(1)(6分)如图所示为某一时刻简谐波的图像,波的传播方向沿x轴正方向。下列说法正确的是(选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给6分,选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.质点A、D的振幅相等
B.在该时刻质点B、E的速度大小和方向都相同
C.在该时刻质点A、C的加速度为零
D.在该时刻质点D的速度方向为-y方向
E.图中所有质点都做简谐运动且振动周期相同
(2)(5分)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上以O点为悬点做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动(系石块的树枝始终静止),用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g = ;
②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,只是测出悬点O到石块上方的节点A的距离,并就把OA距离当做摆长,这样计算出来的山顶处重力加速度值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(3)(9分)两束平行的、同频率的红色细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线始终不改变传播方向穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R,,,光在真空中的速度为c。求:
① 玻璃材料对该红光的折射率;
② 光从A点到达P点的时间。
(1)(6分)下列说法正确的是(选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给6分,选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B.只要知道水的摩尔质量和一个水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数
C.在使两个分子间的距离由很远(r >10–9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大
D.通过科技创新,我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
(2)(5分)在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取纯油酸1.00mL注入容量为250mL的瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止,恰好共滴了100滴;
③在浅盘内注入约2cm深的水,将痱子粉均匀撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,油酸在水面上会很快散开,形成一油酸薄膜,待薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
④将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多已知边长的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数,由小正方形边长和小正方形的总个数计算得此油膜面积为3.60×102cm2。
利用上述实验数据可求得油酸分子的直径为 m。(保留3位有效数字)
(3)(9分)如图所示,竖直放置的、左端封闭、右端开口的U形管中用水银柱封住一段空气柱L,当空气柱的温度为t1=7℃时,左臂水银柱的高度h1 =15cm,右臂水银柱的高度h2 = 10 cm,气柱长度L1=20cm;仅将管内被封住的空气柱加热到t2=127℃且稳定时,图中的h1变为h1′= 10cm。不考虑水银和管的热胀冷缩,大气压强始终不变。当时的大气压强多大?(单位用cmHg)
如图所示,竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成,C4内径远小于R。C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接。现有一个比C4内径略小的、质量为m的小球,从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度向左水平抛出后,恰好沿C1的A端点沿切线从凹面进入轨道。已知重力加速度为g。求:
(1)小球在P点开始平抛的初速度的大小;
(2)小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出?请说明理由;
(3)小球运动到何处,轨道对小球的弹力最大?最大值是多大?
(9分) 杭州市民吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”。 设妞妞的质量m =10kg,从离地h1 =21.5 m高的阳台掉下,在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻奔跑到达妞妞的正下方,站立着张开双臂在距地面高度为h2 =1.5m处接到妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零。空气阻力不计,取g =10m/s2。求:
(1)妞妞在被接到前下落的时间t1 ;
(2)在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功W和吴菊萍对妞妞的平均作用力F的大小。
(8分)如图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车A后边连接着纸带,纸带可由接了50 HZ交流电源的电火花打点计时器打出点迹。小车(含小车上放的砝码)的质量为m1,小桶(含桶内放的砝码)的质量为m2。
(1)下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.在用图像探究加速度与质量关系时,为了便于分析,应作图像
D.本实验m2应远大于m1
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,只是把长木板放于水平面上便进行实验,他测量得到的a-F图像可能是图中的图线 。(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小为 m/s2。(结果保留二位有效数字)
如图甲是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料,当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号立即转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来。
(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每小格对应的时间为1.00×10-2s(即乙图中t轴每大格表示5.00×10-2s),则圆盘的转速为________r/s。(保留3位有效数字)
(2)若测得圆盘直径为11cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm。(保留3位有效数字)