精品解析：河南实验中学2025-2026学年高二下学期月考物理试卷

河南省实验中学2025-2026学年下学期月考试卷高二物理 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 在杨氏双缝干涉实验中，使用单色光作为光源，屏上呈现明暗相间的条纹。若使相邻亮条纹之间的距离增大，可采用的方法是（　　） A. 增大单色光的强度 B. 增大双缝之间的距离 C. 增大单缝到双缝之间的距离 D. 增大双缝到屏的距离 2. 下面列举的装置各有其一定的道理，其中不能用动量定理进行解释的是 A. 运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物 B. 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间 C. 热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去 D. 跳高运动中的垫子总是十分松软的 3. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 光的干涉现象可以用于检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的明暗相间的条纹（如图甲），下列说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是样板的上下两表面的反射光干涉产生的 B. 将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 C. 如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向上凸 D. 如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹 5. 如图1所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点有一个钉子，将小球（可视为质点）拉到A点后静止释放，小球在竖直平面内做简谐运动，摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力和能量损失，下列说法中正确的是（　　） A. 该单摆的周期为 B. 时小球动能最大 C. D. 6. 如图所示，标号为1、2、3、…、10的10个大小相同的小球依次排列在光滑水平面上，标号为奇数的质量均为m，标号为偶数的质量均为2m，现使标号为1的小球获得水平向右的初速度，以后发生的碰撞均为弹性碰撞，且相邻两小球之间仅碰撞一次，则标号为9、10的小球碰撞后，标号为10的小球运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分） 8. 一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中传播频率会改变 B. 由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C. 在空气中波长为0.85m D. 在水中的波长为5m 9. 一列简谐横波沿轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波沿轴负方向传播 C. 质点P的平衡位置位于处 D. 从开始，质点P比质点N早回到平衡位置 10. 如图所示，静置在光滑的水平面上的A、B为两个完全相同的1/4圆弧槽，圆弧槽的半径为R，两槽的最低点均与水平面相切，初始时两槽的最低点均位于P点，B槽固定在水平面上。现将质量为m的小球C（可视为质点）从A槽上端点a的正上方处由静止释放，小球C从a点落入A槽内，一段时间后从P点滑上B槽，A槽的质量为4m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，忽略空气阻力。则（ ） A. 小球C第一次从A槽最低点滑出时，小球C到P点的距离为 B. 小球C经过B槽上端点b时，B槽对C的弹力大小为2mg C. 小球C经过b点的次数为2次 D. 小球C最终的速度大小为 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，两根长度均为的细线系在小球的顶端，构成双线摆。请回答下列问题： （1）让双线摆垂直于纸面做小角度摆动，用手机的计时器测小球摆动的周期：小球某次摆到最低点时开始计时，并计数为1，第二次摆到最低点时计数为2，当小球第次摆到最低点时停止计时，若手机计时器测得的总时间为，则双线摆摆动的周期________。 （2）若其他操作正确，只是在测周期时，将小球摆动到最低点的次数多数了一次，则利用单摆周期公式得到的重力加速度比真实值________（选填“大”或“小”）。 （3）现利用图像处理数据，多次改变细线的两个悬点、间的距离，用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角，重复实验多次，得到多组、，作图像，如图乙所示，若图像的斜率为，则当地的重力加速度________（用、、表示）。该方法________（选填“能”或“不能”）消除因未知小球重心到其顶端的距离而造成的误差。 12. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有______ A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率n＝______。 （3）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （4）另一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、解答题（本大题共3小题，共38分。） 13. 如图，质量M = 9kg的小车A以大小v0= 8m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架光滑水平台面上放置质量m = 1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面H = 0.8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量m0= 6kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2，求： （1）小车的最终速度的大小v； （2）初始时小球与沙桶的水平距离Δx。 