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北京市海淀区2020届高三下学期查漏补缺物理试题 Word版含解析

北京市海淀区2020届高三下学期查漏补缺物理试题 Word版含解析
北京市海淀区2020届高三下学期查漏补缺物理试题 Word版含解析

海淀高三物理查漏补缺题

一、选择题:

1.下列各种物理现象中,与原子核内部变化有关的是()

A. 用紫外线照射锌板,锌板向外发射光电子的现象

B. 氢原子发光时,形成不连续的线状光谱的现象

C. 用α粒子轰击金箔后,极少数α粒子发生大角度偏转的现象

D. 比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时释放核能的现象

【答案】D

【解析】

【详解】A.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及到原子核的变化,故A错误;

B.原子发光是原子跃迁形成的,即电子从高能级向低能级跃迁,释放的能量以光子形式辐射出去,没有涉及到原子核的变化,故B错误;

C.α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及到核内部的变化,故C错误;D.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时原子核发生变化,即原子核内部变化,故D正确。

故选D。

2.下列说法错误的是()

A. 天然放射现象中的β射线是从自原子核内发出来的

B. 核力是核子间的库仑引力

C. 5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快

D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动有序性增大的方向进行的

E. 不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性

F. 当物体的速度接近光速时,其运动规律不适合用经典力学来描述

G. 调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程

【答案】BCDG

【解析】

【详解】A.β衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程,故天然放射现

象中的β射线是从自原子核内发出来的,A 正确;

B .核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,作用范围在151.510m -?,原子核的半径数量级在1510m -,核力只存在于相邻的核子之间,故B 错误;

C .5G 信号和4G 信号都是电磁波,在真空中的传播速度都等于光速,故C 错误;

D .自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故D 错误;

E .德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切运动的物体都具有波粒二象性,故E 正确;

F .当物体速度接近光速时,其运动规律不适合用经典力学来描述,要用相对论来描述,故F 正确;

G .调谐是电磁波接收应该经历的过程,调制是电磁波发射应该经历的过程.故G 错误。 本题选错误的,故选BCDG 。

3.关于下列实验或现象的说法,正确的是( )

A. 图甲说明薄板一定是非晶体

B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化,且T 1>T 2

C. 图丙的实验情景可以说明气体压强的大小既与分子动能有关,也与分子的密集程度有关

D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用,且浮力与重力平衡

【答案】C

【解析】

【详解】A .图甲是薄板上的蜂蜡熔化成圆形,说明薄板是晶体,A 错误;

B .图乙说明气体分子速率分布随温度变化而不同,1T 温度下分子速率高的分子数占总分子数之比比2T 温度小,则12T T <,B 错误;

C .图丙是大量颗粒物体以一定速度撞击称盘,对称盘产生了一个持续的、均匀的压力,这个压力大小与撞击称盘时的颗粒速度、撞击称盘的颗粒数量有关,可以说明气体压强的大小即

与分子的动能有关,也与分子的密集程度有关,C正确;

D.图丁是水黾停留在水面上,说明液体存在表面张力,D错误。

故选C。

4.在用“油膜法测量油酸分子大小”的实验中,下列说法中正确的是()

A. 用油膜法可以精确测量分子的大小

B. 油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积

C. 计算油膜面积时,应舍去所有不足一格的方格

D. 实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉洒在水面上

【答案】B

【解析】

【详解】A.用油膜法只能粗略测量分子的大小,故A错误;

B.油膜为单分子紧密排列的,因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径,所以油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积,故B正确.

C.在计算面积时,超过半个的按一个,不足半格的才能舍去,故C错误;

D.实验时要先洒痱子粉,再滴油酸酒精溶液,故D错误;

5.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是()

A. 若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变

B. 若压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数一定减少

C. 若体积不变而温度升高,则气体分子热运动的平均动能增大,气体压强也变大

D. 若体积不变而温度升高,则每个气体分子对器壁的冲击力都增大

E. 若温度不变而体积增大,则气体的压强一定减小

【答案】CE

【解析】

【详解】A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,分子撞击器壁的作用力增大,压强增大,A错误;

B .若压强不变而温度降低,根据理想气体状态方程pV

C T

=可知气体的体积减小,所以单位体积内分子个数一定增大,B 错误; C .若体积不变而温度升高,则气体分子热运动的平均动能增大,根据

pV C T

=可知压强增大,C 正确; D .温度升高,分子热运动的剧烈程度增大,但不是每个分子的热运动的剧烈程度都增加,所以不是每个气体分子对器壁的冲击力都增大,D 错误;

E .若温度不变而体积增大,根据

pV C T

=可知压强一定减小,E 正确。 故选CE 。

6.如图所示,一定量的理想气体由状态A 经过过程①到达状态B ,再由状态B 经过过程②到达状态C ,其中过程①图线与横轴平行,过程②图线与纵轴平行。对于这个变化过程,下列说法中正确的是( )

A. 从状态A 到状态B 的过程,气体放出热量

B. 从状态A 到状态B 的过程,气体分子热运动的平均动能在减小

C. 从状态B 到状态C 的过程,气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加

D. 从状态B 到状态C 的过程,气体吸收热量

【答案】C

【解析】

【详解】A .从状态A 到状态B 的过程,气体体积不变,0W =,温度升高,0U ?>,根据热力学第一定律U Q W ?=+可知0Q >,气体吸收热量,A 错误;

B .从状态A 到状态B 的过程,气体温度升高,气体分子热运动的平均动能在增大,B 错误;

C .从状态B 到状态C 的过程,温度不变,体积减小,单位体积内的分子个数增大,所以气体

分子对容器壁撞击的频繁程度增加,C 正确;

D .从状态B 到状态C 的过程,温度不变,0U ?=,气体体积减小,0W <,根据热力学第一定律U Q W ?=+可知0Q <,气体放出热量,D 错误。

故选C 。

7.用a 、b 两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。现使a 光从水中斜射向水面上的O 点,其入射角为i 、折射角为r ,如图丙所示。对于这两种单色光,下列说法正确的是( )

A. 在真空中a 光的波长较短

B. 水对a 光的折射率sin sin i n r

= C. 在水中a 光的传播速度较大

D. a 光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小

【答案】C

【解析】

【详解】A .甲光衍射明显,说明a 光的波长比乙的波长大,即a b λλ>,A 错误; B .水对a 光的折射率sin sin r n i

=,B 错误; C .a 光的波长比b 的波长大,根据c f λ=可知a 光的频率小,折射率小,根据c v n =

可知在水中a 光的传播速度较大,C 正确;

D .根据全反射定律1sin C n

=

可知a 光从水中射向空气发生全反射时的临界角较大,D 错误。 故选C 。

8.大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,用这

些光照射如图甲所示的光电管的阴极K 。已知氢原子的部分能级图如图乙所示,阴极K 为金属钨,其逸出功为4.54eV 。下列说法中正确的是( )

A. 这些氢原子最多发出6种不同频率的光

B. 能使金属钨发生光电效应的光有4种

C. 逸出光电子的最大初动能一定为9.06eV

D. 若将滑动变阻器的滑片调到最左端,电路中的光电流一定变为0

【答案】A

【解析】

【详解】A .这些氢原子最多发出4(41)62

?-=种不同频率的光,A 正确; B .根据光电效应方程0k m h W E ν=+可知能使金属钨发生光电效应的光有3种,对应跃迁的能级为21→,31→,41→,B 错误;

C .从41→跃迁产生的光子能量最大,即

0.85eV (13.6eV)12.75eV h ν=---=

则逸出光电子的最大初动能为

k m 08.21eV E h W ν=-=

C 错误;

D .滑动变阻器调到最左端,光电管两端电压为零,但是光电子发生了光电效应,有速度,能够到达A 极板,电流都不可能为0,D 错误。

故选A 。

9.如图甲所示为研究光电效应电路图,当用一定频率的光照射金属阴极K 时,通过调节光电管两端电压U ,测量对应的光电流强度I ,并绘制了如图乙所示的I ﹣U 图象。已知电子所带电荷量为e ,图象中遏止电压U c 、饱和光电流I m 及入射光的频率ν、普朗克常量h 均为已知量。下列说法正确的是( )

A. 阴极金属的逸出功为hν+│eU c │

B. 阴极逸出电子的最大初动能为eU c

C. 若仅增大入射光的频率ν,则光电子的最大初动能的数值也随之增大

D. 若仅增大入射光的强度,则光电子的最大初动能的数值也随之增大

E. 当用波长大于c v

的光照射阴极K 时,一定不能产生光电流 F. 当用频率小于ν的光照射阴极K 时,一定不能产生光电流

【答案】BC

【解析】

【详解】AB .光电子在电场中做减速运动,根据动能定理得

2102

c m eU mv =- 则得光电子的最大初动能为

k m c E eU =

根据爱因斯坦光电效应方程得k m E h W ν=-,那么阴极金属的逸出功为

c W h eU ν=-

故A 错误,B 正确;

CD .根据爱因斯坦光电效应方程k m E h W ν=-可知,若仅增大入射光的频率ν,则光电子的最大初动能的数值也随之增大,且光电子的最大初动能与光照强度无关,故C 正确,D 错误; EF .波长大于c

ν的光即频率小于ν,但不一定小于金属的极限频率,故不一定不能产生光电

流,故EF 错误。

故选BC。

10.一个实验小组在做“探究弹簧形变与弹力的关系”的实验中,使用了两根不同的轻质

弹簧M和N,他们得到弹力与弹簧长度的关系图象如图所示,则由图可知()

A. M的原长比N的长

B. M的劲度系数比N的大

C. 实验过程中两弹簧都已超过了弹性限度

D. 弹力与弹簧长度成正比

【答案】B

【解析】

【详解】A.由胡克定律,F l-图象中与x轴交点的横坐标代表弹簧的原长,故N的原长比M的长,A错误;

B.图象中斜率代表弹簧的劲度系数,故M的劲度系数比N大,B正确;

CD.弹簧弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧长度是一次函数关系,结合F l-可知,该函数为一次函数关系,故两弹簧都没有超过弹性限度,且弹力与弹簧长度成线性关系,不是正比关系。故CD错误。

故选B。

11.探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。则()

A. 该弹簧的原长为10m

B. 该弹簧的劲度系数为0.25N/m

C. 在该弹簧下端悬挂1.0N 的重物时,弹簧的长度为18cm

D. 在该弹簧下端悬挂2.0N 的重物时,弹簧的形变量为10cm

【答案】D

【解析】

【详解】A .根据胡克定律可知弹簧的弹力为

00()F k L L kL kL =-=-

当0F =时,根据图像可知弹簧原长为

010cm L =

A 错误;

B .弹簧的劲度系数为图线斜率,所以

2N 0.2N/cm 20N/m 10cm

k =

== B 错误; C .在该弹簧下端悬挂1.0N 的重物时,弹簧的伸长量为

11N 5cm 0.2N/cm

x =

= 则弹簧长度为 110cm 5cm 15cm L =+=

C错误;

D.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的伸长量为

2

2N

10cm 0.2N/cm

x==

D正确。

故选D。

12.如图所示,边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上,在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D(D>L)、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行,若以F表示拉力大小、以U ab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流、P表示拉力的功率,则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是()

A. B. C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】A.线框做匀速直线运动,进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件,可知拉力与安培力等大反向,即

22

BLv B L v

F BIL B L

R R

===

线框完全进入磁场运动过程中,闭合线框中0

?Φ=,线框中无感应电流,所以安培力为0,

拉力大小为0;线框全过程做匀速直线运动,因为D L >,所以进出磁场的时间小于在完全在磁场中运动的时间,故A 错误;

B .线框进入磁场时,ab 导体棒切割磁感线,即电源,根据右手定则可知

a b ??>

所以ab 两端电势差为路端电压 3344ab U E BLv =

= 完全进入磁场,线框中无电流,所以 ab U E BLv ==

线框穿出磁场过程中,cd 边切割磁感线,根据楞次定律判断感应电流可知

a b ??>

1144

ab U E BLv =

= 对应图像可知,B 错误; C .线框进入磁场时,根据右手定则可知线框中电流为逆时针方向,线框离开磁场时,电流为顺时针方向,结合上述分析可知,C 正确;

D .线框完全进入磁场运动过程中,拉力为0,根据P Fv =可知拉力功率为0,D 错误。 故选C 。

13.如图虚线上方空间有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O 以角速度ω匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,以图示位置作为计时起点,那么图中可能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是( )

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】当线框进入磁场时,切割的有效长度为半圆的半径不变,由

E=1

2

BL2ω

可知感应电动势不变,感应电流大小不变;由右手定则可知,电流为逆时针,故为正值;当线框全部进入磁场,磁通量不变,无感应电流;当线框穿出磁场时,线圈切割磁感线的有效长度仍为半圆的半径不变,则感应电动势不变,感应电流大小不变;由右手定则可知,电流为顺时针,故为负值。

故选A。

14.如右图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图()

A. B.

C. D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.线框右边开始进入磁场时,由右手定则可知,电流方向为逆时针;当右边框开始进入右边磁场时,电流变化顺时针;而从磁场中离开时,电流方向为逆时针;由

=

E BLv

=

v at

可知

=

E BLat

则电流为

E BLa

i t

==

R R

电动势随时间为均匀增大,故电流也随时间均匀增大,当线框的bc边在方向向外的磁场而ad 边在方向向里的磁场中,两条边都切割磁场且由右手定责可知感应电流都是顺时针叠加的,因此电流方向变化且翻倍,当线框出磁场时只有ad边切割磁场且感应电流为逆时针,因此其图像的斜率和bc边切割时相同,且共线,故A正确,B错误;

CD.而由

E BLv

=

22

v ax

=

可知

2

E BL ax

=

则电流为

2

E BL ax

i

R

==

故电流与x成正比,因此为曲线,且由AB分析可知最后出磁场的图像和刚进入磁场的图像

都满足

2

BL ax

i=,为一条曲线;故D错误,C正确。

故选AC。

15.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路.在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向右偏.由此可以判断,在保持开关闭合的状态下,下列说法正确的是()

A. 当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向右偏

B. 当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向左偏

C. 当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转

D. 当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向左偏

【答案】B

【解析】

当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,均导致磁通量减小,因此电流计指针向左偏,故A 错误,B正确;当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈产生感应电流,电流计指针都要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路电流增大,穿过线圈的磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向右偏,故D错误.所以B正确,ACD错误.

16.某高压变电所通过变压器向一工厂送电,输送电压为U,输送功率为P,输电线电阻

为R,下列说法正确的是()

A. 如果输送功率与输电线电阻不变,输送电压变为原来的2倍,则输电线上损失的功率变为原来的四倍

B. 如果输送功率与输送电压不变,输电线电阻变为原来的2倍,则损失功率变为原来的二分之一

C. 如输送功率P 不变,输电电压越高,则输电线上的电流一定越小

D. 输送功率P 的具体数值由变电所决定,与工厂的用电情况无关

【答案】C

【解析】

【详解】A .如果输送功率与导线电阻不变,输送电压变为原来的2倍,根据损失功率的公式得

2()P P R U

=损 可知损失功率变为原来的四分之一,故A 错误;

B .如果输送功率与输送电压不变,则输送电流不变,导线电阻变为原来的2倍,根据损失功率的公式得损失功率变为原来的2倍,故B 错误;

C .由P I U =

可知,如输送功率P 不变,输电电压越高,则输电线上的电流一定越小,故C 正确;

D .根据理想变压器的输入功率由输出功率来决定,如果工厂的机器不工作,即用户不消耗电能,输入功率为零,所以输送功率为P 的具体数值由工厂的用电情况决定,故D 错误。 故选C 。

17. 在国际单位制(简称SI )中,力学和电学的基本单位有:m (米)、kg (千克)、s (秒)、A (安培).导出单位V (伏特)用上述基本单位可表示为( )

A. m 2·

kg·s -4·A -1 B. m 2·kg·s -3·A -1 C. m 2·kg·s -2·A -1 D. m 2·kg·s -1·A -1

【答案】B

【解析】

试题分析:根据题中选项中都有安培这个单位,可联想到q It =,则进一步联想到W U q =,然后再根据功的定义,力的定义,展开换算

根据电势差定义W U q =,其中W Fs =,q It =,F ma =,联立解得mas U It

=,即-22-311kg m s m 1V 1kg m s A A s

-???==????,故B 正确;

18.电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难,人类制定了“流浪地球”计划,这首先需要使自转角速度大小为ω的地球停止自转,再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。为了使地球停止自转,设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N 台“喷气”发动机,如图所示(N 较大,图中只画出了4个)。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F 的推力,该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程F =ma 具有相似性,为M=Iβ,其中M 为外力的总力矩,即外力与对应力臂乘积的总和,其值为NFR ;I 为地球相对地轴的转动惯量;β为单位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体,下列说法中正确的是( )

A. 在M=Iβ与F =ma 的类比中,与质量m 对应的物理量是转动惯量I ,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度

B. 地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变小

C. 地球停止自转后,赤道附近比两极点附近的重力加速度大

D. 地球自转刹车过程中,两极点的重力加速度逐渐变大

E. 这些行星发动机同时开始工作,使地球停止自转所需要的时间为I NF

ω F. 若发动机“喷气”方向与地球上该点的自转线速度方向相反,则地球赤道地面的人可能会“飘”起来

G. 在M=Iβ与F =ma 的类比中,力矩M 对应的物理量是m ,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度

H. β的单位应为rad/s

I. β-t 图象中曲线与t 轴围成的面积的绝对值等于角速度的变化量的大小

J. 地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变大

K. 若停止自转后,地球仍为均匀球体,则赤道处附近与极地附近的

重力加速度大小没有差异

【答案】AFIJK

【解析】

【详解】A .I 为刚体的“转动惯量”,与平动中的质量m 相对应,表征刚体转动状态改变的难易程度,故在本题中的物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度,故A 正确; BJ .地球自转刹车过程中,万有引力提供赤道表面附近的重力加速度和物体做圆周运动的向心力,则

22Mm G mg m r r

ω-= 故赤道表面附近的重力加速度逐渐增大,故B 错误,J 正确;

C .地球视为均匀球体地球停止自转后,万有引力提供重力加速度,故赤道附近和两极点附近的重力加速度一样大,故C 错误;

D .地球自转刹车过程中,;两极点处万有引力提供重力加速度,故两极点的重力加速度保持不变,故D 错误;

EHI .由题意可知 M I β=,M NFR =

解得

NFR I

β= 且

0t t

ωωβ?-==? 故β的单位为2rad/s ,由β的定义式可知,β-t 图象中曲线与t 轴围成的面积的绝对值等于角速度的变化量的大小,且联立解得

I

t NFR ω=

故EH 错误,I 正确;

F .若发动机“喷气”方向与地球上该点的自转线速度方向相反,则地球的自转角速度变大,则人跟地球一起做圆周运动所需的向心力变大,当万有引力不足以提供向心力时,人会飘起来,故F 正确;

G .在M=Iβ与F =ma 的类比中,力矩M 对应的物理量是F ,表征外力对刚体的转动效果,故G 错误;

故选AFIJK 。

19.在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定做平抛运动的小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于紧靠槽口处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A ;将木板向后移距离x ,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B ;又将木板再向后移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,再得到痕迹C 。若测得木板每次后移距离x =10.00cm ,A 、B 间距离y 1=4.78cm ,B 、C 间距离y 2=14.82cm 。(g 取9.80m/s 2)

(1)根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v 0=________。(用题中所给字母)。

(2)小球初速度值为________m/s 。

【答案】

(1). 0v = (2). 0.988m/s 【解析】 【详解】(1)[1]设通过相等水平位移x 的时间间隔为t ,由

0x v t =,221y y gt -=

解得

0v =(2)[2]将x =10.00cm ,y 1=4.78cm ,y 2=14.82cm 代入求得

00.988m/s v =

20.如图甲所示,水平桌面上固定有一位于竖直平面内的弧形轨道A ,其下端的切线是水平的,轨道的厚度可忽略不计。将小铁块B 从轨道的固定挡板处由静止释放,小铁块沿轨道下滑,最终落到水平地面上。若测得轨道末端距离水平地面的高度为h ,小铁块从轨道飞出到落地的水平位移为x ,已知当地的重力加速度为g 。

(1)求小铁块落至水平地面时的

速度;

(2)若在竖直木板上固定一张坐标纸(如图乙所示),并建立直角坐标系xOy ,使标原点O 与轨道槽口末端重合,y 轴与重垂线重合,x 轴水平。实验中使小铁块每次都从固定挡板处由静止释放并沿轨道水平抛出。依次下移水平挡板的位置,分别得到小铁块在水平挡板上的多个落点,在坐标纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将这些点迹连成小铁块的运动轨迹。在轨迹上取一些点得到相应的坐标(x 1、y 1)、(x 2、y 2)、(x 3、y 3)、(x 4、y 4)……。

①若x 1=x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3,试写出y 1、y 2、y 3、y 4之间的关系;

②若y 1=y 2-y 1=y 3-y 2=y 4-y 3,试写出x 1、x 2、x 3、x 4之间的关系。

【答案】(1)2242g v x h h

+(2)①1234222:::1:2:3:4y y y y =,②1234:::234x x x x =【解析】 【详解】(1)小铁块离开轨道后做平抛运动,则有

212

h gt =

,0x v t =,y gt =v 小铁块落至水平地面时的速度 220y

v v v =+联立解得

2242g v x h h

+(2)①若x 1=x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3,因为水平方向做匀速直线运动,则各坐标点之间的

时间间隔相等,又O 点为平抛运动的起点,则有

212

y gt =

因而有 1234222:::1:2:3:4y y y y =

②若y 1=y 2-y 1=y 3-y 2=y 4-y 3,因为竖直方向做自由落体运动,故通过各坐标点的时间比为

1234:::234t t t t =又因为

0x v t =

故有

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