摘要:?.在冰面上做实验时.A撞到B后又共同滑行了一段距离.测得该距离为 .对于冰面的实验.请你与他们共同探讨以下三个问题:(1) A碰撞B前后的速度之比

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一.不定项选择题

1.BCD  2.B  3.AC  4.BC  5.B  6.A

二.实验题

1.

设A物块碰撞B物块前后的速度分别为v1和v2,碰撞过程中动量守恒,

  代入数据得:             (4分)

2.①14.45-14.50(4分), ②C(4分),③1.01-1.02 。(4分)

 

三.计算题

1、

解:(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0

由动能定理得,                     ①……………………(2分)

解得:                         ② ………………………(2分)

碰撞过程中动量守恒              ③………………(2分)

   机械能无损失,有           ④……………(2分)

解得      负号表示方向向左  ………………(1分)

      方向向右  ……………………………(1分)            (2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t恰好等于B球的 ………………………………(1分)

    ⑥ …………………………………………………………………(1分)

(n=0 、1 、2 、3 ……)  ⑦ …………………………(2分)

由题意得:                  ⑧ …………………………(1分)

解得:  (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨ ……………(2分)

2.

解:子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,

由动量守恒定律: ………………………  ①    3分

而由  得:v1=300m/s

得:   ………………………②

子弹穿过B时, 子弹与B动量守恒,

由动量守恒定律:    ………………………③   3分

又由  …………………④   2分

得:v2=100m/s

由③,④得:   ………………………⑤

子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒

由动量守恒定律:   ………………………⑥   3分

由能量关系:   ……………………⑦  3分

由② ⑤ ⑥ ⑦得:  ………………………⑧    2分

3.

解(1) 第一次碰撞前,A、B之间的压力等于A的重力,即…………1分

 A对B的摩擦力…………………………………………1分

而B与地面间的压力等于A、B重力之和,即…………1分

        地面对B的最大静摩擦力 ……………………………….1分

                  故第一次碰撞前,B不运动………………………2分

(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2

     则由动能定理有………………………………………………………………..1分

……………………………………..2分

     碰撞过程中动量守恒…………………………………………………………..1分

有        ………………………………………………..2分

解得………………………………………………….2分

(3)当停止运动时, 继续向右滑行)后停止,设B停止时,的速度为,则由动能定理……………………………………………………………………1分

……………………………………………………..2分

解得…………………………………………………………………..1分

4.

答案:(1)整个过程中系统克服摩擦力做的总功为

Wf=µmgl(1+2+3+…+n)=…………………………..2分

整个过程中因碰撞而损失的总动能为

……………………………..1分

(2)设第i次(i≤n-1)碰撞前瞬间,前i个木块粘合在一起的速度为vi

动能为  

与第i+1个(i≤n-1)木块碰撞粘合在一起后瞬间的速度为vi',

由动量守恒定律   ………………………………………….2分

第i次(i≤n-1)碰撞中损失的动能为

…….2分

则第i次(i≤n-1)碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比为

               (i≤n-1)………………………………………………………1分

(3)n=4时,共发生了i=3次碰撞.

第1次碰前瞬间的速度为,碰撞中动量守恒:

第1次碰后瞬间的速度为……………………….3分

第2次碰前瞬间的速度为

碰撞中动量守恒:

第2次碰后瞬间的速度为……………………….3分

第3次碰前瞬间的速度为

碰撞中动量守恒:

第3次碰后瞬间的速度为………………………...3分

最后滑行到桌边,速度恰好为零,则……………………….1分

整理后得,代入数据解得………………………….1分

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

解:(1)在弹簧弹开的过程中系统动量守恒,假设A运动的方向为正方向,则

                 Mv1-mv2=0                      2分

设从弹开到相遇所需时间为t,则有:

             v1t+v2t=2πR                       2分

联立以上两式得:                    2分

所以A球转过的角度为θ=120°                                 2分

(2)以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在弹簧张开的过程中,系统机械能守恒,则有                                       2分

             Mv1-mv2=0                       2分

解得:                      v1=2m/s,v2=4m/s                 2分

所以,小球B在运动过程中受到光滑轨道的侧压力是其所需向心力,即:

                         2分

7.

解:(1)A与B第一次碰撞前,A对B的摩擦力为

                             2分

地面对B的最大静摩擦力为

                          2分

        故A与B第一次碰撞前,B不运动          2分

(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2,则由动能定理有

                     2分

碰撞过程中动量守恒有

                     2分

解得                   2分

8.

(1)设A与B碰撞前A的速度为 V1 ,碰撞过程动量守恒,有:

mv1=(M+m)v  (2分)  代入数据解得:v1=3m/s ( 2分)

(2)对A,从开始运动至碰撞B之前,根据动能定理,有:(2分) 代入数据解得:

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(1)设物体从A滑落至B时速率为

             (2分)                      

              (1分)                      

        物体与小球相互作用过程中,系统动量守恒,设共同速度为

             (2分)                      

             (1分 )                    

   (2)设二者之间的摩擦力为

        (2分)        

        (2分)       

        得   (1分)                      

  (3)设物体从EF滑下后与车达到相对静止,共同速度为v2相对车滑性的距离为S1

       车停后物体做匀减速运动,相对车滑行距离为S1

              (1分)                      

      (1分)                

      (2分)                      

      联立解得          (1分)

 

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:

A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;

B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)

C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;

D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n

E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).

F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.

   ①完成该实验的实验步骤顺序应该是     ▲      .

   ②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d   ▲   cm.

(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少   ▲    m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为=3.34×105J/kg)

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)在以下各种说法中,正确的是   ▲   

A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变

B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.

C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场

E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄

F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系

G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁

H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大

(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲   (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比   ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为.今有一束单色光

射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求 

出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法正确的是   ▲ 

 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

 B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

 D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

 F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“变”、“不变”)

(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是________HZ;普朗克常量是 ____Js.

 

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 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:

A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;

B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)

C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;

D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n

E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).

F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.

   ①完成该实验的实验步骤顺序应该是      ▲      .

   ②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d   ▲   cm.

(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少   ▲    m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为=3.34×105J/kg)

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)在以下各种说法中,正确的是    ▲   

A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变

B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.

C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场

E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄

F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系

G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁

H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大

(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是  ▲   (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比    ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为.今有一束单色光

射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求 

出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法正确的是   ▲ 

 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

 B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

 D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

 F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“变”、“不变”)

(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是________HZ;普朗克常量是  ____Js.

 

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