
1.(6分)A、B、C、D四個物體做直線運(yùn)動,它們運(yùn)動的x﹣t、v﹣t、a﹣t圖象如圖所示,已知物體在t=0時的速度均為零( )
A.B.
C.D.
2.(6分)2021年5月28日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院升級改造后的可控核聚變裝置創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為H+He+X,氘核的質(zhì)量為m1,氚核的質(zhì)量為m2,氦核的質(zhì)量為m3,反應(yīng)中釋放的能量為E,光速為c,則下列說法正確的是( )
A.X是質(zhì)子
B.X的質(zhì)量為m1+m2﹣m3﹣
C.該反應(yīng)屬于α衰變
D.氦核的比結(jié)合能與氚核的比結(jié)合能相同
3.(6分)水平地面上質(zhì)量為1kg的物塊受到水平拉力F1、F2的作用,F(xiàn)1、F2隨時間的變化如圖所示,已知物塊在前2s內(nèi)以5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,取g=10m/s2,則( )
A.物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.2
B.3s末物塊受到的摩擦力大小為4N
C.5s末物塊受到的摩擦力大小為1N
D.5s末物塊的加速度大小為3m/s2
4.(6分)中國科學(xué)院紫金山天文臺近地天體望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆近地小行星,這顆近地小行星直徑約為43m。已知地球半徑約為6400km,若該小行星與地球的第一宇宙速度之比約為( )
A.10﹣15B.10﹣16C.10﹣17D.10﹣18
5.(6分)如圖,半徑為R、質(zhì)量為m的半圓柱體A放在粗糙的水平地面上,A與豎直墻面間有一半徑為R、質(zhì)量為m的光滑圓柱體B,使A、B仍保持靜止?fàn)顟B(tài),半圓柱體A的圓心距豎直墻面的最遠(yuǎn)距離為2R。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力( )
A.B.C.D.
(多選)6.(6分)某班物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時,設(shè)計了如圖所示的簡單而常見的情景模型:將一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)柔軟的細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn),在外力F、細(xì)線拉力FT和重力mg的作用下處于平衡狀態(tài)。細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,與F的夾角為α,開始時F水平。小組成員經(jīng)過討論形成了如下結(jié)論( )
A.保持θ角及小球位置不變,逐漸緩慢減小α角直至F豎直向上,則F、FT都逐漸減小
B.保持F水平,逐漸緩慢增大θ角,則F、FT都逐漸增大
C.保持α角不變,逐漸緩慢增大θ角,直至懸線水平,則FT逐漸減小,F(xiàn)逐漸增大
D.只增加細(xì)線的長度,其他條件不變,F(xiàn)、FT都減小
(多選)7.(6分)如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體A連接(另有一個完全相同的物體B緊貼著A,不粘連),在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,此時物體A、B靜止。撤去F后,物體A、B開始向左運(yùn)動,已知重力加速度為g( )
A.撤去F瞬間,物體A、B的加速度大小為(﹣μg)
B.撤去F后,物體A和B先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動
C.物體A、B一起向左運(yùn)動距離(x0﹣)時獲得最大速度
D.若物體A、B向左運(yùn)動要分離,則分離時向左運(yùn)動距離為(x0﹣)
(多選)8.(6分)如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上的小物體a、b通過彈簧連接,并靜止在轉(zhuǎn)臺上(即在每個轉(zhuǎn)速下可認(rèn)為是勻速轉(zhuǎn)動),已知a、b的質(zhì)量分別為m、2m,a、b與轉(zhuǎn)臺的動摩擦因數(shù)均為μ,已知彈簧的原長為r,勁度系數(shù)為k,以下說法中正確的是( )
A.當(dāng)a受到的摩擦力為0時,b的摩擦力指向圓心
B.當(dāng)b受到的摩擦力為0時,a的摩擦力指向圓心
C.物體a和b同時相對轉(zhuǎn)臺發(fā)生滑動,當(dāng)a、b相對轉(zhuǎn)臺靜止時,允許的最大角速度為
D.物體b先相對轉(zhuǎn)臺發(fā)生滑動,當(dāng)a、b均相對轉(zhuǎn)臺靜止時,允許的最大角速度為
三、非選擇題:共174分,第22~32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題,考生根據(jù)要求作答。
9.(6分)為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中M包括小車和與小車固定連接的滑輪
(1)實(shí)驗(yàn)時,一定要進(jìn)行的操作是 。
A.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
B.用天平測出鉤碼的總質(zhì)量
C.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證m遠(yuǎn)小于M
D.小車靠近打點(diǎn)計時器,先通電源、再放小車,打出一條紙帶
(2)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離,如圖2所示。已知打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端 m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫軸,加速度a為縱軸,畫出的a﹣F圖線是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k 。
A.
B.﹣m
C.﹣m
D.
10.(9分)為研究一只額定電壓為2.5V、額定電流為0.4A的小燈泡的伏安特性,要求測量盡量準(zhǔn)確,器材除小燈泡、開關(guān)S、導(dǎo)線外
A.電池組(電動勢E=3V,內(nèi)阻r=1Ω);
B.電流表A1(量程500mA,內(nèi)阻約0.5Ω);
C.電流表A2(量程3mA,內(nèi)阻r=10Ω);
D.電阻箱R1(阻值0~999.9Ω);
E.電阻箱R2(阻值0~99.9Ω);
F.滑動變阻器R3(阻值0~10Ω);
G.滑動變阻器R4(阻值0~200Ω);
(1)為測電壓,需將A2表改裝為量程2.7V的電壓表,上述器材中,電阻箱應(yīng)選 (填寫所選器材后的字母);
(2)為了測量盡量準(zhǔn)確,請?jiān)趫D示虛線框圖1內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)根據(jù)所設(shè)計的電路研究小燈泡的伏安特性。具體操作為:利用A1、A2表測得多組數(shù)據(jù),并作出I2﹣I1圖線如圖2。(圖中縱軸I2為A2表的示數(shù)值,橫軸I1為A1表的示數(shù)值)
①由圖可知,當(dāng)通過小燈泡的電流為0.3A時,小燈泡的實(shí)際功率為 W(結(jié)果取兩位有效數(shù)字);
②若將小燈泡直接接在一個電動勢E=2.7V,內(nèi)阻r=2Ω的電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率為 W(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)。
11.(12分)如圖所示的是豎直面內(nèi)小球做平拋運(yùn)動時頻閃照片的一部分,其中O、A、B、C是四個連續(xù)的頻閃位置。取小球位于O點(diǎn)時的球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,經(jīng)測量得到B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,y1),C點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2y1,重力加速度為g。求:
(1)頻閃周期T;
(2)該平拋小球的水平速度大小v0;
(3)該小球拋出點(diǎn)O'的位置坐標(biāo)(x0,y0)。
12.(20分)如圖所示,粗糙水平地面上靜止放著相距d=1m的兩塊相同長木板A、B,每塊木板長L=9m1=0.2.一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊C以v0=10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端,C的質(zhì)量為每塊木板質(zhì)量的2倍,C與木板的動摩擦因數(shù)μ2=0.4.若A.B碰后速度相同但不粘連,碰撞時間極短,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力2.求:
(1)木板A經(jīng)歷多長時間與木板B相碰?
(2)物塊C剛滑離木板A時,A的速度大?。?br>(3)A、B最終停下時,兩者間的距離。
(二)選考題:共45分。[物理——選修3-4](15分)
(多選)13.(5分)如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置,則下列說法正確的是( )
A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.質(zhì)點(diǎn)P在t=0時刻速度方向沿y軸正方向
C.質(zhì)點(diǎn)P在t=0.2s時刻的位移為﹣cm
D.質(zhì)點(diǎn)P在0~0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程為0.32m
E.質(zhì)點(diǎn)P在t=0.4s時刻速度方向與加速度方向相同
14.(10分)如圖是截面為扇形的柱體玻璃磚,扇形截面的圓心角為60°,半徑為R,平面NOO'N'經(jīng)過特殊處理,可以將射到它上面的光線全部吸收。M與平面OMN平行的平行光線照射在整個MOO'M'平面上,折射角為30°,這些光線只有一部分能從弧面MNN'M'射出,求;
(1)入射角θ;
(2)弧面MNN'M'上能射出光線的面積。
參考答案與試題解析
一、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對
1.【分析】物體做單向直線運(yùn)動時位移一直增大,速度方向不變,根據(jù)圖象逐項(xiàng)分析即可.
