陕西省西安市铁一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题含解析.docx

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1、陕西省西安市铁一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题含解析2022-2023-2高二年级期末考试物理试卷时间：90分钟满分：110分一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题4分；第710题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. 广东队队史11次夺取CBA总冠军，是CBA夺取总冠军次数最多的球队。如图所示，某次比赛中一运动员将篮球从地面上方B点以速度斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。不计空气阻力，若篮球从B点正上方C点斜向上抛出，仍然垂直击中篮板上A点，则两次抛球相比（）A. 球从B

2、至A用时较短B. 从C点抛出时，抛射角较小C. 从C点抛出时的速度较大D. 从B点抛出时，球撞到篮板时的速度较大2. 如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，轻质细绳一端与滑块a相连，另一端穿过固定光滑圆环与完全相同的小球b、c相连，小球b、c在同一水平面内做圆锥摆运动。由于阻力影响，两小球的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止，圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是（）A. 细绳对滑块a的拉力缓慢减小B. 斜面体对地面的压力缓慢变小C. 斜面体对地面的摩擦力保持不变D. 斜面体对滑块a的摩擦力缓慢变大3. 图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图，车轮边缘某点P（图中未画出）

3、离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示，图中的L为已知量，则（）A. 该车轮的直径为B. 该车轮的转速为（转/每秒）C. 在位置，相对地面的速度为零D. 在位置，相对地面的速度为4. 今天老班发火时，小明透过窗外光，偶然间看到了老班两鬓的些许白发，现在回想起来，“自己的行为确实让老师和父母寒心，是不负责的表现。有时候换个角度，光能让我们看到不一样的世界。”如图是楔形玻璃的横截面，的顶角为，边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于边的光线在边的折射角为。不考虑多次反射，则边上有光射出部分的长度为（）A. B. C. D. 5. 图甲是研究光电效应的实验原理图，从实验得到的某种金属

4、的遏止电压Uc和入射光频率的数据，做出图乙所示的的图像，则下列说法正确的是（）A. 从图乙可知遏止电压大小与入射光的频率成正比，由入射光的频率决定B. 用频率为的入射光照射时，也一定能使该金属发生光电效应C. 如果只改变电压的正负极，则电压越大电路中的饱和电流就越大D. 根据图乙的数据，可以计算出普朗克常量，e为电子的电荷量6. 质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且Mm.用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成角，细线的拉力为F1，如图（a）若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动，细线与竖直方向也成角，细

5、线的拉力为F1，如图（b），则（）A. aa，F1F1B. aa，F1F1C. aa，F1F17. 如图甲所示，若有人在某星球上用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其图像如图乙所示，则下列选项正确的是（）A. 轻质绳长B. 当地重力加速度为C. 当时，轻质绳的拉力大小为D. 只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a8. 如图所示的水平圆盘上有一原长为l0的轻质弹簧，弹簧的一端固定于圆心处，另一端与质量为m的滑块相连，滑块与圆盘之间的动摩擦因数为，初始时，滑块与圆心之间的距离为l且保持静止。现使圆盘绕过

6、圆心的竖直轴转动，f为滑块与圆盘之间的摩擦力大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从零开始逐渐增大圆盘角速度至某一较大值的过程中，关于f与图像可能正确的是（）A. B. C. D. 9. 如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地高H处以水平速度v1=0.9km/s发射炮弹1，经20s击中地面目标P，若地面拦截系统在战斗机发射炮弹1的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点以竖直向上的速度v2发射拦截炮弹2，若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 战斗机在M点正上方离地2000m处B. M点到P点的距离大于18000mC. 若拦截成功，则两

7、炮弹从发射到相遇所需的时间为D. 若拦截成功，则发射拦截炮弹2的速度大小为1.2km/s10. 如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，木板B受到不断增大的水平拉力作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的图像、已知取，则（）A. 滑块A的质量为B. 木板B的质量为C. 当时木板B加速度D. 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1二、非选择题：共62分，第1112题为实验题，第1316题为计算题，考生根据要求作答。11. 为测量“12V5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（12V，内阻不计）；电流表（量程00.6A、03A，内阻约为0.2）；电

