卷子答案网-一个不只有答案的网站项城市第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷（A）
满分：100 分 考试时间：90 分钟
注意：本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 4 分，共 32 分）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
B. 效率为的热机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
C. 不可能从单一热源吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响
D. 第二类永动机不可能成功的原因是违反了能量守恒定律
2. 下面是教材中四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 由甲图可知当两个相邻的分子间距离大于r0时，随它们之间的距离增大分子力先变小后增大
B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大
C. 从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
3. 在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（ ）
A. 黑体既不向外辐射电磁波，也不反射电磁波
B. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关
C. 带电物体的电荷量可以是任意值
D. 爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由一份份光子组成”
4. 两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 在阶段，F做正功，分子动能和分子势能均增大
B. 在阶段，分子势能先增大后减小
C. 在时，分子势能为零，动能最大
D. 在时，分子引力和分子斥力大小相等
5. 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的图像如图所示，图中，则整个过程中（ ）
A. a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力
B. 水平推力的冲量大于水平推力的冲量
C. 摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量
D. 合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量
6. 一定质量的理想气体经历、、三个变化过程，其体积V随热力学温度T变化的关系图像如图所示，图中从a到b过程的图像反向延长线过原点，从b到c过程图线与纵轴平行，a、c、d在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从过程，气体内能增量小于气体放出热量
B. 从过程，气体分子运动的平均速率增大
C. 从过程，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小
D. 从过程，气体对外做功为零
7. 如图所示，某种频率的单色光以入射角从空气平行入射到半圆形玻璃砖的直径一侧的界面，该种单色光在玻璃砖中的折射率为，玻璃砖的半径为R。则在圆弧界面上有光透出部分的长度为（不考虑光线在圆弧面上的反射）（ ）
A B. C. D.
8. 用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为的单色光照射金属，滑动变阻器的滑片与固定端都在中央位置时，灵敏电流计中有电流通过。下列说法正确的是（ ）
A. 增大该单色光的强度，灵敏电流计示数一定增大
B. 滑片向端移动过程中，灵敏电流计示数一定不断增大
C. 滑片向端移动可测遏止电压
D. 换用频率小于的单色光照射金属，灵敏电流计中一定没有电流通过
二、多选题（每题 5 分，共 20 分。作答时，选择正确但不全的得 3 分，有错误选项的给 0 分）
9. 下列关于热学知识的说法正确的是（ ）
A. 固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C. 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D. 当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零
10. 根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，下列判断正确的是（ ）
A. 电子绕核旋转的轨道半径减小
B. 电子的动能增大
C. 氢原子的电势能增大
D. 氢原子的能级减小
11. 图示为氢原子能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在向较低能级跃迁的过程中发光，用这些光照射逸出功为的金属钠，下列说法正确的是（ ）
A. 金属钠相应的遏止电压最大值为
B. 从激发态跃迁到的激发态时所发出的光的频率最小
C. 一群氢原子能发出3种不同频率的光，且均能使金属钠发生光电效应
D. 用动能为的电子轰击处于的激发态的氢原子，可以使它们跃迁到的激发态
12. 某金属在光的照射下发生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像如图所示。已知普朗克常量为h。则由图像可知 （ ）
A. 该金属的逸出功等于hν0
B. 该金属的逸出功等于eU
C. 普朗克常量h=
D. 当入射光频率为2ν0时遏止电压是2U
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（13·14 两题，每空均为 2 分，共 14 分）
13. 如图为用单摆测当地重力加速度的实验装置：
（1）下列说法正确的是____________。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g=____________。
（3）若把该单摆从地球赤道移至北极，则其摆动周期____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
14. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图1所示。
（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择__________（填“甲”或“乙”）组的实验装置。
（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节P使轨道左端__________（填“升高”或“降低”）一些。
（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为mA、mB；调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足mA_______（填“>”“<”或“=”） mB；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量守恒。
四、解答题（本大题计 3 小题，共 34 分）
15. 如图所示，甲为某一简谐横波在时刻的图像，此时波刚好传到处，处的质点P的振动图像如图乙所示。求：
（1）P质点振动的周期T和时P质点振动方向；
（2）该波在此介质传播的波速的大小；
16. 如图所示，足够长的A、B两薄壁气缸的质量分别为m1=5kg，m2=10kg，分别用质量与厚度均不计的活塞C、D将理想气体M、N封闭在气缸内，C、D两薄活塞用一跨过两定滑轮且不可伸长的柔软轻绳连接，气缸B放置在水平地面上，系统在图示位置静止时，气缸A的底部距离地面的高度，C、D两活塞距离气缸底部分别为h与3h，h=28cm。外界大气压恒为p0=1.0×105Pa，气体M的热力学温度T1=280K，C、D两活塞的横截面积均为S=0.01m2，取重力加速度大小g=10m/s2，不计一切摩擦。对气体M缓慢加热，气体N的热力学温度始终保持在280K，求：
（1）气缸A的底部刚接触地面时气体M的热力学温度T2；
（2）气体M的温度升到T3=450K时活塞D距离地面高度h'。
17. 如图所示，质量的物块C静置在光滑水平面上，其左侧为半径的四分之一光滑圆弧，圆弧底端和水平面平滑连接。一质量的小物块A被压缩的轻质弹簧弹出后与静止在水平面上的物块B发生正碰，此后两物块粘在一起运动。A、B均可视为质点，不计空气阻力。已知物块B的质量为1.5kg，A、B碰撞后瞬间B的速度大小为6m/s，取。求：
（1）最初弹簧上储存的弹性势能。
（2）A、B整体碰后能达到的最大高度。
（3）A、B整体第一次与C分离时C速度的大小。
（4）从A、B整体第一次与C分离瞬间至A、B整体第二次与C分离瞬间的过程，A、B整体对C的冲量大小。
项城市第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷（A） 答案解析
满分：100 分 考试时间：90 分钟
注意：本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 4 分，共 32 分）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
B. 效率为的热机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
C. 不可能从单一热源吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响
D. 第二类永动机不可能成功的原因是违反了能量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在以消耗其它能量为代价的条件下，热量也可以从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．效率为的热机不可能制成，没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故B错误；
C．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响，故C正确；
D．第二类永动机不可能成功的原因是违反了热力学第二定律，并不是违反了能量守恒定律，故D错误。
故选C。
2. 下面是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 由甲图可知当两个相邻的分子间距离大于r0时，随它们之间的距离增大分子力先变小后增大
B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大
C. 从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．由甲图可知，当两个相邻的分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子力随它们之间的距离增大先增大后减小，故A错误；
B．图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大，故B正确；
C．从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较小的方向移动，即向频率较大的方向移动，故C错误；
D．图丁中一只水黾能停在水面上，主要是因为水的表面张力的原因，故D错误。
故选B。
3. 在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（ ）
A. 黑体既不向外辐射电磁波，也不反射电磁波
B. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关
C. 带电物体的电荷量可以是任意值
D. 爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由一份份光子组成”
【答案】D
【解析】
【详解】A．黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误；
B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误；
C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故C错误；
D．爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由光子构成”，故D正确。
故选D。
4. 两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 在阶段，F做正功，分子动能和分子势能均增大
B. 在阶段，分子势能先增大后减小
C. 在时，分子势能为零，动能最大
D. 在时，分子引力和分子斥力大小相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．在阶段，分子力为引力，相互接近过程中，F做正功，分子动能增大，分子势能减小，所以A错误；
B．在阶段，分子力为斥力，相互接近过程中，F做负功，分子势能逐渐增大，所以B错误；
C由于在阶段，分子力为引力，相互接近过程中，F做正功，分子势能减小，在阶段，分子力为斥力，相互接近过程中，F做负功，分子势能逐渐增大，则在时，分子势能最小，且一定小于0，动能最大，所以C错误；
D．在时，分子引力和分子斥力大小相等，分子间作用力的合力为0，所以D正确；
故选D。
5. 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的图像如图所示，图中，则整个过程中（ ）
A. a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力
B. 水平推力的冲量大于水平推力的冲量
C. 摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量
D. 合外力对a物体的冲量小于合外力对b物体的冲量
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知
由图像斜率表示加速度可知，说明推力撤去后两物体的加速度相等，推力撤去后物体的合力等于摩擦力，由牛顿第二定律可知，两物体受摩擦力大小相等，故A错误；
B．在没有撤去推力前，由动量定理得
解得
由图可知，两物体的最大速度相等，因为推力的作用时间
所以的冲量小于的冲量，故B错误；
C．摩擦力的冲量为
由题可知，整个过程中a的运动时间小于b运动的时间，而两物体所受摩擦力相等，所以摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，故C正确；
D．全程动量变化为0，所以合外力的冲量为0，合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量，故D错误。
故选C。
6. 一定质量理想气体经历、、三个变化过程，其体积V随热力学温度T变化的关系图像如图所示，图中从a到b过程的图像反向延长线过原点，从b到c过程图线与纵轴平行，a、c、d在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从过程，气体内能的增量小于气体放出热量
B. 从过程，气体分子运动的平均速率增大
C. 从过程，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小
D. 从过程，气体对外做功为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．从a到b过程，气体发生的是等压膨胀，气体对外做功，温度升高，内能增加，气体吸收热量大于内能的增量，气体分子平均速度增大，故A错误，B正确；
C．从b到c过程，气体发生的是等温压缩，气体的压强增大，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力增大，故C错误；
D．从a到b过程，气体压强小于从b到c过程气体的压强，因此从a到d过程，气体对外做功不为零，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，某种频率的单色光以入射角从空气平行入射到半圆形玻璃砖的直径一侧的界面，该种单色光在玻璃砖中的折射率为，玻璃砖的半径为R。则在圆弧界面上有光透出部分的长度为（不考虑光线在圆弧面上的反射）（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析圆心O左右两侧光线射入后在圆弧界面发生全反射的临界情况，在O点左侧若此时从A点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在A左测的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，单色光在玻璃砖中的折射率为，故临界角为
即
在A处有
解得折射角为
可得图中有
根据几何关系可知；同理，若此时从B点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在B右侧的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，此时有
根据几何关系可知，故可知圆弧间有光线透出，该段圆弧长度为
故选A。
8. 用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为的单色光照射金属，滑动变阻器的滑片与固定端都在中央位置时，灵敏电流计中有电流通过。下列说法正确的是（ ）
A. 增大该单色光的强度，灵敏电流计示数一定增大
B 滑片向端移动过程中，灵敏电流计示数一定不断增大
C. 滑片向端移动可测遏止电压
D. 换用频率小于的单色光照射金属，灵敏电流计中一定没有电流通过
【答案】A
【解析】
【详解】A．增大该单色光的强度，逸出的光电子越多，由题意可知光电流变大，灵敏电流计示数一定增大，A正确；
B．滑片向端移动过程中，灵敏电流计示数增大后饱和光电流后不再变化，B错误；
C．由图可知，滑片向端移动，反向电压减小，无法测出遏止电压，只有滑片向端移动可测遏止电压，C错误；
D．换用频率小于的单色光照射金属，有可能发生光电效应，灵敏电流计中可能有电流通过，D错误。
故选A。
二、多选题（每题 5 分，共 20 分。作答时，选择正确但不全的得 3 分，有错误选项的给 0 分）
9. 下列关于热学知识的说法正确的是（ ）
A. 固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C. 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D. 当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；
B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确；
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；
D．根据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。
故选BCD。
10. 根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，下列判断正确的是（ ）
A. 电子绕核旋转的轨道半径减小
B. 电子的动能增大
C. 氢原子的电势能增大
D. 氢原子的能级减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD．氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，能级降低，轨道半径减小，故AD正确；
BC．氢原子的能量减小，根据
可得，轨道半径减小，电子的速率增大，因此其动能增大，又因为氢原子的能量减小，则可知氢原子的电势能减小，故B正确，C错误。
故选ABD。
11. 图示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在向较低能级跃迁的过程中发光，用这些光照射逸出功为的金属钠，下列说法正确的是（ ）
A. 金属钠相应的遏止电压最大值为
B. 从的激发态跃迁到的激发态时所发出的光的频率最小
C. 一群氢原子能发出3种不同频率的光，且均能使金属钠发生光电效应
D. 用动能为的电子轰击处于的激发态的氢原子，可以使它们跃迁到的激发态
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根据
可得此时最大初动能为
金属钠相应的遏止电压最大值为，故A正确；
B．大量氢原子从n=3的激发态跃迁基态能放出种频率的光子，根据玻尔理论
ΔE=Em-En（m>n）
得知，从n=3跃迁到n=2所发出的光能量最小，由
E=hγ
得知，从n=3跃迁到n=2所发出光频率最小，故B正确；
C．从n=3跃迁到n=2放出的光子能量为
不能使金属钠产生光电效应，故C错误；
D．由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量为
用动能为的电子轰击处于的激发态的氢原子，可以使它们跃迁到的激发态，故D正确。
故选ABD。
12. 某金属在光的照射下发生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像如图所示。已知普朗克常量为h。则由图像可知 （ ）
A. 该金属的逸出功等于hν0
B. 该金属的逸出功等于eU
C. 普朗克常量h=
D. 当入射光频率为2ν0时遏止电压是2U
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．根据光电效应方程有
eUC=hν-W0
当UC=0时，有
hν0=W0
则该金属的逸出功等于hν0，故A正确；
B．图像中纵轴截止与公式中的常数项相对应，有
UC=
解得
W0=eU
故B正确；
C．图像中斜率与公式中的自变量前面系数相对应，有
=|k|=
解得
h=
故C正确；
D．对当入射光频率为2ν0时，有
eUC=h×2ν0-W0
解得
UC==U
故D错误。
故选ABC。
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（13·14 两题，每空均为 2 分，共 14 分）
13. 如图为用单摆测当地重力加速度的实验装置：
（1）下列说法正确的是____________。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g=____________。
（3）若把该单摆从地球赤道移至北极，则其摆动周期____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 变小
【解析】
【详解】（1）[1] A．测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，故A正确；
B．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，故B错误；
C．当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动后求出周期的平均值，故C错误；
D．摆球选择质量大一些，体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，故D正确.。
故选AD。
（2）[2]若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，由单摆的周期公式
可求出当地重力加速度大小
（3）[3]由于北极的重力加速度较大，所以将单摆移至北极时，其摆动周期变小.
14. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图1所示。
（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择__________（填“甲”或“乙”）组的实验装置。
（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节P使轨道左端__________（填“升高”或“降低”）一些。
（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为mA、mB；调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足mA_______（填“>”“<”或“=”） mB；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量守恒。
【答案】 ①. 甲 ②. 升高 ③. > ④.
【解析】
【详解】（1）[1]甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。
（2）[2]滑块从轨道右端向左运动，通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，可知滑块从右向左运动为加速运动，说明轨道右高左低，为了调节水平，所以调节P使轨道左端升高一些。
（3）[3]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。
[4]碰撞前A的速度大小为
碰撞后A、B的速度大小分别为
，
碰撞中若满足动量守恒则
得
四、解答题（本大题计 3 小题，共 34 分）
15. 如图所示，甲为某一简谐横波在时刻图像，此时波刚好传到处，处的质点P的振动图像如图乙所示。求：
（1）P质点振动的周期T和时P质点振动方向；
（2）该波在此介质传播波速的大小；
【答案】（1）4s，沿y轴负方向；（2）2m/s
【解析】
【详解】（1）根据图乙可知，质点振动的周期为
根据图乙可知，时刻之后P质点位移为负值，位移逐渐变大，即时P质点振动方向沿y轴负方向。
（2）根据图甲可知
则波在此介质传播的波速
解得
16. 如图所示，足够长的A、B两薄壁气缸的质量分别为m1=5kg，m2=10kg，分别用质量与厚度均不计的活塞C、D将理想气体M、N封闭在气缸内，C、D两薄活塞用一跨过两定滑轮且不可伸长的柔软轻绳连接，气缸B放置在水平地面上，系统在图示位置静止时，气缸A的底部距离地面的高度，C、D两活塞距离气缸底部分别为h与3h，h=28cm。外界大气压恒为p0=1.0×105Pa，气体M的热力学温度T1=280K，C、D两活塞的横截面积均为S=0.01m2，取重力加速度大小g=10m/s2，不计一切摩擦。对气体M缓慢加热，气体N的热力学温度始终保持在280K，求：
（1）气缸A的底部刚接触地面时气体M的热力学温度T2；
（2）气体M的温度升到T3=450K时活塞D距离地面高度h'。
【答案】（1）T2=420K；（2）
【解析】
【详解】（1）气体M等压变化
解得
T2=420K
（2）由（1）知，T3>T2，气缸A已经落地，假设绳子仍绷紧，对气体M
对气体N
又
解得
因为
82cm<84cm
假设成立故
17. 如图所示，质量的物块C静置在光滑水平面上，其左侧为半径的四分之一光滑圆弧，圆弧底端和水平面平滑连接。一质量的小物块A被压缩的轻质弹簧弹出后与静止在水平面上的物块B发生正碰，此后两物块粘在一起运动。A、B均可视为质点，不计空气阻力。已知物块B的质量为1.5kg，A、B碰撞后瞬间B的速度大小为6m/s，取。求：
（1）最初弹簧上储存的弹性势能。
（2）A、B整体碰后能达到的最大高度。
（3）A、B整体第一次与C分离时C速度的大小。
（4）从A、B整体第一次与C分离瞬间至A、B整体第二次与C分离瞬间的过程，A、B整体对C的冲量大小。
【答案】（1）144J；（2）1.5m；（3）2m/s；（4）
【解析】
【详解】（1）对AB系统发生正碰，由动量守恒定律可知
对弹簧和A系统由能量守恒定律可得
解得
（2）A、B整体碰后与C组成的系统，由水平方向动量守恒可得
碰后到达最高点系统机械能守恒定律可得
解得
h=1. 5m
（3）A、B整体第一次与C分离此过程中ABC系统水平方向动量守恒，ABC系统机械能守恒。由水平方向动量守恒
由机械能守恒定律
解得
故A、B整体第一次与C分离时C速度的大小为2m/s。
（4）A、B整体第一次与C分离瞬间至A、B整体第二次与C分离瞬间的过程中，ABC系统由动量守恒和能量守恒定律可得
A、B整体对C的冲量为
解得
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