高中物理简答题

一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．

（1）请你推导出弹簧的弹性势能E_p与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：    ．
（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：

弹簧的压缩量x (cm)	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小钢球飞行的水平距离s (cm)	1.01	1.50	2.01	2.49	3.01	3.50

根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能E_p与弹簧的压缩量x之间的关系为                ，并说明理由：   ．

如图所示为波源O振动1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5 s时它正好第二次到达波谷．问：

(1)再经过多长时间x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰？
(2)从t＝0开始至x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？

如图所示，透明介质球球心位于O，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB的距离H＝R，若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并计算出介质的折射率．

图示为一倾角θ＝30°的传送带装置示意图，绷紧的传送带在A、B间始终保持v＝1 m/s的恒定速率向上运行，一个质量m ＝2 kg的物体无初速地放在A处，传送带就将物体传送上去．设物体与传送带间的滑动摩擦力f＝0.6 mg，AB间的距离L ＝4 m，g取10 m/s²．求物体从A处传送到B处所需的时间t．

某同学根据以上条件，提出一种计算时间t的方法：由和l＝at²/2可解得t．
请判断上面的解法是否正确，并说明理由．如果正确，请代入数据计算出结果；如不正确，请给出正确的解法和结果．

如图所示是透明圆柱形介质的横截面，BC为圆的直径。一束单色光沿AB方向入射，ABC=120^o。光自B点进入介质内只经过一次折射后从介质中射出，出射光线平行于BC。

①求介质的折射率；
②若改变ABC的大小，则从B点射入介质中的单色光能否在介质的内表面发生全反射?答：       （填“能”或“不能”）

同学们学习了《伽利略对自由落体运动的研究》后，老师给大家出了这样一道题：假设有人把一个物体从比萨斜塔塔顶无初速落下（不考虑空气阻力），物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的，求塔高H（取g＝10 m/s²）。有同学给出的解法：根据h＝gt²得物体在最后1 s内的位移h₁＝gt²＝5 m，再根据＝；得H＝7.81m，这位同学的解法是否正确？如果正确说明理由，如果不正确请给出正确解析过程和答案。

(1)如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为_______.

A.1 Hz
B.3 Hz
C.4 Hz
D.5 Hz
(2)如图所示,两艘飞船A、B 沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c). 地面上测得它们相距为L,则A 测得两飞船间的距离_______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)L. 当B 向A 发出一光信号,A 测得该信号的速度为_______.

(3)如图为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,ABBC. 光线垂直AB 射入,分别在CD 和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC 射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)

黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为能量子ε=hν．
1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子说并成功解释了光电现象中有关极限频率、最大初动能等规律，并因此获得诺贝尔物理学奖．请写出爱因斯坦光电效应方程：     ；
1913年玻尔又受以上两位科学家的启发，把量子理论应用到原子结构中，假设了电子轨道及原子的能量是量子化的，并假定了能级跃迁时的频率条件，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．请写出电子从高能定态（能量记为E_m）跃迁至低能态（能量记为E_n）时的频率条件方程：         ．

（1）以下说法正确的是           。
a．水的饱和汽压随温度的升高而增大  
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
（2）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长（可视为理想气体），两管中水银面等高。先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面（环境温度不变，大气压强）

①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）
②此过程中左管内的气体对外界             （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将           （填“吸热”或放热“）。

如图所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力．

某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 $50\mathrm{Hz}$ ，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为 $\mathrm{m}/\mathrm{s}$ （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 $\mathrm{m}/s^2$ （保留2位有效数字）。

螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。

阅读《可探究的科学问题》，回答问题。
可探究的科学问题
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题，像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题，比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题，例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。
并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”，一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种，方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，电流跟电压有关吗？
科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是        。（选填选项前的字母）

A．哪种类型的音乐更好？

B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？

C．水的温度越高，水蒸发得越快吗？

D．物体所受浮力的大小与物体的密度有关吗？

E．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？
（2）请根据“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，提出一个可以探究的科学问题：                      。

如图所示，一水平放置的矩形线圈 a b cd，在细长的磁铁 N 极附近竖直下落，保持 b c边在纸外， a b 边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？

如图所示，放置在真空中的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30⁰，在BC的延长线上有一单色光源S，从S射出的一条光线从AC边上的D点（图中未标出）处射入棱镜中，经三棱镜折射后垂直于AB边射出.若S、D两点的距离为d，且光从光源S到D点的传播时间跟光在三棱镜中传播的时间相等.已知该三棱镜的折射率为。求：

①光线SD射到AC边上的入射角为          ；
②入射点D到顶点A的距离。