精品解析：广东省佛山市普通高中2024-2025学年高二下学期6月期末统考物理试题

2024~2025学年下学期佛山市普通高中教学质量检测 高二物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 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，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 2025年4月12日，全球首个6G通感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证。6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大。下列关于无线电波的说法正确的是（　　） A. 5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播 B. 6G使用的无线电波波长比5G更短 C. 6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物 D. 无线电波传播方向与其周期性变化磁场方向相同 2. 如图，机场地勤人员通过佩戴降噪耳机，能减少噪声对耳部的伤害。降噪耳机内设有麦克风，用来收集噪声信号，同时耳机的处理器会发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，从而达到消声的效果。降噪耳机消声的原理是利用（　　） A. 声波的干涉 B. 声波的衍射 C. 声波的反射 D. 声波的多普勒效应 3. 收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器的电荷量在减小 B. 此时通过线圈中的电流在变大 C. 此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能 D. 若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大 4. 如图甲所示，轻质弹簧与小球组成弹簧振子，在竖直方向上做简谐振动，其中O点为静止时小球的位置，B、C分别为最低点和最高点，取竖直向下为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在O点时弹簧处于原长状态 B. t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 C. t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子做加速度减小的变加速直线运动 D. 在t=0.1s与t=0.7s时，弹簧振子的速度大小相等、方向相反 5. 2025年5月6日，中国选手赵心童夺得2025年斯诺克世锦赛冠军。某次比赛中，赵心童用球杆击打母球，使其以速度v与静止的目标球发生正碰（两球完全相同且质量为m），若碰撞后目标球的速度为，则关于母球与目标球的碰撞过程，下列说法正确的是（　　） A. 该碰撞过程可能为弹性碰撞 B. 母球的动量变化率大于目标球的动量变化率 C. 碰撞过程母球的速度变化量大小为 D. 碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为 6. 如图甲所示，某振源在湖面上O点处开始振动，形成的水波可视为横波。如图乙所示，以O点为原点在水面上建立xOy平面，描述波的分布，在t=0时刻，相邻的波谷和波峰恰好分别传到虚线圆和实线圆处，且实线圆处第一次出现波峰。以竖直向上为正方向，过O点并垂直xOy平面建立z轴，若t=0时刻起，振源的振动方程为，则P处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 7. 2025年5月14日，我国使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，若该火箭总质量为，向下喷出的气体对地速度为，火箭上升的加速度为，火箭受到的阻力为，重力加速度为，忽略该过程火箭总质量的变化。则该火箭单位时间喷出气体的质量为（　　） A. B. C. D. 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。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。 8. 关于下列四幅图片的说法正确的是（　　） A. 图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B. 图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度 C. 图丙为光纤导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D. 图丁中P、Q是偏振片，M是小孔，是光屏，当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为 9. 如图所示为某烟雾报警装置简易原理图，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，为定值电阻，滑动变阻器的滑片P调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当烟雾浓度增大到一定程度时，电流表指针偏转到某区域，进而触发报警系统。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当烟雾浓度增大时，电压表示数减小 B. 当烟雾浓度增大时，电流表示数减小 C. 滑片P向左移动可以提高报警灵敏度 D. 当烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 10. 如图所示，一个半径为由、两个透明半球紧密贴合组成的球体，保持在竖直方向固定在水平面上，为a、b半球分界面。利用激光笔，在垂直方向射入一束红光，入射点为，发现红光经过球体没有偏折，并从半球的点射出；若将激光笔竖直向上平移，当上移距离时，红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。已知空气折射率近似等于1，光由折射率为的介质（入射角）射向折射率为的介质（折射角）满足。下列说法正确的是（　　） A. 从点入射的红光一定通过球心 B. 半球的折射率为 C. 、半球的折射率相等 D. 减小红光在点的入射角，则红光在点上方射出 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”十大物理实验之一。“用双缝干涉实验测定光的波长”装置如图甲所示。 （1）实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节_____（填部件名称）观察到清晰条纹。 （2）该同学在光源和单缝间放置红色滤光片；调节装置，使测量头的分划板中心刻度与某条亮纹中心对齐，手轮上螺旋测微器的读数如图乙所示，此读数为_____mm； （3）如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻度对准图中A、B位置，手轮的读数分别记为x1、x2（），双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，则入射的红色光波长λ=_____（用题中已知量的字母表示）。 （4）若其他条件不变，把红色滤光片换为绿色滤光片，从目镜中观察到的条纹数目会_____（选填“增加”“减少”或“不变”）。 12. 某同学利用单摆测重力加速度的实验过程中，发现摆球在摆动过程，容易变成圆锥摆，造成实验误差，于是利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，原理图如下图所示（AB为光电计数器）。实验步骤如下： （1）用游标卡尺测得小球直径为D，用米尺测得每根悬线的长度为d； （2）使小球偏离竖直方向一定角度θ（θ<5°）； （3）释放小球，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，每当小球经过点O时，计数器都计数一次。从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t； （4）调节两悬点间距s，多次重复实验，由此可知： ①双线摆的振动周期T=______，双线摆的摆长L=______。（用题中已知量的字母表示）； ②为了减少误差，将测量数据作L—T2图像，通过图线斜率k，可得出g=______（用题中已知量的字母表示）； ③该同学将测量数据输入电脑，由计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，则计算可得重力加速度g=______m/s2（保留3位有效数字，其中π2取近似值9.86）。 ④利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪连线并未通过小球的球心，则利用上述方法得到的重力加速度g的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 四、解答题：本大题共3小题，共36分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 两列简谐波在同种介质中沿x轴相向传播，已知两个波源振动一个周期后停止，t=0时刻波形如图所示，且t=0.75s时，P点恰好第一次运动到波峰位置，求： （1）传播过程的波速大小v； （2）传播过程中，振幅的最大值及对应质点在x轴上的位置； （3）t=0到t=2s时间内，x=22m处的Q点运动的路程。 14. 盐灯作为一款时尚灯饰，由具有较好透光性的水晶盐制成，能够发出温暖柔和的光芒。如图所示，某长方体盐灯底部是不透光木质底座，上下表面是边长为a=0.4m的正方形，高为b=0.6m，黄色点光源位于长方体的几何中心。已知该水晶盐介质均匀，黄光在盐灯中的折射率n=2，在空气中折射率近似等于1，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，不考虑光经过分界面的反射问题，也不考虑光刚好射到棱上的情况。 （1）求黄光在盐灯中的传播速度以及传播的最短时间（计算结果保留2位有效数字）； （2）请判断盐灯外表面被照亮区域的最大面积位于其上表面还是某一侧面，并求出最大面积（计算结果保留π）； （3）若将黄色光源换为蓝色光源后，发现盐灯外表面被照亮部分的最大面积变小了，请解释原因。 15. 如图，质量的L形轨道（AB段长度可调节）靠墙放置在光滑水平面上，AB段的上表面粗糙，其余部分光滑。距离轨道足够远处有一半径，表面光滑的四分之一圆弧轨道固定在地面上，D为四分之一圆弧轨道的最高点，圆弧底端上表面与L形轨道右端上表面等高，当L形轨道的B端与四分之一圆弧轨道接触时会立即被锁定。L形轨道左端连有轻质弹簧，物块P与弹簧不栓接，物块Q静止于A位置。物块P、Q均可视为质点，质量均为。现向左推动物块P至弹簧弹性势能为时（未超弹性限度），静止释放物块P，弹簧恢复原长后，P与Q碰撞并粘在一起成组合块向右运动，组合块与AB段的上表面之间的动摩擦力因数。 ‍ （1）求P、Q碰撞过程中损失的机械能； （2）若组合块恰好到达D位置，求AB的长度； （3）若要使组合块能到达D位置且最终恰好停在圆弧的底端，求AB长度的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年下学期佛山市普通高中教学质量检测 高二物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 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，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 2025年4月12日，全球首个6G通感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证。6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大。下列关于无线电波的说法正确的是（　　） A. 5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播 B. 6G使用的无线电波波长比5G更短 C. 6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物 D. 无线电波传播方向与其周期性变化的磁场方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．无线电波（电磁波）可真空中传播，无需介质，故A错误； B．由公式可知，频率越高，波长越短。6G频率高于5G，故波长更短，故B正确； C．波长越短，衍射能力越弱，6G波长更短，更难绕过障碍物，故C错误； D．无线电波是横波，传播方向与周期性变化的电场、磁场方向均垂直，故D错误。 故选B。 2. 如图，机场地勤人员通过佩戴降噪耳机，能减少噪声对耳部的伤害。降噪耳机内设有麦克风，用来收集噪声信号，同时耳机的处理器会发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，从而达到消声的效果。降噪耳机消声的原理是利用（　　） A. 声波的干涉 B. 声波的衍射 C. 声波的反射 D. 声波的多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】耳机的处理器发出与噪声振幅、频率相同而相位相反的声波，两列波叠加后振幅为零，从而达到消声的目的，则降噪耳机消声的原理是利用声波的干涉。 故选A。 3. 收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器的电荷量在减小 B. 此时通过线圈中的电流在变大 C. 此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能 D. 若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，且电流方向由下极板流向上极板，所以电容器正在充电，电容器的电荷量增加，电容器中的电场能在增大，线圈中的磁场能在减小，通过线圈中的电流在变小；即此时线圈中的磁场能转化为电容器中的电场能，故ABC错误； D．若减小电容器的正对面积，根据， 可知电容器电容减小，则发射的电磁波频率变大，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，轻质弹簧与小球组成弹簧振子，在竖直方向上做简谐振动，其中O点为静止时小球的位置，B、C分别为最低点和最高点，取竖直向下为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在O点时弹簧处于原长状态 B. t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 C. t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子做加速度减小的变加速直线运动 D. 在t=0.1s与t=0.7s时，弹簧振子的速度大小相等、方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．O点为静止时小球的位置，小球在O点时弹簧处于伸长状态，故A错误； B．t=0.2s时，弹簧振子处于下方振幅处，可知加速度为负向最大，故B错； C．t=0.2s到t=0.4s内，弹簧振子的位移减小、速度变大、加速度减小，所以，振子做加速度减小的变加速直线运动，故C正确; D．根据图乙可知，在t=0.1s与t=0.7s时弹簧振子的速度大小相等、方向相同，故D错误。 故选C。 5. 2025年5月6日，中国选手赵心童夺得2025年斯诺克世锦赛冠军。某次比赛中，赵心童用球杆击打母球，使其以速度v与静止目标球发生正碰（两球完全相同且质量为m），若碰撞后目标球的速度为，则关于母球与目标球的碰撞过程，下列说法正确的是（　　） A. 该碰撞过程可能为弹性碰撞 B. 母球的动量变化率大于目标球的动量变化率 C. 碰撞过程母球的速度变化量大小为 D. 碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．碰撞过程，根据动量守恒可得 解得碰后母球的速度为 则碰撞过程母球的速度变化量为 可知碰撞过程母球的速度变化量大小为，故C错误； D．根据动量定理可知碰撞过程目标球对母球撞击力的冲量大小为，故D正确； A．碰撞过程损失的机械能为 可知该碰撞过程不可能为弹性碰撞，故A错误； B．根据牛顿第三定律可知，碰撞过程母球对目标球的作用力大小等于目标球对母球的作用力大小，根据动量定理可知 则母球的动量变化率等于目标球的动量变化率，故B错误。 故选D 6. 如图甲所示，某振源在湖面上O点处开始振动，形成的水波可视为横波。如图乙所示，以O点为原点在水面上建立xOy平面，描述波的分布，在t=0时刻，相邻的波谷和波峰恰好分别传到虚线圆和实线圆处，且实线圆处第一次出现波峰。以竖直向上为正方向，过O点并垂直xOy平面建立z轴，若t=0时刻起，振源的振动方程为，则P处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙可知波长为，根据振动方程可得周期为 则波的传播速度为 根据几何关系可得 则图乙中实线圆（波峰）与P处沿传播方向的距离为 根据波形平移法可知，P处质点第一次到达波峰对应的时刻为 且质点P的起振一定是从平衡位置开始振动。 故选A。 7. 2025年5月14日，我国使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，若该火箭总质量为，向下喷出的气体对地速度为，火箭上升的加速度为，火箭受到的阻力为，重力加速度为，忽略该过程火箭总质量的变化。则该火箭单位时间喷出气体的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设该火箭单位时间喷出气体的质量为，根据动量定理可得 可得 以火箭为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立解得 故选B。 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。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。 8. 关于下列四幅图片的说法正确的是（　　） A. 图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B. 图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度 C. 图丙为光纤的导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D. 图丁中P、Q是偏振片，M是小孔，是光屏，当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲为共振筛简图，当偏心轮转动的周期等于筛子的固有周期时，筛子振幅最大，共振筛筛除杂物的效率越高；所以不是偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高，故A错误； B．图乙是利用、两个表面反射光形成的薄膜干涉图样来检查平面的平整程度，故B错误； C．图丙为光纤的导光原理图，利用的是全反射原理，其中纤芯的折射率大于包层的折射率，故C正确； D．每次当P、Q偏振片的透振方向垂直时，光屏上出现的光强最小，则当P固定不动，Q绕轴心转动一周（周期为），则光屏上出现两次光强最小的时间间隔为，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示为某烟雾报警装置简易原理图，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，为定值电阻，滑动变阻器的滑片P调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当烟雾浓度增大到一定程度时，电流表指针偏转到某区域，进而触发报警系统。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当烟雾浓度增大时，电压表示数减小 B. 当烟雾浓度增大时，电流表示数减小 C. 滑片P向左移动可以提高报警灵敏度 D. 当烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当烟雾浓度增大时，M的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流I增大，即电流表示数增大，根据U=E-I(R0+r)可知电压表示数减小，故A正确，B错误； C．当滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻减小，则电路中总电流增大，这样RM降低很小就会触发报警（同等条件下更容易触发了），所以增大了灵敏度，故C正确； D．把定值电阻R0以及滑动变阻器电阻R都等效为电源的内阻r等，则当RM=r等时，RM消耗的功率最大；而当烟雾浓度增大时，RM的阻值减小，但不知道r等与RM的阻值大小关系，无法确定RM功率如何变化，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一个半径为由、两个透明半球紧密贴合组成的球体，保持在竖直方向固定在水平面上，为a、b半球分界面。利用激光笔，在垂直方向射入一束红光，入射点为，发现红光经过球体没有偏折，并从半球的点射出；若将激光笔竖直向上平移，当上移距离时，红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。已知空气折射率近似等于1，光由折射率为的介质（入射角）射向折射率为的介质（折射角）满足。下列说法正确的是（　　） A. 从点入射的红光一定通过球心 B. 半球的折射率为 C. 、半球的折射率相等 D. 减小红光在点的入射角，则红光在点上方射出 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．从点入射的红光，由于入射光线与过点的界面垂直，所以光线一定通过球心，故A正确； BC．红光从点入射后的折射角为，且经过两个半球后恰好从点射出。作出对应的光路图，如图所示 根据几何关系可得 可得入射角为 则半球的折射率为 由图可知，光线经过、半球界面时没有发生偏转，所以、半球的折射率相等，故BC正确； D．减小红光在点的入射角，则对应的折射角也减小，由上图可知，红光在点下方射出，故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。“用双缝干涉实验测定光的波长”装置如图甲所示。 （1）实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节_____（填部件名称）观察到清晰条纹。 （2）该同学在光源和单缝间放置红色滤光片；调节装置，使测量头的分划板中心刻度与某条亮纹中心对齐，手轮上螺旋测微器的读数如图乙所示，此读数为_____mm； （3）如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻度对准图中A、B位置，手轮的读数分别记为x1、x2（），双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，则入射的红色光波长λ=_____（用题中已知量的字母表示）。 （4）若其他条件不变，把红色滤光片换为绿色滤光片，从目镜中观察到的条纹数目会_____（选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】（1）拨杆 （2）0.700 （3） （4）增加 【解析】 【小问1详解】 实验时某同学发现条纹比较模糊，可以通过调节拨杆，使单缝与双缝平行，能观察到清晰条纹。 【小问2详解】 螺旋测微器的读数为 【小问3详解】 条纹宽度为 根据图丙，条纹宽度 解得 【小问4详解】 把红色滤光片换为绿色滤光片，波长变短，根据，条纹变窄，从目镜中观察到的条纹数目会增加。 12. 某同学利用单摆测重力加速度的实验过程中，发现摆球在摆动过程，容易变成圆锥摆，造成实验误差，于是利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，原理图如下图所示（AB为光电计数器）。实验步骤如下： （1）用游标卡尺测得小球直径为D，用米尺测得每根悬线的长度为d； （2）使小球偏离竖直方向一定角度θ（θ<5°）； （3）释放小球，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，每当小球经过点O时，计数器都计数一次。从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t； （4）调节两悬点间距s，多次重复实验，由此可知： ①双线摆的振动周期T=______，双线摆的摆长L=______。（用题中已知量的字母表示）； ②为了减少误差，将测量数据作L—T2图像，通过图线的斜率k，可得出g=______（用题中已知量的字母表示）； ③该同学将测量数据输入电脑，由计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，则计算可得重力加速度g=______m/s2（保留3位有效数字，其中π2取近似值9.86）。 ④利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪的连线并未通过小球的球心，则利用上述方法得到的重力加速度g的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 9.82 ⑤. 等于 【解析】 【详解】[1]从小球经过点O开始计数，当计数次数刚好为n时，所用时间为t，则有 解得 [2]摆长指小球球心到等效悬点之间的距离，则有 [3]根据周期公式有 变形得 结合图像有 解得 [4]计算机拟合结果如下图所示，其斜率k=0.249m/s2，结合上述解得 [5]利用游标卡尺测小球直径D时，游标卡尺测量爪的连线并未通过小球的球心，小球直径测量值偏小，则摆长测量值偏小，令摆长测量值与真实值的差值大小为，据周期公式有 变形得 结合图像有 解得 可知，利用图像斜率求重力加速度与摆球的直径测量无关，即利用上述方法得到的重力加速度g的测量值等于真实值。 四、解答题：本大题共3小题，共36分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 两列简谐波在同种介质中沿x轴相向传播，已知两个波源振动一个周期后停止，t=0时刻波形如图所示，且t=0.75s时，P点恰好第一次运动到波峰位置，求： （1）传播过程的波速大小v； （2）传播过程中，振幅的最大值及对应质点在x轴上的位置； （3）t=0到t=2s时间内，x=22m处的Q点运动的路程。 【答案】（1） （2）振幅的最大值20cm，质点在x轴上18m位置 （3）20cm 【解析】 【小问1详解】 同侧法可知P点起振方向向下，根据题意有 解得 由图知 根据 【小问2详解】 当两个波的波峰、波谷相遇时，振幅最大值为20cm，两个波波速相同，波长相同，故波峰相遇位置和波谷相遇位置均为他们距离的中点位置，即 【小问3详解】 向x轴正方向传播的波到达Q点的时间需要 向x轴负方向传播的简谐波经过时间到达Q点 解得 0到2s内O点振动时间 故0-2s内Q只在右侧波的影响下振动了半个周期。Q点运动的路程 14. 盐灯作为一款时尚灯饰，由具有较好透光性的水晶盐制成，能够发出温暖柔和的光芒。如图所示，某长方体盐灯底部是不透光木质底座，上下表面是边长为a=0.4m的正方形，高为b=0.6m，黄色点光源位于长方体的几何中心。已知该水晶盐介质均匀，黄光在盐灯中的折射率n=2，在空气中折射率近似等于1，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，不考虑光经过分界面的反射问题，也不考虑光刚好射到棱上的情况。 （1）求黄光在盐灯中的传播速度以及传播的最短时间（计算结果保留2位有效数字）； （2）请判断盐灯外表面被照亮区域的最大面积位于其上表面还是某一侧面，并求出最大面积（计算结果保留π）； （3）若将黄色光源换为蓝色光源后，发现盐灯外表面被照亮部分的最大面积变小了，请解释原因。 【答案】（1）1.5×108m/s，1.3×10−9s （2）被照亮部分的最大面积在上表面， （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 黄光在盐灯中的传播速度 光在盐灯中的传播距离越小传播时间越短，最短传播时间 【小问2详解】 设临界角为C，则 可知 设光源到盐灯表面的距离为d，则盐灯表面被照亮面积的半径 由于 则上表面被照亮的面积大，被照亮部分的最大面积在上表面，上表面被照亮面积的半径 被照亮的面积 【小问3详解】 蓝光的频率大于黄光的频率，在同种介质中蓝光的折射率大，蓝光的临界角小，蓝光照亮面积的半径 由于C变小，照亮面积的半径r变小，被照亮的面积变小。 15. 如图，质量的L形轨道（AB段长度可调节）靠墙放置在光滑水平面上，AB段的上表面粗糙，其余部分光滑。距离轨道足够远处有一半径，表面光滑的四分之一圆弧轨道固定在地面上，D为四分之一圆弧轨道的最高点，圆弧底端上表面与L形轨道右端上表面等高，当L形轨道的B端与四分之一圆弧轨道接触时会立即被锁定。L形轨道左端连有轻质弹簧，物块P与弹簧不栓接，物块Q静止于A位置。物块P、Q均可视为质点，质量均为。现向左推动物块P至弹簧弹性势能为时（未超弹性限度），静止释放物块P，弹簧恢复原长后，P与Q碰撞并粘在一起成组合块向右运动，组合块与AB段的上表面之间的动摩擦力因数。 ‍ （1）求P、Q碰撞过程中损失的机械能； （2）若组合块恰好到达D位置，求AB的长度； （3）若要使组合块能到达D位置且最终恰好停在圆弧的底端，求AB长度的可能值。 【答案】（1）147J （2）19.5m （3）7.2m或4.3m 【解析】 【小问1详解】 从释放物块P到P离开弹簧过程，由能量守恒有 解得 P、Q碰撞过程，规定向右正方向，根据动量守恒有 解得 根据能量守恒有 解得 【小问2详解】 由于L轨道距离四分之一圆弧足够远，P、Q碰后组合块与L形轨道达到共速过程，根据动量守恒有 解得 根据能量守恒有 解得 L形轨道与圆弧接触后，组合块恰好能到达D点过程，根据能量守恒有 解得 故满足P、Q组合块不从L形轨道掉落且恰能到达D点AB的长度 【小问3详解】 从L形轨道与圆弧接触瞬间到最终P、Q组合块停在圆弧底端全过程，设L形轨道与圆弧接触瞬间，组合块与圆弧底端的距离为，根据能量守恒有 解得 由（2）知仅有两组解；当时，可知， 解得 当k=2时，可知， 解得 故AB长度s是7.2m或4.3m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $