第四章 光 本章综合检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光 本章综合检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 328.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-20 14:54:30 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第四章 本章综合检测
一、单选题
1．对于光的认识，下列说法正确的是（ ）
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
2．如图所示，一列简谐横波向右传播，两质点的平衡位置相距时刻P点运动到平衡位置上方最大位移处，此时Q点正好位于平衡位置且运动方向向上．时P点第一次回到平衡位置，以下说法正确的是（ ）
A．这列波的波长一定是
B．这列波的波速一定是
C．这列波周期一定是
D．时Q点将运动到平衡位置下方最大位移处
3．如图，两个完全相同的弹性小球A和B分别悬挂在两根长度分别为L和4L的不可伸长的轻绳末端，两绳均处于竖直状态，两小球重心在同一水平线上且刚好相互接触，现将A球拉到一个很小的角度由静止释放，则在A球运动的2个周期内，两球相碰的次数为
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
4．同样的玻璃瓶从相同的高度自由落下，掉在水泥地面上容易破碎，掉在草地上不容易破碎，这是因为玻璃瓶掉在草地上与草地碰撞的过程中（ ）
A．玻璃瓶的动量较小 B．发生的是弹性碰撞
C．玻璃瓶的动量变化较慢 D．玻璃瓶受到草地的冲量较小
5．如图所示，摆球a向右摆动到最低点时，恰好有一沿水平向左运动的子弹b射入摆球球心，并留在其中，且摆动平面不变（摆线长远大于摆球的直径）。已知碰撞前摆球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆球质量是子弹质量的5倍，子弹的速度是摆球速度的8倍。则击中后（ ）
A．摆动的周期变大
B．摆球仍向右摆动
C．摆球的最高点与最低点的高度差为0.5h
D．摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
二、多选题
6．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传到的点时开始计时，已知点的振动周期为，下列说法中正确的是（ ）
A．这列波的波长是
B．这列波的传播速度是
C．质点经过才第一次到达波峰
D．点右边各质点开始振动时的方向都是向下
7．如图所示，质量为mb=3kg的物块b与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，质量为ma=1kg的物块a以v0=4m/s的初速度向右运动。则在a、b两物块与弹簧作用的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．弹簧的最大弹性势能为6J B．弹簧对a、b两物块的冲量相同
C．a物块的最小速度为2m/s D．b物块的最大速度为2m/s
8．如图（a）所示，在平面内有两个沿方向（方向与平面垂直）做简谐振动的点波源和．两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示．两列波的波速均为．则下列说法正确的是
A．两列波引起的点处质点振动相互减弱
B．两列波引起的点处质点振动相互加强
C．两列波引起的点处质点振动相互加强
D．点处质点的振幅为
9．如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为4cm，周期为0.2s，在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动．在t=0.55s时，x轴上距e点6m的某质点第二次到达最高点，则_________
A．该机械波的波长4m
B．该机械波在弹性介质中的传播速度为10m/s
C．图中相邻质点间距离为1m
D．当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波谷
E．当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm
10．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图， 此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是
A．两列波具有相同的波速
B．此时b波上的质点Q正沿y轴正方向运动
C．a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
D．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
E．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
11．如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°，已知桅杆到P点的水平距离为7m。（ ）
A．水的折射率为
B．水的折射率为
C．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为53°时，没有光从水面射出
D．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，则船应向左行驶
三、实验题
12．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝61时总时间为67.5秒，该单摆的周期是T＝________s（结果保留三位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2－L图线如图乙，此图线斜率的物理意义是( )
A．g B． C． D．
13．某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图所示。下面是实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d=3.0mm
②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使使气垫导轨水平；
③向气垫导轨通入压缩空气
④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间；然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋；
⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.012s
⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间为0.020s；
⑦用天平测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为200g。
（1）计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s（保留二位有效数字）；
（2）根据该实验可以得到的结论是____________________________________。
四、解答题
14．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形。现有与平行的三条光线射入，已知棱镜材料的折射率，请根据计算结果在原图上准确作出这三条光线从进入棱镜到射出棱镜的光路图，论证面是否有光线射出棱镜，并说明从射出的光线跟入射光线相比有什么特点。
15．如图，A、B是同一介质中的两相干波源，其振幅均为A＝5 cm，频率均为f＝100 Hz，当A点为波峰时，B点恰好为波谷，波速v＝10 m/s，判断P点为振动加强点还是振动减弱点？
16．如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距s，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A表面滑出。重力加速度为g。试分析下列问题：
(1)A与台阶只发生一次碰撞，求s满足的条件；
(2)s在满足(1)条件下，若A、B共速前就与台阶碰撞，求S满足的条件。
17．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。x=0处的质点做简谐运动的振动方程为y=-2sin10πt（cm）。求：
（1）从t=0开始计时，P点第一次到达波峰位置所需的时间；
（2）P点第一次到达波峰位置时，x=0.25m处质点偏离平衡位置的位移。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小，选项A错误；
B．偏振光只能是横波，不可以是纵波，选项B错误；
C．由于水的反射光是偏振光，所以照相机镜头的偏振滤光片可减弱水面的反射光，使水下影像清晰，故C正确；
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．由题可知两质点的平衡位置的距离
（n=0，1，2，3…）
所以
（n=0，1，2，3…）
n=1时
0.4m是波长的一个可能的值，但不一定是这个值，所以A错误；
C．P点从最大位移处到第一次回到平衡位置需要的时间为四分之一个周期，因此
故C正确；
B．这列波的波速可能是
可不一定是1m/s，B错误；
D．t=0时， Q点正好位于平衡位置且运动方向向上，是，所以Q点经将运动到平衡位置上方最大位移处，D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
摆长比为1：4，据单摆的周期公式得，周期比为1：2；两完全相同弹性小球发生碰撞，据动量守恒和能量守恒可得，两球相碰后交换速度．经，A与B第一次相碰，碰后A静止，B摆动；再经，A与B第二次相碰，碰后B静止，A摆动；再经，A与B第三次相碰，碰后A静止，B摆动；再经，A与B第四次相碰，碰后B静止，A摆动；然后循环往复(循环第三次和第四次)．，所以在A球运动的2个周期内，两球相碰的次数为3．故C项正确，ABD三项错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
玻璃瓶从同一高度自由下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等，而最后的速度均为零，故动量的变化一定相等，由动量定理可知冲量也一定相等，但由于掉在草地上发生碰撞的时间较长，则玻璃瓶掉在草地上动量变化较慢，从而导致冲击力较小，使玻璃瓶不容易碎，与弹性碰撞或非弹性碰撞无关，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．单摆的振动周期
与摆球质量无关，因此振动周期不变，A错误；
B．规定向右为正方向，根据动量守恒
解得
负号表示射入后，摆球向左摆动，B错误
CD．根据机械能守恒，子弹射入前
子弹簧射入后
联立可得
D正确，C错误。
故选D。
6．ABD
【解析】
【详解】
A.由图象可知这列波的波长是4 m，故选项A符合题意；
B.根据得：波速，故选项B符合题意；
C.再经过0.5s，即波向前传播了一个周期，Q点位于波谷，故C不符合题意；
D.由质点带动法知Q点刚开始振动时振动方向向下，则M点右边各质点开始振动时的方向都是向下，故D符合题意；
7．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．两物块共速时，弹簧具有最大弹性势能，系统动量守恒，有
系统能量守恒，有
联立，可得
故A正确；
B．弹簧对a、b两物块的弹力等大反向，作用时间相同，故冲量大小相同，方向不同，故B错误；
CD．当弹簧恢复原长时，b的速度最大，有
联立，解得
此时，a物块的速度已经反向，说明a物块的最小速度为0，故C错误；D正确。
故选AD。
8．ACD
【解析】
【详解】
A. 两列波的波速均为1.00m/s．由图可得T=2s，所以波长为λ=vT=1×2=2m，由图可知，路程差为△S1=-8=2m=λ,因两波源振动方向相反，可知两列波引起的点A(8,-2) 处质点振动相互减弱，选项A正确；
B.两列波从波源传播到点B（4，1）处的路程差为△S2=0，为波长的整数倍，又因为两波源起振方向相反，所以振动减弱，选项B错误；
C.两列波从波源传播到点C（0，0.5）处的路程差为△S3=3.5-2.5=1m，为半波长，又因为两波源起振方向相反，所以振动加强，选项C正确．
D.因C点的振动加强，则点C（0，0.5）处质点的振幅为：A=A1+A2=4cm+2cm=6cm，选项D正确.
9．ACE
【解析】
【详解】
根据题意可知波的周期为0.2s，t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t=0.05s，e点第一到达最高点．t=0.55s时，x轴上距e点6.0m的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e点落后一个半周期，即，所以波长为 λ=4m，波速为 v=20m/s，故A正确，B错误；由波的周期为 T=0.2s，后一质点比前一质点迟，开始振动，可知相邻质点间的距离等于，即为1m，故C正确；因为c、d相差四分之一波长，所以当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波峰，故D错误；g点比b点早振动四分之一周期，多振一个振幅，即当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm，故E正确．所以ACE正确，BD错误．
10．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．两简谐横波在同一介质中的波速相等，故A正确；
B．由质点P向下振动可得：a波向左传播；故根据两波传播方向一致可得：b波向左传播，故质点Q向上振动，故B正确；
C．由图可得：两波波长不等，故周期不等，那么不能产生稳定的干涉图样，故C错误；
D．简谐横波上质点只在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，故D错误；
E．由图可得
故
那么在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成次全振动，故E正确。
故选ABE。
11．BCD
【解析】
【详解】
AB．设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2．桅杆的高度为h1，P点处水深为h2．激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。
由几何关系有
…①
…②
由折射定律有
…③
设桅杆到P点的水平距离为x，则
x=x1+x2…④
联立①②③④并代入数据解得
…⑤
选项A错误，B正确；
C．光射到水面上时的临界角
可知C<53°，则调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为53°时，没有光从水面射出，选项C正确；
D．设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向的夹角为i′。
由折射定律有
…⑥
设船向左行驶的距离为x′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1′，到P点的水平距离为x2′，则
x1′+x2′=x′+x…⑦
…⑧
…⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨并代入数据解得
x′=（6-3）m
选项D正确；
故选BCD。
12． 2.06 2.25 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]摆球的直径为
(2)[2]根据题意t＝30T，所以周期
(3)[3]根据单摆的周期公式
可得
故C正确。
故选C。
13． 0.078 0.077 在误差允许的范围内两滑块碰撞前后动量守恒
【解析】
【详解】
（1）[1]碰前滑块1的速度
两滑块相互作用以前系统的总动量
[2]碰后两滑块的速度
两滑块相互作用后系统的总动量
（2）[3]根据该实验可以得到的结论是：在误差允许的范围内两滑块碰撞前后动量守恒。
14．平行
【解析】
【详解】
由几何关系可知，平行光线在AB上的入射角α＝45°，设进入玻璃砖后的折射角为β，由折射定律可得
求得β=30°，设棱镜材料的临界角为C，由
可得C=45°。由几何关系可得，平行光线在BC上的入射角为75°，大于临界角，因此在BC面发生全反射，由几何关系可知，平行光线在DC面的入射角为β=30°，由光路可逆可知，平行光线从DC射出的光线跟入射光线平行，光路如图所示
15．振动减弱点
【解析】
【详解】
A到P与B到P的波程差为
Δx＝m－15 m＝10 m
这两列波的波长为
10 m恰好为0.1 m的整数倍，又因A、B步调相反，因此P点为振动减弱点。
16．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)滑块B从释放到最低点的过程中，根据动能定理
设A与台阶碰撞前瞬间，A、B速度为，，由动量守恒定律得
若A与台阶只碰撞一次，则必须满足
对A应用动能定理得
联立解得
(2)设当时，A左端到台阶板前瞬间，A、B刚好达到共同速度，由动量守恒定律得
对A使用动能定理，有
联立解得
所以，若A、B共速前就与台阶碰撞，求S满足的条件为
17．（1）0.45s；（2）cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由振动公式可知，波的周期
由波形图可知，波长λ=2m波速
这列波传到P点所需要的时间
P点由平衡位置运动到波峰所需要的时间
总时间
t=t1+t2=0.45s
(2)x=0.25m处质点运动总是滞后振源x=0处质点振动八分之一周期，P点第一次到达波峰位置时t=0.45s，x=0.25m处质点偏离平衡位置的位移即为振源的情况将，代入振源振动方程
可得
cm
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．对于光的认识，下列说法正确的是（ ）
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
2．如图所示，一列简谐横波向右传播，两质点的平衡位置相距时刻P点运动到平衡位置上方最大位移处，此时Q点正好位于平衡位置且运动方向向上．时P点第一次回到平衡位置，以下说法正确的是（ ）
A．这列波的波长一定是
B．这列波的波速一定是
C．这列波周期一定是
D．时Q点将运动到平衡位置下方最大位移处
3．如图，两个完全相同的弹性小球A和B分别悬挂在两根长度分别为L和4L的不可伸长的轻绳末端，两绳均处于竖直状态，两小球重心在同一水平线上且刚好相互接触，现将A球拉到一个很小的角度由静止释放，则在A球运动的2个周期内，两球相碰的次数为
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
4．同样的玻璃瓶从相同的高度自由落下，掉在水泥地面上容易破碎，掉在草地上不容易破碎，这是因为玻璃瓶掉在草地上与草地碰撞的过程中（ ）
A．玻璃瓶的动量较小 B．发生的是弹性碰撞
C．玻璃瓶的动量变化较慢 D．玻璃瓶受到草地的冲量较小
5．如图所示，摆球a向右摆动到最低点时，恰好有一沿水平向左运动的子弹b射入摆球球心，并留在其中，且摆动平面不变（摆线长远大于摆球的直径）。已知碰撞前摆球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆球质量是子弹质量的5倍，子弹的速度是摆球速度的8倍。则击中后（ ）
A．摆动的周期变大
B．摆球仍向右摆动
C．摆球的最高点与最低点的高度差为0.5h
D．摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
二、多选题
6．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传到的点时开始计时，已知点的振动周期为，下列说法中正确的是（ ）
A．这列波的波长是
B．这列波的传播速度是
C．质点经过才第一次到达波峰
D．点右边各质点开始振动时的方向都是向下
7．如图所示，质量为mb=3kg的物块b与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，质量为ma=1kg的物块a以v0=4m/s的初速度向右运动。则在a、b两物块与弹簧作用的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．弹簧的最大弹性势能为6J B．弹簧对a、b两物块的冲量相同
C．a物块的最小速度为2m/s D．b物块的最大速度为2m/s
8．如图（a）所示，在平面内有两个沿方向（方向与平面垂直）做简谐振动的点波源和．两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示．两列波的波速均为．则下列说法正确的是
A．两列波引起的点处质点振动相互减弱
B．两列波引起的点处质点振动相互加强
C．两列波引起的点处质点振动相互加强
D．点处质点的振幅为
9．如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为4cm，周期为0.2s，在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动．在t=0.55s时，x轴上距e点6m的某质点第二次到达最高点，则_________
A．该机械波的波长4m
B．该机械波在弹性介质中的传播速度为10m/s
C．图中相邻质点间距离为1m
D．当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波谷
E．当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm
10．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图， 此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是
A．两列波具有相同的波速
B．此时b波上的质点Q正沿y轴正方向运动
C．a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
D．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
E．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
11．如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°，已知桅杆到P点的水平距离为7m。（ ）
A．水的折射率为
B．水的折射率为
C．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为53°时，没有光从水面射出
D．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，则船应向左行驶
三、实验题
12．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝61时总时间为67.5秒，该单摆的周期是T＝________s（结果保留三位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2－L图线如图乙，此图线斜率的物理意义是( )
A．g B． C． D．
13．某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图所示。下面是实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d=3.0mm
②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使使气垫导轨水平；
③向气垫导轨通入压缩空气
④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间；然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋；
⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.012s
⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间为0.020s；
⑦用天平测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为200g。
（1）计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s（保留二位有效数字）；
（2）根据该实验可以得到的结论是____________________________________。
四、解答题
14．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形。现有与平行的三条光线射入，已知棱镜材料的折射率，请根据计算结果在原图上准确作出这三条光线从进入棱镜到射出棱镜的光路图，论证面是否有光线射出棱镜，并说明从射出的光线跟入射光线相比有什么特点。
15．如图，A、B是同一介质中的两相干波源，其振幅均为A＝5 cm，频率均为f＝100 Hz，当A点为波峰时，B点恰好为波谷，波速v＝10 m/s，判断P点为振动加强点还是振动减弱点？
16．如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距s，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A表面滑出。重力加速度为g。试分析下列问题：
(1)A与台阶只发生一次碰撞，求s满足的条件；
(2)s在满足(1)条件下，若A、B共速前就与台阶碰撞，求S满足的条件。
17．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。x=0处的质点做简谐运动的振动方程为y=-2sin10πt（cm）。求：
（1）从t=0开始计时，P点第一次到达波峰位置所需的时间；
（2）P点第一次到达波峰位置时，x=0.25m处质点偏离平衡位置的位移。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小，选项A错误；
B．偏振光只能是横波，不可以是纵波，选项B错误；
C．由于水的反射光是偏振光，所以照相机镜头的偏振滤光片可减弱水面的反射光，使水下影像清晰，故C正确；
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．由题可知两质点的平衡位置的距离
（n=0，1，2，3…）
所以
（n=0，1，2，3…）
n=1时
0.4m是波长的一个可能的值，但不一定是这个值，所以A错误；
C．P点从最大位移处到第一次回到平衡位置需要的时间为四分之一个周期，因此
故C正确；
B．这列波的波速可能是
可不一定是1m/s，B错误；
D．t=0时， Q点正好位于平衡位置且运动方向向上，是，所以Q点经将运动到平衡位置上方最大位移处，D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
摆长比为1：4，据单摆的周期公式得，周期比为1：2；两完全相同弹性小球发生碰撞，据动量守恒和能量守恒可得，两球相碰后交换速度．经，A与B第一次相碰，碰后A静止，B摆动；再经，A与B第二次相碰，碰后B静止，A摆动；再经，A与B第三次相碰，碰后A静止，B摆动；再经，A与B第四次相碰，碰后B静止，A摆动；然后循环往复(循环第三次和第四次)．，所以在A球运动的2个周期内，两球相碰的次数为3．故C项正确，ABD三项错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
玻璃瓶从同一高度自由下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等，而最后的速度均为零，故动量的变化一定相等，由动量定理可知冲量也一定相等，但由于掉在草地上发生碰撞的时间较长，则玻璃瓶掉在草地上动量变化较慢，从而导致冲击力较小，使玻璃瓶不容易碎，与弹性碰撞或非弹性碰撞无关，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．单摆的振动周期
与摆球质量无关，因此振动周期不变，A错误；
B．规定向右为正方向，根据动量守恒
解得
负号表示射入后，摆球向左摆动，B错误
CD．根据机械能守恒，子弹射入前
子弹簧射入后
联立可得
D正确，C错误。
故选D。
6．ABD
【解析】
【详解】
A.由图象可知这列波的波长是4 m，故选项A符合题意；
B.根据得：波速，故选项B符合题意；
C.再经过0.5s，即波向前传播了一个周期，Q点位于波谷，故C不符合题意；
D.由质点带动法知Q点刚开始振动时振动方向向下，则M点右边各质点开始振动时的方向都是向下，故D符合题意；
7．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．两物块共速时，弹簧具有最大弹性势能，系统动量守恒，有
系统能量守恒，有
联立，可得
故A正确；
B．弹簧对a、b两物块的弹力等大反向，作用时间相同，故冲量大小相同，方向不同，故B错误；
CD．当弹簧恢复原长时，b的速度最大，有
联立，解得
此时，a物块的速度已经反向，说明a物块的最小速度为0，故C错误；D正确。
故选AD。
8．ACD
【解析】
【详解】
A. 两列波的波速均为1.00m/s．由图可得T=2s，所以波长为λ=vT=1×2=2m，由图可知，路程差为△S1=-8=2m=λ,因两波源振动方向相反，可知两列波引起的点A(8,-2) 处质点振动相互减弱，选项A正确；
B.两列波从波源传播到点B（4，1）处的路程差为△S2=0，为波长的整数倍，又因为两波源起振方向相反，所以振动减弱，选项B错误；
C.两列波从波源传播到点C（0，0.5）处的路程差为△S3=3.5-2.5=1m，为半波长，又因为两波源起振方向相反，所以振动加强，选项C正确．
D.因C点的振动加强，则点C（0，0.5）处质点的振幅为：A=A1+A2=4cm+2cm=6cm，选项D正确.
9．ACE
【解析】
【详解】
根据题意可知波的周期为0.2s，t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t=0.05s，e点第一到达最高点．t=0.55s时，x轴上距e点6.0m的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e点落后一个半周期，即，所以波长为 λ=4m，波速为 v=20m/s，故A正确，B错误；由波的周期为 T=0.2s，后一质点比前一质点迟，开始振动，可知相邻质点间的距离等于，即为1m，故C正确；因为c、d相差四分之一波长，所以当c点在平衡位置向上振动时，d点位于波峰，故D错误；g点比b点早振动四分之一周期，多振一个振幅，即当b点经过的路程为12cm时，g点经过的路程为16cm，故E正确．所以ACE正确，BD错误．
10．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．两简谐横波在同一介质中的波速相等，故A正确；
B．由质点P向下振动可得：a波向左传播；故根据两波传播方向一致可得：b波向左传播，故质点Q向上振动，故B正确；
C．由图可得：两波波长不等，故周期不等，那么不能产生稳定的干涉图样，故C错误；
D．简谐横波上质点只在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，故D错误；
E．由图可得
故
那么在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成次全振动，故E正确。
故选ABE。
11．BCD
【解析】
【详解】
AB．设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2．桅杆的高度为h1，P点处水深为h2．激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。
由几何关系有
…①
…②
由折射定律有
…③
设桅杆到P点的水平距离为x，则
x=x1+x2…④
联立①②③④并代入数据解得
…⑤
选项A错误，B正确；
C．光射到水面上时的临界角
可知C<53°，则调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为53°时，没有光从水面射出，选项C正确；
D．设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向的夹角为i′。
由折射定律有
…⑥
设船向左行驶的距离为x′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1′，到P点的水平距离为x2′，则
x1′+x2′=x′+x…⑦
…⑧
…⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨并代入数据解得
x′=（6-3）m
选项D正确；
故选BCD。
12． 2.06 2.25 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]摆球的直径为
(2)[2]根据题意t＝30T，所以周期
(3)[3]根据单摆的周期公式
可得
故C正确。
故选C。
13． 0.078 0.077 在误差允许的范围内两滑块碰撞前后动量守恒
【解析】
【详解】
（1）[1]碰前滑块1的速度
两滑块相互作用以前系统的总动量
[2]碰后两滑块的速度
两滑块相互作用后系统的总动量
（2）[3]根据该实验可以得到的结论是：在误差允许的范围内两滑块碰撞前后动量守恒。
14．平行
【解析】
【详解】
由几何关系可知，平行光线在AB上的入射角α＝45°，设进入玻璃砖后的折射角为β，由折射定律可得
求得β=30°，设棱镜材料的临界角为C，由
可得C=45°。由几何关系可得，平行光线在BC上的入射角为75°，大于临界角，因此在BC面发生全反射，由几何关系可知，平行光线在DC面的入射角为β=30°，由光路可逆可知，平行光线从DC射出的光线跟入射光线平行，光路如图所示
15．振动减弱点
【解析】
【详解】
A到P与B到P的波程差为
Δx＝m－15 m＝10 m
这两列波的波长为
10 m恰好为0.1 m的整数倍，又因A、B步调相反，因此P点为振动减弱点。
16．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)滑块B从释放到最低点的过程中，根据动能定理
设A与台阶碰撞前瞬间，A、B速度为，，由动量守恒定律得
若A与台阶只碰撞一次，则必须满足
对A应用动能定理得
联立解得
(2)设当时，A左端到台阶板前瞬间，A、B刚好达到共同速度，由动量守恒定律得
对A使用动能定理，有
联立解得
所以，若A、B共速前就与台阶碰撞，求S满足的条件为
17．（1）0.45s；（2）cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由振动公式可知，波的周期
由波形图可知，波长λ=2m波速
这列波传到P点所需要的时间
P点由平衡位置运动到波峰所需要的时间
总时间
t=t1+t2=0.45s
(2)x=0.25m处质点运动总是滞后振源x=0处质点振动八分之一周期，P点第一次到达波峰位置时t=0.45s，x=0.25m处质点偏离平衡位置的位移即为振源的情况将，代入振源振动方程
可得
cm
答案第1页，共2页
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