精品解析：河北邯郸市部分学校2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题

高二年级11月期中教学质量检测 物理 （试卷满分：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、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 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. 如图所示为光信号在光纤内传播的示意图，下列选项中和光纤传递光信号的原理相同的是（ ） A. 透明玻璃中的气泡看上去更明亮 B. 肥皂泡在日光下呈现彩虹色 C. 科学家利用X射线衍射探测晶体结构 D. 观看立体电影时需要佩戴特制的眼镜 2. 如图所示，A点处固定有一个固有频率为30Hz的音叉，不远处有一音响B以50Hz的固定频率振动并向四周传递声波，现移动音响B的位置，使其向A点处靠近的同时不断加速，音响B的振动频率和振幅始终不变，不考虑波在空气中传播时能量的损耗，则关于A点处的音叉的情况，下列说法正确的是（ ） A. 振动的频率不断减小、振幅不断增大 B. 振动的频率不断增大、振幅不断减小 C. 振动的频率始终为30Hz D. 振动的振幅始终不变 3. 质量为2m的炮弹斜向上发射，运动到最高点速度为v，方向水平向右，随即爆炸成质量均为m的两块碎片，爆炸后，后半部分碎片做自由落体运动，假设爆炸产生的能量全部转换为机械能，且不计爆炸过程中质量的损失，下列说法正确的是（ ） A. 爆炸后前半部分的速度大小为v B. 爆炸后前半部分的速度大小为3v C. 爆炸释放的能量为mv2 D. 爆炸释放的能量为2mv2 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与球A相连，球A、B间由一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，初始时A、B均处于静止状态。已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，则关于烧断细线后小球A的情况，下列说法正确的是（ ） A. 做振幅为的简谐运动 B. 做振幅为的简谐运动 C. 小球A运动到最高点时弹簧处于原长 D. 小球A的速度达到最大值时弹簧处于原长 5. 如图所示，光滑直杆与竖直方向的夹角始终为，一个质量为m的小球套在光滑直杆上，t=0时刻，小球开始随杆一起绕竖直轴OO'做匀速圆周运动，已知小球做圆周运动的线速度大小为v、周期为T，小球始终在同一水平面内运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 0~T时间内，杆对小球的支持力的冲量大小为mgT B. 0~T时间内，杆对小球的支持力的冲量沿垂直于杆的方向 C. 时间内，杆对小球的支持力的冲量大小为2mv D. 时间内，小球所受合外力的冲量大小为 6. 如图所示，跳伞运动员打开降落伞前做自由落体运动，打开降落伞并经过一段时间后开始做匀速直线运动，此时运动员的速度为v，假设空气原本相对地面静止，空气与降落伞接触后速度立刻变为v，方向竖直向下，已知降落伞垂直于运动方向的受力面积为S，空气的密度为，运动员所受空气阻力不计，重力加速度为g，则运动员与降落伞的总质量为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，水平光滑地面上静置有质量为、长度为的长方体木块，O为长方体木块的几何中心，一颗子弹沿水平方向射入木块，当木块水平向右移动0.1m时，子弹与木块恰好达到共同速度，此时子弹位于O点右侧（未射出），该过程中子弹与木块间的摩擦力大小不变，子弹在木块中沿水平方向运动，则子弹的质量可能为（ ） A. 0.15kg B. 0.3kg C. 0.45kg D. 0.6kg 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在t=0和t=1.2s时刻的波形图，已知t=0时刻，位于x=0.3m处的质点P正在向上运动，则下列说法正确的是（ ） A. 该列简谐横波沿x轴正方向运动 B. 周期可能为0.8s C. 波速可能为1.25m/s D. 0~1.2s时间内，质点P经过的路程至少为15cm 9. 如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的4倍。两船开始时都处于静止状态，B船上的人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……直到B船上的人不能再接到A船，则下列说法正确的是（　　） A. 第一次推出后B船的速度为4v B. A船被B船上的人第二次推出后B船的速度为 C. B船上的人推船的次数为2次 D. B船上的人推船的次数为3次 10. 如图所示，在均匀介质中A、B、C为等边三角形的三个顶点，A、B两点处固定有两个振幅、频率和起振方向都完全相同的波源，两个波源同时开始振动，在介质中产生波长为2的简谐横波，现沿A、B两点的中垂线放置一块足够长的薄挡板，挡板在C点处开有一个宽度为2的狭缝，已知等边三角形ABC的边长为（2k+1），k为正整数，P（图中未画出）为放置挡板前AB连线上一个稳定的振动减弱点，则下列说法正确的是（ ） A. 放置挡板前，AB边（不含端点）上有（k-1）个稳定的振动减弱点 B. 放置挡板前，P点不可能位于AB中点处 C. 放置挡板后，BC边（不含端点）上有2k个稳定的振动加强点 D. 放置挡板后，P点一定仍为稳定的振动减弱点 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作，所用双缝间距d=0.30mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）下列选项中，__________________（填字母）是为了完成实验必须要测量的数据。 A. 光屏与双缝间距L=700mm B. 光屏与单缝间距 C. 单缝与双缝间距 （2）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与20分度游标尺读数如图乙所示，示数应记录为__________________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准A右侧第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长__________________m（结果保留两位有效数字）。 （3）若测量头中观察到的图样如图丙所示，则测量结果相较于实际值__________________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）将实验装置按图甲的方式连接，固定摆线时应在图乙所示的连线方式中选择__________________（填字母）。 （2）如图丙所示，该同学在实验前用螺旋测微计测量小球的直径D=__________________mm。 （3）该同学在安装好如图甲所示的实验装置后，测得摆线的长度为L，让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成n次全振动时停止计时，测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=__________________。（用已经测得的物理量的符号和圆周率表示） （4）另一位同学在进行实验时忘记测量小球的直径，他选择改变摆线长度L测得多组数据，并绘制T2-L图像，则他绘制出的图像可能为图丁中的__________________（填“①”“②”或“③”），用这种方式测得的重力加速度g=__________________（用图丁中提供的字母和圆周率π表示）。 13. 如图所示，竖直放置的光屏前有一个边长为2d的正方形区域ABCD，BC边与光屏间的距离为d并与光屏平行，水平光源P发出的单色光经过正方形区域ABCD的中心O后射在光屏上的Q点处，现在正方形区域内放入一个圆柱形透明玻璃砖，玻璃砖的截面为正方形ABCD的内切圆，EF为截面沿水平方向的直径，放入玻璃砖后单色光经过正方形区域的时间变为原来的倍，将光源P向上平移至P'处，光线仍沿水平方向射出，经玻璃砖折射后光线射在光屏上的Q'点处（图中未画出），求： （1）透明玻璃砖的折射率n； （2）线段QQ'的长度L。 14. 如图所示，由内径不计的绝缘圆管构成的圆轨道固定在竖直平面内，轨道圆心为O、半径为R，AB、CD分别为竖直和水平方向的直径，F为轨道上的一点，∠BOF=37°，轨道DF段位于一个水平向右的匀强电场内（图中未画出），电场强度。一个不带电的绝缘小球a静止在轨道顶点A处，一个电荷量为+q的带正电小球b静止在轨道最低点B处，小球a的质量为m，小球b的质量为2m，某时刻，小球a受到轻微扰动从A点由静止下落，沿轨道做逆时针方向的圆周运动，与小球b发生碰撞后，小球a、b粘连成一个整体运动（整体的电荷量仍为+q），重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，轨道内部光滑，求： （1）小球a在即将与小球b碰撞时的速度大小v0； （2）小球a、b碰撞过程中产生的内能Q； （3）小球a、b进出电场一次经历的时间间隔t。 15. 如图所示，水平地面上静置一个质量m=1kg的空心正方体木箱，正方体木箱棱长为d=0.25m且上方未封顶，将一个质量也为1kg的光滑小木块（可视为质点）从高度H=0.45m处以的初速度水平抛出，小球恰好落在木箱底面的中心，小球与木箱底面接触后经，竖直方向分速度变为零，水平方向的分速度不变，且小球的水平分速度与木箱底面中的两条边平行，已知木箱与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，小球与木箱侧面挡板间的碰撞均为弹性碰撞，木箱始终沿同一条直线运动，求： （1）小球与木箱底面碰撞过程中木箱对小球的支持力大小的平均值F； （2）小球从第一次和木箱侧面碰撞到第二次和木箱侧面碰撞的时间间隔t（可保留根式）； （3）木箱和小球均静止前，小球和木箱的侧面一共碰撞了多少次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级11月期中教学质量检测 物理 （试卷满分：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、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 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. 如图所示为光信号在光纤内传播的示意图，下列选项中和光纤传递光信号的原理相同的是（ ） A. 透明玻璃中的气泡看上去更明亮 B. 肥皂泡在日光下呈现彩虹色 C. 科学家利用X射线衍射探测晶体结构 D. 观看立体电影时需要佩戴特制的眼镜 【答案】A 【解析】 【详解】A．光纤通信利用的是光的全反射原理，光在内芯和外套的界面上发生全反射，从而将光信号限制在内芯中传播。透明玻璃中的气泡，光从玻璃（光密介质）射向气泡内的空气（光疏介质），当入射角大于临界角时发生全反射，反射光较强，使得气泡看起来特别明亮，原理相同，故A正确； B．肥皂泡在日光下呈现彩虹色，是光在肥皂膜前后表面反射形成的两列光波叠加产生的薄膜干涉现象，故B错误； C．科学家利用X射线衍射探测晶体结构，利用的是波的衍射现象，故C错误； D．观看立体电影时佩戴特制眼镜，利用的是光的偏振现象，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，A点处固定有一个固有频率为30Hz的音叉，不远处有一音响B以50Hz的固定频率振动并向四周传递声波，现移动音响B的位置，使其向A点处靠近的同时不断加速，音响B的振动频率和振幅始终不变，不考虑波在空气中传播时能量的损耗，则关于A点处的音叉的情况，下列说法正确的是（ ） A. 振动的频率不断减小、振幅不断增大 B. 振动的频率不断增大、振幅不断减小 C. 振动的频率始终为30Hz D. 振动的振幅始终不变 【答案】B 【解析】 【详解】音响B是波源（驱动力），B向音叉靠近且加速，该过程发生多普勒效应，即音叉接收到的声波（驱动力）频率不断变大（大于50Hz）。音叉是受迫振动，因此它的振动频率不断增大。B靠近音叉，音叉收到的驱动力频率增加，即驱动力频率越来越远离音叉的固有频率30Hz，所以振幅不断减小。综上可知，B选项符合题意。 故选B。 3. 质量为2m的炮弹斜向上发射，运动到最高点速度为v，方向水平向右，随即爆炸成质量均为m的两块碎片，爆炸后，后半部分碎片做自由落体运动，假设爆炸产生的能量全部转换为机械能，且不计爆炸过程中质量的损失，下列说法正确的是（ ） A. 爆炸后前半部分的速度大小为v B. 爆炸后前半部分的速度大小为3v C. 爆炸释放的能量为mv2 D. 爆炸释放的能量为2mv2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．炮弹在最高点爆炸，水平方向不受外力，动量守恒。 爆炸前炮弹质量为 ，速度为 。 爆炸后分成两块，质量均为 。 后半部分做自由落体运动，说明其爆炸后的水平速度为 。 设前半部分爆炸后的水平速度为 。 规定v方向为正方向，根据动量守恒定律有   解得 ，故AB错误； CD．爆炸前的总动能   爆炸后的总动能   爆炸释放的能量  ，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与球A相连，球A、B间由一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，初始时A、B均处于静止状态。已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，则关于烧断细线后小球A的情况，下列说法正确的是（ ） A. 做振幅为的简谐运动 B. 做振幅为的简谐运动 C. 小球A运动到最高点时弹簧处于原长 D. 小球A的速度达到最大值时弹簧处于原长 【答案】C 【解析】 【详解】AB．烧断细线前，以A、B整体为研究对象，根据平衡条件有 解得弹簧伸长量 烧断细线后，小球A做简谐运动，其平衡位置满足 解得 则振幅 ，故AB错误； C．根据简谐运动的对称性，小球A运动到最高点时，弹簧的形变量为 即弹簧处于原长，故C正确； D．小球A的速度达到最大值时，小球A处于平衡位置，此时弹簧伸长量为，即弹簧处于伸长状态，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，光滑直杆与竖直方向的夹角始终为，一个质量为m的小球套在光滑直杆上，t=0时刻，小球开始随杆一起绕竖直轴OO'做匀速圆周运动，已知小球做圆周运动的线速度大小为v、周期为T，小球始终在同一水平面内运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 0~T时间内，杆对小球的支持力的冲量大小为mgT B. 0~T时间内，杆对小球的支持力的冲量沿垂直于杆的方向 C. 时间内，杆对小球的支持力的冲量大小为2mv D. 时间内，小球所受合外力的冲量大小为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小球做匀速圆周运动，根据动量定理，0~T时间内小球初末动量完全相同，动量变化量为0，因此合外力的总冲量为0：即 重力的冲量，方向竖直向下 因此支持力的冲量 大小为mgT，方向竖直向上，A正确，B错误； CD．时间内，小球做半个周期的匀速圆周运动，初末速度方向相反，动量变化量大小为2mv。 重力的冲量，方向竖直向下 根据动量定理，合外力的冲量大小为2mv，并非支持力的冲量（支持力冲量是合冲量与重力冲量的矢量和），CD错误。 故选A。 6. 如图所示，跳伞运动员打开降落伞前做自由落体运动，打开降落伞并经过一段时间后开始做匀速直线运动，此时运动员的速度为v，假设空气原本相对地面静止，空气与降落伞接触后速度立刻变为v，方向竖直向下，已知降落伞垂直于运动方向的受力面积为S，空气的密度为，运动员所受空气阻力不计，重力加速度为g，则运动员与降落伞的总质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设运动员与降落伞的总质量为。运动员做匀速直线运动，受力平衡，即重力与空气阻力f等大，即有 设在极短时间内，与降落伞接触并改变速度的空气质量为，则 这部分空气原本静止，接触后速度变为，根据动量定理，降落伞对空气的作用力满足 解得 根据牛顿第三定律，空气对降落伞的阻力 由平衡条件有 联立解得 故选A。 7. 如图所示，水平光滑地面上静置有质量为、长度为的长方体木块，O为长方体木块的几何中心，一颗子弹沿水平方向射入木块，当木块水平向右移动0.1m时，子弹与木块恰好达到共同速度，此时子弹位于O点右侧（未射出），该过程中子弹与木块间的摩擦力大小不变，子弹在木块中沿水平方向运动，则子弹的质量可能为（ ） A. 0.15kg B. 0.3kg C. 0.45kg D. 0.6kg 【答案】A 【解析】 【详解】设子弹的质量为，初速度为，木块质量，木块长度，子弹与木块间摩擦力大小为，达到共同速度时，木块的对地位移，子弹射入木块的深度（相对位移）为。子弹与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 对木块由动能定理得 对系统由能量守恒定律，系统动能的损失等于克服摩擦力做的功（摩擦力与相对位移的乘积），得 联立以上各式可得 即 子弹从木块左端射入，初位置位于木块左端面。由“此时子弹位于点右侧”可知，即 解得； 由“未射出”可知，即 解得 综上，子弹质量的取值范围为，选项中只有在此范围内，B、C、D项均大于，不符合。 故选A。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在t=0和t=1.2s时刻的波形图，已知t=0时刻，位于x=0.3m处的质点P正在向上运动，则下列说法正确的是（ ） A. 该列简谐横波沿x轴正方向运动 B. 周期可能为0.8s C. 波速可能为1.25m/s D. 0~1.2s时间内，质点P经过的路程至少为15cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．已知t=0时刻x=0.3m处的质点P向上运动，根据“上坡下，下坡上”的质点振动与波传播方向的关系：质点向上运动说明它处于波形的“下坡段”，可判断波沿x轴正方向传播，A正确； B．从波形图可得波长λ=1.2m 波沿x正方向传播，从t=0到t=1.2s，波形传播的时间满足 整理得周期通式 若T=0.8s，解得 n不是整数，因此周期不可能为0.8s，B错误； C．由波速公式 代入周期通式可得波速通式 n取非负整数时，v的可能值为0.75m/s、1.75m/s、2.75m/s…… 不存在1.25m/s的情况，C错误； D．质点振动的振幅A=5cm 质点运动路程最短对应周期T最大的情况：n=0时，Tmax=1.6s 此时 t=0时质点P在平衡位置且向上运动，经过周期，运动路径为平衡位置→波峰→平衡位置→波谷，总路程为3A=15cm 这是P经过的最小路程，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的4倍。两船开始时都处于静止状态，B船上的人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……直到B船上的人不能再接到A船，则下列说法正确的是（　　） A. 第一次推出后B船的速度为4v B. A船被B船上的人第二次推出后B船的速度为 C. B船上的人推船的次数为2次 D. B船上的人推船的次数为3次 【答案】BD 【解析】 【详解】A．取向右为正，B船上的人第一次推出A船时，由动量守恒定律得 解得 A错误； B．当A船向右返回后，B船上的人第二次将A推出，由动量守恒定律得 解得 B正确； CD．设第n次推出A时，B的速度大小为vn，由动量守恒定律得 解得 则有 B船上的人就不能再接到A船，须有v≤vn（临界点） 解得n≥3 因此总推船次数为3次，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在均匀介质中A、B、C为等边三角形的三个顶点，A、B两点处固定有两个振幅、频率和起振方向都完全相同的波源，两个波源同时开始振动，在介质中产生波长为2的简谐横波，现沿A、B两点的中垂线放置一块足够长的薄挡板，挡板在C点处开有一个宽度为2的狭缝，已知等边三角形ABC的边长为（2k+1），k为正整数，P（图中未画出）为放置挡板前AB连线上一个稳定的振动减弱点，则下列说法正确的是（ ） A. 放置挡板前，AB边（不含端点）上有（k-1）个稳定的振动减弱点 B. 放置挡板前，P点不可能位于AB中点处 C. 放置挡板后，BC边（不含端点）上有2k个稳定的振动加强点 D. 放置挡板后，P点一定仍为稳定的振动减弱点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设边长为，题给 两波源同相，稳定减弱条件为 其中。在上，程差从中点处的0增至端点处的；端点不计时，可取，每个程差值对应关于中点对称的两个点，因此稳定减弱点共有个，故A错误； B．中点到和两波源的距离相等，程差为，两波同相叠加为稳定振动加强点，所以不可能位于中点，故B正确； C．取边上不含端点的点。波经处狭缝到，路径为；波直达，路径为。由等边三角形关系及 两列波的程差为 稳定加强条件为 其中为正整数。因此 长为，且不含端点，因此 所以边上有个稳定振动加强点，故C正确； D．放置挡板后，所在一侧的另一波源发出的波被挡板遮挡，需经处狭缝到达，程差随传播路径改变；放置挡板前的减弱条件不再能保证成立，故不一定仍为稳定振动减弱点，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作，所用双缝间距d=0.30mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）下列选项中，__________________（填字母）是为了完成实验必须要测量的数据。 A. 光屏与双缝间距L=700mm B. 光屏与单缝间距 C. 单缝与双缝间距 （2）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与20分度游标尺读数如图乙所示，示数应记录为__________________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准A右侧第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长__________________m（结果保留两位有效数字）。 （3）若测量头中观察到的图样如图丙所示，则测量结果相较于实际值__________________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．双缝到光屏的距离远大于双缝间距时，设相邻亮纹间距为，由双缝干涉条纹间距公式有，其中为双缝到光屏的距离，因此必须测量该距离，故A正确； B．光屏与单缝的距离不是上述公式中的，不是必须测量的数据，故B错误； C．单缝与双缝的距离不进入上述条纹间距公式，不是必须测量的数据，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]图乙中游标零刻线位于主尺的与刻线之间，主尺读数为。20分度游标尺的分度值为，游标第14条刻线与主尺刻线对齐，因此亮纹中心处的示数为 [2]题给到共跨越6个完整条纹间距，因此相邻亮纹间距为 由第（1）问的条纹间距公式，代入双缝间距和双缝到光屏的距离，保留两位有效数字得 【小问3详解】 图丙中条纹倾斜，而测量方向沿水平分划线；实际条纹间距应沿垂直条纹的方向测量。用相邻两条亮纹的中心线比较水平测量距离与实际间距，如图 水平测量距离是图中直角三角形的斜边，大于垂直条纹的实际间距，因此测得的偏大。由前述波长计算式，和不变时，计算所得波长随增大而增大，故波长测量结果偏大。 12. 一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）将实验装置按图甲的方式连接，固定摆线时应在图乙所示的连线方式中选择__________________（填字母）。 （2）如图丙所示，该同学在实验前用螺旋测微计测量小球的直径D=__________________mm。 （3）该同学在安装好如图甲所示的实验装置后，测得摆线的长度为L，让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过最低点时开始计时，在完成n次全振动时停止计时，测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=__________________。（用已经测得的物理量的符号和圆周率表示） （4）另一位同学在进行实验时忘记测量小球的直径，他选择改变摆线长度L测得多组数据，并绘制T2-L图像，则他绘制出的图像可能为图丁中的__________________（填“①”“②”或“③”），用这种方式测得的重力加速度g=__________________（用图丁中提供的字母和圆周率π表示）。 【答案】（1）B （2）5.979##5.980##5.981 （3） （4） ①. ③ ②. 【解析】 【小问1详解】 把摆线绕在支架上的方式可能使悬点发生变化；用铁夹夹紧摆线可固定悬点，保持摆长不变。 故选B。 【小问2详解】 图丙中固定刻度已露出，可动刻度与基准线对齐的是第48格。螺旋测微器的分度值为，需估读到，故小球直径为 读数在5.979~5.981之间均可。 【小问3详解】 单摆的摆长是悬点到小球球心的距离，记为，故 小球完成次全振动用时，周期为 小角度摆动时，由单摆周期公式 解得 【小问4详解】 [1]图丁为图像，纵轴截距表示摆线长度外推至零时的周期平方。虽然未测小球直径，但实际摆长仍包含小球半径，由第（3）问的摆长和周期关系得 小球直径为正，因此该直线的纵轴截距为正。 故选③。 [2]图线③通过和两点，设斜率为，根据图像斜率的定义得 将该斜率与上式中的系数比较，有 解得 13. 如图所示，竖直放置的光屏前有一个边长为2d的正方形区域ABCD，BC边与光屏间的距离为d并与光屏平行，水平光源P发出的单色光经过正方形区域ABCD的中心O后射在光屏上的Q点处，现在正方形区域内放入一个圆柱形透明玻璃砖，玻璃砖的截面为正方形ABCD的内切圆，EF为截面沿水平方向的直径，放入玻璃砖后单色光经过正方形区域的时间变为原来的倍，将光源P向上平移至P'处，光线仍沿水平方向射出，经玻璃砖折射后光线射在光屏上的Q'点处（图中未画出），求： （1）透明玻璃砖的折射率n； （2）线段QQ'的长度L。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 不放玻璃砖时，光线沿水平方向穿过正方形区域，路程为2d，光在空气中的速度为c，传播时间为 放入玻璃砖后，中心光线沿水平直径EF穿过玻璃砖，光在玻璃中的速度 在玻璃砖内的路程为2d，传播时间为 由题意 解得 【小问2详解】 光源平移后水平出射的光线，入射到玻璃砖左表面的位置，相对于圆心O的竖直偏移量为 玻璃砖截面半径R=d，因此入射点处的法线为该点与圆心O的连线，入射角i满足 得入射角 根据折射定律 解得 所以折射角r=30° 如图： 折射光线在玻璃砖内传播，到达右表面出射点时，由几何关系可知出射点的坐标为（d，0）。 光线从玻璃砖右表面出射时，再次应用折射定律，出射角等于入射角60°，由几何关系可得QQ′的长度 14. 如图所示，由内径不计的绝缘圆管构成的圆轨道固定在竖直平面内，轨道圆心为O、半径为R，AB、CD分别为竖直和水平方向的直径，F为轨道上的一点，∠BOF=37°，轨道DF段位于一个水平向右的匀强电场内（图中未画出），电场强度。一个不带电的绝缘小球a静止在轨道顶点A处，一个电荷量为+q的带正电小球b静止在轨道最低点B处，小球a的质量为m，小球b的质量为2m，某时刻，小球a受到轻微扰动从A点由静止下落，沿轨道做逆时针方向的圆周运动，与小球b发生碰撞后，小球a、b粘连成一个整体运动（整体的电荷量仍为+q），重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，轨道内部光滑，求： （1）小球a在即将与小球b碰撞时的速度大小v0； （2）小球a、b碰撞过程中产生的内能Q； （3）小球a、b进出电场一次经历的时间间隔t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从到仅重力做功，轨道支持力不做功，由机械能守恒得，解得 【小问2详解】 取向右为正方向。碰撞时间极短，轨道对两球系统的冲量沿竖直方向，重力冲量可忽略，故水平方向动量守恒；设碰后共同速度为，则 所以 碰撞中损失的机械能转化为内能，故 代入 整理得 【小问3详解】 碰后整体质量为，从到尚未进入电场，支持力不做功，机械能守恒。相对升高，所以整体到达时 解得 取点沿轨道逆时针方向为正。整体在电场中受到向右的电场力和向下的重力，由题给电场强度可知合加速度的分量为向右、向下，恰沿径向向外，大小为，令为整体从起沿轨道逆时针转过的圆心角。合加速度沿轨道切向的分量为 由于较小，取，且弧长位移，则，故整体在电场中近似做简谐运动，角频率为 在点入场时，整体速度为。由动能定理，整体在场区运动到转向点时 所以，即 小于。整体在到达前转向，返回时出场；进出场之间经历半个简谐运动周期，故 15. 如图所示，水平地面上静置一个质量m=1kg的空心正方体木箱，正方体木箱棱长为d=0.25m且上方未封顶，将一个质量也为1kg的光滑小木块（可视为质点）从高度H=0.45m处以的初速度水平抛出，小球恰好落在木箱底面的中心，小球与木箱底面接触后经，竖直方向分速度变为零，水平方向的分速度不变，且小球的水平分速度与木箱底面中的两条边平行，已知木箱与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，小球与木箱侧面挡板间的碰撞均为弹性碰撞，木箱始终沿同一条直线运动，求： （1）小球与木箱底面碰撞过程中木箱对小球的支持力大小的平均值F； （2）小球从第一次和木箱侧面碰撞到第二次和木箱侧面碰撞的时间间隔t（可保留根式）； （3）木箱和小球均静止前，小球和木箱的侧面一共碰撞了多少次。 【答案】（1） （2） （3）7次 【解析】 【小问1详解】 小球平抛过程竖直方向自由下落，由运动学公式 解得 对小球竖直方向应用动量定理，取向上为正方向，有 解得 【小问2详解】 木块落至箱底中心后，水平方向不受力，水平分速度保持不变；此时木箱静止。木块向右运动距离后与木箱右侧壁发生第一次侧面碰撞。 第一次碰撞前瞬间：木块速度为，木箱速度为 0。木块与木箱发生一维弹性碰撞，有， 解得碰撞后木块速度，木箱速度（方向向右）（交换速度） 木箱受到地面的滑动摩擦力，地面对木箱的支持力等于木箱与木块的总重力，故 木箱向右做匀减速直线运动，加速度大小为（方向向左） 以第一次碰撞位置为坐标原点，向右为正方向。碰撞后木块静止于x=0处； 木箱右壁的位置随时间变化为 木箱左壁位置为 第二次侧面碰撞为木箱左壁追上静止的木块，即，亦即 则有 代入数据整理得 解得（碰撞后木箱仍向右运动（尚未减速到零），故取较小根） 【小问3详解】 由于木块与木箱质量相等，每次侧面弹性碰撞后二者交换速度：碰撞后若木箱获得速度v向右运动，则木块瞬时静止；木箱在摩擦力作用下以加速度a=5 m/s2匀减速，待左壁再次碰到木块（木箱相对地面滑行距离d）后，再次交换速度，木块获得速度匀速走向另一侧壁，木箱静止。 木箱每被推动一次并在两壁间完成一次往返碰撞（滑行距离d），须满足 第1次碰撞：碰前小球3m/s、木箱静止，碰后交换速度，小球静止、木箱开始减速滑过d后与小球第2次碰撞，交换速度后木箱静止； 小球匀速走过d后第3次碰撞木箱，碰后小球静止、木箱减速滑过d后与小球第4次碰撞，碰后木箱静止； 小球匀速走过d后第5次碰撞木箱，碰后小球静止、木箱减速滑过d后与小球第6次碰撞，碰后木箱静止，小球匀速走过d后第7次碰撞木箱。 此过程木箱的加速度不变，可看成匀减速运动3d，得第7次碰撞后木箱获得速度 其减速到零前的最大滑行距离为 可见木箱在左壁再次碰到木块之前就已停下，此后木块与木箱均保持静止，不再发生第8次碰撞。因此木块与木箱侧面一共碰撞7次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $