上海市吴淞中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷（等级考）

**基本信息** 以艺术体操带操、汽车安全气囊、无人驾驶等真实情境为载体，融合机械波、振动、光现象等核心知识，通过选择、填空、计算等题型，梯度考查物理观念、科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择（含多选）|约8题/30分|横波判断、波的衍射、动量定理、光的偏振|结合艺术体操考查横波起振方向，联系汽车多普勒效应分析相对运动| |填空|约6题/20分|单摆周期、波峰传播时间、折射率测量误差|通过“移动摆”模型考查机械能与动量守恒条件| |计算|约5题/50分|波速计算、振动方程、光导纤维临界角|以水波干涉为背景，综合考查波长、振幅及质点运动路程|

上海市吴淞中学2025学年第二学期 高二 物理学科 期中测试 (试卷) 一、艺术体操(15分) 艺术体操中的“带操”表演:运动员手持细棒抖动丝带的一端,丝带像波浪般翻卷,这是波在丝带上传播的结果。细棒在竖直方向不停抖动,某时刻丝带上形成的波形如图所示(符合正弦函数特征),此时波恰好传至Q点,a点位于波峰、b点位于波谷、M和P、Q点均处于平衡位置,a、b两点沿水平方向相距1.5m,运动员手中细棒上下抖动的频率为3Hz。 1.运动员通过抖动丝带在丝带上形成的波是 横波 (选填:“横波”或“纵波”),细棍的起振方向 向上 。(选填:“向上”或“向下”)。 2. 如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏,运动员上下抖动的频率应 ( A ) A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏,即波长变小,根据 因波速不变,则运动员上下抖动的频率应增大。故选 A。 3.图示时刻起,经过 距Q点右侧0.3m处的质点N(图中未标出)第一次出现波峰,此时P点处于 波谷 。(选填:“波峰”、“波谷”、“平衡位置”) [1]距Q点右侧0.3m处的质点N第一次出现波峰时,波向右传播 则 [2]因 可知此时P点处于波谷。 4. (多选)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为平衡位置在.x=4cm处质点p的振动图像。下列说法正确的是 ( AC ) A. 该波遇到4cm障碍物可发生明显衍射 B. 该波沿x轴负方向传播 C. 该波的传播速度为400m/s D.t=0时刻质点p的振动方向沿y轴负方向 【详解】由图甲可知波长 由图乙可知周期 学科网(北京)股份有限公司 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4cm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P正沿y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x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p的振动方向沿y轴正方向,故D 错误。 故选 AC。 二、振动(16分) 机械振动是物体在平衡位置附近所做的往复运动,按规律可分为简谐振动、受迫振动、自由振动和阻尼振动等。 1. (多选)如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动,下列说法正确的是( AC ) A. 小球运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 B. 小球运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 C. 小球由O向B运动过程中,动能逐渐减小 D. 小球由A向O运动过程中,回复力的方向由O指向A AB.弹簧振子运动过程中受重力,支持力,弹簧弹力的作用,A正确,B错误; C.小球运动过程中能量守恒,小球由O向B的运动过程中,弹簧形变量逐渐增加,弹性势能逐渐增加,动能逐渐减小,故C正确; D.回复力始终指向平衡位置,所以,小球由A向O运动过程中,回复力由A指向O,故D 错误。 故选 AC。 2.单摆在摆角小于5 的范围内的摆动可视为简谐振动。 (1)一个单摆做简谐运动的周期为T。如果将其摆长增加为原来的 2倍,振幅变为原来的二分之一,则其周期变为( C ) A. T B. C. D. 2T 【详解】根据单摆的周期公式 可知,如果将其摆长增加为原来的2倍,则周期变为 与振幅无关。 故选 C。 (2)如图,将单摆悬于一无动力小车上制成“移动摆”,小球摆动时,小车可随之水平左右移动,且和摆始终在同一竖直平面内运动。忽略所有摩擦和阻力,则“移动摆” B 。 学科网(北京)股份有限公司 A. 机械能守恒,动量守恒 B. 机械能守恒,动量不守恒 C. 机械能不守恒,动量守恒 D. 