1. 物理學(xué)中，將一個力的沖量定義為這個力與其作用時間的乘積，用字母I表示，即。下列單位與沖量單位等價的是（ ）
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自然現(xiàn)象的認(rèn)識，其中從物理學(xué)的角度分析正確的是（ ）
A. “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錯誤；
B．“隨波逐流”說明在波傳播過程中質(zhì)點不沿波速方向隨波遷移，故B錯誤；
C．“海市蜃樓”說明光的全反射，故C錯誤；
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手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場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，安培力與磁場垂直，且安培力與電流方向垂直，所以安培力垂直于磁場與電流構(gòu)成的平面，但磁場不一定垂直于電流，故選項B正確，ACD錯誤．
【點睛】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點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶．若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，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，紫光D. 增強,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度增強；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)原點的波源O產(chǎn)生的波向兩側(cè)傳播，當(dāng)波源振動頻率逐漸增大時，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，波長變小，且題意可知波源O產(chǎn)生兩列波向兩側(cè)傳播，波長都變小；
故選A。
6. 水流射向物體，會對物體產(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】取極短時間△t內(nèi)與小車接觸的水為研究對象
根據(jù)動量定理
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，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】如圖所示

干涉加強時
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，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錯誤。
故選C。
8. 在單色光雙縫干涉實驗中，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向上移動少許，屏上條紋間距將增大
D. 僅將屏向左移動少許，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，由平面鏡的反射特點可知，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錯誤；
C．僅將平面鏡M向上移動少許，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錯誤。
故選C。
9. 如圖所示在足夠長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動，不計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，根據(jù)動能定理可得：
解得：
斜面不固定時，由水平方向動量守恒得：
mv0=（M+m）v
由能量守恒得：
解得
故選D.
10. 如圖甲所示，一列簡諧橫波沿軸傳播，實線和虛線分別為時刻和時刻的波形圖，、分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點。如圖乙所示為質(zhì)點的振動圖像，則（ ）

A. 波沿軸負(fù)方向傳播
B. 波的傳播速度為
C. 時刻可能為
D. 質(zhì)點的振動方程為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知，時刻，質(zhì)點向上運動，根據(jù)平移法知，波沿軸正方向傳播，A錯誤；
B．由圖甲知波長，由圖乙知周期，由
得波的傳播速度，故B錯誤；
C．由圖甲得，從時刻到時刻，經(jīng)過時間，所以時刻不可能為，C錯誤；
D．質(zhì)點做簡諧運動的位移表達(dá)式為
由圖甲得，時
且向軸負(fù)方向運動，解得
故D正確。
故選D。
二、不定項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分.每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯和不選的得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。對物體B施加一沿斜面向下的壓力F，使B靜止于P點。撤掉力F，B沿斜面做簡諧運動，當(dāng)B運動至最高點時，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運動過程中，A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能及動量均守恒
B. 從撤掉F開始至彈簧首次恢復(fù)原長過程中，B的速度先增大后減小、再增大
C. 物體B靜止于P點時，對物體B施加的壓力F的大小為20N
D. 物體B沿斜面做簡諧運動的過程中，物體B的最大速度為1m/s
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．物體B運動過程中，對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)的動量不守恒，A錯誤；
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做加速運動，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，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做減速運動，速度逐漸減小，減至彈簧首次恢復(fù)原長，B錯誤；
C．當(dāng)B運動至最高點時，A剛要離開擋板，對A則有
B在最高點時受彈力方向沿斜面向下，此時加速度最大，由牛頓第二定律則有
解得
由簡諧運動的對稱性，當(dāng)物體B運動到最低點時，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沿斜面做簡諧運動的過程中，物體B在平衡位置時的速度最大，物體B在P點時形變量最大為
物體B在平衡位置時，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（ ）
A. 游客在潛艇內(nèi)部看到正前方的魚比實際位置要遠(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，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．由光的折射知識可知，從眼看到的折射光線的反向延長線的交點比魚的實際位置偏近，所以人看到的魚比實際位置要近一些，故A錯誤，符合題意．
B．魚看到的折射光線的反向延長線的交點比人的實際位置偏遠(yuǎn)，所以魚看到的人比實際位置要遠(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，最大的折射角（臨界角）要小于45°，因此光線射到水面時入射角大于45°，一定會發(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CD正確，不符合題意．
13. 甲乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸相向傳播，波速，某時刻的波形如圖所示，、、為介質(zhì)中的三個質(zhì)點，則下列說法正確的是（ ）
A. 兩列簡諧橫波不能發(fā)生干涉現(xiàn)象
B. 處的質(zhì)點從圖示時刻開始經(jīng)通過的路程為
C. 從圖示時刻開始，經(jīng)過質(zhì)點、的速度相同
D. 以點開始振動時為計時起點，則質(zhì)點的振動方程為
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，兩列波波速相同，波長相同，則周期相同
頻率
頻率相同，故兩列簡諧橫波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；
B．處的質(zhì)點，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錯誤；
C．此時波形圖表達(dá)式為
因此可知此時
波向右傳播，經(jīng)過1s傳播距離為，即的質(zhì)點的振動形式傳給M，的質(zhì)點的振動形式傳給N,因此1s后兩只點速度相同，故C正確；
D．兩列波同時到達(dá)P點，P點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號物塊發(fā)生彈性正碰，0號物塊反彈后滑上曲面再原路返回，如此反復(fù)：2022個彈性物塊兩兩間碰撞時交換速度，則下列說法正確的是（所有物塊均可視為質(zhì)點，重力加速度為g）（ ）
A. B. 最終所有物塊的總動能為mgh
C. 2022號物塊最終速度D. 0號物塊最終動量大小為
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．對0號物體，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，對整體分析，因為物塊之間均為彈性正碰，無能量損失，所以
B正確；
C．由題可知，2022個彈性物體兩兩之間碰撞時交換速度，所以2022號物體最終速度是0號物體與1號物體發(fā)生彈性正碰后1號物體的速度，由機(jī)械能守恒和動量守恒有
解得
，
C錯誤；
D．0號與1號發(fā)生碰撞后，1號將于2號發(fā)生正碰，因兩者質(zhì)量相同，將發(fā)生速度交換，1號將靜止。之后0號將繼續(xù)與1號發(fā)生第二次碰撞，同理可得，0號第二次碰撞后的速度為
最終0號物體要與1號物體碰撞2022次，所以0號物體最終動量大小為，D正確；
故選ABD。
三、實驗題（本題共3小題，共20分）
15. 利用單擺可以測量當(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上，下端系一小球，做成單擺。懸掛后，用米尺測量懸點到小球上端擺線的長度L；將小球拉離平衡位置一個小角度，由靜止釋放小球，穩(wěn)定后小球在某次經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過25個全振動時停止計時，測量結(jié)果如圖乙所示

（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的是________（填標(biāo)號）。
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，以方便測量，擺線相對平衡位置的偏角越大越好
D.用刻度尺測量擺線的長度，就是單擺的擺長
（2）懸掛后，用米尺測量懸點到小球上端擺線的長度L；將小球拉離平衡位置一個小角度，由靜止釋放小球，穩(wěn)定后小球在某次經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過25個全振動時停止計時，測量結(jié)果如圖乙所示，則通過測量和計算可得出單擺周期________s。
（3）測量出多組單擺擺線的長度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，________（填“會”或“不會”）影響重力加速度的測量。
【答案】 ①. B ②. 4 ③. 不會
【解析】
【詳解】（1）[1]A．為減小實驗誤差，擺線要選擇較細(xì)、伸縮性小些的，并且線盡可能長一些，故A錯誤；
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)[線相對平衡位置的偏角超過，小球?qū)⒉皇呛喼C振動，故C錯誤；
D．單擺的擺長為擺線的長度加上小球的半徑，故D錯誤。
故選B。
（2）[2]秒表測得的時間為
計算出單擺周期為
（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，沒有考慮小球的半徑，此時
化簡可得
但圖線的斜率沒有改變，重力加速度測定值不變，故不會影響重力加速度的測量。
16. 在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗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)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖（乙）所示。若要使兩者對齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)________。
A.左右撥動撥桿 B.旋轉(zhuǎn)濾光片
C.旋轉(zhuǎn)測量頭上的手輪 D.旋轉(zhuǎn)遮光筒和測量頭
（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，此時游標(biāo)卡尺（50分度）如圖（2）所示，讀數(shù)為；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖（3）所示，此時游標(biāo)卡尺如圖（4）所示，讀數(shù)為________mm。
（4）利用第（3）問測量結(jié)果，已知雙縫與屏的距離為l、雙縫間距為d，計算波長的公式________（用題目中給出的字母，，l，d表示）
【答案】 ①. A ②. D ③. 15.02 ④.
【解析】
【詳解】（1）[1]雙縫干涉實驗是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，實驗應(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)遮光筒和測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊，撥桿是調(diào)節(jié)雙縫的，旋轉(zhuǎn)濾光片、旋轉(zhuǎn)測量頭上的手輪無法使分劃板豎線與亮條紋對齊。
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
波長的計算公式為
17. 某物理興趣小組用如圖甲所示裝置驗證A、B兩小球碰撞過程中動量守恒，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，按圖甲安裝好實驗裝置，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，記下落點的平均位置____________（填M、P、N），用刻度尺測量，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)實驗，標(biāo)記小球A和B的落地點的平均位置。
（4）若A、B兩小球碰撞過程中動量守恒定律，且為彈性碰撞，則需滿足的表達(dá)式為____________（用表示）。
【答案】 ①. ②. 8.75 ③.
【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，小球的落點為點。
[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量守恒定律，且為彈性碰撞，則有
由于為負(fù)值，則有
四、計算題（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。
【答案】（1）；（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時刻、t2=0.5s時刻波形分別如圖中實線、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時刻的質(zhì)點x=4m振動方向沿?y方向，從t1=0時刻算起，該質(zhì)點第11次到達(dá)y=5cm所需時間。
【答案】（1）（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λ=8 m，當(dāng)波向右傳播時
（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
（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時刻的質(zhì)點x=4m，振動方向沿?y方向，可知波向左傳播。從t1=0時刻算起，x=4m的質(zhì)點其振動方程
當(dāng)質(zhì)點第1次到達(dá)y=5cm歷時
再歷時5T2到達(dá)y=5cm ，10次，所以
當(dāng)波向左傳播時
（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3 m．距水面4 m的湖底P點發(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點的水平距離；
（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時，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到桅桿的水平距離為，到P點的水平距離為，桅桿高度為，P點處水深為；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，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，此時光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為，到P點的水平距離為，則：
聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：
21. 圖為某個有獎挑戰(zhàn)項目的示意圖，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，薄板長度L=0.9m，最初滑塊在薄板的最左端；滑塊與薄板間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5，薄板與平臺間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；薄板厚度不計，彈丸和滑塊都視為質(zhì)點，所有碰撞過程的時間和外力影響均不計，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，試通過計算判定挑戰(zhàn)會不會成功；
（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，試通過計算判定挑戰(zhàn)會不會成功。
【答案】（1）；（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可視為平拋運動的逆過程，由運動學(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，對彈丸與薄板組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律有
代入數(shù)據(jù)得
碰撞結(jié)束時，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動，設(shè)發(fā)生的最大位移為。由動能定理有
代入數(shù)據(jù)解得
因為，所以薄板能撞上小熊，挑戰(zhàn)成功
（3）彈丸與滑塊發(fā)生完全碰撞，系統(tǒng)動量和機(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摩擦力為
薄板所受平臺的最大靜摩擦力為
因，故薄板靜止不動。設(shè)滑塊滑至薄板右側(cè)與薄板右端相碰時，滑塊速率為，由動能定理有
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動和勻減速直線運動，假設(shè)兩者能夠共速，速率為，對滑塊和薄板，分別由動量定理有
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
由運動學(xué)規(guī)律有
因：，滑塊與薄板的相對位移
故兩者共速假設(shè)成立。共速后，因，故假設(shè)兩者相對靜止做勻減速直線運動直至停止，再發(fā)生位移，動能定理有
代入數(shù)據(jù)得
因

相關(guān)試卷

浙江省杭州市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（Word版附解析）：

這是一份浙江省杭州市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（Word版附解析），文件包含浙江省杭州市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題原卷版docx、浙江省杭州市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題Word版含解析docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共32頁， 歡迎下載使用。

浙江省杭州市精誠聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（Word版附解析）：

這是一份浙江省杭州市精誠聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（Word版附解析），共22頁。試卷主要包含了考試結(jié)束后，只需上交答題紙等內(nèi)容，歡迎下載使用。

浙江省杭州市北斗聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析）：

這是一份浙江省杭州市北斗聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析），共21頁。試卷主要包含了考試結(jié)束后，只需上交答題紙， 下列說法中正確的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

浙江省杭州第二中學(xué)錢江學(xué)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題（Word版附解析）

浙江省杭州第二中學(xué)錢江學(xué)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題（Word版附解析）
浙江省杭州市六縣九校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析）

浙江省杭州市六縣九校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析）
浙江省杭州市及周邊重點中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析）

浙江省杭州市及周邊重點中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（Word版附解析）
浙江省杭州市第四中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中物理試題（Word版附解析）

浙江省杭州市第四中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中物理試題（Word版附解析）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
期中專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗證碼 獲取驗證碼

手機(jī)驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部