四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2022高三上·盐城期中）一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生图示的现象，这是水波的（ ）
A．反射现象 B．折射现象 C．衍射现象 D．干涉现象
【答案】B
【知识点】波的反射和折射；波的衍射现象
【解析】【解答】深度不同，则水压不同，水密度不同。水波在不同密度的水中传播速度不同，会发生折射现象。
故答案为：B。
【分析】水波在不同密度的水中传播速度不同，水波会发生折射。
2．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）关于固体和液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大
C．液晶具有液体的流动性，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的
D．所有的晶体都表现为各向异性
【答案】C
【知识点】分子间的作用力；分子势能；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A．液体表面张力的方向与液面相切，故A错误；
B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子间作用力为零，此时无论分子间距变大还是变小，分子力都做负功，分子势能增大，即当引力和斥力相等时，分子势能最小，故B错误；
C．液晶具有液体的流动性，也具有晶体的性质，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的，故C正确；
D．只有单晶体会表现出各向异性，多晶体都表现为多向同性，故D错误。
故答案为：A。
【分析】 作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。
3．（2023高二下·苏州期中）如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是（ ）
A．炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显
B．每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移
C．炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的
D．炭粒的运动其实就是分子的热运动
【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容
【解析】【解答】A、根据布朗运动特点可知，颗粒越小，温度越高，无规则运动越明显，A正确。
B、位移是初位置指向末位置的一条有向线段，线段的两端正好对应炭粒的初末位置，B正确。
C、炭粒的运动是布朗运动，布朗运动是由于液体分子对固体颗粒的撞击造成的，C正确。
D、炭粒的运动是由于液体分子热运动导致的，但炭粒的运动并不是分子热运动。D错误。
故答案为：D
【分析】根据布朗运动和分子热运动的区别和联系进行分析求解。
4．（2023高二下·安徽期末） 观察水面波衍射的实验装置如图所示，是波源，和是两块挡板，是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹图中曲线之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是（ ）
A．挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距
B．此时能观察到明显的衍射现象
C．两挡板间空隙增大倍，衍射现象会更明显
D．波源振动频率增大倍，衍射现象会更明显
【答案】B
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】A、波的衍射现象没有改变波的频率，衍射图样的波长没有改变，所以挡板前相邻波纹间距等于挡板后相邻波纹间距。 A错误；
BC、发生明显的衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。 B正确，C错误；
D、若AB两块挡板的空隙不变，波源频率增大，因为波速不变，由知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。
故答案为：B。
【分析】 本题考查发射明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。 要求学生懂得通过衍射条纹判断波长，从而可以判断波长与小孔或障碍物尺寸的大小关系。
5．（2024高三下·湖州模拟）如图甲，小球在光滑球面上的A、B之间来回运动。t=0时刻将小球从A点由静止释放，球面对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线如图乙，若弧长AB远小于半径，则（ ）
A．小球运动的周期为0.2πs B．光滑球面的半径为0.1m
C．小球的质量为0.05kg D．小球的最大速度约为0.10m/s
【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动
【解析】【解答】A、小球在一个周期内经过两次最低点，根据图乙可知，小球的运动周期为0.4πs，故A错误；
B、小球在光滑球面上做简谐振动，根据周期公式
式中的L即为光滑球面的半径R，代数数据可得
故B错误；
CD、设小球在光滑球面上最高点时与其做圆周运动的圆心连线与竖直方向的夹角为θ，小球到达最低点时的速度的最大值为v，则在最高点有
在最低点有
从最高点到最低点由动能定理有
其中
，
联立以上各式解得
，
故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】小球在光滑球面上做简谐运动，根据图乙确定小球做简谐运动的周期。再根据单摆周期公式确定光滑球面的半径。小球在最高点时，垂直支持面方向的处于平衡状态，在最低点小球所受支持力最大，由重力和支持力的合力提供向心力，小球在运动过程机械能守恒，再根据力的合成与分解和牛顿第二定律及动能定理进行解答。
6．（2024高三下·深圳模拟） 1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是（ ）
A．平面镜水平向左移动少许，将变小
B．平面镜竖直向下移动少许，将变小
C．光屏向左移动少许，将变大，
D．点光源S由红色换成绿色，将变大
【答案】B
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以之间的距离为d，而光源S到光屏的距离看以看做双孔屏到像屏距离L，双缝干涉的相邻条纹之间的距离为
因为d=2a所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为
平面镜水平向左移动少许，不变；平面镜竖直向下移动少许，a变大，将变小；光屏向左移动少许，L变小，将变小；点光源S由红色换成绿色，波长变小，将变小。
故选B。
【分析】 根据双缝干涉的条纹间距公式结合几何关系写出条纹宽度的公式，然后依据各选项的条件解答
7．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）如图所示，水平面上有一组平行但宽度不同的固定导轨，分界线、位于水平面内且均与导轨垂直，左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。左侧和右侧有方向垂直水平面、等大反向的匀强磁场，和之间是距离的无磁场区域。两根完全相同的导体棒，均平行静止放置在导轨上，导体棒质量均为。给导体棒施加一水平向右、大小为的恒力，当导体棒运动时撤去恒力，此时两导体棒的速度大小均为。已知导体棒运动到前两导体棒的速度均已稳定。当导体棒的速度大小为时，导体棒刚好运动到并进入右侧磁场区域。整个过程中导体棒始终在的右侧导轨上运动，两导体棒始终与轨道接触良好且不会碰撞。除导体棒电阻外不计其他电阻，忽略一切摩擦，导轨足够长，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．恒力作用过程中，导体棒上产生的焦耳热为
B．撤去拉力后，导体棒在左侧水平轨道上稳定速度的大小为
C．导体棒从运动到过程中，导体棒位移的大小为
D．导体棒最终速度的大小为
【答案】A
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．恒力作用过程中，根据能量守恒可得回路中产生的总焦耳热为
由于
可知导体棒上产生的焦耳热为
A正确；
B．撤去拉力后，当导体棒与导体棒在磁场中产生的电动势大小相等，方向相反时，两导体棒的速度达到稳定，设稳定时导体棒的速度为，导体棒的速度为，右侧导轨间距为，左侧导轨间距为，则有
从撤去拉力到导体棒速度稳定，对导体棒，根据动量定理可得
对导体棒，根据动量定理可得
联立解得
，
B错误；
C．导体棒从运动到过程中做匀速直线运动，所用时间为
导体棒做加速度减小的减速运动，位移应满足
C错误；
D．导体棒从进入右侧磁场区域，导体棒与导体棒组成的系统满足动量守恒，当两导体棒达到共速时，两导体棒达到最终稳定状态，根据动量守恒可得
解得
D错误；
故答案为：A。
【分析】当导体棒与导体棒在磁场中产生的电动势大小相等，方向相反时，两导体棒的速度达到稳定。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2023高三下·绍兴模拟） 下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差
B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能
C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的
D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
【答案】C,D
【知识点】分子动理论的基本内容；玻尔理论与氢原子的能级跃迁；电磁振荡
【解析】【解答】A、光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好，故A错误；
B、在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间电场能全部转化为磁场能，故B错误；
C、“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的，故C正确；
D、食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。LC振荡电路中，放电完毕的瞬间电场能全部转化为磁场能。熟练掌握扩散运动的现象及原理。熟练掌握原子能级跃迁的特点及现象。
9．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）2015年4月25日，在尼泊尔发生了8.1级地震，震源深度20千米．如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4km/s， 已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120m处，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过5s时间
B．从波源开始振动再经过，质点M经过的路程为56m
C．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有3个
D．波动图像上M点此时的速度方向沿y轴负方向，其动能正在增大
【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波传播的是振动形式，质点本身不迁移，故A错误；
B．由题中图象可知
所以
经过的时间为
所以M经过的路程为
故B正确；
C．此刻波动图象上凡是偏离平衡的距离与M点相等的各点的势能都与M点势能相同，共有7个（除M点外），故C错误；
D．根据“下坡上，上坡下”的规律知，M点正向平衡位置移动运动，动能增大，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】波传播的是振动形式，质点本身不迁移，M点正向平衡位置移动运动，动能增大。
10．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）如图所示，不可伸长的轻绳跨越钉子O，两端分别系有大小相同的小球A和B。在球B上施加外力F，使轻绳OB水平且绷直，球A与地面接触，两球均静止。已知，两球质量分别为、，重力加速度为g，不计一切阻力。现将球B由静止释放，发现两球可沿水平方向发生碰撞，且碰后粘在一起运动。则（ ）
A．两球质量应满足
B．外力F应满足
C．两球碰撞前瞬间，B球的加速度大小为
D．两球碰后摆起的最大高度不超过
【答案】A,D
【知识点】动量守恒定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．两球可沿水平方向发生碰撞，说明A不会离开地面，则对B有
在最低点时
解得
因A不会离开地面，则
选项A正确；
B．要使的细绳处于伸直状态，则力F最小值为mBg，因A的重力无最大值（可以是无穷大），可知F无最大值，选项B错误；
C．两球碰撞前瞬间，B球的加速度大小为
选项C错误；
D．因A质量最小值为3mB，则AB碰后由动量守恒
解得
选项D正确。
故答案为：AD。
【分析】两球可沿水平方向发生碰撞，说明A不会离开地面，AB碰后由动量守恒。结合机械能守恒定律分析。
三、实验探究题（16分）
11．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）（1） 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，采用了以下几种不同的测量摆长的方法，其中正确的是（ ）
A．装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测量摆线长度，然后加上摆球半径
B．用手托住摆球使其静止，用米尺直接测出悬点到球心的距离
C．让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径
D．把单摆取下并放于桌面上，用米尺测出摆线长，然后加上摆球的半径
（2）某同学在用单摆做测重力加速度的实验中，用了一不规则小铁块代替小球，因而无法测量摆长的确切值。他第一次用长l1的悬线，测得周期T1；第二次用长l2的悬线，测得周期T2。则g值应为 。
【答案】（1）C
（2）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A．装好单摆，小球自然下垂，不能用力拉紧摆线，因为用力会使摆线有微小伸长，A错误；
B．小球自然下垂，不能用手托住摆球使其静止，用米尺测出摆线长度，再用游标卡尺测出摆球直径，摆长等于摆线长度加上摆球半径，B错误；
C．让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径，C正确；
D．测摆长时，小球自然下垂，D错误。
故答案为：C。
（2）设小铁块的重心到绳子的连接点的距离为，根据单摆周期公式
联立求得
【分析】（1）摆线长度，然后加上摆球的半径等于摆长；
（2）根据单摆周期公式代入题中数据联立求解。
12．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）某同学用气垫导轨装置验证动量守恒定律，如图所示。其中、为两个光电门，它们与数字计时器相连。两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、，当它们通过光电门时，计时器可测得挡光片被遮挡的时间。
（1）先调节气垫导轨，若 ，则说明气垫导轨已水平；
（2）将B静置于两光电门之间，将A置于光电门右侧，用手轻推一下A，使其向左运动，与B发生碰撞，为了使A碰后不返回，则 。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（3）在上述前提下，光电门记录的挡光时间为，滑块B、A先后通过光电门时，记录的挡光时间分别为、，为了减小误差，挡光片的宽度应选择 （填“窄”或者“宽”）的，已知两挡光片宽度相同，若、、、、满足 （写出关系式，用、、、、表示）则可验证动量守恒定律；若、、还满足另一个关系式 ，（用、、表示）则说明A、B发生的是弹性碰撞。
【答案】（1）滑块通过两个光电门时间相等（或将其轻放在气垫导轨上任何位置都能静止）
（2）>
（3）窄；；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）实验开始，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平；
（2）根据弹性碰撞的“动碰静”的碰撞后的速度通项公式可知，要想“动”的物体碰撞“静”的物体不返回，必须“动”的物体的质量大于“静”物体的质量，即
（3）滑块通过光电门的速度是用遮光片通过光电门的平均速度替代，则遮光片的宽度要越小，则遮光片通过光电门的平均速度越接近于滑块过光电门的瞬时速度，因此挡光片应选择“窄”的；滑块A两次经过光电门G1的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为
滑块B经过光电门G2的速度
根据动量守恒
整理得
若为弹性碰撞，则动能也是守恒的
整理得
由上面的动量守恒推导出来的等式变换得
代入上式
【分析】（1）若滑块做匀速直线运动，证明气垫导轨已经水平；
（2）碰后不反弹，“动”的物体的质量大于“静”物体的质量；
（3）通过光电门的平均速度替代，则遮光片的宽度要越小越好，若为弹性碰撞，则动能也是守恒的。
四、计算题（41分）
13．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）图示为一个透明体的横截面，透明体横截面的右半部分为半圆形，AB是直径，半径为R，左半部分为长方形，长等于2R，宽等于，其中长方形的BC部分和半圆形的圆弧BE部分镀有反射膜，今有一束光沿与直线AB平行的方向从某点射向圆柱体，经折射后恰好经过B点，光在透明体中的折射率为，求：
（1）该光在圆弧AE面上的入射角；
（2）该光能否从CD面射出，说明理由。
【答案】（1）解：根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可得 .
由折射定律有
解得
，.
（2）解：根据题意，结合（1）分析可知
该光在B点反射后，在CD面上的入射角为，则有
可知光线在CD面上的入射角大于临界角，将发生全反射，故光不能从CD面射出。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1） 画出光路图 ， 由折射定律 得到折射率，结合几何关系求解入射角；
（2）根据折射率求解临界角，入射角大于临界角，将发生全反射，光不能从CD面射出。
14．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）质量为m的质点P在时刻由静止开始做直线运动，其合外力随时间t按图示曲线变化。求：
（1）时间内合力的冲量；
（2）时质点的动能。
【答案】（1）解：图线与横轴所围区域的面积表示力的冲量，在0~t0时间内合力的冲量
（2）解：时间内根据动量定理
又
联立可得
【知识点】动量定理；动能；冲量
【解析】【分析】（1） 图线与横轴所围区域的面积表示合力的冲量，求出图像面积即可；
（2）根据动量定理求解速度大小，由动能表达式求解动能。
15．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）倾角的斜面体固定在水平面上，在斜面体的底端附近固定一挡板，一质量不计的弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的点处，质量分别为的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接，跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮，如图所示，开始物块甲位于斜面体上的处，且，物块乙开始距离水平面足够远，现将物块甲和乙由静止释放，物块甲沿斜面下滑，当物块甲将弹簧压缩到点时物块甲、乙的速度减为零，，物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为，重力加速度，忽略空气的阻力，整个过程细绳始终没有松弛，求：
（1）物块甲在与弹簧接触前绳上的拉力大小；
（2）弹簧所储存的弹性势能的最大值。
【答案】（1）解：物块由静止释放到点的过程甲、乙均做匀加速直线运动，设加速度大小为，对物块甲在与弹簧接触前，根据牛顿第二定律，对于甲有
对于乙有
得出
（2）解：物块甲位于点时，由能量守恒可以知道，弹簧所储存的弹性势能的最大，则有
得
【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 对物块甲在与弹簧接触前，根据牛顿第二定律 列出等式，隔离乙有牛顿第二定律列出等式，联立等式求解；
（2） 弹簧所储存的弹性势能的最大时，重力势能减少量等于克服摩擦力所做功等于最大弹性势能。
1 / 1四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2022高三上·盐城期中）一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生图示的现象，这是水波的（ ）
A．反射现象 B．折射现象 C．衍射现象 D．干涉现象
2．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）关于固体和液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大
C．液晶具有液体的流动性，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的
D．所有的晶体都表现为各向异性
3．（2023高二下·苏州期中）如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是（ ）
A．炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显
B．每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移
C．炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的
D．炭粒的运动其实就是分子的热运动
4．（2023高二下·安徽期末） 观察水面波衍射的实验装置如图所示，是波源，和是两块挡板，是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹图中曲线之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是（ ）
A．挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距
B．此时能观察到明显的衍射现象
C．两挡板间空隙增大倍，衍射现象会更明显
D．波源振动频率增大倍，衍射现象会更明显
5．（2024高三下·湖州模拟）如图甲，小球在光滑球面上的A、B之间来回运动。t=0时刻将小球从A点由静止释放，球面对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线如图乙，若弧长AB远小于半径，则（ ）
A．小球运动的周期为0.2πs B．光滑球面的半径为0.1m
C．小球的质量为0.05kg D．小球的最大速度约为0.10m/s
6．（2024高三下·深圳模拟） 1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是（ ）
A．平面镜水平向左移动少许，将变小
B．平面镜竖直向下移动少许，将变小
C．光屏向左移动少许，将变大，
D．点光源S由红色换成绿色，将变大
7．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）如图所示，水平面上有一组平行但宽度不同的固定导轨，分界线、位于水平面内且均与导轨垂直，左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。左侧和右侧有方向垂直水平面、等大反向的匀强磁场，和之间是距离的无磁场区域。两根完全相同的导体棒，均平行静止放置在导轨上，导体棒质量均为。给导体棒施加一水平向右、大小为的恒力，当导体棒运动时撤去恒力，此时两导体棒的速度大小均为。已知导体棒运动到前两导体棒的速度均已稳定。当导体棒的速度大小为时，导体棒刚好运动到并进入右侧磁场区域。整个过程中导体棒始终在的右侧导轨上运动，两导体棒始终与轨道接触良好且不会碰撞。除导体棒电阻外不计其他电阻，忽略一切摩擦，导轨足够长，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．恒力作用过程中，导体棒上产生的焦耳热为
B．撤去拉力后，导体棒在左侧水平轨道上稳定速度的大小为
C．导体棒从运动到过程中，导体棒位移的大小为
D．导体棒最终速度的大小为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2023高三下·绍兴模拟） 下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差
B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能
C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的
D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
9．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）2015年4月25日，在尼泊尔发生了8.1级地震，震源深度20千米．如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4km/s， 已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120m处，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过5s时间
B．从波源开始振动再经过，质点M经过的路程为56m
C．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有3个
D．波动图像上M点此时的速度方向沿y轴负方向，其动能正在增大
10．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）如图所示，不可伸长的轻绳跨越钉子O，两端分别系有大小相同的小球A和B。在球B上施加外力F，使轻绳OB水平且绷直，球A与地面接触，两球均静止。已知，两球质量分别为、，重力加速度为g，不计一切阻力。现将球B由静止释放，发现两球可沿水平方向发生碰撞，且碰后粘在一起运动。则（ ）
A．两球质量应满足
B．外力F应满足
C．两球碰撞前瞬间，B球的加速度大小为
D．两球碰后摆起的最大高度不超过
三、实验探究题（16分）
11．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）（1） 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，采用了以下几种不同的测量摆长的方法，其中正确的是（ ）
A．装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测量摆线长度，然后加上摆球半径
B．用手托住摆球使其静止，用米尺直接测出悬点到球心的距离
C．让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径
D．把单摆取下并放于桌面上，用米尺测出摆线长，然后加上摆球的半径
（2）某同学在用单摆做测重力加速度的实验中，用了一不规则小铁块代替小球，因而无法测量摆长的确切值。他第一次用长l1的悬线，测得周期T1；第二次用长l2的悬线，测得周期T2。则g值应为 。
12．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）某同学用气垫导轨装置验证动量守恒定律，如图所示。其中、为两个光电门，它们与数字计时器相连。两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、，当它们通过光电门时，计时器可测得挡光片被遮挡的时间。
（1）先调节气垫导轨，若 ，则说明气垫导轨已水平；
（2）将B静置于两光电门之间，将A置于光电门右侧，用手轻推一下A，使其向左运动，与B发生碰撞，为了使A碰后不返回，则 。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（3）在上述前提下，光电门记录的挡光时间为，滑块B、A先后通过光电门时，记录的挡光时间分别为、，为了减小误差，挡光片的宽度应选择 （填“窄”或者“宽”）的，已知两挡光片宽度相同，若、、、、满足 （写出关系式，用、、、、表示）则可验证动量守恒定律；若、、还满足另一个关系式 ，（用、、表示）则说明A、B发生的是弹性碰撞。
四、计算题（41分）
13．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）图示为一个透明体的横截面，透明体横截面的右半部分为半圆形，AB是直径，半径为R，左半部分为长方形，长等于2R，宽等于，其中长方形的BC部分和半圆形的圆弧BE部分镀有反射膜，今有一束光沿与直线AB平行的方向从某点射向圆柱体，经折射后恰好经过B点，光在透明体中的折射率为，求：
（1）该光在圆弧AE面上的入射角；
（2）该光能否从CD面射出，说明理由。
14．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）质量为m的质点P在时刻由静止开始做直线运动，其合外力随时间t按图示曲线变化。求：
（1）时间内合力的冲量；
（2）时质点的动能。
15．（四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题）倾角的斜面体固定在水平面上，在斜面体的底端附近固定一挡板，一质量不计的弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的点处，质量分别为的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接，跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮，如图所示，开始物块甲位于斜面体上的处，且，物块乙开始距离水平面足够远，现将物块甲和乙由静止释放，物块甲沿斜面下滑，当物块甲将弹簧压缩到点时物块甲、乙的速度减为零，，物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为，重力加速度，忽略空气的阻力，整个过程细绳始终没有松弛，求：
（1）物块甲在与弹簧接触前绳上的拉力大小；
（2）弹簧所储存的弹性势能的最大值。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】波的反射和折射；波的衍射现象
【解析】【解答】深度不同，则水压不同，水密度不同。水波在不同密度的水中传播速度不同，会发生折射现象。
故答案为：B。
【分析】水波在不同密度的水中传播速度不同，水波会发生折射。
2．【答案】C
【知识点】分子间的作用力；分子势能；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A．液体表面张力的方向与液面相切，故A错误；
B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子间作用力为零，此时无论分子间距变大还是变小，分子力都做负功，分子势能增大，即当引力和斥力相等时，分子势能最小，故B错误；
C．液晶具有液体的流动性，也具有晶体的性质，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的，故C正确；
D．只有单晶体会表现出各向异性，多晶体都表现为多向同性，故D错误。
故答案为：A。
【分析】 作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。
3．【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容
【解析】【解答】A、根据布朗运动特点可知，颗粒越小，温度越高，无规则运动越明显，A正确。
B、位移是初位置指向末位置的一条有向线段，线段的两端正好对应炭粒的初末位置，B正确。
C、炭粒的运动是布朗运动，布朗运动是由于液体分子对固体颗粒的撞击造成的，C正确。
D、炭粒的运动是由于液体分子热运动导致的，但炭粒的运动并不是分子热运动。D错误。
故答案为：D
【分析】根据布朗运动和分子热运动的区别和联系进行分析求解。
4．【答案】B
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】A、波的衍射现象没有改变波的频率，衍射图样的波长没有改变，所以挡板前相邻波纹间距等于挡板后相邻波纹间距。 A错误；
BC、发生明显的衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。 B正确，C错误；
D、若AB两块挡板的空隙不变，波源频率增大，因为波速不变，由知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。
故答案为：B。
【分析】 本题考查发射明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。 要求学生懂得通过衍射条纹判断波长，从而可以判断波长与小孔或障碍物尺寸的大小关系。
5．【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动
【解析】【解答】A、小球在一个周期内经过两次最低点，根据图乙可知，小球的运动周期为0.4πs，故A错误；
B、小球在光滑球面上做简谐振动，根据周期公式
式中的L即为光滑球面的半径R，代数数据可得
故B错误；
CD、设小球在光滑球面上最高点时与其做圆周运动的圆心连线与竖直方向的夹角为θ，小球到达最低点时的速度的最大值为v，则在最高点有
在最低点有
从最高点到最低点由动能定理有
其中
，
联立以上各式解得
，
故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】小球在光滑球面上做简谐运动，根据图乙确定小球做简谐运动的周期。再根据单摆周期公式确定光滑球面的半径。小球在最高点时，垂直支持面方向的处于平衡状态，在最低点小球所受支持力最大，由重力和支持力的合力提供向心力，小球在运动过程机械能守恒，再根据力的合成与分解和牛顿第二定律及动能定理进行解答。
6．【答案】B
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以之间的距离为d，而光源S到光屏的距离看以看做双孔屏到像屏距离L，双缝干涉的相邻条纹之间的距离为
因为d=2a所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为
平面镜水平向左移动少许，不变；平面镜竖直向下移动少许，a变大，将变小；光屏向左移动少许，L变小，将变小；点光源S由红色换成绿色，波长变小，将变小。
故选B。
【分析】 根据双缝干涉的条纹间距公式结合几何关系写出条纹宽度的公式，然后依据各选项的条件解答
7．【答案】A
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．恒力作用过程中，根据能量守恒可得回路中产生的总焦耳热为
由于
可知导体棒上产生的焦耳热为
A正确；
B．撤去拉力后，当导体棒与导体棒在磁场中产生的电动势大小相等，方向相反时，两导体棒的速度达到稳定，设稳定时导体棒的速度为，导体棒的速度为，右侧导轨间距为，左侧导轨间距为，则有
从撤去拉力到导体棒速度稳定，对导体棒，根据动量定理可得
对导体棒，根据动量定理可得
联立解得
，
B错误；
C．导体棒从运动到过程中做匀速直线运动，所用时间为
导体棒做加速度减小的减速运动，位移应满足
C错误；
D．导体棒从进入右侧磁场区域，导体棒与导体棒组成的系统满足动量守恒，当两导体棒达到共速时，两导体棒达到最终稳定状态，根据动量守恒可得
解得
D错误；
故答案为：A。
【分析】当导体棒与导体棒在磁场中产生的电动势大小相等，方向相反时，两导体棒的速度达到稳定。
8．【答案】C,D
【知识点】分子动理论的基本内容；玻尔理论与氢原子的能级跃迁；电磁振荡
【解析】【解答】A、光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好，故A错误；
B、在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间电场能全部转化为磁场能，故B错误；
C、“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的，故C正确；
D、食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。LC振荡电路中，放电完毕的瞬间电场能全部转化为磁场能。熟练掌握扩散运动的现象及原理。熟练掌握原子能级跃迁的特点及现象。
9．【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波传播的是振动形式，质点本身不迁移，故A错误；
B．由题中图象可知
所以
经过的时间为
所以M经过的路程为
故B正确；
C．此刻波动图象上凡是偏离平衡的距离与M点相等的各点的势能都与M点势能相同，共有7个（除M点外），故C错误；
D．根据“下坡上，上坡下”的规律知，M点正向平衡位置移动运动，动能增大，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】波传播的是振动形式，质点本身不迁移，M点正向平衡位置移动运动，动能增大。
10．【答案】A,D
【知识点】动量守恒定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．两球可沿水平方向发生碰撞，说明A不会离开地面，则对B有
在最低点时
解得
因A不会离开地面，则
选项A正确；
B．要使的细绳处于伸直状态，则力F最小值为mBg，因A的重力无最大值（可以是无穷大），可知F无最大值，选项B错误；
C．两球碰撞前瞬间，B球的加速度大小为
选项C错误；
D．因A质量最小值为3mB，则AB碰后由动量守恒
解得
选项D正确。
故答案为：AD。
【分析】两球可沿水平方向发生碰撞，说明A不会离开地面，AB碰后由动量守恒。结合机械能守恒定律分析。
11．【答案】（1）C
（2）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A．装好单摆，小球自然下垂，不能用力拉紧摆线，因为用力会使摆线有微小伸长，A错误；
B．小球自然下垂，不能用手托住摆球使其静止，用米尺测出摆线长度，再用游标卡尺测出摆球直径，摆长等于摆线长度加上摆球半径，B错误；
C．让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径，C正确；
D．测摆长时，小球自然下垂，D错误。
故答案为：C。
（2）设小铁块的重心到绳子的连接点的距离为，根据单摆周期公式
联立求得
【分析】（1）摆线长度，然后加上摆球的半径等于摆长；
（2）根据单摆周期公式代入题中数据联立求解。
12．【答案】（1）滑块通过两个光电门时间相等（或将其轻放在气垫导轨上任何位置都能静止）
（2）>
（3）窄；；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）实验开始，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平；
（2）根据弹性碰撞的“动碰静”的碰撞后的速度通项公式可知，要想“动”的物体碰撞“静”的物体不返回，必须“动”的物体的质量大于“静”物体的质量，即
（3）滑块通过光电门的速度是用遮光片通过光电门的平均速度替代，则遮光片的宽度要越小，则遮光片通过光电门的平均速度越接近于滑块过光电门的瞬时速度，因此挡光片应选择“窄”的；滑块A两次经过光电门G1的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为
滑块B经过光电门G2的速度
根据动量守恒
整理得
若为弹性碰撞，则动能也是守恒的
整理得
由上面的动量守恒推导出来的等式变换得
代入上式
【分析】（1）若滑块做匀速直线运动，证明气垫导轨已经水平；
（2）碰后不反弹，“动”的物体的质量大于“静”物体的质量；
（3）通过光电门的平均速度替代，则遮光片的宽度要越小越好，若为弹性碰撞，则动能也是守恒的。
13．【答案】（1）解：根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可得 .
由折射定律有
解得
，.
（2）解：根据题意，结合（1）分析可知
该光在B点反射后，在CD面上的入射角为，则有
可知光线在CD面上的入射角大于临界角，将发生全反射，故光不能从CD面射出。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1） 画出光路图 ， 由折射定律 得到折射率，结合几何关系求解入射角；
（2）根据折射率求解临界角，入射角大于临界角，将发生全反射，光不能从CD面射出。
14．【答案】（1）解：图线与横轴所围区域的面积表示力的冲量，在0~t0时间内合力的冲量
（2）解：时间内根据动量定理
又
联立可得
【知识点】动量定理；动能；冲量
【解析】【分析】（1） 图线与横轴所围区域的面积表示合力的冲量，求出图像面积即可；
（2）根据动量定理求解速度大小，由动能表达式求解动能。
15．【答案】（1）解：物块由静止释放到点的过程甲、乙均做匀加速直线运动，设加速度大小为，对物块甲在与弹簧接触前，根据牛顿第二定律，对于甲有
对于乙有
得出
（2）解：物块甲位于点时，由能量守恒可以知道，弹簧所储存的弹性势能的最大，则有
得
【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 对物块甲在与弹簧接触前，根据牛顿第二定律 列出等式，隔离乙有牛顿第二定律列出等式，联立等式求解；
（2） 弹簧所储存的弹性势能的最大时，重力势能减少量等于克服摩擦力所做功等于最大弹性势能。
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