第四章 光 全书综合测评（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光 全书综合测评（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 433.8KB | ||
| 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 15:11:29 | ||
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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 全书综合测评
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．医生诊病时用的“B超”是利用次声波定位的
B．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生变化
C．某一频率的声波从空气进入水中，频率增大，波速不变
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象
2．一滑块在仅受水平阻力情况下在水平地面上沿直线滑行，时其速度为。此时在滑块上施加一水平作用力，力和滑块的速度随时间的变化规律分别如图甲、乙所示．则（ ）
A．物体质量为
B．物体所受阻力大小为
C．前内力的平均功率为
D．前内滑块所受合力做的功为
3．如图所示，一个质量为的物体在与水平方向成角的恒定拉力的作用下沿水平面由静止开始匀加速前进了时间，获得速度，则（ ）
A．拉力对物体的冲量大小为 B．拉力对物体的冲量大小为
C．拉力对物体的冲量大小为 D．摩擦力对物体的冲量大小为
4．如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动．质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止， 轻杆处于水平状态，现让小球从静止开始释放，取g=10m/s2，下列说法正确的的是（ ）
A．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，轻杆对小球的弹力一直沿杆方向
B．小球m从初始位置到第一次到达最低点时，小球m速度大小为
C．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2m
D．小球m上升到的最高位置比初始位置低
5．在光滑的导轨上，一质量为m1=2kg、速度为v1=1m/s的滑块A跟一质量为m2=1kg、速度为v2=0的滑块B发生正碰，它们碰撞后的总动能的最大值和最小值分别是（ ）
A．1J、J B．J、J C．J，1J D．2J、J
6．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则（ ）
①质点P的振动始终加强 ②质点P的频率最大 ③质点P的位移始终最大 ④质点P的位移有时可能为零
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
7．图为埃舍尔名画【三界】，我们总是像画中一样看到远处树木的倒影，近处水中的鱼，这说明（ ）
A．远处水中没有鱼
B．树木倒影是树木发出的光先进入水中然后再通过水的折射进入人的眼中
C．近处的鱼发出的光经过水面时透射光的能量较少
D．远处的鱼发出的光入射角大容易发生全反射，所以看不到
8．如图所示，篮球运动员接球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂将球引至胸前以延长接球过程的时间，这样做可以（ ）
A．减小球对手的平均作用力 B．减小球对手作用力的冲量
C．减小球的速度变化量 D．减小球的动量变化量
二、多选题
9．如图所示，一根光滑的绝缘斜轨道连接一个竖直放置的半径为R＝0.50 m的圆形绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50 T．有一个质量为m＝0.10 g、带电荷量为q＝＋1.6×10－3 C的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过槽轨最高点，则下列说法中正确的是(重力加速度g取10 m/s2)
A．若小球到达槽轨最高点的线速度为v，小球在槽轨最高点时的关系式成立
B．小球滑下的初位置离槽轨最低点轨道高h＝
C．小球在槽轨最高点只受到洛伦兹力和重力的作用
D．小球从初始位置到槽轨最高点的过程中机械能守恒
10．如图所示，在倾角为的固定斜面上有一轻弹簧，一端固定在斜面的底端，另一端与放在斜面上的质量为的物体A接触，但未与物体A拴接，此时弹簧无形变。现对物体A施加一个沿斜面向下的瞬时冲量，大小为，测得物体A沿斜面向下运动的最大距离为，之后物体A被弹簧弹回，最终停在距离初始位置上方处。已知弹簧始终在弹性限度内，物体A与斜面间的动摩擦因数为（），重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．物体A沿斜面向下运动过程中，弹簧对物体A的冲量大小一定为
B．物体A整个运动过程，由于摩擦产生的热量为
C．物体A沿斜面向上运动过程中的最大速度为
D．物体A与弹簧作用的过程中，弹簧的最大弹性势能为
11．下列说法正确的是________。
A．同频率的两列机械波相遇叠加，振动减弱区的质点总是静止不动的
B．若用同一杨氏双缝干涉装置，在相同条件下先后用红光、蓝光进行实验，则相邻红条纹间距比相邻蓝条纹间距大
C．当观察者远离声源而去时，观察者接收到的声波频率比声源发出声波的实际频率大
D．根据狭义相对论可知，若物体的速度增大了，则其质量也一定相应地增大
12．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（ ）
A．该水面波的频率为6Hz
B．该水面波的波长为3m
C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
三、实验题
13．(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______________、③____________、④____________、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取__________________或__________________的方法．
(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(选填数字代号)．
(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm.
(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是________m(取三位有效数字)．
14．某实验小组设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验，如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动；在小车P后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz。
（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，A为运动的起点，则应选_______段来计算小车P碰撞前的速度，应选_________段来计算小车P和Q碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）；
（2）测得小车P的质量m1=0.2kg，小车Q的质量m2=0.1kg，则碰前两小车的总动量大小为________kg m/s，碰后两小车的总动量大小为 ________kg m/s（计算结果保留三位有效数字）；
（3）由本次实验获得的初步结论是_________。
四、解答题
15．如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为。试求：
（1）该液体的折射率；
（2）进入液面的光线经多长时间可以照到底面。
16．坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波．T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示．
求：
（1）波的传播速度大小；
（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；
（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）．
17．图中的AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是R的1/4圆周连接而成，它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上．O2B沿水池的水面．假设所有接触面摩擦不计，一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑．
（1）由A点静止释放的小滑块，其落水点到O2的距离？
（2）若小滑块从静止开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处？（用该处到O1连线与竖直线夹角θ的三角函数表示）．
18．如图甲所示，在天花板上的O点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在O点的正下方P点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此时摆球继续向右摆动，设向右为正方向，摆球的振动图像如图乙所示，不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，结果可用分式表示，求：
（1）单摆的振动周期；
（2）钉子的位置P点距离悬点O的距离；
（3）图像中与的比值。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．医生诊病时用的“B超”是利用超声波定位的，选项A错误；
B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源的位置发生了变化，而波源的频率没有发生变化，选项B错误；
C．某一频率的声波从空气进入水中，频率不变，波速增大，选项C错误；
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象，选项D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由图可知，0~1s内恒力
加速度
根据牛顿第二定律有
同理1~2s内恒力
加速度
根据牛顿第二定律有
联立解得
选项A错误，B正确；
C．由图可知0~1s内和1~2s内位移
则前内力的平均功率为
选项C错误；
D．前内滑块所受合力做的功为
选项D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．拉力对物体的冲量大小为
故A错误；B正确；
CD．根据动量定理有
故CD错误。
故选B。
4．C
【解析】
【分析】
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，水平方向动量守恒，由此求滑块M在水平轨道上向右的距离．根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求m的速度．结合水平方向动量守恒求滑块M在水平轨道上向右的距离．
【详解】
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒则：；由能量关系：；联立解得：， ，选项B错误；因小球向下摆动时不是做圆周运动，可知轻杆对小球的弹力不是一直沿杆方向，选项A错误；小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块M在水平轨道上向右移动的距离为x．取向左为正方向，根据水平动量守恒得：，得，故C正确．小球上升到最大高度时，小球和滑块具有共同速度，由于系统初始动量为零，则到达最大高度时的共同速度也为零，由能量守恒关系可知，小球还能上升到原来的高度，选项D错误；故选C.
【点睛】
解决本题的关键要明确系统水平方向动量守恒，利用平均动量守恒列方程，要注意m速度的参照物是地面，不是对M．
5．A
【解析】
【详解】
当两物体发生完全弹性碰撞时，系统不损失能量，此时碰后的总动能最大，最大动能
若两物体发生完全非弹性碰撞，则碰后共速，此时系统损失的动能最大，碰后系统总动能最小，则
解得
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，因为两列波的频率相同，而且在相同的介质内传播，所以波速一致，根据
可知波长相同，所以干涉稳定，所以P振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍然是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终是最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
AD．远处的鱼发出的光入射角较大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，所以看不到，故D正确，A错误；
B．树木倒影是树木发出的光在水面发生反射后，反射光进入人的眼中，故B错误；
C．近处的鱼发出的光的光线到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，所以近处的鱼发出的光经过水面时透射光的能量较多，故C错误；
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：﹣Ft＝0﹣mv，解得：F＝mv/t；当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，改变的动量的变化率，即球对手的作用力；故A正确，BCD错误．故选A．
9．CD
【解析】
【详解】
球恰好能通过最高点，说明轨道对小球没有作用力，洛伦兹力和重力的合力提供向心力，即此时小球受洛伦兹力和重力的作用，根据左手定则，洛伦兹力向上，根据牛顿第二定律，有：mg-qvB=m；故A错误，C正确；从初位置到最高点的过程中只有重力做功，故机械能守恒，故：mgh=mg（2R）+mv2 ；在最高点，有：mg-qvB=m ；联立解得：h=21/20m，故B错误，D正确；故选CD．
点睛：本题主要考查了带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，知道粒子恰能经过最高点的条件，知道洛伦兹力对粒子永不做功，从而得出机械能守恒．
10．BD
【解析】
【详解】
物体A沿斜面向下运动过程中，根据动量定理
所以弹簧对物体A的冲量大小
又由题意知，所以弹簧对物体A的冲量大小
故A错误；
B．设物体A整个运动过程中，由于摩擦产生的热量为，物体A的初速度为，则由动量定理得
由能量守恒定律有
两式联立可得
故B正确；
C．物体A离开弹簧后沿斜面向上运动了的过程中，由动能定理可知
解得物体A离开弹簧（弹簧弹力为零）时的速度为
而物体沿斜面向上运动的过程中，当物体所受合力为0时速度最大，此时弹簧的弹力不是0，故物体A沿斜面向上运动的最大速度一定大于，故C错误；
D．物体A沿斜面向下运动的最大距离为时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系知，系统具有的最大弹性势能为
故D正确。
故选BD。
11．BD
【解析】
【详解】
A．同频率的两列机械波相遇叠加，当两列波的振幅相同时，振动减弱区的质点才可能是静止不动的，选项A错误；
B．相邻明（暗）纹间距，因实验装置相同，故d、l相同，因红光的波长比蓝光的波长大，故相邻红条纹间距比相邻蓝条纹间距大，选项B正确；
C．据多普勒效应可知，当观察者远离声源而去时，观察者接收到的声波频率比声源发出声波的实际频率小，选项C错误；
D．根据狭义相对论可知，若物体的速度增大了，则其质量也一定相应地增大，选项D正确。
故选BD。
12．BD
【解析】
【详解】
A．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期
频率为
故A错误；
B．该水面波的波长为
故B正确；
C．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故C错误，D正确。
故选BD。
13． 滤光片 单缝 双缝 增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒) 减小双缝之间的距离 ②③ 1.610 5.37×10－7
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由实验原理可知②③④分别是滤光片、单缝、双缝．
[4][5]由Δx＝λ可知，要增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取的办法有：
增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)；②减小双缝之间的距离．
(2[6])由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③.
(3)[7]甲图固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×4.5=0.045mm，所以最终读数 x1=0.045mm，图乙中固定刻度读数为14.5mm，可动刻度读数为0.01×3.5mm=0.035mm，则x2=14.535mm．它们的差值是14.490 mm，
中间跨越了10－1＝9个亮条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是
Δx＝ mm＝1.610mm.
(4)[8]根据,则光的波长：
λ＝＝5.37×10－7 m.
14． BC DE 0.210 0.208 在误差允许范围内，系统动量守恒
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图可知，BC和DE段点迹均匀且BC段点迹间距大于DE段，所以应选BC段来计算小车P碰撞前的速度，应选DE段来计算小车P和Q碰后的共同速度；
（2）[3]打点计时器打点时间间隔为
碰前小车P的速度大小为
碰前两小车的总动量大小为
[4]两车碰后共同的速度大小为
碰后两小车的总动量大小为
（3）[5]由于，本次实验获得的初步结论是：在误差允许范围内，系统动量守恒。
15．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据几何关系可知，入射角
折射角
根据折射定律得
（2）光在液体中传播的位移
m
光在液体中传播的速度
m/s
则光在液体中传播的
s
16．（1）（2）（3）
【解析】
【分析】
；
【详解】
（1）由题可以知道，波的传播速度为
；
（2）由图可知，
，
故周期
，
设在经过时间，位于处的Q点到达波谷，则：
时，
．
（3）由题可以知道, 时，波恰好传递到5m处，所以，波形图是：
17．(1) (2)
【解析】
【详解】
【分析】在O点脱离滑道的小滑块，离开轨道后做平抛运动，先求出最小速度，再根据平抛运动的规律即可求解；若离开滑道时的速度为v，滑块在P2处脱离滑道的条件是，结合机械能守恒即可求解
解：（1）设滑块以速度v0刚好能在O点离开滑道的条件是
得
滑块从A点静止出发由机械能守恒得：
到达O点速度
，因此能从O点离开滑道
滑块在O点以速度v0做平抛运动，落水点至02的距离
解得
（2）如图，设滑块出发点为P1，离开点为P2，按题意要求01P1、02P2与竖直方向的夹角相等，设其为θ．
设离开滑道时的速度为v，则滑块在P2处脱离滑道的条件是
从P1到P2过程，滑块机械能守恒
联立解得
18．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
(1)由图像可知，单摆完成一次全振动的时间为
(2)由乙图可知，小球在左侧摆动时，单摆的周期为，由周期公式
解得该单摆摆线的长度为
小球在右侧绕着P点摆动时，周期为，由周期公式
解得该单摆碰到钉子后的摆长为
故钉子的位置P距离悬点O的距离
(3)设单摆在左侧摆动的最大偏角为，在右侧摆动的最大偏角为，由数学知识可得
由机械能守恒定律得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．医生诊病时用的“B超”是利用次声波定位的
B．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生变化
C．某一频率的声波从空气进入水中，频率增大，波速不变
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象
2．一滑块在仅受水平阻力情况下在水平地面上沿直线滑行，时其速度为。此时在滑块上施加一水平作用力，力和滑块的速度随时间的变化规律分别如图甲、乙所示．则（ ）
A．物体质量为
B．物体所受阻力大小为
C．前内力的平均功率为
D．前内滑块所受合力做的功为
3．如图所示，一个质量为的物体在与水平方向成角的恒定拉力的作用下沿水平面由静止开始匀加速前进了时间，获得速度，则（ ）
A．拉力对物体的冲量大小为 B．拉力对物体的冲量大小为
C．拉力对物体的冲量大小为 D．摩擦力对物体的冲量大小为
4．如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动．质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止， 轻杆处于水平状态，现让小球从静止开始释放，取g=10m/s2，下列说法正确的的是（ ）
A．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，轻杆对小球的弹力一直沿杆方向
B．小球m从初始位置到第一次到达最低点时，小球m速度大小为
C．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2m
D．小球m上升到的最高位置比初始位置低
5．在光滑的导轨上，一质量为m1=2kg、速度为v1=1m/s的滑块A跟一质量为m2=1kg、速度为v2=0的滑块B发生正碰，它们碰撞后的总动能的最大值和最小值分别是（ ）
A．1J、J B．J、J C．J，1J D．2J、J
6．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则（ ）
①质点P的振动始终加强 ②质点P的频率最大 ③质点P的位移始终最大 ④质点P的位移有时可能为零
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
7．图为埃舍尔名画【三界】，我们总是像画中一样看到远处树木的倒影，近处水中的鱼，这说明（ ）
A．远处水中没有鱼
B．树木倒影是树木发出的光先进入水中然后再通过水的折射进入人的眼中
C．近处的鱼发出的光经过水面时透射光的能量较少
D．远处的鱼发出的光入射角大容易发生全反射，所以看不到
8．如图所示，篮球运动员接球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂将球引至胸前以延长接球过程的时间，这样做可以（ ）
A．减小球对手的平均作用力 B．减小球对手作用力的冲量
C．减小球的速度变化量 D．减小球的动量变化量
二、多选题
9．如图所示，一根光滑的绝缘斜轨道连接一个竖直放置的半径为R＝0.50 m的圆形绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50 T．有一个质量为m＝0.10 g、带电荷量为q＝＋1.6×10－3 C的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过槽轨最高点，则下列说法中正确的是(重力加速度g取10 m/s2)
A．若小球到达槽轨最高点的线速度为v，小球在槽轨最高点时的关系式成立
B．小球滑下的初位置离槽轨最低点轨道高h＝
C．小球在槽轨最高点只受到洛伦兹力和重力的作用
D．小球从初始位置到槽轨最高点的过程中机械能守恒
10．如图所示，在倾角为的固定斜面上有一轻弹簧，一端固定在斜面的底端，另一端与放在斜面上的质量为的物体A接触，但未与物体A拴接，此时弹簧无形变。现对物体A施加一个沿斜面向下的瞬时冲量，大小为，测得物体A沿斜面向下运动的最大距离为，之后物体A被弹簧弹回，最终停在距离初始位置上方处。已知弹簧始终在弹性限度内，物体A与斜面间的动摩擦因数为（），重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．物体A沿斜面向下运动过程中，弹簧对物体A的冲量大小一定为
B．物体A整个运动过程，由于摩擦产生的热量为
C．物体A沿斜面向上运动过程中的最大速度为
D．物体A与弹簧作用的过程中，弹簧的最大弹性势能为
11．下列说法正确的是________。
A．同频率的两列机械波相遇叠加，振动减弱区的质点总是静止不动的
B．若用同一杨氏双缝干涉装置，在相同条件下先后用红光、蓝光进行实验，则相邻红条纹间距比相邻蓝条纹间距大
C．当观察者远离声源而去时，观察者接收到的声波频率比声源发出声波的实际频率大
D．根据狭义相对论可知，若物体的速度增大了，则其质量也一定相应地增大
12．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（ ）
A．该水面波的频率为6Hz
B．该水面波的波长为3m
C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
三、实验题
13．(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______________、③____________、④____________、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取__________________或__________________的方法．
(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(选填数字代号)．
(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm.
(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是________m(取三位有效数字)．
14．某实验小组设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验，如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动；在小车P后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz。
（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，A为运动的起点，则应选_______段来计算小车P碰撞前的速度，应选_________段来计算小车P和Q碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）；
（2）测得小车P的质量m1=0.2kg，小车Q的质量m2=0.1kg，则碰前两小车的总动量大小为________kg m/s，碰后两小车的总动量大小为 ________kg m/s（计算结果保留三位有效数字）；
（3）由本次实验获得的初步结论是_________。
四、解答题
15．如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为。试求：
（1）该液体的折射率；
（2）进入液面的光线经多长时间可以照到底面。
16．坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波．T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示．
求：
（1）波的传播速度大小；
（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；
（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）．
17．图中的AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是R的1/4圆周连接而成，它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上．O2B沿水池的水面．假设所有接触面摩擦不计，一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑．
（1）由A点静止释放的小滑块，其落水点到O2的距离？
（2）若小滑块从静止开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处？（用该处到O1连线与竖直线夹角θ的三角函数表示）．
18．如图甲所示，在天花板上的O点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在O点的正下方P点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此时摆球继续向右摆动，设向右为正方向，摆球的振动图像如图乙所示，不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，结果可用分式表示，求：
（1）单摆的振动周期；
（2）钉子的位置P点距离悬点O的距离；
（3）图像中与的比值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．医生诊病时用的“B超”是利用超声波定位的，选项A错误；
B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源的位置发生了变化，而波源的频率没有发生变化，选项B错误；
C．某一频率的声波从空气进入水中，频率不变，波速增大，选项C错误；
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象，选项D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由图可知，0~1s内恒力
加速度
根据牛顿第二定律有
同理1~2s内恒力
加速度
根据牛顿第二定律有
联立解得
选项A错误，B正确；
C．由图可知0~1s内和1~2s内位移
则前内力的平均功率为
选项C错误；
D．前内滑块所受合力做的功为
选项D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．拉力对物体的冲量大小为
故A错误；B正确；
CD．根据动量定理有
故CD错误。
故选B。
4．C
【解析】
【分析】
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，水平方向动量守恒，由此求滑块M在水平轨道上向右的距离．根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求m的速度．结合水平方向动量守恒求滑块M在水平轨道上向右的距离．
【详解】
小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒则：；由能量关系：；联立解得：， ，选项B错误；因小球向下摆动时不是做圆周运动，可知轻杆对小球的弹力不是一直沿杆方向，选项A错误；小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，设滑块M在水平轨道上向右移动的距离为x．取向左为正方向，根据水平动量守恒得：，得，故C正确．小球上升到最大高度时，小球和滑块具有共同速度，由于系统初始动量为零，则到达最大高度时的共同速度也为零，由能量守恒关系可知，小球还能上升到原来的高度，选项D错误；故选C.
【点睛】
解决本题的关键要明确系统水平方向动量守恒，利用平均动量守恒列方程，要注意m速度的参照物是地面，不是对M．
5．A
【解析】
【详解】
当两物体发生完全弹性碰撞时，系统不损失能量，此时碰后的总动能最大，最大动能
若两物体发生完全非弹性碰撞，则碰后共速，此时系统损失的动能最大，碰后系统总动能最小，则
解得
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，因为两列波的频率相同，而且在相同的介质内传播，所以波速一致，根据
可知波长相同，所以干涉稳定，所以P振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍然是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终是最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
AD．远处的鱼发出的光入射角较大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，所以看不到，故D正确，A错误；
B．树木倒影是树木发出的光在水面发生反射后，反射光进入人的眼中，故B错误；
C．近处的鱼发出的光的光线到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，所以近处的鱼发出的光经过水面时透射光的能量较多，故C错误；
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：﹣Ft＝0﹣mv，解得：F＝mv/t；当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，改变的动量的变化率，即球对手的作用力；故A正确，BCD错误．故选A．
9．CD
【解析】
【详解】
球恰好能通过最高点，说明轨道对小球没有作用力，洛伦兹力和重力的合力提供向心力，即此时小球受洛伦兹力和重力的作用，根据左手定则，洛伦兹力向上，根据牛顿第二定律，有：mg-qvB=m；故A错误，C正确；从初位置到最高点的过程中只有重力做功，故机械能守恒，故：mgh=mg（2R）+mv2 ；在最高点，有：mg-qvB=m ；联立解得：h=21/20m，故B错误，D正确；故选CD．
点睛：本题主要考查了带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，知道粒子恰能经过最高点的条件，知道洛伦兹力对粒子永不做功，从而得出机械能守恒．
10．BD
【解析】
【详解】
物体A沿斜面向下运动过程中，根据动量定理
所以弹簧对物体A的冲量大小
又由题意知，所以弹簧对物体A的冲量大小
故A错误；
B．设物体A整个运动过程中，由于摩擦产生的热量为，物体A的初速度为，则由动量定理得
由能量守恒定律有
两式联立可得
故B正确；
C．物体A离开弹簧后沿斜面向上运动了的过程中，由动能定理可知
解得物体A离开弹簧（弹簧弹力为零）时的速度为
而物体沿斜面向上运动的过程中，当物体所受合力为0时速度最大，此时弹簧的弹力不是0，故物体A沿斜面向上运动的最大速度一定大于，故C错误；
D．物体A沿斜面向下运动的最大距离为时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系知，系统具有的最大弹性势能为
故D正确。
故选BD。
11．BD
【解析】
【详解】
A．同频率的两列机械波相遇叠加，当两列波的振幅相同时，振动减弱区的质点才可能是静止不动的，选项A错误；
B．相邻明（暗）纹间距，因实验装置相同，故d、l相同，因红光的波长比蓝光的波长大，故相邻红条纹间距比相邻蓝条纹间距大，选项B正确；
C．据多普勒效应可知，当观察者远离声源而去时，观察者接收到的声波频率比声源发出声波的实际频率小，选项C错误；
D．根据狭义相对论可知，若物体的速度增大了，则其质量也一定相应地增大，选项D正确。
故选BD。
12．BD
【解析】
【详解】
A．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期
频率为
故A错误；
B．该水面波的波长为
故B正确；
C．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故C错误，D正确。
故选BD。
13． 滤光片 单缝 双缝 增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒) 减小双缝之间的距离 ②③ 1.610 5.37×10－7
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由实验原理可知②③④分别是滤光片、单缝、双缝．
[4][5]由Δx＝λ可知，要增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取的办法有：
增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)；②减小双缝之间的距离．
(2[6])由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③.
(3)[7]甲图固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×4.5=0.045mm，所以最终读数 x1=0.045mm，图乙中固定刻度读数为14.5mm，可动刻度读数为0.01×3.5mm=0.035mm，则x2=14.535mm．它们的差值是14.490 mm，
中间跨越了10－1＝9个亮条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是
Δx＝ mm＝1.610mm.
(4)[8]根据,则光的波长：
λ＝＝5.37×10－7 m.
14． BC DE 0.210 0.208 在误差允许范围内，系统动量守恒
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图可知，BC和DE段点迹均匀且BC段点迹间距大于DE段，所以应选BC段来计算小车P碰撞前的速度，应选DE段来计算小车P和Q碰后的共同速度；
（2）[3]打点计时器打点时间间隔为
碰前小车P的速度大小为
碰前两小车的总动量大小为
[4]两车碰后共同的速度大小为
碰后两小车的总动量大小为
（3）[5]由于，本次实验获得的初步结论是：在误差允许范围内，系统动量守恒。
15．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据几何关系可知，入射角
折射角
根据折射定律得
（2）光在液体中传播的位移
m
光在液体中传播的速度
m/s
则光在液体中传播的
s
16．（1）（2）（3）
【解析】
【分析】
；
【详解】
（1）由题可以知道，波的传播速度为
；
（2）由图可知，
，
故周期
，
设在经过时间，位于处的Q点到达波谷，则：
时，
．
（3）由题可以知道, 时，波恰好传递到5m处，所以，波形图是：
17．(1) (2)
【解析】
【详解】
【分析】在O点脱离滑道的小滑块，离开轨道后做平抛运动，先求出最小速度，再根据平抛运动的规律即可求解；若离开滑道时的速度为v，滑块在P2处脱离滑道的条件是，结合机械能守恒即可求解
解：（1）设滑块以速度v0刚好能在O点离开滑道的条件是
得
滑块从A点静止出发由机械能守恒得：
到达O点速度
，因此能从O点离开滑道
滑块在O点以速度v0做平抛运动，落水点至02的距离
解得
（2）如图，设滑块出发点为P1，离开点为P2，按题意要求01P1、02P2与竖直方向的夹角相等，设其为θ．
设离开滑道时的速度为v，则滑块在P2处脱离滑道的条件是
从P1到P2过程，滑块机械能守恒
联立解得
18．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
(1)由图像可知，单摆完成一次全振动的时间为
(2)由乙图可知，小球在左侧摆动时，单摆的周期为，由周期公式
解得该单摆摆线的长度为
小球在右侧绕着P点摆动时，周期为，由周期公式
解得该单摆碰到钉子后的摆长为
故钉子的位置P距离悬点O的距离
(3)设单摆在左侧摆动的最大偏角为，在右侧摆动的最大偏角为，由数学知识可得
由机械能守恒定律得
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