精品解析：云南昆明第一中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

昆明第一中学2025-2026学年度上学期期末考试 高二物理 总分：100分 时间：90分钟 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。把答案涂在答题卡的相应位置上。） 1. 下列关于光现象的解释正确的是（　　） A. 全息照相利用了光衍射原理 B. 荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象 C. 观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的偏振现象 2. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波的说法正确的是（　　） A. 波是传递能量的一种方式 B. 介质中质点的振动速度等于波速 C. 介质中的质点随波的传播向远处迁移 D. 波由一种介质进入另一种介质传播时频率发生变化 3. 某同学测量一块上、下表面平行的玻璃砖的折射率，在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P1被P2挡住，在另一侧插上大头针P3、P4，透过玻璃砖使四枚大头针看起来在一条直线上，画出玻璃砖的轮廓，测得直线P1P2与玻璃砖上表面的夹角为θ1，直线O1O2与玻璃砖上表面的夹角为θ2，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验时θ1应尽量大一些 B. 大头针P1、P2应尽量靠近一些 C. 直线P1P2与直线P3P4平行 D. 玻璃砖的折射率为 4. 利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（　　） A. 实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、双缝、单缝 B. 将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C. 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D. 测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 5. 踢毽子是同学们喜爱的课余运动之一。一同学某次踢毽子时，将毽子竖直向上踢出，空气阻力与速率成正比，则毽子在空中运动过程中（　　） A. 刚离开脚时，动量最大 B. 动量变化率先变小后变大 C. 上升过程重力的冲量等于下降过程重力的冲量 D. 上升过程重力的冲量大于下降过程重力的冲量 6. 如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. M、N间距离为5cm B. 振子的运动周期是0.4s C. 时，振子位于M点 D. 时，振子具有最大位移 7. 如图所示，一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍（），碰撞时间极短，弹回后篮球的中心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的质量为m，不计空气阻力，则（　　） A. 碰撞过程中，篮球的机械能不变 B. 篮板对篮球的冲量大小为 C. 碰撞过程中篮球动量改变量大小为 D. 减小篮球气压，k会减小、若不变，要使篮球中心经过篮筐中心，应使碰撞点更高 8. 图为两个步调相同的相干波源、上下振动击打水面形成水波的干涉图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅分别为，，a质点到两波源的距离相等，下列说法中正确的是（　　） A. 质点a的位移始终为15cm B. 质点b和质点c的振动始终加强 C. 质点b的位移始终大于质点d的位移 D. 质点c和质点d在竖直方向上的高度差不超过15cm 9. 质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。由图像可知（　　） A. m1的质量大于m2 B. 碰撞后m2的动能大于m1的动能 C. 碰撞后m1的动量大小大于m2的动量大小 D. 碰撞过程中系统动能损失不为0 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，且从t=0时刻开始振动。在t=1.4s时波刚好传播到质点Q的平衡位置所在的x=14m处，波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=8m处，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴负方向 B. 质点P的振动周期为0.4s C. 0~3.2s内，质点P运动的路程为24cm D. 若x轴上的观察者接收到的频率为1Hz，则观察者正在靠近波源 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不选的得2分。把答案涂在答题卡的相应位置上。） 11. 质量为3kg的物块静止在水平地面上。作用在物块上水平向右的力F随时间的变化如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在0~6s内（　　） A. 水平力F的冲量大小为 B. 物块动量的变化量大小为 C. 水平力F做的功约为113J D. 物块的动能变化量约为113J 12. 弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s时，振子第一次经过P点，又经过了0.2s，振子第二次经过P点，则再过多长时间该振子第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.2s 13. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=8s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 14. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 B. 光的频率大于光的频率 C. 若将图1中的薄片向右移动少许，图2中条纹间距变窄 D. 照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 15. 如图甲所示，滑块A、B、C静止放在光滑的水平面上，滑块A、B的质量均为m，滑块B、C之间用一质量不计的轻弹簧连接，t=0时刻滑块A获得一初速度沿水平面向右运动，时刻与滑块B碰撞，且粘在一起（碰撞时间极短），整个运动过程中，滑块A、B、C的速度一时间的部分图像如图乙所示。t3时刻滑块C的加速度为零，下列正确的说法是（　　） A. 滑块C的质量 B. 全过程系统损失的机械能为 C. 弹簧的最大弹性能为 D. t3时刻滑块A向左运动 三、实验题（本题包含16、17两个小题，16题6分，17题10分，共16分。把答案填在答题卡的相应位置。） 16. 某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 （1）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量小钢球直径，示数如图乙所示，小钢球直径__________mm，记摆长。 （2）拉开小钢球，使摆线偏离平衡位置的角度不大于，释放小钢球，当其振动稳定时，在小球经过最低点开始计时并计数，记下多次全振动的时间，计算出周期T。多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出图像，图像为过原点的直线，其斜率为k，如图丙中实线所示，则重力加速度__________（用k表示）。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，作出的图像可能为图丙中的虚线__________（选填“1”“2”或“3”）。 17. 某同学借助图1所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，图1让小车1以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为，得到的纸带如图2所示，已将各计数点之间的距离标在图上。 （1）图2中数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车1碰撞前的速度大小应选_______段，计算两车碰撞后的速度大小应选____段。 （2）关于实验的操作与反思，下述说法正确的是______ A 实验中小车1必须从静止释放 B. 若小车1前端没贴橡皮泥，不影响实验验证 C. 上述实验装置不能验证弹性碰撞规律 （3）若小车1的质量（含橡皮泥）为，小车2的质量为，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是______，碰后两小车的总动量是______。（结果均保留三位有效数字） 四、计算题（本题有3个小题，共34分，18题8分，19题12分，20题14分。解答时要写出必要的文字说明、方程式。只写出答案的不给分，有数值计算的要注明单位。答在答题卡的相应位置上。） 18. 如图所示，在面积足够大的水池中注满水，水深为1.4m，在水池底部中央水平固定一个半径为0.15m的圆形单色光源灯，灯的发光面朝上。已知该单色光在空气中的传播速度为c，在水中的传播速度为。试计算（结果均保留两位有效数字） （1）求该单色光在水中的折射率； （2）在水池边的观察者能看到水面上发光区域的最大面积是多大？ 19. 位于坐标原点的波源，在时开始振动，形成一列简谐波沿x轴正方向传播，其振动图像如图所示，时波到达P点，时波到达Q点。已知P、Q平衡位置间的距离为3m。 （1）求波长、波速v及原点振动方程； （2）当Q点走过的路程为10cm时，求P点走过的路程s及此时离开平衡位置的位移 20. 如图，质量为、长为的薄木板AB放在光滑的平台上，木板端与台面右边缘齐平．端上放有质量为且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为，质量为的小球用长为的细绳悬挂在平台右边缘正上方的点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．已知重力加速度为 （1）求细绳能够承受的最大拉力； （2）若点与地面高度不变，平台高度和细绳长度可调，要使小球反弹后作平抛运动的水平距离最大，与的比值应为多大； （3）通过计算判断C能否从木板上掉下来。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昆明第一中学2025-2026学年度上学期期末考试 高二物理 总分：100分 时间：90分钟 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。把答案涂在答题卡的相应位置上。） 1. 下列关于光现象的解释正确的是（　　） A. 全息照相利用了光的衍射原理 B. 荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象 C. 观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的偏振现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．全息照相利用了光的干涉原理记录物体的光波信息，而非衍射原理，A错误； B．荷叶上的露珠因光从水进入空气时，入射角大于临界角发生全反射，导致露珠显得特别明亮，B正确； C．观看立体电影时所戴的眼镜利用偏振光原理分离左右眼图像，而非衍射原理，C错误； D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的衍射现象（单缝衍射），而非偏振现象，D错误。 故选B。 2. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波的说法正确的是（　　） A. 波是传递能量的一种方式 B. 介质中质点的振动速度等于波速 C. 介质中的质点随波的传播向远处迁移 D. 波由一种介质进入另一种介质传播时频率发生变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．在“水袖功”中，舞者手部的抖动通过袖子传递出去，形成波浪效果，正是波传递能量的体现，波是传递能量的一种方式，故A正确； B．介质中质点的振动速度是质点振动的速度，由振幅和频率决定；波速是波传播的速度，由介质决定。两者不同，故B错误； C．介质中的质点只在平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移，故C错误； D．波的频率由波源决定，与介质无关，因此当波进入不同介质时，频率不变，故D错误。 故选A。 3. 某同学测量一块上、下表面平行的玻璃砖的折射率，在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P1被P2挡住，在另一侧插上大头针P3、P4，透过玻璃砖使四枚大头针看起来在一条直线上，画出玻璃砖的轮廓，测得直线P1P2与玻璃砖上表面的夹角为θ1，直线O1O2与玻璃砖上表面的夹角为θ2，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验时θ1应尽量大一些 B. 大头针P1、P2应尽量靠近一些 C. 直线P1P2与直线P3P4平行 D. 玻璃砖的折射率为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．实验时θ1应尽量小一些，大头针P1P2应尽量远一些，以减小实验误差，故AB错误； C．由于玻璃砖上、下表面平行，根据对称性可知，直线P1P2与直线P3P4平行，故C正确； D．玻璃砖的折射率为 故D错误。 故选C。 4. 利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（　　） A. 实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、双缝、单缝 B. 将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C. 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D. 测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、单缝、双缝，A错误； B．将滤光片由紫色换成红色，波长增大，根据公式可知，干涉条纹间距变宽，B正确； C．干涉条纹间距和单缝与双缝间的距离无关，C错误； D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，则偏小，波长测量值偏小，D错误。 故选B。 5. 踢毽子是同学们喜爱的课余运动之一。一同学某次踢毽子时，将毽子竖直向上踢出，空气阻力与速率成正比，则毽子在空中运动过程中（　　） A. 刚离开脚时，动量最大 B. 动量变化率先变小后变大 C. 上升过程重力冲量等于下降过程重力的冲量 D. 上升过程重力的冲量大于下降过程重力的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．毽子刚离开脚时，速度最大，动量最大，上升过程中速度减小，动量减小；下降过程中速度增加，但受阻力影响，落地时速度小于初始速度，动量大小也小于初始值。故A正确； B．由动量定理可知动量变化率 上升过程中合外力大小满足 下降过程中空气阻力不大于重力，合外力大小满足 上升过程中速度大小一直在减小，物体受到的合外力减小；下降过程中，速度大小一直在增大（若最后阻力与重力大小相等，则速度大小最后保持不变），物体受到的合外力减小或减小至0。因此毽子在空中运动过程中动量变化率单调减小或单调减小直至0，故B错误； CD．重力为恒力，冲量大小为 空气阻力使上升过程加速度大小（阻力与重力同向），时间短；下降过程加速度大小（阻力与重力反向），时间长，故，因此上升过程重力冲量较小，故CD错误。 故选A。 6. 如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. M、N间距离为5cm B. 振子的运动周期是0.4s C. 时，振子位于M点 D. 时，振子具有最大位移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动方程知振子振幅为5cm，则M、N间距离为10cm，A错误； B．振子的周期，B错误； CD．将代入振动方程可得，振子位于正向位移最大处，即N点，C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍（），碰撞时间极短，弹回后篮球的中心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的质量为m，不计空气阻力，则（　　） A. 碰撞过程中，篮球的机械能不变 B. 篮板对篮球的冲量大小为 C. 碰撞过程中篮球的动量改变量大小为 D. 减小篮球气压，k会减小、若不变，要使篮球中心经过篮筐中心，应使碰撞点更高 【答案】D 【解析】 【详解】A．在碰撞过程中，篮球的速度减小，篮球的动能减小，高度不变，重力势能不变，机械能减小，故A错误； BC．以篮球弹回的方向为正方向，由动量定理得，故BC错误； D．k减小，不变，则减小。要使篮球中心经过篮筐中心，即篮球弹回后水平位移不变，时间要增大，应使碰撞点更高，故D正确。 故选D。 8. 图为两个步调相同的相干波源、上下振动击打水面形成水波的干涉图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅分别为，，a质点到两波源的距离相等，下列说法中正确的是（　　） A. 质点a的位移始终为15cm B. 质点b和质点c的振动始终加强 C. 质点b的位移始终大于质点d的位移 D. 质点c和质点d在竖直方向上的高度差不超过15cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．两波源振动完全相同，质点a到两波源的距离相等，质点a为振动加强点，依然上下振动，位移随时间变化，A错误； B．质点b是波峰与波峰相遇，是振动加强点，质点c是波谷与波谷相遇，也是振动加强点，B正确； C．质点b振幅为15cm；质点d是波峰与波谷相遇，d为振动减弱点，振幅为5cm，但质点b的位移不一定始终大于质点d的位移，C错误； D．质点c振幅为15cm，若c达到波峰时，d达到波谷则c、d两质点在竖直高度差最大为20cm，D错误。 故选B。 9. 质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。由图像可知（　　） A. m1的质量大于m2 B. 碰撞后m2的动能大于m1的动能 C. 碰撞后m1的动量大小大于m2的动量大小 D. 碰撞过程中系统动能损失不为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像的斜率表示速度，可知碰撞前m2的速度为0，m1的速度为 碰撞后m1的速度为 碰撞后m2的速度为 根据动量守恒可得 解得，故A错误； B．碰后两物块速率相等，根据，由于m1的质量小于m2，可知碰撞后m2的动能大于m1的动能，故B正确； C．碰后两物块速率相等，根据，由于m1的质量小于m2，可知碰撞后的动量大小大于的动量大小，故C错误； D．碰撞过程中系统动能损失为，故D错误。 故选B。 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，且从t=0时刻开始振动。在t=1.4s时波刚好传播到质点Q的平衡位置所在的x=14m处，波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=8m处，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴负方向 B. 质点P的振动周期为0.4s C. 0~3.2s内，质点P运动的路程为24cm D. 若x轴上的观察者接收到的频率为1Hz，则观察者正在靠近波源 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过Q点可判定，波源起振方向沿y轴正方向，故A错误； B．根据题意可知 所以 故B错误； C．从0时刻开始，经过0.8s质点P开始振动，所以0~3.2s内质点振动的时间为2.4s，即三个周期，质点P运动的路程为 故C正确； D．波源振动的频率为 若x轴上的观察者接收到的频率为1Hz，则观察者正在远离波源，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不选的得2分。把答案涂在答题卡的相应位置上。） 11. 质量为3kg的物块静止在水平地面上。作用在物块上水平向右的力F随时间的变化如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在0~6s内（　　） A. 水平力F的冲量大小为 B. 物块动量的变化量大小为 C. 水平力F做的功约为113J D. 物块的动能变化量约为113J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图像的“面积”表示水平力的冲量，即为，故A正确； B．物块受到的滑动摩擦力 合外力的冲量 根据动量定理得动量的变化量大小为，故B错误； CD．根据动量定理得 可知6s末物块的速度为 动能增加量 由于要克服摩擦力做功，根据动能定理可知水平力做的功大于，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s时，振子第一次经过P点，又经过了0.2s，振子第二次经过P点，则再过多长时间该振子第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.2s 【答案】AD 【解析】 【详解】若振子从O点开始向右振动，作出示意图如图1所示 则振子的振动周期为 则该质点再经过时间 第三次经过P点；若振子从O点开始向左振动，作出示意图如图2所示 则由 振子的振动周期为 则该质点再经过时间 第三次经过P点。BC错误，AD正确。 故选AD。 13. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=8s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．若机械波沿x轴正方向传播，在t1=2s时O点振动方向竖直向上，则传播时间满足 解得 当n=0 时，T=8s，则0时刻O点处于负的最大位移处，故A正确，B错误； CD．若机械波沿x轴负方向传播，则满足 解得 当n=0时，T=24s，在时O点处于波谷，则0时刻，O在平衡位置上方位移为正值，故C正确，D错误。 故选AC。 14. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 B. 光的频率大于光的频率 C. 若将图1中的薄片向右移动少许，图2中条纹间距变窄 D. 照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据薄膜干涉规律可知，同一条纹对应的空气薄膜的厚度相同，当条纹向薄片一侧弯曲，可知弯曲处对应着被检查平面处凸起，故A正确； B．图2中a的条纹间距宽，说明a的波长大于的波长，根据，可知a的频率小于的频率，故B错误； C．设空气薄膜的倾角为，根据几何关系可得 可得条纹间距为 若将图1中的薄片向右移动少许，则增大，图2中条纹间距变窄，故C正确； D．衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，故照射同一单缝时、b光均能发生衍射现象，故D错误。 故选AC。 15. 如图甲所示，滑块A、B、C静止放在光滑的水平面上，滑块A、B的质量均为m，滑块B、C之间用一质量不计的轻弹簧连接，t=0时刻滑块A获得一初速度沿水平面向右运动，时刻与滑块B碰撞，且粘在一起（碰撞时间极短），整个运动过程中，滑块A、B、C的速度一时间的部分图像如图乙所示。t3时刻滑块C的加速度为零，下列正确的说法是（　　） A. 滑块C的质量 B. 全过程系统损失的机械能为 C. 弹簧的最大弹性能为 D. t3时刻滑块A向左运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．A、B碰撞过程由动量守恒有 解得 由图像可知时刻三者共速，则有 解得 A正确； B．只有A、B碰撞过程有机械能损失，则有 B错误； C．三者共速时弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律可得 C正确； D．时刻，弹簧为原长，由弹性碰撞可知，滑块AB与C交换速度或仍为向右，D错误。 故选AC。 三、实验题（本题包含16、17两个小题，16题6分，17题10分，共16分。把答案填在答题卡的相应位置。） 16. 某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 （1）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量小钢球直径，示数如图乙所示，小钢球直径__________mm，记摆长。 （2）拉开小钢球，使摆线偏离平衡位置的角度不大于，释放小钢球，当其振动稳定时，在小球经过最低点开始计时并计数，记下多次全振动的时间，计算出周期T。多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出图像，图像为过原点的直线，其斜率为k，如图丙中实线所示，则重力加速度__________（用k表示）。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，作出的图像可能为图丙中的虚线__________（选填“1”“2”或“3”）。 【答案】（1）20.025##20.024##20.026 （2） （3）3 【解析】 【小问1详解】 由螺旋测微器的示数可知，小球的直径为 【小问2详解】 根据 解得 结合图像可知，图线斜率 解得 【小问3详解】 若将摆线长度误认为摆长，则有 整理得 故斜率不变，纵轴截距为负值，可能为图丙中的虚线3。 17. 某同学借助图1所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，图1让小车1以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为，得到的纸带如图2所示，已将各计数点之间的距离标在图上。 （1）图2中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车1碰撞前的速度大小应选_______段，计算两车碰撞后的速度大小应选____段。 （2）关于实验的操作与反思，下述说法正确的是______ A. 实验中小车1必须从静止释放 B. 若小车1前端没贴橡皮泥，不影响实验验证 C. 上述实验装置不能验证弹性碰撞规律 （3）若小车1的质量（含橡皮泥）为，小车2的质量为，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是______，碰后两小车的总动量是______。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. BC ②. DE （2）C （3） ①. 0.685 ②. 0.684 【解析】 【小问1详解】 [1][2]接通打点计时器电源后，推动小车1由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而小车1和2碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，应选DE段来计算碰后共同的速度。 【小问2详解】 A．实验中小车1不一定从静止释放，只要碰撞前做匀速运动即可，故A错误； B．若小车1前端没贴橡皮泥，则两车不能粘在一起，小车2的速度不好测量，所以小车1前端没贴橡皮泥会影响实验验证，故B错误； C．上述实验装置中两小车碰撞后粘在一起，是非弹性碰撞，弹性碰撞的话小车2碰撞后的速度无法测量，因此该装置不能验证弹性碰撞规律，故C正确。 故选C。 【小问3详解】 [1]碰前小车的速度为 碰前的动量为 [2]碰后小车的共同速度为 碰后的动量为 四、计算题（本题有3个小题，共34分，18题8分，19题12分，20题14分。解答时要写出必要的文字说明、方程式。只写出答案的不给分，有数值计算的要注明单位。答在答题卡的相应位置上。） 18. 如图所示，在面积足够大的水池中注满水，水深为1.4m，在水池底部中央水平固定一个半径为0.15m的圆形单色光源灯，灯的发光面朝上。已知该单色光在空气中的传播速度为c，在水中的传播速度为。试计算（结果均保留两位有效数字） （1）求该单色光在水中折射率； （2）在水池边的观察者能看到水面上发光区域的最大面积是多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由光的传播速度与介质折射率的关系得 又该单色光在水中的传播速度为，可知该单色光在水中的折射率 【小问2详解】 临界角满足 可知水面上的发光区域是一个半径为的圆形，如图所示 几何关系， 解得发光区域的最大面积 19. 位于坐标原点的波源，在时开始振动，形成一列简谐波沿x轴正方向传播，其振动图像如图所示，时波到达P点，时波到达Q点。已知P、Q平衡位置间的距离为3m。 （1）求波长、波速v及原点的振动方程； （2）当Q点走过的路程为10cm时，求P点走过的路程s及此时离开平衡位置的位移 【答案】（1），， （2）， 【解析】 【小问1详解】 由振动图像可知，周期 波沿x轴正方向匀速传播，从P到Q过程，有 波长 角频率 则其振动方程 【小问2详解】 当Q点走过的路程为10cm时，Q点振动了 P点振动了 P走过的路程 此时P处于波谷，离开平衡位置的位移 20. 如图，质量为、长为的薄木板AB放在光滑的平台上，木板端与台面右边缘齐平．端上放有质量为且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为，质量为的小球用长为的细绳悬挂在平台右边缘正上方的点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．已知重力加速度为 （1）求细绳能够承受的最大拉力； （2）若点与地面高度不变，平台高度和细绳长度可调，要使小球反弹后作平抛运动的水平距离最大，与的比值应为多大； （3）通过计算判断C能否从木板上掉下来。 【答案】（1） （2） （3）滑块C不会从木板上掉下来 【解析】 【小问1详解】 设小球运动到最低点的速率为，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力 解得 【小问2详解】 小球碰撞后平抛运动．在竖直方向上有 水平方向有 解得 所以要使小球反弹后作平抛运动的水平距离最大，则 可得与的比值 【小问3详解】 小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 联立解得 由知，滑块C不会从木板上掉下来。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $