专题06 动量 机械振动和机械波 光学（期末真题汇编，广东专用）高二物理上学期

06 动量 机械振动和机械波 光学 4大高频考点概览 考点01 动量定理 考点02 动量守恒定律 考点03 机械振动 考点04 机械波 考点05 全发射 折射率 地 城 考点01 动量定理 1．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)2024年3月17日，在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中，中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时，选手A在未被推动前不得开始滑行，选手从后面靠近并用力推动，使获得初速度。两选手相互作用时间极短，在接力前后瞬间，以下说法正确的有（    ） A．A与B构成的系统动量守恒 B．与构成的系统机械能守恒 C．B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小 D．B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)“女排精神”广为传颂，家喻户晓，各行各业的人们在女排精神的激励下，为中华民族的腾飞顽强拼搏，如图所示，一排球以的速度竖直砸向手臂，与手臂接触后以的速度竖直向上离开，已知排球的质量是，重力加速度取，则此过程中手臂对球的平均作用力大小为（　　） A． B． C． D． 3．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)地球绕太阳运动可视作线速度为的匀速圆周运动。已知地球质量为，太阳对地球的引力大小为。地球绕太阳运动的周期为，则在时间内（    ） A．引力的冲量为零 B．引力的冲量为 C．地球动量变化量为零 D．地球动量变化量大小为 4．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)高空抛物、坠物严重危害公共安全。为充分发挥司法审判的惩罚、规范和预防功能，刑法修正案新增高空抛物罪。假设质量为0.4kg的花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面（无反弹），花盆与地面撞击时间为0.01s，设竖直向下为正方向，若花盆可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。则（　　） A．花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为20m/s B．花盆与地面撞击前瞬间，花盆重力的瞬时功率为40W C．花盆与地面撞击瞬间前后的动量变化为 D．花盆对地面平均作用力的大小为804N 5．(24-25高二上·广东梅州·期末)《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示．某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杆杠的运作，把质量为的碓抬高后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体．设碓与谷物作用后静止，从而将谷物碾磨成米粒．取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．碓向下运动过程中的最大速度约为 B．碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C．碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D．碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为 6．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，一个质量为1kg的物块在水平向右的力F的作用下沿粗糙水平面向右做直线运动，拉力随时间变化的关系如图所示，规定向右为正，t=0时刻物体的速度物块与水平面之间的动摩擦因数为0.6，重力加速度g取。下列选项正确的是（　　） A．0~2s内摩擦力冲量为6N·s B．0~2s时间内，拉力F冲量为20N·s C．时刻，物体的速度大小为3m/s D．0~2s时间内，合力对物体做的功为22.5J 地 城 考点02 动量守恒定律 1．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为0.1kg和0.3kg。打开气泵，将气垫导轨调节水平。让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向，根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移x与时间t的关系图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前a的速度为2.5m/s B．碰撞后瞬间b的动量大小为0.3kg·m/s C．碰撞后瞬间a、b的运动方向相同 D．碰撞过程滑块a对b的作用力大于b对a作用力 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)如图甲所示为改装后的牛顿摆，五个体积相等的小球，编号分别为1、2、3、4、5，由等长细线固定，静置时小球彼此紧密排列，球心等高，2、3、4、5号的小球的质量相等，是1号小球的2倍，将1号小球拉起高度后释放（如图乙），可观察到5号小球被弹起，若不计摩擦阻力及碰撞过程中的机械能损失，则从1号小球被释放，到5号小球被弹起达到最大高度的（期间1号小球没有再发生二次碰撞）过程中，下列说法正确的是（　　） A．五个小球组成的系统动量守恒 B．五个小球组成的系统机械能守恒 C．1号小球碰后反弹的最大高度为 D．5号小球能上升的最大高度为 3．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)2024年11月16日，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。天舟八号对接过程可简化如下：天舟八号启动喷气发动机向后喷气，使天舟八号慢慢向空间站靠近，最后完成对接。以地球球心为参考系，取天舟八号喷气前的速度方向为正方向，已知天舟八号喷气前的速度为，天舟八号总质量为，喷气发动机在极短时间内喷出质量为的气体，气体速度为，方向与方向相反。喷气后瞬间，天舟八号的速度大小为（　　） A． B． C． D． 4．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，光滑水平面上小球A和B相向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为和则两球将发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，质量为的长木板C静止在光滑水平面上，右端与半径的光滑四分之一圆弧紧靠在一起，圆弧D质量为，圆弧的底端与木板上表面水平相切。质量为的滑块A（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑到圆弧最低点，与质量的滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，初始时C、D在外力作用下相对地面静止，A、B碰撞后瞬间撤去外力，同时断开C与D连接，滑块B恰好不会从C板左侧脱落，滑块B与木板C的动摩擦因数，不计空气阻力，g取。求： (1)A与B发生碰撞后A、B速度大小； (2)木板C的最小长度L； (3)当B、C共速时，D恰好速度达到最大，则从C、D分开后，物块A对圆弧平均力大小。 6．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)如图所示，粗糙斜面的倾角为θ，在距离斜面底端C点19l的B点放置一质量为3m的小物块乙，乙刚好不沿斜面下滑。距离B点l的位置A点有一质量为m的光滑小物块甲由静止释放。重力加速度为g，不计空气阻力。则： (1)若甲、乙在B点发生弹性正碰，碰撞时间极短，求甲第一次碰撞前、后速度v0和v1的大小； (2)若甲、乙在B点发生弹性正碰，碰撞时间极短，求甲、乙第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离； (3)若甲、乙在B点发生正碰后粘在一起，试判断甲能否在离开斜面前恢复到碰撞前的速度。 7．(24-25高二上·广东汕尾·)如图所示，在光滑水平面上静置有质量均为的末板和滑块，木板长，上表面粗糙，滑块上表面是半径的光滑圆弧，其始端点切线水平且与木板上表面平滑相接小物块的质量也为，从木板的右端以初速度滑上木板，接着又滑上滑块，已知小物块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度，求： (1)滑到点时，的速度大小和的速度大小； (2)上升的最大高度； (3)最终的速度大小。 8．(24-25高二上·广东梅州·期末)冰壶运动是冰上进行的一种投掷性竞赛项目，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧，已列入冬奥会比赛项目．在一次冰壶运动训练中，如图所示，使用的红冰壶和黄冰壶的质量都是，开始时黄冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向前运动并和黄冰壶发生对心正碰，碰撞时间极短，碰撞后红冰壶速度为，黄冰壶速度为．它们与冰面的动摩擦因数均为0.05，重力加速度取．求： (1)红冰壶碰撞前瞬间的速度大小； (2)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能； (3)若碰撞之后两冰壶一直匀减速到0，那么最终两冰壶之间的距离． 9．(24-25高二上·广东潮州·期末)如图所示，虚线左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线右侧静止放置质量、长度为的长木板B，B的右端静止放置着另一质量的小物块C，在虚线左侧处一质量的物块A以的初速度向右运动，一段时间后A与B发生碰撞，碰撞后A最终停在距离虚线左侧处，小物块C没有滑离长木板B。已知A与左侧地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，A、C均可视为质点，求： (1)A与B发生碰撞后瞬间，B速度的大小； (2)C与B间动摩擦因数的取值范围。 地 城 考点03 机械振动 1．(24-25高二上·广东梅州·期末)荡秋千是深受小朋友喜欢的游乐活动。如图所示，秋千由坐板和绳构成，人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆模型，人和坐板可视为“摆球”，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．“摆球”所受重力和绳的拉力的合力提供“摆球”做简谐运动的回复力 B．远离最低点运动的过程中，“摆球”的回复力逐渐增大 C．经过最低点时“摆球”处于平衡状态 D．“摆球”经过最低点时开始计时，则经过半个周期“摆球”相对最低点的位移最大 2．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)如图，飞力仕棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根两端带有负重的弹性杆。某型号的飞力仕棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力仕棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　） A．使用者用力越大，飞力仕棒振动越快 B．手振动频率为，飞力仕棒振幅最小 C．手振动频率为，飞力仕棒产生共振 D．手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大 3．(24-25高二上·广东中山·期末)如图甲所示，轻质弹簧下端挂手机组成振动装置，手机的加速度传感器可以记录在竖直方向的加速度大小和方向，以竖直向上为正方向，得到加速度随时间变化的曲线为余弦曲线，如图乙所示。已知振幅为A，下列说法正确的有（　　） A．时，手机在平衡位置上方 B．时，手机的动能最大 C．从至，手机向上运动的距离小于 D．从至，手机的重力势能减小 4．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（    ） A．服务员步频越大，汤晃动频率越大 B．服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C．服务员步频越大，汤晃动幅度越大 D．服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 地 城 考点04 机械波 1．(24-25高二上·广东汕尾·)如图所示为一列简谐横波，其中实线为时波的图像，虚线为时波的图像，波的周期，关于该简谐波，下列说法正确的是（　　） A．波长一定为 B．若波向右传播，则周期为 C．若波向左传播，则波速为 D．时刻，处的质点速度最大 2．(24-25高二上·广东梅州·期末)在机场等强噪声环境下佩戴降噪耳机可以保护人们的健康．降噪耳机内设有麦克风，用来收集周围环境中的噪声信号，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波，再由耳机放出，可以有效降低噪音，如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．降低噪音的原理是利用了声波的多普勒效应 B．噪声声波与反噪声波叠加会产生振动加强点与振动减弱点相间的稳定干涉波形 C．噪声声波与反噪声波相位相反 D．若耳机的处理器出现问题，产生的反噪信号发生变化，有可能会听到更强的噪声 3．(24-25高二上·广东深圳龙华区·期末)如图甲，战绳运动是用来减脂的一项爆发性运动。某次用手握住绳子的左端，将其拉平后沿竖直方向抖动并开始计时。时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1到达下方最大位移处时，质点5恰到达上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间的距离为。下列说法正确的有（　　） A．起始时绳子的左端先向上抖动 B．这列波的波长为 C．绳中每个质点的振动周期为 D．时刻，质点6的加速度与速度方向相反 4．(23-24高二上·广东深圳深圳高级中学高中园·期末)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则（　　） A．该波的波速为 B．该波沿轴负方向传播 C．时间内，质点P沿轴运动了 D．1个周期的时间内，质点P运动的路程为 5．(24-25高二上·广东梅州·期末)某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放有稳定波源，如图甲所示，为波源位置产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），由该时刻开始计时，在波源的右侧某位置放有浮标，内有速度传感器，图像如图乙所示，向上为正方向，则（　　） A．浮标的振动的频率为 B．水波的传播速度大小为 C．浮标的振动方程为 D．浮标放置的位置可能为 6．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)图甲为一简谐横波在t=2s时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．这列波以v=0.1m/s速度沿x轴正方向传播 B．t=2s时，P质点的振动方向向下 C．Q质点做简谐运动的表达式为y=0.4sinπt（m） D．从t=2s到Q质点通过的路程为0.6m 7．(24-25高二上·广东深圳·期末)一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置为x=2.5m的质点P在t1=2.5s时第一次到达波峰。求： (1)该简谐横波的波速及周期； (2)0~7s内，质点P通过的路程。 8．(24-25高二上·广东中山·期末)石头落在湖面上激起了水波，从激起水波开始计时，经5s水波传到岸边的观察点，在岸边观察到每隔0.5s有1个波浪拍岸，相邻波峰的距离为0.5m。不考虑水波拍岸后的反射波及其与石头激起水波的干涉作用。求： (1)这列水波的波速； (2)湖面上落石处与岸边观察点的距离。 9．(24-25高二上·广东潮州·期末)两列振幅相等的相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，O点为BD连线的中点。在A、B、C、D、O五个点中，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 。 10．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)一列简谐横波在某介质中传播，在时刻的波形图如图中实线所示，此时质点离平衡位置的距离，从此刻起，经波形图如图中虚线所示。 (1)若波沿轴正方向传播，且振动周期，求波长和波的传播速度； (2)若波的传播速度为，通过计算说明波的传播方向； (3)若波的传播速度为，通过计算求解质点在内的路程。 11．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)A、O、B为某均匀介质中的三点，已知O在A、B的连线上，且，，如图甲所示。时刻波源O开始振动，振动图像如图乙所示。A起振后开始振动，求： (1)该波的波速和波长； (2)B点开始振动时A点的位移及运动方向。 地 城 考点05 全发射 折射率 1．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)两束不同频率的单色光垂直于直径射入半圆形玻璃砖，两束光在玻璃砖中轴线两侧对称分布。光线射出玻璃砖后交于点，如图所示。以下判断正确的是（    ） A．光的折射率大于光 B．光的频率小于光的频率 C．光通过玻璃砖的时间大于光 D．增大玻璃砖半径，两光线交点与中轴线距离将增大 2．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)一束单色光从某种介质斜射向空气（与真空折射率相同），光路如图所示。光在真空中传播速度为c，下列说法中正确的是（　　） A．此介质对真空的折射率等于 B．该单色光从真空进入介质后频率增大 C．逐渐增大入射角，可能会发生全反射现象 D．该单色光在介质中传播速率为 3．(24-25高二上·广东中山·期末)将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A．新材料对红光的折射率为 B．图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C．图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D．图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 4．(24-25高二上·广东梅州·期末)太阳光通过云层时，经冰晶的折射或反射会形成日晕现象．如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射的光路图，、为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．、光在冰晶中传播时，光的速度较大 B．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．遇到同样的障碍物，光比光更容易发生明显的衍射现象 5．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示。一束激光由光导纤维左端的点以入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面（侧面与过点的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光纤内芯的折射率比外套的小 B．光在光纤内芯中传播的速度小于真空中的光速 C．光从左端空气中进入光纤内芯后，频率不变 D．稍微减小入射角，光在光导纤维的侧面仍会发生全反射 6．(24-25高二上·广东汕尾·)光纤通信是基于几何光学的应用。如图所示，用一根塑料棒来模拟光导纤维，油塑料棒的长度为，一束单色光从右端面中点以角射入，已知塑料棒对该单色光的折射率，光在空气中的传播速度等于真空中的光速。 (1)通过计算判断该单色光在侧面是否会发生全反射； (2)求该单色光在塑料棒内的传播时间。 7．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两种单色光射入半径为的半圆形玻璃砖，O点是半圆形玻璃砖的圆心，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角θ=30°，∠QOC=30°，∠EOC=45°，光在空气中的传播速度为c。求： (1)a、b两种光的折射率； (2)a、b两种光射出时间差。 8．(24-25高二上·广东中山·期末)为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内，入射角为，光线在面上的点射出，光线的延长线与交于点，。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在冰块中的折射率。 10．(24-25高二上·广东汕尾·)若透明度较高的宝石晶体内部存在裂隙面，当用白光垂直照射此面时，该处会出现七彩的亮光，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此现象是光在宝石内折射引起的 B．此现象是光的于涉现象 C．此现象是由光的偏振性引起的 D．此现象是光的衍射现象 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 06 动量 机械振动和机械波 光学 4大高频考点概览 考点01 动量定理 考点02 动量守恒定律 考点03 机械振动 考点04 机械波 考点05 全发射 折射率 地 城 考点01 动量定理 1．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)2024年3月17日，在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中，中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时，选手A在未被推动前不得开始滑行，选手从后面靠近并用力推动，使获得初速度。两选手相互作用时间极短，在接力前后瞬间，以下说法正确的有（    ） A．A与B构成的系统动量守恒 B．与构成的系统机械能守恒 C．B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小 D．B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小 【答案】AD 【详解】ACD．由于作用时间非常短暂，A、B构成的系统在相互作用的过程中动量守恒，即对的冲量与对的冲量大小相等，方向相反，故AD正确，C错误； B．A、B构成的系统机械能可能增大，可能守恒，也可能减小，故B错误。 故选AD。 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)“女排精神”广为传颂，家喻户晓，各行各业的人们在女排精神的激励下，为中华民族的腾飞顽强拼搏，如图所示，一排球以的速度竖直砸向手臂，与手臂接触后以的速度竖直向上离开，已知排球的质量是，重力加速度取，则此过程中手臂对球的平均作用力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由动量定理 代入数据解得 故选D。 3．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)地球绕太阳运动可视作线速度为的匀速圆周运动。已知地球质量为，太阳对地球的引力大小为。地球绕太阳运动的周期为，则在时间内（    ） A．引力的冲量为零 B．引力的冲量为 C．地球动量变化量为零 D．地球动量变化量大小为 【答案】D 【详解】ACD．根据题意可知，在时间内，地球绕太阳运动过程中地球的动量变化量大小为 由动量定理可得，引力的冲量为,故AC错误，D正确； B．由于引力的方向时刻改变，引力的冲量不能直接用引力乘以作用时间来进行计算，故B错误。 故选D。 4．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)高空抛物、坠物严重危害公共安全。为充分发挥司法审判的惩罚、规范和预防功能，刑法修正案新增高空抛物罪。假设质量为0.4kg的花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面（无反弹），花盆与地面撞击时间为0.01s，设竖直向下为正方向，若花盆可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。则（　　） A．花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为20m/s B．花盆与地面撞击前瞬间，花盆重力的瞬时功率为40W C．花盆与地面撞击瞬间前后的动量变化为 D．花盆对地面平均作用力的大小为804N 【答案】AD 【详解】A．花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面，由 解得花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为 故A正确； B．花盆与地面撞击前瞬间，花盆重力的瞬时功率为 故B错误； CD．竖直向下为正方向，花盆与地面撞击瞬间前后的动量变化为 花盆与地面撞击时对地面由动量定理得 解得地面对花盆的作用力 根据牛顿第三定律可得花盆对地面平均作用力的大小为804N，故C错误，D正确。 故选AD。 5．(24-25高二上·广东梅州·期末)《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示．某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杆杠的运作，把质量为的碓抬高后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体．设碓与谷物作用后静止，从而将谷物碾磨成米粒．取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．碓向下运动过程中的最大速度约为 B．碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C．碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D．碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为 【答案】D 【详解】A．碓向下运动只有重力做功，由动能定理有 可知最大速度约为 故A错误； B．碓从释放到静止的过程中，初末速度为零，则动量的变化为零，故合外力的冲量为零，故B错误； C．碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统初动量不为零，末动量为零，动量不守恒，故C错误； D．对碓，取向上为正方向，根据动量定理 解得 由牛顿第三定律可知，碓对谷物的平均作用力约为，故D正确。 故选D。 6．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，一个质量为1kg的物块在水平向右的力F的作用下沿粗糙水平面向右做直线运动，拉力随时间变化的关系如图所示，规定向右为正，t=0时刻物体的速度物块与水平面之间的动摩擦因数为0.6，重力加速度g取。下列选项正确的是（　　） A．0~2s内摩擦力冲量为6N·s B．0~2s时间内，拉力F冲量为20N·s C．时刻，物体的速度大小为3m/s D．0~2s时间内，合力对物体做的功为22.5J 【答案】D 【详解】A．摩擦力对物块的冲量为 A错误； B．图像中，拉力与时间围成面积表示拉力的冲量，则拉力的冲量 B错误； C．由动量定理 由于物体的初速度为 解得 C错误； D．根据动能定理，合力做的功等于动能的变化，有 D正确。 故选D。 地 城 考点02 动量守恒定律 1．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为0.1kg和0.3kg。打开气泵，将气垫导轨调节水平。让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向，根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移x与时间t的关系图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前a的速度为2.5m/s B．碰撞后瞬间b的动量大小为0.3kg·m/s C．碰撞后瞬间a、b的运动方向相同 D．碰撞过程滑块a对b的作用力大于b对a作用力 【答案】AB 【详解】A．根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前a的速度为 故A正确； B．碰撞后瞬间b的速度为 b的动量为 即碰后b的速度方向为正方向，故B正确； C．由图像可知碰后a沿负方向，b沿正方向，即碰撞后瞬间a、b的运动方向相反，故C错误； D．碰撞过程滑块a对b的作用力与b对a作用力是一对相互作用力，则两个力始终等大反向，故D错误。 故选AB。 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)如图甲所示为改装后的牛顿摆，五个体积相等的小球，编号分别为1、2、3、4、5，由等长细线固定，静置时小球彼此紧密排列，球心等高，2、3、4、5号的小球的质量相等，是1号小球的2倍，将1号小球拉起高度后释放（如图乙），可观察到5号小球被弹起，若不计摩擦阻力及碰撞过程中的机械能损失，则从1号小球被释放，到5号小球被弹起达到最大高度的（期间1号小球没有再发生二次碰撞）过程中，下列说法正确的是（　　） A．五个小球组成的系统动量守恒 B．五个小球组成的系统机械能守恒 C．1号小球碰后反弹的最大高度为 D．5号小球能上升的最大高度为 【答案】BC 【详解】A．1号小球上升、下落过程中合外力有冲量，故A错误； B．过程中没有机械能损失，故B正确； C．设1号小球的质量为，号小球的质量为，将1号小球拉起高度后释放至与2号小球碰撞前，由机械能守恒得 解得 1号小球与2号小球发生碰撞，碰撞过程中的机械能损失，根据碰撞过程中的机械能守恒和动量守恒可知 解得 即1号小球反弹的速度是下落后碰撞前速度的三分之一，由机械能守恒得 解得 故C正确； D．之后间发生弹性碰撞，由于2、3、4、5号的小球的质量相等，故弹性碰撞后互换速度，可得5号小球碰后的速度 由机械能守恒得 解得 故D错误。 故选BC。 3．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)2024年11月16日，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。天舟八号对接过程可简化如下：天舟八号启动喷气发动机向后喷气，使天舟八号慢慢向空间站靠近，最后完成对接。以地球球心为参考系，取天舟八号喷气前的速度方向为正方向，已知天舟八号喷气前的速度为，天舟八号总质量为，喷气发动机在极短时间内喷出质量为的气体，气体速度为，方向与方向相反。喷气后瞬间，天舟八号的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据动量守恒定律有 解得 故选D。 4．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，光滑水平面上小球A和B相向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为和则两球将发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向右为正方向，如果碰撞为完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的速度相等，由动量守恒定律得 解得 如果碰撞为完全弹性碰撞，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 可知 综合可知BC符合上述范围，而C中数据违背动量守恒定律。 故选B。 5．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，质量为的长木板C静止在光滑水平面上，右端与半径的光滑四分之一圆弧紧靠在一起，圆弧D质量为，圆弧的底端与木板上表面水平相切。质量为的滑块A（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑到圆弧最低点，与质量的滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，初始时C、D在外力作用下相对地面静止，A、B碰撞后瞬间撤去外力，同时断开C与D连接，滑块B恰好不会从C板左侧脱落，滑块B与木板C的动摩擦因数，不计空气阻力，g取。求： (1)A与B发生碰撞后A、B速度大小； (2)木板C的最小长度L； (3)当B、C共速时，D恰好速度达到最大，则从C、D分开后，物块A对圆弧平均力大小。 【答案】(1)4m/s  8m/s (2)4.8m (3)21.5N 【详解】（1）规定向左为正方向，根据动能定理有 解得 方向向左 滑块和发生弹性碰撞，由动量守恒定律 根据能量守恒，有 联立解得， （2）滑块在木板上滑动的过程中因地面光滑，木板和滑块组成的系统动量守恒，最终两者的共同速度为 解得 间因摩擦而产生的热量为，由能量转化和守恒可知 解得 B、C滑动摩擦力为 根据功能关系，有 解得木板C的最小长度 （3）根据牛顿第二定律可得滑块B的加速度为 根据速度时间公式可得共速时间 当D物体速度最大时，滑块A和D水平方向动量守恒由动量守恒定律 根据能量守恒，有 联立解得， 对物体，根据动量定理 因为m1gt方向向下，所以 由矢量关系图 可知方向斜向左上方，所以平均力大小 根据牛顿第三定律物块对圆弧平均力。 6．(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)如图所示，粗糙斜面的倾角为θ，在距离斜面底端C点19l的B点放置一质量为3m的小物块乙，乙刚好不沿斜面下滑。距离B点l的位置A点有一质量为m的光滑小物块甲由静止释放。重力加速度为g，不计空气阻力。则： (1)若甲、乙在B点发生弹性正碰，碰撞时间极短，求甲第一次碰撞前、后速度v0和v1的大小； (2)若甲、乙在B点发生弹性正碰，碰撞时间极短，求甲、乙第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离； (3)若甲、乙在B点发生正碰后粘在一起，试判断甲能否在离开斜面前恢复到碰撞前的速度。 【答案】(1)， (2) (3)能 【详解】（1）设甲碰乙前速度为，根据动能定理有 解得 由于甲、乙的碰撞为弹性碰撞，则有 解得 甲碰撞后的速度大小为，速度方向沿斜面向上。 （2）解法1： 由于乙恰好不下滑静止于斜面上，所以有 则碰后乙匀速下滑，设甲运动至与乙共速的时间为t，则有 甲、乙第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离 解得 解法2： 由于乙恰好不下滑静止于斜面上，所以有 则碰后乙匀速下滑，甲沿斜面向上做匀减速直线运动，当二者速度相同时，甲、乙相距最远，以乙为参考系，甲相对乙速度为零时，二者相距最远，甲相对乙的初速度为 甲相对乙的加速度为 甲、乙相距最远的距离为 解法3： 由于乙恰好不下滑静止于斜面上，所以有 则碰后乙匀速下滑，甲沿斜面向上做匀减速直线运动，当二者速度相同时，甲、乙相距最远，由于甲与斜面间没有摩擦力，所以当其回到B点时速度大小与碰撞结束后的速度大小相等，方向向下，则此时其速度与乙距离最远，此过程的时间为t，则有 解得 （3）解法1： 甲、乙碰撞后粘在一起，根据动量守恒定律有 整体下滑过程，根据牛顿第二定律有 假设甲能在离开斜面前恢复到碰撞前的速度，则此过程根据位移与速度的关系有 解得 所以甲能在离开斜面前恢复到碰撞前的速度。 解法2： 甲、乙碰撞后粘在一起，根据动量守恒定律有 甲、乙滑到c点的速度为，由动能定理得 解得 所以甲能在离开斜面前恢复到碰撞前的速度。 7．(24-25高二上·广东汕尾·)如图所示，在光滑水平面上静置有质量均为的末板和滑块，木板长，上表面粗糙，滑块上表面是半径的光滑圆弧，其始端点切线水平且与木板上表面平滑相接小物块的质量也为，从木板的右端以初速度滑上木板，接着又滑上滑块，已知小物块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度，求： (1)滑到点时，的速度大小和的速度大小； (2)上升的最大高度； (3)最终的速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小物块由点到点时，取向左为正方向，由动量守恒定律得 小物块由点到点过程中，根据能量守恒定律得 代入数据解得 或（舍去） （舍去） （2）由点到最高点，滑块与小物块组成的系统在水平方向上动量守恒，由水平方向动量守恒定律得 滑块与小物块组成的系统机械能守恒，有 联立解得 （3）设小物块与滑块分离瞬间，在它们相互作用的过程中，以向左为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得 小物块与滑块交换速度，小物块和木板都以的速度做同方向的匀速运动，无法再追上滑块，故滑块最终速度 8．(24-25高二上·广东梅州·期末)冰壶运动是冰上进行的一种投掷性竞赛项目，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧，已列入冬奥会比赛项目．在一次冰壶运动训练中，如图所示，使用的红冰壶和黄冰壶的质量都是，开始时黄冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向前运动并和黄冰壶发生对心正碰，碰撞时间极短，碰撞后红冰壶速度为，黄冰壶速度为．它们与冰面的动摩擦因数均为0.05，重力加速度取．求： (1)红冰壶碰撞前瞬间的速度大小； (2)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能； (3)若碰撞之后两冰壶一直匀减速到0，那么最终两冰壶之间的距离． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）选红冰壶原来速度方向为正方向，由动量守恒有 代入数据可得 （2）由能量守恒定律 代入数据可得 （3）碰撞后红冰壶滑行过程中 碰撞后黄冰壶滑行过程中 静止时两冰壶相距 代入数据可得 9．(24-25高二上·广东潮州·期末)如图所示，虚线左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线右侧静止放置质量、长度为的长木板B，B的右端静止放置着另一质量的小物块C，在虚线左侧处一质量的物块A以的初速度向右运动，一段时间后A与B发生碰撞，碰撞后A最终停在距离虚线左侧处，小物块C没有滑离长木板B。已知A与左侧地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，A、C均可视为质点，求： (1)A与B发生碰撞后瞬间，B速度的大小； (2)C与B间动摩擦因数的取值范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设A与B碰前的速度为，碰后的速度为，碰撞前，由动能定理可得 解得 方向水平向右，碰撞后，由动能定理则有 解得 方向水平向左，A、B碰撞瞬间，水平方向动量守恒，选取水平向右的方向为正方向，设碰后B的速度为，根据动量守恒定律可得 代入数据解得 （2）对于B与C，以B的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得 假设C与B间动摩擦因数最小时，C恰好好到达木板的最右端达到共速，根据能量守恒定理可知 联立解得 故C与B间动摩擦因数的取值范围为 地 城 考点03 机械振动 1．(24-25高二上·广东梅州·期末)荡秋千是深受小朋友喜欢的游乐活动。如图所示，秋千由坐板和绳构成，人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆模型，人和坐板可视为“摆球”，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．“摆球”所受重力和绳的拉力的合力提供“摆球”做简谐运动的回复力 B．远离最低点运动的过程中，“摆球”的回复力逐渐增大 C．经过最低点时“摆球”处于平衡状态 D．“摆球”经过最低点时开始计时，则经过半个周期“摆球”相对最低点的位移最大 【答案】B 【详解】A． “摆球”所受重力在垂直摆线方向的分力提供“摆球”做简谐运动的回复力，选项A错误； B．远离最低点运动的过程中，“摆球”重力在垂直摆线方向的分力逐渐变大，可知“摆球”的回复力逐渐增大，选项B正确； C．经过最低点时“摆球”有向心加速度，可知不是处于平衡状态，选项C错误； D．“摆球”经过最低点时开始计时，则经过四分之一周期“摆球”相对最低点的位移最大，选项D错误。 故选B。 2．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)如图，飞力仕棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根两端带有负重的弹性杆。某型号的飞力仕棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力仕棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　） A．使用者用力越大，飞力仕棒振动越快 B．手振动频率为，飞力仕棒振幅最小 C．手振动频率为，飞力仕棒产生共振 D．手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大 【答案】CD 【详解】A．人用手振动该飞力仕棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，A错误； BC．手振动频率等于飞力士棒的固有频率时，飞力仕棒产生共振，振幅最大，B错误，C正确； D．受迫振动时，物体的振动频率等于驱动力的频率，故手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大，D正确。 故选CD。 3．(24-25高二上·广东中山·期末)如图甲所示，轻质弹簧下端挂手机组成振动装置，手机的加速度传感器可以记录在竖直方向的加速度大小和方向，以竖直向上为正方向，得到加速度随时间变化的曲线为余弦曲线，如图乙所示。已知振幅为A，下列说法正确的有（　　） A．时，手机在平衡位置上方 B．时，手机的动能最大 C．从至，手机向上运动的距离小于 D．从至，手机的重力势能减小 【答案】BC 【详解】A．时，加速度向上最大，手机在最低点，故A错误； B．时，加速度为零，手机通过平衡位置，动能最大，故B正确； C．从至，手机由最低点向平衡位置运动，速度越来越大，故从至，手机向上运动的距离小于，故C正确； D．从至，手机由平衡位置向最高点运动，重力势能增大，故D错误。 故选BC。 4．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（    ） A．服务员步频越大，汤晃动频率越大 B．服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C．服务员步频越大，汤晃动幅度越大 D．服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 【答案】A 【详解】AB．汤做受迫振动，其频率只由驱动力的频率决定，故汤晃动的频率与服务员步频相同，故服务员步频越大，汤晃动频率越大，故A正确，B错误； CD．受迫振动的物体的振幅由驱动力的频率与物体的固有频率关系决定，两者越接近，物体的振幅越大，而题中汤的固有频率未知，故CD错误。 故选A。 地 城 考点04 机械波 1．(24-25高二上·广东汕尾·)如图所示为一列简谐横波，其中实线为时波的图像，虚线为时波的图像，波的周期，关于该简谐波，下列说法正确的是（　　） A．波长一定为 B．若波向右传播，则周期为 C．若波向左传播，则波速为 D．时刻，处的质点速度最大 【答案】AB 【详解】A．由波的图像可知波长为，故A正确； BC．由于周期大于，所以向左和向右传播各有一个解，若波向右传播，则 得 若波向左传播，则 得 故B正确，C错误； D．时刻，处的质点速度为零，故D错误。 故选AB。 2．(24-25高二上·广东梅州·期末)在机场等强噪声环境下佩戴降噪耳机可以保护人们的健康．降噪耳机内设有麦克风，用来收集周围环境中的噪声信号，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波，再由耳机放出，可以有效降低噪音，如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．降低噪音的原理是利用了声波的多普勒效应 B．噪声声波与反噪声波叠加会产生振动加强点与振动减弱点相间的稳定干涉波形 C．噪声声波与反噪声波相位相反 D．若耳机的处理器出现问题，产生的反噪信号发生变化，有可能会听到更强的噪声 【答案】CD 【详解】A ．降低噪音的原理是利用声波的干涉，而不是多普勒效应，多普勒效应是指波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率与波源发出的频率不同的现象，与降噪原理无关，故A错误； B．要产生稳定干涉波形，两列波需要频率相同、相位差恒定、振动方向相同，而这里只是说产生相应的抵消声波，未提及满足稳定干涉的条件，所以不能确定会产生振动加强点与振动减弱点相间的稳定干涉波形，故B错误； C．因为要产生抵消效果，所以噪声声波与反噪声波相位相反，这样才能相互抵消达到降噪目的，故C正确； D．若耳机的处理器出现问题，产生的反噪信号发生变化，可能无法与噪声声波有效抵消，甚至有可能与噪声叠加后使声音更强，故D正确。 故选CD。 3．(24-25高二上·广东深圳龙华区·期末)如图甲，战绳运动是用来减脂的一项爆发性运动。某次用手握住绳子的左端，将其拉平后沿竖直方向抖动并开始计时。时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1到达下方最大位移处时，质点5恰到达上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间的距离为。下列说法正确的有（　　） A．起始时绳子的左端先向上抖动 B．这列波的波长为 C．绳中每个质点的振动周期为 D．时刻，质点6的加速度与速度方向相反 【答案】ACD 【详解】A．波的传播是由前一个质点带动后一个质点，则由图中质点7的运动方向可知，起始时绳子的左端先向上抖动，故A正确； BC．由图可知， 解得， 故B错误，C正确； D．根据，结合题图可知，t时刻，质点6的加速度方向向下、速度方向向上，两者方向相反，故D正确。 故选ACD。 4．(23-24高二上·广东深圳深圳高级中学高中园·期末)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则（　　） A．该波的波速为 B．该波沿轴负方向传播 C．时间内，质点P沿轴运动了 D．1个周期的时间内，质点P运动的路程为 【答案】AD 【详解】A．由图1和图2可知波长和周期分别为 ， 则该波的波速为 故A正确； B．由图2可知时质点P沿轴正方向振动，由图1根据波形平移法可知，该波沿轴正方向传播，故B错误； C．质点P只会在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故C错误； D．1个周期的时间内，质点P运动的路程为 故D正确。 故选AD。 5．(24-25高二上·广东梅州·期末)某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放有稳定波源，如图甲所示，为波源位置产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），由该时刻开始计时，在波源的右侧某位置放有浮标，内有速度传感器，图像如图乙所示，向上为正方向，则（　　） A．浮标的振动的频率为 B．水波的传播速度大小为 C．浮标的振动方程为 D．浮标放置的位置可能为 【答案】ABD 【详解】A．浮标的振动的周期T=0.2s，则频率为     选项A正确； B．水波的传播速度大小为 选项B正确； C．浮标的振幅不能确定，可知振动方程不能确定，选项C错误； D．根据乙图可知，0时刻质点的速度为零，且向上做加速度减小的加速运动，则知乙图记录的质点0时刻位于负向位移最大处，结合甲图可知浮标放置的位置可能为x=15cm，故D正确。 故选ABD。 6．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)图甲为一简谐横波在t=2s时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．这列波以v=0.1m/s速度沿x轴正方向传播 B．t=2s时，P质点的振动方向向下 C．Q质点做简谐运动的表达式为y=0.4sinπt（m） D．从t=2s到Q质点通过的路程为0.6m 【答案】BD 【详解】A．由乙图可知，在时，质点沿着轴负方向运动，根据平移法可知，波沿轴正方向传播，由图可知波长 周期 则波速为 故A错误； B．根据平移法可知，时，质点的振动方向向下，故B正确； C．由乙图可知，质点做简谐运动的表达式为 故C错误； D．时，Q点位移 经过的时间 Q质点通过的路程为 故D正确。 故选BD。 7．(24-25高二上·广东深圳·期末)一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时平衡位置为x=2.5m的质点P在t1=2.5s时第一次到达波峰。求： (1)该简谐横波的波速及周期； (2)0~7s内，质点P通过的路程。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）依题意，0~t1时间内，平衡位置x'=7.5m处的振动形式传播至P点，则该简谐横波的传播速度 由图可知，简谐横波的波长，则该简谐横波的周期 （2）由图可知，简谐横波的振幅A=4cm，t=0时，质点P沿y轴负方向运动，0~2.5s内，质点 P通过的路程 2.5~7s内，质点P通过的路程 则0~7s内，质点P通过的路程 8．(24-25高二上·广东中山·期末)石头落在湖面上激起了水波，从激起水波开始计时，经5s水波传到岸边的观察点，在岸边观察到每隔0.5s有1个波浪拍岸，相邻波峰的距离为0.5m。不考虑水波拍岸后的反射波及其与石头激起水波的干涉作用。求： (1)这列水波的波速； (2)湖面上落石处与岸边观察点的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水波的周期 水波的波长， 波速 （2）落石处与岸边观察点的距离 9．(24-25高二上·广东潮州·期末)两列振幅相等的相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，O点为BD连线的中点。在A、B、C、D、O五个点中，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 。 【答案】 B、O、D A、C 【详解】[1]由图可知：D点是波峰与波峰相遇点，B点是波谷与波谷相遇点，O点是BD连线的中点，则在A、B、C、D、O五个点中，振动加强的点是B、O、D。 [2] 由图可知：A、C点是波峰与波谷相遇点，则在A、B、C、D、O五个点中，振动减弱的点是A、C。 10．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)一列简谐横波在某介质中传播，在时刻的波形图如图中实线所示，此时质点离平衡位置的距离，从此刻起，经波形图如图中虚线所示。 (1)若波沿轴正方向传播，且振动周期，求波长和波的传播速度； (2)若波的传播速度为，通过计算说明波的传播方向； (3)若波的传播速度为，通过计算求解质点在内的路程。 【答案】(1)， (2)波沿负方向传播 (3) 【详解】（1）由图可知该波的波长 振动周期，则有   得 波速 （2）若波沿轴正方向传播，则时间内传播的距离 故波速 则有 解得（不符题意） 若波沿轴负方向传播，则时间内传播的距离 故波速 则有 解得 故该波沿负方向传播 （3）若波速为，该波沿负方向传播，质点在时刻速度沿轴负方向，其周期 则角频率为   振幅为 设质点回到平衡位置用时，则 得 则剩余时间 由 得 质点在内的路程为 11．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)A、O、B为某均匀介质中的三点，已知O在A、B的连线上，且，，如图甲所示。时刻波源O开始振动，振动图像如图乙所示。A起振后开始振动，求： (1)该波的波速和波长； (2)B点开始振动时A点的位移及运动方向。 【答案】(1)； (2)位移为0；向上运动 【详解】（1）波源O开始振动后同时向OA和OB两个方向传播，由于属于同种均匀介质，波沿两个方向的传播速度大小相等，故波传播到A、B两点的时间分别为， 故波传播到A、B两点的时间差为 代入数据联立解得 根据波源O的振动图像可知，波的周期为 由波长、周期和波速的关系 代入数据解得 （2）由题可知，当B开始振动时，A已经运动了，故此时A处于平衡位置，因此此时A的位移为0；根据波源O的振动图像可知各质点的起振方向向下，因此质点A起振后，经历时处于平衡位置且向上运动。 地 城 考点05 全发射 折射率 1．(24-25高二上·广东深圳宝安区·期末)两束不同频率的单色光垂直于直径射入半圆形玻璃砖，两束光在玻璃砖中轴线两侧对称分布。光线射出玻璃砖后交于点，如图所示。以下判断正确的是（    ） A．光的折射率大于光 B．光的频率小于光的频率 C．光通过玻璃砖的时间大于光 D．增大玻璃砖半径，两光线交点与中轴线距离将增大 【答案】B 【详解】A．由如图所示光路图可知，两束光在球面上的入射角相等，光的折射角小于光的折射角，根据折射定律，光从光密介质射向光疏介质时有 因此有 故错误； B．频率越大的光在同种介质中的折射率越大，因此光的频率小于光的频率，故B正确； C．光在介质中的传播速度 因为，因此，两束光在玻璃砖中传播的距离相同，因此有光通过玻璃砖的时间小于光通过玻璃砖的时间，故C错误； D．增大玻璃砖半径，则入射角减小，对应的折射角也减小，由于入射角相同时，光的折射角小于光的折射角，故当减小相同的入射角时，光减小的折射角小于光的减小的折射角，由几何关系可知，射出玻璃砖后，两束光的交点与中轴线距离将减小，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)一束单色光从某种介质斜射向空气（与真空折射率相同），光路如图所示。光在真空中传播速度为c，下列说法中正确的是（　　） A．此介质对真空的折射率等于 B．该单色光从真空进入介质后频率增大 C．逐渐增大入射角，可能会发生全反射现象 D．该单色光在介质中传播速率为 【答案】C 【详解】A．由折射定律可得，此介质的折射率为 A错误； B．光从一种介质射向另一种介质中，频率不变，B错误； C．全反射必须从光密介质射入光疏介质，入射角逐渐增大时，可能会发生全反射现象，C正确； D．由，单色光在介质传播速率 D错误。 故选C。 3．(24-25高二上·广东中山·期末)将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A．新材料对红光的折射率为 B．图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C．图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D．图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 【答案】AC 【详解】A．由图可知，当时发生全反射，可知新材料对红光的折射率为 选项A正确； B．图甲中，红光反射光线的频率等于折射光线的频率，选项B错误； C．图甲中，根据可知，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小，选项C正确； D．图甲中，入射角减小到0时，仍有光线反射回介质中，而不是光将全部从界面透射出去，选项D错误。 故选AC。 4．(24-25高二上·广东梅州·期末)太阳光通过云层时，经冰晶的折射或反射会形成日晕现象．如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射的光路图，、为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．、光在冰晶中传播时，光的速度较大 B．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．遇到同样的障碍物，光比光更容易发生明显的衍射现象 【答案】C 【详解】A．由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对光的折射率小于对光的折射率，由可知、光在冰晶中传播时，光的速度较大，故A错误； B．根据全反射临界角公式，同种玻璃对光的折射率比对光的折射率小，可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大，故B错误； C．因光的折射率小于对光的折射率，则光的频率小于光的频率，由可知光的波长比光的波长大，根据条纹间距公式可知，用同一装置做双缝干涉实验光的条纹间距比光的宽，故C正确； D．波长越小，衍射现象越不明显，因光的波长比光的波长大，则光比光更容易发生明显的衍射现象，故D错误。 故选C。 5．(24-25高二上·广东东莞全统考·期末)光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示。一束激光由光导纤维左端的点以入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面（侧面与过点的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光纤内芯的折射率比外套的小 B．光在光纤内芯中传播的速度小于真空中的光速 C．光从左端空气中进入光纤内芯后，频率不变 D．稍微减小入射角，光在光导纤维的侧面仍会发生全反射 【答案】BCD 【详解】A．激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误； B．频率越大的光，介质对它的折射率越大，根据可知光在光纤中传播的速度越小，故B正确； C．光从左端空中进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率和周期不变，故C正确； D．稍微减小入射角，光在光导纤维的侧面的入射角将大于，则光仍会发生全反射，故D正确。 故选BCD。 6．(24-25高二上·广东汕尾·)光纤通信是基于几何光学的应用。如图所示，用一根塑料棒来模拟光导纤维，油塑料棒的长度为，一束单色光从右端面中点以角射入，已知塑料棒对该单色光的折射率，光在空气中的传播速度等于真空中的光速。 (1)通过计算判断该单色光在侧面是否会发生全反射； (2)求该单色光在塑料棒内的传播时间。 【答案】(1)发生全反射 (2) 【详解】（1）右端面，设折射角为，根据折射定律有 解得 由几何关系知，在侧面的入射角 恰好发生全反射时，有 解得 因为，所以该单色光会在侧面发生全反射 （2）光在内芯的传播速度为 光传播的路程为 由 可知 7．(24-25高二上·广东湛江湛江第一中学·期末)如图所示，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两种单色光射入半径为的半圆形玻璃砖，O点是半圆形玻璃砖的圆心，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角θ=30°，∠QOC=30°，∠EOC=45°，光在空气中的传播速度为c。求： (1)a、b两种光的折射率； (2)a、b两种光射出时间差。 【答案】(1)， (2) 【来源】广东省湛江市湛江第一中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）由题意可知玻璃砖对a光的折射率为 玻璃砖对b光的折射率为 （2）a光在玻璃砖中的传播速度为 a光从O点到圆弧界面E点射出，a光所需时间为 联立解得 b光在玻璃砖中的传播速度为 b光从O点到圆弧界面Q点射出，b光所需时间为 联立解得 则a、b两种光射出时间差为 8．(24-25高二上·广东中山·期末)为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内，入射角为，光线在面上的点射出，光线的延长线与交于点，。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在冰块中的折射率。 【答案】(1) (2)1.3 【详解】（1）相邻两亮条纹间的距离 由 可得 （2）设光线从空气射入冰块的入射角为时，折射角为，则激光在冰块中的折射率 由几何关系得： 所以 10．(24-25高二上·广东汕尾·)若透明度较高的宝石晶体内部存在裂隙面，当用白光垂直照射此面时，该处会出现七彩的亮光，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此现象是光在宝石内折射引起的 B．此现象是光的于涉现象 C．此现象是由光的偏振性引起的 D．此现象是光的衍射现象 【答案】B 【详解】A．当透明且折射率较高的宝石晶体内部存在裂薄面时，自光垂直照射，由于裂薄面两侧反射光相互叠加，出现七彩高光，这是光的干涉现象，不是光在宝石内折射引起的，折射一般是指光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变，故A错误； B．该现象是由于裂薄面两侧反射光干涉导致的，属于光的干涉现象，故B正确； C．光的偏振是指光的振动方向具有一定的特性，本题中出现七彩高光并非光的偏振现象，故C错误； D．光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光偏离直线传播绕到障碍物后面传播的现象，本题不是光的衍射现象，故D错误。 故选B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $