精品解析：上海市市北中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷

2025学年市北中学第一学期高二年级物理期中考试试卷 注意事项： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息，请将答案正确填写在答题卡上。 3.本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 4.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.82 一、电路（14分） 电路是电器元件中组成电流路径的各种装置和电源的总称。家庭电路一般由两根进户线、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）、漏电保护器、保险设备、用电器、插座、导线、开关等组成。 1. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 开关应该接在火线和用电器之间 B. 断路器“跳闸”一定是出现了短路 C. 电器着火时，应该迅速浇水灭火 D. 有金属外壳的用电器，金属外壳不能接地 2. 一浴霸的额定功率P=1.2kW、额定电压U=220V。则如果浴霸连续正常工作1小时，消耗（　　） A. 2.64×105度电 B. 1.2×103度电 C. 1.2度电 D. 4.32×106度电 3. 实验室利用如图所示电路对某型号电池进行测量。调节滑动变阻器，当电流表示数I1=1A时，电压表示数U1=3V；当电流表示数I2=2A时，电压表示数为U2=1.5V，则电池电动势为____V，内阻为____Ω。 4. 在电池内部，电子运动的方向为____（选填：A、“从正极到负极”或B、“从负极到正极”）；非静电力对电子做____功（选填：A、“正”或B、“负”）。 【答案】1. A 2. C 3. ①. 4.5 ②. 1.5 4. ①. A ②. A 【解析】 【1题详解】 A．开关应接在用电器和火线之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电，故A正确； B．断路器“跳闸”是因为电流过大，可能是出现了短路或总功率过大，故B错误； C．用电器着火时，要先切断电源，再救火，若直接用水泼易引发触电，故C错误； D．有金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故D错误。 故选A。 【2题详解】 根据 浴霸连续正常工作1小时，消耗1.2度电，故选C。 【3题详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律代入数据， 联立解得， 【4题详解】 [1]电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故在电源内部电子在非静电力的作用下由电源的正极运动到电源的负极。 故选A。 [2]电子在非静电力的作用下由电源的正极运动到电源的负极的过程非静电力做正功，故选A。 二、手机（18分） 机是现代生活中不可缺少的用电器。 5. 如图所示，关于这块手机电池的描述错误的是（　　） 3800mAh 锂离子高密度电池 标准电压：37V 14.06Wh 充电限制电压4.2V 执行标准：GB/T18287-2000 A. 电池的容量为3800mAh B. 电池的输出电压为3.7V左右 C. 电池的充电电压不得大于4.2V D. 电池的额定功率为14.6Wh 6. 用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功为UIt B. 充电宝产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 7. 如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率。离手机一段距离的充电线A位置也在振动，其频率。和的大小关系以及你判断的依据最合理的是（　　） A. ，简谐运动的规律 B. ，简谐运动的规律 C. ，机械波的传播规律 D. ，机械波的传播规律 8. 将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动 B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力 C. 秋千摆动的周期为 D. 该地的重力加速度 9. 一种特殊的手机壳，从外观上：可以看到这个手机壳长有8个触角，当手机坠落时，接触地面瞬间8个触角会瞬间弹出，起到很好的缓冲作用。研究缓冲效果的实验中，总质量为200g的手机从距离地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为0.2s，然后手机保持静止，不计空气阻力，取，试求： （1）手机从开始掉落到恰好速度变为零的过程中重力冲量的大小； （2）地面对手机的平均作用力大小。 【答案】5. D 6. A 7. C 8. D 9. （1）1.6N·s；（2）8N 【解析】 【5题详解】 A．电池参数中，3800mAh表示电池的容量，A描述正确，故A错误； B．电池参数中，标准电压为3.7V ，则电池输出电压为3.7V左右，B描述正确，故B错误； C．电池参数中，充电限制电压为4.2V，电池的充电电压不得大于4.2V，C描述正确，故C错误； D．电池参数中，14.06Wh表示电池的储存能量，额定功率的单位应为，D描述错误，故D正确。 故选D。 【6题详解】 A．充电宝的输出电压为、输出电流为，所以时间内充电宝输出的电功为，故 A 正确； B．充电宝内的电流也是，但其内阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，故B错误； C．手机电池不是纯电阻，即该电路不是纯电阻电路，所以不能用计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为 ，故 C 错误； D．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知，手机电池储存的化学能为，故D错误。 故选A。 【7题详解】 手机是振源，振动沿着充电线向外传播形成机械波，根据机械波的传播规律，有 故选C。 【8题详解】 A．秋千从摆动到停下的过程受空气阻力作用，振幅不断减小，为阻尼振动，故A错误； B．在最低点，由支持力和重力的合力提供向心力 秋千对手机的支持力 故秋千对手机的支持力大于手机的重力，故B错误； C．秋千的周期为从最大振幅偏角位置到另一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用的时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，根据垂直手机平面方向的关系图，周期为，故C错误； D．根据单摆周期公式 得当地重力加速度为，故D正确。 故选D。 【9题详解】 （1）手机从开始掉落到落地做自由落体运动，由自由落体运动规律得 解得 保护器撞击地面的时间为，则手机从开始掉落到恰好速度变为零的时间为 解得手机从开始掉落到恰好速度变为零的过程中重力冲量的大小为 （2）手机从开始掉落到恰好速度变为零的过程，由动量定理得 解得地面对手机的平均作用力大小 三、光波和机械波（24分） 光和机械波一样，都具有波的性质，它们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。 10. 某同学在水槽内做如图所示的两个实验。图（a）中A、B为两块挡板，一列水波穿过A、B之间的缝隙后如图所示；图（b）中和为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案。两幅图中，属于波的衍射现象的是____（选填：A.“图（a）”或B.“图（b）”）。能够观察到图（b）现象的条件是____ 11. 如图所示，以频率f上下振动的振针沿水平方向移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是（　　） A. 振针在向左移动 B. 如果A处的观察者保持静止，接收到的水波频率大于f C. 如果A处的观察者水平向左移动，接收到的水波频率可能大于f D. 如果A处的观察者水平向右移动，接收到的水波频率可能小于f 12. 光线由空气射向某介质，当入射角为i时，折射光线与反射光线正好垂直，那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 13. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t=0时刻的波形，图乙为质点P的振动图像。则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 该波的波速为5m/s C. 在任意4s的时间内，质点P运动的路程一定是2m D. 质点P与质点Q偏离平衡位置位移大小总相等 14. 将激光对准瓶上的喷水口水平照射，观察到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。 （1）“水流导光”是一种光的______现象。 （2）为更容易发生“水流导光”现象，可以（ ）。 A.增大喷出的水流速度 B.减小喷出的水流速度 C.改用折射率大的液体 D.改用折射率小的液体 15. 如图所示，振动频率为18Hz的波源S附近有一固定的反射面PQ，S发出的波的波峰如图中实线所示，S到PQ的垂直距离为2.7m。 （1）画出反射波的两个波峰分布。 （2）（计算）求该波的波长与波速。 【答案】10. ①. A ②. S1和S2的频率相同 11. D 12. C 13. AD 14. ①. 全反射 ②. AC 15. （1）；（2）， 【解析】 【10题详解】 [1]两幅图中，属于波的衍射现象的是图（a），故选A。 [2]能够观察到图（b）现象的条件是S1和S2的频率相同。 【11题详解】 A．振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动，故A错误; B．波源远离观察者时，根据多普勒效应，观测者接收到的频率变小，即A处的观察者保持静止，接收到的水波频率小于f，故B错误; C．如果A处的观察者水平向左移动，波源向右移动，波源一定远离观察者，观察者接收到的频率一定变小，接收到的水波频率不可能大于f，故C错误; D．如果A处的观察者水平向右移动，当观察者的运动速度小于振针的运动速度，波源依然远离观察者，观察者接收到的频率变小，接收到的水波频率可能小于f，故D正确。 故选D。 【12题详解】 由于折射光线与反射光线正好垂直，所以折射角 根据折射定律 由于 解得，故选C。 【13题详解】 A．由图乙可知，t=0时刻质点P沿y轴正方向振动，结合图甲，由同侧法可知，波沿x轴正向传播，故A正确； B．由图甲可知，波长为20m，由图乙可知，周期为8s，则该波的波速为，故B错误； C．根据题意可知 则在任意4s的时间内，质点P运动的路程一定是，故C错误； D．由图甲可知，质点P与质点Q的距离为半个波长，由对称性可知，质点P与质点Q偏离平衡位置的位移大小总相等，故D正确。 故选AD。 【14题详解】 （1）激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射，就像光导纤维一样，故"水流导光"是一种光的全反射现象。 （2）为了更容易发生"水流导光"现象，根据 可得可以改用折射率大的液体，也可以增大入射角，可以通过增大喷出的水流速度，水流射程增大，即增大了激光射出水流时的入射角。 故选AC。 【15题详解】 （1）反射波的两个波峰分布如图 （2）由图可知，波源S到反射面PQ共有4.5个波长的距离，则有 解得该波的波长 该波的波速 四、天宫课堂（44分） 2025年10月15日是神舟五号飞天二十二周年，二十二年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。2023年9月21日“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。用相同的器材分别在地面和空间站中做实验，能观察到完全不同的现象。 16. 下列实验中，能在空间站完成的有（　　） A. 自由落体实验 B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 C. 光的双缝干涉实验 D. 验证机械能守恒实验 17. 如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，一水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，而后以原速率返回，则（　　） A. 水球返回后的运动轨迹为抛物线 B. 撞击过程球拍对水球做的功为0 C. 撞击过程球拍对水球的冲量为0 D. 水球与球拍作用前后的速度变化为0 18. 如图所示，用固定细杆悬挂一个质量为的小球，轻绳长为。给小球一个垂直于绳、较小的初速度。空气阻力忽略不计。 （1）在空间站中进行实验，小球第一次回到出发点所用时间为_______。 （2）在地球表面进行实验，小球第一次回到出发点所用时间为_______，增加小球质量再次实验，该时间_______（选填：A、增大，B、减小，C、不变）。 （3）（计算）在地球表面进行实验，如摆球静止在最低点时，给摆球一个水平向左的冲量，使得摆球能够继续绕悬挂点在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多少_______？ 19. 如图所示，时刻静止释放质量为的大球，同时质量为的小球以初速度向大球球心运动，通过背景中小方格观察两球运动情况。经过时间两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下不同时刻的两球位置照片。 （1）在碰撞后大球的速度_______； （2）在图中画出此时刻大球的大概位置_______。 （3）两球间的碰撞是否为弹性碰撞？判断依据是什么_______？ 20. 如图所示，在地面上弹簧振子可以沿竖直轴线自由振动，忽略阻力影响。 （1）用牛顿运动定律证明振子的运动为简谐运动_______。 （2）振子做简谐运动，点为平衡位置，任取关于点对称的、两点，则振子通过、两点：一定相同的物理量有_______，可能相同的物理量有_______，一定不相同的物理量有_______。（以上均选填：“动能”、“速度”、“位移”、“回复力”） （3）已知振动周期为，振幅为，时刻振子从平衡位置向上运动，写出其位移与时间的关系式_______。 21. 如图（a）所示，空间站中弹簧振子沿轴线自由振动，点为平衡位置，振幅，一垂直于的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为轴，沿弹簧轴线方向为轴，处的质点。 （1）弹簧振子振动后，某时刻记为t=0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为绳上产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，则t=T时的波形图为（ ） A． B． C． D． （2）如图（b）所示，实线为t0时刻绳子的波形，虚线为t0+0.2s时刻绳子的波形，P为处的质点。绳波的传播速度可能为___________m/s。在t0+1.0s时刻，质点 P所处位置的坐标为__________。 22. 观看“太空水球”光学实验后，某同学用内径为R、外径为2R的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播。将玻璃砖放置在水平面上，一束单色光从P点以入射角i射入玻璃砖，如图所示。 （1）若，单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，则玻璃砖对该单色光的折射率________。 （2）若单色光经一次折射后，恰好在玻璃砖内壁发生全反射，则入射角_______。 【答案】16. BC 17. B 18. ①. ②. ③. C ④. 19. ①. ②. ③. 弹性碰撞，依据见解析 20. ①. 见解析 ②. 动能 ③. 速度 ④. 位移、回复力 ⑤. 21. ①. A ②. ③. 22. ①. ②. 【解析】 【16题详解】 在空间站中，万有引力提供向心力，物体处于完全失重状态，故无法进行自由落体实验和验证机械能守恒实验；而用力传感器研究作用力和反作用力的关系和光的双缝干涉实验与重力无关，能在空间站完成。 故选BC。 【17题详解】 A．因水球处于失重状态，则水球返回后的运动轨迹为直线，故A错误； B．撞击前后，水球的速度大小相等，即动能不变，撞击过程球拍对水球做的功等于动能变化量，即做功为0，故B正确； CD．若水球以一定速率v沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率v返回，水球与球拍作用前后的速度变化量为2v，根据动量定理可知冲量不为0，故CD错误。 故选B。 【18题详解】 （1）[1]在“天宫”中进行实验，小球只受绳子的拉力，做匀速圆周运动，轨道半径为L，第一次回到出发点所用时间为一个周期，即 （2）[2]在地球表面进行实验，小球来回摆动，因初速度较小，可视为简谐振动，周期为 小球第一次回到出发点所用时间为 [3]由于单摆的周期与小球质量无关，所以再次实验，时间不变。 故选C。 （3）[4]小球在最高点时，重力恰好提供向心力时冲量最小，此时 解得 小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理 解得，小球在最低点的速度大小为 根据动量定理 【19题详解】 （1）[1]设图中每个格的距离为，由图可知，小球碰前的速度可表示为 碰后小球的速度为 两球碰撞，根据动量守恒可得 解得 所以 [2]大球在时，通过的位移大小为 图中时大球的大概位置如图所示 [3]碰撞前两球的总动能为 碰撞后两球的总动能为 所以，碰撞前后系统动量不变且动能不变，因此两球间的碰撞为弹性碰撞。 【20题详解】 （1）[1]设振子的平衡位置为，振子的质量为，取向下为正方向，此时弹簧的形变量为，根据胡克定律及平衡条件有 当振子向下偏离平衡位置时，回复力为 解得 可见振子振动时，受力符合简谐运动的条件，即振子的运动是简谐运动。 （2）[2][3][4]由题意可知，振子通过C、D两点时，位移大小相等，方向相反；根据可知，回复力的方向也一定相反；振子通过C、D两点时，速度大小相等，但方向不确定，所以动能一定相等。所以，振子通过C、D两点时，一定相同的物理量有动能；可能相同的物理量有速度；一定不相同的物理量位移、回复力。 （3）[5]由于周期为 则 位移与时间的关系式 【21题详解】 （1）[1]CD．由题意可知，时，绳上处的质点位移 而图像中处质点的位移分别为正的最大位移和负的最大位移，故CD错误； AB．由振子的位移y随时间t变化的关系式为 时以后的—小段位移为负，即处质点向y轴负方向运动。根据同侧法，波的传播方向沿x轴正方向，A项图像处质点向y轴负方向运动，B项图像处质点向y轴正方向运动，故A正确，B错误。 故选A。 （2）[2]振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由到波传播的距离 则波速为 [3]由题意得 解得 以t0时刻为计时起点，质点P位移y随时间t变化的关系式为 在t0+0.1s时刻，质点P的位移 将代入解得 则质点P的位置坐标为。 【22题详解】 （1）[1]根据题意，作出光路图，如下图所示 设折射角为θ，根据几何关系有 则玻璃砖对单色光的折射率为 （2）[2]单色光经过一次折射后，恰好在玻璃砖内壁发生全反射，光路图如下 设此时入射角为α，折射角为β，全反射临界角为C，根据正弦定理 根据几何关系有 且 根据折射定律有 联立解得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年市北中学第一学期高二年级物理期中考试试卷 注意事项： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息，请将答案正确填写在答题卡上。 3.本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 4.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.82 一、电路（14分） 电路是电器元件中组成电流路径的各种装置和电源的总称。家庭电路一般由两根进户线、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）、漏电保护器、保险设备、用电器、插座、导线、开关等组成。 1. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 开关应该接在火线和用电器之间 B. 断路器“跳闸”一定是出现了短路 C. 电器着火时，应该迅速浇水灭火 D. 有金属外壳的用电器，金属外壳不能接地 2. 一浴霸的额定功率P=1.2kW、额定电压U=220V。则如果浴霸连续正常工作1小时，消耗（　　） A. 2.64×105度电 B. 1.2×103度电 C. 1.2度电 D. 4.32×106度电 3. 实验室利用如图所示电路对某型号电池进行测量。调节滑动变阻器，当电流表示数I1=1A时，电压表示数U1=3V；当电流表示数I2=2A时，电压表示数为U2=1.5V，则电池电动势为____V，内阻为____Ω。 4. 在电池内部，电子运动的方向为____（选填：A、“从正极到负极”或B、“从负极到正极”）；非静电力对电子做____功（选填：A、“正”或B、“负”）。 二、手机（18分） 机是现代生活中不可缺少的用电器。 5. 如图所示，关于这块手机电池的描述错误的是（　　） 3800mAh 锂离子高密度电池 标准电压：3.7V 14.06Wh 充电限制电压4.2V 执行标准：GB/T18287-2000 A. 电池的容量为3800mAh B. 电池的输出电压为3.7V左右 C. 电池的充电电压不得大于4.2V D. 电池的额定功率为14.6Wh 6. 用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功为UIt B. 充电宝产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 7. 如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率。离手机一段距离的充电线A位置也在振动，其频率。和的大小关系以及你判断的依据最合理的是（　　） A. ，简谐运动的规律 B. ，简谐运动的规律 C. ，机械波的传播规律 D. ，机械波的传播规律 8. 将一台智能手机水平粘在秋千座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动 B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力 C. 秋千摆动的周期为 D. 该地的重力加速度 9. 一种特殊的手机壳，从外观上：可以看到这个手机壳长有8个触角，当手机坠落时，接触地面瞬间8个触角会瞬间弹出，起到很好的缓冲作用。研究缓冲效果的实验中，总质量为200g的手机从距离地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为0.2s，然后手机保持静止，不计空气阻力，取，试求： （1）手机从开始掉落到恰好速度变为零的过程中重力冲量的大小； （2）地面对手机的平均作用力大小。 三、光波和机械波（24分） 光和机械波一样，都具有波的性质，它们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。 10. 某同学在水槽内做如图所示的两个实验。图（a）中A、B为两块挡板，一列水波穿过A、B之间的缝隙后如图所示；图（b）中和为两个波源，发出两列水波后形成如图所示的图案。两幅图中，属于波的衍射现象的是____（选填：A.“图（a）”或B.“图（b）”）。能够观察到图（b）现象的条件是____ 11. 如图所示，以频率f上下振动的振针沿水平方向移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是（　　） A. 振针在向左移动 B. 如果A处的观察者保持静止，接收到的水波频率大于f C. 如果A处的观察者水平向左移动，接收到的水波频率可能大于f D. 如果A处观察者水平向右移动，接收到的水波频率可能小于f 12. 光线由空气射向某介质，当入射角为i时，折射光线与反射光线正好垂直，那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 13. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t=0时刻的波形，图乙为质点P的振动图像。则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 该波的波速为5m/s C. 在任意4s的时间内，质点P运动的路程一定是2m D. 质点P与质点Q偏离平衡位置的位移大小总相等 14. 将激光对准瓶上喷水口水平照射，观察到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。 （1）“水流导光”是一种光的______现象。 （2）为更容易发生“水流导光”现象，可以（ ）。 A.增大喷出的水流速度 B.减小喷出的水流速度 C.改用折射率大的液体 D.改用折射率小的液体 15. 如图所示，振动频率为18Hz的波源S附近有一固定的反射面PQ，S发出的波的波峰如图中实线所示，S到PQ的垂直距离为2.7m。 （1）画出反射波的两个波峰分布。 （2）（计算）求该波的波长与波速。 四、天宫课堂（44分） 2025年10月15日是神舟五号飞天二十二周年，二十二年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。2023年9月21日“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。用相同的器材分别在地面和空间站中做实验，能观察到完全不同的现象。 16. 下列实验中，能在空间站完成的有（　　） A 自由落体实验 B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 C. 光的双缝干涉实验 D. 验证机械能守恒实验 17. 如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，一水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，而后以原速率返回，则（　　） A. 水球返回后的运动轨迹为抛物线 B. 撞击过程球拍对水球做的功为0 C. 撞击过程球拍对水球的冲量为0 D. 水球与球拍作用前后的速度变化为0 18. 如图所示，用固定细杆悬挂一个质量为的小球，轻绳长为。给小球一个垂直于绳、较小的初速度。空气阻力忽略不计。 （1）在空间站中进行实验，小球第一次回到出发点所用时间为_______。 （2）在地球表面进行实验，小球第一次回到出发点所用时间为_______，增加小球质量再次实验，该时间_______（选填：A、增大，B、减小，C、不变）。 （3）（计算）在地球表面进行实验，如摆球静止在最低点时，给摆球一个水平向左的冲量，使得摆球能够继续绕悬挂点在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多少_______？ 19. 如图所示，时刻静止释放质量为的大球，同时质量为的小球以初速度向大球球心运动，通过背景中小方格观察两球运动情况。经过时间两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下不同时刻的两球位置照片。 （1）在碰撞后大球速度_______； （2）在的图中画出此时刻大球的大概位置_______。 （3）两球间的碰撞是否为弹性碰撞？判断依据是什么_______？ 20. 如图所示，在地面上弹簧振子可以沿竖直轴线自由振动，忽略阻力影响。 （1）用牛顿运动定律证明振子的运动为简谐运动_______。 （2）振子做简谐运动，点为平衡位置，任取关于点对称的、两点，则振子通过、两点：一定相同的物理量有_______，可能相同的物理量有_______，一定不相同的物理量有_______。（以上均选填：“动能”、“速度”、“位移”、“回复力”） （3）已知振动周期为，振幅为，时刻振子从平衡位置向上运动，写出其位移与时间的关系式_______。 21. 如图（a）所示，空间站中弹簧振子沿轴线自由振动，点为平衡位置，振幅，一垂直于的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为轴，沿弹簧轴线方向为轴，处的质点。 （1）弹簧振子振动后，某时刻记为t=0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为绳上产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，则t=T时的波形图为（ ） A． B． C． D． （2）如图（b）所示，实线为t0时刻绳子的波形，虚线为t0+0.2s时刻绳子的波形，P为处的质点。绳波的传播速度可能为___________m/s。在t0+1.0s时刻，质点 P所处位置的坐标为__________。 22. 观看“太空水球”光学实验后，某同学用内径为R、外径为2R的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播。将玻璃砖放置在水平面上，一束单色光从P点以入射角i射入玻璃砖，如图所示。 （1）若，单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，则玻璃砖对该单色光的折射率________。 （2）若单色光经一次折射后，恰好在玻璃砖内壁发生全反射，则入射角_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $