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广东省佛山市南海区2022-2023学年高二下学期期中统考物理试题
一、单选题
1．（2023高二下·南海期中）彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，甲壳结构及光路示意图如图所示，产生此现象的主要原因是阳光在甲壳表面发生（ ）
A．反射 B．折射 C．衍射 D．干涉
2．（2023高二下·南海期中）自动流水线中有实现货物转弯的传送带，质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置，传送过程中传送速率保持不变，则货物在此过程中（ ）
A．所受摩擦力的冲量为零 B．所受合外力做功不为零
C．所受合外力的冲量不为零 D．动量变化量为零
3．（2023高二下·南海期中）科学上利用多普勒效应测量太空中星球相对地球的运动速度．某恒星与地球正相互远离，则（ ）
A．恒星发出光的频率增大 B．恒星发出光的波长增大
C．地球接收光的光速减小 D．地球接收光的频率减少
4．（2023高二下·南海期中）特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置（手始终不超出天线长度范围）改变电路频率，从而发出不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示，下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（ ）
A．戴绝缘手套 B．手靠近天线
C．手从手掌变成握拳 D．手平行天线向上移动
5．（2023高二下·南海期中）现代飞机的机轮刹车在潮湿、结冰或被雪覆盖的跑道上效果会降低。反推器能产生反向气流，用于在潮湿冰雪天气时替代机轮刹车，从而缩短制动距离。下列说法正确的是（ ）
A．飞机启动过程中应开启反推器，推动飞机前进
B．反推器喷气气流速度越大，飞机受到的反推力越大
C．飞机制动过程中开启反推器，飞机动量守恒
D．反推力做功的多少等于飞机动能的减少量
6．（2023高二下·南海期中）某同学设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同．在某次测量中发现Y方向上位移传感器先出现图像，经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，其振动图像如图所示，已知当地P波的传播速度是6km/s，S波的传播速度是4km/s，则（ ）
A．X方向传感器接收到的是P波振动
B．该地震波的振动周期是0.1s
C．该次地震中心与测试点距离10km
D．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0
7．（2023高二下·南海期中）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回过程中先后通过降落伞和反推发动机减速，返回过程中的速度与时间关系如图所示，则返回舱（ ）
A．在打开降落伞前动量守恒
B．所受阻力的冲量等于其动量变化量
C．匀速运动过程中所受重力的冲量为0
D．在沙漠着陆比在岩地着陆受到的冲击力更小
8．（2023高二下·南海期中）如图所示是一个浮漂改装而成的浮力振子，振子上的刻度表示振子受到的浮力大小，某次在平静水面的振动中振子所受浮力F随时间t变化如图所示，则（ ）
A．振子重力大小为
B．振子做简谐振动的最大回复力是
C．振子在0.5s时的动能最大
D．从0到0.5s的过程中，振子向下运动
二、多选题
9．（2023高二下·南海期中）如图1是激光从一般透明物质（）射向空气的光路图，如图2是同一激光从负折射率透明物质（）射向空气的光路图，两种物质的折射光线颜色相同，下列说法正确的是（ ）
A．光从负折射率材料射出时折射光线与入射光线位于法线同一侧
B．负折射材料依然符合折射定律，但折射角取负值
C．光在负折射率材料中传播速度有可能大于光在真空中的速度
D．光从负折射率材料进入空气，光的频率会发生变化
10．（2023高二下·南海期中）我国古代有一种利用共振原理的古琴调弦技术，将一小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确，调准音调后，下列说法正确的是（ ）
A．拨动其他音调的琴弦，小纸人跳动不明显
B．敲击对应音调的音叉，也可以让小纸人跳动明显
C．拨动对应音调的琴弦力量越大，小纸人跳动幅度越大
D．调弦过程中琴弦的机械能将全部转化为纸人的机械能
11．（2023高二下·南海期中）新修订的《未成年人保护法》规定：儿童乘坐汽车应当配备儿童安全座椅。在儿童假人模拟实验中，车速为50km/h的车辆与墙壁发生碰撞，10kg的假人重心相对地面最远移动了0.5m，在此过程中（ ）
A．假人所受合力的方向水平向后
B．车、假人组成的系统水平方向上动量守恒
C．安全座椅对假人水平方向上的平均作用力约2kN
D．由实验可知大人系好安全带抱紧小孩坐车是安全的
三、实验题
12．（2023高二下·南海期中）某学习小组利用双缝干涉实验测定光的波长，其实验步骤如下：
按图1安装实验装置，用白光光源照射单缝，调整仪器位置，获得了清晰彩色条纹，如图2-a所示．
（1）在单缝前插入一块 （填“蓝色”或“红色”）滤光片，获得蓝色条纹，如图2-b所示；继续在单缝后插入一块 （填“单缝”或“双缝”），获得等宽蓝色条纹，如图2-c所示.
（2）获得等宽条纹图像后，测量头零刻度时中心刻线恰好对准第1条亮纹中心，第1条到第7条亮条纹中心间的距离为x，如图3所示，测量头读数为 mm．
（3）双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则被测定光的波长 （用d、L、x表示）。
13．（2023高二下·南海期中）某同学用一条长度为l的细线按如图方式悬挂一个小铁球（忽略打结对细绳长度的影响），以此测量当地的重力加速度.
⑴测量细线两悬挂点间距x；
⑵为了使小球做简谐运动，应该使小球 （填“前后”或“左右”）摆动，摆动角度α应满足 （填“大于”或“小于”）5°；
⑶使用计时器测量周期，当小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时，计时器读数为50.0s，则小球摆动周期T= s；
⑷更改两悬挂点的间距x，重复多次实验；
⑸作出图像；计算出图像斜率k；
⑹重力加速度的表达式g= （用k表示）；
⑺图像没有经过原点，其原因是 ．
四、解答题
14．（2023高二下·南海期中）如图所示是一个3D电影厅的俯视图，在屏幕两边有两个相同的扬声器，某一刻发出的声波如图所示，其中A、B、C、D是四个观众席位。
（1）A、B、C、D四个位置中哪些席位的观众听到的声音最洪亮？请说明理由；
（2）观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜，这是利用了什么光学原理？3D眼镜两块镜片的透振方向有什么要求？
15．（2023高二下·南海期中）在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形．现有一光源F发出一组平行于BC的光线从真空中射入棱镜，已知棱镜材料的折射率，则：
（1）光线穿过AB面时的折射角是多少；
（2）请通过计算说明光线在BC面是否发生全反射；
（3）请画出图中两条入射光线到光屏的光路图及在光屏中所成的像。
16．（2023高二下·南海期中）宇宙尘埃有很大的科研价值，某卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星以速度飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为（因，故卫星速度视为不变），问：
（1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小；
（2）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是多少？（假设此过程中作用力大小不变）
（3）卫星继续以速度进入一个尘埃区，尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为，已知卫星正面面积为S，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要增加多大推力？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】 彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色 ，这是甲壳内外反射的光线相互叠加产生的现象，属于光的干涉现象，故D符合题，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】干涉是两列波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。
2．【答案】C
【知识点】动量定理；冲量
【解析】【解答】此过程中，合外力（摩擦力）提供向心力，所以合外力（摩擦力）不为零，合外力（摩擦力）不做功。
A.所受摩擦力的冲量不为零，故A不符合题意；
B.所受合外力做功为零，故B不符合题意；
CD.所受合外力的冲量不为零，动量变化量不为零，故C符合题，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】此过程中，合外力（摩擦力）提供向心力，所以合外力（摩擦力）不为零，合外力（摩擦力）不做功。
3．【答案】D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB.恒星发出光的频率不变，波长不变，故AB不符合题意；
C.地球接收光的光速不变，故C不符合题意；
D.根据多普勒效应，地球接收光的频率减少，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光源发出光的频率、波长、光速由光源本身决定，根据多普勒效应确定接收频率的变化。
4．【答案】C
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】根据知，若使特雷门琴的音调变高，降低周期即可，根据知，带绝缘手套、手靠近天线、手平行天线向上移动不能减小电容，只有手从手掌变成握拳可以减小电容，从而减小周期，增大频率，使特雷门琴的音调变高。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据、分析判断。
5．【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】AB.飞机启动过程开启反推器，反推器能产生反向气流，阻碍飞机前进，根据动量定理：知，反推器喷气气流速度越大，飞机受到的反推力越大，故A不符合题意，B符合题意；
C. 飞机制动过程中开启反推器， 飞机受到与运动方向相反的推力，动量发生变化，故C不符合题意；
D.飞机动能的减少量等于合力做功，飞机在跑道刹车时，还受到跑道的阻力等力，所以反推力做功的多少不等于飞机动能的减少量，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】飞机启动过程开启反推器，反推器能产生反向气流，阻碍飞机前进，根据动量定理分析判断；飞机制动过程中速度减小，动量减小；根据动能定理分析判断。
6．【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.P波的传播速度较快，根据题意经过0.5s后x方向上位移传感器也开始出现图像，所以x方向传感器接收到的是S波振动，故A不符合题意；
B.根据Y方向的振动图像知，，解得：，故B符合题意；
C.根据题意可知，，解得：，该次地震中心与测试点距离为：，故C不符合题意；
D.Y方向的重球处于平衡位置是弹簧弹力等于重球的重力，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据P、S传播速度分析判断；根据Y方向的振动图像求解；根据地震中心到测试点距离一定列方程求出波P波从地震中心传播到测试点的时间，再由求地震中心与测试点距离；Y方向的重球处于平衡位置是弹簧弹力等于重球的重力。
7．【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A，由图可知，在打开降落伞前，返回舱已经在减速，所以动量不守恒，故A不符合题意；
B.由动量定理得：，即合外力的冲量等于动量变化量，故B不符合题意；
C.根据知， 匀速运动过程中所受重力的冲量不为0，故C不符合题意；
D.根根，解得：，可见，在相同的着陆速度下，更长的冲击时间能使冲击力更小，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】在打开降落伞前，返回舱已经在减速，所以动量不守恒；根据动量定理分析判断。
8．【答案】A
【知识点】简谐运动的回复力和能量
【解析】【解答】A.由图像知，振子重力大小为F2，故A符合题意；
B.振子做简谐振动的最大回复力为，故B不符合题意；
C.振子在0.5s时振子受浮力最小，所以振子在最高点，此时速度为零，动能最小，故C不符合题意；
D.从0到0.5s的过程中，振子从浮力最大位置向浮力最小位置振动，即振子向上运动，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】浮力最大时振子处于最低点，浮力最小时振子处于振子处于最高点，浮力等于F2时振子处于平衡位置。
9．【答案】A,B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A.由图知，光从负折射率材料射出时折射光线与入射光线位于法线同一侧，故A符合题意；
B.由图知，负折射材料当入射角为i时，折射角大小仍为，即依然符合折射定律，但折射角取负值，故B符合题意；
C.根据知，光在负折射率材料中传播速度小于光在真空中的速度，故C不符合题意；
D.光从负折射材料进入空气，光的频率不会发生变化，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】由图2得答案；负折射材料当入射角为i时，折射角大小仍为，符合折射定律；根据分析判断；光从负折射材料进入空气，光的频率不会发生变化。
10．【答案】A,B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.小纸人跳动明显，表明小纸人所在弦发生了共振，振幅最大，古琴上对应的琴弦与小纸人所在弦的固有频率相同，而拨动其他音调的琴弦，由于频率与小纸人所在弦的固有频率不相等，没有发生共振，小纸人跳动不明显，故A符合题意；
B.敲击对应音调的音叉，其振动频率等于小纸人所在弦的固有频率，小纸人所在弦发生共振，小纸人跳动明显，故B符合题意；
C.拨动对应音调的琴弦力量越大，对应的能量越大，小纸人跳动幅度越大，故C符合题意；
D.调弦过程中，琴弦的振动导致其它弦也发生受迫振动，因此调弦过程中琴弦的机械能只有部分转化为小纸人的机械能，故D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】发生了共振时，振幅最大，跳动明显；拨动琴弦力量越大，能量越大，跳动幅度越大；琴弦的机械能只有部分转化为小纸人的机械能。
11．【答案】A,C
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A.当车辆与墙壁发生碰撞时，假人相对于车向前运动，受到向后的作用力，所以合外力水平向后，故A符合题意；
B.当车辆与墙壁发生碰撞时，墙壁对车有向后的作用力，即系统所受的合外力不为零，所以系统水平方向动量不守恒，故B不符合题意；
C.根据运动学知识得：，根据牛顿第二定律得：，联立解得：，故C符合题意；
D.在发生碰撞时，若大人系好安全带人将受到安全带的作用力减速，但小孩将由于惯性继续向前运动，所以小孩不安全，故D不符合题意
故答案为：AC
【分析】当车辆与墙壁发生碰撞时，所以合外力水平向后；系统所受的合外力不为零，所以系统水平方向动量不守恒；根据运动学知识和牛顿第二定律求平均作用力；小孩将由于惯性继续向前运动，所以小孩不安全。
12．【答案】（1）蓝色；双缝
（2）6.063
（3）
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）在单缝前插入一块蓝色滤光片，获得蓝色条纹；继续在单缝后插入一块双缝，会产生单色光的干涉现象，因此获得等宽蓝色条纹。
（2）固定刻度读数为6mm，可动刻度读数为：，所以测量头读数为：。
（3）两相邻亮条纹的间距为：，由得：。
故答案为：（1）蓝色，双缝；（2）6.063；（3）
【分析】（1）根据实验原理作答；
（2）根据螺旋测微器的读数方法读数；
（3）先求出两相邻亮条纹的间距，再根据求波长。
13．【答案】前后；小于；2；；单摆摆长忽略了小球半径
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】（2）为了使小球做简谐运动，应使小球前后摆动，摆动角度应小于5°；
（3） 小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时 ，功完成25次全振动，则小球摆动周期为：。
（6）摆长为：，根据得：，即，斜率：，所以重力加速度的表达式为：。
（7）图像没有经过原点，其原因是单摆摆长忽略了小球半径。
故答案为：（2）前后，小于；（3）2；（6）；（7）单摆摆长忽略了小球半径。
【分析】（2）为了使小球做简谐运动，应使小球前后摆动，摆动角度应小于5°；
（3）先确定完成全振动的次数n，然后根据求周期；
（6）先求出等效摆长，再根据求得得解析式，最后根据斜率求重力加速度；
（7）图像没有经过原点，其原因是单摆摆长忽略了小球半径。
14．【答案】（1）解：A、C位置最洪亮，原因是根据图像可知A、C位置处波分别是谷谷叠加与峰峰叠加，相位差为0，振动加强，B、D位置处波均为峰谷叠加，相位差为π，振动减弱。
（2）解：观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜，这是利用了光的偏振，为了看到立体的图像，且两只眼睛看到的分别是不同角度拍摄的图像，则为了使彼此不影响，3D眼镜两块镜片的透振方向透振方向需要相互垂直。
【知识点】光的偏振现象
【解析】【分析】（1）谷谷叠加与峰峰叠加，振动加强，A、C点属于振动加强点，峰谷叠加，振动减弱，B、D属于振动减弱点；
（2）3D眼镜是由偏振轴互相垂直的两片偏振光镜组成，分别接收两个置有与偏振轴互相垂直的偏振镜的放映镜头放出的影片，形成立体效果，原理是光的偏振。
15．【答案】（1）解：由图像可知，平行光在AB面的入射角
根据光的折射定律可得
解得折射角
（2）解：根据全反射公式可得
解得临界角
根据几何关系，光线在BC面的入射角为
故发生全反射。
（3）解：光路图如图所示
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据=折射定律求光线穿过AB面时的折射角；
（2）根据求得全反射的临界角，根据几何知识分析光在BC面的入射角，以此判断光线在BC面上是否发生全发射；
（3）光线在AB面发生折射，在BC面发生全发射，在CD面入射角为30°，出射光线与BC平行。
16．【答案】（1）解：由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，则尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小为
（2）解：在尘埃加速到与卫星共速过程中，根据运动学可得
，
以尘埃作为研究对象，根据动能定理可得
解得
（3）解：设卫星在尘埃区飞行时间为t，飞船扫过的尘埃数量为
对卫星和尘埃整体分析，根据定量定理可得
解得卫星推进器需要增加多大推力
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，根据动量变化量公式计算；
（2）根据运动学公式求出尘埃对地位移L，然后根据动能定理求解集过程中受到的作用力F大小；
（3）根据动量定理求解。
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广东省佛山市南海区2022-2023学年高二下学期期中统考物理试题
一、单选题
1．（2023高二下·南海期中）彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，甲壳结构及光路示意图如图所示，产生此现象的主要原因是阳光在甲壳表面发生（ ）
A．反射 B．折射 C．衍射 D．干涉
【答案】D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】 彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色 ，这是甲壳内外反射的光线相互叠加产生的现象，属于光的干涉现象，故D符合题，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】干涉是两列波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。
2．（2023高二下·南海期中）自动流水线中有实现货物转弯的传送带，质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置，传送过程中传送速率保持不变，则货物在此过程中（ ）
A．所受摩擦力的冲量为零 B．所受合外力做功不为零
C．所受合外力的冲量不为零 D．动量变化量为零
【答案】C
【知识点】动量定理；冲量
【解析】【解答】此过程中，合外力（摩擦力）提供向心力，所以合外力（摩擦力）不为零，合外力（摩擦力）不做功。
A.所受摩擦力的冲量不为零，故A不符合题意；
B.所受合外力做功为零，故B不符合题意；
CD.所受合外力的冲量不为零，动量变化量不为零，故C符合题，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】此过程中，合外力（摩擦力）提供向心力，所以合外力（摩擦力）不为零，合外力（摩擦力）不做功。
3．（2023高二下·南海期中）科学上利用多普勒效应测量太空中星球相对地球的运动速度．某恒星与地球正相互远离，则（ ）
A．恒星发出光的频率增大 B．恒星发出光的波长增大
C．地球接收光的光速减小 D．地球接收光的频率减少
【答案】D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB.恒星发出光的频率不变，波长不变，故AB不符合题意；
C.地球接收光的光速不变，故C不符合题意；
D.根据多普勒效应，地球接收光的频率减少，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光源发出光的频率、波长、光速由光源本身决定，根据多普勒效应确定接收频率的变化。
4．（2023高二下·南海期中）特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置（手始终不超出天线长度范围）改变电路频率，从而发出不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示，下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（ ）
A．戴绝缘手套 B．手靠近天线
C．手从手掌变成握拳 D．手平行天线向上移动
【答案】C
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】根据知，若使特雷门琴的音调变高，降低周期即可，根据知，带绝缘手套、手靠近天线、手平行天线向上移动不能减小电容，只有手从手掌变成握拳可以减小电容，从而减小周期，增大频率，使特雷门琴的音调变高。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据、分析判断。
5．（2023高二下·南海期中）现代飞机的机轮刹车在潮湿、结冰或被雪覆盖的跑道上效果会降低。反推器能产生反向气流，用于在潮湿冰雪天气时替代机轮刹车，从而缩短制动距离。下列说法正确的是（ ）
A．飞机启动过程中应开启反推器，推动飞机前进
B．反推器喷气气流速度越大，飞机受到的反推力越大
C．飞机制动过程中开启反推器，飞机动量守恒
D．反推力做功的多少等于飞机动能的减少量
【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】AB.飞机启动过程开启反推器，反推器能产生反向气流，阻碍飞机前进，根据动量定理：知，反推器喷气气流速度越大，飞机受到的反推力越大，故A不符合题意，B符合题意；
C. 飞机制动过程中开启反推器， 飞机受到与运动方向相反的推力，动量发生变化，故C不符合题意；
D.飞机动能的减少量等于合力做功，飞机在跑道刹车时，还受到跑道的阻力等力，所以反推力做功的多少不等于飞机动能的减少量，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】飞机启动过程开启反推器，反推器能产生反向气流，阻碍飞机前进，根据动量定理分析判断；飞机制动过程中速度减小，动量减小；根据动能定理分析判断。
6．（2023高二下·南海期中）某同学设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同．在某次测量中发现Y方向上位移传感器先出现图像，经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，其振动图像如图所示，已知当地P波的传播速度是6km/s，S波的传播速度是4km/s，则（ ）
A．X方向传感器接收到的是P波振动
B．该地震波的振动周期是0.1s
C．该次地震中心与测试点距离10km
D．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0
【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.P波的传播速度较快，根据题意经过0.5s后x方向上位移传感器也开始出现图像，所以x方向传感器接收到的是S波振动，故A不符合题意；
B.根据Y方向的振动图像知，，解得：，故B符合题意；
C.根据题意可知，，解得：，该次地震中心与测试点距离为：，故C不符合题意；
D.Y方向的重球处于平衡位置是弹簧弹力等于重球的重力，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据P、S传播速度分析判断；根据Y方向的振动图像求解；根据地震中心到测试点距离一定列方程求出波P波从地震中心传播到测试点的时间，再由求地震中心与测试点距离；Y方向的重球处于平衡位置是弹簧弹力等于重球的重力。
7．（2023高二下·南海期中）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回过程中先后通过降落伞和反推发动机减速，返回过程中的速度与时间关系如图所示，则返回舱（ ）
A．在打开降落伞前动量守恒
B．所受阻力的冲量等于其动量变化量
C．匀速运动过程中所受重力的冲量为0
D．在沙漠着陆比在岩地着陆受到的冲击力更小
【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A，由图可知，在打开降落伞前，返回舱已经在减速，所以动量不守恒，故A不符合题意；
B.由动量定理得：，即合外力的冲量等于动量变化量，故B不符合题意；
C.根据知， 匀速运动过程中所受重力的冲量不为0，故C不符合题意；
D.根根，解得：，可见，在相同的着陆速度下，更长的冲击时间能使冲击力更小，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】在打开降落伞前，返回舱已经在减速，所以动量不守恒；根据动量定理分析判断。
8．（2023高二下·南海期中）如图所示是一个浮漂改装而成的浮力振子，振子上的刻度表示振子受到的浮力大小，某次在平静水面的振动中振子所受浮力F随时间t变化如图所示，则（ ）
A．振子重力大小为
B．振子做简谐振动的最大回复力是
C．振子在0.5s时的动能最大
D．从0到0.5s的过程中，振子向下运动
【答案】A
【知识点】简谐运动的回复力和能量
【解析】【解答】A.由图像知，振子重力大小为F2，故A符合题意；
B.振子做简谐振动的最大回复力为，故B不符合题意；
C.振子在0.5s时振子受浮力最小，所以振子在最高点，此时速度为零，动能最小，故C不符合题意；
D.从0到0.5s的过程中，振子从浮力最大位置向浮力最小位置振动，即振子向上运动，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】浮力最大时振子处于最低点，浮力最小时振子处于振子处于最高点，浮力等于F2时振子处于平衡位置。
二、多选题
9．（2023高二下·南海期中）如图1是激光从一般透明物质（）射向空气的光路图，如图2是同一激光从负折射率透明物质（）射向空气的光路图，两种物质的折射光线颜色相同，下列说法正确的是（ ）
A．光从负折射率材料射出时折射光线与入射光线位于法线同一侧
B．负折射材料依然符合折射定律，但折射角取负值
C．光在负折射率材料中传播速度有可能大于光在真空中的速度
D．光从负折射率材料进入空气，光的频率会发生变化
【答案】A,B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A.由图知，光从负折射率材料射出时折射光线与入射光线位于法线同一侧，故A符合题意；
B.由图知，负折射材料当入射角为i时，折射角大小仍为，即依然符合折射定律，但折射角取负值，故B符合题意；
C.根据知，光在负折射率材料中传播速度小于光在真空中的速度，故C不符合题意；
D.光从负折射材料进入空气，光的频率不会发生变化，故D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】由图2得答案；负折射材料当入射角为i时，折射角大小仍为，符合折射定律；根据分析判断；光从负折射材料进入空气，光的频率不会发生变化。
10．（2023高二下·南海期中）我国古代有一种利用共振原理的古琴调弦技术，将一小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确，调准音调后，下列说法正确的是（ ）
A．拨动其他音调的琴弦，小纸人跳动不明显
B．敲击对应音调的音叉，也可以让小纸人跳动明显
C．拨动对应音调的琴弦力量越大，小纸人跳动幅度越大
D．调弦过程中琴弦的机械能将全部转化为纸人的机械能
【答案】A,B,C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A.小纸人跳动明显，表明小纸人所在弦发生了共振，振幅最大，古琴上对应的琴弦与小纸人所在弦的固有频率相同，而拨动其他音调的琴弦，由于频率与小纸人所在弦的固有频率不相等，没有发生共振，小纸人跳动不明显，故A符合题意；
B.敲击对应音调的音叉，其振动频率等于小纸人所在弦的固有频率，小纸人所在弦发生共振，小纸人跳动明显，故B符合题意；
C.拨动对应音调的琴弦力量越大，对应的能量越大，小纸人跳动幅度越大，故C符合题意；
D.调弦过程中，琴弦的振动导致其它弦也发生受迫振动，因此调弦过程中琴弦的机械能只有部分转化为小纸人的机械能，故D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】发生了共振时，振幅最大，跳动明显；拨动琴弦力量越大，能量越大，跳动幅度越大；琴弦的机械能只有部分转化为小纸人的机械能。
11．（2023高二下·南海期中）新修订的《未成年人保护法》规定：儿童乘坐汽车应当配备儿童安全座椅。在儿童假人模拟实验中，车速为50km/h的车辆与墙壁发生碰撞，10kg的假人重心相对地面最远移动了0.5m，在此过程中（ ）
A．假人所受合力的方向水平向后
B．车、假人组成的系统水平方向上动量守恒
C．安全座椅对假人水平方向上的平均作用力约2kN
D．由实验可知大人系好安全带抱紧小孩坐车是安全的
【答案】A,C
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A.当车辆与墙壁发生碰撞时，假人相对于车向前运动，受到向后的作用力，所以合外力水平向后，故A符合题意；
B.当车辆与墙壁发生碰撞时，墙壁对车有向后的作用力，即系统所受的合外力不为零，所以系统水平方向动量不守恒，故B不符合题意；
C.根据运动学知识得：，根据牛顿第二定律得：，联立解得：，故C符合题意；
D.在发生碰撞时，若大人系好安全带人将受到安全带的作用力减速，但小孩将由于惯性继续向前运动，所以小孩不安全，故D不符合题意
故答案为：AC
【分析】当车辆与墙壁发生碰撞时，所以合外力水平向后；系统所受的合外力不为零，所以系统水平方向动量不守恒；根据运动学知识和牛顿第二定律求平均作用力；小孩将由于惯性继续向前运动，所以小孩不安全。
三、实验题
12．（2023高二下·南海期中）某学习小组利用双缝干涉实验测定光的波长，其实验步骤如下：
按图1安装实验装置，用白光光源照射单缝，调整仪器位置，获得了清晰彩色条纹，如图2-a所示．
（1）在单缝前插入一块 （填“蓝色”或“红色”）滤光片，获得蓝色条纹，如图2-b所示；继续在单缝后插入一块 （填“单缝”或“双缝”），获得等宽蓝色条纹，如图2-c所示.
（2）获得等宽条纹图像后，测量头零刻度时中心刻线恰好对准第1条亮纹中心，第1条到第7条亮条纹中心间的距离为x，如图3所示，测量头读数为 mm．
（3）双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则被测定光的波长 （用d、L、x表示）。
【答案】（1）蓝色；双缝
（2）6.063
（3）
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）在单缝前插入一块蓝色滤光片，获得蓝色条纹；继续在单缝后插入一块双缝，会产生单色光的干涉现象，因此获得等宽蓝色条纹。
（2）固定刻度读数为6mm，可动刻度读数为：，所以测量头读数为：。
（3）两相邻亮条纹的间距为：，由得：。
故答案为：（1）蓝色，双缝；（2）6.063；（3）
【分析】（1）根据实验原理作答；
（2）根据螺旋测微器的读数方法读数；
（3）先求出两相邻亮条纹的间距，再根据求波长。
13．（2023高二下·南海期中）某同学用一条长度为l的细线按如图方式悬挂一个小铁球（忽略打结对细绳长度的影响），以此测量当地的重力加速度.
⑴测量细线两悬挂点间距x；
⑵为了使小球做简谐运动，应该使小球 （填“前后”或“左右”）摆动，摆动角度α应满足 （填“大于”或“小于”）5°；
⑶使用计时器测量周期，当小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时，计时器读数为50.0s，则小球摆动周期T= s；
⑷更改两悬挂点的间距x，重复多次实验；
⑸作出图像；计算出图像斜率k；
⑹重力加速度的表达式g= （用k表示）；
⑺图像没有经过原点，其原因是 ．
【答案】前后；小于；2；；单摆摆长忽略了小球半径
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】（2）为了使小球做简谐运动，应使小球前后摆动，摆动角度应小于5°；
（3） 小球第10次经过最低点时开始计时，第60次经过最低点时结束计时 ，功完成25次全振动，则小球摆动周期为：。
（6）摆长为：，根据得：，即，斜率：，所以重力加速度的表达式为：。
（7）图像没有经过原点，其原因是单摆摆长忽略了小球半径。
故答案为：（2）前后，小于；（3）2；（6）；（7）单摆摆长忽略了小球半径。
【分析】（2）为了使小球做简谐运动，应使小球前后摆动，摆动角度应小于5°；
（3）先确定完成全振动的次数n，然后根据求周期；
（6）先求出等效摆长，再根据求得得解析式，最后根据斜率求重力加速度；
（7）图像没有经过原点，其原因是单摆摆长忽略了小球半径。
四、解答题
14．（2023高二下·南海期中）如图所示是一个3D电影厅的俯视图，在屏幕两边有两个相同的扬声器，某一刻发出的声波如图所示，其中A、B、C、D是四个观众席位。
（1）A、B、C、D四个位置中哪些席位的观众听到的声音最洪亮？请说明理由；
（2）观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜，这是利用了什么光学原理？3D眼镜两块镜片的透振方向有什么要求？
【答案】（1）解：A、C位置最洪亮，原因是根据图像可知A、C位置处波分别是谷谷叠加与峰峰叠加，相位差为0，振动加强，B、D位置处波均为峰谷叠加，相位差为π，振动减弱。
（2）解：观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜，这是利用了光的偏振，为了看到立体的图像，且两只眼睛看到的分别是不同角度拍摄的图像，则为了使彼此不影响，3D眼镜两块镜片的透振方向透振方向需要相互垂直。
【知识点】光的偏振现象
【解析】【分析】（1）谷谷叠加与峰峰叠加，振动加强，A、C点属于振动加强点，峰谷叠加，振动减弱，B、D属于振动减弱点；
（2）3D眼镜是由偏振轴互相垂直的两片偏振光镜组成，分别接收两个置有与偏振轴互相垂直的偏振镜的放映镜头放出的影片，形成立体效果，原理是光的偏振。
15．（2023高二下·南海期中）在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形．现有一光源F发出一组平行于BC的光线从真空中射入棱镜，已知棱镜材料的折射率，则：
（1）光线穿过AB面时的折射角是多少；
（2）请通过计算说明光线在BC面是否发生全反射；
（3）请画出图中两条入射光线到光屏的光路图及在光屏中所成的像。
【答案】（1）解：由图像可知，平行光在AB面的入射角
根据光的折射定律可得
解得折射角
（2）解：根据全反射公式可得
解得临界角
根据几何关系，光线在BC面的入射角为
故发生全反射。
（3）解：光路图如图所示
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据=折射定律求光线穿过AB面时的折射角；
（2）根据求得全反射的临界角，根据几何知识分析光在BC面的入射角，以此判断光线在BC面上是否发生全发射；
（3）光线在AB面发生折射，在BC面发生全发射，在CD面入射角为30°，出射光线与BC平行。
16．（2023高二下·南海期中）宇宙尘埃有很大的科研价值，某卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星以速度飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为（因，故卫星速度视为不变），问：
（1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小；
（2）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是多少？（假设此过程中作用力大小不变）
（3）卫星继续以速度进入一个尘埃区，尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为，已知卫星正面面积为S，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要增加多大推力？
【答案】（1）解：由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，则尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小为
（2）解：在尘埃加速到与卫星共速过程中，根据运动学可得
，
以尘埃作为研究对象，根据动能定理可得
解得
（3）解：设卫星在尘埃区飞行时间为t，飞船扫过的尘埃数量为
对卫星和尘埃整体分析，根据定量定理可得
解得卫星推进器需要增加多大推力
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，根据动量变化量公式计算；
（2）根据运动学公式求出尘埃对地位移L，然后根据动能定理求解集过程中受到的作用力F大小；
（3）根据动量定理求解。
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