机械能不守恒,动量不守恒 将小车和小球看作一个系统,该系统在竖直方向上受到重力和轨道的支持力,这两个力的合力不为零(因为小球在竖直方向有加速度),所以系统在竖直方向上动量不守恒,总动量也就不守恒。但是,系统在水平方向上没有受到外力,因此系统在水平方向上的动量是守恒的;在该系统中,只有重力做功,绳子的拉力是内力,且拉力方向始终与小球相对于悬点的速度方向垂直,所以拉力对小球不做功;支持力与小车的位移方向垂直,所以支持力对小车不做功。因此,系统的总机械能(小球的动能和重力势能以及小车的动能之和)是守恒的;综上,系统机械能守恒,但动量不守恒,故选B。 3.一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。当圆盘静止时,让小球振动,其振动图像如图乙所示。现使圆盘以 60r/min 匀速转动,小球振动达到稳定时其振动的周期为 1 s。欲使小球振动达到稳定时振幅最大,圆盘的转速应该调整为 0.25 r/S。 [1]小球做受迫振动,其周期与圆盘做圆周运动的周期相等,有 [2]欲使小球振动达到稳定时振幅最大,则需要圆盘的运动频率与小球的固有频率相同,即形成共振,有 4.质量为m的小球在竖直平面内沿逆时针方向做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球,以圆心正下方的O'为原点,x轴正方向如图,以小球在图示位置为起始位置观察到小球在水平面上的投影在做简谐运动。做简谐运动物体的回复力应满足F=-kx我们可以求出上述投影运动中 当小球经过圆心等高最右侧位置,此时的向心力等于简谐运动的回复力,则有 又 学科网(北京)股份有限公司 联立可得 三、物理实验 (11分) 在物理学发展过程中,实验探究有着十分重要的地位。 1.某兴趣小组做“用插针法测定玻璃折射率”的实验。 (1)在白纸上放好平行玻璃砖,aa'和 bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插上两枚大头针 和 ,用“•”表示大头针在纸上扎下的孔洞位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次垂直于纸面插上大头针 和 在插 时,应使 挡住 (本身)和 的像 。 (2)若实验中将玻璃砖界线 aa'和bb'的间距画得偏窄一点,而其他操作如正确,如图所示,则折射率的测量值与准确值相比( A ) A、偏大 B、偏小 C、相同 实际的下边界应该处于图乙中 bb'的下侧,如图所示 可知,入射角相同,折射角的测量值偏小,则他测得的折射率与真实值相比偏大。故选A。 2.如图所示,在研究光的折射规律的实验中,测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为 和,则水槽中液体的折射率为(A) A. B. C. D. 设入射角为i,折射角为r,则水槽中液体的折射率为n= 学科网(北京)股份有限公司 根据图中几何关系可得 联立可得 故选 A。 3. 在观察光的偏振现象的实验中,某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变,分别旋转两偏振片,图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向,其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是 ( B) 当两偏振片的透振方向相互垂直时,穿过两偏振片后光强衰减最大。 四、汽车 (15分) 汽车安全性能是衡量汽车品质的重要指标,汽车在设计过程中为了保障安全,需要进行各种测试。 1. 安全气囊是汽车上一种重要的被动安全保护装置。当汽车发生激烈碰撞时,安全气囊有助于减小人跟车碰撞过程中 ( C ) A. 人的动量的变化量 B. 人的动能的变化量 C. 汽车对人的作用力 D. 汽车对人作用力的冲量 AB.人跟车碰撞过程中,人的初末速度确定,动量变化量,动能变化量都是确定,不能改 变, AB错误; C.安全气囊通过延长碰撞时间,根据动量定理/ ( p固定),时间t增大则作用力 F减小,从而减小汽车对人的作用力,C正确; D.汽车对人的冲量 (固定),安全气囊不改变冲量大小,D错误。 学科网(北京)股份有限公司 故选 C。 2. 在某安全气囊的性能测试中,质量 m=20kg的头锤(可视为质点)从距气囊表面某一高度 H=3.26m处由静止下落,与正下方的气囊发生碰撞,如图甲。以头锤到达气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向的作用力 F随时间t变化的规律如图乙所示。碰撞结束后头锤上升的最大高度为 h=0.2m, 不计空气阻力,取向下为正方向, (1)头锤与安全气囊碰撞过程中的动量改变量 p= -199.4 kg m/s。(结果保留小数点后一位) (2)碰撞过程中力F的冲量大小为 219.4 N s,气囊对头锤竖直方向的作用力的最大值 为 4388.0 N。(结果均保留小数点后一位) (1)[1]头锤下落至气囊表面时的速度:由自由落体 (向下为正方向) 碰撞后上升的速度:由 (负号表示向上) 动量的变化量 (2)[2]对碰撞过程用动量定理, 代入数据可得 (负号表示方向向上) [3]F-t图像的面积表示冲量的大小 解得 3. 无人驾驶技术已逐渐成熟,某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波,通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为f,则( C ) A. 当f'=f时,表明前车一定做匀速直线运动 B. 当f'=f时,表明前车一定处于静止状态 C. 当f>f时,表明无人车需要相对前车减速行驶 D. 当f<f时,表明无人车需要相对前车减速行驶 AB.由多普勒效应可知,当f'=f时,表明前车与无人车的距离保持不变,即前车与无人车保持相对静止,可能匀速,可能静止,也可能是变速,故AB 错误; C.由多普勒效应可知,当f'>f时,接收到的频率增大,两车距离减小,表明无人车需要相对前车减速行驶,故C 正确; 学科网(北京)股份有限公司 D.由多普勒效应可知,当 时,接收到的频率减小,两车距离增大,表明无人车需要相对前车加速行驶,故D错误; 故选 C。 4.有两辆汽车静止在路边,持续发出同相、同频率的声波。收音设备在路边移动,收到声波的振幅随位置变化时大时小。收音设备移动到a点时,收到声波的振幅基本为0,a点到这两个机器人的距离分别为10m和16m,则该声波的波长可能是 AD 。 A. 4m B. 6m C. 9m D. 12m 收音设备移动到a点时,收到声波的振幅基本为0,说明a点发生波的相消干涉。即为振动减弱点,满足 题意可知波程差 可知n取1时,波长为12m, n取2时, 波长为4m, 故选AD。 五、水波 (23分) 在平静的湖面上,一根树枝周期性地轻点水面某处,形成的水波近似看作简谐横波。 1. 若观察到树枝轻点水面产生的水波图样如图所示,这是因为( C ) A.点击水面的频率增大了 B.点击水面的振幅增大了 C.点击水面的位置向右移动了 D.点击水面的位置向左移动了 A. 由 可知,波速不变,频率增大时波长变小,即波的间距变小,但波面应还是圆形,不会形成右侧密集、左侧稀疏,故A错误, B.振幅影响振动强弱,不影响波的间距分布,故B错误; C.图(c)中水波右侧密集、左侧稀疏,说明波源向右移动,即点击水面的位置向右移动了,故C正确。 故选 C。 2.如图,水面上的O点是波源,P、Q为两块固定挡板。 (1)现能观察到水面上的树叶发生振动,是因为波发生了( B )现象。 A. 干涉 B. 衍射O (2)为了使树叶停止振动,可( A )波源O的频率。 A. 增加 B. 减小 (3)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,波速和波长分别为1m/s和0.5m, 则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为 20 cm,从图示时刻起经0.5s,BE 连线中点处P质点通过的路程为 40 cm。 学科网(北京)股份有限公司 [1]因A 点为峰峰相遇点,则振动加强,此时的位移为2A=10cm B 点为波谷相遇点,则振动加强,此时的位移为-2A=-10cm 则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为20cm; [2]周期为 因ABE 连线为振动加强线,则 BE 的中点处 P 点也是振动加强点,则从图示时刻起经 0.5s=T,P质点通过的路程为4 2A=8A=40cm。 3.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的波形图,图中实线和虚线分别对应 和 时的波形曲线,介质中的质点沿y轴方向做简谐运动。 (1)求该波的振幅A和波长 ; (2)如果波沿+x方向传播,求波速v; (3)如果波速v'=100m/s,判断波的传播方向,并写出以t₁时刻为计时起点、平衡位置为x=6m处的质点的振动方程。 【答案】(1)A=5cm, =8m;(2)v=80n+60(m/s),n=0,1,2,3...; (3)沿x轴负方向传播, 【详解】(1)由图可知,振幅为 A =5cm 波长为 =8m (2)在 内,波沿+x方向传播的距离为 波速为 联立解得 v =80n+60(m/s),n = 0,1,2,3…… (3)若波速为v'=100m/s,则传播的距离 可知波沿x轴负方向传播,t时刻平衡位置为x =₁6m处的质点正向y轴正方向运动,同时有 所以平衡位置为x =6m处的质点的振动方程为 学科网(北京)股份有限公司 六、光(20分) 光在生产、生活中有着十分广泛的应用。 1. (多选)如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是( AC ) A.干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的 D.干涉条纹不等间距是因为凸透镜厚度不是均匀变化造成的 AB.牛顿环的干涉是凸透镜下表面反射的光与玻璃板上表面反射的光叠加形成的,故A正确,B错误; CD.空气膜是凸透镜下表面与玻璃板上表面之间的空气层,其厚度随半径增大(非线性变化),干涉条纹的间距由空气膜厚度的变化率决定,厚度变化不均匀导致条纹间距不等距,故C正确,D错误。 故选 AC。 2. 某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后,得到如图所示的衍射图样,据此可以判断出( A ) A. 甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B. 乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C. 甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D. 甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 【详解】根据衍射现象图样的特点,可知圆孔衍射的图样,是中央为亮斑,周围环绕着明暗相间的同心圆环;不透明圆板衍射的图样,是在圆板阴影的中心有一个亮斑,周围是明暗相间的圆环。故甲图是光线射到圆孔后的衍射图样,乙图是光线射到圆板后的衍射图样。故选 A。 3. 地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( A ) 学科网(北京)股份有限公司 【详解】根据折射定律 由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,则 则 逐渐减小,画出光路图如下 则从高到低 ,逐渐减小,则光线应逐渐趋于竖直方向。 故选 A。 4. 洛埃用平面镜将光一分为二得到了相干光,从而实现了与托马斯 杨利用双缝干涉实验几乎相同的实验现象。如图所示为洛埃镜实验的基本装置,S为单色点光源,M为一平面镜。S发出波长为 的单色光可以直接照到光屏上,同时还会通过平面镜反射到光屏上,这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L,下列说法正确的是( AD ) A. 只有在平面镜反射光照亮的区域才会呈现明暗相间的干涉条纹光屏 B. 若将平面镜向右平移,则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C. 在光屏上相邻明条纹中心间的距离为 D. 在光屏上相邻暗条纹中心间的距离为 【详解】A.只有在平面镜反射光照亮的区域两束相干光才会发生干涉现象,呈现明暗相间的干涉条纹,故A 正确; CD.类比杨氏双缝干涉,光源与像相当于双缝,本题中“双缝间距”为2d,根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式可得 故C 错误;D正确; B.若将平面镜向右平移,光源与像之间的距离以及它们到屏的距离都不变,则光屏上相邻明条纹中心间距离不变,故B 错误。 学科网(北京)股份有限公司 故选 AD。 5.手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲,通过光导纤维传输到目标基站,再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝的长 L=2km,玻璃丝的折射率 AB 代表端面。已知光在真空中的传播速度 (1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面,光线在端面AB上的入射角 应满足的条件是什么? (2)光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间为 s。 【答案】(1) ≤45 【详解】(1)由光的折射定律,可得 因为 + =90 ,所以sin = cos 当 ≥C (临界角)时光在玻璃界面处发生全反射,光通过长玻璃丝,如图所示 由于 则有 整理可得 解得 联立解得 代入数据可得 ≤45 (2)光在玻璃中的速度 设光在玻璃丝中传播的总路程为s,则有 玻璃丝长L = ssin 联立解得 因为 ≥C,显然,当 =C时t最大,故有 学科网(北京)股份有限公司 代入数据解得 学科网(北京)股份有限公司 $ 上海市吴淞中学2025学年第二学期 高二 物理学科 期中测试 (试卷) 一、艺术体操(15分) 艺术体操中的“带操”表演：运动员手持细棒抖动丝带的一端，丝带像波浪般翻卷，这是波在丝带上传播的结果。细棒在竖直方向不停抖动，某时刻丝带上形成的波形如图所示(符合正弦函数特征)，此时波恰好传至Q点，a点位于波峰、b点位于波谷、M和P、Q点均处于平衡位置，a、b两点沿水平方向相距1.5m，运动员手中细棒上下抖动的频率为3Hz。 1.运动员通过抖动丝带在丝带上形成的波是 横波 (选填：“横波”或“纵波”)，细棍的起振方向 向上 。(选填：“向上”或“向下”)。 2. 如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏，运动员上下抖动的频率应 ( ) A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 3.图示时刻起，经过 距Q点右侧0.3m处的质点N(图中未标出)第一次出现波峰，此时P点处于 波谷 。(选填：“波峰”、“波谷”、“平衡位置”) 4. (多选)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为平衡位置在.x=4cm处质点p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x轴负方向传播 C. 该波的传播速度为400m/s D.t=0时刻质点p的振动方向沿y轴负方向 二、振动(16分) 机械振动是物体在平衡位置附近所做的往复运动，按规律可分为简谐振动、受迫振动、自由振动和阻尼振动等。 1. (多选)如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动，下列说法正确的是( ) A. 小球运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 B. 小球运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 C. 小球由O向B运动过程中，动能逐渐减小 D. 小球由A向O运动过程中，回复力的方向由O指向A 2.单摆在摆角小于5°的范围内的摆动可视为简谐振动。 (1)一个单摆做简谐运动的周期为T。如果将其摆长增加为原来的 2倍，振幅变为原来的二分之一，则其周期变为( ) A. T B. C. D. 2T (2)如图，将单摆悬于一无动力小车上制成“移动摆”，小球摆动时，小车可随之水平左右移动，且和摆始终在同一竖直平面内运动。忽略所有摩擦和阻力，则“移动摆” 。 学科网（北京）股份有限公司 A. 机械能守恒，动量守恒 B. 机械能守恒，动量不守恒 C. 机械能不守恒，动量守恒 D. 机械能不守恒，动量不守恒 3.一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。当圆盘静止时，让小球振动，其振动图像如图乙所示。现使圆盘以 60r/min 匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为 s。欲使小球振动达到稳定时振幅最大，圆盘的转速应该调整为 r/S。 4.质量为m的小球在竖直平面内沿逆时针方向做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球，以圆心正下方的O'为原点，x轴正方向如图，以小球在图示位置为起始位置观察到小球在水平面上的投影在做简谐运动。做简谐运动物体的回复力应满足F=-kx我们可以求出上述投影运动中的k= 学科网（北京）股份有限公司 三、物理实验 (11分) 在物理学发展过程中，实验探究有着十分重要的地位。 1.某兴趣小组做“用插针法测定玻璃折射率”的实验。 (1)在白纸上放好平行玻璃砖，aa'和 bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插上两枚大头针 和 ，用“•”表示大头针在纸上扎下的孔洞位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次垂直于纸面插上大头针 和 在插 时，应使 挡住 和 的 。 (2)若实验中将玻璃砖界线 aa'和bb'的间距画得偏窄一点，而其他操作如正确，如图所示，则折射率的测量值与准确值相比( ) A、偏大 B、偏小 C、相同 2.如图所示，在研究光的折射规律的实验中，测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为和 ，则水槽中液体的折射率为( ) A. B. C. D. 学科网（北京）股份有限公司 3. 在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是 ( ) 四、汽车 (15分) 汽车安全性能是衡量汽车品质的重要指标，汽车在设计过程中为了保障安全，需要进行各种测试。 1. 安全气囊是汽车上一种重要的被动安全保护装置。当汽车发生激烈碰撞时，安全气囊有助于减小人跟车碰撞过程中 ( ) A. 人的动量的变化量 B. 人的动能的变化量 C. 汽车对人的作用力 D. 汽车对人作用力的冲量 学科网（北京）股份有限公司 2. 在某安全气囊的性能测试中，质量 m=20kg的头锤(可视为质点)从距气囊表面某一高度 H=3.26m处由静止下落，与正下方的气囊发生碰撞，如图甲。以头锤到达气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向的作用力 F随时间t变化的规律如图乙所示。碰撞结束后头锤上升的最大高度为 h=0.2m, 不计空气阻力，取向下为正方向， (1)头锤与安全气囊碰撞过程中的动量改变量Δp= kg·m/s。(结果保留小数点后一位) (2)碰撞过程中力F的冲量大小为 N·s,气囊对头锤竖直方向的作用力的最大值 为 N。(结果均保留小数点后一位) 3. 无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f，则( ) A. 当f'=f时，表明前车一定做匀速直线运动 B. 当f'=f时，表明前车一定处于静止状态 C. 当f>f时，表明无人车需要相对前车减速行驶 D. 当f<f时，表明无人车需要相对前车减速行驶 学科网（北京）股份有限公司 4.有两辆汽车静止在路边，持续发出同相、同频率的声波。收音设备在路边移动，收到声波的振幅随位置变化时大时小。收音设备移动到a点时，收到声波的振幅基本为0，a点到这两个机器人的距离分别为10m和16m,则该声波的波长可能是 。 A. 4m B. 6m C. 9m D. 12m 五、水波 (23分) 在平静的湖面上，一根树枝周期性地轻点水面某处，形成的水波近似看作简谐横波。 1. 若观察到树枝轻点水面产生的水波图样如图所示，这是因为( ) A.点击水面的频率增大了 B.点击水面的振幅增大了 C.点击水面的位置向右移动了 D.点击水面的位置向左移动了 2.如图，水面上的O点是波源，P、Q为两块固定挡板。 (1)现能观察到水面上的树叶发生振动，是因为波发生了( )现象。 A. 干涉 B. 衍射O (2)为了使树叶停止振动，可( )波源O的频率。 A. 增加 B. 减小 (3)如图所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5cm，波速和波长分别为1m/s和0.5m, 则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为 cm,从图示时刻起经0.5s,BE 连线中点处P质点通过的路程为 cm。 学科网（北京）股份有限公司 3.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的波形图，图中实线和虚线分别对应 和 时的波形曲线，介质中的质点沿y轴方向做简谐运动。 (1)求该波的振幅A和波长λ； (2)如果波沿+x方向传播，求波速v； (3)如果波速v'=100m/s,判断波的传播方向，并写出以t₁时刻为计时起点、平衡位置为x=6m处的质点的振动方程。 学科网（北京）股份有限公司 六、光(20分) 光在生产、生活中有着十分广泛的应用。 1. (多选)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( ) A.干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的 D.干涉条纹不等间距是因为凸透镜厚度不是均匀变化造成的 2. 某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出( ) A. 甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B. 乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C. 甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D. 甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 3. 地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( ) 学科网（北京）股份有限公司 4. 洛埃用平面镜将光一分为二得到了相干光，从而实现了与托马斯·杨利用双缝干涉实验几乎相同的实验现象。如图所示为洛埃镜实验的基本装置，S为单色点光源，M为一平面镜。S发出波长为λ的单色光可以直接照到光屏上，同时还会通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，下列说法正确的是( ) A. 只有在平面镜反射光照亮的区域才会呈现明暗相间的干涉条纹光屏 B. 若将平面镜向右平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C. 在光屏上相邻明条纹中心间的距离为 D. 在光屏上相邻暗条纹中心间的距离为 ˊ 学科网（北京）股份有限公司 5.手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝的长 L=2km，玻璃丝的折射率 AB 代表端面。已知光在真空中的传播速度 (1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么? (2)光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间为 s。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $