广东佛山市2025-2026学年高二下学期物理期末临考模拟卷

**基本信息** 以6G通信、磁悬浮列车等科技前沿及足球运动、游戏装置等生活情境为载体，通过选择、实验、计算题型分层考查电磁学、力学、光学知识，注重科学思维与科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|10题46分|LC振荡电路、多普勒效应、动量定理|结合6G技术考查矢量概念，体现物理观念| |实验|2题18分|双缝干涉测光波长、单摆测重力加速度|通过游标卡尺读数、图像分析，培养科学探究能力| |计算|3题36分|波的相遇、介质球光逃逸、游戏装置力学问题|游戏装置题综合动量能量，考查模型建构与科学推理|

广东省佛山市2025-2026学年下学期高二物理期末临考模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国在6G（第六代移动通信技术）光通信领域取得重大突破，单通道信息传输速率可达512 Gbps（千兆比特每秒）。下列说法正确的是（　　） A．信息传输速率是矢量 B．信息传输速率的大小与传输介质无关 C．信息传输速率的单位Gbps是国际单位制中的基本单位 D．信息传输速率越大，相同时间内传输的数据量越多 2．下列关于多普勒效应、光的干涉和偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明血液靠近探头 B．主动降噪技术是应用声波的多普勒效应 C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．3D电影技术利用光的干涉原理 3．如图是某LC振荡电路，其中L为自感线圈，C为电容器。则下列说法正确的是（     ） A．电容器带电量最大时，自感线圈储存的磁场能最小 B．电容器带电量最大时，电路回路中产生的磁场能最大 C．若仅增大电容器的电容，则振荡周期将减小 D．若仅增大自感线圈的自感系数，则振荡频率将增大 4．如图1所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板，另一端连接物块处于静止状态，现将物块向上托起一定高度，在时刻由静止释放，物块在竖直方向做往复运动并在时第一次回到最高点。不计空气阻力，以向下为正方向，物块的加速度随时间变化的余弦曲线如图2所示，则（　　） A．时，弹簧处于原长 B．时，物块的速度最大 C．从到，物块的动能增大 D．从到，物块的速度变化量为 5．2026年1月正值初冬时节，重庆市杨家坪中学高2028届班级足球联赛在全校师生的期待中拉开帷幕。如图所示，某一次足球由静止自由下落1.25 m，被运动员重新踢起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度大小取，不计空气阻力，则（     ） A．脚部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B．足球自由下落过程重力的冲量大小为 C．足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D．足球下落到与脚部刚接触时动量大小为 6．杜甫在《曲江》中写道：“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。”平静水面上的处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），、、三点与在同一条直线上。某时刻在波谷且与水平面的高度差为，、在不同的波峰上，其波形如图中虚线所示。已知波速为，、在水平方向的距离为。则下列说法不正确的是（     ） A．水波通过尺寸为的障碍物能发生明显衍射 B．到达第一个波峰的时刻，比滞后 C．经过的时间，质点、之间的距离为 D．从图示时刻开始计时，点的振动方程是 7．高速磁悬浮列车在水平长直轨道上运行，车头会受到前方空气的阻力，假设列车周围空气静止，车头前方的空气碰到车头后速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为，车头的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，列车质量为m，从静止开始以恒定功率P启动。若只考虑车头有空气阻力，轨道摩擦等其他阻力不计，下列说法正确的是（     ） A．列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 B．列车对空气的作用力与列车速度的关系为 C．列车的最大动能为 D．列车受到的最大阻力为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述正确的是（　　） A．图甲中，当太阳光照射铁丝圈上的肥皂膜时，膜上会呈现彩色条纹，这是光的衍射现象 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将右侧垫得更高，条纹将变密集 C．图丙中，为防止司机在夜间行车时出现眩目情况，挡风车窗会采用偏振玻璃或偏振膜 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆盘时发生干涉产生的 9．电动势为、内阻为的电源与定值电阻、及滑动变阻器连接成如下图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向端时，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的电功率减小 B．电压表和电流表的示数都减小 C．电源内耗功率变大，电动势变小 D．中电流变化的绝对值大于电流表的示数变化的绝对值 10．如图，一宽度为R的平行光垂直于底边OB之间的区域射入半径为R的D形玻璃砖，在其圆弧边界ACB上有长为的部分有光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在有折射时的反射，则下列说法正确的是（     ） A．玻璃砖对该平行光的折射率为 B．玻璃砖对该平行光的折射率为 C．光线在底边的OA段垂直射出的位置距离O点最近的距离为 D．光线在底边的OA段垂直射出的位置距离O点最近的距离为 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 如图所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图。某次实验选用的双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，接通电源使光源正常工作。 (1)某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的读数为。可得条纹间距_________，计算这种色光波长的表达式为_________（用题中给出的字母，、、表示）。 (2)某同学想增加从目镜中观察到的条纹个数，仅改变一个实验条件，该同学可_________ A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (3)托马斯·杨当时做双缝干涉实验时，用了单缝与双缝。但实验时用激光直接照射双缝，并没有用到单缝，也能得到干涉条纹。这是由于激光_________（选填“强度大”、“方向性好”或“相干性好”）。 (4)洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。平面镜沿放置，但操作实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．沿向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B．沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C．若，沿向左略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D．若，沿向右略微平移平面镜，干涉条纹向处移动 12．（10分） 某实验小组正在进行利用单摆测量重力加速度的实验，实验器材有：力传感器和数据线、托盘天平、铁架台、重锤、细绳。先将力传感器如题1图所示竖直固定在铁架台上，下方用细绳系住重锤。步骤如下： (1)用托盘天平称得重锤质量m=300.0g。重锤做单摆运动的摆长为l（实验中并未测量），待测重力加速度g。如题1图所示，当重锤用细绳悬挂静止时，用刻度尺测出重锤底部到参考平面的高度，刻度y0如题2图所示，其读数为_____cm； (2)重锤由静止释放及摆动至最低点时细绳的状态如题4图（a）（b）所示，关于力传感器的使用下列说法中正确的是（　　） A．力传感器的使用不需要调零 B．题4图（a）状态传感器示数等于绳子拉力 C．题4图（b）状态传感器示数等于绳子拉力 (3)保持细绳绷直，将重锤向一侧缓慢拉至某一高度并保持静止，用（1）中的方法读出此时重锤底部中心处对应的刻度y如题3图所示，则重锤从释放到运动至最低点过程中下降的高度h=y–y0。由静止释放重锤，记录力传感器示数在重锤摆动过程中随时间的变化情况，描点作图FT–t，测出重锤摆动到最低点时绳子对重锤的拉力FT。使重锤由不同高度释放，多次测量记录的数据如表所示； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 h/m 0.0591 0.1085 0.1585 0.2051 0.2581 0.3065 0.3565 F/N 3.22 3.45 3.68 3.84 4.09 4.38 4.57 小明同学根据题表中的数据做h–FT图并得出相应的函数表达式如5图，设图像与纵轴截距为-b，则重锤的摆长l=____（用题中给定的字母表示），由5图中小明的数据计算当地重力加速度g=______m/s2（保留三位有效数字）； (4)实验中利用重锤底部中心测算重锤下降的高度的测量值和实际相比偏大，有同学认为这会导致运用图像测量重力加速度的值不准确，你是否同意该同学的看法，并简述理由____________。 13．（12分） 位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速大小均为，如图所示为时刻两列波的图像，此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。 (1)求两列波相遇的时刻； (2)求0~5.5 s内质点通过的位移和路程。 14．（12分） 动态微腔中的光子逃逸机制：在光子芯片的设计中，研究人员利用一个折射率的透明均匀介质球（半径为）作为微腔。为了检测微腔内部的光场分布，一个微型探针（视为点光源）沿着微腔的一条直径从球心向端点缓慢移动（球型微腔过球心的纵截面如图甲，是一个过、、、四点的圆）。当光源到球心距离为某值时，球面上会出现“透光区”（光线能射出）和“全反射区”（光线被囚禁）。已知光源发射的单色光向四周均匀辐射。 (1)求：当时从光源射向外部真空的光线入射角的最大值； (2)试推导：为了保证球面上所有位置都能有光线射出（即不存在全反射区），光源到球心的距离必须满足什么条件； (3)当光源移动到距离球心处时，求弧长上无光线射出区域的长度。（） 15．（12分） 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE，倾角的直轨道EF、水平直轨道FG组成，除FG段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH处，摆渡车上表面与直轨道FG、平台JK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径R=0.5m，B点高度为1.2R，FG长度LFG=2.5m，HI长度L0=9m，摆渡车长度L=3m、质量m=1kg。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上高度h=2.3m处静止释放，滑块在FG段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，，g取10m/s2） (1)求滑块过C点的速度大小vC和滑块对轨道的作用力大小FC； (2)摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数µ； (3)在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间t。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省佛山市2025-2026学年下学期高二物理期末临考模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国在6G（第六代移动通信技术）光通信领域取得重大突破，单通道信息传输速率可达512 Gbps（千兆比特每秒）。下列说法正确的是（　　） A．信息传输速率是矢量 B．信息传输速率的大小与传输介质无关 C．信息传输速率的单位Gbps是国际单位制中的基本单位 D．信息传输速率越大，相同时间内传输的数据量越多 【答案】D 【详解】A．矢量的定义是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量，信息传输速率只有大小无方向，属于标量，A错误； B．信息传输速率的大小与传输介质直接相关，例如光纤的传输速率远高于普通金属铜线，B错误； C．国际单位制的基本单位共7个（米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉），Gbps是导出单位，不属于基本单位，C错误； D．传输数据量=信息传输速率×传输时间，相同时间下，传输速率越大，传输的数据量越多，D正确。 故选D。 2．下列关于多普勒效应、光的干涉和偏振现象，下列说法正确的是（　　） A．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明血液靠近探头 B．主动降噪技术是应用声波的多普勒效应 C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．3D电影技术利用光的干涉原理 【答案】A 【详解】A．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率升高。“彩超”中血液相当于反射超声波的运动波源，若血液靠近探头，探头接收的反射超声波频率变大，故A正确； B．主动降噪技术是利用声波的干涉，发射与噪声相位相反的声波叠加抵消噪声，与多普勒效应无关，故B错误； C．偏振是横波特有的性质，光的偏振现象说明光是横波，纵波不存在偏振现象，故C错误； D．3D电影技术利用的是光的偏振原理，通过让左右眼接收偏振方向不同的光产生立体视觉，与光的干涉无关，故D错误。 故选A。 3．如图是某LC振荡电路，其中L为自感线圈，C为电容器。则下列说法正确的是（     ） A．电容器带电量最大时，自感线圈储存的磁场能最小 B．电容器带电量最大时，电路回路中产生的磁场能最大 C．若仅增大电容器的电容，则振荡周期将减小 D．若仅增大自感线圈的自感系数，则振荡频率将增大 【答案】A 【详解】AB．电容器带电量最大时，电容器两板间电势差最大，电场强度最大，自感线圈储存的磁场能最小；此时电流为零，回路中产生的磁场能最小，故A正确，B错误； C．LC振荡电路的周期为，可知若仅增大电容器的电容，则振荡周期将变大，故C错误； D．若仅增大自感线圈的自感系数，周期变大，根据可得振荡频率将减小，故D错误。 故选A。 4．如图1所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板，另一端连接物块处于静止状态，现将物块向上托起一定高度，在时刻由静止释放，物块在竖直方向做往复运动并在时第一次回到最高点。不计空气阻力，以向下为正方向，物块的加速度随时间变化的余弦曲线如图2所示，则（　　） A．时，弹簧处于原长 B．时，物块的速度最大 C．从到，物块的动能增大 D．从到，物块的速度变化量为 【答案】C 【详解】A． 时，由图2，物块加速度由正值减为零，则此时合力为零，弹簧处于伸长状态，拉力和重力相等，故A错误； B．时，由图2，物块加速度负值最大，方向向上，说明物块运动到最低点，速度为，故B错误； C．到，由图2，物块加速度由负值最大到零，此时物块加速向上运动，物块动能增加，故C正确； D．图像所围成的面积，表示这一段时间内物块速度的变化量，到余弦曲线面积不为，实际利用积分计算可得，故D错误； 故选C。 5．2026年1月正值初冬时节，重庆市杨家坪中学高2028届班级足球联赛在全校师生的期待中拉开帷幕。如图所示，某一次足球由静止自由下落1.25 m，被运动员重新踢起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度大小取，不计空气阻力，则（     ） A．脚部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B．足球自由下落过程重力的冲量大小为 C．足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D．足球下落到与脚部刚接触时动量大小为 【答案】D 【详解】D．足球由静止自由下落1.25m，由自由落体运动规律得 解得足球与脚部刚接触时速度大小为 动量大小，故D正确； B．足球自由下落的时间 重力冲量大小，故B错误； C．足球离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m，根据运动的对称性，足球离开脚背的速度大小也是 取竖直向上为正方向，足球与脚部作用过程中动量变化量为，故C错误； A．对接触过程由动量定理得 解得脚部对足球的平均作用力，故A错误。 故选D。 6．杜甫在《曲江》中写道：“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。”平静水面上的处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），、、三点与在同一条直线上。某时刻在波谷且与水平面的高度差为，、在不同的波峰上，其波形如图中虚线所示。已知波速为，、在水平方向的距离为。则下列说法不正确的是（     ） A．水波通过尺寸为的障碍物能发生明显衍射 B．到达第一个波峰的时刻，比滞后 C．经过的时间，质点、之间的距离为 D．从图示时刻开始计时，点的振动方程是 【答案】C 【详解】A．、在水平方向的距离为，则水波的波长为，则水波通过尺寸的障碍物能发生明显衍射，故A正确； B．由图可知，点与振源间的距离为，点与振源间的距离为，则到达第一个波峰的时刻，比滞后，故B正确； C．质点不能随波迁移，由图可知质点、之间的距离为，故C错误； D．质点振动的振幅为，周期 圆频率 从图示时刻开始计时，即质点处从负的最大位移处开始振动，则点的振动方程是 ，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 7．高速磁悬浮列车在水平长直轨道上运行，车头会受到前方空气的阻力，假设列车周围空气静止，车头前方的空气碰到车头后速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为，车头的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，列车质量为m，从静止开始以恒定功率P启动。若只考虑车头有空气阻力，轨道摩擦等其他阻力不计，下列说法正确的是（     ） A．列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 B．列车对空气的作用力与列车速度的关系为 C．列车的最大动能为 D．列车受到的最大阻力为 【答案】B 【详解】设在时间内与车头发生作用的空气质量为，则 以这部分空气为研究对象，其初速度为0，末速度为v，规定列车运动方向为正，根据动量定理有 解得列车对空气的作用力 依据牛顿第三定律，列车受到的空气阻力大小。 列车以恒定功率P启动，牵引力 根据牛顿第二定律有，即 。 A．由 可知，随着列车速度v增大，牵引力F减小而空气阻力f增大，则列车加速度a逐渐减小，故列车做加速度减小的变加速直线运动，当时速度达到最大并开始匀速运动，故A错误； B．由上述分析可知，列车对空气的作用力与列车速度的关系为，故B正确； CD．当列车加速度时速度最大，设最大速度为，此时有 解得。 此时列车动能最大，最大动能 列车受到的最大阻力，故CD错误。 故选B。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述正确的是（　　） A．图甲中，当太阳光照射铁丝圈上的肥皂膜时，膜上会呈现彩色条纹，这是光的衍射现象 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将右侧垫得更高，条纹将变密集 C．图丙中，为防止司机在夜间行车时出现眩目情况，挡风车窗会采用偏振玻璃或偏振膜 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆盘时发生干涉产生的 【答案】BC 【详解】A．太阳光照射肥皂膜时，膜上呈现的彩色条纹是薄膜干涉现象（前后表面反射的光叠加干涉），不是光的衍射，故A错误； B．图乙是利用光的干涉检查样板平整度，如图所示： 设样板与标准样板平面的夹角为，则相邻亮条纹间距公式为 由此可知若右侧垫得更高，则变大，变小，所以条纹会变密集，故B正确； C．夜间行车时，由于对面车灯的光多为偏振光，挡风玻璃采用偏振玻璃或偏振膜，可通过偏振片的偏振方向过滤部分强光，防止司机眩目，故C正确； D．泊松亮斑是光照射到小圆盘时发生衍射产生的，不是干涉，故D错误。 故选BC。 9．电动势为、内阻为的电源与定值电阻、及滑动变阻器连接成如下图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向端时，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的电功率减小 B．电压表和电流表的示数都减小 C．电源内耗功率变大，电动势变小 D．中电流变化的绝对值大于电流表的示数变化的绝对值 【答案】BD 【详解】电动势是电源的固有属性，故不变 滑动变阻器的滑片由中点滑向端时，接入电路的外电阻值变小 则干路电流变大 故内耗功率变大，路端电压变小，该电压表并联在干路，故电压表示数减小 增大，故流过的电流变大，两端电压变大 则定值电阻的电功率增大，两端的电压变小 故通过的电流变小，电流表与串联，电流表示数变小 因变小，故，又变大，故 故中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值。 故选BD。 10．如图，一宽度为R的平行光垂直于底边OB之间的区域射入半径为R的D形玻璃砖，在其圆弧边界ACB上有长为的部分有光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在有折射时的反射，则下列说法正确的是（     ） A．玻璃砖对该平行光的折射率为 B．玻璃砖对该平行光的折射率为 C．光线在底边的OA段垂直射出的位置距离O点最近的距离为 D．光线在底边的OA段垂直射出的位置距离O点最近的距离为 【答案】AC 【详解】AB．如图所示 假设光线在E处刚好发生全反射，C、E间的弧长等于， 易得全反射角为，根据 解得，故A正确，B错误； CD．由图可得，在E处发生全反射的光线经过关于OC对称点F再次发生全反射，最终垂直于底边射出，射出点的位置距离O点的距离最近，为，故C正确，D错误。； 故选AC。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 如图所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图。某次实验选用的双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，接通电源使光源正常工作。 (1)某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的读数为。可得条纹间距_________，计算这种色光波长的表达式为_________（用题中给出的字母，、、表示）。 (2)某同学想增加从目镜中观察到的条纹个数，仅改变一个实验条件，该同学可_________ A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (3)托马斯·杨当时做双缝干涉实验时，用了单缝与双缝。但实验时用激光直接照射双缝，并没有用到单缝，也能得到干涉条纹。这是由于激光_________（选填“强度大”、“方向性好”或“相干性好”）。 (4)洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。平面镜沿放置，但操作实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．沿向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B．沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C．若，沿向左略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D．若，沿向右略微平移平面镜，干涉条纹向处移动 【答案】(1) (2)B (3)相干性好 (4)BC 【详解】（1）[1]第1条亮纹到第5条亮纹之间共有个相邻条纹间隔，因此 [2]根据双缝干涉条纹间距公式 可得 （2）A．要增加目镜中观察到的条纹个数，需要减小相邻条纹间距，根据 可知单缝到双缝的距离不影响，故A错误； BC．屏靠近双缝，减小，减小，相同视野内条纹个数增加；屏远离双缝，增大，则条纹个数减少，故B正确，C错误； D．双缝间距减小，增大，条纹个数减少，故D错误。 故选B。 （3）普通光源相干性差，需要单缝获得线相干光源；激光的相干性好，直接照射双缝即可获得相干光，产生稳定干涉条纹。 （4）A．作出S关于平面镜对称的点，如图1所示 则S和相当于双缝干涉实验中的双缝，若沿AO向左略微 平移平面镜，则双缝间距减小，双缝到屏的距离增大，根据干涉条纹间距公式 可知干涉条纹间距增大，干涉条纹移动，故A错误； B．若沿OA向右略微平移平面镜，则双缝间距d增大，双缝到屏的距离L减小，根据 可知干涉条纹间距减小，故B正确； CD．若，作出S关于平面镜对称的点，如图2所示 可知无论是沿OA向右略微平移平面镜，还是沿AO向左略微平移平面镜，S和的位置均不变， 则干涉条纹不移动，干涉条纹间距不变，故C正确，D错误。 故选BC。 12．（10分） 某实验小组正在进行利用单摆测量重力加速度的实验，实验器材有：力传感器和数据线、托盘天平、铁架台、重锤、细绳。先将力传感器如题1图所示竖直固定在铁架台上，下方用细绳系住重锤。步骤如下： (1)用托盘天平称得重锤质量m=300.0g。重锤做单摆运动的摆长为l（实验中并未测量），待测重力加速度g。如题1图所示，当重锤用细绳悬挂静止时，用刻度尺测出重锤底部到参考平面的高度，刻度y0如题2图所示，其读数为_____cm； (2)重锤由静止释放及摆动至最低点时细绳的状态如题4图（a）（b）所示，关于力传感器的使用下列说法中正确的是（　　） A．力传感器的使用不需要调零 B．题4图（a）状态传感器示数等于绳子拉力 C．题4图（b）状态传感器示数等于绳子拉力 (3)保持细绳绷直，将重锤向一侧缓慢拉至某一高度并保持静止，用（1）中的方法读出此时重锤底部中心处对应的刻度y如题3图所示，则重锤从释放到运动至最低点过程中下降的高度h=y–y0。由静止释放重锤，记录力传感器示数在重锤摆动过程中随时间的变化情况，描点作图FT–t，测出重锤摆动到最低点时绳子对重锤的拉力FT。使重锤由不同高度释放，多次测量记录的数据如表所示； 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 h/m 0.0591 0.1085 0.1585 0.2051 0.2581 0.3065 0.3565 F/N 3.22 3.45 3.68 3.84 4.09 4.38 4.57 小明同学根据题表中的数据做h–FT图并得出相应的函数表达式如5图，设图像与纵轴截距为-b，则重锤的摆长l=____（用题中给定的字母表示），由5图中小明的数据计算当地重力加速度g=______m/s2（保留三位有效数字）； (4)实验中利用重锤底部中心测算重锤下降的高度的测量值和实际相比偏大，有同学认为这会导致运用图像测量重力加速度的值不准确，你是否同意该同学的看法，并简述理由____________。 【答案】(1)/4.35/4.36 (2)C (3) 9.71 (4)重锤底部测算高度的偏差是固定的恒定偏差，只会改变图像的截距，不影响斜率，而重力加速度由斜率计算得到，因此不影响测量结果，故不同意该看法。 【详解】（1）刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，重锤底部对齐刻度处，故读数为 （2）A．力传感器使用前必须调零，故A错误； B．图(a)中绳子倾斜，力传感器竖直固定，测量的是绳子拉力的竖直分力，不等于绳子拉力，故B错误； C．图(b)中绳子竖直，拉力沿竖直方向，传感器示数等于绳子拉力，故C正确。 故选C。 （3）[1]根据机械能守恒： 最低点向心力公式： 联立整理得： 对比题目给出的形式，可得截距满足： 因此 [2]结合图像给出，得斜率 代入，，解得 （4）重锤底部测算高度的偏差是固定的恒定偏差，只会改变图像的截距，不影响斜率，而重力加速度由斜率计算得到，因此不影响测量结果，故不同意该看法。 13．（12分） 位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速大小均为，如图所示为时刻两列波的图像，此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。 (1)求两列波相遇的时刻； (2)求0~5.5 s内质点通过的位移和路程。 【答案】(1) (2)位移为，路程 【详解】（1），两列波分别传播到（P点）和（Q点） 的距离为 两列波相向传播，波速均为，设相遇时刻为，则满足 代入得 （2）由图可得波长，因此波的周期均为 由（1）可得两列波在同时到达点，两波源起振方向相同均向下，且到两波源的路程差为，因此点是稳定的振动加强点，从平衡位置开始向下振动，振幅 从到，经过的时间 经过个周期后，质点回到初始的平衡位置，因此：位移为 一个周期质点运动路程为，总路程 14．（12分） 动态微腔中的光子逃逸机制：在光子芯片的设计中，研究人员利用一个折射率的透明均匀介质球（半径为）作为微腔。为了检测微腔内部的光场分布，一个微型探针（视为点光源）沿着微腔的一条直径从球心向端点缓慢移动（球型微腔过球心的纵截面如图甲，是一个过、、、四点的圆）。当光源到球心距离为某值时，球面上会出现“透光区”（光线能射出）和“全反射区”（光线被囚禁）。已知光源发射的单色光向四周均匀辐射。 (1)求：当时从光源射向外部真空的光线入射角的最大值； (2)试推导：为了保证球面上所有位置都能有光线射出（即不存在全反射区），光源到球心的距离必须满足什么条件； (3)当光源移动到距离球心处时，求弧长上无光线射出区域的长度。（） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）当S点发出的光线水平射向介质球表面P时，入射角最大。如图所示 根据几何关系有 解得 （2）根据全反射条件有 当时，光发生全反射，根据几何关系有 解得 光源到球心的距离必须满足 （3）如图 在中，当时，光线发生全反射，根据正弦定理有 解得 解得 又因为 解得 在中，当时，光线发生全反射，根据正弦定理有 解得 解得 又因为 解得 入射点由移动到的过程中入射角都大于45°，光线都能发生全反射。 所以无光线射出的弧长就是 15．（12分） 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE，倾角的直轨道EF、水平直轨道FG组成，除FG段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH处，摆渡车上表面与直轨道FG、平台JK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径R=0.5m，B点高度为1.2R，FG长度LFG=2.5m，HI长度L0=9m，摆渡车长度L=3m、质量m=1kg。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上高度h=2.3m处静止释放，滑块在FG段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，，g取10m/s2） (1)求滑块过C点的速度大小vC和滑块对轨道的作用力大小FC； (2)摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数µ； (3)在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间t。 【答案】(1)4m/s，22N (2)0.3 (3)2.5s 【详解】（1）滑块从静止释放到点过程，根据动能定理可得 解得 滑块过点时，根据牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律 解得 （2）设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为，从静止释放到点过程，根据动能定理可得 解得 摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速，对滑块根据运动学公式     其中 对摆渡车根据运动学公式     其中 解得 根据能量守恒可得 解得 （3）滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程，滑块的加速度大小为 所用时间为 此过程滑块通过的位移为 滑块与摆渡车共速后，滑块与摆渡车一起做匀速直线运动，该过程所用时间为 则滑块从到所用的时间为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $