辽宁省凌源市2021-2022学年高二下学期物理开学考试试卷
一、单选题
1．（2022高二下·凌源开学考）关于波的干涉，下列说法正确的是（ ）
A．在振动减弱区域，介质质点的位移总为零
B．在振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化
C．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等
D．两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移
【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A．振动减弱区域内的介质质点的位移为矢量和，当两个振幅大小不相等时，合位移不总是零。A不符合题意；
B．在振动加强区域，介质质点的振幅不变，B不符合题意；
C．若两列波发生干涉，则两列波的频率相等，C符合题意；
D．两列波发生干涉时，振动加强点的位移和振动减弱点的位移都在做周期性的运动，所以加强点的位移不一定大于减弱点的位移，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当两波其振幅大小不同时其振动减弱区域质点的位移之和不等于0；其振动加强区域振幅的大小不变；当两波发生干涉时其频率相同；振动加强区域的位移可以等于0所以不一定大于振动减弱的区域。
2．（2022高二下·凌源开学考）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列符合实际应用的是（ ）
A．在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B．马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
D．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
【答案】B
【知识点】光的干涉；光的衍射
【解析】【解答】A．在光导纤维内传送图象是利用光的全反射现象，A不符合题意；
B．油膜上呈现彩色条纹，由内外薄膜光的相互叠加而产生，这是光的干涉， B符合题意；
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，C不符合题意；
D．托马斯 杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光导纤维传送图像是利用光的全反射现象；三棱镜观察白光出现的彩色图样属于光的折射现象；托马斯 杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波。
3．（2021高二下·运城期中）如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度 击中木块，并嵌在其中，子弹射入木块时间极短，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】动量定理；动量守恒定律
【解析】【解答】子弹击中木块过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，设子弹与木块的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v
解得
根据动量定理，合外力的冲量
故答案为：A。
【分析】本题主要考查动量守恒定律的应用，子弹打入木块时内力远大于外力，系统动量守恒，由动量守恒定律列方程求解。
4．（2022高二下·凌源开学考）在弹簧振子的图中，以平衡位置O为原点，沿ON方向建立Ox轴（向右为正方向）。若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】取向右为x轴正方向，振子在M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时振动图象应是余弦曲线，图象应如B图所示，B符合题意ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】振子最开始处于负向最大位移处，利用其速度的方向可以判别其位移的变化，进而选择对应振动的图像。
5．（2022高二下·凌源开学考）如图所示，在张紧的绳上挂五个相同的小球，已知轻绳长远大于小球半径，A、D两球的绳长相等，B、E两球的绳长相等，使A球小角度在竖直平面内摆动，其余各球在A球的驱动下逐步振动起来，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．稳定时B球的振幅最大 B．稳定时C球的振幅最大
C．稳定时D球的振幅最大 D．稳定时E球的振幅最大
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】使A球小角度在竖直平面内摆动，其余各球在A球的驱动下做受迫振动，稳定时，其余各球振动的频率都与A球振动的频率相同，由于A球的振动频率等于D球的固有频率，D球发生共振，振幅最大。
故答案为：C。
【分析】小球做受迫振动时其振动的频率等于驱动力的频率；利用其振动频率等于固有频率时可以判别D球振幅最大。
6．（2022高二下·凌源开学考）如图所示是一质量为50kg的乘客乘电梯上楼过程的速度—时间图像，重力加速度g取，下列说法不正确的是（ ）
A．乘客在0~2s上升过程处于超重状态
B．0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度相同
C．t=9s时刻，乘客对电梯底板的压力大小为400N
D．电梯上升过程的总位移大小为32m
【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．由图可知，0~2s乘客在加速上升，有竖直向上的加速度，处于超重状态，A正确，不符合题意；
B.0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度大小相同，方向相反，B错误，符合题意；
C．t=9s时，电梯的加速度为
根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，乘客对电梯底板的压力大小为400N，C正确，不符合题意；
D．v-t图像中图线与t轴所围图形的面积为位移，则电梯上升过程的总位移大小为
D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用乘客加速度的方向可以判别超重与失重；利用其图像斜率可以比较加速度的大小及方向；利用其牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出乘客对地铁压力的大小；利用其图像面积可以求出电梯上升的位移大小。
7．（2022·北海模拟）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
【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】A．每次抛出沙包前后，雪橇、和抛出的沙包总动量守恒，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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
C不符合题意；
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
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】每次抛出沙包前后其雪橇和沙包总动量守恒；利用动量守恒定律可以判别其雪橇的速度与抛出速度的大小；利用动量守恒定律可以求出雪橇质量的大小及雪橇速度的方向。
二、多选题
8．（2022高二下·凌源开学考）关于简谐波，下列说法中错误的是（ ）
A．波传播时各质点随着波的传播而迁移
B．波的频率由介质决定，波的传播速度由波源决定
C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象
D．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
【答案】A,B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动，A错误，符合题意；
B．波的频率由波源决定，与介质无关，波速由介质决定，与波源无关，B错误，符合题意；
C．当障碍物的尺寸与波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C正确，不符合题意；
D．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，D正确，不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】质点不会随波迁移；波的频率由介质决定，其传播速度由波源所决定；当障碍物尺寸比波长小时可以发生明显衍射现象；产生多普勒效应的原因是观察者与波源之间发生了相对运动。
9．（2022高二下·凌源开学考）下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（ ）
A．图甲是圆形金属线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大电流，圆线圈中有感应电流
B．图乙是正方形金属线圈绕竖直虚线持续转动的过程中，正方形线圈中持续有感应电流
C．图丙是闭合导线框从A位置运动到B位置，线框中可以产生感应电流
D．图丁是金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流
【答案】C,D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使增大通过导线电流，圆线圈中也不会有感应电流产生，A不符合题意；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，在图示位置穿过线圈磁通量的变化率为零，所以此时正方形线圈中无感应电流。B不符合题意；
C．闭合导线框从A位置运动到B位置的过程中磁通量变化，会产生感应电流，C符合题意；
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，闭合线圈面积增大，若磁场减弱，则穿过闭合线圈的磁通量不一定改变，回路中不一定会产生感应电流，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】图甲中当电流增大时其线圈中磁通量始终等于0所以不会有感应电流的产生；图乙中当线圈完全离开磁场时没有感应电流的产生；利用楞次定律可以判别其图丙和图丁都有感应电流的产生。
10．（2022高二下·凌源开学考）如图，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球到达C点的速度不可能为零
B．小球在AC部分对圆弧轨道的压力大小可能不变
C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H
D．小球只要能过C点，就一定能过B点
【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．小球带负电，若满足qE>mg，小球要能够到达等效“最高点”C，在C点应满足
显然到达C点的速度不可能为零，A符合题意；
B．小球带负电，若满足qE=mg，小球进入圆弧轨道后做匀速圆周运动，轨道支持力作为向心力，大小保持不变，故小球在AC部分对圆弧轨道的压力大小可能不变，B符合题意；
C．若小球能从B点离开，由于小球在AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H，C符合题意；
D．设小球通过C点后上升的高度为h，由动能定理可得
解得
由于题中没有给出H与R、E的关系，若小球所受的电场力大于重力，小球就不一定能过B点，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】当小球带负电时，利用牛顿第二定律可以判别小球到达其C点速度的大小；当小球其电场力等于重力时，在AC段做匀速圆周运动所以其压力大小可能不变；利用其电场力做功结合其能量守恒定律可以判别小球离开时上升的高度；利用动能定理可以判别小球离开C点后上升的高度。
三、实验题
11．（2022高二下·凌源开学考）太空探测器在探索宇宙过程中，由太阳能电池板给它提供能源。为了研究太阳能电池板的电动势和内阻，某中学生找来一块玩具小车上的太阳能电池板，如图甲所示，该同学用伏安法测量有光照射它时（作为电源），其路端电压与总电流的关系图像如图乙所示。
（1）分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势约为 V，其内阻随输出电流的增大而 （填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）若把该电池板与阻值为的定值电阻连接构成一个闭合电路，在该光照条件下，该定值电阻的功率是 W。（结果保留3位有效数字）
【答案】（1）2.80；增大
（2）2.97
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当总电流为零时，即电源开路时两端的电压等于电源电动势，由乙图可知，该电池板作为电源时的电动势约为2.80V。
由闭合电路欧姆定律可得
乙图像的斜率表示电源内阻，可知其内阻随输出电流的增大而增大。
（2）若把该电池板与阻值为
的定值电阻连接构成一个闭合电路，把该定值电阻的伏安特性曲线画在乙图上，如图所示
两图线的交点坐标即电阻两端的实际电压、电流，由图可得
，
故该定值电阻的实际功率为
【分析】（1）利用其电流等于0时的路端电压可以求出电动势的大小；利用其图像斜率可以判别其内阻的大小变化；
（2）画出定值电阻其伏安特性曲线，利用两线的交点可以求出电阻实际工作的电流和电压，结合电功率的表达式可以求出定值电阻的功率大小。
12．（2022高二下·凌源开学考）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，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
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ= ；
（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，读数为 mm。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，读数为 mm。则相邻两亮条纹的间距是 mm。
【答案】（1）B
（2）
（3）0.045；14.535；1.610
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离l，故答案为：B。
（2）由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可得，波长为
（3）如图甲所示，读数为4.5×0.01mm=0.045mm
如图乙所示，读数为14.5mm+3.5×0.01mm=14.535mm
相邻两亮条纹间距
【分析】（1）利用干涉条纹间距的表达式可以判别使间距减小的方法；
（2）利用干涉条纹间距的表达式可以求出波长的表达式；
（3）利用其游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数；利用其条纹间距和间距数可以求出相邻亮条纹间距的大小。
四、解答题
13．（2022高二下·凌源开学考）如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。根据图像中的信息，回答下列问题：
（1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？
（2）在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？
（3）质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？
【答案】（1）解：由图像上的信息，结合质点的振动过程可知：质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值，为10 cm。
（2）解：从1.5 s到2 s时间间隔内，质点位移x>0，且减小，因此是向平衡位置运动，即竖直向下运动；从2.5 s到3 s时间间隔内，位移x＜0，且|x|增大，因此是背离平衡位置运动，即竖直向下运动。
（3）解：质点在第2 s末时，处在平衡位置，因此位移为零；质点在前4 s内完成一个周期性运动，其路程为4×10 cm=40 cm。
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】（1）已知质点振动的图像，利用图像可以求出质点离开平衡位置最大的距离；
（2）已知其质点位置的变化，利用位置的变化可以判别其质点速度的方向；
（3）当已知振动的时刻可以判别质点的位置，利用其振动的时间和振幅的大小可以求出路程的大小。
14．（2022高二下·凌源开学考）如图所示，一梯形透明介质ABCD，，，一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。求：
（1）介质对该光线的折射率n；
（2）该光线从AD面射出的折射角r。
【答案】（1）解：该光线在介质中传播的光路如图所示
根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角
又
解得
（2）解：根据几何关系，该光线射到AD面的入射角
又
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）画出其光线经过BC折射的光路图，利用其几何关系可以求出全发射临界角的大小，结合全反射定律可以求出折射率的大小；
（2）当光线从AD面射出，利用几何关系可以求出入射角的大小，结合折射定律可以求出折射角的大小。
15．（2022·江门模拟）如图所示，水平地面光滑，四分之一表面光滑的圆弧形轨道P固定在地面上，半径为R，紧挨着轨道p的右端是表面粗糙的长木板Q，二者水平部分等高，Q的质量为2m。开始时木板Q通过一装置锁定在地面上，质量为2m的小滑块B静止于距Q的左端3R处。现有质量为m的小滑块A从P顶端静止释放，已知A、B与Q之间的动摩擦因数均为，A、B可看成质点，重力加速度为g。
（1）求小滑块A滑到圆弧形轨道的最低点C时轨道所受的压力多大？
（2）A、B相碰为完全非弹性碰撞，A与B碰撞瞬间木板Q解除锁定，要使物块不滑离长木板，求长木板Q的长度至少多大？
【答案】（1）解：对A，从P顶端滑至C点时速度为，由机械能守恒定律有
得
在C点由牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得
（2）解：当A与B发生碰撞前速度为 ，由动能定理有
得
当A、B发生碰撞时，由动量守恒定律得
解得
设系统共速时速度为 ，由动量守恒定律有
得
设相对位移为 ，由能量守恒定律有
解得
长木板Q的长度至少为
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）对滑块A根据机械能守恒得出C点时的速度，在C点根据合力提供向心力得出滑块对轨道的压力；
（2）AB发生碰撞前根据动能定理得出A碰前的速度；AB发生正碰根据动能定理得出碰后B的速度，系统共速时根据动量守恒得出共同的速度，利用能量守恒得出长木板Q的长度。
1 / 1辽宁省凌源市2021-2022学年高二下学期物理开学考试试卷
一、单选题
1．（2022高二下·凌源开学考）关于波的干涉，下列说法正确的是（ ）
A．在振动减弱区域，介质质点的位移总为零
B．在振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化
C．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等
D．两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移
2．（2022高二下·凌源开学考）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列符合实际应用的是（ ）
A．在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B．马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
D．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
3．（2021高二下·运城期中）如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度 击中木块，并嵌在其中，子弹射入木块时间极短，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（ ）
A． B． C． D．
4．（2022高二下·凌源开学考）在弹簧振子的图中，以平衡位置O为原点，沿ON方向建立Ox轴（向右为正方向）。若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
5．（2022高二下·凌源开学考）如图所示，在张紧的绳上挂五个相同的小球，已知轻绳长远大于小球半径，A、D两球的绳长相等，B、E两球的绳长相等，使A球小角度在竖直平面内摆动，其余各球在A球的驱动下逐步振动起来，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．稳定时B球的振幅最大 B．稳定时C球的振幅最大
C．稳定时D球的振幅最大 D．稳定时E球的振幅最大
6．（2022高二下·凌源开学考）如图所示是一质量为50kg的乘客乘电梯上楼过程的速度—时间图像，重力加速度g取，下列说法不正确的是（ ）
A．乘客在0~2s上升过程处于超重状态
B．0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度相同
C．t=9s时刻，乘客对电梯底板的压力大小为400N
D．电梯上升过程的总位移大小为32m
7．（2022·北海模拟）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
二、多选题
8．（2022高二下·凌源开学考）关于简谐波，下列说法中错误的是（ ）
A．波传播时各质点随着波的传播而迁移
B．波的频率由介质决定，波的传播速度由波源决定
C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象
D．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
9．（2022高二下·凌源开学考）下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（ ）
A．图甲是圆形金属线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大电流，圆线圈中有感应电流
B．图乙是正方形金属线圈绕竖直虚线持续转动的过程中，正方形线圈中持续有感应电流
C．图丙是闭合导线框从A位置运动到B位置，线框中可以产生感应电流
D．图丁是金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流
10．（2022高二下·凌源开学考）如图，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球到达C点的速度不可能为零
B．小球在AC部分对圆弧轨道的压力大小可能不变
C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H
D．小球只要能过C点，就一定能过B点
三、实验题
11．（2022高二下·凌源开学考）太空探测器在探索宇宙过程中，由太阳能电池板给它提供能源。为了研究太阳能电池板的电动势和内阻，某中学生找来一块玩具小车上的太阳能电池板，如图甲所示，该同学用伏安法测量有光照射它时（作为电源），其路端电压与总电流的关系图像如图乙所示。
（1）分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势约为 V，其内阻随输出电流的增大而 （填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）若把该电池板与阻值为的定值电阻连接构成一个闭合电路，在该光照条件下，该定值电阻的功率是 W。（结果保留3位有效数字）
12．（2022高二下·凌源开学考）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，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
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ= ；
（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，读数为 mm。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，读数为 mm。则相邻两亮条纹的间距是 mm。
四、解答题
13．（2022高二下·凌源开学考）如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。根据图像中的信息，回答下列问题：
（1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？
（2）在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？
（3）质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？
14．（2022高二下·凌源开学考）如图所示，一梯形透明介质ABCD，，，一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。求：
（1）介质对该光线的折射率n；
（2）该光线从AD面射出的折射角r。
15．（2022·江门模拟）如图所示，水平地面光滑，四分之一表面光滑的圆弧形轨道P固定在地面上，半径为R，紧挨着轨道p的右端是表面粗糙的长木板Q，二者水平部分等高，Q的质量为2m。开始时木板Q通过一装置锁定在地面上，质量为2m的小滑块B静止于距Q的左端3R处。现有质量为m的小滑块A从P顶端静止释放，已知A、B与Q之间的动摩擦因数均为，A、B可看成质点，重力加速度为g。
（1）求小滑块A滑到圆弧形轨道的最低点C时轨道所受的压力多大？
（2）A、B相碰为完全非弹性碰撞，A与B碰撞瞬间木板Q解除锁定，要使物块不滑离长木板，求长木板Q的长度至少多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A．振动减弱区域内的介质质点的位移为矢量和，当两个振幅大小不相等时，合位移不总是零。A不符合题意；
B．在振动加强区域，介质质点的振幅不变，B不符合题意；
C．若两列波发生干涉，则两列波的频率相等，C符合题意；
D．两列波发生干涉时，振动加强点的位移和振动减弱点的位移都在做周期性的运动，所以加强点的位移不一定大于减弱点的位移，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当两波其振幅大小不同时其振动减弱区域质点的位移之和不等于0；其振动加强区域振幅的大小不变；当两波发生干涉时其频率相同；振动加强区域的位移可以等于0所以不一定大于振动减弱的区域。
2．【答案】B
【知识点】光的干涉；光的衍射
【解析】【解答】A．在光导纤维内传送图象是利用光的全反射现象，A不符合题意；
B．油膜上呈现彩色条纹，由内外薄膜光的相互叠加而产生，这是光的干涉， B符合题意；
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，C不符合题意；
D．托马斯 杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光导纤维传送图像是利用光的全反射现象；三棱镜观察白光出现的彩色图样属于光的折射现象；托马斯 杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波。
3．【答案】A
【知识点】动量定理；动量守恒定律
【解析】【解答】子弹击中木块过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，设子弹与木块的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v
解得
根据动量定理，合外力的冲量
故答案为：A。
【分析】本题主要考查动量守恒定律的应用，子弹打入木块时内力远大于外力，系统动量守恒，由动量守恒定律列方程求解。
4．【答案】B
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】取向右为x轴正方向，振子在M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时振动图象应是余弦曲线，图象应如B图所示，B符合题意ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】振子最开始处于负向最大位移处，利用其速度的方向可以判别其位移的变化，进而选择对应振动的图像。
5．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】使A球小角度在竖直平面内摆动，其余各球在A球的驱动下做受迫振动，稳定时，其余各球振动的频率都与A球振动的频率相同，由于A球的振动频率等于D球的固有频率，D球发生共振，振幅最大。
故答案为：C。
【分析】小球做受迫振动时其振动的频率等于驱动力的频率；利用其振动频率等于固有频率时可以判别D球振幅最大。
6．【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．由图可知，0~2s乘客在加速上升，有竖直向上的加速度，处于超重状态，A正确，不符合题意；
B.0~2s和8~10s两个过程中电梯的加速度大小相同，方向相反，B错误，符合题意；
C．t=9s时，电梯的加速度为
根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，乘客对电梯底板的压力大小为400N，C正确，不符合题意；
D．v-t图像中图线与t轴所围图形的面积为位移，则电梯上升过程的总位移大小为
D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用乘客加速度的方向可以判别超重与失重；利用其图像斜率可以比较加速度的大小及方向；利用其牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出乘客对地铁压力的大小；利用其图像面积可以求出电梯上升的位移大小。
7．【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】A．每次抛出沙包前后，雪橇、和抛出的沙包总动量守恒，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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
C不符合题意；
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
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】每次抛出沙包前后其雪橇和沙包总动量守恒；利用动量守恒定律可以判别其雪橇的速度与抛出速度的大小；利用动量守恒定律可以求出雪橇质量的大小及雪橇速度的方向。
8．【答案】A,B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动，A错误，符合题意；
B．波的频率由波源决定，与介质无关，波速由介质决定，与波源无关，B错误，符合题意；
C．当障碍物的尺寸与波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C正确，不符合题意；
D．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，D正确，不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】质点不会随波迁移；波的频率由介质决定，其传播速度由波源所决定；当障碍物尺寸比波长小时可以发生明显衍射现象；产生多普勒效应的原因是观察者与波源之间发生了相对运动。
9．【答案】C,D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使增大通过导线电流，圆线圈中也不会有感应电流产生，A不符合题意；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，在图示位置穿过线圈磁通量的变化率为零，所以此时正方形线圈中无感应电流。B不符合题意；
C．闭合导线框从A位置运动到B位置的过程中磁通量变化，会产生感应电流，C符合题意；
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，闭合线圈面积增大，若磁场减弱，则穿过闭合线圈的磁通量不一定改变，回路中不一定会产生感应电流，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】图甲中当电流增大时其线圈中磁通量始终等于0所以不会有感应电流的产生；图乙中当线圈完全离开磁场时没有感应电流的产生；利用楞次定律可以判别其图丙和图丁都有感应电流的产生。
10．【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．小球带负电，若满足qE>mg，小球要能够到达等效“最高点”C，在C点应满足
显然到达C点的速度不可能为零，A符合题意；
B．小球带负电，若满足qE=mg，小球进入圆弧轨道后做匀速圆周运动，轨道支持力作为向心力，大小保持不变，故小球在AC部分对圆弧轨道的压力大小可能不变，B符合题意；
C．若小球能从B点离开，由于小球在AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H，C符合题意；
D．设小球通过C点后上升的高度为h，由动能定理可得
解得
由于题中没有给出H与R、E的关系，若小球所受的电场力大于重力，小球就不一定能过B点，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】当小球带负电时，利用牛顿第二定律可以判别小球到达其C点速度的大小；当小球其电场力等于重力时，在AC段做匀速圆周运动所以其压力大小可能不变；利用其电场力做功结合其能量守恒定律可以判别小球离开时上升的高度；利用动能定理可以判别小球离开C点后上升的高度。
11．【答案】（1）2.80；增大
（2）2.97
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当总电流为零时，即电源开路时两端的电压等于电源电动势，由乙图可知，该电池板作为电源时的电动势约为2.80V。
由闭合电路欧姆定律可得
乙图像的斜率表示电源内阻，可知其内阻随输出电流的增大而增大。
（2）若把该电池板与阻值为
的定值电阻连接构成一个闭合电路，把该定值电阻的伏安特性曲线画在乙图上，如图所示
两图线的交点坐标即电阻两端的实际电压、电流，由图可得
，
故该定值电阻的实际功率为
【分析】（1）利用其电流等于0时的路端电压可以求出电动势的大小；利用其图像斜率可以判别其内阻的大小变化；
（2）画出定值电阻其伏安特性曲线，利用两线的交点可以求出电阻实际工作的电流和电压，结合电功率的表达式可以求出定值电阻的功率大小。
12．【答案】（1）B
（2）
（3）0.045；14.535；1.610
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离l，故答案为：B。
（2）由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可得，波长为
（3）如图甲所示，读数为4.5×0.01mm=0.045mm
如图乙所示，读数为14.5mm+3.5×0.01mm=14.535mm
相邻两亮条纹间距
【分析】（1）利用干涉条纹间距的表达式可以判别使间距减小的方法；
（2）利用干涉条纹间距的表达式可以求出波长的表达式；
（3）利用其游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数；利用其条纹间距和间距数可以求出相邻亮条纹间距的大小。
13．【答案】（1）解：由图像上的信息，结合质点的振动过程可知：质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值，为10 cm。
（2）解：从1.5 s到2 s时间间隔内，质点位移x>0，且减小，因此是向平衡位置运动，即竖直向下运动；从2.5 s到3 s时间间隔内，位移x＜0，且|x|增大，因此是背离平衡位置运动，即竖直向下运动。
（3）解：质点在第2 s末时，处在平衡位置，因此位移为零；质点在前4 s内完成一个周期性运动，其路程为4×10 cm=40 cm。
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】（1）已知质点振动的图像，利用图像可以求出质点离开平衡位置最大的距离；
（2）已知其质点位置的变化，利用位置的变化可以判别其质点速度的方向；
（3）当已知振动的时刻可以判别质点的位置，利用其振动的时间和振幅的大小可以求出路程的大小。
14．【答案】（1）解：该光线在介质中传播的光路如图所示
根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角
又
解得
（2）解：根据几何关系，该光线射到AD面的入射角
又
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）画出其光线经过BC折射的光路图，利用其几何关系可以求出全发射临界角的大小，结合全反射定律可以求出折射率的大小；
（2）当光线从AD面射出，利用几何关系可以求出入射角的大小，结合折射定律可以求出折射角的大小。
15．【答案】（1）解：对A，从P顶端滑至C点时速度为，由机械能守恒定律有
得
在C点由牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得
（2）解：当A与B发生碰撞前速度为 ，由动能定理有
得
当A、B发生碰撞时，由动量守恒定律得
解得
设系统共速时速度为 ，由动量守恒定律有
得
设相对位移为 ，由能量守恒定律有
解得
长木板Q的长度至少为
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）对滑块A根据机械能守恒得出C点时的速度，在C点根据合力提供向心力得出滑块对轨道的压力；
（2）AB发生碰撞前根据动能定理得出A碰前的速度；AB发生正碰根据动能定理得出碰后B的速度，系统共速时根据动量守恒得出共同的速度，利用能量守恒得出长木板Q的长度。
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