精品解析:河南省部分名校2024-2025学年高二下学期期中大联考物理试卷(B卷)
2025-06-17
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内容正文:
2026届普通高等学校招生全国统一考试大联考(高二)物理(B)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )
A. 观看立体电影时戴的眼镜利用的是一对透振方向互相垂直的偏振片
B. 利用X射线探测晶体的结构用到的是光的衍射
C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
2. 在新能源汽车的研发测试中,技术人员发现当汽车的电机以特定频率运转时,车身的某个部件会出现明显的振动加剧现象。已知该部件的固有频率范围在到之间,汽车电机运转频率可在一定范围内连续调节。下列说法正确的是( )
A. 当时,该部件振动幅度一定最小
B. 只要在到之间,部件就会发生共振且振动幅度相同
C. 若从30Hz逐渐增大到70Hz,部件振动幅度先增大后减小
D. 当发生共振时,即使改变电机运转频率,部件的振动幅度也不会改变
3. 如图所示,质量为的物块放到水平木板上,用手托住木板使物块和木板一起在竖直平面内以大小为的速度做匀速圆周运动,从最低点到最高点所用时间为,在此过程中,木板始终保持水平,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 支持力的冲量大小为
B. 摩擦力的冲量大小为零
C. 合力的冲量为零
D. 木板对物块的作用力冲量大小为
4. 一个水平弹簧振子做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧振子的振动方程为
B. 时,弹簧振子的加速度最大
C. 从到的过程中,弹簧振子的弹性势能先增大后减小
D. 从到时间内,弹簧振子运动的路程为30cm
5. 如图所示,光滑的水平冰面上,A、B两人站在静止的平板上。现两人同时背向而行,发现平板向左运动,下列说法正确的是( )
A. A、B两人组成的系统动量守恒
B. A对平板的摩擦力的冲量一定比B对平板的摩擦力的冲量小
C. A的速度一定比B的速度大
D. A的动量一定比B的动量大
6. 如图所示,倾角为30°的斜面上平行于斜面固定着一内壁光滑、半径为的圆形管道,为其圆心,A点为其最低点,管道处于一平行于斜面底边的匀强电场中(未画出),一带电小球静止于管道内的点,,现将小球置于离点较近的位置由静止释放(释放点与圆心连线和夹角小于5°),从释放到第一次经过点的时间为(重力加速度为)( )
A. B. C. D.
7. 图中实线是一列正弦波在时的波形图,图中虚线是该正弦波在时的波形图。已知该简谐波的周期大于,则下列说法正确的是( )
A. 若该波沿轴负方向传播,则该波周期为
B. 该波的波速可能为
C. 若该波周期为,则处的质点在时沿轴负方向运动
D. 处的质点在时已经走过的路程可能是
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播,图甲是时刻的波形图;图乙是介质中处的质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速大小为
B. 时,处的质点正在做加速运动
C. 处的质点在时间内运动的路程为
D. 时,位于处的质点在平衡位置上方且正在靠近平衡位置
9. 如图所示,某透明玻璃砖的截面是半径为的扇形,其中,一束光从面上紧靠A点的位置(可认为在A点)沿方向入射,经圆弧面全反射一次后恰好从面上的点射出,光在真空中传播的速度为,下列说法正确的是( )
A. 从点出射的光线与从A点入射的光线在一条直线上
B. 该玻璃砖的折射率为
C. 光在玻璃砖的内表面恰好发生全反射
D. 光在该玻璃砖中传播的时间为
10. 卡其多桌面滚球玩具厂家设计了一款新型玩具,该玩具可以简化成如图所示模型,水平面上固定有一半径为的水平光滑圆轨道,、为位于同一直径上的圆轨道上的两点,为段的中点。在点处有一加速器(大小可忽略),小球每次无论从哪个方向经过点后,其速度大小都增加。质量为的小球1从处以初速度沿轨道逆时针运动,与静止在处的小球2发生第一次弹性碰撞,碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞的时间。则下列说法正确的是( )
A. 球1第一次经过点后瞬间向心加速度大小为
B. 球2的质量为
C. 两球从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间为
D. 球1第二次经过点后的速度大小为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某班物理实验课采用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”,实验中用天平测得小球1和小球2的质量分别为和,利用重垂线确定出小球飞出水平轨道末端时球心在白纸上的投影点点,点与水平放置刻度尺0刻度重合。、、为本次实验中三个落点的平均位置,并测出、、与的距离、和。请回答下列问题:
(1)本实验中必须满足的条件是________。(多选)
A. 测出水平槽离地面的高度
B. 小球1的质量大于小球2的质量且两球半径相等
C. 小球1每次都从斜槽上同一高度由静止释放
D. 斜槽轨道必须光滑
(2)不放小球2,让小球1从斜槽轨道上由静止滚下,砸到铺在水平地面上的复写纸上,并在白纸上留下落点的痕迹。重复多次操作,记录多次落点的痕迹如图乙(尺是放大图)所示,用刻度尺测出小球1的水平射程为______cm。
(3)在实验误差允许范围内,当关系式______(用、、、、表示)成立时,可证明两球碰撞时动量守恒。
(4)某实验小组在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置和、,发现、点不在连线上(俯视图),不考虑题设因素外的其他误差,下列图中落点位置可能正确的是______。(填正确答案标号)
A. B.
C. D.
12. 某同学用双缝干涉测量某种单色光的波长,其实验装置如图甲所示。
(1)在本实验中,下列操作正确的是______。(多选)
A. 滤光片应该放在单缝之前
B. 光源的线状灯丝应与单缝垂直
C. 应先测多个亮条纹间距离再求相邻两亮条纹间距离
D. 发现干涉条纹与分划板竖线不平行应通过拨杆调节
(2)透镜的作用是使射向单缝的光______(填“更发散”或“更集中”);单缝到双缝的距离____________(填“需要测量”或“不需要测量”);目镜到毛玻璃的距离____________(填“需要测量”或“不需要测量”)。
(3)做实验时,该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第一条亮纹,此时手轮上的刻度读数为2.320mm;该同学接着转动手轮,当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时,此时手轮上的示数如图乙所示,则读数是______mm。
(4)已知装置中双缝间距mm,双缝到屏间的距离mm,则测得此单色光的波长为______m(保留两位有效数字)。
13. 如图甲所示,在平静湖面上的某处发生振动时,会形成沿水面传播的水波,将该水波视为简谐横波。若在波的某一传播方向上相距4m的A、B两处分别有甲、乙两个小木块,两木块随波上下运动,其中甲木块的振动图像如图乙所示。某时刻,当甲木块运动到波峰时,乙木块恰好运动到波谷,求:
(1)此时刻, A、B两处的甲、乙两木块竖直方向的高度差;
(2)这列水波的波长;
(3)若此时A、B两处的甲、乙两木块之间只有一个波峰,这列水波的传播速度的大小(结果保留两位有效数字)。
14. 如图甲所示为横截面半径为的透明半圆柱体,一束平行于半圆柱体底边的细单色光以入射角射入半圆柱体,经过两次折射后出射光线偏离入射方向的角度为。
(1)求该材料的折射率;
(2)若取用上述材料制成如图乙所示三棱镜,、。一束平行于边的单色光从边中点射入,从边点(图中未画出)射出。已知光在真空中的传播速度为边长为,求光束在三棱镜中从传播至的时间。
15. 如图所示,固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径,下端恰好与粗糙水平轨道平滑连接于点,两点的距离,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动。水平轨道右端处与倾斜传送带平滑连接,小物块甲从A处静止释放,滑到水平轨道上的点向右运动与静止在点的小物块乙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从点滑上倾角的传送带,并从顶端点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的点。已知小物块乙与传送带之间的动摩擦因数为,小物块甲与水平轨道间的动摩擦因数为,甲、乙两物块质量均为,重力加速度,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲运动到圆弧轨道底端点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)两小物块第一次碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从点运动到点的时间和小物块乙距水平导轨的最大高度。
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2026届普通高等学校招生全国统一考试大联考(高二)物理(B)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )
A. 观看立体电影时戴的眼镜利用的是一对透振方向互相垂直的偏振片
B. 利用X射线探测晶体的结构用到的是光的衍射
C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.观看立体电影时戴的眼镜利用的是一对透振方向互相垂直的偏振片,故A正确,不符合题意;
B.利用X射线探测晶体的结构用到的是光的衍射,故B正确,不符合题意;
C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,故C错误,符合题意;
D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 在新能源汽车的研发测试中,技术人员发现当汽车的电机以特定频率运转时,车身的某个部件会出现明显的振动加剧现象。已知该部件的固有频率范围在到之间,汽车电机运转频率可在一定范围内连续调节。下列说法正确的是( )
A. 当时,该部件振动幅度一定最小
B. 只要在到之间,部件就会发生共振且振动幅度相同
C. 若从30Hz逐渐增大到70Hz,部件振动幅度先增大后减小
D. 当发生共振时,即使改变电机运转频率,部件的振动幅度也不会改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.当时,虽然它不在部件固有频率到范围内,但不能确定部件振动幅度一定最小,因为在远离固有频率时,振动幅度会较小,但不一定是最小,可能在其他频率下还有更小的振动幅度情况,故A错误;
B.当在到之间时,部件会发生共振。但共振时振动幅度并非相同,在固有频率处振动幅度最大,越靠近范围边缘(或)振动幅度相对小一些,故B错误;
C.当从30Hz逐渐增大到70Hz,逐渐接近部件的固有频率范围到,部件振动幅度会逐渐增大,当超出这个固有频率范围后,振动幅度又会逐渐减小,所以部件振动幅度先增大后减小,故C正确;
D.当发生共振时,改变电机运转频率,使偏离部件固有频率,部件的振动幅度会减小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,质量为的物块放到水平木板上,用手托住木板使物块和木板一起在竖直平面内以大小为的速度做匀速圆周运动,从最低点到最高点所用时间为,在此过程中,木板始终保持水平,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 支持力的冲量大小为
B. 摩擦力的冲量大小为零
C. 合力的冲量为零
D. 木板对物块的作用力冲量大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A.在竖直方向上,以竖直向下为正方向,根据动量定理有
解得支持力的冲量大小为,故A正确;
B. 在水平方向上,以末速度方向为正方向,根据动量定理,故B错误;
C.根据动量定理有,故C错误;
D.木板对物块的冲量为摩擦力和支持力冲量的矢量和,则木板对物块的作用力冲量大小为,故D错误。
故选A。
4. 一个水平弹簧振子做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该弹簧振子的振动方程为
B. 时,弹簧振子的加速度最大
C. 从到的过程中,弹簧振子的弹性势能先增大后减小
D. 从到时间内,弹簧振子运动的路程为30cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知该弹簧振子的振动方程为
故A错误;
B.时,弹簧振子处于平衡位置,此时加速度最小,故B错误;
C.从到的过程中,弹簧振子正向位移逐渐增大,弹簧的弹性势能一直增大,故C错误;
D.该弹簧振子的周期为
从到时间内,弹簧振子振动了1.5个周期,则弹簧振子运动的路程为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,光滑的水平冰面上,A、B两人站在静止的平板上。现两人同时背向而行,发现平板向左运动,下列说法正确的是( )
A. A、B两人组成的系统动量守恒
B. A对平板的摩擦力的冲量一定比B对平板的摩擦力的冲量小
C. A的速度一定比B的速度大
D. A的动量一定比B的动量大
【答案】B
【解析】
【详解】A.A、B两人站在静止的平板上,A、B两人与平板组成的系统动量守恒,总动量为零;两人同时背向而行,平板向左运动,则A、B两人的总动量向右,A、B两人组成的系统动量不守恒,故A错误;
B.平板向左运动,则B对平板向左的摩擦力大于A对平板向右的摩擦力;由,可知A对平板的摩擦力的冲量一定比B对平板的摩擦力的冲量小,故B正确;
CD. A、B两人的总动量向右,则A的动量一定比B的动量小;由于A、B两人的质量关系未知,所以A的速度不一定比B的速度大,故CD错误。
故选B。
6. 如图所示,倾角为30°的斜面上平行于斜面固定着一内壁光滑、半径为的圆形管道,为其圆心,A点为其最低点,管道处于一平行于斜面底边的匀强电场中(未画出),一带电小球静止于管道内的点,,现将小球置于离点较近的位置由静止释放(释放点与圆心连线和夹角小于5°),从释放到第一次经过点的时间为(重力加速度为)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】画出小球静止于B点时在斜面内的受力分析图,如图所示
由图可知,小球受到的重力沿斜面的分力与电场力的合力大小为
等效重力加速度为g,则小球的运动可看成单摆模型,从释放到第一次经过B点的时间为
故选B。
7. 图中实线是一列正弦波在时的波形图,图中虚线是该正弦波在时的波形图。已知该简谐波的周期大于,则下列说法正确的是( )
A. 若该波沿轴负方向传播,则该波周期为
B. 该波的波速可能为
C. 若该波周期为,则处的质点在时沿轴负方向运动
D. 处的质点在时已经走过的路程可能是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知波长为
若该波沿轴负方向传播,则
该波周期为
故A错误;
B.若该波沿轴负方向传播,则该波波速为
若该波沿轴正方向传播,则该波波速为
故B错误;
C.若该波沿轴正方向传播,则该波周期为
当该波的周期为12s时,波沿x轴正方向传播,则波形向x轴正方向平移,1s内波形平移的距离为
则在虚线上与处的质点在时的位置相同、振动相同的质点的位置是
该质点在时沿轴负方向运动,故C正确;
D.处的质点在时在波峰位置,若波沿轴负方向传播,已经走过的路程是
若波沿轴正方向传播,已经走过的路程是
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴传播,图甲是时刻的波形图;图乙是介质中处的质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速大小为
B. 时,处的质点正在做加速运动
C. 处的质点在时间内运动的路程为
D. 时,位于处的质点在平衡位置上方且正在靠近平衡位置
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图甲可知波长为,由图乙可知周期为。波的传播速度为,A正确;
B.由图乙振动图像可知时介质中处的质点向轴负方向运动,可以判断出波向轴负方向传播,则处的质点正在向轴负方向做减速运动,B错误;
C.根据一个周期内质点振动的路程为,则处的质点在时间内运动的路程为,C错误;
D.根据甲图的波形图,由波的迁移特点,解得
波形向左迁移1m,时,位于处的质点振动相当于时位于处的质点振动,故可以判断的质点在平衡位置上方且正在靠近平衡位置运动,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,某透明玻璃砖的截面是半径为的扇形,其中,一束光从面上紧靠A点的位置(可认为在A点)沿方向入射,经圆弧面全反射一次后恰好从面上的点射出,光在真空中传播的速度为,下列说法正确的是( )
A. 从点出射的光线与从A点入射的光线在一条直线上
B. 该玻璃砖的折射率为
C. 光在玻璃砖的内表面恰好发生全反射
D. 光在该玻璃砖中传播的时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.作出光路图,如图所示
在A点,由几何关系可得,
故
根据折射定律有
在B点,根据几何关系可得
故
根据折射定律有
可得
即
所以从点出射的光线与从A点入射的光线在一条直线上,故A正确,B错误;
C.在点,若光线恰好发生全反射,则有
而由何关系可得
即
即
所以光在玻璃砖的内表面不是恰好发生全反射,故C错误;
D .由几何关系可知三角形等边三角形,故光在该玻璃砖中传播的距离为
又光在该玻璃砖中传播的速度为
所以在该玻璃砖中传播的时间为
故D正确。
故选AD。
10. 卡其多桌面滚球玩具厂家设计了一款新型玩具,该玩具可以简化成如图所示模型,水平面上固定有一半径为的水平光滑圆轨道,、为位于同一直径上的圆轨道上的两点,为段的中点。在点处有一加速器(大小可忽略),小球每次无论从哪个方向经过点后,其速度大小都增加。质量为的小球1从处以初速度沿轨道逆时针运动,与静止在处的小球2发生第一次弹性碰撞,碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞的时间。则下列说法正确的是( )
A. 球1第一次经过点后瞬间向心加速度大小为
B. 球2的质量为
C. 两球从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间为
D. 球1第二次经过点后的速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.球1第一次经过P点后速度增加为,所以向心加速度大小为
故A错误;
B.小球1与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞,小球2的质量设为,根据动量守恒定律
根据机械能守恒定律
其中碰后瞬间两球速度大小相等,又是弹性碰撞,则,
故B正确;
CD.球1反弹后到P点的时间为
球1在P点加速后速度大小为,此后根据运动学公式可得
所以两球从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间为
故C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某班物理实验课采用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”,实验中用天平测得小球1和小球2的质量分别为和,利用重垂线确定出小球飞出水平轨道末端时球心在白纸上的投影点点,点与水平放置刻度尺0刻度重合。、、为本次实验中三个落点的平均位置,并测出、、与的距离、和。请回答下列问题:
(1)本实验中必须满足的条件是________。(多选)
A. 测出水平槽离地面的高度
B. 小球1的质量大于小球2的质量且两球半径相等
C. 小球1每次都从斜槽上同一高度由静止释放
D. 斜槽轨道必须光滑
(2)不放小球2,让小球1从斜槽轨道上由静止滚下,砸到铺在水平地面上的复写纸上,并在白纸上留下落点的痕迹。重复多次操作,记录多次落点的痕迹如图乙(尺是放大图)所示,用刻度尺测出小球1的水平射程为______cm。
(3)在实验误差允许范围内,当关系式______(用、、、、表示)成立时,可证明两球碰撞时动量守恒。
(4)某实验小组在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置和、,发现、点不在连线上(俯视图),不考虑题设因素外的其他误差,下列图中落点位置可能正确的是______。(填正确答案标号)
A. B.
C. D.
【答案】(1)BC (2)44.42
(3)
(4)D
【解析】
【小问1详解】
A.根据实验原理,本实验是利用平抛的水平距离和物体质量的乘积列动量守恒表达式,只要保证两个小球做平抛运动的竖直高度相等即可,故A错误;
B.为使两小球发生正碰且碰撞后不发生反弹,小球1的质量应大于小球2的质量,且半径相等,故B正确;
CD.实验中要求小球1每次运动至斜槽末端时的速度大小相同,所以需要每次将小球1从斜槽轨道上同一位置由静止释放,而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响,故C正确,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
如图所示
作一尽可能小的圆将所有落点痕迹围住,圆心所在位置即为落点的平均位置,所以小球1的水平射程为44.42cm;
【小问3详解】
小根据平抛运动可知,落地高度相同,则运动时间相同,设落地时间为,则有,,
若满足动量守恒,则有
联立可得
即证明两球碰撞时动量守恒。
【小问4详解】
M、N点不在OP连线上,说明两小球碰撞时不沿OP方向,碰撞前的动量等于碰撞后的动量,可知碰撞前后两小球垂直于OP方向上动量守恒,两小球垂直OP方向的速度方向相反,则两小球离地点在OP的两侧,则有
由于,所以碰撞后两小球做平抛运动,下落的高度相等,所以下落的时间相等,在垂直于OP方向的位移,则
只有选项D可能正确。
故选D。
12. 某同学用双缝干涉测量某种单色光的波长,其实验装置如图甲所示。
(1)在本实验中,下列操作正确的是______。(多选)
A. 滤光片应该放在单缝之前
B. 光源的线状灯丝应与单缝垂直
C. 应先测多个亮条纹间距离再求相邻两亮条纹间距离
D. 发现干涉条纹与分划板竖线不平行应通过拨杆调节
(2)透镜的作用是使射向单缝的光______(填“更发散”或“更集中”);单缝到双缝的距离____________(填“需要测量”或“不需要测量”);目镜到毛玻璃的距离____________(填“需要测量”或“不需要测量”)。
(3)做实验时,该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第一条亮纹,此时手轮上的刻度读数为2.320mm;该同学接着转动手轮,当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时,此时手轮上的示数如图乙所示,则读数是______mm。
(4)已知装置中双缝间距mm,双缝到屏间的距离mm,则测得此单色光的波长为______m(保留两位有效数字)。
【答案】(1)AC (2) ①. 更集中 ②. 不需要测量 ③. 不需要测量
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.光源发出的光要经滤光片成为单色光,滤光片装在单缝前,故A正确;
B.光源的线状灯丝应与单缝平行,这样才能使干涉条纹清晰,故B错误;
C.先测多个亮条纹间距离再求相邻两亮条纹间距离,可以减小测量误差,C 正确
D.干涉条纹与分划板竖线不平行时,应调节目镜或单缝、双缝的方向,而不是通过拨杆调节(拨杆用于调节单缝与双缝的间距),D 错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]透镜的作用是使射向单缝的光更集中,从而提高光的强度;
[2]根据双缝干涉条纹间距公式,其中为条纹间距,为双缝到屏的距离,为波长,为双缝间距,可知单缝到双缝的距离对条纹间距没有影响,不需要测量;
[3]双缝到毛玻璃之间的距离是待测距离L,不是目镜到毛玻璃的距离,故不需要测量。
【小问3详解】
手轮上的刻度如图所示,读数为
【小问4详解】
由题知,第一条亮纹读数2.320mm,第六条亮纹读数13.874mm,则有
根据
代入数据可得
13. 如图甲所示,在平静湖面上的某处发生振动时,会形成沿水面传播的水波,将该水波视为简谐横波。若在波的某一传播方向上相距4m的A、B两处分别有甲、乙两个小木块,两木块随波上下运动,其中甲木块的振动图像如图乙所示。某时刻,当甲木块运动到波峰时,乙木块恰好运动到波谷,求:
(1)此时刻, A、B两处的甲、乙两木块竖直方向的高度差;
(2)这列水波的波长;
(3)若此时A、B两处的甲、乙两木块之间只有一个波峰,这列水波的传播速度的大小(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)0.32m
(2)()
(3)1.7m/s
【解析】
【小问1详解】
根据振动图像可知,此列波的振动为
当甲处于波峰时,乙恰好处于波谷,故此时刻,A、B两处的甲、乙竖直方向的高度差为
【小问2详解】
当甲运动到波峰时,乙恰好运动到波谷,设甲、乙之间距离为半波长的奇数倍,则()
解得列水波的波长为()
【小问3详解】
此时A、B两处的甲、乙两木块之间只有一个波峰,即
有
解得
根据振动图像可知,波的周期为
这列水波的传播速度为
14. 如图甲所示为横截面半径为的透明半圆柱体,一束平行于半圆柱体底边的细单色光以入射角射入半圆柱体,经过两次折射后出射光线偏离入射方向的角度为。
(1)求该材料的折射率;
(2)若取用上述材料制成如图乙所示三棱镜,、。一束平行于边的单色光从边中点射入,从边点(图中未画出)射出。已知光在真空中的传播速度为边长为,求光束在三棱镜中从传播至的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
作出光路图,如图所示
设光线进入半圆柱体时折射角为,根据几何关系可知偏转角为
解得
根据折射定律有
【小问2详解】
作出光路图,如图所示
设在AB界面上的入射角为,折射角为,由几何关系可得
根据折射定律有
解得
设在AC界面上入射角为,折射角为,根据折射定律有
由几何关系可得
解得
故查知三形为等边三角形,根据几何关系可得
根据
则时间为
联立解得光束在三棱镜中从传播至的时间为
15. 如图所示,固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径,下端恰好与粗糙水平轨道平滑连接于点,两点的距离,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动。水平轨道右端处与倾斜传送带平滑连接,小物块甲从A处静止释放,滑到水平轨道上的点向右运动与静止在点的小物块乙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从点滑上倾角的传送带,并从顶端点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的点。已知小物块乙与传送带之间的动摩擦因数为,小物块甲与水平轨道间的动摩擦因数为,甲、乙两物块质量均为,重力加速度,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲运动到圆弧轨道底端点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)两小物块第一次碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从点运动到点的时间和小物块乙距水平导轨的最大高度。
【答案】(1)30N (2)8m/s
(3)1.4s,3.312m
【解析】
【小问1详解】
小物块甲从A到B由动能定理得
解得
小物块甲在B点,由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知小物块甲运动到圆弧轨道底端点时对圆弧轨道的压力大小与支持力大小相等,即
【小问2详解】
对小物块甲从A点到C点(与乙碰撞前)由动能定理得
解得
小物块甲、乙发生弹性碰撞,由动量守恒定律和机械能守恒定律得,
解得,
【小问3详解】
由于,所以小物块乙滑上传送带,小物块乙做匀减速运动,由牛顿第二定律得
解得
设小物块乙与传送带达共同速度时上滑的位移大小为,则
解得
匀减速运动时间
小物块乙与传送带达到共同速度后,由于,所以小物块乙再次匀减速上滑,由牛顿第二定律得
解得
设小物块乙速度减为零,小物块再次上滑的位移大小为,则
解得
由于,所以小物块乙运动到D点,速度还没减小到零,设小物块乙运动到D点的速度大小为,则
解得
则小物块乙第二次匀减速运动时间为
小物块乙从点运动到点的时间
小物块乙在D点竖直方向上的速度
小物块乙离开D点上升的高度
小物块乙距水平导轨的最大高度
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