精品解析：广东广州市西关外国语学校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

广州市西关外国语学校2025学年第二学期期中素养训练 高二物理 考试分数：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上，并用2B铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。写在本试卷上无效。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题：本大题共10个小题，其中1-7为单选题，每小题4分，共28分，8-10为多选题，每小题6分共18分，合计46分。 1. 下列几种物理现象的解释正确的是（　　） A. 易碎物品运输时要用柔软材料包装，是为了增加作用时间，减小受力 B. 跳远时在沙坑里填沙，是为了减小运动员落地时受到的冲量 C. 推箱子时推不动，是因为推力的冲量为零 D. 船舷常常悬挂旧轮胎，是为了减小靠岸时船的动量 2. 在2024中国自动化大会上，一款会踢足球的智能机器人受到参观者围观。如图所示机器人接到沿水平地面运动过来的速度为3m/s、质量为400g的足球，并在0.2s内将足球以1m/s的速度反向踢出。忽略一切阻力，在机器人与足球接触的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机器人对足球的冲量大于足球对机器人的冲量 B. 机器人对足球的冲量大小为1.2N·s C. 足球动量变化量的大小为0.8kg·m/s D. 机器人对足球平均作用力大小为8N 3. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，最大摆角小于，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 小球摆动时的回复力来源为重力和绳拉力的合力 B. 若小球质量变大，摆动周期将会减小 C. 从到的过程中，摆球的回复力先减小后增大 D. 2.1s末和2.9s末，小球的势能和速度均相同 4. 如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A. 交流电源电压有效值为 B. 电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C. 滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D. 滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 5. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则 A. 再过四分之一周期，Q点为振动减弱点 B. 图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C. M点为振动加强点，位移始终为2A D. 从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 6. 某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果。若用简谐横波模拟声波，下图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　） A. 降噪声波与环境噪声的频率不相等 B. 降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音 C. 降噪过程实际上是声波发生了干涉 D. P点经过一个周期传播的距离为一个波长 7. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速n=50r/min B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 8. 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 此时能明显观察到波的衍射现象 B. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 C. 挡板前后波纹之间距离相等 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象 9. 如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A. 充电桩输入的交流电周期为 B. 只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C. 工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D. 10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 10. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波遇到4cm障碍物可发生明显衍射 B. 该波沿轴负方向传播 C. 该波的传播速度为400m/s D. 时刻质点的振动方向沿轴负方向 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、实验题（每空2分，共16分。） 11. 某同学利用插针法测定梯形玻璃砖的折射率，进行了如下操作：将玻璃砖平放在铺有白纸的木板上，描出玻璃砖的四边，并依次插上了四枚大头针，撤走玻璃砖后画出光路图，如图甲所示。 （1）插四枚大头针的顺序为（　　） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 （2）为了减小实验误差，在插下四枚大头针时，玻璃砖同侧的两枚大头针应满足（　　） A. 间距越大越好 B. 间距越小越好 C. 间距应相等 D. 间距适当大些 （3）该同学求玻璃砖的折射率。 以O点为圆心，适当长度为半径画圆，与入射光线和折射光线分别交于a、c两点，过a、c作法线的垂线，垂足分别为b、d，如图乙所示，分别测量出ab、Ob、Od、cd的长度，则玻璃砖的折射率为______（用以上的测量量表示）。 12. 用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为、，当______（填“”“”或“”），则说明气垫导轨水平。 （2）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置，给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为，A与B碰撞后A通过光电门2的时间为，B通过光电门2的时间为，为完成该实验，不必测量的物理量有（　　） A. 遮光片的宽度d B. 滑块A的总质量 C. 滑块B的总质量 D. 光电门1到光电门2的间距L （3）若实验测得遮光片的宽度，滑块A的质量，滑块B的质量，，，。 ①计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为______，两滑块相互作用以后系统的总动量算得。（计算结果保留两位有效数字） ②若实验相对误差绝对值，即可认为系统动量守恒，则本实验中______。在误差范围内______（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 三、解答题（13题12分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示为某种透明材料制成的棱镜的横截面图，该截面由半径为R的圆和直角边为R的等腰直角三角形组成，O为圆心。一细光束平行AC射入棱镜，入射点S到BO的距离为，光束在S点折射后直接照射到C点，光在真空中的传播速度为c。求： （1）该材料的折射率； （2）光从S到C的时间。 14. 下图中的实线图像a是一列正弦横波在某时刻的波形曲线，虚线图像b是0.2s后这列波的波形曲线 （1）若该波的周期T大于0.2s，且向右传播，求波的传播速度和周期； （2）若该波向左传播，求波的传播速度和周期。 15. 如图所示，半径为R的圆槽P和物块Q静止在光滑水平地面上，圆槽P的最低点与地面相切，物块Q的左端连接一轻弹簧。质量为m的小球从P的正上方高为R的位置由静止释放后，恰好沿切线进入圆弧轨道。已知P、Q的质量均为3m，重力加速度大小为g，忽略空气阻力和一切摩擦。求 （1）小球第一次离开圆槽P时的速度大小； （2）小球第一次与弹簧相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）小球再次回到圆槽P的过程中上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市西关外国语学校2025学年第二学期期中素养训练 高二物理 考试分数：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上，并用2B铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。写在本试卷上无效。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题：本大题共10个小题，其中1-7为单选题，每小题4分，共28分，8-10为多选题，每小题6分共18分，合计46分。 1. 下列几种物理现象的解释正确的是（　　） A. 易碎物品运输时要用柔软材料包装，是为了增加作用时间，减小受力 B. 跳远时在沙坑里填沙，是为了减小运动员落地时受到的冲量 C. 推箱子时推不动，是因为推力的冲量为零 D. 船舷常常悬挂旧轮胎，是为了减小靠岸时船的动量 【答案】A 【解析】 【详解】A．易碎物品运输时要用柔软材料包装，是为了在物体动量变化一定时，增加作用时间，从而减小受力，选项A正确； B．跳远时在沙坑里填沙，是为了在运动员动量变化一定时增加作用时间，从而减小运动员落地时受到的冲力，选项B错误； C．推箱子时推不动，是因为推力小于最大静摩擦力，而根据I=Ft可知推力的冲量不为零，选项C错误； D．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了当船靠岸与岸碰撞时在动量变化一定时增加作用的时间，从而减小靠岸时船受到的冲力，选项D错误。 故选A。 2. 在2024中国自动化大会上，一款会踢足球的智能机器人受到参观者围观。如图所示机器人接到沿水平地面运动过来的速度为3m/s、质量为400g的足球，并在0.2s内将足球以1m/s的速度反向踢出。忽略一切阻力，在机器人与足球接触的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机器人对足球的冲量大于足球对机器人的冲量 B. 机器人对足球的冲量大小为1.2N·s C. 足球动量变化量的大小为0.8kg·m/s D. 机器人对足球平均作用力大小为8N 【答案】D 【解析】 【详解】A．机器人对足球的作用力与足球对机器人的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，作用时间相同，故机器人对足球的冲量等于足球对机器人的冲量，故A错误； BC．以向右为正方向，足球的动量变化量为 即足球动量变化量大小为，根据动量定理可知冲量等于动量的变化量，即得机器人对足球的冲量大小为，故BC错误； D．对足球，根据动量定理有 其中t=0.2s，联立解得机器人对足球平均作用力大小为，故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，最大摆角小于，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 小球摆动时的回复力来源为重力和绳拉力的合力 B. 若小球质量变大，摆动周期将会减小 C. 从到的过程中，摆球的回复力先减小后增大 D. 2.1s末和2.9s末，小球的势能和速度均相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力沿切线方向的分力提供小球摆动时的回复力，故A错误； B．根据周期表达式可知，若小球质量变大，摆动周期保持不变，故B错误； C．由题图可知，从到的过程中，小球从负向最大位移处运动到平衡位置，再运动到正向最大位移处，则摆球的回复力先减小后增大，故C正确； D．由题图根据对称性可知，2.1s末和2.9s末，小球的势能相同，速度大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A. 交流电源电压有效值为 B. 电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C. 滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D. 滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可知，交流电源电压的最大值为 故交流电源电压的有效值为，故A错误； B．由乙图可知，交流电源的周期，在一个周期内，电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变的次数为次 变压器不会改变交流电的周期和频率，所以电阻R上的电流方向每秒钟也改变100次，故B错误； C．根据 因原线圈的电压一直保持不变，可知副线圈的电压也保持不变，与滑动变阻器的滑片向下移动无关，故C错误； D．滑动变阻器的滑片向下移动，的有效阻值减小，故并联电路的总电阻减小，根据 可知副线圈中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则 A. 再过四分之一周期，Q点为振动减弱点 B. 图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C. M点为振动加强点，位移始终为2A D. 从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误； B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确； C．由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C错误； D．M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为，故D错误． 6. 某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果。若用简谐横波模拟声波，下图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　） A. 降噪声波与环境噪声的频率不相等 B. 降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音 C. 降噪过程实际上是声波发生了干涉 D. P点经过一个周期传播的距离为一个波长 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，又由于机械波传播的速度由介质决定，可知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，则两列波频率相同，叠加时会产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，故A错误，C正确； B．降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，故B错误； D．P点并不随波移动，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速n=50r/min B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，发电机产生的电动势最大值为，电动势的有效值为，周期为，则转速为 故A错误； B．电流表的示数为 电压表测量的是定值电阻两端的电压，电压表的示数为 故B错误； C．线圈的角速度为 根据线圈最大感应电动势为 可得 则电荷量 故C正确； D．在时，由题图乙可知此时的电动势为零，感应电动势与磁通量的变化率成正比，故该时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，故D错误。 故选C。 8. 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 此时能明显观察到波的衍射现象 B. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 C. 挡板前后波纹之间距离相等 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A正确； B．如果将孔AB扩大，孔的尺寸可能比波的波长大很多，就观察不到明显的衍射现象，故B正确； C．波通过孔后，波速、频率、波长不变，挡板前后波纹之间距离相等，故C正确； D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，由知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误。 故选ABC。 9. 如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A. 充电桩输入的交流电周期为 B. 只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C. 工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D. 10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．交流电频率 周期，故A错误； B．只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压越大，故C错误； D．10 台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率，故D正确。 故选BD。 10. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波遇到4cm障碍物可发生明显衍射 B. 该波沿轴负方向传播 C. 该波的传播速度为400m/s D. 时刻质点的振动方向沿轴负方向 【答案】AC 【解析】 【详解】由图甲可知波长，由图乙可知周期。 A．发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，该波波长，遇到的障碍物，尺寸小于波长，可发生明显衍射，故A正确； B．由图乙可知，时刻处的质点正沿轴正方向振动，结合图甲，根据“同侧法”或“微平移法”可知，该波沿轴正方向传播，故B错误； C．波速，故C正确； D．根据图乙可知，时刻质点的振动方向沿轴正方向，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、实验题（每空2分，共16分。） 11. 某同学利用插针法测定梯形玻璃砖的折射率，进行了如下操作：将玻璃砖平放在铺有白纸的木板上，描出玻璃砖的四边，并依次插上了四枚大头针，撤走玻璃砖后画出光路图，如图甲所示。 （1）插四枚大头针的顺序为（　　） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 （2）为了减小实验误差，在插下四枚大头针时，玻璃砖同侧的两枚大头针应满足（　　） A. 间距越大越好 B. 间距越小越好 C. 间距应相等 D. 间距适当大些 （3）该同学求玻璃砖的折射率。 以O点为圆心，适当长度为半径画圆，与入射光线和折射光线分别交于a、c两点，过a、c作法线的垂线，垂足分别为b、d，如图乙所示，分别测量出ab、Ob、Od、cd的长度，则玻璃砖的折射率为______（用以上的测量量表示）。 【答案】（1）C （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图甲光线的传播方向，应先插大头针、，接着插大头针挡住、的像，最后插大头针挡住和、的像。 故选C。 【小问2详解】 为了减小实验误差，在插下四枚大头针时，大头针、及、之间的距离应适当大些。 故选D。 【小问3详解】 根据折射定律可得 又，， 联立可得玻璃砖的折射率为 12. 用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为、，当______（填“”“”或“”），则说明气垫导轨水平。 （2）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置，给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为，A与B碰撞后A通过光电门2的时间为，B通过光电门2的时间为，为完成该实验，不必测量的物理量有（　　） A. 遮光片的宽度d B. 滑块A的总质量 C. 滑块B的总质量 D. 光电门1到光电门2的间距L （3）若实验测得遮光片的宽度，滑块A的质量，滑块B的质量，，，。 ①计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为______，两滑块相互作用以后系统的总动量算得。（计算结果保留两位有效数字） ②若实验相对误差绝对值，即可认为系统动量守恒，则本实验中______。在误差范围内______（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 【答案】（1） （2）AD （3） ①. 0.050 ②. 4% ③. 能 【解析】 【小问1详解】 轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为、，当，说明滑块A通过两个光电门速度相同，即做匀速运动，气垫导轨水平。 【小问2详解】 设遮光片的宽度为d，碰撞前滑块A的速度为 碰撞后滑块A的速度 滑块B的速度 动量守恒有 整理有 所以为完成实验，还必须测量的物理量有滑块A的质量和滑块B的质量，不必测量的物理量有遮光片的宽度d和光电门1到光电门2的间距L。 故选AD。 【小问3详解】 [1]两滑块相互作用前系统的总动量为 [2]由题意可知，两滑块相互作用后系统的总动量为所以本实验的相对误差绝对值为 [3]有上述分析可知，在误差范围内能验证动量守恒。 三、解答题（13题12分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示为某种透明材料制成的棱镜的横截面图，该截面由半径为R的圆和直角边为R的等腰直角三角形组成，O为圆心。一细光束平行AC射入棱镜，入射点S到BO的距离为，光束在S点折射后直接照射到C点，光在真空中的传播速度为c。求： （1）该材料的折射率； （2）光从S到C的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意做出光路图如下 因入射点S到BO的距离为，可知入射光线与法线的夹角 由可知折射光线与法线夹角 因此该材料的折射率 【小问2详解】 由几何关系可知等腰三角形中的边长为 光从S到C的时间 14. 下图中的实线图像a是一列正弦横波在某时刻的波形曲线，虚线图像b是0.2s后这列波的波形曲线 （1）若该波的周期T大于0.2s，且向右传播，求波的传播速度和周期； （2）若该波向左传播，求波的传播速度和周期。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据图像可得，波的波长 若该波向右传播，从图像a到图像b，波传播的周期数为个 波的周期 由于 解得 所以，波的周期 波的传播速度 【小问2详解】 若该波向左传播，从图像a到图像b，波传播的周期数为个 波的周期 波的传播速度 15. 如图所示，半径为R的圆槽P和物块Q静止在光滑水平地面上，圆槽P的最低点与地面相切，物块Q的左端连接一轻弹簧。质量为m的小球从P的正上方高为R的位置由静止释放后，恰好沿切线进入圆弧轨道。已知P、Q的质量均为3m，重力加速度大小为g，忽略空气阻力和一切摩擦。求 （1）小球第一次离开圆槽P时的速度大小； （2）小球第一次与弹簧相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）小球再次回到圆槽P的过程中上升的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球第一次离开圆槽时速度为，圆槽的速度为，从小球开始下落到第一次离开圆槽，由动量守恒和能量守恒有， 解得 【小问2详解】 小球第一次与弹簧相互作用，弹簧的最大弹性势能时小球和物块Q共速，设共速的速度为，从开始压缩弹簧到弹性势能最大， 解得 【小问3详解】 设小球与Q分离后，小球的速度为，Q的速度为；小球再次回到圆槽P上升最大高度时，小球与圆槽共速，速度为，上升的最大高度为h，从压缩弹簧到与Q分离，由动量守恒和能量守恒有， 从与Q分离到回到圆槽P上升的最大高度时，由动量守恒和能量守恒有， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $