2017-2018学年浙江省台州市高二(下)期末物理试卷 Word版含解析

（3）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，物体不只受重力了，加速度也不是重力加速度，实际加速度要减小，因此振动周期变大，甲同学说法正确，故A正确； 故选：A 故答案为：（1）100.2；（2）C；（3）A

点评： 常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．同时一定要记住，单摆测量时间的计时起点是平衡位置，这一点很重要． 20．（4分）（2015春?台州期末）为了探究碰撞中的不变量，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球．按下述步骤做了如下实验：

步骤1：用天平测出两个小球质量m1和m2，且m1＞m2；

步骤2：安装好实验装置如图所示，使槽末端的切线水平，将另一木条竖直固定在右侧； 步骤3：先不在斜槽的末端B点放小球m2，让小球m1从顶端自A处静止释放，记下小球在竖直面上的落点位置E；

步骤4：将小球m2放在斜槽末端B点，让小球m1从顶端A处静止释放使它们碰撞，记下小球m1和m2在竖直面上的落点位置；

步骤5：找出小球放在斜槽末端时小球球心对应的木板上的等高点C；

步骤6：用刻度尺量出各落点到C点的距离，图中D、E和F是记下的三个落点，且到C点的距离分别为LD、LE、LF． 请回答下列问题：

（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中 F 点；

（2）用测得物理量表示动量守恒定律（碰撞中不变量）的表达式为

．

考点： 验证动量守恒定律． 专题： 实验题．

分析： （1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；

（2）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解； 解答： 解：（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后速度最小的m1球到达木条的时间最长，下落的高度最大，落点是最下的F点，m2球的落地点是D点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v0．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的F点，设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的D点，设其水平初速度为v2． 设木条与抛出点之间的距离为x， 由平抛运动规律得：x=vt，

整理得：

即：，可得小球的速度与下落的高度h的平方根成反比．

小球碰撞的过程中若动量守恒，则：m1v0=m1v1+m2v2 即：

故答案为：（1）F；（2）

点评： 本题考查验证动量守恒定律及平抛运动的应用；学会运用平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度，两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．

四、计算题（共3小题，30分，每小题10分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤） 21．（10分）（2015春?台州期末）在某介质中形成一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，图上每一小格长度为1cm．若波向右传播，t=0时刻刚好传到A点，已知开始计时后，质点P在t1=1.5s时刻第一次到达波谷位置．试求：

（1）从t=0到t1=1.5s，波中质点O经过的路程和t1=1.5s时相对平衡位置的位移分别多大； （2）这列波的传播速度的大小；

（3）从t=0时刻起，再经过多长时间，质点B将第一次到达波谷位置．

考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．

分析： （1）质点P在t1=1.5s时刻第一次到达波谷位置，经历四分之三个周期，O点的路程是3倍振幅，到达波峰．

（2）根据由P点的振动知：t1=T，求得周期，读出波长，即可求得波速．

（3）先求出A点的振动传到B点的时间，再得到质点B第一次到达波谷位置的时间． 解答： 解：（1）由P点的振动知：O点振动经历了四分之三个周期达到了波峰． O点走过的路程：S=×4A=15cm ①

t1=1.5s时O点相对平衡位置的位移为：y=5cm ② （2）由P点的振动知：t1=T ③ 周期：T=2.0s

由图可知：λ=0.12m 由v=

④

得 v=0.06m/s ⑤

（3）由图可知AB间距离为 x=0.06m ⑥ A点的振动传到B点的时间为 t2= ⑦

B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为 t3=T ⑧ 从t=0时刻起，到质点B第一次到达波峰位置经历的时间为

t=t2+t3 ⑨ 解得t=1.5s ⑩ 答：

（1）从t=0到t1=1.5s，波中质点O经过的路程和t1=1.5s时相对平衡位置的位移分别是15cm和5cm；

（2）这列波的传播速度的大小是0.06m/s；

（3）从t=0时刻起，再经过1.5s 时间，质点B将第一次到达波谷位置．

点评： 本题要把握住质点的振动过程与波动形成过程之间的联系，对于质点B第一次到达波谷位置的时间，也可以根据波形平移法求解．

22．（10分）（2015春?台州期末）如图为放置在水平桌面上半径为R的圆柱体截面，圆柱体由折射率为的透明材料制成．现有一束平行于桌面的细光束射到圆柱体表面A点，折射入圆柱体后再从竖直表面B点射出，最后射到桌面上的C点．已知入射细光束与桌面的距离为R．求：

（1）AB细光束在OB表面上的入射角； （2）O、C两点间的距离．

考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题．

分析： （1）当光从图示位置射入，经过二次折射后射出球体，先由几何知识求出在A点的入射角，由折射定律可求出A点的折射角，由几何关系得到AB细光束在OB表面上的入射角．

（2）根据折射定律求出光线在B点的折射角，再由几何关系求解O、C两点间的距离． 解答： 解：（1）连接OA，OA即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过A点作球体水平表面的垂线，垂足为D．

依题意，∠AOD=α．又由直角△ADO知 sinα=

，α=60 ①

②

0

设光线在A点的折射角为β，由折射定律得

由①②式得 β=30°③

由几何关系知，AB光线在OB表面上的入射角 i=30° ④ （2）由折射定律得

⑤

由④、⑤式，解得r=60°，因此 θ=30° ⑥ 由等腰三角形△ABO知，

⑦

由直角△BOC知，OC=OB?tanθ ⑧ 由⑥、⑦、⑧式，解得

答：

（1）AB细光束在OB表面上的入射角是30°； （2）O、C两点间的距离是．

点评： 光线从球体入射时，法线则是入射点与球心的连线；当光线射出时，法线则与界面垂直．因此两次使用折射定律可求出结果． 23．（10分）（2015春?台州期末）如图所示，一个理想变压器的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为1.0×10V、额定功率为100W的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过11mA时，熔丝就熔断． （1）熔丝的熔断电流是多大？

（2）当该霓虹灯正常发光时，假设该霓虹灯发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ=6×10m，

42

求在距离霓虹灯r=1.0×10 m处，每秒钟落在垂直于光线方向S=1cm球面上的光子数N是多

﹣348

少？（结果保留一位有效数字）（h=6.63×10 J?s，c=3×10m/s）

﹣7

4