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§2.光的本性21世纪教育网

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18.(16分)如图所示，半径较小的轨道是某行星公转的轨道，半径较大的轨道是地球公转的轨道.在地球上观测，发现该行星与太阳可呈现的视角(两物体与眼睛连线的夹角)有最大值，并且最大视角的正弦值为，试求该行星的公转周期为多少年(保留三位有效数字)？

17．(14分)在光滑水平面上有一个质量m=2kg的物体，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy，现突然加一个水平沿x轴正方向，大小为4N的力作用在物体上，使之开始运动，经过2s，所加力突然变为沿y轴正方向，大小不变；再经过2s,所加力又突然变为另一个大小和方向，使物体在此力的作用下又经2s速度变为零。求：

(1) 此力的方向。

(2) 速度为零时物体的位置。

16．(14分)我校课外活动小组自制一枚土火箭，设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后经过4s到达离地面40 m高处燃料恰好用完。若空气阻力忽略不计，(g取10m/s² ) 求：

① 火箭的平均推力与重力的比值是多大？

② 火箭能到达的离地最大高度是多少？

③ 燃料燃烧结束后，火箭还能飞行多长时间？

15．(12分)在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，由于失重，因此无法利用天平称出物体的质量。科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量。将一带有推进器、总质量为m＝5㎏的小滑车静止放在一平台上，平台与小车间的动摩擦因数为0.005，开动推进器，小车在推进器产生的恒力作用下从静止开始运动，测得小车前进1.25米历时5秒。关闭推进器，将被测物块固定在小车上，重复上述过程，测得5秒内小车前进了1.00米。问：科学家们用上述方法测得的物块的质量M是多少？

14．(9分)利用如图装置做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验．所用的钩码每只的质量30g．实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s²)

⑴上表记录数据中有一个不合规范，它是第___组中的______数据，应记作____________．

⑵根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内(保留3位有效数字)．

⑶通过在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系的图线．可求得该弹簧的劲度系数k=____________．

13．(5分)用自由落体仪(如图所示)测量重力加速度.通过电磁铁控制的小铁球每次从同一点A处自由下落，下落过程中依次经过并遮断两个光电门B、C，从而触发与之相接的光电毫秒计时器，每次下落，第一次遮光(B处)开始计时，第二次遮光(C处)停止计时，并可读出相应的b、c两处位置坐标.在第一次实验过程中，计时器所计录的从B至c的下落时间为t₁，b、c两光电门的高差为h₁. 现保持光电门c位置不动，改变光电门B的位置，再做第二次实验.在第二次实验过程中，计时器所记录的从B至c的下落时间为t₂，b、c两光电门的高差为h₂. 由此测得的重力加速度g的计算公式为：g=.　　　　　　　　　

12．(6分)某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。

d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动。

e．分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值。

f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出-t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有　　　　 和　　　　　 。(填选项代号)

A、电压合适的50Hz交流电源　　　 B、电压可调的直流电源　 C、刻度尺　 D、秒表　　 E、天平　　 F、重锤

(2)该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出-t。

(3)根据-t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a=　　　　 m/s²。

11、在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T₂，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T₁，测得T₁ 、T₂和H，可求得g等于(　 　　)

A．　　 　　　　　　B．　

　C．　 　　　　　　D．

第Ⅱ卷(非选择题，共7小题，共76分)