内容正文:
物理
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第4
页,第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,
考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答
题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共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.在我国空间站的微重力环境中,一个质量为0.4kg的球形水珠以4m/s的水平速度垂
直撞向特制疏水材料平板,碰撞后水珠以2/s的速度反向弹回。以初速度方向为正
方向,该水珠的动量变化量为
A.-2.4kg·m/s
B.0.8kg·m/s
C.2.4kg·m/s
D.-0.4kg·m/s
2.《庄子·刻意》中对钓鱼这一古老文化有“就数泽,处闲旷,的鱼闲处,无为而已
矣”的记载。钓鱼时鱼漂受到扰动后会上下竖直振动,忽略水的阻力和水面波动影
响,以竖直向上为正方向,某一时刻开始鱼漂的振动图像(横坐标为时间,纵坐标
为位移x)如图1所示,则鱼漂
高二物理·第1页(共8页)
图1
A.振动的振幅为2A
B.在t1时刻速度方向竖直向下
C.在t2时刻动量最小
D.在t2~t3时间内所受到合力的冲量方向竖直向上
3.2022北京冬奥会短道速滑接力项目中(如图2),“交棒”运动员乙滑行时,“接棒”
运动员甲提前启动向前滑行;当乙追上甲后,乙用力向前推甲,使甲加速冲刺,同时
乙的速度也发生变化。忽略冰面水平方向的作用力,下列关于甲、乙相互作用过程的
说法正确的是
A.甲、乙组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒
B.甲、乙组成的系统机械能不守恒,水平方向动量不守恒
C.甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相同
图2
D.甲的动量变化量与乙的动量变化量大小相等
4.图3甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图,图乙是与力传感器
连接的计算机屏幕所显示的F-t图像,其中F的最大值F=1.02N,已知摆球质量
m=100g,重力加速度g取9.8m/s2,π2取9.8,不计摆线质量及空气阻力。下列说法
正确的是
FN
0.9
甲
图3
A.单摆周期为0.8s
B.单摆摆长为0.64m
C.v的最大值为0.5m/s
D.F的最小值Fmin=0.98N
高二物理·第2页(共8页)
5.如图4,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为其直径。由α和b两束单色光组成的
复色光沿A0方向从真空射人玻璃,单色光a从B点射出、单色光b从C点射出。则
下列说法中正确的是
A
真空D
玻璃
d
B
图4
A.若a光为绿光,b光可能为紫光
B.两束光在玻璃中传播的时间相等
C.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
D.光线从真空进人玻璃,a、b光的频率均变大
6.如图5所示为电流天平。它的右臂挂有一个矩形金属线圈,匝数为
,底边长为l,下部悬在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面
与磁场方向垂直。当线圈中通有电流I时,调节砝码使两臂达到平
衡。下列说法正确的是
A.线圈受到的安培力大小为B心
B.线圈受到的安培力方向水平指向纸内
C.若发现左盘向上翘起,则应减小线圈中的电流
图5
D.若使电流大小不变而方向反向,这时需要在左盘中增加砝码,才能使两臂达到新
的平衡
7.科幻小说《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景,若要匀速通过尘埃
区,就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区每1m3有n颗尘埃微粒,每颗尘埃微粒
的质量为mo,飞船进人尘埃区的速度为v,飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为
S。假设每颗尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上,计算时,取尘埃微粒的初速度
为零,忽略微粒间的相互作用,则
A.单位时间内附着在飞船上的微粒数为S
B.单位时间内附着在飞船上的微粒质量为nSv"mo
C.飞船要保持速度不变,所需推力大小为n.Svmo
D.飞船要保持速度不变,所需推力大小为nSvmo
高二物理·第3页(共8页)
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项
中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8.如图6所示,实线为艺术体操运动员舞动的彩滞在=0时刻的波形(波形在竖直平面
内且可视为正弦波),经过0.3s后,其波形如图中的虚线所示。已知该波的周期T大
于0.2s,则下列说法正确的是
y/cm
36
x/cm
图6
A.该波的波长为24cm,周期不可能是1.2s
B.若该波沿x轴的负方向传播,则波速一定是0.2m/s
C.若该波沿x轴的正方向传播,则波速一定是0.6m/s
D.若该波沿x轴的正方向传播,在t=0.6s时位于12cm的质点正朝y轴负方向运动
9.光刻机是芯片制造的核心设备,我国已成功制造出28m精度的浸润式深紫外
(DUV)光刻机,同时更先进的极紫外(EUV)光刻机也在加紧研制。据悉,深紫外
光在真空中的波长为入。=193nm。浸润式光刻机工作时会在光源和硅片之间充满超纯
水(折射率n=1.44)以减小波长,提高分辨率。极紫外光在真空中的波长为入,=
13.5nm,且须在高真空环境中进行工作。规定分辨率提升的倍数为波长之比的倒数,
则下列说法正确的是
A.对比真空,深紫外光在超纯水中的波速和频率都要降低
B.极紫外光刻机的波长更小,不易发生明显的衍射,光刻精度更高
C.深紫外光与极紫外光均为不可见光,故无法发生偏振现象
D.极紫外光刻机相铰于浸润式深紫外光刻机的分辨率提升了大约10倍
10.如图7所示,一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于
b球质量,整个装置放在光滑的水平面上,开始时b球离地高度为H,将此装置从图
示位置由静止释放,则下列判断正确的是
A.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做负功
B:在b球落地前瞬间,b球的速度大小为√2gH
C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球的冲量竖直向上
a
7T177T771T7777777
D.在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆系统动量守恒、机械
图7
能守恒
高二物理·第4页(共8页)
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)》
注意事项:
第Ⅱ卷用,黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
三、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.(7分)用如图8甲所示的装置做“用双缝干涉测定光的波长”的实验,调节双缝的
间距d=0.3mm、双缝到光屏的距离L=1.20m,接通电源使光源正常发光。
光源滤光片
单缝双缝
遮光简
转轮目镜
测量头
甲
图8
(1)为了能从目镜中可以观察到干涉条纹,以下的操作必须的是
A.单缝、双缝与遮光筒共轴,光源在轴线上
B.双缝的缝所在直线与单缝所在的直线垂直
C.滤光片必须靠近光源
(2)用某滤光片时得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图乙中A位置时测量头的
读数为2.334mm、在B位置时测量头的读数为17.987mm;则在本次实验中干涉条纹
的条纹间距为
mm,单色光的波长入=
nm。(结果均保留3
位有效数字)
(3)在该实验中,如果分别用红色和绿色的滤光片,装置的其他数据不变,在目镜
中所观察到的条纹数量使用
(填“红”或“绿”)色滤光片时较多。
12.(8分)如图9甲所示,某同学在家中为做验证动量守恒定律的实验,在水平桌面上
用硬练习本做成一个斜面,使质量为m1小钢球1从斜面上某一位置滚下与质量为
m2的小球2发生弹性正碰。其余操作如下:
●0
M
甲
图9
高二物理·第5页(共8页)
①把桌子搬到离竖直墙面一定距离处,保证小球离开桌面后能直接与墙面发生碰撞,
确定墙面上与桌面等高的点O,在墙面上粘贴白纸和复写纸,用于记录小球与墙面
的碰撞点。
②让小球1从斜面上A点无初速度释放,小球1从桌面边缘B点离开水平桌面后与
墙面发生碰撞。
③在桌面边缘B点放置小球2,让小球1再次从A点无初速度释放,小球1与小球2
发生弹性正碰后与墙面发生碰撞。
④取下墙面上的白纸进行测量和分析。
请回答以下问题:
(1)为顺利完成本实验,小球1和小球2的直径应该相同,同时两小球的质量还应
满足m1>m2。两小球的质量满足m1>m2的目的是
(2)小球1从斜面上滚下时,小球与斜面间存在摩擦,斜面的摩擦对实验结果有无
影响?
(填“有”或“无”)。
(3)白纸上所得记录如图乙所示,三个碰撞点标记为M、P、Q,则
(填“M”“P”或“Q”)点为不放置小球2时小球1与墙面的碰撞点。
(4)测得0与M、P、Q三点之间的距离为11、12和L3,如果满足
则
说明小球1与小球2在碰撞中动量守恒。
四、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤,只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(9分)图10甲、乙分别为一列简谐横波在t=4s时的波形图和平衡位置在x=2.5m
处质点的振动图像。求:
(1)波的传播方向及波速大小;
(2)前2s内平衡位置在x=2.5m处质点运动的路程。
y/cm
图10
高二物理·第6页(共8页)
14.(14分)如图11所示,在倾角0=37°的光滑固定斜面上有一根长为L=0.5m、·质量
为m=1kg的通电导体棒,电流大小为I=2A,方向垂直纸面向外,导体棒用平行于
斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在方向竖直向上的磁场中,磁感应强度B随时间
变化规律为B=0.5t,设t=0时B=0,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求t=2s时轻绳的拉力为多大?
B
(2)当磁感应强度大小为2.5T时,将磁场方向变为垂直斜面向
上,同时剪断轻绳,求此时导体棒的加速度。
37°
图11
高二物理·第7页(共8页)
15.(19分)如图12所示,两个半径为1.8m、质量均2kg、内外表面光滑的四分之一圆
弧槽A、B并排放在光滑的水平面上,末端均水平,A槽的左端紧靠着墙壁,B槽的
左端紧靠着A槽。一个质量为1kg的小球(可视为质点)从圆弧槽A的最高点静止
释放,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球到达A槽最低点时受到的弹力大小;
(2)小球在B槽内能达到的最大高度(相对圆弧槽的最低点);
(3)若小球从圆弧槽A的最高点释放时动能为54J,则B槽能达到的最大速度为
多少?
B
图12
高二物理·第8页(共8页)高二物理
贵阳市七校2027届高二年级联合考试(二)物理双向细目表
题号 题型 分值 知识模块 知识板块 知识点 考查能力 难易程度
1 单选 4分 选择性必修一 动量变化量 动量变化量的理解 理解能力 易
2 单选 4分 选择性必修一 图像 简谐运动的x-t图 理解能力 易
3 单选 4分 选择性必修一 动量守恒 动量守恒的应用 理解能力 易
4 单选 4分 选择性必修一 简谐运动 简谐运动的对称性理解 理解能力、推理能力 易
5 单选 4分 选择性必修一 光 几何光学 理解能力、推理能力 易
6 单选 4分 选择性必修二 安培力 安培力 理解能力、推理能力 中
7 单选 4分 选择性必修一 动量定理 利用动量定理解决流体问题 理解能力、推理能力 中
8 多选 5分 选择性必修一 机械振动与波 机械振动和波的联系 理解能力、推理能力 易
9 多选 5分 选择性必修一 光学 光学综合 理解能力、推理能力 中
10 多选 5分 选择性必修一 动量和能量综合 动量和能量的综合 理解能力、推力能力、分析综合能力 难
11 实验 7分 选择性必修一 光的干涉 利用双缝干涉测量光的波长 实验能力 易
12 实验 8分 选择性必修一 动量守恒 验证动量守恒 实验能力 中
13 计算 9分 选择性必修一 振动和波 振动图像和波的综合问题 理解能力、分析综合能力 易
14 计算 14分 选择性必修二 安培力 安培力的综合问题 理解能力、分析综合能力 中
15 计算 19分 选择性必修一 动量守恒定律 动量和能量综合 理解能力 稍难
$
贵阳市七校2027届高二年级联合考试(二)
物理参考答案
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
B
B
D
C
CD
BD
BC
【解析】
1.,故选A。
2.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,由振动图像可知,鱼漂振动的振幅为A,并非2A,故A错误。在振动图像中,斜率表示速度。时刻,图像的斜率为0,说明此时鱼漂的速度为0,故B错误。动量,时刻鱼漂位于平衡位置,速度最大,根据,此时动量最大,并非最小,故C错误。根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,即。在时间内,鱼漂的速度从最大(方向竖直向下)减小到0,动量变化量方向竖直向上,所以合外力的冲量方向竖直向上,故D正确。
3.机械能守恒的条件是只有重力/弹力做功,甲、乙相互作用时,乙对甲的推力(内力)做功,系统机械能不守恒;水平方向忽略冰面作用力,系统水平方向合外力为零,因此水平方向动量守恒,故A错误。由A的分析可知,系统机械能不守恒,但水平方向动量守恒,故B错误。根据牛顿第三定律,甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力,大小相等、方向相反;冲量(作用时间相同),因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反,故C错误。根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化量();甲、乙间相互作用力的冲量大小相等,因此甲的动量变化量与乙的动量变化量大小相等(方向相反),故D正确。
4.
单摆小角度摆动时,摆球在最低点拉力最大,在最高点拉力最小。从 图像看,相邻两个的时间间隔为半个周期(从最低点到最高点再回到最低点)。图像中相邻间隔为0.8s,则周期,故 A 错误。由单摆周期公式,已知,,代入得,故 B 正确。最低点时拉力最大,由向心力公式,代入数据解得,故 C 错误。最高点时拉力最小,此时摆球速度为 0,拉力(θ 为最大摆角)。因故,故D 错误。
5.
由图可知,两束光入射角相同,a 光的折射角小于 b 光的折射角。根据折射定律 (为入射角,为折射角),折射角越小,折射率n越大。因此,玻璃对a光的折射率大于b光,紫光的折射率大于绿光,若a光为绿光,b光的折射率更小,不可能是紫光,故A、C错误。光在玻璃中的传播速度(c 为真空中光速)。设半圆柱体半径为 R,光在玻璃中传播的距离(由几何关系,折射光线为弦长),则传播时间 ,结合折射定律 (入射角相同),可得。因此,两束光在玻璃中传播的时间相等,故B 正确。光的频率由光源决定,与介质无关。因此,光线从真空进入玻璃,a、b 光的频率不变,故D 错误。
6.线圈匝数为n,每匝导线在磁场中都受安培力,总安培力大小为故A 错误。根据左手定则:伸开左手,让磁感线穿过手心(磁场方向垂直纸面向里,手心向外),四指指向电流方向(线圈中电流方向为,则大拇指指向竖直向上,即安培力方向竖直向上,故B 错误。左盘向上翘起,说明右盘(挂线圈的一侧)受安培力偏小。线圈受竖直向上的安培力,若减小电流I,安培力减小,左盘会更翘起,故C 错误。电流反向后,安培力方向变为竖直向下,右盘受力增大。为使天平平衡,需在左盘增加砝码(增大左盘受力),才能使两臂重新平衡,故D 正确。
7.飞船速度为,横截面积为S,单位时间内飞船扫过的尘埃体积为,时,,尘埃区密度为每立方米n颗,单位时间内碰撞的微粒数。单位时间内附着的微粒总质量,故A、B错误。微粒初速度为 0,附着后与飞船共速,由动量定理,有。单位时间内(),动量变化。故推力,故C正确,D 错误。
8.由波形图可知其波长为24cm,不过由于波的传播方向和周期不确定,需要对问题分类讨论:已知波的周期T大于0.2s,若该波沿x轴的负方向传播,可得,此时或1,解得或0.24s,对应波速分别为0.2m/s和1m/s。若该波沿x轴的正方向传播,可得,此时,解得,对应波速为0.6m/s。故选C、D。
9.同种光在不同介质中传播时的频率不变,故A错误。波长越小则越不易发生衍射现象,因此会提升光刻机的光刻精度,故B正确。光是横波,无论频率如何均可以发生偏振,故C错误。由题意可知深紫外光刻机的实际工作波长,极紫外光刻机比深紫外光刻机分辨率提升的倍数,结果约等于10,故D正确。
10.在b球落地前的整个过程中,b在竖直方向有加速度,系统竖直方向的合外力不为零,而水平方向不受外力,所以系统的合外力不为零,系统的动量不守恒,由于只有重力做功,所以系统的机械能守恒,故D错误。对两球及杆系统,根据系统水平方向动量守恒知,系统初始动量为零,则在b球落地前瞬间,a球的速度必定为零,根据系统的机械能守恒得,解得b球的速度大小为,故B正确。设杆对a球做功为,对b球做功为,系统机械能守恒,则除了重力之外的力做功之和必定为零,即,对a球,由动能定理可知,故,故A错误。对b球,水平方向上动量变化量为零,由动量定理可知,杆对b球的水平冲量为零,在竖直方向上,根据系统机械能守恒可知,b落地时速度与只在重力作用下落地时的速度一样,如图所示,图像中斜线为b球自由落体运动的图线,曲线为b球实际在竖直方向的运动图线,在竖直方向上运动的位移与落地速度相同,对比可知b球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长,重力的冲量大于自由落体过程重力的冲量,可知杆对b球竖直方向的冲量必定不为零,且冲量方向竖直向上,故C正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.(除特殊标注外,每空2分,共7分)
(1)A(1分)
(2)2.61 或652
(3)绿
【解析】(1)单缝、双缝与遮光筒共轴,光源在轴线上,能保证光线沿轴线传播,形成清晰的干涉条纹,必须操作。双缝的缝所在直线应与单缝所在直线平行(而非垂直),才能让单缝的衍射光均匀照亮双缝,形成干涉,不需要此操作。滤光片的作用是获得单色光,只要在光路中即可,不一定要靠近光源,非必须操作。综上,故选A。
(2)计算条纹间距:分划板在A、B位置间有6个条纹间距(从图乙可判断,A到B跨越6个条纹),因此由双缝干涉公式,变形得代入数据得。
(3)双缝干涉中,条纹间距,红光波长大于绿光波长 ,因此红光的条纹间距更大。在光屏(目镜观察范围)长度一定时,条纹间距越大,条纹数量越少;反之,条纹间距越小,条纹数量越多。因此,用 绿 色滤光片时,条纹数量较多。
12.(每空2分,共8分)
(1)保证入射小球不反弹
(2)无
(3)P
(4)
【解析】(1)质量要求,是为了防止入射小球碰撞后反弹。(若,入射小球可能反弹,导致平抛初速度方向改变,无法通过竖直位移间接验证动量守恒)
(2)实验中,我们只需保证入射小球每次从同一高度由静止滑下,就能保证碰撞前的初速度相同(摩擦力的影响可通过“同一轨道、同一高度”消除)。因此,轨道的粗糙程度对实验结果无影响。
(3)不放置被碰小球2时,入射小球做平抛运动的落点为P;碰撞后,入射小球速度减小,落点为;被碰小球从静止开始平抛,落点为M。
(4)小球做平抛运动时水平方向:(x为桌面到墙面的水平距离,恒定);竖直方向:。联立两式消去t,得速度。可见,速度与成正比(x、g为常量)。动量守恒的表达式为。代入速度与竖直距离的关系,最终得到动量守恒的验证式为。
四、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(9分)
解:(1)由图可知,在时刻处的质点向上振动,可知波沿x轴负方向传播
①
该简谐横波的波长为,周期为 ②
则波的传播速度为 ③
(2)因为,所以质点运动的路程为
④
评分标准:本题共9分。正确得出④式给3分,其余各式各给2分。
14.(14分)
解:(1)由磁场变化规律,当时
①
安培力大小 ②
代入数据得 ③
对导体棒进行受力分析,设轻绳拉力为 T。
沿斜面方向平衡方程: ④
代入数据得 ⑤
(2)当磁感应强度大小为2.5T时,由左手定则得安培力方向沿斜面向下,大小为
⑥
对导体棒受力分析,有 ⑦
代值得,方向沿斜面向下 ⑧
评分标准:本题共14分。正确得出①、③式各给1分,其余各式各给2分。
15.(19分)
解:(1)小球运动到最低点过程中,A、B均保持静止,根据动能定理可得
①
小球运动到最低点时的速度大小为 ②
根据牛顿第二定律有 ③
解得 ④
(2)小球滑到B槽后A依然保持静止,B开始向右运动,由于小球和B槽组成的系统水平方向上不受外力,则水平方向动量守恒,当小球在B槽内运动到最大高度时,二者水平速度相同,取向右为正方向,设共同速度为,根据动量守恒可得
⑤
对小球和B槽组成的系统,根据机械能守恒定律可得
⑥
联立解得 ⑦
(3)小球运动到最低点,根据动能定理可得
⑧
由题意可知,小球再次运动到B槽最低点时,B槽速度最大,设小球再次运动到B槽最低点时速度为,此时B槽速度为,根据水平方向动量守恒可得
⑨
对小球和B槽组成的系统,根据机械能守恒定律可得
⑩
联立解得
评分标准:本题共19分。正确得出②、④、⑦式各给1分,其余各式各给2分。
高二物理参考答案·第3页(共6页)
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$贵阳市七校2027届高二年级联合考试(二)
物理参考答案
第I卷(选择题,共43分)
选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合
题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,
选对但不全的得3分,有选错的得0分)
题号
2
3
4
5
6
8
9
10
答案
D
B
D
CD
BD
BC
【解析】
1.4p=p未-P物=-0.8kgm/s-1.6kgm/s=-2.4kgm/s,故选A。
2.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,由振动图像可知,鱼漂振动的振幅为A,并非
2A,故A错误。在振动图像中,斜率表示速度。t时刻,图像的斜率为0,说明此时鱼漂
的速度为0,故B错误。动量p=w,t,时刻鱼漂位于平衡位置,速度最大,根据p=w,
此时动量最大,并非最小,故C错误。根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,
即I=△p。在t,~1,时间内,鱼漂的速度从最大(方向竖直向下)减小到0,动量变化量
方向竖直向上,所以合外力的冲量方向竖直向上,故D正确。
3,机械能守恒的条件是只有重力/弹力做功,甲、乙相互作用时,乙对甲的推力(内力)做功,
系统机械能不守恒;水平方向忽略冰面作用力,系统水平方向合外力为零,因此水平方向
动量守恒,故A错误。由A的分析可知,系统机械能不守恒,但水平方向动量守恒,故B
错误。根据牛顿第三定律,甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力,大小相等、
方向相反;冲量I=吐(作用时间t相同),因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、
方向相反,故C错误。根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化量(I=△p):甲、乙
间相互作用力的冲量大小相等,因此甲的动量变化量与乙的动量变化量大小相等(方向相
反),故D正确。
4.单摆小角度摆动时,摆球在最低点拉力最大,在最高点拉力最小。从F-t图像看,相邻
两个F的时间间隔为半个周期(从最低点到最高点再回到最低点)。图像中相邻F间
隔为0.8s,则周期T=1.6s,故A错误。由单摆周期公式T=2π
已知
高二物理参考答案·第1页(共6页)
元2=9.8.g=9.8m/s2,T=1.6s,代入得L=0.64m,故B正确。最低点时拉力最大,由
向心力公式P-g=mm
,代入数据解得0≈0.506ms,故C错误。最高点时拉力最小,
此时摆球速度为0,拉力Fm=gcos6(0为最大摆角)。因6≠0,cos6<1,故
Fn<g=0.98N,故D错误。
5.由图可知,两束光入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角。根据折射定律n=sim日
sine,
(日为入射角,日,为折射角),折射角越小,折射率n越大。因此,玻璃对a光的折射率
大于b光,紫光的折射率大于绿光,若光为绿光,b光的折射率更小,不可能是紫光,
故A、C错误。光在玻璃中的传播速度)=C(c为真空中光速)。设半圆柱体半径为,
n
光在玻璃中传播的距离s=2Rsn6,(由几何关系,折射光线为弦长),则传播时间t=’,
0
结合折射定律n=
s血8(入射角日相同),可得1=2Rsm8。因此,两束光在玻璃中传播
sin e
的时间相等,故B正确。光的频率由光源决定,与介质无关。因此,光线从真空进入玻璃,
a、b光的频率不变,故D错误。
6.线圈匝数为,每匝导线在磁场中都受安培力,总安培力大小为F=B,故A错误。
根据左手定则:伸开左手,让磁感线穿过手心(磁场方向垂直纸面向里,手心向外),
四指指向电流方向(线圈中电流方向为b→c,则大拇指指向竖直向上,即安培力方
向竖直向上,故B错误。左盘向上翘起,说明右盘(挂线圈的一侧)受安培力偏小。
线圈受竖直向上的安培力,若减小电流I,安培力F=B减小,左盘会更翘起,故
C错误。电流反向后,安培力方向变为竖直向下,右盘受力增大。为使天平平衡,
需在左盘增加砝码(增大左盘受力),才能使两臂重新平衡,故D正确。
7.飞船速度为v,横截面积为S,单位时间内飞船扫过的尘埃体积为V=St,t=1s时,V=Sv,
尘埃区密度为每立方米n颗,单位时间内碰撞的微粒数N=Sv。单位时间内附着的微粒
总质量△=Svm。,故A、B错误。微粒初速度为0,附着后与飞船共速v,由动量定理,
有F△t=△p。单位时间内(△t=1s),动量变化△p=△0。故推力F=S)。,故C正确,
D错误。
8.由波形图可知其波长为24c,不过由于波的传播方向和周期不确定,需要对问题分类讨论:
已知波的周期T大于0.2s,若该波沿x轴的负方向传播,可得0.3=T+,此时n=0或
4
高二物理参考答案·第2页(共6页)
1,解得T=1.2s或0.24s,对应波速分别为0.2/s和1m/s。若该波沿x轴的正方向传播,
可得0.3=3江+,此时n=0,解得T=0.4s,对应波速为0.6Ws。故选C、D。
4
9.同种光在不同介质中传播时的频率不变,故A错误。波长越小则越不易发生衍射现象,因
此会提升光刻机的光刻精度,故B正确。光是横波,无论频率如何均可以发生偏振,故C
错误。由题意可知深紫外光刻机的实际工作波长入=2,极紫外光刻机比深紫外光刻机分
n
辨率提升的倍数N-子,结果约等于10,故D正确。
10.在b球落地前的整个过程中,b在竖直方向有加速度,系统竖直方向的合外力不为零,而
水平方向不受外力,所以系统的合外力不为零,系统的动量不守恒,由于只有重力做功,
所以系统的机械能守恒,故D错误。对两球及杆系统,根据系统水平方向动量守恒知,
系统初始动量为零,则在b球落地前瞬间,α球的速度必定为零,根据系统的机械能守恒
得gH=m',解得b球的速度大小为v=√2g亞,故B正确。设杆对a球做功为m,
对b球做功为W,,系统机械能守恒,则除了重力之外的力做功之和必定为零,即
W+W2=0,对a球,由动能定理可知W=0,故W,=0,故A错误。对b球,水平方
向上动量变化量为零,由动量定理可知,杆对b球的水平冲量为零,在竖直方向上,根
据系统机械能守恒可知,b落地时速度与只在重力作用下落地时的速度一样,如图所示,
图像中斜线为b球自由落体运动的图线,曲线为b球实际在竖直方
向的运动图线,在竖直方向上运动的位移与落地速度相同,对比可
知b球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长,重力的冲量大
于自由落体过程重力的冲量,可知杆对b球竖直方向的冲量必定不
为零,且冲量方向竖直向上,故C正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.(除特殊标注外,每空2分,共7分)
(1)A(1分)
(2)2.61
653或652
(3)绿
高二物理参考答案·第3页(共6页)
【解析】(1)单缝、双缝与遮光筒共轴,光源在轴线上,能保证光线沿轴线传播,形成清
晰的干涉条纹,必须操作。双缝的缝所在直线应与单缝所在直线平行(而非垂直),才能
让单缝的衍射光均匀照亮双缝,形成干涉,不需要此操作。滤光片的作用是获得单色光,
只要在光路中即可,不一定要靠近光源,非必须操作。综上,故选A。
(2)计算条纹间距△x:分划板在A、B位置间有6个条纹间距(从图乙可判断,A到B
跨越6个条纹),因此Ax-1787mm,23m=261mm,由双缝干涉公式Ax-
6
d
变形得2=Ar
,代入数据得1≈653m。
(3)双缝干涉中,条纹间距△x=2,红光波长大于绿光波长,因此红光的条纹间距更
大。在光屏(目镜观察范围)长度一定时,条纹间距越大,条纹数量越少;反之,条纹
间距越小,条纹数量越多。因此,用绿色滤光片时,条纹数量较多。
12.(每空2分,共8分)
(1)保证入射小球不反弹
(2)无
(3)P
是告
【解析】(1)质量要求>2,是为了防止入射小球碰撞后反弹。(若<2,入射小
球可能反弹,导致平抛初速度方向改变,无法通过竖直位移间接验证动量守恒)
(2)实验中,我们只需保证入射小球每次从同一高度由静止滑下,就能保证碰撞前的初
速度相同(摩擦力的影响可通过“同一轨道、同一高度”消除)。因此,轨道的粗糙程度
对实验结果无影响。
(3)不放置被碰小球2时,入射小球做平抛运动的落点为P:碰撞后,入射小球速度减小,
落点为Q;被碰小球从静止开始平抛,落点为M。
(4)小球做平抛运动时水平方向:x=t(x为桌面到墙面的水平距离,恒定);竖直方向:
y方。联立两式消去么。得速度0=气
8
1
。
可见,速度与上成正比(x、g为常量)。
2v
动量守恒的表达式为V。=,+,V2。代入速度与竖直距离的关系,最终得到动量守恒
的验证式为
高二物理参考答案·第4页(共6页)
四、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(9分)
解:(1)由图可知,在t=4s时刻x=2.5m处的质点向上振动,可知波沿x轴负方向传播
①
该简谐横波的波长为1=2m,周期为T=4s
②
则波的传播速度为o=2=2mls=0.5m/S
③
T4
T
(2)因为2s=2,所以质点运动的路程为
S=2A=2×4cm=8cm
④
评分标准:本题共9分。正确得出④式给3分,其余各式各给2分。
14.(14分)
解:(1)由磁场变化规律B=0.5t,当t=2s时
B=0.5t=0.5×2T=1T
①
安培力大小F1=BIL
②
代入数据得F1=1N
③
对导体棒进行受力分析,设轻绳拉力为T。
沿斜面方向平衡方程:T=gsin6+F1cos8
④
代入数据得T=6.8N
⑥
(2)当磁感应强度大小为2.5T时,由左手定则得安培力方向沿斜面向下,大小为
F安2=BIL=2.5N
⑥
对导体棒受力分析,有gsin8+F安2=ma
⑦
代值得a=8.5m/s2,方向沿斜面向下
⑧
评分标准:本题共14分。正确得出①、③式各给1分,其余各式各给2分。
15.(19分)
解:(1)小球运动到最低点过程中,A、B均保持静止,根据动能定理可得
mgR -moi
①
2
小球运动到最低点时的速度大小为。=√2gR
②
根据牛顿第二定律有F-g=m
③
R
高二物理参考答案·第5页(共6页)
解得F=30N
④
(2)小球滑到B槽后A依然保持静止,B开始向右运动,由于小球和B槽组成的系统水
平方向上不受外力,则水平方向动量守恒,当小球在B槽内运动到最大高度时,二者水
平速度相同,取向右为正方向,设共同速度为),根据动量守恒可得
mw。=(l+)
⑤
对小球和B槽组成的系统,根据机械能守恒定律可得
号m-ou+hne+msh
1
⑥
联立解得h=1.2m
⑦
(3)小球运动到最低点,根据动能定理可得
gR=@-月
⑧
由题意可知,小球再次运动到B槽最低点时,B槽速度最大,设小球再次运动到B槽最
低点时速度为)2,此时B槽速度为),,根据水平方向动量守恒可得
nw,nw,Mv
⑨
对小球和B槽组成的系统,根据机械能守恒定律可得
1
。1
2m=2m+2M
⑩
联立解得v,=8n/s
①
评分标准:本题共19分。正确得出②、④、⑦式各给1分,其余各式各给2分。
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