参考答案
1．B
【详解】
A．t1、t2时刻振子所处的位置关于平衡位置对称，t1、t2时刻振子的速度大小相等，根据斜率可知，方向相同，故A错误；
B．t1、t2时刻振子所处的位置关于平衡位置对称，振子的加速度大小相等、方向相反，故B正确；
C．弹簧振子动能和势能之间相互转化，所以振子和弹簧组成的系统机械能守恒，故C错误；
D．t1至t2这段时间，振子的速度先变大后变小，动能先变大后变小，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．当列车受到冲击的周期等于固有振动周期时会发生共振从而造成危险，由题意可知列车的危险速率为
故A正确；
B．列车车轮经过钢轨接缝处时产生的振动同时也会影响到路面本身，因此过桥需要减速，是为了防止桥梁发生共振现象从而造成坍塌，列车不能通过减速来降低对桥的压力，故B错误；
C．列车运行的振动频率等于周期性冲击的频率，和固有频率无关，故C错误；
D．提高列车的危险速率有利于列车高速运行，根据前面分析可知，应增加钢轨长度，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．由于弹簧与物体组成的系统机械能守恒，所以弹簧的弹性势能和物体的机械能（动能和重力势能之和）总和不变，故A错误；
B．由题图乙可知，当弹簧处于原长时，物体位于最高点；当物体位于平衡位置时，动能达到最大值Ekm，此时弹簧的伸长量为
①
由于弹力F与伸长量x的图像与x轴所围的面积表示弹力的功，所以物体从最高点运动到平衡位置的过程中，弹力对物体做的功为
②
根据动能定理可得
③
联立①②③解得
故B正确；
C．当物体位于最低点时，所受合外力大小均达到最大，此时物体的加速度大小最大，为
故C错误；
D．振幅为
故D错误。
故选B。
4．AD
【详解】
A．由题意知P是波谷与波谷相遇的点，为振动加强点，再经过周期，两列波都到达波峰，P点会出现波峰与波峰相遇，故A正确；
B．在振动过程中，质点M不会随波迁移，它只会在平衡位置附近做简谐振动，故B错误；
C．Q点在振动加强区，此时处于平衡位置，速度最大，再经过周期，再一次到达平衡位置，速度方向发生改变，仍然速度最大，故C错误；
D． N是波峰与波谷相遇的点，此时N点此时处于平衡位置，速度为零，两列波振幅相同、频率相同，所以Q点振幅始终等于零，速度始终为零，故D正确。
故选AD。
5．D
【详解】
A．折射率为的光射到L点，则
解得
β1=45°
P、L两点间的距离为
选项A正确；
B．根据
可得折射率为的光束穿过半圆柱形玻璃砖后的折射角为
β2=60°
选项B正确；
C．彩色光带的宽度为
选项C正确；
D．当复色光入射角θ逐渐增大，折射角β1和β2都将变大，光屏PQ上的彩色光带将变长；况且两种光的临界角分别为
即
C1=45°
C2<45°
则当θ=60°时两种光都已经发生了全反射，而不能射到光屏上，则选项D错误。
此题选择不正确的选项，故选D。
6．D
【详解】
A．每次抛出沙包前后，雪橇、和抛出的沙包总动量守恒，故A错误；
B．抛出沙包后，雪橇的速度不会超过v，不可能再与抛出的沙包发生碰撞，故B错误；
C．规定雪橇的初速度方向为正方向，对抛出第一个沙包前后，根据动量守恒定律有
得
故C错误；
D．抛出第四个沙包后雪橇速度为，由全过程动量守恒得
将代入得
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
AB．由折射光路可知，a光的偏折程度较小，折射率较小，则a光的频率较小，a光的波长较大，AB错误；
C．根据可知，在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大，C正确；
D．在真空中各种光的传播速度均相同，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A．由图可见，设透镜的曲率半径为R，与接触点O相距为r处空气层的厚度为d，其几何关系式为
由于R d，可以略去d2，得
产生暗环的条件是：
，其中k=0，1，2，3，…
为干涉暗条纹的级数；可得第k级暗环的半径为
只要测出Dm与Dn（分别为第m与第n条暗环的直径）的值，就能算出R或λ。通过以上分析，可以得到，两束干涉光是图中b、c面反射形成的，A错误；
B．干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，越向外越稀疏，B错误；
C．表面曲率半径R变大，若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变疏，C错误；
D．若改用波长λ更长的单色光照射，条纹变疏，D正确。
故选D。
9．AC
【详解】
A．自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光是偏振光，透过偏振片观察这种偏振光时，当偏振方向与偏振片的透振方向平行时透光强度最强，垂直时最暗，即转动偏振片，可以看到光的明暗程度发生变化，选项A正确；
B．在拍摄水中的物体时通常在镜头前装一片偏振滤光片，它的作用是减弱水面上的反射光，使水下景物更清晰，故B错误；
C．根据波的叠加原理和独立传播原理，两列波相遇时，任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰，选项C正确；
D．两列波能够发生稳定的干涉现象的条件是三个，即频率相同、相差恒定、振动方向相同，，任何两列波都能叠加，选项D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】
A．t=5s时，加速度为零，物体合力为零，水平推力F与摩擦力大小相等，摩擦力大小
A项错误；
B．a -t图像与时间轴围成的面积等于物体在某时刻的速度大小，由图像可知，当t=2s时
a=1.2m/s2
B项正确；
C．由动能定理可知合力做的功
所以水平推力F做的功大于12.5J，C项错误；
D．5s时物体的速度大小
0~5s内，有
故力F的冲量
D项正确；
故选择BD。
11．CD
【详解】
A．由波形图，结合“同侧法”可知，P点起振的方向沿y轴负向，则波源的起振方向沿-y方向，故 A错误；
B．由图可知波长，波源的振动频率为
故B错误；
C．振动周期
波传到x=12m处的质点需要的时间为
则t=1.2s，Q已经振动了0.3s，即振动了到达了波峰位置，故C正确；
D．波传到x=8m处的质点需要的时间为
则t=1.2s时，该质点已经振动了
即t=1.2s时，x=8m处的质点已通过的路程为
7A=14cm
故D正确。
故选CD。
12．AD
【详解】
AB．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，条纹的cd点在直条纹处，故cd点对应处的薄膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知A处凹陷，B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知B处凸起，B错误，A正确；
CD．由图可知，C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差为
C错误，D正确。
故选AD。
13．B 一致 B
【详解】
（1）[1]A．1m和30cm长度不同的同种细线，选用1m的细线做摆线可减小误差，故A错误；
B．直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球，可减小空气阻力的影响，故B正确；
C．实验时，运用甲悬挂方式，单摆在摆动的过程中，摆长在变化，对测量有影响，乙悬挂方式，摆长不变，故C错误；
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以25做为单摆振动的周期，故D错误。
故选B。
（2）[2]根据单摆的周期公式
其中有
带入解得
（3）[3][4]根据单摆的周期，并设锁的重心到线段的距离为x，则有
L=l+x
代入数据解得
由上式可看出g与x无关，则算得的g值与真实值一致。
[5]根据单摆的周期，并设锁的重心到线段的距离为x，则有
L=l+x
整理得
则T2-l图像应是一套与纵轴相交的直线。
故选B
14．C AC 小于 步骤③中小球到达斜槽末端的实际速度小于步骤②中测得的的速度，总动量偏小
【详解】
（1）[1]为了避免碰撞后小球不被反，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即
故C正确，AB错误；
（2）[2]A．只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，故A正确；
B．铅垂线的作用是用来确定y轴的方向的，故B错误；
C．为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，故C正确；
D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。
（3）[3][4]设小球在空中运动的时间为，若满足动量守恒定律有
整理得
若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律
（4）[5][[6]若上述步骤③中，入射球从斜槽上释放的位置比②中低一些，则入射球到斜槽末端时的速度将偏小，这将会导致测得的系统碰撞后的总动量小于碰撞前的总动量。
15．（1）1750N；（2）0.45s
【详解】
（1）依题意，取竖直向上为正方向，可求得运动员最后一次与跳板接触前，速度为
接触后，速度为
则运动员与跳板接触过程中，根据动量定理有
代入数据求得，跳板对运动员的弹力为
根据牛顿第三定律，可知运动员与跳板作用过程中对跳板的平均压力的大小为1750N，方向竖直向下。
（2）设从入水到向下运动到最大深度所用的时间为，运动员从处自由下落到入水前所用时间为，则有
根据动量定理有
联立两式，代入数据求得
16．（i）；（ii）
【详解】
（i）潜水员从水中到A角的光路如图所示。
设求E点到AB的距离为x，从P点看到A角时：
入射角的正弦为
折射角的正弦为
由折射定律可知
解得
x＝m
（ii）浮箱向左移动s1＝m时，A角移动到A′位置，则有
入射角的正弦为
折射角的正弦为
由折射定律可知
解得
17．（1）0.25Hz；（2）若波沿x轴正方向传播（n=0、1、2、……），若波沿x轴负方向传播（n=0、1、2、……）；（3）0.15m
【详解】
(1)波源振动频率
(2)若波沿x轴正方向传播，则P、Q之间距离，波从P传播到Q经历的时间为， 所以
（n=0，1，2，…）
若波沿x轴负方向传播，则P、Q之间距离，波从P传播到Q经历的时间为， 所以
（n=0，1，2，…）
(3)若该波沿x轴负方向传播且波长大于5m，则
v=1.5m/s
则Q运到P的时间差为
从波传到Q开始计时，t=20s内P、Q运动的路程
路程差为
18．（1）4m/s；（2）3m/s，1m；（3）0.72m
【详解】
（1）设小物块刚滑上平板车时的速度大小为，从F向左推物块到小物块刚滑上平板车过程，根据动能定理有
解得
（2）设平板车到达凹槽右端前瞬间物块与平板车的共同速度为v1，取向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
由功能关系得
解得
（3）解法一：取水平向右为正方向，设小物块离开平板车时的速度为，此时平板车的速度为，由动量守恒定律得
由功能关系得
设平板车与凹槽右端发生碰撞前瞬间，小物块到平板车右端的距离为l2，则
解得
设物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为x，对平板车，由动能定理得
解得
解法二：平板车第一次与凹槽右端碰撞后，设小物块和平板车的加速度大小分别为a1、a2，则根据牛顿第二定律有
设经过时间t小物块离开平板车，则t时间内小物块和平板车的位移大小分别为
设平板车与凹槽右端发生碰撞前瞬间，小物块到平板车右端的距离为l2，则
解得物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页银滩高级中学2021-2022学年度高二级部十二月份模块检测
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项
1. 答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，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，答案不能答在试卷上。
3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题
1．某弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示。若t1、t2时刻振子所处的位置关于平衡位置对称，则下列说法正确的是（ ）
A．t1、t2时刻，振子的速度大小相等、方向相反
B．t1、t2时刻，振子的加速度大小相等、方向相反
C．t1至t2这段时间，振子和弹簧组成的系统机械能先变小后变大
D．t1至t2这段时间，振子的动能先变小后变大
2．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.28s，下列说法正确的是（ ）
A．列车的危险速率为45m/s
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车对桥压力过大
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．减少钢轨的长度有利于列车高速运行
3．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为的物体， 物体在竖直方向上做简谐运动，弹簧对物体的拉力F随时间变化如图乙所示，重力加速度为g。由此可以判定运动过程中（ ）A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
B．物体的最大动能等于
C．物体的最大加速度为2倍的重力加速度
D．振幅为
4．如图所示为某时刻两列振幅相同、频率相同的横波相遇时的干涉情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，M是波峰与波峰相遇的点，N是波峰与波谷相遇的点，P是波谷与波谷相遇的点，Q是M与P连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A．再经周期，P点会出现波峰与波峰相遇
B．质点M沿方向向前移动
C．Q点此时处于平衡位置，速度为零，再经周期速度仍为零
D．N点此时处于平衡位置，速度为零，再经周期速度仍为零
5．如图所示，为一半径是R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面，O点为圆心，为水平直径MN的垂线，足够大的光屏PQ水平且与MN竖直距离为R，延长线垂直PQ线，一束包含各种频率的复色光沿半径方向与成角射向O点，已知复色光包含折射率从到的光束，因而光屏PQ上出现了彩色光带，下列说法中不正确的是（ ）
A．P、L两点间的距离为R
B．折射率为的光束穿过半圆柱形玻璃砖后的折射角为60°
C．彩色光带的宽度为
D．当复色光入射角θ逐渐增大，光屏PQ上的彩色光带将变成一个光点，θ角至少为60°时会出现这种现象
6．一辆总质量M（含人和沙包）的雪橇在水平光滑冰面上以速度v匀速行驶。雪橇上的人每次以相同的速度3v（对地速度）向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包。抛出第一个沙包后，车速减为原来的。下列说法正确的是（ ）
A．每次抛出沙包前后，人的动量守恒
B．雪橇有可能与拋出的沙包发生碰撞
C．雪橇的总质量M与沙包的质量m满足M：m=12：1
D．拋出第四个沙包后雪橇会后退
7．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大
D．在真空中，a光的传播速度比b光大
8．把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图）。现用某单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹。下列关于两束干涉光及干涉条纹的说法中正确的是（ ）
A．两束干涉光是图中a、b面反射形成的
B．干涉条纹是疏密均匀的同心圆
C．若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变密
D．若改用波长更长的单色光照射，条纹变疏
二、多选题
9．下列说法中正确的是（ ）
A．透过偏振片观察自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光，转动偏振片，可以看到光的明暗程度发生变化
B．摄影师在拍摄水下景物时，用一块偏振滤光片滤去的是水面下射来的偏振光
C．两列波相遇时，任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰
D．两列波能够发生叠加的条件是三个，即频率相同、相差恒定、振动方向相同
10．如图甲所示，静止在水平地面上质量m=1kg的物体受一水平推力作用，其加速度与时间的变化规律如图乙所示。若物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．在t=5 s时，水平推力F为零 B．物体在t=2s时的速度大小为3.2m/s。
C．水平推力F在0~5s内所做的功为12.5J D．水平推力F在0~5s内的冲量大小为15N·s
11．如图所示，一列沿轴正方向传播的简谐横波，在时刻波刚好传播到处的质点，已知波的传播速度为，则（ ）
A．波源的起振方向沿方向
B．波源的振动频率为
C．时，处的质点Q第一次处于波峰
D．时，处的质点已通过的路程为
12．利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度，如图（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图（b）所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处，C、D两点表示亮条纹的正中间，下列判断中正确的是（ ）
A．N的上表面A处向上凹陷
B．N的上表面B处向下凹陷
C．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差
D．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差
2021-2022学年度高二级部十二月份模块检测
物理试题
第Ⅱ卷(共60分)
3、实验题
13．在用“单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）下面叙述正确的是___________（选填选项前的字母）
A．1m和30cm长度不同的同种细线，选用30cm的细线做摆线；
B．直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球；
C．如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂；
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50做为单摆振动的周期
（2）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度______（用测出的物理量表示）；
（3）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为和时单摆的周期和，则可得重力加速度________（用测出的物理量表示）；若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比是________的（选填“偏大”“偏小”或“一致”）；该同学测量了多组实验数据做出了图像，该图像对应下面的________图。
A． B． C． D．
14．用图甲实验装置验证动量守恒定律．主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为______．
A． B． C．
（2）关于该实验，下列说法正确的有______．
A．斜槽轨道可以不光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为______。（均用题中所给物理量的符号表示）
（4）若上述步骤③中，入射球从斜槽上释放的位置比②中低一些，其他操作均正确，这将会导致测得的系统碰撞后的总动量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）碰撞前的总动量，原因是______。
4、解答题
15．在东京奥运跳水比赛中，中国跳水队以7金5银的成绩完美收官，施廷懋作为目前中国跳水队3米跳板女队的领袖，她在女子3米跳板拿到了金牌。在某次跳板跳水训练中，质量为的运动员最后一次与跳板接触前距离跳板的最大高度，与跳板相互作用后弹起，距离跳板的最大高度，跳板距离水面的高度，运动员从入水开始受到水的阻力大小恒为，受到水的浮力大小恒为。认为运动员只在竖直方向上运动，水池足够深，不计空气阻力，取。求：
（1）运动员与跳板作用过程中对跳板的平均压力的大小；
（2）从入水到向下运动到最大深度所用的时间。
16．如图，一边长a＝2 m的正方体浮箱ABCD漂浮在水面上，恰好露出水面一半体积，AB边左侧水面上有不透明物体覆盖，但E处有一小孔，在E处左侧F处有一潜水员竖直向下潜水，当潜水员下潜到P处时恰好能从E处小孔也看到浮箱的A角。现测得E、F间距离s＝3 m。P、F间距离h＝4 m，已知水的折射率n＝。
（i）求E点到AB的距离；
（ii）若浮箱向左移动s1＝m，则潜水员要多深才能从E处小孔看到浮箱的A角。
17．一列简谐波沿x轴传播，已知轴上x1=2m和x2=6.5m处P、Q质点的振动图像如图1、图2所示。求：
（1）此列波的波源振动频率；
（2）此列波的传播速率；
（3）若该波沿x轴负方向传播且波长大于5m，从波传到Q开始计时，t=20s内P、Q运动的路程差是多少。
18．如图所示，水平面上有一凹槽，一平板车停在凹槽最左端，平板车的质量M=1kg、长度l=3.16m，其上表面恰好与水平面平齐。一轻质弹簧左端固定在墙上、右端与一质量为m=3kg的小物块（视为质点）接触但不连接用一水平力F级慢向左推物块，当力F做功W=24J时突然撤去，已知小物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2，其他摩擦不计，取重力加速度大小g=10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求小物块刚滑上平板车时的速度v0的大小；
（2）小物块滑上平板车后，经过一段时间，平板车与小物块以共同的速度与凹槽右端发生碰撞，求平板车与凹槽右端碰撞前瞬间的速度v1的大小及此时平板车左端与小物块间的距离l1；
（3）平板车与凹槽右端碰撞后经过一段时间，小物块从平板车右端飞出，且在这段时间内，平板车未与凹槽发生碰撞，求小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。
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