参考答案：
1．D
2．B
3．C
4．D
5．C
6．A
7．B
8．D
9．B
10．D
11．CD
12．BD
13．ABC
14．BD
15． B 1.5 偏小
16．
17．（1）；（2）
18．（1）（2）4.30MeV（3）1.56MeV 2.74MeV
19．（1）x=（50+300n）cm（n=0，1，2，…）；（2）0.1s
20．（1）；（2）；（3），
答案第1页，共2页2021-2022 学年下期高二年级期末模拟考试 5．一列简谐横波沿水平方向向右传播，在该波上有 M、N两质点，平衡位置间距为
3m。从某时刻开始计时，两质点的振动图像如图所示，若M 、 N两质点间平衡位置
物理试卷
的距离小于该简谐横波的波长，下列说法正确的是（ ）
一、单选题（每题 3 分，共 30 分）
1．如图所示是某一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．质点振动的周期为7s
B．1s末质点受到的回复力改变方向
C．3s时与7s时质点速度相同
A．该简谐横波的传播周期为 3.3s
D．质点振动方程为 y 2sin
t (cm)
4 4 B． t 4.5s时质点 M偏离平衡位置的位移最大
2．如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像，下列说法正确的是（ ）
C．该简谐横波的传播速度为 5.0m/s
A．甲单摆的周期大于乙单摆的周期
D．沿振动方向两质点间最大距离为 20cm
B．在 t 1s时有正向最大加速度的是甲摆
6．如图所示，长为 L的光导直纤维，AB代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角
C．甲单摆的摆长约为 2米
度从 AB端面进入光导纤维后，均能全反射地从 AB端面传播到另一端面。则下列说法
D．甲单摆的机械能大于乙单摆的机械能
正确的是（ ）
3．洗衣机正常工作时外壳的振动比较平稳，但是切断电源后的洗衣机外壳某一时刻振
A．相对于该光，光导纤维的折射率最小为 2
动非常厉害，过一会儿又振动平稳些，对此正确的解释是（ ）
B．相对于该光，光导纤维的折射率最小为 3
A．洗衣机正常工作时，驱动力频率接近固有频率
C．若光导纤维相对该光的折射率为 1.5 9 5L，则光从一端传播到另一端的最长时间为
B．洗衣机正常工作时，驱动力频率一定小于固有频率 10c
8L
C．洗衣机振动最剧烈时，驱动力频率接近固有频率 D．若光导纤维相对该光的折射率为 1.6，则光从一端传播到另一端的最长时间为 5c
D．洗衣机振动最剧烈时，驱动力频率一定大于固有频率 7．有关光的应用，下列说法正确的是（ ）
4．如图，沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波，波长相等，振幅分别为 10 cm、 A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度．
20 cm，在某时刻恰好传到坐标原点。则两列波相遇叠加后（ ） B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象．
A．不可能产生稳定的干涉图样 C．在光导纤维束内传输图像利用了光的折射原理．
B．在 x=2m的质点振动始终减弱 D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的衍射现象．
C．在 x=0.5m的质点振幅为零
D．坐标原点的振幅为 30cm
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8．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（ ） D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，可以发生明显的衍射现象
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由 b向 a 12．如图所示，篮球以水平初速度 v，碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的 k倍
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 （k 1），碰撞时间极短，弹回后篮球的球心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电 m，半径为 r，篮框中心距篮板的距离为 L，碰撞点与篮框中心的高度差为 h，不计摩
D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由 a向 b 擦和空气阻力，则（ ）
9．如图所示，一个质量为 m的半圆槽形物体 P放在光滑水平面 A．篮板对篮球的冲量大小为 k 1 mv0
上，半圆槽半径为 R，一小物块 Q质量为 3m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初
B．篮板对篮球的冲量大小为 k 1 mv0
速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的
过程中，下列说法错误的是（ ） C．若篮球漏气，导致 k减小，在 v0不变的情况下，要使篮球球心经过篮框中心，应使
A．P一直向左运动 碰撞点更低
3
B．P的位移大小为 R D．若篮球漏气，导致 k减小，在 v0不变的情况下，要使篮球球心经过篮框中心，应使4
C．Q到右端最高点一定与圆心等高 碰撞点更高
D．Q运动到最低点时的速度最大 13．如图所示，质量相等的 A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀
10．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为 的 速直线运动，A球的速度是 6m/s，B球的速度是－2m/s，不久 A、B两球发生了对心
可见光照射阴极 K，电流表中有电流通过，则（ ） 碰撞。对于该碰撞之后的 A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种
A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过 猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（ ）
B．用红外线照射，电流表一定无电流通过 A．vA′=－2m/s，vB′=6m/s
C．用频率为 的可见光照射阴极 K，当滑动变阻器的滑片 B．vA′=2m/s，vB′=2m/s
移到最右端时，电流表一定无电流通过 C．vA′=1m/s，vB′=3m/s
D．用频率为 的可见光照射阴极 K，当滑动变阻器的滑片向左端移动时，电流表示数 D．vA′=－3m/s，vB′=7m/s
可能不变 14．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是 （ ）
二、多选题（每题 4 分，共 16 分）
11．下列关于机械振动与机械波的现象中说法正确的是（ ）
A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比振动减弱点的位移要大
B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与摆长有关
C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率比声源发出的频率高
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
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B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的 16．用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 后的动量关系。用天平测量两个小球的质量m1、m2，且m1 m2；直接测定小球碰撞
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
前后的速度是不容易的，但是可以通过测量相关量，来间接解决这个问题。下面是三
三、实验题
个实验小组的实验情况：
15．在“测定玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是__________。
A．选择的入射角应尽量小些
B．大头针应垂直地插在纸面上
C．大头针 P1和P2及 P3和P4之间的距离尽量小些 （1）实验小组甲的实验装置如图1所示。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直
（2）小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她 投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上 A位置静止释放；然后把被碰小球m2静
以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO '延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直
止于轨道的水平部分，再将入射小球m1，从斜轨上 A位置静止释放，与小球m2相撞，
线分别交于 B点和D点，如图甲所示，她测得 AB 6cm，CD 4cm，则可求出玻璃
的折射率 n __________。 并多次重复，分别找到小球的平均落点M1、P1、N1，并测量出平均水平位移OM1、OP1、
（3）小明在画界面时，不小心将两界面 aa '、bb '间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如 ON1的长度x1、x 、x2 3。（用上述步骤中测量的量表示），若两球相碰前后的动量守恒，
图乙所示，则他测得的折射率_____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
其表达式可表示为：______。
（2）实验小组乙的实验装置如图 2所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏，竖直
屏的O点与小球的球心等高。使小球1仍从斜槽上 A点由静止滚下，重复实验（1）的
操作，得到两球落在竖直屏上的平均落点M2、P2、 N2 ，量出OM 2、OP2、ON2的高
度 h1， h2、 h3。（用上述步骤中测量的量表示），则验证两球碰撞过程中动量守恒的表
达式为：______。
（4）小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为 r的圆形软木塞，在 （3）实验小组丙的实验装置如图3所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，
它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示。调整大头针插 斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上 A点由静止滚下，重复实
入软木塞的深度，使它露在外面的长度为 h，这时从液面上方的各个方向向液体中看， 验（1）的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M3、P3、N3 ，用刻度尺测量斜面顶
恰好看不到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率 n ' __________。
点到M3、P3、 N3 三点的距离分别为 l1、 l2、 l3。（用上述步骤中测量的量表示）则验
证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。
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四、解答题 19．（10分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x轴正向和负向传播，传播速
17．（8分）图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，O为圆心， AB为直径，半径为 R， 度均为 v=25cm/s，两列波在 t=0时的波形图如图所示，求：
其折射率为 2。现有一束平行光以 i 45 的入射角射向 AOB平面，经折射后，有部 （1）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为 12cm的所有质点的 x坐标；
分光能从半圆（弧）上射出，不考虑光在圆弧面的二次反射。 （2）在 t=0时刻以后，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-12cm的质点的时间。
（1）求光发生全反射的临界角；
（2）求半圆弧上有光射出的范围所对应的弧长。
20．（12分）如图所示，轻杆两端分别系着质量为mA 2kg的圆环 A和质量为mB 1kg
的小球 B，轻杆与 A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的
18 10 7．（ 分）用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核（ 105 B），产生锂核（ 3Li）和 水平固定横杆上，A、B静止不动时 B球恰好与光滑地面接触，在 B的左侧是半径为
1
粒子．已知中子质量mn 1.008665u ，硼核质量mB 10.01677u，锂核质量 R 0.4m的 圆弧。质量为mC 3kg的小球 C以v0 3m/s的速度向左与 B球发生正碰。4
m 7.01822u， 粒子质量m 4.00260u ． 已知碰后 C小球恰好能做平抛运动，小球 B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加Li
速度取 g 10m/s2（1）写出该反应的核反应方程． ，则
（2）求出该反应放出的能量 E． （1）碰后瞬间 B球的速度；
（3）若核反应中放出的能量全部变成生成核的动能，则锂核和 粒子的动能各是多 （2）A、B间轻杆的长度；
少？（1u相当于931.5MeV） （3）若改变各球的材料而保持质量不变，使 BC间的碰撞变为弹性碰撞，求在此情况
下 B球与横杆接触时的速度的大小和方向（方向用速度和横杆夹角的正切值表示）。
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