8、压表（量程03V、015V，内阻约为15k）；滑动变阻器（020，允许最大电流1A）；开关一个，导线若干。实验要求加在小灯泡两端的电压可从零开始调节。（1）如图所示的四个电路图中你认为最合适的是_（填选项下的字母）。（2）在本实验中，电流表的量程可选_。12. 某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用如图（甲）所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D=20cm的纸带环安放在水平转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B

9、正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v0重复实验，在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图（乙）所示，已知。（1）图（乙）中，速度最大的雾滴所留的痕迹是_点；（2）已知转台转动的角速度=16rad/s，如果不计雾滴所受空气的阻力，则喷枪喷出雾滴速度的最大值为_m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值_真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）若转台转动的角速度，且，不计油漆雾滴所受空气的阻力，则雾滴速度的最小值为_m/s。（保留三位有效数字）13. 位于坐标原点O的波源S产生的简谐横波向右传播，波的振幅，波速

10、，设时刻波刚好传到处，部分波形如图所示，P是在波的传播方向上的质点，求：（1）波源S开始振动的方向和该波的周期T；（2）时刻波源S的位置坐标；（3）从时刻起，处的质点第一次到达波谷的时间。14. 如图所示，在一横截面积为S的竖直玻璃管内封闭着A、B两部分理想气体，中间用水银柱隔开，玻璃管导热且粗细均匀。玻璃管竖直静止时，A部分气柱长度为3L，压强为p0，B部分气柱长度为5L，水银柱产生的压强为，已知大气压强为p0，环境温度保持不变。求：（1）若将玻璃管沿竖直面缓慢转过，待稳定后，气体A的压强；（2）若将玻璃管沿竖直面缓慢转过，待稳定后，气体A的压强；（3）若在该竖直玻璃管装有气体A的顶端开一小

11、孔，再缓慢加热气体B，当气体B从外界吸收的热量为Q时，水银柱刚好上升L，该过程中气体B内能的增加量。15. 如图所示，一半径为R=0.5m的水平转盘可以绕着竖直轴转动，水平转盘中心O处有一个光滑小孔，用一根长为L=1m的细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接.现让小球和水平转盘各以一定的角速度在水平面内转动起来，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数，且始终处于水平转盘的边缘处与转盘相对静止，取，求：（1）若小球A的角速度，细线与竖直方向的夹角；（2）在满足（1）中的条件下，通过计算给出水平转盘角速度的取值范围，并在图中画出图像（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且规定沿半径指向圆心为正方向

12、）；（3）在水平转盘角速度为（2）中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间A和B的速度相互垂直.（可能使用到的数据：，）16. 如图甲所示，一质量m=5kg的粗细均匀的圆木棒竖直放置，在外力作用下保持静止状态，下端距水平弹性地面的高度为H=5.25m，与地面相碰的物体会以原速率弹回，木棒上有一质量为2m的弹性小环。若t= 0时刻，小环从木棒上某处以竖直向上v0=4m/s的初速度向上滑动，并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F，与此同时撤去作用在木棒上的外力。当木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力。已知木棒与小环间的滑

13、动摩擦力f=1.2mg，小环可以看作质点，且整个过程中小环不会从木棒上端滑出，取g=10m/s2，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小；（2）木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小；（3）若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，求小环开始运动时距木棒下端的距离l （结果可以用分数表示）。陕西省西安市铁一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题含解析2022-2023-2高二年级期末考试物理试卷时间：90分钟满分：110分一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题

14、4分；第710题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. 广东队队史11次夺取CBA总冠军，是CBA夺取总冠军次数最多的球队。如图所示，某次比赛中一运动员将篮球从地面上方B点以速度斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。不计空气阻力，若篮球从B点正上方C点斜向上抛出，仍然垂直击中篮板上A点，则两次抛球相比（）A. 球从B至A用时较短B. 从C点抛出时，抛射角较小C. 从C点抛出时的速度较大D. 从B点抛出时，球撞到篮板时的速度较大【答案】B【解析】【详解】AD因为篮球垂直击中篮板，此时速度处于水平方向，故根据逆向思维，把篮球的运动看成反向做平抛运动，到的下落高

15、度大于到的下落高度，竖直方向根据可知到的时间大于到的时间，即球从B至A用时较长；水平方向做匀速运动，则有由于水平位移相等，球从B至A用时较长，可知从B点抛出时，球撞到篮板时的速度较小，故AD错误；B篮球刚抛出时的抛射角满足由于从C点抛出时所用时间较短，又水平速度较大，可知从C点抛出时，抛射角较小，故B正确；C两次抛出过程有相同的水平位移，设水平位移为，竖直高度为，则有，可得抛出时的速度大小为可得当时，抛出速度有最小值，由于不清楚抛出过程上升高度与水平位移关系，故无法确定C点抛出的速度是否大于B点抛出的速度，故C错误。故选B。2. 如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，轻质细绳一端与滑块a相连，

16、另一端穿过固定光滑圆环与完全相同的小球b、c相连，小球b、c在同一水平面内做圆锥摆运动。由于阻力影响，两小球的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止，圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是（）A. 细绳对滑块a的拉力缓慢减小B. 斜面体对地面的压力缓慢变小C. 斜面体对地面的摩擦力保持不变D. 斜面体对滑块a的摩擦力缓慢变大【答案】C【解析】【详解】A设小球b、c的质量均为m，则对两小球的整体，竖直方向受力分析可知，连接a的细线的拉力为2mg，与小球b、c做圆周运动的线速度大小无关，选项A错误；BC对小球a和斜面的整体，因细绳的拉力不变，则斜面体对地面的压力不变，斜面体受地面的摩擦力等于细绳拉力

17、的水平分量，则斜面体受地面的摩擦力不变，斜面体对地面的摩擦力也保持不变，选项B错误，C正确；D细绳的拉力不变，则斜面体对滑块a的摩擦力也不变，选项D错误。故选C。3. 图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图，车轮边缘某点P（图中未画出）离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示，图中的L为已知量，则（）A. 该车轮的直径为B. 该车轮的转速为（转/每秒）C. 在位置，相对地面的速度为零D. 在位置，相对地面速度为【答案】B【解析】【详解】A根据题意可知，自行车运动位移L时，车轮转动一周，则直径为故A错误；B车轮转动一周用时为则转速为故B正确；C在位置，P在最高点

18、，速度恰好水平，相对地面速度为2v，故C错误；D在位置，P处于与圆心等高处，此时其有水平方向的速度v，和竖直方向的速度v，根据平行四边形定则可知，相对地面的速度为，故D错误。故选B。4. 今天老班发火时，小明透过窗外的光，偶然间看到了老班两鬓的些许白发，现在回想起来，“自己的行为确实让老师和父母寒心，是不负责的表现。有时候换个角度，光能让我们看到不一样的世界。”如图是楔形玻璃的横截面，的顶角为，边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于边的光线在边的折射角为。不考虑多次反射，则边上有光射出部分的长度为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据题意，由几何关系和折射定律可得，楔形玻

19、璃的折射率为根据折射率与全反射的临界角之间的关系可得做出光路图，如图所示设有光射出部分的长度为，根据对称性，由几何关系有由正选定理有又有解得故选A。5. 图甲是研究光电效应的实验原理图，从实验得到的某种金属的遏止电压Uc和入射光频率的数据，做出图乙所示的的图像，则下列说法正确的是（）A. 从图乙可知遏止电压大小与入射光的频率成正比，由入射光的频率决定B. 用频率为的入射光照射时，也一定能使该金属发生光电效应C. 如果只改变电压的正负极，则电压越大电路中的饱和电流就越大D. 根据图乙的数据，可以计算出普朗克常量，e为电子的电荷量【答案】D【解析】【分析】【详解】A由动能定理及光电效应方程可得化简

20、可得可知遏止电压大小与入射光的频率是一次函数关系，不成正比，A错误；B当时，恰好发生光电效应，对应频率为极限频率，即图线与横轴交点，由题中数据无法确定该值与关系，B错误；C饱和光电流只与入射光强度有关，与所加电压无关，C错误；D由图中数据可得联立解得普朗克常量为其中e为电子的电荷量，D正确。故选D。6. 质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且Mm.用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成角，细线的拉力为F1，如图（a）若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为F1，如图（b）

21、，则（）A. aa，F1F1B. aa，F1F1C. aa，F1F1【答案】D【解析】【详解】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有F=（M+m）a 再对左图中情况下的小球受力分析，如图根据牛顿第二定律，有F-F1sin=ma F1cos-mg=0解得再对右图中小球受力分析，如图由几何关系得F合=mgtan再由牛顿第二定律，得到a=gtan由于Mm，所以有aaF1=F1故D正确，ABC错误。7. 如图甲所示，若有人在某星球上用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其图像如图乙

22、所示，则下列选项正确的是（）A. 轻质绳长为B. 当地的重力加速度为C. 当时，轻质绳的拉力大小为D. 只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【答案】BD【解析】【详解】A在最高点时，绳对小球拉力和重力的合力提供向心力，则有得由图像知，时，。图像的斜率则有解得绳长A错误；B当时，代入得得B正确；C当时，代入解得C错误；D由图知只要，在最高点绳子的拉力大于0，根据牛顿第二定律知，在最高点有在最低点有从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得联立解得即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为，D正确。故选BD。8. 如图所示的水平圆盘上有一原长为l0的轻质弹簧，弹簧的一端固定于圆心处，另一

23、端与质量为m的滑块相连，滑块与圆盘之间的动摩擦因数为，初始时，滑块与圆心之间的距离为l且保持静止。现使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，f为滑块与圆盘之间的摩擦力大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从零开始逐渐增大圆盘角速度至某一较大值的过程中，关于f与图像可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【详解】A若初始时，当角速度从0开始不断增大，则开始时有静摩擦提供向心力静摩擦力，当摩擦力达到最大静摩擦力，继续增大角速度，最大静摩擦力不足以提供向心力，物块将做离心运动，滑动摩擦力和弹簧拉力的合力提供向心力，物块的正压力不变，接触面不变，故滑动摩擦力大小不变，A正确；B若初始时，当角速度从

24、0开始不断增大，则开始时有静摩擦提供向心力故开始时，角速度变大，静摩擦力变小，当弹簧弹力恰好提供物块圆周运动的向心力时，摩擦力为0；物块的角速度继续变大，则有摩擦力由0开始逐渐变大，直到达到最大静摩擦力；继续增大角速度，物块摩擦力为滑动摩擦力，保持不变，B正确；CD若初始时，当角速度从0开始不断增大，则开始时有静摩擦提供向心力故角速度为0时，静摩擦力不为零，物块角速度逐渐增大，则静摩擦力逐渐增大到滑动摩擦力，后保持滑动摩擦力大小，综上所述CD图像均不可能，CD错误。故选AB。9. 如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地高H处以水平速度v1=0.9km/s发射炮弹1，经20

25、s击中地面目标P，若地面拦截系统在战斗机发射炮弹1的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点以竖直向上的速度v2发射拦截炮弹2，若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 战斗机在M点的正上方离地2000m处B. M点到P点的距离大于18000mC. 若拦截成功，则两炮弹从发射到相遇所需的时间为D. 若拦截成功，则发射拦截炮弹2的速度大小为1.2km/s【答案】ACD【解析】【详解】AB炮弹1做平抛运动，竖直方向有水平方向有解得点与点的水平距离为故A正确，B错误；C炮弹1做平抛运动，炮弹2做竖直上抛运动，若要拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以竖直方向做自由

26、落体运动的物体为参考系，炮弹2匀速上升，相遇时间水平方向上，炮弹1做匀速直线运动，与炮弹2相遇的时间故C正确；D拦截成功时，则解得故D正确。故选ACD。10. 如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，木板B受到不断增大的水平拉力作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的图像、已知取，则（）A. 滑块A的质量为B. 木板B的质量为C. 当时木板B加速度为D. 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1【答案】BC【解析】【详解】ABD根据题意，由图乙可知，当拉力等于，滑块A与木板B间的静摩擦力达到最大静摩擦力，当拉力大于时，对木板B，由牛顿第二定律有由图乙可知当拉力等

27、于时，对滑块A，由牛顿第二定律有对木板B，由牛顿第二定律有其中，解得，又有解得故AD错误，B正确；C当时，由牛顿第二定律有解得故C正确。故选BC。二、非选择题：共62分，第1112题为实验题，第1316题为计算题，考生根据要求作答。11. 为测量“12V5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源（12V，内阻不计）；电流表（量程00.6A、03A，内阻约为0.2）；电压表（量程03V、015V，内阻约为15k）；滑动变阻器（020，允许最大电流1A）；开关一个，导线若干。实验要求加在小灯泡两端的电压可从零开始调节。（1）如图所示的四个电路图中你认为最合适的是_（填选项下的字母）。（

28、2）在本实验中，电流表的量程可选_。【答案】 . A . 00.6A【解析】【分析】【详解】（1）1小电珠上的电压可从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻比较得,所以电流表选择外接法，故A正确，BCD错误；（2）2灯泡正常发光时的电流故电流表应选00.6A量程。12. 某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用如图（甲）所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D=20cm的纸带环安放在水平转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射

29、油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v0重复实验，在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图（乙）所示，已知。（1）图（乙）中，速度最大的雾滴所留的痕迹是_点；（2）已知转台转动的角速度=16rad/s，如果不计雾滴所受空气的阻力，则喷枪喷出雾滴速度的最大值为_m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值_真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）若转台转动的角速度，且，不计油漆雾滴所受空气的阻力，则雾滴速度的最小值为_m/s。（保留三位有效数字）【答案】 . d . 40.0 . 小

30、于 . 12.2【解析】【详解】（1）1转盘的角速度一定，雾滴速度越大，运行时间越短，在雾滴运行的时间内，转盘转过的角度越小，则雾滴与标志线的距离越近，故d点对应雾滴的速度最大。（2）2当雾滴运动时间与转台周期相同时有解得而，说明雾滴运动时间小于转台周期。速度最大的是d点，距离标志线的距离是s=0.80cm，根据根据弧长半径关系l=r得解得3若考虑空气阻力，实际上雾滴做减速运动，现在将雾滴当做匀速直线运动的计算，求出来的速度要小于真实的速度。（3）4当雾滴运动时间是转台周期2倍时有解得而，说明雾滴运动时间内，转台转动了一圈多。速度最小的雾滴落在a点，此时a点转动的路程为s=D+2.80cm=6

31、5.60cm根据（2）问中公式可得最小速度为v0=12.2m/s【点睛】本题关键要明确雾滴的运动是匀速直线运动，纸盘是匀速圆周运动，两者同时运行，但互不影响，本题较难，是考查学生综合分析能力的好题。13. 位于坐标原点O的波源S产生的简谐横波向右传播，波的振幅，波速，设时刻波刚好传到处，部分波形如图所示，P是在波的传播方向上的质点，求：（1）波源S开始振动的方向和该波的周期T；（2）时刻波源S的位置坐标；（3）从时刻起，处的质点第一次到达波谷的时间。【答案】（1）沿轴正方向，；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据波形平移法可知，时刻处质点的起振方向沿轴正方向，则波源S开始振动的方向沿轴正方

32、向；根据波形图可知波长为，则该波的周期为（2）从波源S传到所用时间为可知时刻，波源S已经振动了，则波源S的位置坐标为（3）从传到所用时间为由于质点的起振方向沿轴正方向，则从时刻起，处的质点第一次到达波谷的时间为14. 如图所示，在一横截面积为S的竖直玻璃管内封闭着A、B两部分理想气体，中间用水银柱隔开，玻璃管导热且粗细均匀。玻璃管竖直静止时，A部分气柱长度为3L，压强为p0，B部分气柱长度为5L，水银柱产生的压强为，已知大气压强为p0，环境温度保持不变。求：（1）若将玻璃管沿竖直面缓慢转过，待稳定后，气体A的压强；（2）若将玻璃管沿竖直面缓慢转过，待稳定后，气体A压强；（3）若在该竖直玻璃管装

33、有气体A的顶端开一小孔，再缓慢加热气体B，当气体B从外界吸收的热量为Q时，水银柱刚好上升L，该过程中气体B内能的增加量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）转动前B部分气体的压强为设转动后B部分气体的长度为，则A部分气体长度为l设B部分气体压强为，A部分气体压强为由玻意耳定律可得，对A部分气体有对B部分气体有解得（2）转动前B部分气体的压强为设转动后B部分气体的长度为，则A部分气体长度为设B部分气体压强为，A部分气体压强为由玻意耳定律可得，对A部分气体有对B部分气体有解得（3）根据题意得，在玻璃管装有气体A的顶端开一小孔，再缓慢加热气体B，水银柱上升，这一过程中B部分气体为等压

34、变化，压强恒为气体对外界做功为根据热力学第一定律，可得该过程气体B内能增量为15. 如图所示，一半径为R=0.5m的水平转盘可以绕着竖直轴转动，水平转盘中心O处有一个光滑小孔，用一根长为L=1m的细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接.现让小球和水平转盘各以一定的角速度在水平面内转动起来，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数，且始终处于水平转盘的边缘处与转盘相对静止，取，求：（1）若小球A的角速度，细线与竖直方向的夹角；（2）在满足（1）中的条件下，通过计算给出水平转盘角速度的取值范围，并在图中画出图像（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且规定沿半径指向圆心为正方向）；（3）在水平转盘角速

35、度为（2）中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间A和B的速度相互垂直.（可能使用到的数据：，）【答案】（1）；（2）， ；（3）【解析】【详解】（1）对小球A受力分析，由牛顿第二定律得由几何关系知解得即（2）绳子拉力当物块B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大解得当物块B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小解得水平转盘角速度的取值范围为（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为水平方向有作图，由几何关系得即16. 如图甲所示，一质量m=5kg的粗细均匀的圆木棒竖直放置

36、，在外力作用下保持静止状态，下端距水平弹性地面的高度为H=5.25m，与地面相碰的物体会以原速率弹回，木棒上有一质量为2m的弹性小环。若t= 0时刻，小环从木棒上某处以竖直向上v0=4m/s的初速度向上滑动，并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F，与此同时撤去作用在木棒上的外力。当木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力。已知木棒与小环间的滑动摩擦力f=1.2mg，小环可以看作质点，且整个过程中小环不会从木棒上端滑出，取g=10m/s2，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小；（2）木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小；（3）

37、若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，求小环开始运动时距木棒下端的距离l （结果可以用分数表示）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）最初开始运动时，对小环，根据牛顿第二定律解得即加速度大小为，方向竖直向下；对木棒，根据牛顿第二定律解得即加速度大小为，方向竖直向上。（2）小环初速度v0=4m/s，则两物体第一次共速过程解得此时拉力F恰好变为，假设之后两物体共同减速到零，根据牛顿第二定律解得则棒受到的摩擦力棒受到的摩擦力小于滑动摩擦力，故假设成立；棒和小环在1s后做类竖直上抛运动，回到1s时的位置时，速度均变为竖直向下回到1s时的位置时，棒相对于初始位置上升的高度之后棒和小环以加速度向下加速运动，根据解得木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小（3）木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力，此后小环的加速度大小第一次碰地后，木棒的加速度大小为小环向下做匀加速直线运动，木棒先向上做匀减速直线运动再向下做匀加速直线运动，假设与小环共速前会再次碰地，则两次碰地时间间隔再次碰地时木棒的速度仍为，此时环的速度故假设成立，即之后过程两物体不会再共速；若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，则从第一次碰撞开始，小环向下加速运动了，相对木棒向下运动距离1s之前小环相对木棒向上运动距离故小环开始运动时距木棒下端的距离