精品解析：广东省深圳市龙岗区龙城高级中学（深圳市龙岗区龙城高级中学（教育集团））2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

2024-2025学年第一学期期中考试 高二物理试卷 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），总分100分，考试时间75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：（每小题4分，共28分，每题中只有一个正确选项） 1. 下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 库仑通过扭秤实验得出库仑定律 B. 卡文迪什通过实验测量了元电荷的数值为 C. 元电荷实际上是指电子和质子本身 D. 电场是一种为研究物理问题而假想的物质 【答案】A 【解析】 【详解】A．库仑通过扭秤实验得出库仑定律，选项A正确； B．密立根通过油滴实验测量了元电荷的数值为，选项B错误； C．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，选项C错误； D．电场是一种客观存在的物质，选项D错误。 故选A。 2. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示，已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。下列表述正确的是（　　） A. 增大电压可以增大筛子的固有频率 B. 减小电压可以增大筛子的振动幅度 C. 增大筛子质量可以减小驱动力的频率 D. 减小筛子质量可以减小筛子的振动幅度 【答案】B 【解析】 【详解】A．增大电压，可使偏心轮转速提高，增大驱动力的频率，不能改变筛子的固有频率，A错误； B．现在偏心轮的转速是，频率为 减小电压，减小偏心轮的转速，可以减小驱动力的频率，从共振筛的共振曲线中可以看出，减小电压可以增大筛子的振动幅度，B正确； C．增大筛子质量，可增大筛子的固有周期，与驱动力的频率和周期无关，C错误； D．减小筛子质量，可以减小筛子的固有周期，即增大筛子的固有频率，共振筛的共振曲线的峰值向右移动，使振幅增大，D错误。 故选B。 3. 近年在我国，垂钓运动正成为休闲和体育馆合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（　　） A. 在时刻，鱼漂的速度方向竖直向下 B. 在时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下 C. 该鱼漂的振动频率为 D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像斜率表示速度可知在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向上，故A错误； B．t=0.3s时鱼漂的位移为正，根据牛顿第二定律可知鱼漂的加速度方向竖直向下，故B正确； C．该鱼漂的振动频率为 故C错误； D．鱼漂离平衡位置越远，速度越小，位移越大，加速度越大；鱼漂离平衡位置越近，速度越大，位移越小，加速度越小；则该鱼漂在振动的过程中，不存在速度和加速度均减小的时间段，故D错误。 故选B。 4. 关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，周期性地上下抖动短杆，彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a B. 图乙中，若只增大弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期将变大 C. 图丙中，图中波源沿方向运动，且B处的观察者接收到的频率低于波源频率 D. 图丁中，若A球先摆动，则B、C球摆动稳定后，运动周期相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．彩带上的点周期性地上下机械振动，质点b上下运动，在短杆上下抖动的过程中，彩带上的质点将能量从左向右传递，故A错误； B．弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数和振子的质量有关，与振幅无关，故B错误； C．图丙中的波源沿AB方向运动，且B处的观察者接收到的频率高于波源频率，故C错误； D．图丁中，若A球先摆动，小球B和C将做受迫振动，所以小球B和C振动的周期和A球相同，故D正确。 故选D 。 5. 某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为，灯面到水面的距离均为。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（　　） A. 每个灯盘在水面上的发光形状为环形 B. 红光灯盘在水面上的发光面积为 C. 红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大 D. 灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为彩灯为圆盘状，所以每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A错误； B． 设红光在水面发生全发射时临界角为 由得 即临界角 由几何关系可得，红光灯盘在水面上的发光面积直径为 红光灯盘在水面上的发光面积为 故B错误； C．无论是何种光，灯盘在水面上的发光面积直径都满足上一选项中的 灯盘在水面上的发光面积为 又因为红光的频率小于绿光，所以红光的折射率小于绿光，即 又由公式得 即临界角 结合面积公式可得红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大。故C正确； D．结合上一选项中的水面发光面积公式 可知，同一颜色灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故D错误。 故选C。 6. 如图为落水车辆救援过程的照片，救援吊机先将车辆从水里竖直向上匀速吊离水面，到达一定高度后，汽车沿圆弧轨迹匀速率被吊至河边公路，此过程中不断有水从车上滴下，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，固定汽车的每根吊绳的拉力等于吊臂上的钢绳拉力的大小 B. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳对汽车做的功大于汽车增加的机械能 C. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳的拉力大小保持不变 D. 汽车沿圆弧轨迹运动的阶段，汽车所受合力的冲量可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图设对角吊绳间的夹角为θ，每根吊绳拉力为F，吊臂上的钢绳拉力为T，由力合成的平行四边形定则可得 解得 由于对角吊绳间的夹角大小不确定，可知固定汽车的每根吊绳的拉力与吊臂上的钢绳拉力的大小关系不能确定，A错误； BC．汽车离开水面后的匀速上升阶段，不断有水从车上滴下，吊绳的拉力大小不断改变，吊绳对汽车的拉力大于汽车的重力，由动能定理可知，吊绳对汽车做的功大于汽车增加的机械能，B正确，C错误； D．汽车沿圆弧轨迹运动的阶段，汽车的速度方向在变化，则汽车的速度一定变化，则动量一定变化，由动量定理可知，汽车所受合力的冲量不可能是零，D错误。 故选B。 【点睛】 7. 在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其电场中的电势φ在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. Q1为负电荷，Q2为正电荷 B. x1处的电场强度为零 C. x2处的电势最低、电场强度为零 D. 带电量为q的正检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为qφ0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在0 − x2段电势逐渐降低，可知该段电场强度的方向沿x轴正方向，在x > x2段，电势逐渐增大，可知该段电场强度方向沿x轴负方向，所以两点电荷为异种电荷；由于靠近Q1位置的电场强度方向沿x轴正方向，可知Q1为正电荷，Q2为负电荷，故A错误； BC．φ − x图线的切线斜率表示电场强度，由图可知，在x1处电场强度不为零；在x2处电场强度为零，而且电势最低，故B错误，C正确； D．带电量为q的正检验电荷从x2移到无穷远的过程中，电场力做功为 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：（每小题6分，共18分，每题中有两个或两个以上正确选项） 8. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.2m/s，波源的振幅均为4cm，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（ ） A. 两列波波源的起振方向相同 B. 当两列波相遇时，左边的波源振动了3s C. 平衡位置在处的质点为振动加强点 D. 时，处的质点运动的总路程为32cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波源位于处的波源起振方向为轴负方向，波源位于处的波源起振方向为轴正方向，起振方向相反，A错误； B．两列波的波速相同，时刻，两波相距 所以从时刻到相遇所用时间为 已知左边波的波长为 周期为 从左侧波源开始振动到时刻的时间为 所以，当两列波相遇时，左边的波源振动的时间为 B正确； C．由于两列波波速相同，所以左侧的波谷传到处时右侧波的波峰也恰好传到该点，所以平衡位置在处的质点为振动减弱点，C错误； D．右侧的波传到处的时间为 之后两列波在处相遇，叠加为振动减弱点，两列波的振幅相同，所以4s之后处质点的路程为0，在时间内，左侧的波带动处质点的路程为 D正确。 故选BD。 9. 明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色…”这描述的是光的色散现象。如图所示，一宝石的横截面为半圆，MN是其直径，P是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 宝石对b光的折射率比对a光的折射率大 B. a光的频率比b光的频率大 C. 在宝石中，a光的传播速度比b光的传播速度小 D. 在真空中，a光的波长比b光的波长长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题图可知，在空气中的入射角相同的前提下，b光的偏折更大，其折射角较小，根据折射率的定义式可知，宝石对b光的折射率较大，故A正确； B．折射率越大，频率越大，即a光的频率比b光的频率小，故B错误； C．根据折射率与光速的关系式有 结合上述，宝石对b光的折射率较大，则在真空中，在宝石中，a光的传播速度比b光的传播速度大，故C错误； D．折射率越大，频率越大，波长越小，结合上述可知，在真空中，a光的波长比b光的波长长，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，A、B、C三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上，A、B、C三球的质量分别为，初状态三个小球均静止，B、C球之间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态。现给A一个向左的初速度，A、B发生弹性碰撞，下列说法正确的是（ ） A. 球A和球B碰撞结束时，A球的速度大小为4m/s B. 球A和球B碰撞结束时，B球的速度大小为8m/s C. 球A和球B碰后，球B的最小速度为1m/s D. 球A和球B碰后，弹簧的最大弹性势能可以达到38.4J 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．AB两球相碰，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 ， 故A错误；B正确； C．由于B、C及弹簧组成的系统，在运动的过程中满足动量守恒和机械能守恒，当B的速度最小时，弹簧处于原长状态，即 即得 即B的最小速度为1.6m/s。故C错误； D．当B、C两球速度相等时，弹簧的弹性势能最大 ， 解得 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共16分，每空2分） 11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 与不一定平行 B. 为减小相对误差，应选用厚度ab较大的介质做实验 C. 为避免激光在ad界面发生全反射，实验时入射角不能太大 D. 该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 （2）该小组在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图所示，则玻璃的折射率_______。（用图中线段的字母表示） （3）该实验中，若改用绿色激光笔照射（绿光在介质中的折射率大于红光），其他条件不变，则光斑出现在处的______（选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】（1）B （2） （3）右侧 【解析】 【小问1详解】 A．如图所示 由折射定律有 又 可得 因此与平行，故A错误； B．玻璃砖宽度较厚时，引起的角度误差较小，测量的折射率误差也就较小，故B正确； C．由几何知识可知，光线在下表面的折射角等于上表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从上表面射出，折射光线不会在玻璃砖的面发生全反射，故C错误； D．该实验原理不仅能测量两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测两面不平行的玻璃砖的折射率，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 根据折射定律有 由几何关系有 ， 联立可得 【小问3详解】 在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。 12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径为，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A. B. C. D. （2）入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论______（选填“有影响”或“无影响”）； （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为______（用题中所给物理量的符号表示）。 （4）某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的符号表示）。 【答案】（1）C （2）无影响 （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰撞后入射小球不反弹，需要满足入射小球质量大于被碰小球质量，即；为了保证两小球发生对心正碰，两小球半径需要相等，即。 故选C。 【小问2详解】 入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论没有影响，只有小球滑到底端时速度相同即可； 【小问3详解】 [1][2]碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为；由于两小球在空中下落的高度相同，所以平抛运动时间相同，设为，由题意得 根据动量守恒定律可得 若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 若碰撞是弹性碰撞，则既要满足动量守恒还应满足机械能守恒，即满足 【小问4详解】 碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为，设斜面倾角为，由平抛规律得 解得 同理可得 根据动量守恒表达式 可得 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。 （1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释； （2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间； （3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。 【答案】（1）小树叶位于P点，见解析；（2）0.2s；（3）0.16m 【解析】 【详解】（1）根据同侧法可知，0.6s时刻，质点P沿y轴负方向振动，质点Q沿y轴正方向振动，根据图丙可知，0.6s时刻，该质点沿y轴负方向振动，即小树叶位于P点。 （2）根据波长与波速关系有 结合图像解得 根据 结合图像，解得波源的振动形式第一次传到P点需要的时间 （3）结合上述，质点P在小石头入水后0.6s内振动的时间 则质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程为 14. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<Q，且AB=h=BC，小球滑到B点时速度大小为，求∶ （1）小球从A到B过程中电场力做的功； （2）A、C两点电势差； （3）小球滑到C点时速度大小为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球由A到B重力和电场力做功，由动能定理得 代入数据解得 （2）由电势差的定义得 代入数据解得： （3）小球由A到C由动能定理得 2mgh+WAB=mvC2-0 代入数据解得 15. 下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为m=6kg，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为h=5m，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为µ=0.125，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧（压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略）。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）平底箱滑上小车前瞬间的速度大小； （2）当某次货物质量为M=24kg，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度L需满足什么条件； （3）当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量M应满足什么要求。 【答案】（1）10m/s （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为v0，对平底箱从A点到滑上小车前根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 设平底箱与右侧竖直挡板碰撞后的速度为v共，则对平底箱滑上小车到与挡板碰撞，根据动量守恒定律有 解得 设小车被锁定时弹簧的弹性势能为Ep，由能量守恒定律可得 小车弹回过程中，弹性势能转化为平底箱和小车的动能，而小车与水平轨道左侧台阶碰撞时瞬间停止，则这一部分能量损失，此时对平底容器从挡板处滑上出发点，根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，则 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期期中考试 高二物理试卷 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），总分100分，考试时间75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：（每小题4分，共28分，每题中只有一个正确选项） 1. 下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A. 库仑通过扭秤实验得出库仑定律 B. 卡文迪什通过实验测量了元电荷的数值为 C. 元电荷实际上是指电子和质子本身 D. 电场是一种为研究物理问题而假想的物质 2. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示，已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。下列表述正确的是（　　） A. 增大电压可以增大筛子的固有频率 B. 减小电压可以增大筛子的振动幅度 C. 增大筛子质量可以减小驱动力的频率 D. 减小筛子质量可以减小筛子的振动幅度 3. 近年在我国，垂钓运动正成为休闲和体育馆合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（　　） A. 在时刻，鱼漂的速度方向竖直向下 B. 在时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下 C. 该鱼漂的振动频率为 D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段 4. 关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，周期性地上下抖动短杆，彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a B. 图乙中，若只增大弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期将变大 C. 图丙中，图中波源沿方向运动，且B处的观察者接收到的频率低于波源频率 D. 图丁中，若A球先摆动，则B、C球摆动稳定后，运动周期相同 5. 某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为，灯面到水面的距离均为。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（　　） A. 每个灯盘在水面上的发光形状为环形 B. 红光灯盘在水面上的发光面积为 C. 红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大 D. 灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小 6. 如图为落水车辆救援过程的照片，救援吊机先将车辆从水里竖直向上匀速吊离水面，到达一定高度后，汽车沿圆弧轨迹匀速率被吊至河边公路，此过程中不断有水从车上滴下，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，固定汽车的每根吊绳的拉力等于吊臂上的钢绳拉力的大小 B. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳对汽车做的功大于汽车增加的机械能 C. 汽车离开水面后的匀速上升阶段，吊绳的拉力大小保持不变 D. 汽车沿圆弧轨迹运动的阶段，汽车所受合力的冲量可能为零 7. 在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其电场中的电势φ在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. Q1为负电荷，Q2为正电荷 B. x1处的电场强度为零 C. x2处的电势最低、电场强度为零 D. 带电量为q的正检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为qφ0 二、多项选择题：（每小题6分，共18分，每题中有两个或两个以上正确选项） 8. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.2m/s，波源的振幅均为4cm，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（ ） A. 两列波波源的起振方向相同 B. 当两列波相遇时，左边的波源振动了3s C. 平衡位置在处的质点为振动加强点 D. 时，处的质点运动的总路程为32cm 9. 明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色…”这描述的是光的色散现象。如图所示，一宝石的横截面为半圆，MN是其直径，P是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 宝石对b光的折射率比对a光的折射率大 B. a光的频率比b光的频率大 C. 在宝石中，a光的传播速度比b光的传播速度小 D. 在真空中，a光的波长比b光的波长长 10. 如图所示，A、B、C三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上，A、B、C三球的质量分别为，初状态三个小球均静止，B、C球之间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态。现给A一个向左的初速度，A、B发生弹性碰撞，下列说法正确的是（ ） A. 球A和球B碰撞结束时，A球的速度大小为4m/s B. 球A和球B碰撞结束时，B球的速度大小为8m/s C. 球A和球B碰后，球B的最小速度为1m/s D. 球A和球B碰后，弹簧的最大弹性势能可以达到38.4J 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共16分，每空2分） 11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是（　　） A. 与不一定平行 B. 为减小相对误差，应选用厚度ab较大的介质做实验 C. 为避免激光在ad界面发生全反射，实验时入射角不能太大 D. 该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 （2）该小组在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图所示，则玻璃的折射率_______。（用图中线段的字母表示） （3）该实验中，若改用绿色激光笔照射（绿光在介质中的折射率大于红光），其他条件不变，则光斑出现在处的______（选填“左侧”或“右侧”）。 12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径为，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A. B. C. D. （2）入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论______（选填“有影响”或“无影响”）； （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为______（用题中所给物理量的符号表示）。 （4）某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的符号表示）。 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。 （1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释； （2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间； （3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。 14. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<Q，且AB=h=BC，小球滑到B点时速度大小为，求∶ （1）小球从A到B过程中电场力做的功； （2）A、C两点电势差； （3）小球滑到C点时速度大小为多少。 15. 下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为m=6kg，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为h=5m，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为µ=0.125，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧（压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略）。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）平底箱滑上小车前瞬间的速度大小； （2）当某次货物质量为M=24kg，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度L需满足什么条件； （3）当小车的长度为L=5m，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量M应满足什么要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $