高中物理简答题

如图所示，在倾角为α的光滑斜面上放两个质量分别为m₁和m₂的带电小球A、B（均可视为质点），m₁=2m₂，相距为L．两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零．经过一段时间后，当两球距离为L′时，A、B的加速度大小之比为a₁：a₂=3：2，求L′：L=？
某同学求解如下：
由B球初始加速度恰好等于零，得初始时刻A对B的库仑斥力F=m₂gsinα，当两球距离为L′时，A球的加速度，B球的加速度，由a₁：a₂=3：2，得F′=2.5m₂gsinα，再由库仑力公式便可求得L′：L．
问：你同意上述解法吗？若同意，求出最终结果；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果．

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？

一列机械波某时刻的波形图如图所示，从此时开始，质点到达波峰的时间比质点早0.5s。已知质点b的平衡位置为。

①机械波的波速为多少；
②质点b再经过多少时间第一次到达波峰以及通过的路程。

一种厕所便桶水箱结构如图（图中略去了向水箱中注水的装置）.出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a).随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束. 注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口如图b，

（1）请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系.
（2）请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起.
（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水.为节约用水，请你对橡胶盖作些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水.

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。

(10分)两个小物块放在水平地面上，与地面的动摩擦因数相同，两物块间的距离d ="170m" ，它们的质量分别为m₁=2kg、m₂=3kg。现令它们分别以初速度v₁=10m/s和v₂=2m/s相向运动，经过时间t=20s，两物块相遇，试求：两物块相遇时m₁的速度。
某同学解答过程如下：
由于两物块与地面的动摩擦因数相同，则两物块加速度相同，设为a。
相遇时，两物块位移大小之和为d，有
代入数据得a的大小，再由运动学公式求得两物块相遇时m₁的速度。
你认为上述解法是否正确？若正确，根据上述列式求出结果；若不正确，指出错误原因并求出正确结果。

有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗?

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．

如图所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力．

甲、乙两物体从同一地点向同一方向运动，其速度——时间图象如下图所示，试问：

（1）图中AC、CD、AD段图线各表示什么运动？
（2）t＝2s，甲、乙的加速度各是多少？
（3）在什么时刻两物体的速度相同？

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。

（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是                                           ；
（2）实验时需要测量的物理量是                                        ；
（3）待测质量的表达式为m=                                           。

如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：

（1）一群氢原子由n＝4能级向n＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．
（2）要想使处在n＝2激发态的氢原子电离至少吸收________eV的能量．

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播着，振幅为2cm。t=0时刻平衡位置坐标分别为40m、100m的P、Q两质点的位移均为1cm，质点P的速度方向沿y轴负方向，质点Q与之相反。已知P、Q两质点间只有一个波峰，则

（1）这列波的波长为多少？画出包含P、Q在内的半个波形，在图上标出两个位于平衡位置的质点的坐标。
（2）从t=0时刻起，如果t₁=0.5s时P质点第一次回到平衡位置，那么Q质点第一次回到平衡位置的时刻t₂为多少？

图中给出氢原子最低的四个能级，

（1）氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有几种？
（2）其中最小的频率等于多少赫兹？（h=6.6310^-34J·s保留两位有效数字）

在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示．不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力F_N的大小．

某同学分析过程如下：
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解．
沿斜面方向：Fcos β＝mgsin α                          ①
沿垂直于斜面方向：Fsin β＋F_N＝mgcos α                ②
问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及F_N的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．