内容正文:
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错误;由题图乙可知摆球做单摆运动的周期为 T,设摆长为L,则
有T=2π Lg月
,L=n
2T2h
t2
,C正确;由题图乙可知单摆的振幅为
A,则0~112T
时 间 内 摆 球 走 过 的 路 程 为s=112 ×4A=22A
,D
错误。]
8.AD [由图像分析可得,弹簧振子只有动能和弹性势能互相转化,
且机械能守恒,只有弹簧的弹力做功,重力不做功,则弹簧振子在
光滑的水平面上振动,A正确;t2 时刻弹簧振子的动能最小,弹簧
振子处在位移最大处,B错误;弹簧振子的周期为2t2 或4t1,C错
误,D正确。]
9.AB [做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率,单摆振
动时的频率由驱动力的频率决定,与单摆的固有频率无关,当驱动
力频率等于单摆的固有频率时,单摆的振幅最大,发生共振,故C
错误;由题图可知,甲、乙两个单摆的固有频率之比为1∶2,根据T
=1f=2π
l
g
,有g=4π2f2l,若两单摆摆长相同,则甲、乙两单摆
所处两地的重力加速度之比为1∶4,故 A正确;若两单摆放在同
一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1,故B正确;秒摆频率
f地 =0.5Hz,在地面附近,秒摆的摆长为l= g4π2f地2
≈1m,故D
错误。]
10.BD [因挂上a、b两物体时弹簧伸长5cm,可知挂上物体b时弹
簧多伸长2cm,剪断细线后根据简谐运动特征可知振子的振幅
为2cm。由于规定竖直向上为正方向,物体a的初相为-0.5π,
物体a的振动方程为x=2sin(10πt-0.5π)cm,A错误;物体a由
最低点运动到最高点动能增量为零,弹力做功等于重力势能增量
W 弹 =mag·2A=0.12J,B正确;剪断线瞬间物体a所受的合力
等于mbg,根据简谐运动的对称性,物体a运动到最高点所受的
合力也等于mbg,故加速度大小为a=
mbg
ma
=203 m
/s2。C错误;
物体a在最低点时弹簧长度为15cm,上升2A 到最高点,故最高
点时弹簧长度为11cm,D正确。]
11.解析 (1)单摆的周期T=tn
摆长L=L0+R
根据T=2π Lg
可得g=
4π2n2(L0+R)
t2
(2)单摆摆球摆到最低点时速度最大,线上拉力最大,两次拉力最
大的时间间隔为半个周期,所以单摆的周期为T=2.0s
根据T=2π L1g
可得g=
4π2L1
T2
代入数据得g=9.8m/s2。
答案 (1)
4π2n2(L0+R)
t2
(2)2.0 9.8
12.解析 (1)a图测得连续 N 个磁感应强度最大值之间的总时间为
t,相邻的磁感应强度最大值之间的时间间隔为T2
,则(N-1)T2
=t
得T= 2tN-1
b图中手机记录下的磁感应强度几乎不变,可能的操作原因是形
成了圆锥摆。小球与手机距离不变,磁感应强度几乎不变。
(2)单摆摆长l=L+R
由单摆周期公式T=2π lg
得T2=4π
2
gL+
4π2
gR
图线的斜率为k=4π
2
g
纵轴上的截距为c=4π
2
gR
则当地重力加速度g=4π
2
k
小球的半径R=ck
(3)实验中,小球离手机最近时,测得磁感应强度最大。若手机放
的位置不在悬点正下方,则测量结果不会影响实验结果。地磁场
不变,实验测得的是小球的磁感应强度和地磁场的磁感应强度的
合矢量。地磁场对该实验结果不会产生影响。
答案 (1)2tN-1
形成了圆锥摆 (2)4π
3
k
c
k
(3)不会 不会
13.解析 (1)当弹力最大时,小球处在最低点,则题图乙说明小球从
处在最低点开始计时,弹簧振子的回复力在最高点和最低点大小
相等、方向相反,或根据图像的对称性,则有F2-mg=mg-F1
解得m=F1+F22g
(2)设弹簧振子的周期为T,结合F-t图像可得34T=t0
解得T=43t0
从计时开始到11t0 时,小球运动了
11t0
T =8
1
4
个周期,则小球的
路程为s=8×4A+A
解得s=33A
答案 (1)
F1+F2
2g
(2)33A
14.解析 (1)小球摆动的周期等于摆长为l的单摆和摆长为14l
的
单摆的周期 之 和 的 二 分 之 一,即 T= 12 2π
l
g +2π
l
4g =
3π
2
l
g
(2)设X 星球表面的重力加速度为g',则
3π
2
l
g'=
1
2×
3π
2
l
g
解得g'=4g
对于X 星球,有
g'R2=GM
解得 M=4gR
2
G
答案 (1)3π2
l
g
(2)4gR
2
G
15.解析 (1)青蛙起跳瞬间,青蛙和木板在水平方向动量守恒,可得
mv=Mv1①
若青蛙从起跳到吃到小球经历时间为t,则
x0=vt②
从青蛙起跳到吃到小球的过程,木板运动的位移大小
x1=v1t③
联立①②③解得
从青蛙起跳到吃到小球的过程,木板运动的位移大小
x1=
m
Mx0
(2)小球从最高点到最低点的过程机械能守恒
m球 gl(1-cosθ)=12m球 v2
2④
解得小球运动到最低点的速度大小
v2=
x0
4π
g
l
(3)θ很小,则小球的运动可视为简谐运动,小球恰好向右运动到
最低点所用时间
t= k+34 ·2π lg (k=0,1,2,…)⑤
联立②⑤可得
青蛙运动到最高点时的速度大小
v= x0
2πk+34
g
l ⑥
若此时青蛙能吃到小球需满足
v≥v2⑦
联立④⑥⑦解得
k≤114
所以青蛙吃到小球时的速度大小为v= x0
2πk+34
g
l
(k=0,1)
答案 (1)mMx0
(2)
x0
4π
g
l
(3)
x0
2πk+34
g
l
(k=0,1)
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第一次月考滚动检测卷
1.C [位移减小时,速度增大,加速度减小,故 A错误;位移方向总
跟加速度方向相反;当物体远离平衡位置时,位移方向与速度方向
相同,当物体靠近平衡位置时,位移方向与速度方向相反,故B错
误,C正确;物体通过平衡位置时,回复力为零,但合外力不一定为
零(如单摆),所以不一定处于平衡状态,故D错误。]
2.D [由题图知弹簧振子的振幅为5cm,振幅不随时间而变化,故
A错误;t=1s和t=3s时,振子的位移大小相等,方向相反,根据
F=-kx可知,振子的回复力方向相反,故B错误;在3~5s内,
振子由负向最大位移处先向平衡位置运动,再由平衡位置向正向
最大位移处运动,则 速 度 先 增 大 后 减 小,故C错 误;振 子 周 期 为
4s,则任意4s内振子通过的路程为振幅的4倍即为20cm,故D
正确。]
3.C [小钢球从钢管的上端口滑到下端口,位移L 大小相等,由运
动学公式可知L=12gt
2sinθ,倾角θ越大,时间t越短,小钢球重
力的冲量为IG=mgt,则钢管的倾角θ越大,小钢球重力的冲量越
小,A错误。钢管对小钢球的弹力FN =mgcosθ,则弹力的冲量为
IFN=mgcosθ·t,钢管倾角θ越大,cosθ越小,时间t越短,所以
弹力的冲量越小,B错误。由动能定理可知mgLsinθ=12mv
2,钢
管倾角θ越大,小钢球从钢管下端口离开时的速度v越大,由动量
定理可知,小钢球所受合力的冲量为I=Δp=mv,因此倾角θ越
大,小钢球所受合力的冲量就越大,C正确,D错误。]
4.B [由于位移是矢量,所以 N 点对应时刻的位移与P 点对应时刻
的位移大小相等,方向相反,A错误;P 点对应时刻回复力方向竖
直向下,由牛顿第二定律可知,加速度方向与回复力方向一致,所
以P 点对应时刻的加速度方向竖直向下,B正确;因为木筷(包括
铁丝)做阻尼振动,机械能随时间不断减小,所以P 点对应时刻的
机械能大于N 点对应时刻的机械能,C错误;木筷(包括铁丝)振
动的频率与振幅无关,振动频率不变,D错误。]
5.B [由题图可知OA 过程蹦极爱好者做自由落体运动,则有xA=
1
2gtA
2,解得tA=6s,曲线过B 点的切线的斜率为零,可知B 点对
应速度为零,B 点为最低点,从O 到B 的过程,根据动量定理可得
mgtB-F(tB-tA)=0,解得F=2000N。故选B。]
6.D [整个过程中木块始终保持静止,则子弹A、B 对木块的力大小
相等,方向相反,B错误;整个运动过程中A、B 和木块组成的系统
动量守恒,由此可知,子弹 A、B 的初动量大小相等,设子弹 A、B
受到的阻力大小为f,初动量为p,根据动量定理可得ft=p,则子
弹A、B 在木块中运动的时间相等,C错误;设子弹A、B 射入的深
度分别为xA、xB,质量分别为 mA、mB,初动能分别为EkA、EkB,对
子弹A、B 运用动能定理可得
fxA=EkA= p
2
2mA
fxB=EkB= p
2
2mB
子弹A 射入的深度大于子弹B 射入的深度,则 EkA>EkB、mA<
mB,A错误,D正确。]
7.B [释放公仔头部瞬间,根据牛顿第二定律有2mg-mg=ma,解
得a=g,故 A错误;根据简谐运动的对称性,可知,最高点与最低
点的加速度大小相等,在最高点时,令最高点时弹簧弹力大小为
F,则有F+mg=ma,结合上述解得F=0,即此时弹簧恰好处于原
长,对底座分析可知,地面对底座的支持力等于mg,根据牛顿第三
定律可知,公仔头部运动至最高点时底座对桌面的压力为 mg,故
B正确;根据上述可知,公仔头部运动至最高点时,弹簧恰好恢复
原长,此时公仔头部的速度为零,故C错误;轻压公仔头部至弹簧
弹力为2mg时,根据胡克定律有2mg=kx,根据简谐运动的对称
性,结合上述有A=12x
,解得A=mgk
,故D错误。]
8.ABD [当小球运动到最高点时,弹簧正好处于原长,小球在最低
点时弹簧弹性势能最大,动能为零,小球减少的重力势能全部转化
为弹性势能,所以弹簧的最大弹性势能Epmax=2mgAsinθ,故A正
确;在平衡位 置 动 能 最 大,由 最 高 点 到 平 衡 位 置,重 力 势 能 减 小
mgAsinθ,动 能 和 弹 性 势 能 增 加,所 以 小 球 的 最 大 动 能 小 于
mgAsinθ,故B正确;在运动的过程中,只有重力和弹力做功,系统
机械能守恒,弹簧的弹性势能、小球的动能、重力势能之和不变,故
C错误;小球做简谐运动的平衡位置处 mgsinθ=kx,当小球运动
到最高点时,弹簧正好为原长,可知x=A,所以在最低点时,形变
量为2A,弹力大小为2mgsinθ,故D正确。]
9.AD [若两小球在A 点相碰后球1的速度方向与原来的速度方向
相同,两小球在B 点相碰,是球2与挡板Q 相碰后反弹,在B 点与
球1相碰,在A 点相碰后球2经过的路程是球1经过的路程的3
倍,有v2t=3v1t,可得v2=3v1,根据动量守恒定律得 m1v0=m1v1
+m2v2,根据机械能守恒定律得
1
2m1v0
2=12m1v1
2+12m2v2
2,联
立解得m1=3m2。若两小球在A 点相碰后球1的速度方向与原
来的速度方向相反,两小球在B 点相碰,是球1与挡板P 相碰后
反弹,在B 点追上球2,在A 点相碰后球1经过的路程是球2经过
的路程的3倍,有v1t=3v2t,可得v1=3v2,同理解得 m2=7m1。
若两小球在A 点相碰后球1的速度方向与原来的速度方向相反,
两小球在B 点相碰,是球1与挡板P 相碰后反弹,球2与挡板Q
相碰后反弹,在B 点相碰,球1经过的路程等于球2经过的路程,
有v1t=v2t,可 得v1=v2,同 理 解 得 m2=3m1。AD可 能,BC不
可能。]
10.ABD [在0~t1 时间内,物体B 静止,则F墙 =F弹,撤去F 后A
只受弹力作用,根据动量定理有I=mAv0(方向向右),而墙对B
的冲量与弹簧对A 的冲量大小相等、方向相同,则 A正确;t1 后
弹簧被拉伸,t2 时刻弹簧的拉伸量达到最大,根据牛顿第二定律
有F弹 =mAaA=mBaB,由图可知aB>aA,则 mB<mA,B正确;t1
时刻B 开始运动,之后A、B 动量守恒,A、B 和弹簧组成的系统机
械能守恒,且A、B 整体的动能不能等于0,则弹簧的最大形变量
小于x,C错误;t2 时刻弹簧的拉伸量达到最大,A、B 共速,由a-
t图线与横坐标轴所围的面积表示速度变化量可知,t2 时刻A、B
的速度分别为vA=S1-S2,vB=S3,则S1-S2=S3,D正确。]
11.解析 (1)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的半径应相等;
两球碰撞后为使 A 球不反弹,所选两球的 质 量 关 系 应 为 mA>
mB,故选C。
(2)设小球下落的时间为t,则有v0=
x
t
下落高度不变的情况下小球下落的时间不变,可以用水平射程来
体现速度
要验证的表达式为mAv0=mAv1+mBv2
因为v0=
x2
t
,v1=
x1
t
,v2=
x3
t
代入整理可得mAx2=mAx1+mBx3
由刻度尺读出:x1=2.70cm,x2=8.50cm,x3=11.40cm
碰撞前:mAx2=0.0425kg·m
碰撞后:mAx1+mBx3=0.0420kg·m
答案 (1)C (2)mAx2=mAx1+mBx3 0.0425 0.0420
12.解析 (1)由题图丙中主尺及游标尺的示数可知小球直径d=
1.1cm+0.01cm×10=1.20cm
(3)从小铁球经过平衡位置开始计时,0~t时间内同方向经过平
衡位置30次,则小铁球的振动周期T=t30
(4)振动周期T=2π lg
,其中T=t30
、l=R-d2
,则弧形玻璃的
截面半径R=gT
2
4π2
+d2=g
t
60π
2
+d2
(5)若在计时时将全振动的次数多数了一次,则周期 T 将偏小,
由(4)可知弧形玻璃截面半径R 的测量值将偏小。
答案 (1)1.20 (3)t30
(4)g t60π
2
+d2
(5)偏小
— 59 —
—62 —
13.解析 (1)设乌贼在空中上升过程的时间为t,以竖直向上为正方
向,由动量定理得
- m-19m g+15 m-19m g t=0- m-19m ×2v
解得t=5v3g
(2)设喷出的水向下的速度大小为v1,由动量守恒定律得 mv=
m-19m ×2v-19mv1
解得v1=7v
答案 (1)5v3g
(2)7v
14.解析 (1)由图像可知A=2cm,T=0.8s,则ω=2πT=
5π
2rad
/s,
所以该简谐运动表达式为x=2sin 52πt cm
(2)将t=0.9s代入(1)式得t=0.9s时的位移
x=2sin 5π2×0.9 cm=2sin 9π4 cm= 2cm
(3)在0~3.6s内,经过的周期数n=tT =4.5
,振子T 内通过的
路程为4A,0.5T 内通过的路程为2A,则在0~3.6s内振子通过
的路程为s=4×4A+2A=18A=36cm。
答案 (1)x=2sin 52πt cm (2)2cm (3)36cm
15.解析 (1)小球运动到最低点时,小球对细绳的拉力最大,设此时
小球速率为v0,小球向下运动过程中,由机械能守恒定律得
mgL=12mv0
2
解得v0= 2gL
小球做圆周运动,运动到最低点时,由牛顿第二定律得
F-mg=m
v02
L
由牛顿第三定律可知,细绳能承受的最大拉力F'=F
联立解得F'=3mg
(2)小球与滑块碰撞过程中,小球与滑块组成的系统动量守恒.设
滑块碰后瞬间速率为v1,水平向左为正方向,经分析可知,小球碰
后速度方向水平向右,由动量守恒定律得
mv0=m -
v0
2 +3mv1
假设木板足够长,滑块最终相对木板静止,设两者最终的共同速
率为v2,由动量守恒定律得
3mv1=(3m+6m)v2
由能量守恒定律得
1
2
·3mv12=
1
2
·(3m+6m)v22+μ·3mgs
联立解得s=12L
由s<L,可知假设成立,滑块不能从木板上掉下来。
答案 (1)3mg (2)不能
第三章 机械波
1.C [机械波在均匀介质中沿传播方向匀速传播,其传播速度即波
速是定值。A错误。质点3与质点15之间的距离正好等于一个
波长,振动情况始终完全一致。B错误。周期和波长分别描述了
机械波在时间和空间上的周期性。C正确。在一列波中,如果两
个质点的振动情况总是相同的,则这两个质点平衡位置间的距离
为一个波长的整数倍。D错误。]
2.C [A.由振动图像可看出该波的周期是4s,A错误;B.由于Q、P
两个质点振动反相,则可知两者间距离等于 n+12 λ=6m,n=
0,1,2,…
根据v=λT =
3
2n+1m
/s,n=0,1,2,…
B错误;C.由P 质点的振动图像可看出,在4s时P 质点在平衡位
置向上振动,C正确;D.由Q 质点的振动图像可看出,在4s时Q
质点在平衡位置向下振动,D错误。故选C。]
3.C [从a处分成的上下两束波为相干波,从a点到b点,当这两束
波的路程差的绝对值为半波长的奇数倍时,这两束波在b点引起
的振动减弱,从而削弱噪声,故选项C正确。]
4.B [波长为λ=10-42.5 m=2.4m
,频率为3Hz,波速v=λT =λf=
7.2m/s,A错误;由最远点 A 可以判断波Ⅰ的起振方向竖直向
上,且与波Ⅱ的起振方向相反,B正确;因绳子相同,波速相同,故
波Ⅰ、Ⅱ同时到达固定端,C错误;P 与Q 的振动始终相反,振动方
向也始终相反,D错误。]
5.C [由题图甲、乙无法判断此波沿x 轴负方向传播,还是沿x 轴
正方向传 播,A 错 误;由 题 图 甲、乙 分 别 可 以 看 出λ=2m,T=
0.5s,则有f=1T=2Hz
,v=λT =4m
/s,B错误,C正确;某个已
振动的质点在t=5s内运动的路程为s=tT ×4A
,结合 A=2×
10-2m,计算可得s=0.8m,D错误。]
6.C [根 据 题 意 可 知,t= 14T
时,在 x= 54λ
处 的 质 点y=
Acos2πTt =Acos2πT·14T =Acos π2 =0,则此时该质点位
于平衡位置。根据质点振动方程可知,x=54λ
处的质点起振方向
向下,t=0时其位于波峰,故t=14T
时,该质点在向下振动,结合
各选项图运用同侧法,可知C正确,ABD错误。]
7.B [由题图可知,质点振动周期为4s,t=0时刻 M 质点在平衡位
置沿y 轴正方向运动,N 质点在波峰位置,则 M、N 两质点的平衡
位置相距Δx= n+34 λ=3.5m,其中n=0,1,2,…,波速v=λT
= 72(4n+3)m
/s,当n=1时,v=0.5m/s,已知0.4m/s<v<1m/s,故
B正确。]
8.ACD [a为波谷与波谷相遇点,b、c为波谷与波峰相遇点,d为波
峰与波峰相遇点,故a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减
弱,A正确;依题意、题图可知,图示时刻,e为两列波的平衡位置
相遇点,处于平衡位置,从图示时刻经过半个周期,e仍为两列波
的平衡位置相遇点处,仍处于平衡位置,B错误,C正确;根据几何
关系可知,两波的波谷同时传到e点,故e为振动加强点,振幅为
2A,D正确。]
9.AD [由质点的振动方向与波的传播方向的“上坡下、下坡上”原
理,可得t1 时刻P 质点正向上振动,t2 时刻 Q 质点正向下振动。
A正确,B错误;由v=λf,结合v=20m/s、f=5Hz,可得机械横
波的波长为λ=4m,由图像可知P、Q 两点之间的距离为Δx=3λ4
=3m。C错误;由波动的空间、时间的周期性,机械横波向左传播
由实线位置平移到虚线位置,运动的位移为3λ
4+nλ
,传播的时间为
3T
4+nT
,即t2-t1=
3T
4+nT
,由f=5Hz可得T=0.2s,综合可
得t2-t1=(0.2n+0.15)s(n=0,1,2,3,…)。D正确。]
10.AC [由题图乙知,S1 的起振方向沿y轴正方向,波在同种介质
中传播速度相同,S1P<S2P,故S1 形成的波先传播到质点P,质
点P 的起振方向沿y 轴正方向,A正确;S1、S2 两列波的频率相
同,相位差恒定,故两列波能形成稳定的干涉图样,B错误;波在
传播过程中各质点的起振方向均与波源起振方向相同,根据题图
丙,由“同侧法”知,S2 的起振方向沿y轴正方向,波长λ=2m,由
题图乙知,波传播的周期T=0.2s,波速v=λT =10m
/s,S2 形
成的波传播到质点P 的时间t1=
S2P
v =1s
,故1s后两列波在质
点P 处发生干涉,|S2P-S1P|=3m=
3
2λ
,又有两波源的起振
方向相同,则质点P 为振动减弱点,振幅A=3cm-2cm=1cm,
C正确;t=1.25s时,S2 形 成 的 波 使 质 点 P 振 动 的 时 间t2=
0.25s=T+T4
,故质点P 处于波峰,D错误。]
11.解析 设细绳上两点之间的水平距离为l,依题意,t=2s时刻波
传播了3l,t=163s
时刻,波传播的距离x=vt=3l2s×
16
3s=8l
,将
t=2s时刻的波形向右平移5l并补齐其余波形就得到了t=163s
时刻的波形。
答案 如图所示
12.解析 (1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时高,此现象为多
普勒效应。故选D。
(2)巡警车接收到的频率变高,由多普勒和巡警与轿车在相互靠
近,而巡警车车速恒定又在后面,可判断巡警车车速比轿车车速
大,故轿车未超速;
(3)若轿车以30m/s(108km/h)的速度行进,则巡警车与轿车在
相互远离,由多普勒效应知反射回的电磁波频率应变低。
答案 (1)D (2)未超速 (3)变低
13.解析 (1)由题图知半个波长等于1m,所以波长λ=2m
而周期T=1s
则波速v=λT =
2
1 m
/s=2m/s
波传播到 M 质点时,先向下振动,则x=4.5m处的 N 质点恰好
第一次沿y 轴正方向通过平衡位置所经历的时间
t1=
xMN
v +
T
2=2.25s
(2)画波的图像时先画出 N 质点所处的位置,处于平衡位置且处
于下坡段,然后画出完整波形,如图所示。
答案 (1)2.25s (2)图见解析
14.解析 (1)由题图可知,Q 先振动,t=3s时,Q 振动了32T
,则t=
1.5T
频率f=1T
解得f=0.5Hz
(2)对P,振幅A=0.15m
角速度为ω=2πT=πrad
/s
由题图可知,P 波源在Q 波源开始振动1s后才开始振动,则时
间的范围为t≥1s
P 波源的振动方程为y=-0.15sinπtm(t≥1s)
(3)波长为λ=4m
设振动加强点与P、Q 的距离分别为x1、x2
x1+x2=20m
x1-x2=kλ(k=0,±1,±2…)
且4m≤x1≤14m
解得-3≤k≤2
其中k可取-3、-2、-1、0、1和2,则区间内振动加强点有6个。
答案 (1)0.5Hz (2)y=-0.15sinπtm(t≥1s)
(3)6个
15.解析 (1)因波从a向b传播
则有nλ+14λ=6m
(n=1,2,3,4…)
因λ>6m,则n=0,λ=24m
由v=λT
得v=20m/s
(2)0.2s末开始计时时,其振动方程为
xb=Asin
2π
T
(t+0.2s)
将A=4cm,T=1.2s代入方程得
xb=4sin
5π
3t+
π
3 cm
(3)对于a,由x=Acos2πTt
得x=4cos5π3tcm
对于P,比a晚振动的时间t1=
4
20s=0.2s
则xP=Acos
2π
T
(t-0.2s)=4cos5π3t-
π
3 cm
当t=0时
xP=2cm
当t=2s时
xP=-4cm
则sP=4×4cm+10cm=26cm
答案 (1)20m/s (2)xb=4sin
5π
3t+
π
3 cm (3)26cm
第四章 光
1.D [光的偏振现象说明光是横波,A错误;任何角度的光都会发
生偏振现象,不同角度的观众看到的现象相同,该魔术对观众的观
察角度无要求,B错误;当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行
时,偏振光可以全部通过偏振片,当偏振片偏振方向与偏振光的方
向垂直时,偏振光不能通过偏振片,则在中间区域放两片偏振方向
互相垂直的卷起来的偏振片时,自然光不能通过,形成黑影,看起
来就像一道墙,一片偏振片无法完成实验,C错误,D正确。]
2.B [根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx=Ldλ
,由题图知
Δx乙 =2Δx甲,则d乙 =12d甲
,故选B。]
3.A [光垂直于端面沿轴入射,为保证光一定能发
生全反射,临界状态是光在纤芯和包层的界面上
恰好发生全反射,光路如图所示,设光纤轴线的转
弯半径为R,则sinC= RR+a
,又sinC=n2n1
,解得
R= n2an1-n2
,则在铺设光纤时,光纤轴线的转弯半径不能超过R=
n2a
n1-n2
,A正确,BCD错误。]
4.B [光源S 直接照射到光屏上的光和通过平面镜反射的光在光
屏上相遇,发生干涉,则在光屏上可以看到干涉条纹,故A错误,B
正确;因反射光线不能照射到P 点,故P 点不会有干涉条纹,故C、
D错误。]
5.C [减小激光的强度,激光全反射的临界角不变,现象不会更明
显,A错误;改用频率更低的激光,激光全反射的临界角变大,“水
流导光”现象减弱,B错误;改用折射率较大的液体,激光全反射的
临界角变小,“水流导光”现象更明显,C正确;随着瓶内清水高度
的降低,从孔中射出的水流速度会变小,水流轨迹会变得更弯曲,
激光在水和空气界面处的入射角会变小,“水流导光”现象会减弱,
D错误。]
6.C [光的颜色由频率决定,发光面射出的光进入透明介质后,光
的频率不发生改变,光的颜色不变,A错误;从发光面的边缘A 点
或B 点沿垂直AB 方向射出的光线有最大的入射角,如果此时不
发生全反射,那么半球形表面的任意位置都有光射出,可得sinC
=1n>
r
R
,则有R
r >n
,透明介质的折射率应小于R
r
,B错误;由n
<Rr
,可得R>nr=1.7mm,则R 必须大于1.7mm,C正确;光在
该介质中的传播速度为v=cn
,从O 点发出的光在介质中的传播
时间为t=Rv
,可得n=ctR
,D错误。]
7.B [绘出光路图如图,根据折射定律,光在
上表面折射时,满足n=sinθsinβ
=2,根据几何
关系知C+β=θ,根据全反射临界角公式得
sinC= 1n =0.5
,解 得tanθ= 3+12
,B
正确。]
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— 10 —
高中月考滚动卷
第一次月考滚动检测卷
(范围:第一、第二章)
(时间:75分钟 满分:100分)
名师推好题 第13题,以乌贼到达水面时迅速向下喷出水而跃出水面为背景,考查学生对反冲
现象的理解,本题情景新颖,考查学生将物理知识解决生产生活实际问题的能力,值得推荐。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·宜春市高二期末)关于做简谐运动的物体,下列说法中正确的是 ( )
A.位移减小时,速度增大,加速度也增大
B.位移方向总跟加速度方向相反,但跟速度方向相同
C.物体远离平衡位置运动时,速度方向跟位移方向相同
D.物体通过平衡位置时,回复力为零,故处于平衡状态
2.(2025·潍坊市高二期末)一弹簧振子沿水平方向振动,某时刻开始计时,其
位移x随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.t=2s时振幅为零
B.t=1s和t=3s时,振子的回复力相同
C.在3~5s内,振子速度先减小后增大
D.任意4s内振子通过的路程为20cm
3.如图所示,一段内壁光滑的钢管,上端吊起,下端位于水平地面上,钢管的倾角为θ。将一个小钢
球从钢管上端口由静止释放(小钢球的直径小于钢管的内直径),最后小钢球从
钢管的下端口离开。小钢球在钢管内运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.钢管的倾角θ越大,小钢球重力的冲量越大
B.钢管的倾角θ越大,钢管对小钢球弹力的冲量越大
C.钢管的倾角θ越大,小钢球所受合力的冲量越大
D.小钢球所受合力的冲量与钢管的倾角θ无关
4.(2025·济宁市高二期末)粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的水杯中,把木
筷往上提起一段距离后放手,木筷就在水中上下振动,如图甲所示。以竖直向上为正方向,某时
刻开始计时的振动图像如图乙所示。对于木筷(包括铁丝),下列说法正确的是 ( )
A.N 点对应时刻的位移与P 点对应时刻的位移相同
B.P 点对应时刻的加速度方向竖直向下
C.N 点对应时刻的机械能等于P 点对应时刻的机械能
D.随着振幅的减小,振动频率会变小
5.一质量为80kg的蹦极爱好者在一次蹦极中,离开踏板后运动过程中的部分
x-t图像如图所示,其中OA 为抛物线,AC为一般曲线,曲线过B 点的切线
的斜率为零,则从绳伸直后到运动到最低点的过程中,绳对他的平均作用力
大小为(不计空气阻力,g=10m/s2) ( )
A.1500N B.2000N
C.2400N D.3000N
6.(2025·广东高二期中联考)如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不
同的子弹A、B 从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中
木块始终保持静止。若子弹A 射入的深度大于子弹B 射入的深度,则下
列说法正确的是 ( )
A.子弹A 的质量一定比子弹B 的质量大
B.入射过程中子弹A 受到的阻力比子弹B 受到的阻力大
C.子弹A 在木块中运动的时间比子弹B 在木块中运动的时间长
D.子弹A 射入木块时的初动能一定比子弹B 射入木块时的初动能大
7.(2025·宿迁市高二期中)如图所示为一款玩具“弹簧公仔”,该玩具由头部、轻弹
簧及底座组成,已知公仔头部质量为m,弹簧劲度系数为k,底座质量也为m。轻
压公仔头部至弹簧弹力为2mg时,由静止释放公仔头部,此后公仔头部在竖直方
向上做简谐运动。重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。下列说法中正确的
是 ( )
A.释放公仔头部瞬间的加速度大小为2g
B.公仔头部运动至最高点时底座对桌面的压力为mg
C.弹簧恢复原长时,公仔头部的速度最大
D.公仔头部做简谐运动的振幅为2mgk
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对
得6分,选对但不全的得3分,选错的得0分)
8.(2025·威海市高二期末)如图所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面
上,斜面顶端有一固定挡板,与一轻弹簧相连。弹簧下端连接一质量为m 的
小球,小球沿斜面方向做振幅为A 的简谐运动。当小球运动到最高点时,弹
簧正好处于原长,重力加速度为g。弹簧一直在弹性限度内。下列说法正确
的是 ( )
A.弹簧的最大弹性势能为2mgAsinθ
B.小球的最大动能一定小于mgAsinθ
C.弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
D.小球在最低点时弹簧的弹力大小为2mgsinθ
9.如图所示,光滑的水平面上有P、Q 两个固定挡板,A、B 是
两挡板连线的三等分点,A 点有一质量为m2 的静止小球2。
有一质量为m1 的小球1以速度v0 从紧贴P 挡板处开始向
右运动,一段时间后与小球2相碰。两小球之间的碰撞为一
维弹性碰撞,两小球均可视为质点。小球与挡板碰撞后,小球速度大小不变,方向相反。碰撞时
间极短。已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B 点,则两小球的质量关系可能为 ( )
A.m1=3m2 B.m2=m1 C.m2=5m1 D.m2=7m1
10.如图(a),质量分别为mA、mB 的A、B 两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力F 作用在A 上,
系统静止在光滑水平面上(B 靠墙面),此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时,A、B 两物体
运动的a-t图线如图(b)所示,S1 表示0到t1 时间内A 的a-t图线与横坐标轴所围面积大小,
S2、S3 分别表示t1 到t2 时间内A、B 的a-t图线与横坐标轴所围面积大小。A 在t1 时刻的速度
为v0。下列说法正确的是 ( )
— 9 —
— 12 —
A.0到t1 时间内,墙对B 的冲量等于mAv0 B.mA>mB
C.B 运动后,弹簧的最大形变量等于x D.S1-S2=S3
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(8分)(2025·山东泰安期中)在“探究碰撞中的不变量”实验中,通过碰撞后做平抛运动测量速
度的方法来进行实验,实验装置如图(a)所示,实验原理中图(b)所示。
(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,两球碰撞后入射小球A 不反弹,所选两球的质量和半径关系为
。
A.mA<mB,rA<rB B.mA<mB,rA>rB
C.mA>mB,rA=rB D.mA>mB,rA<rB
(2)实验步骤如下:
①取两个小球A、B,实验时先不放球B,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水
平地面的记录纸上留下痕迹,重复操作,从多次落点痕迹中找到平均落点,记为P;
②把B 球静置于水平槽前端边缘处,让A 球仍从C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在
记录纸上留下各自的痕迹,重复操作,从多次落点痕迹中找到平均落点,分别记为 M 和N;
③重垂线所指的位置在记录纸上记为O 点,将毫米刻度尺的零刻度线和O 点对齐,如图(c)所
示,测得各平均落点 M、P、N 到O 点的距离分别为x1、x2、x3;
④若小球A、B 的质量分别为mA、mB,则实验需要探究的表达式为 (用步骤中
所给的字母表示)。该同学测得小球A 的质量mA=0.50kg,小球B 的质量mB=0.25kg,则碰
撞前为 kg·m;碰撞后为 kg·m;(上述两空的计算结果均保留三位有效数
字).在实验误差允许的范围内,可认为碰撞前后A、B 两小球组成的系统动量守恒。
12.(8分)(2025·茂名市高二期末)如图甲所示的曲面玻璃在建筑领域应用广泛,通常被应用于玻
璃外墙、弧形楼梯、浴室等场景。现有一柱面形状的圆弧玻璃,某实验小组设计实验,应用单摆
周期公式测量其截面的半径,实验器材有:待测曲面玻璃一块(柱面形状,弧形玻璃截面半径R
约为1m)、秒表、光滑的小铁球等。实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量小铁球的直径,读数如图丙所示,则小铁球直径d= cm。
(2)将曲面玻璃凸面朝下固定在水平地面上,形成曲面凹槽,其垂直轴线的竖直截面如图乙所
示,将小球静止在凹槽底部,记录其静止时的平衡位置O。
(3)将小铁球由靠近玻璃底部的某位置由静止释放,在平衡位置按下秒表开始计时,同时数下数
字“0”,若同方向再次经过该位置时记为“1”,在数到“30”时停止秒表,读出这段时间t,算出振动
周期T= 。
(4)若重力加速度大小为g,用测得的数据表示弧形玻璃的截面半径R= (用测得物理
量的字母表示)。
(5)若在计时时将全振动的次数多数了一次,则弧形玻璃截面半径R 的测量值将 (填
“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(10分)一总质量为m 的乌贼(含体内的水)在水中以速度v竖直向上匀速游动,到达水面时迅速
向下喷出1
9m
的水,乌贼飞出水面时的速度为2v,在空中受到的阻力大小为乌贼在空中重力的
1
5
,重力加速度为g.求:
(1)乌贼在空中上升过程的时间;
(2)乌贼喷出的水的速度大小。
14.(12分)(2025·淄博市高二期中)一水平弹簧振子做简谐运动,其位移
与时间的关系如图所示,求:
(1)该简谐运动的表达式;
(2)t=0.9s时的位移大小;
(3)振子在0~3.6s内通过的路程。
15.(16分)(2025·南通中学高二月考)如图所示,一质量为6m、长为L的薄
木板AB 放在光滑的平台上,木板B 端与台面右边缘平齐。木板B 端处
放有一质量为3m 且可视为质点的滑块C,滑块与木板之间的动摩擦因
数μ=
1
3
。一质量为m 的小球用长为L 的细绳悬挂在平台右边缘上方
的O 点,细绳竖直时小球恰好与滑块接触。现将小球向右拉至细绳水平
并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与滑块碰撞后,小球速率为碰前的一
半。重力加速度为g。
(1)求细绳能够承受的最大拉力;
(2)通过计算判断滑块能否从木板上掉下来。
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