精品解析：山东省济宁市2024-2025学年高二上学期期末检测物理试卷

2024—2025学年度第一学期质量检测 高二物理试题 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于以下四幅图的描述，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中光导纤维内芯的折射率比外套的折射率小 B. 图乙中入射角逐渐增大到某一值后，光线会从玻璃砖下表面发生全反射 C. 图丙为单缝衍射的图样 D. 图丁中鸣着笛疾驰而过急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的 2. 在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图甲所示安装在光具座上，单缝保持竖直方向，调节实验装置使光屏上出现清晰的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A. 单缝和双缝应相互垂直放置 B. 图乙所示，测量头读数为 C. 仅增大单缝和双缝之间的距离，光屏上条纹间距将增大 D. 如图丙所示A、B两条亮条纹的中心间距为，则相邻两条亮条纹中心间距 3. 如图所示，一人在河中游泳，其眼睛恰好在水面处，某时刻看到自己正下方的河底有一小石块，向前运动时恰好看不到小石块，河水的折射率，这条河的深度为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，矩形线圈关于虚线对称，匝数为，面积为。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于线圈平面，若线圈从图示位置以边为轴转动，这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为（ ） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉5cm，然后由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，从钢球某次经过平衡位置开始计时，钢球的位移—时间图像如图乙所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，下列说法正确的是（ ） A. 和时刻，钢球加速度相同 B. 和时刻，弹簧弹力大小相等 C. 时间内钢球的动能先增大后减小 D. 时间内钢球的机械能不变 6. 如图所示，某同学利用灵敏电流计和定值电阻进行电表改装。若灵敏电流计内阻为，并联电阻为，下列说法正确的是（ ） A. 该图是改装后电压表的内部结构图 B. 改装后的电表量程是原来的倍 C. 增大的阻值，改装后电表量程会增大 D. 若改装后的电表示数比准确值稍小一些，可以更换一个阻值稍大的并联电阻 7. 如图所示，风洞喷出竖直向上的气流使两个实验者悬停在空中，其中甲、乙两人的质量分别为，迎风面积分别为，若作用于甲、乙的气流密度、气流速度大小均相同，气流吹到人身上后速度变为0，则等于（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、、围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。为等边三角形的中心，分别为关于导线的对称点。已知三根导线中的电流形成的合磁场在点的磁感应强度大小为，在点的磁感应强度大小为，若撤去导线，而、中电流不变，则此时点的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，为电源电动势，为电源内阻，和为定值电阻，为滑动变阻器，的总阻值大于，电压表示数为，电流表示数为，闭合开关的滑动触点由最左端移动到最右端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 先增大后减小 B. 一直减小 C. 先减小后增大 D. 一直增大 10. 如图甲所示，一力传感器固定在天花板上，将单摆悬绳一端固定在传感器上的O点。时刻将摆球拉到A点由静止释放，让其在A、C之间来回摆动（摆角小于），其中B点为最低点。图乙表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（ ） A. 单摆的周期为 B. 单摆的摆长为 C. 摆球所受合力提供其回复力 D. 根据所给数据可求出摆球的质量 11. 如图所示，光滑水平面上停放一装有光滑弧形槽的小车，一小球以水平速度沿槽口滑入小车，到达某一高度后，小球又返回并滑离小车。已知小车与小球的质量均为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球滑离小车后将做自由落体运动 B. 小球与小车组成的系统动量守恒 C. 小球在弧形槽内上升的最大高度为 D. 全过程小球对小车压力的冲量大小为 12. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该列波沿轴负方向传播 B. 该列波波速是 C. 在时，质点的位移为 D. 质点平衡位置的坐标 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是某兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和水平直轨道两部分组成，弧形轨道下端与水平直轨道相切，两滑块材料、表面粗糙程度均相同。 实验操作步骤如下： ①测量滑块的质量和滑块的质量，分别为和； ②将装置固定在水平桌面上； ③如图甲所示，将滑块从弧形轨道上某点由静止释放，一段时间后停在直轨道上，用刻度尺测出滑块在直轨道上滑行的距离； ④如图乙所示，将滑块放置在直轨道左端，再次将滑块从同一点由静止释放，两滑块碰撞后同向运动，最终均停止在直轨道上，测出两滑块在直轨道上滑行的距离、。 请回答以下问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是_____。 A. 弧形轨道必须光滑 B. 滑块的质量必须大于的质量 C. 适当增加滑块释放高度，能减少实验误差 D 安装直轨道时必须水平，否则将影响验证结果 （2）若关系式_____成立，则说明两滑块碰撞过程中动量守恒（用题目中所给符号表示）。 14. 某实验兴趣小组将铜片和锌片插入水果中制成一个水果电池，并测量该电池的电动势和内阻。所提供的器材如下： A．待测水果电池（E 约为1V，r约为500Ω） B．电流表A（0～2mA，内阻50Ω） C．电压表V（0～1.5Ⅴ，内阻约为30kΩ） D．滑动变阻器（阻值） E．滑动变阻器（阻值） F．开关一个，导线若干 （1）该兴趣小组利用上述器材设计了甲、乙两个电路，其中最合理的电路为_____。 （2）为了尽可能准确地测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选择_____（选填序号“D”或“E”）。 （3）该兴趣小组选择正确的电路后进行实验，根据实验数据画出图线如图所示，可求得电源电动势_____，内阻_____。（结果均保留三位有效数字） （4）若不考虑实验偶然误差，实验测得的电动势与真实值相比，_____（选填“”、“”或“<”）。 15. 手机防窥膜原理截面图如图所示，位于屏障正中间的为点光源，可向四周发射光线。已知屏障高度为，两屏障间距，防窥膜厚度为，屏障边缘光线的折射光线反向延长线的夹角为可视角，射向屏障的光线被完全吸收。 （1）若防窥膜透明介质的折射率，求可视角； （2）从点发出的未经屏障遮挡的光线都能射入空气，防窥膜透明介质的折射率应该满足什么条件？ 16. 2024年10月30日神舟十九号飞船成功发射，并成功进行了一系列实验。如图所示，太空舱中一弹簧振子沿竖直方向自由振动，一垂直于弹簧振子轴线的长绳与振子相连，沿绳方向建立轴，沿弹簧轴线方向建立轴，弹簧振子振动后，绳上产生一列沿轴正方向传播的简谐横波，实线为时刻绳子的波形图，虚线为时刻绳子的波形图，为处的质点。 （1）求绳波的传播速度大小； （2）若振动周期，求从时刻开始，经过质点运动的路程。 17. 某快递公司用电动势为，内阻的电源，控制电动机带动传送带向高处传送物品，电路中接有定值电阻。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带的点，电动机正常工作，其工作电压为，电动机带动传送带以的速度匀速运动，间传送带长，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，取。传送带将小物体从点运送到点的过程中，求： （1）电源的输出功率； （2）小物体的运动时间； （3）为传送小物体，电动机多输出的能量。 18. 如图甲所示，质量为的物块与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块以的速度向运动，时与弹簧接触，时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块运动的距离为。A、B分离后，A滑上光滑斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，斜面与水平面光滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （4）第二次碰撞结束时，A、B的速度大小、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第一学期质量检测 高二物理试题 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于以下四幅图的描述，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中光导纤维内芯的折射率比外套的折射率小 B. 图乙中入射角逐渐增大到某一值后，光线会从玻璃砖下表面发生全反射 C. 图丙为单缝衍射的图样 D. 图丁中鸣着笛疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中光导纤维光从内芯射向外套时发生全反射，内芯的折射率比外套的折射率大，故A错误； B．图乙中，根据几何关系可知，光线在玻璃砖下表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角，根据光路可逆性可知，光线不会从玻璃砖下表面发生全反射，故B错误； C．图丙条纹平行不等距，为单缝衍射的图样，故C正确； D．图丁中鸣着笛疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故D错误。 故选C。 2. 在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图甲所示安装在光具座上，单缝保持竖直方向，调节实验装置使光屏上出现清晰的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A. 单缝和双缝应相互垂直放置 B. 图乙所示，测量头读数为 C. 仅增大单缝和双缝之间的距离，光屏上条纹间距将增大 D. 如图丙所示A、B两条亮条纹的中心间距为，则相邻两条亮条纹中心间距 【答案】D 【解析】 【详解】A．单缝和双缝应相互平行放置，故A错误； B．图乙所示，测量头读数为，故B错误； C．据双缝干涉条纹间距的公式,光屏上条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关，故C错误； D．如图丙所示A、B间连续7个亮条纹的中心间距为，则相邻两条亮条纹中心间距，故D正确。 故选D 。 3. 如图所示，一人在河中游泳，其眼睛恰好在水面处，某时刻看到自己正下方的河底有一小石块，向前运动时恰好看不到小石块，河水的折射率，这条河的深度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知向前运动3m时恰好看不到小石块，可知石块射出的光线此时在水面发生了全反射，则 又 解得 故选B。 4. 如图所示，矩形线圈关于虚线对称，匝数为，面积为。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于线圈平面，若线圈从图示位置以边为轴转动，这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，则开始只有一半的线圈在磁场中，穿过线圈的磁通量为 线圈从图示位置以边为轴转动，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量为标量，这一过程中穿过线圈磁通量的变化量为 故选A。 5. 如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉5cm，然后由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，从钢球某次经过平衡位置开始计时，钢球的位移—时间图像如图乙所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，下列说法正确的是（ ） A. 和时刻，钢球加速度相同 B. 和时刻，弹簧弹力大小相等 C. 时间内钢球的动能先增大后减小 D. 时间内钢球的机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据简谐运动的加速度为 则和两个时刻离开平衡位置的位移大小相等，但方向相反，因此加速度大小相等，方向相反，A错误； B．钢球受到的弹簧弹力大小为 其中为弹簧的形变量，和两个时刻离开平衡位置（）的位移大小相等，但形变量不相同，弹力不相等，B错误； CD．时刻钢球向平衡位置振动，动能增大，达到平衡位置时，速度最大，然后钢球向远离平衡位置的方向振动，速度逐渐减小，时刻与时刻的位置关于平衡位置对称，二者速度大小相等，动能相等，但由于钢球的高度不同，重力势能不同，机械能不相等，C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，某同学利用灵敏电流计和定值电阻进行电表改装。若灵敏电流计的内阻为，并联电阻为，下列说法正确的是（ ） A. 该图是改装后电压表的内部结构图 B. 改装后的电表量程是原来的倍 C. 增大的阻值，改装后电表量程会增大 D. 若改装后的电表示数比准确值稍小一些，可以更换一个阻值稍大的并联电阻 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，灵敏电流计与电阻并联，故该图是改装后电流表的内部结构图，故A错误； B．设改装后的量程为，则有 则改装后的电表量程与原来量程的倍数为 故B错误； C．根据改装后的量程 可知增大的阻值，改装后电表量程会减小，故C错误； D．若改装后的电表示数比准确值稍小一些，说明分流电阻较小，流过分流电阻的电流较大，则流过灵敏电流计的电流较小，故可以更换一个阻值稍大的并联电阻，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，风洞喷出竖直向上的气流使两个实验者悬停在空中，其中甲、乙两人的质量分别为，迎风面积分别为，若作用于甲、乙的气流密度、气流速度大小均相同，气流吹到人身上后速度变为0，则等于（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设气流密度为、气流速度为，时间为，由平衡条件可知，气流对人作用为 由牛顿第三定律可知，人对气流的作用力 对气流，由动量定理有 又有 整理可得 由于气流密度、气流速度大小均保持不变，则有 故选D。 8. 如图所示，在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、、围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。为等边三角形的中心，分别为关于导线的对称点。已知三根导线中的电流形成的合磁场在点的磁感应强度大小为，在点的磁感应强度大小为，若撤去导线，而、中电流不变，则此时点的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0，a、b中的电流在N点产生的磁感应强度大小都为B0′，则根据安培定则以及磁场叠加可知三根导线在O点的合磁感应强度B1=B0 在N点有B2=2B0′+B0 撤去导线a后，在M点有BM=B0+B0′ 联立各式解得 故选A。 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，为电源电动势，为电源内阻，和为定值电阻，为滑动变阻器，的总阻值大于，电压表示数为，电流表示数为，闭合开关的滑动触点由最左端移动到最右端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 先增大后减小 B. 一直减小 C. 先减小后增大 D. 一直增大 【答案】AC 【解析】 【详解】设R2滑片左端电阻为x，则滑片右侧电阻为R2-x，与R1组合的总电阻 由数学知识可知，当 即时R最大，则的滑动触点由最左端移动到最右端过程中，电路总电阻先增加后减小，则总电流I先减小后增加， 根据U=E-Ir 可知电压表读数先增大后减小。 故选AC。 10. 如图甲所示，一力传感器固定在天花板上，将单摆悬绳一端固定在传感器上的O点。时刻将摆球拉到A点由静止释放，让其在A、C之间来回摆动（摆角小于），其中B点为最低点。图乙表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（ ） A. 单摆的周期为 B. 单摆的摆长为 C. 摆球所受合力提供其回复力 D. 根据所给数据可求出摆球的质量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻小球处于A点，，小球处于C点，，小球第一次回到A点，则单摆的周期为，故A错误； B．根据单摆周期公式 可得单摆的摆长为 故B正确； C．摆球所受重力沿切线方向的分力提供其回复力，故C错误； D．设小球在最高点时，细线与竖直方向的夹角为，此时有 小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得 其中；小球从最高点到最低点过程，根据动能定理可得 联立以上式子可得小球的质量为 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，光滑水平面上停放一装有光滑弧形槽的小车，一小球以水平速度沿槽口滑入小车，到达某一高度后，小球又返回并滑离小车。已知小车与小球的质量均为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球滑离小车后将做自由落体运动 B. 小球与小车组成的系统动量守恒 C. 小球在弧形槽内上升的最大高度为 D. 全过程小球对小车压力的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒得 由机械能守恒定律得 联立解得， 即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故A正确； B．小球在小车曲面上滑动过程中，系统合外力不为零，所以系统动量不守恒，只是在水平方向系统不受外力，水平方向动量守恒，故B错误； C．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则由动量守恒定律 由能量守恒定律 联立解得小球在弧形槽内上升的最大高度为，故C正确； D．由以上选项可知，小球返回右端将做自由落体运动，小车将向左做匀速直线运动，速度为，对小车水平方向，由动量定理可得小球对小车一直有水平方向压力分量 由于小球对小车一直有竖直向下的压力分量，故全过程小球对小车压力的冲量，故D错误。 故选AC。 12. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该列波沿轴负方向传播 B. 该列波的波速是 C. 在时，质点的位移为 D. 质点平衡位置的坐标 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据质点的振动图像可知，质点沿y轴负方向振动，所以该列波沿轴正方向传播，故A错误； BD．由甲图可知，x=0时 解得 所以 所以 解得 质点平衡位置的坐标 由乙图可知波的周期为 根据波速与波长的关系为 解得 所以该列波的波速是，故B正确，D错误； C．t=0时，质点Q位于平衡位置，其振动方程为 时，质点的位移为，故C正确； 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是某兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和水平直轨道两部分组成，弧形轨道下端与水平直轨道相切，两滑块材料、表面粗糙程度均相同。 实验操作步骤如下： ①测量滑块的质量和滑块的质量，分别为和； ②将装置固定在水平桌面上； ③如图甲所示，将滑块从弧形轨道上某点由静止释放，一段时间后停在直轨道上，用刻度尺测出滑块在直轨道上滑行的距离； ④如图乙所示，将滑块放置在直轨道左端，再次将滑块从同一点由静止释放，两滑块碰撞后同向运动，最终均停止在直轨道上，测出两滑块在直轨道上滑行的距离、。 请回答以下问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是_____。 A. 弧形轨道必须光滑 B. 滑块的质量必须大于的质量 C. 适当增加滑块释放高度，能减少实验误差 D. 安装直轨道时必须水平，否则将影响验证结果 （2）若关系式_____成立，则说明两滑块碰撞过程中动量守恒（用题目中所给符号表示）。 【答案】（1）BC （2） 【解析】 【小问1详解】 A．倾斜轨道不一定必须光滑，只要滑块a到达底端时的速度相同即可，故A错误； B．为防止滑块a与滑块b碰后反弹，则滑块a的质量必须要大于滑块b的质量，故B正确； C．适当增加滑块释放高度，与b碰撞时速度更大，碰撞时间更短，可以减少实验误差，故C正确； D．因为两滑块的材料相同，表面的粗糙程度相同，若平直轨道的倾角为，由动能定理得 解得 可见平直轨道不水平时，两滑块在轨道上碰撞前后的速度的平方仍与位移成正比，仍可用运动的位移代替速度，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 在水平轨道上，单独对a分析，根据动能定理有 解得 再次从相同位置释放a，并与b发生碰撞，碰撞后，分别对a、b分析，根据动能定理有， 解得， 根据动量守恒有 代入上述速度的表达式，可得 14. 某实验兴趣小组将铜片和锌片插入水果中制成一个水果电池，并测量该电池的电动势和内阻。所提供的器材如下： A．待测水果电池（E 约为1V，r约为500Ω） B．电流表A（0～2mA，内阻为50Ω） C．电压表V（0～1.5Ⅴ，内阻约为30kΩ） D．滑动变阻器（阻值） E．滑动变阻器（阻值） F．开关一个，导线若干 （1）该兴趣小组利用上述器材设计了甲、乙两个电路，其中最合理的电路为_____。 （2）为了尽可能准确地测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选择_____（选填序号“D”或“E”）。 （3）该兴趣小组选择正确电路后进行实验，根据实验数据画出图线如图所示，可求得电源电动势_____，内阻_____。（结果均保留三位有效数字） （4）若不考虑实验偶然误差，实验测得的电动势与真实值相比，_____（选填“”、“”或“<”）。 【答案】（1）乙 （2）E （3） ①. 1.00 ②. 450 （4）= 【解析】 【小问1详解】 水果电池的内阻较大，为了减小误差，需要把电流表与电源先串联起来，用电压表测量滑动变阻器两端的电压。 故选乙。 【小问2详解】 由乙可知滑动变阻器选择限流式接法，且水果电池的内阻较大，则滑动变阻器选用最大值较大的。 故选E。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 由图可知，纵轴截距为 斜率的绝对值为 解得 【小问4详解】 由测量电路可知，所测电动势为真实值，即 15. 手机防窥膜原理截面图如图所示，位于屏障正中间的为点光源，可向四周发射光线。已知屏障高度为，两屏障间距，防窥膜厚度为，屏障边缘光线的折射光线反向延长线的夹角为可视角，射向屏障的光线被完全吸收。 （1）若防窥膜透明介质的折射率，求可视角； （2）从点发出的未经屏障遮挡的光线都能射入空气，防窥膜透明介质的折射率应该满足什么条件？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知 根据折射定律得 解得 所以可视角 【小问2详解】 根据临界角公式解得 透明介质的折射率应该满足 16. 2024年10月30日神舟十九号飞船成功发射，并成功进行了一系列实验。如图所示，太空舱中一弹簧振子沿竖直方向自由振动，一垂直于弹簧振子轴线的长绳与振子相连，沿绳方向建立轴，沿弹簧轴线方向建立轴，弹簧振子振动后，绳上产生一列沿轴正方向传播的简谐横波，实线为时刻绳子的波形图，虚线为时刻绳子的波形图，为处的质点。 （1）求绳波的传播速度大小； （2）若振动周期，求从时刻开始，经过质点运动的路程。 【答案】（1）（、1、2、3……） （2） 【解析】 【小问1详解】 波在0.2s内传播的距离 由题图知，波速为 解得（、1、2、3......） 【小问2详解】 由题意可知 由题意可得 因为，可得质点的路程 17. 某快递公司用电动势为，内阻的电源，控制电动机带动传送带向高处传送物品，电路中接有定值电阻。现将一质量为的小物体（可视为质点）轻放在传送带的点，电动机正常工作，其工作电压为，电动机带动传送带以的速度匀速运动，间传送带长，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，取。传送带将小物体从点运送到点的过程中，求： （1）电源的输出功率； （2）小物体的运动时间； （3）为传送小物体，电动机多输出的能量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流为 代入数据解得 电源的输出电压为 电源的输出功率 【小问2详解】 物体在传送带上加速时，由牛顿第二定律 解得 匀加速时间 则物体加速上滑的位移为 所以物体先做匀加速直线运动后匀速直线运动。匀速直线运动时间 物体运动的总时间为 【小问3详解】 物体在匀加速阶段与传送带的相对位移为 解得 电动机多输出的能量为 解得 18. 如图甲所示，质量为物块与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块以的速度向运动，时与弹簧接触，时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块运动的距离为。A、B分离后，A滑上光滑斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，斜面与水平面光滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求： （1）物块的质量； （2）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （3）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （4）第二次碰撞结束时，A、B的速度大小、。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由动量守恒定律 由图知 解得 【小问2详解】 由动量守恒定律 解得 由机械能守恒定律 解得 【小问3详解】 B压缩弹簧的过程中，A、B系统动量守恒，有 对方程两边同时乘以时间，可得 0~1s时间内，根据位移等于速度在时间上的累积，可得 解得 弹簧压缩量最大值 【小问4详解】 A滑上斜面又返回水平面后速度大小不变，方向相反，第二次与碰撞后系统动量守恒 系统机械能守恒 可得；（舍去） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $