精品解析：辽宁省沈阳市第二中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

沈阳二中2023学年度下学期期末考试 高一物理试题 说明： 1.测试时间：75分钟总分：100分 2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是 A. 粗糙斜面上的金属球m在弹簧作用下的运动是简谐运动； B. 单摆的摆长为L，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为（摆角较小）： C. 一列水波经过孔时可以发生衍射，若增大AB，则衍射现象会更明显 D. 两列振幅均为1cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置（实线表示波峰，虚线表示波谷），图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．在粗糙斜面上金属球运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故A错误； B．单摆模型中摆球的回复力等于重力沿运动方向上的分力，即 F=mgsinθ 因为θ较小，则有 回复力的方向与位移x的方向相反，所以 故B正确； C．当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件。如果增大AB，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误； D．频率相同的两列水波相叠加的现象。实线表波峰，虚线表波谷，则A、B是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区；由于振幅是1cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高2cm。而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低2cm。所以A、B相差4cm，故D错误。 故选B。 2. 光滑的水平面上叠放着质量分别为2kg和1kg的两木块M、N，木块M与一劲度系数为的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因数为0.3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个木块一起振动（不发生相对滑动），取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内，则振动的最大振幅为（　　） A. 1.5cm B. 3cm C. 4.5cm D. 9cm 【答案】D 【解析】 【详解】两个木块组成的系统一起做简谐运动时，两者之间存在相对运动趋势，产生静摩擦力，木块M对N的静摩擦力提供N的回复力，当两木块之间的静摩擦力达到最大时，系统的振幅A达到最大，根据牛顿第二定律，对N有： 对整体有： 联立解得振动的最大振幅为： 故选D。 3. 关于波动现象及光的特性与应用，下列表述正确的是（　　） A. 影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播 B. 医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应 C. 用相机拍摄玻璃橱窗内的景物时，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响 D. 在单色光的双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，需要安装滤光片；若用激光做光源，则无需滤光片 【答案】D 【解析】 【详解】A．泊松亮斑说明光可以离开直线传播的路径而发生衍射，故A错误； B．“B超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波（频率很高，人耳听不到的声波）脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收，这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，没有使用多普勒效应，故B错误； C．在镜头前装偏振片，可以减弱被拍摄物体反射光，故C错误； D．激光是单色光，不需要滤光片，故D正确。 故选D。 4. 某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移-时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则（　　） A. 时，木筷的重力小于其所受的浮力 B. 时，木筷处于平衡位置 C. 前内，木筷运动的路程为0.8m D. 木筷的位移-时间关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时木筷从x轴最大位移处向平衡位置运动，此时木筷所受合力方向指向平衡位置，即木筷的加速度方向向下，说明此时木筷的重力大于其所受浮力，故A错误； B．由图乙可知，木筷振动的周期为：，可知当时， 此时木筷处于轴正向位移最大处，故B错误； C．前1.6s内，木筷振动4个周期，这木筷运动的路程为： 故C正确； D．由图乙可知 且0时刻木筷位于轴最大位移处， 则木筷的位移时间关系为： 故D错误； 故选C。 5. 霓是大气中有时和虹一起出现的一种光的现象，也叫“副虹”。它的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中是两种不同频率的单色光，则、两光相比较（　　） A. 光的折射率更大 B. 在同一介质中，光的传播速度更快 C. 分别照射同一狭缝，光通过狭缝时的衍射现象更明显 D. 从水中射入空气时，光发生全反射的临界角更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光路图可知，在第一次折射时，、两光的入射角相同，可光的折射角明显大于光折射角，由折射率公式，b光折射率小，频率也小，故A错误； B．在相同介质中传播时，由可知，因，所以，故B错误； C．分别照射同一狭缝，由产生明显衍射现象的条件可知，、光相比，波长越长衍射现象越明显，因为光的频率小，波长大，所以光的衍射现象更明显，故C错误； D．从水中射入空气，满足从光密介质射入光疏介质的条件，会产生全反射，由临界角公式可知，因，所以光临界角更大，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动，力F的功率保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到最大值，此过程中物体速度的倒数与加速度a的关系图像如图乙所示。根据图像所给信息可知以下说法中错误的是（　　） A. 图像的斜率为 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图像可知斜率为 故A正确，不符合题意； B．当加速度为0时，物体做匀速运动，此时牵引力等于引力，速度为最大值，由功率计算公式可得 P=Fv 物体的加速度 F-f=ma 整理得 解得 m=1kg 故B错误，符合题意； C．当加速度为0时，物体做匀速运动，此时牵引力等于引力，速度为最大值，由图像可知，最大速度为10m/s，故C正确，不符合题意； D．图像截距为 解得 f=3N 故D正确，不符合题意。 故选B。 7. 2020年11月24日凌晨，搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空，12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，在落地之前，它在大气层打个“水漂”。现简化过程如图所示，以地心为中心、半径为的圆周为大气层的边界，忽略大气层外空气阻力。已知地球半径为，返回器从o点进入大气层，经、、、回到地面，其中o、、为轨道和大气层外边界的交点，点到地心的距离为，地球表面重力加速度为，以下结论正确的是（ ） A. 返回器在o点动能大于在点动能 B. 返回器在点动能大于在点的动能 C. 返回器在点加速度大于 D. 返回器通过点处于失重状态 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．返回器在o点运动到b点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，但由于返回器受到大气层空气阻力，且空气阻力做负功，则返回器在o点动能大于在点的动能，A正确； B．返回器在b点运动到d点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，在大气层外没有空气阻力，则返回器在b点动能等于在d点的动能，B错误； C．返回器在c点只受万有引力，则根据牛顿第二定律有 G = mac 由于地球表面的重力加速度为g，则根据重力和万有引力的关系有 mg = G 则返回器在点的加速度等于，由于 r2 > r1 则 < C错误； D．由于返回器从o到a到b的过程中做曲线运动，根据曲线运动的知识可知返回器的合外力应指向轨迹的凹侧，大致向上，则返回器在a点应处于超重状态，D错误。 故选A。 8. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为，的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。。则下列说法正确的是（　　） A. M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s B. 球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为0.4N·s C. 弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.6N·s D. 若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧弹开M和m过程中满足机械能守恒和动量守恒，向右为正方向，由动量守恒定律得： 由机械能守恒定律得： 代入数据解得：， 即M离开轻弹簧时获得的速度为4m/s，m离开轻弹簧时获得的速度为8m/s，A错误； B．m从A到B过程中，由机械能守恒定律得： 解得： 以向右为正方向，由动量定理得，球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为： 则合力冲量大小为2.8N·s，方向水平向左，B错误； C．由动量定理得，弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为：，C正确； D．若半圆轨道半径可调，球m能从B点飞出，球m从A点运动到B点过程中，由机械能守恒定律得： 解得 由平抛运动规律有， 联立解得 当 ，即当时，x有最大值 故m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离不一定随轨道半径的增大而减小，D错误。 故选C。 9. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，当竖直杆以自己为轴转动，在角速度ω从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 从开始至b绳刚要伸直时，绳a对小球不做功 B. 当时，b绳未伸直 C. 角速度ω从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大 D. 当b绳刚要伸直时，小球的向心加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．从开始至b绳刚好伸直时，小球的动能增加，重力对小球做负功，则绳a对小球做正功，故A错误； BD．当b绳刚好伸直时，由牛顿第二定律和竖直方向平衡得 联立解得 由于 可得此时b绳未伸直，故BD正确； C．当角速度从零开始缓慢增大的过程中绳a对小球的拉力 即 则当角速度增大时，在的过程中，绳子a的拉力变大，当时，根据 可知绳子a拉力在后不变，故C错误。 故选BD。 10. 如图所示，小车的上面是中突的两个对称的光滑曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（ ） A. 小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置 B. 小球在滑上曲面的过程中，小车的动量变化大小是 C. 小球和小车作用前后，小球所受合外力的冲量为零 D. 车上曲面的竖直高度一定大于 【答案】BC 【解析】 【详解】小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误．由小球恰好到最高点，则两者有共同速度，对于车、球组成的系统，由动量守恒定律：mv=2mv′，得共同速度．小车动量的变化为，选项B正确；由于满足动量守恒定律，两曲面光滑，系统机械能守恒，所以小球和小车作用之后，小球的速度又变为v0，则小球所受合外力的冲量为零，选项C正确；由于小球原来的动能为mv2，小球到最高点时系统的动能为，所以由能量关系：，得，即车上曲面的竖直高度等于，故D错误． 11. 如图所示，、为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为，它们在介质中产生干涉现象，、在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。是振动加强区域中的一点，从图中可看出正确的说法是（　　） A. 点到两波源的距离差等于 B. 两列波在该区域传播速度一样大， C. 点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D. 两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题意可知，，在空间共形成了5个振动加强的区域，图中直线上各点到两个波源的距离相等，P点所在的加强点与直线加强点相邻，则点的两波源的距离之差等于，故A正确； B．两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故B正确； C．振动加强点的振动始终加强，所以点此时刻振动最强，则过半个周期后，振动仍为最强，故C错误； D．因为、在空间形成了5个振动加强的区域，所以波程差最大达到2个波长，但又小于3个波长，所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，故D正确； 故选ABD。 12. 两质量均为的小球1、2（均视为质点）用长为的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用向上的力拉动小球1，使小球1贴着竖直墙壁上升，小球2沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角，此时小球2的速度大小为。取，，重力加速度大小。下列分析正确的是（　　） A. 此时小球1的速度大小为 B. 该过程中小球1受到的合力的冲量为 C. 该过程中杆对小球1做的功为 D. 该过程中力对小球1做的功约为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两球沿杆子方向上的速度相等，则有 代入数据解得 故A错误； B．根据动量定理可得该过程中小球1受到的合力的冲量为 故B正确； C．对2球，根据动能定理得 所以该过程中杆对小球1做的为，故C正确； D．对1球，根据动能定理 其中， 联立代入数据解得 故D错误； 故选。 二、填空题（本大题共2小题，共14分） 13. 图甲是用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验示意图： （1）甲同学在界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，该同学测得的折射率与真实值相比将_____（选填“偏大”“偏小”或“不变"）。 （2）以下关于实验操作的具体做法，正确的是_____。 A. 为了提高测量的精确度，、及、之间的距离应适当大一些 B. 为了提高测量的精确度，入射角应适当大一些 C. 、之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关 D. 如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察 （3）乙同学在完成了正确的实验操作后，他以通过、的直线与玻璃砖的交点为圆心，以适当长度为半径画圆，与交于，与的延长线交于，如图所示，从、分别作玻璃砖界面的法线的垂线，图中、分别为垂足，用刻度尺量得，，则玻璃砖的折射率为_____。 【答案】（1）偏小 （2）ABD （3）1.5 【解析】 【小问1详解】 作图时，玻璃砖应与所画的边界相齐。该同学的做法中，出射光线的侧向偏移距离大于理论的侧向偏移距离，测量出的折射角要大于真实的折射角，导致测量值偏小。 【小问2详解】 AC．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，所以、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度，故A正确，C错误； B．入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故B正确； D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察，故D正确； 故选ABD。 【小问3详解】 由几何关系有，，，则玻璃砖的折射率为。 14. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下： ①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平； ②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P； ③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2； ④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。 （1）下列说法正确的是__________。 A．小球a的质量一定要大于小球b的质量 B．弹簧发射器内接触面及桌面一定要光滑 C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同 D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 （2）本实验必须测量的物理量有_________。 A．小球的半径r B．小球a、b的质量m1、m2 C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2 D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3 （3）根据相关物理规律，可以分析出b球在白纸上留下的压痕是______（填“P1”或“P2”或“P3”） （4）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式___________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。 【答案】 ①. AD ②. BD ③. P1 ④. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A．为防止碰撞后入射球反弹，入射小球a的质量应大于被碰小球b的质量，故A正确； B．弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，入射小球a的释放点位置相同即可保证每次实验入射球的速度相等，故B错误； C．为保持每次实验入射球的速度相等，所以步骤③④中入射小球a的释放点位置一定相同，但不一定要和②中入射小球a的释放点位置相同，故C错误； D．为保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，故D正确。 故选AD。 (2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得：水平方向 竖直方向 解得 碰撞前，小球m1落在图中的P2点，设其水平初速度为v0，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的P1点，设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的P3点，设其水平初速度为v2，小球碰撞的过程中若动量守恒，则 即 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 所以本实验必须测量的物理量有小球a、b的质量m1、m2以及小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3，故AC错误BD正确。 故选BD。 (3)[3]由以上的分析可知，b球在白纸上留下的压痕是P1 (4)[4]由以上的分析可知，验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式 三、计算题。共3小题，共54分。 15. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形。 （1）若这列波的周期满足：，求该波的波速大小。 （2）若该波的波速大小为，请通过计算判断该波的传播方向。 【答案】（1）和 （2）轴负方向 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，该波的波长，由可知，在时间内，该波传播的距离满足，当波沿轴正方向传播时，波传播的距离为， ；当波沿轴负方向传播时，波传播的距离为：， 。 【小问2详解】 此种情况下，在时间内，该波传播的距离为：，由于，故该波沿轴负方向传播。 16. 如图所示，一玻璃砖横截面为半圆形，O为圆心，半径为R，MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大的光屏平行，间距d=。一单色细光束垂直于玻璃砖上表面从P点射入玻璃砖，第一次从弧形表面上某点射出后到达光屏上Q点，Q点恰好在圆心O的正下方。已知光在空气中的传播速度为c。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间t； (3)光束在OM上的入射点向左移动，若入射点距圆心O为x时，光束不再从弧形表面出射（不考虑经MN反射后的光线），求x。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)如图，光线垂直于玻璃砖上表面入射，不改变方向，假设从弧形面的A点出射，由几何关系可知，入射角β=30°，折射角α=60° 玻璃砖的折射率为 (2)由几何关系可知 PA=， AQ=R 设光在玻璃砖中的传播速度为v，有 光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间为 联立方程可得 (3)设入射点距圆心O为x0时，光束刚好不从弧形表面出射，即光束在弧形表面发生全反射，全反射的临界角为C，有 由几何关系可知 可得 故时，光束不再从弧形表面出射 17. 如图所示，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x。与滑块B（可视为质点）相连的细绳一端固定在O点。拉着滑块B使细绳与水平方向的夹角，将B由静止释放，当B到达最低点时，细绳恰好被拉断，B从A右端的上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A的质量为2m，B的质量为m。A、B之间动摩擦因数为μ；细绳长为L；A足够长，B不会从A表面滑出，重力加速度为g。 （1）求细绳被拉断瞬间B的速度大小v1，并求出细绳能承受的最大拉力为B重力的多少倍。 （2）若A与台阶发生碰撞前，A、B已达到共同速度，木板A的长度s至少为多少？ （3）若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。 【答案】（1） ， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据对称性，B从起点下落到绳子与水平方向夹角为过程中，其做自由落体运动，则 解得 此时绳子绷紧，则此时垂直绳子的速度为 之后B绕O点做圆周运动，只有重力对其做功，则到最低点时由动能定理得 解得 当B到达最低点时，细绳恰好被拉断，由牛顿第二定律得 解得 即细绳能承受的最大拉力为B重力的倍。 【小问2详解】 A左端与台阶碰撞前，A、B已达到共同速度vAB，A、B组成得系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得： 设B相对于A滑行的距离为s，由能量守恒定律得： 解得： 则木板A的长度至少为。 【小问3详解】 设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和vB，系统动量守恒，以向左为正方向,由动量守恒定律得： 若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足： 对A，由动能定理得： 解得： 即A与台阶只能碰撞一次的条件是：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳二中2023学年度下学期期末考试 高一物理试题 说明： 1.测试时间：75分钟总分：100分 2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是 A. 粗糙斜面上的金属球m在弹簧作用下的运动是简谐运动； B. 单摆的摆长为L，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为（摆角较小）： C. 一列水波经过孔时可以发生衍射，若增大AB，则衍射现象会更明显 D. 两列振幅均为1cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置（实线表示波峰，虚线表示波谷），图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm 2. 光滑的水平面上叠放着质量分别为2kg和1kg的两木块M、N，木块M与一劲度系数为的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因数为0.3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个木块一起振动（不发生相对滑动），取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内，则振动的最大振幅为（　　） A. 1.5cm B. 3cm C. 4.5cm D. 9cm 3. 关于波动现象及光的特性与应用，下列表述正确的是（　　） A. 影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播 B. 医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应 C. 用相机拍摄玻璃橱窗内的景物时，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响 D. 在单色光的双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，需要安装滤光片；若用激光做光源，则无需滤光片 4. 某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移-时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则（　　） A. 时，木筷的重力小于其所受的浮力 B. 时，木筷处于平衡位置 C. 前内，木筷运动路程为0.8m D. 木筷的位移-时间关系为 5. 霓是大气中有时和虹一起出现的一种光的现象，也叫“副虹”。它的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中是两种不同频率的单色光，则、两光相比较（　　） A. 光的折射率更大 B. 在同一介质中，光传播速度更快 C. 分别照射同一狭缝，光通过狭缝时的衍射现象更明显 D. 从水中射入空气时，光发生全反射的临界角更大 6. 如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动，力F的功率保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到最大值，此过程中物体速度的倒数与加速度a的关系图像如图乙所示。根据图像所给信息可知以下说法中错误的是（　　） A. 图像的斜率为 B. C. D. 7. 2020年11月24日凌晨，搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空，12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，在落地之前，它在大气层打个“水漂”。现简化过程如图所示，以地心为中心、半径为的圆周为大气层的边界，忽略大气层外空气阻力。已知地球半径为，返回器从o点进入大气层，经、、、回到地面，其中o、、为轨道和大气层外边界的交点，点到地心的距离为，地球表面重力加速度为，以下结论正确的是（ ） A. 返回器在o点动能大于在点的动能 B. 返回器在点动能大于在点的动能 C. 返回器在点的加速度大于 D. 返回器通过点处于失重状态 8. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为，的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。。则下列说法正确的是（　　） A. M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s B. 球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为0.4N·s C. 弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.6N·s D. 若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小 9. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，当竖直杆以自己为轴转动，在角速度ω从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 从开始至b绳刚要伸直时，绳a对小球不做功 B. 当时，b绳未伸直 C. 角速度ω从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大 D. 当b绳刚要伸直时，小球的向心加速度大小为 10. 如图所示，小车的上面是中突的两个对称的光滑曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（ ） A. 小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置 B. 小球在滑上曲面的过程中，小车的动量变化大小是 C. 小球和小车作用前后，小球所受合外力的冲量为零 D. 车上曲面的竖直高度一定大于 11. 如图所示，、为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为，它们在介质中产生干涉现象，、在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。是振动加强区域中的一点，从图中可看出正确的说法是（　　） A. 点到两波源距离差等于 B. 两列波在该区域传播速度一样大， C. 点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D. 两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间 12. 两质量均为的小球1、2（均视为质点）用长为的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用向上的力拉动小球1，使小球1贴着竖直墙壁上升，小球2沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角，此时小球2的速度大小为。取，，重力加速度大小。下列分析正确的是（　　） A. 此时小球1的速度大小为 B. 该过程中小球1受到的合力的冲量为 C. 该过程中杆对小球1做的功为 D. 该过程中力对小球1做的功约为 二、填空题（本大题共2小题，共14分） 13. 图甲是用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验示意图： （1）甲同学在界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，该同学测得的折射率与真实值相比将_____（选填“偏大”“偏小”或“不变"）。 （2）以下关于实验操作的具体做法，正确的是_____。 A. 为了提高测量的精确度，、及、之间的距离应适当大一些 B. 为了提高测量的精确度，入射角应适当大一些 C. 、之间距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关 D. 如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察 （3）乙同学在完成了正确的实验操作后，他以通过、的直线与玻璃砖的交点为圆心，以适当长度为半径画圆，与交于，与的延长线交于，如图所示，从、分别作玻璃砖界面的法线的垂线，图中、分别为垂足，用刻度尺量得，，则玻璃砖的折射率为_____。 14. 某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下： ①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平； ②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P； ③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2； ④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。 （1）下列说法正确的是__________。 A．小球a的质量一定要大于小球b的质量 B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑 C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同 D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 （2）本实验必须测量的物理量有_________。 A．小球的半径r B．小球a、b的质量m1、m2 C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2 D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3 （3）根据相关物理规律，可以分析出b球在白纸上留下的压痕是______（填“P1”或“P2”或“P3”） （4）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式___________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。 三、计算题。共3小题，共54分。 15. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形。 （1）若这列波的周期满足：，求该波的波速大小。 （2）若该波的波速大小为，请通过计算判断该波的传播方向。 16. 如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，O为圆心，半径为R，MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大的光屏平行，间距d=。一单色细光束垂直于玻璃砖上表面从P点射入玻璃砖，第一次从弧形表面上某点射出后到达光屏上Q点，Q点恰好在圆心O的正下方。已知光在空气中的传播速度为c。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间t； (3)光束在OM上的入射点向左移动，若入射点距圆心O为x时，光束不再从弧形表面出射（不考虑经MN反射后的光线），求x。 17. 如图所示，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x。与滑块B（可视为质点）相连的细绳一端固定在O点。拉着滑块B使细绳与水平方向的夹角，将B由静止释放，当B到达最低点时，细绳恰好被拉断，B从A右端的上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A的质量为2m，B的质量为m。A、B之间动摩擦因数为μ；细绳长为L；A足够长，B不会从A表面滑出，重力加速度为g。 （1）求细绳被拉断瞬间B的速度大小v1，并求出细绳能承受的最大拉力为B重力的多少倍。 （2）若A与台阶发生碰撞前，A、B已达到共同速度，木板A的长度s至少为多少？ （3）若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $