(1)貨車在下坡路段做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得加速度根據(jù) 可得駛?cè)氡茈U車道的初速度貨車在避險車道行駛時，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度因此避險車道的最小長度為 (2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得，貨車在避險車道上的行駛時間為 (3)設(shè)小車在避險車道底端的速度為v底，頂端的速度為v頂，根據(jù) 解得 14. 如圖所示，傾角為的部分粗糙的斜面軌道和兩個光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道。兩個光滑半圓軌道半徑都為R=0.2 m，其連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略.斜面上端有一彈簧，彈簧上端固定在斜面上的擋板上，彈簧下端與一個可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=0.02 kg的小球接觸但不固定，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)并鎖定，彈簧的彈性勢能Ep=0.27 J。現(xiàn)解除彈簧的鎖定，小球從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)翹尾巴的S形軌道運(yùn)動后從E點(diǎn)水平飛出，落到水平地面上，落點(diǎn)到與E點(diǎn)在同一豎直線上B點(diǎn)的距離為s=2.0 m；已知斜面軌道的A點(diǎn)與水平面上B點(diǎn)之間的高度為h=l.0 m，小球與斜面的粗糙部分間的動摩擦因數(shù)為0.75；小球從斜面到達(dá)半圓軌道通過B點(diǎn)時，前后速度大小不變，不計(jì)空氣阻力，（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.取g=10 m/s2)。求：（1）小球從E點(diǎn)水平飛出時的速度大??；（2）小球?qū)點(diǎn)軌道的壓力；（3）斜面粗糙部分的長度x。【14題答案】【答案】（1）5m/s；（2）4.3N，方向豎直向下；（3）0.5m 【解析】【分析】【詳解】（1）小球從E點(diǎn)水平飛出做平拋運(yùn)動，設(shè)小球從E點(diǎn)水平飛出時的速度大小為vE，由平拋運(yùn)動規(guī)律知， s＝vEt 4R＝gt2 聯(lián)立解得 vE＝＝5 m/s （2）小球從B點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒有 mv B2＝mg×4R＋mv E2 解得 vB2＝8gR＋則 vB＝ m/s 在B點(diǎn)有 FN－mg＝m 所以 FN＝9mg＋＝4.3 N 由牛頓第三定律可知 F′N＝FN＝43 N 方向豎直向下（3）小球沿斜面下滑到B點(diǎn)的過程，由功能關(guān)系有解得 x＝0.5 m 15. 如圖所示，某工廠輸送物件的傳送系統(tǒng)由傾角為30°特殊材質(zhì)做成的傳送帶AB和傾角也為30°的固定長木板CD組成，傳送帶以v0=8m/s的恒定速度順時針轉(zhuǎn)動，物件和傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=?，F(xiàn)將物件P（視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地置于傳送帶上的A端，物件到達(dá)B端時剛好相對傳送帶靜止，到達(dá)D點(diǎn)時速度恰好為零且立即被機(jī)械手取走。物件可以看成質(zhì)點(diǎn)傳送帶與木板間可認(rèn)為無縫連接，取重力加速度大小g=10m/s2，木板的長度L2=4m。（1）求物件在傳送帶上運(yùn)動的加速度大小a1及物件從A端運(yùn)動到B端所需的時間t；（2）求物件與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；（3）若機(jī)械手沒能在D點(diǎn)及時將物件取走，導(dǎo)致物件重新下滑，求物件第一次回到B端的速度大小v1及整個運(yùn)動過程中物件在木板上運(yùn)動的總路程s。【15題答案】【答案】（1）1m/s2；8s；（2）；（3）；【解析】【分析】【詳解】（1）物件在傳送帶上時，由牛頓第二定律有 μ1mgcos30°-mgsin330°=ma1 解得 a1=1m/s2 根據(jù) 解得 t=8s （2）設(shè)物件在木板上上滑的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得 mgsin30°+μ2mgcos30°=ma2 根據(jù)速度位移公式有 2a2L2= 聯(lián)立解得 a2=8m/s2，（3）設(shè)物件在木板上下滑的加速度大小為a3，由牛頓第二定律得 mgsin30°-μ2mgcos30°=ma3 物件第一次返回B點(diǎn)時有 x1=L2 聯(lián)立解得滑過B點(diǎn)后物件在傳送帶上無論是下滑還是上滑，受力情況不變，即先向下減速后以相同加速度返回，所以回到B點(diǎn)時速度大小不變，根據(jù)速度位移公式有物件第二次返回B點(diǎn)時有設(shè)物件第n次向上經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小為vn，物件可上滑的位移大小為xn，則返回B點(diǎn)時的速度大小為可知物件第n+1次向上經(jīng)過B點(diǎn)時速度大小仍為vn+1，則物件可上滑的位移大小為總路程選修部分（本題共計(jì) 2 小題，每題15分，任選一道作答） 16. 根據(jù)熱學(xué)知識，下面說法正確的是___________ A. 一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時，內(nèi)能增加，壓強(qiáng)增大 B. 晶體熔化過程中，溫度保持不變，晶體分子勢能增加 C. 液體表面層分子間距離較其內(nèi)部分子間距離小，表面層分子間表現(xiàn)為斥力 D. 物體溫度升高時，熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增大 E. 即使在現(xiàn)代化的熱電廠中，燃?xì)獾膬?nèi)能也不可能百分之百轉(zhuǎn)化為電能【16題答案】【答案】BDE 【解析】【詳解】A、由，可知當(dāng)溫度升高時，PV乘積增大，壓強(qiáng)不一定增大，故選項(xiàng)A錯誤； B、晶體熔化過程中溫度不變，吸收的熱量用來增加分子勢能，故選項(xiàng)B正確； C、液體表面層分子稀疏，分子間距離較大，分子間力為引力，就是表面張力，故選項(xiàng)C錯誤； D、溫度升高，由速率分布圖可知，熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增大，故選項(xiàng)D正確； E、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱機(jī)效率不肯能是百分之百，故選項(xiàng)E正確；故選選項(xiàng)BDE． 17. 如圖所示，U形管內(nèi)盛有水銀，一端開口，另一端封閉一定質(zhì)量的理想氣體，被封閉氣柱的長度為10cm，左右兩管液面高度差為1.7cm，大氣壓強(qiáng)p=75.0cmHg．現(xiàn)逐漸從U形管中取走一部分水銀，使得左右兩管液面高度差變?yōu)?0cm．求： ①兩管液面高度差變?yōu)?0cm后，被封閉氣柱的長度是多少； ②需要向U形管內(nèi)注入多少厘米的水銀，才能讓高度差從10cm變?yōu)閮晒芤好纨R平．【17題答案】【答案】(1) 11.8cm (2) 13.2cm 【解析】【詳解】解：(1)設(shè)空氣柱長度時壓強(qiáng)為；當(dāng)高度差為時，空氣柱的長度為，壓強(qiáng)為則有：由玻意耳定律得：逐漸從U形管中取走一部分水銀右側(cè)水銀面低于左側(cè)水銀面則有：聯(lián)立解得： (2)當(dāng)兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時，設(shè)空氣柱的長度為，壓強(qiáng)為，則有：由玻意耳定律得：聯(lián)立解得：設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長度為，依題意得：聯(lián)立解得： 18. 某列簡諧橫波在t1＝0時刻的波形如圖甲中實(shí)線所示，t2＝3.0s時刻的波形如圖甲中虛線所示，若圖乙是圖甲a、b、c、d四點(diǎn)中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，則正確的是________ A. 這列波的周期為4s B. 波速為0.5m/s C. 圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖象 D. 從t1＝0到t2＝3.0s這段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為1.5m E. t3＝9.5s時刻質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正方向運(yùn)動【18題答案】【答案】ABE 【解析】【詳解】A．由圖乙可知，波的振動周期為4s，故A正確；B．由甲圖可知，波長λ=2m，根據(jù)波速公式故B正確；C．在t1=0時刻，質(zhì)點(diǎn)b正通過平衡位置，與乙圖情況不符，所以乙圖不可能是質(zhì)點(diǎn)b振動圖線，故C錯誤；D．從t1=0 s到t2=3.0 s這段時間內(nèi)為，所以質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為s=×4A=15cm=0.15m，故D錯誤；E．因?yàn)閠3＝9.5s＝2T，2T后質(zhì)點(diǎn)c回到最低點(diǎn)，由于，所以t3=9.5s時刻質(zhì)點(diǎn)c在平衡位置以上沿y軸正向運(yùn)動，故E正確。故選ABE。 19. 如圖所示，將一個折射率為的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細(xì)光束入射到P點(diǎn)，AP之間的距離為d，入射角為θ，，AP間的距離為d=30cm，光速為c=3.0×108m/s，求： (ⅰ)若要使光束進(jìn)入長方體后正好能射至D點(diǎn)上，光線在PD之間傳播的時間； (ⅱ)若要使光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍。【19題答案】【答案】(i)；(ii) 30°≤θ≤60° 【解析】【詳解】(i)由幾何關(guān)系 (ii)要使光束進(jìn)入長方體后能射至AD面上，設(shè)最小折射角為α，如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)折射定律有解得角θ的最小值為θ=30° 如圖乙，要使光束在AD面上發(fā)生全反射，則要使射至AD面上的入射角β滿足關(guān)系式: sinβ≥sinC 解得 θ≤60° 因此角θ的范圍為30°≤θ≤60°.

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