【解答】解:A、由位移﹣時間圖象可知,總位移為零;
B、由速度﹣時間圖象可知,2﹣4s沿負(fù)方向運(yùn)動,6s內(nèi)總位移為零;
C、由圖象可知:物體在第1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動,2s末速度減為4,是單向直線運(yùn)動,故C正確;
D、由圖象可知:物體在第1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動,2s末速度減為5,不是單向直線運(yùn)動。
故選:C。
【點(diǎn)評】圖象是我們高中物理研究運(yùn)動的主要途徑之一,應(yīng)熟知其特征,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
2.【分析】核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,可知X是中子;核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損,根據(jù)質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損,再解得X的質(zhì)量;該反應(yīng)屬于輕核聚變。
【解答】解:A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為Z=1+1﹣5=0,所以X為中子;
B、設(shè)X的質(zhì)量為m4,根據(jù)質(zhì)能方程得
解得:,故B正確;
C、該反應(yīng)屬于氫核聚變;
D、核反應(yīng)方程式中,所以氦核的比結(jié)合能大于氚核的比結(jié)合能。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查愛因斯坦質(zhì)能方程,解題關(guān)鍵掌握核反應(yīng)方程的守恒關(guān)系,注意質(zhì)能方程的運(yùn)用。
3.【分析】已知物塊在前2s內(nèi)以4m/s的速度作勻速直線運(yùn)動,合力為零,根據(jù)平衡條件和摩擦力公式求動摩擦因數(shù)。根據(jù)牛頓第二定律求5s末物塊的加速度大小。
【解答】解:A、在0﹣2s內(nèi)物體勻速運(yùn)動
摩擦力大小f=F4﹣F2=3N
則
故A錯誤;
BC、8s后物體做減速運(yùn)動
則經(jīng)過
即在8s+2.5s=2.5s末速度減為零,3s末物塊受到的摩擦力大小為3N,大小為
6N﹣5N=6N
故C正確,B錯誤;
D、物體停止后,則物體不再運(yùn)動,故的加速度為零。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題首先考查讀圖能力,其次要根據(jù)物體的受力情況能分析物體的運(yùn)動情況,這是解決本題的基礎(chǔ)。求摩擦力時,一定要分析清楚物體的運(yùn)動狀態(tài),確定是靜摩擦力還是滑動摩擦力,再選擇解答方法。
4.【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力,分析速度,結(jié)合題中數(shù)據(jù),求質(zhì)量比。
【解答】解:根據(jù)萬有引力提供向心力
解得第一宇宙速度
所以
行星與地球的半徑之比為
它們的第一宇宙速度之比為
故行星和地球的質(zhì)量之比約為,故C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對萬有引力提供向心力規(guī)律的掌握,比較基礎(chǔ)。
5.【分析】對AB整體、B受力分析,根據(jù)平衡條件列平衡等式,同時結(jié)合幾何關(guān)系,求半圓柱體A與地面間的動摩擦因數(shù)。
【解答】解:對AB整體受力分析,如圖:
根據(jù)平衡條件,地面對A的支持力FN地=2mg
摩擦力f=FN墻
對B受力分析,如圖:
根據(jù)幾何關(guān)系可知
θ=30°
根據(jù)平衡條件
FN墻=mgtan30°
又
f=μFN地
聯(lián)立解得
,解得μ=,ABC錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題解題關(guān)鍵是掌握整體法和隔離法,并通過整體法和隔離法分別對物體進(jìn)行受力分析。
6.【分析】對小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)角度的變化結(jié)合三角函數(shù)的相關(guān)知識分析出力的變化趨勢。
【解答】解:A、對小球受力分析
其中,θ角保持不變,F(xiàn)最小,F(xiàn)T逐漸減小,F(xiàn)先減小后增大;
B、保持F水平,則
F=mgtanθ,
θ角增大時,F(xiàn)、FT都逐漸增大,故B正確;
C、保持α角不變,細(xì)線和拉力F的方向都逆時針轉(zhuǎn)動
F水平時FT最大,F(xiàn)T水平時F最大,所以FT逐漸減小,F(xiàn)逐漸增大;
D、只增加細(xì)線的長度、FT都沒有影響,故D錯誤;
故選:BC。
【點(diǎn)評】本題主要考查了共點(diǎn)力的平衡問題,熟悉物體的受力分析,根據(jù)幾何關(guān)系即可完成解答。
7.【分析】A、通過受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度大?。?br>BC、通過受力分析,結(jié)合牛頓第二定律,分析物體的運(yùn)動狀態(tài),進(jìn)而分析最大速度時運(yùn)動的距離;
D、根據(jù)物體剛要分離的臨界條件,求出此時彈簧的彈力,進(jìn)而求出分離時物體向左運(yùn)動的距離。
【解答】解:A、撤去F瞬間、B為研究對象,在撤去F瞬間彈簧彈力不變,有
kx0﹣μ?2mg=5ma
整理可得物體A、B的加速度大小a=(,故A正確;
BC、撤去F后,彈力要減小,根據(jù)牛頓第二定律可知,
當(dāng)加速度減為零,即kx2=μ?2mg時物體A和B的速度最大,此時彈簧壓縮量為x1=,物體A0﹣x1=x3﹣,故B錯誤;
D、若物體A,則分離時A,對B有
μmg=ma
對A有
μmg+kx=ma
整理可知x=0,此時彈簧處于自然伸長狀態(tài)、B向左運(yùn)動了x2,故D錯誤。
故選:AC。
【點(diǎn)評】在分析涉及彈簧彈力問題時,要注意彈簧的彈力不能發(fā)生突變。
8.【分析】合力提供向心力,結(jié)合選項(xiàng)條件分析物體所受合力。
【解答】解:A、由題意可知,對a由牛頓第二定律可得kr=mrω2,所以對b由牛頓第二定律滿足所以此時b的摩擦力指向圓心;
B、同理當(dāng)b受到的摩擦力為0時2,所以對a由牛頓第二定律滿足即此時a的摩擦力背離圓心;
CD、對a分析知,滿足對b分析知,滿足,可以看出ωa>ωb,即物體b先相對轉(zhuǎn)臺發(fā)生滑動,且當(dāng)a,允許的最大角速度為,D正確;
故選:AD。
【點(diǎn)評】本題考查勻速圓周運(yùn)動合力提供向心力,學(xué)生應(yīng)結(jié)合條件分析向心力來源。
三、非選擇題:共174分,第22~32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題,考生根據(jù)要求作答。
9.【分析】將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力;彈簧測力計能測出小車的拉力,則不需要用天平測出鉤碼的總質(zhì)量,也不需要保證m遠(yuǎn)小于M;開始實(shí)驗(yàn)時,小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器,先通電源、再放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
【解答】解:(1)A、將帶滑輪的長木板右端墊高,使得小車受到的拉力為合力。
BC、因?yàn)橛袕椈蓽y力計能測出小車的拉力,也不需要保證m遠(yuǎn)小于M。
D、開始實(shí)驗(yàn)時,先通電源,打出一條紙帶,故:D正確。
故答案為:AD。
(2)因?yàn)閒=50Hz,則T=,故相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為得:t=5×4.02s=0.1s
(3)設(shè)彈簧測力計的示數(shù)為F,根據(jù)牛頓第二定律F=Ma得:2F=Ma,即,即:,ABC錯誤
故答案為:D
故答案為:(1)AD (2)5.0
【點(diǎn)評】只有掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類問題,所以在學(xué)習(xí)過程中要注意加強(qiáng)對基本知識的學(xué)習(xí).
10.【分析】(1)沒有電壓表可以用已知內(nèi)阻的電流表與分壓電阻串聯(lián)改裝成電壓表測電壓,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值。
(2)根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法,然后設(shè)計電路圖。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象,根據(jù)閉合電路歐姆定律作圖可解得燈泡的電功率。
【解答】解:(1)當(dāng)電流滿偏時,改裝電壓表兩端的電壓為2.7Vg(rA8+R1)代入數(shù)據(jù)解得R1=890Ω,故電阻箱選擇R6
(2)電路如圖所示:
(3)①由圖可知,當(dāng)通過小燈泡的電流為0.3A時7的電流為1.17mA,則小燈泡的電壓為U=IA2(rA8+R1)=1.17×10﹣2×(10+890)V=1.05V
小燈泡的實(shí)際功率為P=UI1=4.05×0.3W=8.32W
②在上圖中由作出電源E′的I2﹣I1圖線;
E′=5.7V,可得I1=4時:,解得:I2=3×10﹣5A=3mA
根據(jù)閉合電路歐姆定律有:U=IA2(rA5+R1)=E'﹣I1r'
當(dāng)I3=400mA=0.4A時,I8=2.11×10﹣3A=8.11mA
電源E′的I2﹣I1圖線,與小燈泡的I4﹣I1圖線交點(diǎn)即為兩者串聯(lián)燈泡的工作點(diǎn),如圖
可得交點(diǎn)坐標(biāo)為(376mA,2.16mA)
小燈泡的實(shí)際功率為P=I7I2(rA2+R5)=376×10﹣3×2.16×10﹣8×(10+890)W=0.73W;
故答案為:(1)R1;(2)見解析;(3)8.32。
【點(diǎn)評】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)電路的改裝、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理;把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值。
11.【分析】(1)平拋運(yùn)動在豎直方向是勻變速運(yùn)動,根據(jù)勻變速運(yùn)動公式求O點(diǎn)的豎直速度和時間間隔;
(2)平拋運(yùn)動在水平方向是勻速運(yùn)動,根據(jù)勻速運(yùn)動公式求水平初速度;
(3)根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律求拋出點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動時間,根據(jù)自由落體運(yùn)動公式和勻速運(yùn)動公式求拋出點(diǎn)的坐標(biāo)。
【解答】解:(1)設(shè)小球過O點(diǎn)時的豎直速度為vy
根據(jù)勻變速運(yùn)動公式
聯(lián)立解得時間間隔
O點(diǎn)時的豎直速度為
(2)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)勻速運(yùn)動公式x1=v0?2T
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
(3)對O點(diǎn)分析,設(shè)小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動至O點(diǎn)的時間為t7
平拋運(yùn)動豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動,則vy=gt0
聯(lián)立解得
根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
即O'點(diǎn)的位置坐標(biāo)為。
答:(1)頻閃周期;
(2)小球的水平速度大?。?br>(3)小球拋出點(diǎn)O'的位置坐標(biāo)。
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵理解并熟練掌握平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解。
12.【分析】(1)由牛頓第二定律求出加速度,然后應(yīng)用勻變速運(yùn)動的位移公式求出位移,求出碰撞需要的時間。
(2)A、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,應(yīng)用動量守恒定律求出碰撞后的速度,然后求出物塊C 剛滑離木板A 時,A 的速度。
(3)應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度,應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式求出A、B的位移,然后求出A、B 最終停下時,兩者間的距離。
【解答】解:(1)設(shè)A的質(zhì)量為m,則B的質(zhì)量為m,由牛頓第二定律得:
對A:μ2?2mg﹣μ6(m+2m)g=ma1,解得:a8=2m/s2,
對C:μ3?2mg=2ma5,解得:a2=4m/s6,
由勻變速直線運(yùn)動的位移公式得:
對A:d=a2,
對C:x6=v0t1﹣a2,
解得:t1=2s,x1=8m,
此時C與A端的距離:s=L+d﹣x2=2m,
碰撞前A的速度:v1=a5t1=2×5=2m/s,
C的速度:v2=v3﹣a2t1=10﹣8×1=6m/s;
(2)A、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,
由動量守恒定律得:mv6=(m+m)v2,解得:v2=3m/s,
碰撞后A、B所受合外力:μ2?2mg﹣μ2(m+m+2m)=0,
碰撞后兩板一起做勻速直線運(yùn)動,C剛滑離A板時A的速度:vA=v3=1m/s;
(3)從A、B碰撞到C滑上B所需時間為t2,
s=v8t2﹣a2﹣v1t2,解得:t6=0.5s,
C剛滑上B時的速度:v7=v2﹣a2t2=4m/s,
A、B分離后,由牛頓第二定律得:μ1mg=ma5,解得:a3=2m/s8,
從分離到停止運(yùn)動,位移:xA===0.25m,
B板以a4=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動直到與C共速,
則:v8=v4﹣a2t4=v1+a1t3,解得:t3=0.5s,v3=2m/s,
B的位移:xB4=t3=0.75m,
此后B、C一起以a2=2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動直到靜止,
位移:xB6===7m,
最終停下來時,A、B間的距離:Δx=xB1+xB2﹣xA=3.5m;
答:(1)木板A 經(jīng)歷1s與木板B 。
(2)物塊C 剛滑離木板A 時,A ;
(3)A、B 最終停下時。
【點(diǎn)評】本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用,本題是多體、多過程問題,物體運(yùn)動過程復(fù)雜,分析清楚物體運(yùn)動過程是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用動量守恒定律、牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式可以解題。
(二)選考題:共45分。[物理——選修3-4](15分)
13.【分析】從圖象中可以知道波長為λ=12cm,根據(jù)波速可以求出周期,然后根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動情況分析波的傳播方向,根據(jù)數(shù)學(xué)方法解得波動方程,從而計算質(zhì)點(diǎn)P在t=0.2s時刻的位移為,質(zhì)點(diǎn)一個周期運(yùn)動的路程為4A,根據(jù)波的傳播方向分析質(zhì)點(diǎn)的振動情況.
【解答】解;由圖象知波長為0.12m,周期T==。
A、經(jīng)過0.7s即經(jīng)過1,經(jīng)過一個周期知道回到原位置周期的振動情況即可,x=5cm處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過,若向左傳播將在x軸上方,故A錯誤;
B、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)帶動法,故B正確;
C、根據(jù)數(shù)學(xué)方法可知虛線的波動方程為y=﹣7sinx(cm)=﹣2sin,將x=4cm代入解得:y=﹣,故C正確;
D、質(zhì)點(diǎn)P在0.6s時間內(nèi)為5個周期,故D錯誤;
E、由于該波沿x軸正方向傳播T時刻,速度方向向下,故E正確。
故選:BCE。
【點(diǎn)評】本題給出兩個時刻的波形圖,讓從中獲取信息求解,題意新穎,有一定難度.在解題是可以通過特殊點(diǎn)來確定,如平衡位置、波峰、波谷等.
14.【分析】(1)根據(jù)折射定律求入射角;
(2)根據(jù)臨界角公式求折射光線(臨界光線)在圓環(huán)MPN的臨界角;根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解圓弧上剛好有光線射出時的最大圓心角,根據(jù)數(shù)學(xué)知識求有光線射出的弧長,最后求面積。
【解答】解:(1)根據(jù)折射定律
解得
因此入射角θ=45°
(2)根據(jù)題意,作光線在截面MON中的光路如圖所示:
設(shè)恰好在圓弧MPN上發(fā)生全反射時,臨界光線QP在MO上的折射角γ=30°
入射角i=45°
由折射定律有=
解得臨界角C=45°
設(shè)該光線QP在圓弧MPN上的入射點(diǎn)P的法線OP與MO間的圓心角為α,由幾何關(guān)系有α+γ+90°+C=180°
解得α=15°
故在P點(diǎn)以下部分有光線射出,面積
答:(1)入射角θ為45°;
(2)弧面MNN'M'上能射出光線的面積。
【點(diǎn)評】本題考查了光的折射和全反射,求解圓弧上剛好有光線射出時的臨界入射光線是解題的關(guān)鍵。
這是一份[物理][期中]四川省南充市安溪縣2023-2024學(xué)年高一(下)期中物理試卷,共5頁。試卷主要包含了填寫答題卡的內(nèi)容用2B鉛筆填寫,提前 xx 分鐘收取答題卡等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份四川省南充市閬中中學(xué)2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期10月月考試題(Word版附解析),共8頁。
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