14. 一列简谐横波沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为和时的波形图。 （1）写出这列波可能的传播速度表达式； （2）若已知波速为，试判断这列波的传播方向； （3）若平衡位置在处的质点，在0到时间内速度方向不变，求这列波的传播速度。 15. 如图所示，质量mC=4.5kg的长木板C静止在光滑的水平面上，长木板C右端与竖直固定挡板相距，左端放一个质量mB=3kg的小物块B（可视为质点），与长木板C间的动摩擦因数为μ=0.05。在小物块B的正上方，用不可伸长、长度L=0.8m的轻绳将质量mA=1kg的小球A悬挂在固定点O。初始时，将轻绳拉直并处于水平状态，使小球A与O点等高，由静止释放。当小球A下摆至最低点时恰好与小物块B发生碰撞（碰撞时间极短），之后二者没有再发生碰撞。已知A、B之间以及C与挡板之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取。 （1）小球A与小物块B碰后瞬间，求小物块B的速度大小； （2）为保证长木板C与竖直挡板第一次碰撞时B、C能共速，求应满足至少为多少米； （3）为使B始终不滑离C，求长木板C的最短长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2025-2026学年下学期月考试卷高二物理 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 在杨氏双缝干涉实验中，使用单色光作为光源，屏上呈现明暗相间的条纹。若使相邻亮条纹之间的距离增大，可采用的方法是（　　） A. 增大单色光的强度 B. 增大双缝之间的距离 C. 增大单缝到双缝之间的距离 D. 增大双缝到屏的距离 【答案】D 【解析】 【详解】相邻亮条纹间距公式为，其中为光波长，为双缝到屏的距离，为双缝间距。 A．增大单色光强度仅影响条纹亮度，不影响间距，故A错误； B．增大双缝间距会导致减小，故B错误； C．单缝到双缝的距离未出现在公式中，不影响，故C错误； D．增大双缝到屏的距离会直接使增大，故D正确。 故选D。 2. 下面列举的装置各有其一定的道理，其中不能用动量定理进行解释的是 A. 运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物 B. 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间 C. 热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去 D. 跳高运动中的垫子总是十分松软的 【答案】C 【解析】 【详解】运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物可以延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释； 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间是为了延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释； 热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去是为了保暖，不是为了减小冲击力，不能用动量定理解释； 跳高运动中的垫子总是十分松软，可以延长作用时间，从而减小冲力，可以用动量定理解释． 本题考查不能用动量定理解释的，故选C． 3. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】取 △t 时间内的水流为研究对象，则该时间内喷出水的质量， 利用动量定理列方程得 解得 故选D。 4. 光的干涉现象可以用于检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的明暗相间的条纹（如图甲），下列说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是样板的上下两表面的反射光干涉产生的 B. 将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 C. 如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向上凸 D. 如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹 【答案】D 【解析】 【详解】A．干涉条纹是在样板下表面和被检测平面上表面反射的两列光波发生干涉现象产生的，故A错误； B．出现亮条纹时光程差应满足 与之相邻的亮条纹光程差满足 相邻亮条纹的间距 其中为劈尖夹角，将薄片向着劈尖移动，使劈角变大时，相邻亮条纹的间距减小，条纹变密集，故B错误； CD．在空气层厚度相等的地方，光程差相等，属于同一条纹，图乙中条纹向右弯曲，条纹提前出现，表明被测表面弯曲对应位置向下凹，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图1所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点有一个钉子，将小球（可视为质点）拉到A点后静止释放，小球在竖直平面内做简谐运动，摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力和能量损失，下列说法中正确的是（　　） A. 该单摆的周期为 B. 时小球动能最大 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，该单摆的周期为，故A错误； B．由图可知，t=0.2πs时小球到达最高点，此时速度为零，动能为零，故B错误； CD．根据单摆周期公式可得， 解得， 所以，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，标号为1、2、3、…、10的10个大小相同的小球依次排列在光滑水平面上，标号为奇数的质量均为m，标号为偶数的质量均为2m，现使标号为1的小球获得水平向右的初速度，以后发生的碰撞均为弹性碰撞，且相邻两小球之间仅碰撞一次，则标号为9、10的小球碰撞后，标号为10的小球运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球1和小球2碰撞过程动量守恒和动能守恒，则有， 解得 接下来，小球2和小球3碰撞过程动量守恒和动能守恒，则有， 解得 则小球3和小球4碰撞过程动量守恒和动能守恒，则有， 解得 则小球4和小球5碰撞过程动量守恒和动能守恒，则有， 解得 根据以上推导可得标号为10的小球运动的速度大小为。 故选D。 7. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在“雨滴”表面发生折射和反射时，能量会分配给反射光和折射光，且光在介质中传播会有吸收，根据能量守恒定律，出射光的光强一定小于入射光的光强，故A错误； B．根据题意画出完整光路图，如图所示 光从空气射入“雨滴”，入射角为 ，折射角为 r，由折射定律  可知 光在“雨滴”内表面发生反射时，入射角等于 。发生全反射的临界角 C 满足 因为 ，所以，则  即 r<C，所以在“雨滴”内不可能发生全反射，故B错误； C．如上图所示，由几何知识可知，， 故， 又因为 解得 光束在“雨滴”中的折射率为，故C正确； D．光束在“雨滴”中传播的路程 在“雨滴”中传播的速度为 则光束在“雨滴”中传播的时间 结合上述结论 解得，故D错误。 故选C。 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分） 8. 一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中传播频率会改变 B. 由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C. 在空气中波长为0.85m D. 在水中的波长为5m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，故A错误； B．由空气传到湖对岸的时间为 由水传到湖对岸的时间为 故由空气和水传到湖对岸的时间差约为 故B正确； C．在空气中的波长为 故C正确； D．在水中的波长为 故D错误。 故选BC。 9. 一列简谐横波沿轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波沿轴负方向传播 C. 质点P的平衡位置位于处 D. 从开始，质点P比质点N早回到平衡位置 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设该波的波长为λ，根据三角函数知识可知，N、Q两质点平衡位置间的距离为 解得 由题图乙可知该波的周期为 所以该波的波速为 故A正确； B．由题图乙可知，t=0.125s时刻，质点P沿y轴负方向运动，此时P应位于波传播方向波形的上坡，所以该波沿x轴负方向传播，故B正确； C．由题图乙可知，在t=0.125s之后，质点P第一次位于波峰的时刻为t=0.25s，易知此波峰为t=0.125s时刻质点Q所在处的波峰传播来的，所以有 解得 故C错误； D．根据以上分析可知，N、P两质点间距为 波向左传播，所以质点P比质点N早回到平衡位置，时间间隔为 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，静置在光滑的水平面上的A、B为两个完全相同的1/4圆弧槽，圆弧槽的半径为R，两槽的最低点均与水平面相切，初始时两槽的最低点均位于P点，B槽固定在水平面上。现将质量为m的小球C（可视为质点）从A槽上端点a的正上方处由静止释放，小球C从a点落入A槽内，一段时间后从P点滑上B槽，A槽的质量为4m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，忽略空气阻力。则（ ） A. 小球C第一次从A槽最低点滑出时，小球C到P点的距离为 B. 小球C经过B槽上端点b时，B槽对C的弹力大小为2mg C. 小球C经过b点的次数为2次 D. 小球C最终的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球从 槽上端 点滑到最低点过程中，系统水平方向动量守恒，设小球相对槽的水平位移为 （圆弧半径），则小球对地位移大小为 ，方向向右。初始时 点与 点的水平距离为 ，故小球第一次滑出时到 点的距离为 ，故A错误； B．小球从释放到第一次滑出槽，由机械能守恒和水平动量守恒得 ， 滑上固定槽后机械能守恒，到达 点时速度满足 解得 在点由牛顿第二定律 ，此时，故B正确； C．小球第一次从槽滑出后滑上槽到达 点，返回后再次进入槽，第二次滑出并第二次到达 点，之后不能再到达点，故经过点的次数为2次，故C正确； D．小球第二次滑上槽再滑出后速度为，槽到达 点，返回后再次进入槽，由机械能守恒和水平动量守恒可得， 解得， 小球C后面追不上A槽，故小球C速度保持不变。 解得，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，两根长度均为的细线系在小球的顶端，构成双线摆。请回答下列问题： （1）让双线摆垂直于纸面做小角度摆动，用手机的计时器测小球摆动的周期：小球某次摆到最低点时开始计时，并计数为1，第二次摆到最低点时计数为2，当小球第次摆到最低点时停止计时，若手机计时器测得的总时间为，则双线摆摆动的周期________。 （2）若其他操作正确，只是在测周期时，将小球摆动到最低点的次数多数了一次，则利用单摆周期公式得到的重力加速度比真实值________（选填“大”或“小”）。 （3）现利用图像处理数据，多次改变细线的两个悬点、间的距离，用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角，重复实验多次，得到多组、，作图像，如图乙所示，若图像的斜率为，则当地的重力加速度________（用、、表示）。该方法________（选填“能”或“不能”）消除因未知小球重心到其顶端的距离而造成的误差。 【答案】（1） （2）大 （3） ①. ②. 能 【解析】 【小问1详解】 从第1次摆到最低点到第次摆到最低点，共存在个时间间隔；小球摆动一个周期会两次经过最低点，因此相邻两次经过最低点的时间间隔为，可得总时间满足： ，整理得周期 。 【小问2详解】 若多数了一次，计算得到的偏大，得出的周期偏小。根据单摆周期公式变形得，偏小会使计算出的重力加速度比真实值大。 【小问3详解】 [1]设小球重心到小球顶端的距离为，可得双线摆的等效摆长 代入单摆周期公式 两边平方得：  因此图像的斜率，整理得。 [2]由推导可知，重心距离只影响图像的截距，不影响斜率，重力加速度的值与无关，因此该方法能消除未知重心距离带来的误差。 12. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有______ A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率n＝______。 （3）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （4）另一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. BD ②. ③. 小于 ④. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]光沿直线传播，两点确定一条直线，让同时挡住、的像，保证入射光线是唯一的且过、，同理使挡住和、的像，保证从玻璃板出来的光线是唯一的且过、，最后使四个点在同一条光线的传播路径上。AC错误，BD正确。 （2）[2] 玻璃砖的折射率是光由真空（本实验为空气）射入玻璃发生折射时的入射角正弦与折射角正弦之比，所以 （3）[3]如下图做出实际光路图（实线），和误操作后的测量光路图（虚线），则在O点光由空气射向玻璃时，误操作后的折射角偏大，根据第（2）问的分析知，折射率的测量值小于准确值 （4）[4]如下图，实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。 四、解答题（本大题共3小题，共38分。） 13. 如图，质量M = 9kg的小车A以大小v0= 8m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架光滑水平台面上放置质量m = 1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面H = 0.8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量m0= 6kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2，求： （1）小车的最终速度的大小v； （2）初始时小球与沙桶的水平距离Δx。 【答案】（1）5m/s；（2）1.28m 【解析】 【详解】（1）整个过程中，小球、小车和物块C组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒，设系统最终速度为v，取水平向右为正方向，由水平动量守恒得 （M＋m)v0= (M＋m＋m0)v 解得 v = 5m/s （2）A与C的碰撞过程动量守恒，则有 Mv0= (M＋m0)v1 设小球下落的时间为t，则有 x = (v0－v1)t 解得 x = 1.28m 14. 一列简谐横波沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为和时的波形图。 （1）写出这列波可能的传播速度表达式； （2）若已知波速为，试判断这列波的传播方向； （3）若平衡位置在处的质点，在0到时间内速度方向不变，求这列波的传播速度。 【答案】（1）当波沿轴正方向传播时，（）；当波沿轴负方向传播时，（） （2）沿轴负方向传播 （3），方向沿轴负方向 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，波长，当波沿轴正方向传播时，时间内传播的距离 （） 则 （） 当波沿轴负方向传播时，时间内传播的距离 （） 则 （） 【小问2详解】 由，可得时间内波传播的距离 因为 所以波沿轴负方向传播。 【小问3详解】 依题意可知 得 所以 方向沿轴负方向。 15. 如图所示，质量mC=4.5kg的长木板C静止在光滑的水平面上，长木板C右端与竖直固定挡板相距，左端放一个质量mB=3kg的小物块B（可视为质点），与长木板C间的动摩擦因数为μ=0.05。在小物块B的正上方，用不可伸长、长度L=0.8m的轻绳将质量mA=1kg的小球A悬挂在固定点O。初始时，将轻绳拉直并处于水平状态，使小球A与O点等高，由静止释放。当小球A下摆至最低点时恰好与小物块B发生碰撞（碰撞时间极短），之后二者没有再发生碰撞。已知A、B之间以及C与挡板之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取。 （1）小球A与小物块B碰后瞬间，求小物块B的速度大小； （2）为保证长木板C与竖直挡板第一次碰撞时B、C能共速，求应满足至少为多少米； （3）为使B始终不滑离C，求长木板C的最短长度。 【答案】（1）2m/s （2）0.96m （3）3.936m 【解析】 【小问1详解】 小球A由静止到最低点的过程，根据机械能守恒定律有 解得 设小球A与小物块B发生弹性碰撞后的速度分别为、，根据动量守恒定律有 碰撞前后根据机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 设B、C获得共同速度为，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有 代入数据解得 若B、C共速时C刚好运动到挡板处，对C应用动能定理有 代入数据解得 则保证C运动到竖直挡板前B、C能够共速，应满足的条件是 【小问3详解】 第一次共速过程中，由能量守恒定律有 长木板C与挡板碰后速度方向反向，设B、C第二次获得共同速度为，以水平向左为正方向，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 长木板的最短长度为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $