河北省高碑店市崇德实验中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1.下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
2.(2021·全国甲卷)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】物块在长平板上运动,假设其平板与铁架台的夹角不变时,物块做匀加速直线运动;
根据牛顿第二定律有:ma=mg
设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得 可知 时,t 有最小值,故当 从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故答案为:D。
【分析】当斜面夹角一定时,物块在斜面做匀变速直线运动,利用匀变速运动的位移公式可以求出时间最短的夹角,进而判别下滑时间的大小变化。
3.(2023·江苏)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】在太阳光线进入大气处作一条平行于地球表面的直线,再过该直线与太阳光线的交点作地球表面平行线的垂线即为法线,根据光的折射定律可得,空气的折射率越大,折射角就越小,即折射光线逐渐趋向于法线,故A选项符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查光的折射定律,由光的折射定律可求出折射角随着空气折射率的增大而减小,结合几何关系画出光的传播示意图分析求解。
4.(2019高二下·温州月考)人眼对绿光最为敏感,而绿光其实是由绿光光子组成的。每个绿光光子的能量约为3. 6eV,人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子,就能产生视觉。则能引起视觉时,每秒钟进入人眼的最少光能大约为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】人眼对绿光最为敏感,人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子,就能产生视觉;能引起视觉时,每秒钟进入人眼的最少光能 .
故答案为:D
【分析】利用单位的换算结合光子的数量可以求出每秒进入人眼的光能大小。
5.(2023·广州模拟)用手上下抖动绳的一端,产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图,其中a、b、c是绳上的三个质点,则( )
A.a向上振动 B.c向下振动 C.a 速率最大 D.b速率最大
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】波向右传播,根据“上下坡法”,可知质点a、b向下振动,质点c向上振动,并且质点a恰好通过平衡位置,速率最大。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】根据“上下坡法”,判断质点振动方向。
6.(2020高二下·绍兴月考)质量为m的小球A以水平速率v与静止在光滑水平面上质量为3m的小球B正碰后,小球A的速率为 ,则碰后B球的速度为(以A球原方向为正方向)( )
A. B.v C. D.
【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】在光滑水平面上,碰撞过程中A、B动量守恒,则有 正碰后小球A的速率为 ,则 当 时,解得 还要发生第二次碰撞,这不可能,故此答案舍去。当 时,解得 。
故答案为:D。
【分析】利用动量守恒定律可以判别碰后小球的速度大小。
7.如图所示为一个质点运动的位移一时间图像,则关于质点在时间内的运动下列说法正确的是( )
A.质点做曲线运动
B.质点运动的速度方向始终不变
C.质点运动的加速度方向始终不变
D.质点运动的速度一直在减小
【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
二、多选题
8.如图所示,一竖直放置的足够长的玻璃管中装满某种液体,一半径为r、质量为m的金属小球,从t=0时刻起,由液面静止释放,小球在液体中下落,其加速度a随速度v的变化规律如图所示。已知小球在液体中受到的阻力,式中r是小球的半径,v是小球的速度,η是常数。忽略小球在液体中受到的浮力,下列说法正确的是( )。
A.小球的最大加速度为g
B.小球的速度从0增加到v0的过程中,做匀变速运动
C.小球先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动
D.小球的最大速度为
【答案】A,C,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A、当t=0时,小球的速度为零,此时小球只受重力作用,根据牛顿第二定律可知,此时小球加速度为g,故A正确;
BC、由图可知, 小球的速度从0增加到v0的过程中 ,加速度不断减小,故小球做非匀变速运动。小球速度达到v0后,加速度为零,即此时小球受到的重力与阻力大小相等。分析可知,此后小球受力情况不变,小球做匀速运动。即整个运动过程中,小球先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动。故B错误,C正确;
D、由上分析可知,当小球甲速度为零时,小球的速度最大,根据平衡条件及题意可得
解得
故D正确。
故答案为:ACD。
【分析】根据图像并分析其物理意义。对小球进行受力分析,结合图像与题意分析其运动过程中受力变化情况。
三、单选题
9.如图所示,图甲用于研究光电效应的实验装置,图乙是氢原子的能级结构。实验发现直接跃迁到时发出的光照射图实验装置的阴极时,发现电流表示数不为零,慢慢移动滑动变阻器触点c,发现电压表读数等于0.8V时,电流表读数恰好为零,电子的电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.跃迁到的光电子最大初动能为2.55eV
B.滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动,电流表读数逐渐减小为零
C.其他条件不变,一群氢原子处于能级跃迁发出的光,总共有3种光可以发生光电效应
D.用不同频率的光子照射该实验装置,记录电流表恰好读数为零的电压表读数,根据以上频率和电压可以精确测量普朗克常数
【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;光电效应
四、多选题
10.目前,我们学习过的核反应有4种类型:核衰变、核裂变、核聚变和人工核转变。下列关于核方程属于何中类型判断正确的是( )
A.是β衰变
B.是核裂变
C.是核聚变
D.是人工核转变
【答案】A,B
【知识点】原子核的衰变、半衰期;原子核的人工转变;核裂变;核聚变
五、实验题
11.为了探究加速度与力、质量的关系,某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。将表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,木板左端固定有打点计时器,滑块右侧固定一个轻质小滑轮。钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连,细绳与长木板平行。先接通电源,计时器开始打点,再静止释放滑块,滑块在钩码的作用下开始在长木板上运动(忽略滑轮与细绳间的摩擦,重力加速度g取)。
(1)某次实验时,小组成员将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验中,拉力传感器显示的示数为5.7N,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),其中,,,,,,则滑块的加速度a= ,此次实验中悬挂钩码的质量m= kg。(结果均保留2位有效数字)
(2)小组成员在实验中保持滑块质量M不变,通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验,通过分析纸带求出相应实验时滑块的加速度,得到多组拉力传感器示数F和滑块加速度a的数据,作出如图丙所示的a-F图像。由图像可求得滑块的质量M= kg,滑块与长木板间的动摩擦因数 。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)0.80;0.68
(2)0.29;0.14
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)由题意可知,相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s,根据逐差法可得
根据动滑轮的特点可知,钩码的加速度大小为滑块加速度的2倍,对钩码进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
(2)对滑块进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
结合图丙可知
解得
【分析】(1)滑块通过动滑轮与绳子相连,其移动距离为钩码的一半,通过匀变速直线运动的规律分析可知,其加速度也是钩码分一半。熟悉打点计时器的应用及数据处理方法。选择恰当的研究对象,运用牛顿第二定律求钩码质量;
(2)对滑块进行受力分析,根据实验原理推导出图像的函数表达式,再结合表达式分析图像斜率及截距的物理意义。
12.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图所示。
(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,下列说法中正确的是____;
A.干涉条纹与双缝垂直
B.单缝和双缝应相互平行放置
C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样
D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以将单缝向双缝靠近
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数为 mm;
(3)已知双缝间距d为2.0 × 10-4m,测得双缝到屏的距离L为0.600m,求所测光的波长为 m(结果保留三位有效数字);
(4)双缝干涉实验装置的截面图如图。单缝S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源发出的光在真空中的波长为λ,经单缝S后,再经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点。现在已知玻璃片的厚度为d,玻璃对该光的折射率为1.5,真空中的光速为c,不计光在玻璃片内、外的反射。以下判断正确的是____。
A.若玻璃片的厚度d=15λ,则O点处为暗条纹
B.若单缝S略微向左移动(经S1出射后仍可垂直穿过玻璃片),则原O点位置处的条纹位置不变
C.若单缝S略微向下移动(经S1出射后仍可垂直穿过玻璃片),则原O点位置处的条纹也略微向下移动
D.若用该波长的光完成实验,O点处为亮条纹,保持其他条件不变的情况下,用另一种波长的光做实验,O点处也一定为亮条纹
【答案】(1)B;C
(2)13.870
(3)7.70 × 10-7
(4)A;B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
六、解答题
13.如图所示,竖直放置的汽缸导热性良好,横截面积为S=10cm2、高为L= 60 cm,质量m= 5 kg的密闭活塞可在汽缸内无摩擦地上下移动,汽缸下部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸,不能流出汽缸)与一打气筒相连.开始时活塞用销钉固定在汽缸顶部.外界温度恒定,不计活塞厚度,气体可视为理想气体,大气压p0=1.0×105Pa,g取10m/s2.
(1)拔出销钉后活塞自由向下移动,求活塞稳定时距汽缸底部的距离;
(2)待活塞稳定后,用打气筒向汽缸内打气,已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为6cm3的空气,若要使活塞回到汽缸顶部,求至少需要打气多少次.
【答案】(1)解:拔出销钉后到活塞稳定,气体做等温变化p0LS= p1L1S
对活塞mg+p0S=p1S
解得L1=40 cm
(2)解:设需要打气N次,根据等温变化方程p0(NV+LS)=p1LS
得N=50
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律;压强及封闭气体压强的计算
14.(2022·浙江选考)第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
【答案】(1)解:AB段
解得
(2)解:AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
(3)解:在BC段有牛顿第二定律
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)在直道AB上根据匀变速直线运动的位移与速度的表达式得出加速度的大小;
(2)运动员在AB段和BC段根据匀变速直线运动的规律得出过C点速度的大小;
(3)运动员在BC段根据牛顿第二定律得出BC上运动时受到的阻力。
15.如图所示,在平静的水面上漂浮着一块质量为M=150g的带有支架的木板,木板左边的支架上静静地蹲着两只质量各为m=50g的青蛙,支架高h=20cm,支架右方的水平木板长s=120cm。突然,其中有一只青蛙先向右水平地跳出,恰好进入水中,紧接其后,另一只也向右水平地跳出,也恰好进入水中。试计算:(水的阻力忽略不计,取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)第一只青蛙为了能直接跳入水中,它相对地的跳出初速度v1至少是多大?第二只青蛙为了能直接跳入水中,它相对地的跳出初速度v2至少又是多大?
(2)在上述过程中,哪一只青蛙消耗的体能大一些?请简述理由.
【答案】(1)解:设两次跳出对应青蛙的初速率各是、,木块分别获得反冲速率为、,在第一次跳出过程中,对M和2m系统,根据动量定恒定律,有
在第二次跳出过程中,对M和m系统,根据动量守恒定律,有
由平抛运动规律可得
解得
(2)解:第一只青蛙消耗的体能
第二只青蛙消耗的体能
可见
【知识点】动量守恒定律;能量守恒定律;平抛运动;反冲
河北省高碑店市崇德实验中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1.下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
2.(2021·全国甲卷)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
3.(2023·江苏)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
4.(2019高二下·温州月考)人眼对绿光最为敏感,而绿光其实是由绿光光子组成的。每个绿光光子的能量约为3. 6eV,人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子,就能产生视觉。则能引起视觉时,每秒钟进入人眼的最少光能大约为( )
A. B.
C. D.
5.(2023·广州模拟)用手上下抖动绳的一端,产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图,其中a、b、c是绳上的三个质点,则( )
A.a向上振动 B.c向下振动 C.a 速率最大 D.b速率最大
6.(2020高二下·绍兴月考)质量为m的小球A以水平速率v与静止在光滑水平面上质量为3m的小球B正碰后,小球A的速率为 ,则碰后B球的速度为(以A球原方向为正方向)( )
A. B.v C. D.
7.如图所示为一个质点运动的位移一时间图像,则关于质点在时间内的运动下列说法正确的是( )
A.质点做曲线运动
B.质点运动的速度方向始终不变
C.质点运动的加速度方向始终不变
D.质点运动的速度一直在减小
二、多选题
8.如图所示,一竖直放置的足够长的玻璃管中装满某种液体,一半径为r、质量为m的金属小球,从t=0时刻起,由液面静止释放,小球在液体中下落,其加速度a随速度v的变化规律如图所示。已知小球在液体中受到的阻力,式中r是小球的半径,v是小球的速度,η是常数。忽略小球在液体中受到的浮力,下列说法正确的是( )。
A.小球的最大加速度为g
B.小球的速度从0增加到v0的过程中,做匀变速运动
C.小球先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动
D.小球的最大速度为
三、单选题
9.如图所示,图甲用于研究光电效应的实验装置,图乙是氢原子的能级结构。实验发现直接跃迁到时发出的光照射图实验装置的阴极时,发现电流表示数不为零,慢慢移动滑动变阻器触点c,发现电压表读数等于0.8V时,电流表读数恰好为零,电子的电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.跃迁到的光电子最大初动能为2.55eV
B.滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动,电流表读数逐渐减小为零
C.其他条件不变,一群氢原子处于能级跃迁发出的光,总共有3种光可以发生光电效应
D.用不同频率的光子照射该实验装置,记录电流表恰好读数为零的电压表读数,根据以上频率和电压可以精确测量普朗克常数
四、多选题
10.目前,我们学习过的核反应有4种类型:核衰变、核裂变、核聚变和人工核转变。下列关于核方程属于何中类型判断正确的是( )
A.是β衰变
B.是核裂变
C.是核聚变
D.是人工核转变
五、实验题
11.为了探究加速度与力、质量的关系,某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。将表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,木板左端固定有打点计时器,滑块右侧固定一个轻质小滑轮。钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连,细绳与长木板平行。先接通电源,计时器开始打点,再静止释放滑块,滑块在钩码的作用下开始在长木板上运动(忽略滑轮与细绳间的摩擦,重力加速度g取)。
(1)某次实验时,小组成员将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验中,拉力传感器显示的示数为5.7N,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),其中,,,,,,则滑块的加速度a= ,此次实验中悬挂钩码的质量m= kg。(结果均保留2位有效数字)
(2)小组成员在实验中保持滑块质量M不变,通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验,通过分析纸带求出相应实验时滑块的加速度,得到多组拉力传感器示数F和滑块加速度a的数据,作出如图丙所示的a-F图像。由图像可求得滑块的质量M= kg,滑块与长木板间的动摩擦因数 。(结果均保留2位有效数字)
12.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图所示。
(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,下列说法中正确的是____;
A.干涉条纹与双缝垂直
B.单缝和双缝应相互平行放置
C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样
D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以将单缝向双缝靠近
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数为 mm;
(3)已知双缝间距d为2.0 × 10-4m,测得双缝到屏的距离L为0.600m,求所测光的波长为 m(结果保留三位有效数字);
(4)双缝干涉实验装置的截面图如图。单缝S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源发出的光在真空中的波长为λ,经单缝S后,再经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点。现在已知玻璃片的厚度为d,玻璃对该光的折射率为1.5,真空中的光速为c,不计光在玻璃片内、外的反射。以下判断正确的是____。
A.若玻璃片的厚度d=15λ,则O点处为暗条纹
B.若单缝S略微向左移动(经S1出射后仍可垂直穿过玻璃片),则原O点位置处的条纹位置不变
C.若单缝S略微向下移动(经S1出射后仍可垂直穿过玻璃片),则原O点位置处的条纹也略微向下移动
D.若用该波长的光完成实验,O点处为亮条纹,保持其他条件不变的情况下,用另一种波长的光做实验,O点处也一定为亮条纹
六、解答题
13.如图所示,竖直放置的汽缸导热性良好,横截面积为S=10cm2、高为L= 60 cm,质量m= 5 kg的密闭活塞可在汽缸内无摩擦地上下移动,汽缸下部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸,不能流出汽缸)与一打气筒相连.开始时活塞用销钉固定在汽缸顶部.外界温度恒定,不计活塞厚度,气体可视为理想气体,大气压p0=1.0×105Pa,g取10m/s2.
(1)拔出销钉后活塞自由向下移动,求活塞稳定时距汽缸底部的距离;
(2)待活塞稳定后,用打气筒向汽缸内打气,已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为6cm3的空气,若要使活塞回到汽缸顶部,求至少需要打气多少次.
14.(2022·浙江选考)第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
15.如图所示,在平静的水面上漂浮着一块质量为M=150g的带有支架的木板,木板左边的支架上静静地蹲着两只质量各为m=50g的青蛙,支架高h=20cm,支架右方的水平木板长s=120cm。突然,其中有一只青蛙先向右水平地跳出,恰好进入水中,紧接其后,另一只也向右水平地跳出,也恰好进入水中。试计算:(水的阻力忽略不计,取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)第一只青蛙为了能直接跳入水中,它相对地的跳出初速度v1至少是多大?第二只青蛙为了能直接跳入水中,它相对地的跳出初速度v2至少又是多大?
(2)在上述过程中,哪一只青蛙消耗的体能大一些?请简述理由.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
2.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】物块在长平板上运动,假设其平板与铁架台的夹角不变时,物块做匀加速直线运动;
根据牛顿第二定律有:ma=mg
设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得 可知 时,t 有最小值,故当 从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故答案为:D。
【分析】当斜面夹角一定时,物块在斜面做匀变速直线运动,利用匀变速运动的位移公式可以求出时间最短的夹角,进而判别下滑时间的大小变化。
3.【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】在太阳光线进入大气处作一条平行于地球表面的直线,再过该直线与太阳光线的交点作地球表面平行线的垂线即为法线,根据光的折射定律可得,空气的折射率越大,折射角就越小,即折射光线逐渐趋向于法线,故A选项符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查光的折射定律,由光的折射定律可求出折射角随着空气折射率的增大而减小,结合几何关系画出光的传播示意图分析求解。
4.【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】人眼对绿光最为敏感,人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子,就能产生视觉;能引起视觉时,每秒钟进入人眼的最少光能 .
故答案为:D
【分析】利用单位的换算结合光子的数量可以求出每秒进入人眼的光能大小。
5.【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】波向右传播,根据“上下坡法”,可知质点a、b向下振动,质点c向上振动,并且质点a恰好通过平衡位置,速率最大。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】根据“上下坡法”,判断质点振动方向。
6.【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】在光滑水平面上,碰撞过程中A、B动量守恒,则有 正碰后小球A的速率为 ,则 当 时,解得 还要发生第二次碰撞,这不可能,故此答案舍去。当 时,解得 。
故答案为:D。
【分析】利用动量守恒定律可以判别碰后小球的速度大小。
7.【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
8.【答案】A,C,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】A、当t=0时,小球的速度为零,此时小球只受重力作用,根据牛顿第二定律可知,此时小球加速度为g,故A正确;
BC、由图可知, 小球的速度从0增加到v0的过程中 ,加速度不断减小,故小球做非匀变速运动。小球速度达到v0后,加速度为零,即此时小球受到的重力与阻力大小相等。分析可知,此后小球受力情况不变,小球做匀速运动。即整个运动过程中,小球先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动。故B错误,C正确;
D、由上分析可知,当小球甲速度为零时,小球的速度最大,根据平衡条件及题意可得
解得
故D正确。
故答案为:ACD。
【分析】根据图像并分析其物理意义。对小球进行受力分析,结合图像与题意分析其运动过程中受力变化情况。
9.【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;光电效应
10.【答案】A,B
【知识点】原子核的衰变、半衰期;原子核的人工转变;核裂变;核聚变
11.【答案】(1)0.80;0.68
(2)0.29;0.14
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)由题意可知,相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s,根据逐差法可得
根据动滑轮的特点可知,钩码的加速度大小为滑块加速度的2倍,对钩码进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
(2)对滑块进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
结合图丙可知
解得
【分析】(1)滑块通过动滑轮与绳子相连,其移动距离为钩码的一半,通过匀变速直线运动的规律分析可知,其加速度也是钩码分一半。熟悉打点计时器的应用及数据处理方法。选择恰当的研究对象,运用牛顿第二定律求钩码质量;
(2)对滑块进行受力分析,根据实验原理推导出图像的函数表达式,再结合表达式分析图像斜率及截距的物理意义。
12.【答案】(1)B;C
(2)13.870
(3)7.70 × 10-7
(4)A;B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
13.【答案】(1)解:拔出销钉后到活塞稳定,气体做等温变化p0LS= p1L1S
对活塞mg+p0S=p1S
解得L1=40 cm
(2)解:设需要打气N次,根据等温变化方程p0(NV+LS)=p1LS
得N=50
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律;压强及封闭气体压强的计算
14.【答案】(1)解:AB段
解得
(2)解:AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
(3)解:在BC段有牛顿第二定律
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)在直道AB上根据匀变速直线运动的位移与速度的表达式得出加速度的大小;
(2)运动员在AB段和BC段根据匀变速直线运动的规律得出过C点速度的大小;
(3)运动员在BC段根据牛顿第二定律得出BC上运动时受到的阻力。
15.【答案】(1)解:设两次跳出对应青蛙的初速率各是、,木块分别获得反冲速率为、,在第一次跳出过程中,对M和2m系统,根据动量定恒定律,有
在第二次跳出过程中,对M和m系统,根据动量守恒定律,有
由平抛运动规律可得
解得
(2)解:第一只青蛙消耗的体能
第二只青蛙消耗的体能
可见
【知识点】动量守恒定律;能量守恒定律;平抛运动;反冲