模块综合试卷(二)
(满分：100分)
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．下列四幅图为光的相关现象，关于它们的说法正确的是( )
A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射而不能射出水珠
B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，此现象表明光波是一种横波
2．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是( )
A．图甲中粗糙斜面上的金属球在弹簧作用下的运动是简谐运动
B．图乙中单摆的摆长为L，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为F＝－x(摆角较小)
C．图丙中一列水波经过孔时可以发生衍射，若增大AB，则衍射现象会更明显
D．图丁中两列振幅均为1 cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置(实线表示波峰，虚线表示波谷)，图示时刻A、B两点的竖直高度差为2 cm
3．(2023·汕尾市高二期末)先将弹簧一端与手机相连，再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂，手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系(取竖直向上为加速度的正方向)，如图所示，g为重力加速度，则( )
A．1 s末弹簧的弹力大小为0.2mg，方向竖直向下
B．1 s末弹簧的弹力大小为1.8mg，方向竖直向上
C．a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D．从a到c对应的时间为半个周期
4．如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是( )
A．a、b光在真空中的波长满足λa>λb
B．a、b光在玻璃中的折射率满足naC．若这两束光分别为红光和紫光，则a为红光
D．若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小
5.如图所示，光滑水平面上，A、B两小球与轻质弹簧拴接，初始弹簧处于原长，两小球静止。某时刻给A球水平向右的初速度，对应初动能为Ek，设此后运动过程弹簧弹性势能最大值为Ep。已知A球质量为m，若>4，则B球质量可能为( )
A.m B.m C．3m D．5m
6.(2024·梅州市高二期末)如图所示，一实验小组进行“鸡蛋撞地球”实验，把一质量为50 g的鸡蛋用海绵紧紧包裹，使其从20 m的高处自由落下，与水平面发生一次碰撞后速度减为0，碰撞时间为0.5 s，碰撞过程视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．物体做自由下落运动的时间为1 s
B．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为2 N·s
C．匀减速直线运动过程中海绵对鸡蛋的平均作用力大小为2.5 N
D．物体做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下
7．一列简谐横波在t＝0.4 s时刻的波形如图甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点(图中未标出)，它们的平衡位置坐标分别为xP＝6 m、xQ＝10 m、xM＝15 m，质点M的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．波速是25 m/s，传播方向沿x轴负方向
B．质点P振动滞后于质点Q
C．t＝0.6 s时质点Q的速度方向为沿y轴负方向
D．t＝0.64 s时质点P位于正向最大位移处
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2022年5月14日，C919大飞机在上海浦东机场第四跑道起飞，并于9时54分安全降落。这也意味着我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919的成功一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为ρ，则( )
A．风的动量变化量为零
B．此平面受到的风力大小为ρSv2
C．若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的
D．风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同
9.如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中∠A＝30°，D点在AC边上，A、D间距为L，AB＝2L。一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，则( )
A．玻璃对光线的折射率为
B．光线在棱镜中传播的路程为3L
C．光线在棱镜中传播的时间为
D．光线在棱镜中传播的时间为
10.如图所示，质量分别为m、3m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，A、B可视为质点，重力加速度为g。从释放到A球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是( )
A．A、B组成的系统动量守恒
B．A球运动到最低点时，B球向右运动距离为L
C．A球运动到最低点时，B球的速度为
D．A球运动到最低点的过程中，绳对B球做的功为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(8分)(2022·华南师大附中高二期末)某探究小组探究单摆的装置如图甲所示，细线端拴一个球，另一端连接拉力传感器，固定在天花板上，将球拉开一定的角度(不大于5°)静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像，如图乙。
(1)(2分)用20分度的游标卡尺测出小球直径d如图丙所示，读数为________ mm；
(2)(4分)从图乙中可知此单摆的周期为________(选填“t1”或“t2”)，该单摆的摆长为L，则当地的重力加速度为________(用题中的字母表示)；
(3)(2分)若科学探险队在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别做了实验。在山脚处，作出了单摆周期与摆长L之间的关系T2－L图像，为图丁中直线c。当成功攀登到山顶后，又重复了在山脚做的实验。则利用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线________。
12．(11分)(2024·广州市高二期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。
(1)(2分)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：
A．单缝和双缝必须平行放置
B．干涉条纹与双缝垂直
C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
D．干涉条纹的间距与光的波长有关
以上几点中，正确的是________。
(2)(1分)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图所示，该读数为________mm。
(3)(2分)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
(4)(2分)已知两缝间的间距为0.4 mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝0.5 m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第0条亮纹，此时分划板上的游标卡尺读数如图a所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时分划板上的游标卡尺读数如图b所示。根据以上实验游标卡尺读数分别为xa＝________mm，xb＝________mm；
(5)(2分)该单色光的波长λ＝________m(结果保留2位有效数字)；
(6)(2分)若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)；
13．(10分)一简谐横波在某时刻(t＝0)的波形如图中的实线所示，图中的虚线是t＝0.2 s时刻该波的波形，P是平衡位置在x＝3 m处的质点。
(1)(4分)若该波沿x轴正方向传播，求该波在0～0.2 s内传播的距离s；
(2)(6分)若该波的波速大小v＝35 m/s，求质点P在t＝0.2 s时刻相对平衡位置的位移yP及其在0～0.2 s内通过的路程L。
14．(10分)公园的湖面上有一伸向水面的混凝土观景平台，如图所示为其竖直截面图，观景台下表面恰好与水面相平，P点为观景台右侧面在湖底的投影，湖底水平，水深H＝4 m，在距观景平台右侧面d＝4 m处有垂直湖面足够大的幕布，幕布下边缘刚好和水面接触。在P点左侧l＝3 m处的Q点装有一单色点光源，该光源发出的光最高能照射到幕布上距水面h＝3 m的高处，求：
(1)(5分)水对该单色光的折射率n；
(2)(5分)若将该光源从Q点沿湖底向左移动，则移动多大距离时刚好没有光照到幕布上？
15．(15分)(2024·广东高二期末校联考)在某活动中有个游戏节目—推木箱，如图所示，游戏者从水平地面上的起点A用力猛推一下木箱甲，木箱甲与停在其正前方B点的木箱乙碰撞后通过锁扣连在一起，碰撞时间极短，若碰撞后两木箱停在地面上的有效区域CD内(包括C、D两点)，则视为游戏成功。A、B、C、D在同一直线上，A、B两点间的距离L1＝1.25 m，B、C两点间的距离L2＝0.25 m，C、D两点间的距离L3＝0.75 m，两木箱的质量均为m＝2 kg，两木箱与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2，两木箱均视为质点。若游戏成功，求：
(1)(5分)木箱乙运动的最长时间tmax；
(2)(3分)在木箱乙运动的时间最长的情况下，两木箱碰撞的过程中木箱乙获得的冲量大小I；
(3)(7分)在木箱乙运动的时间最短的情况下，木箱甲被推出时的速度大小v0。
模块综合试卷(二)
1．D [根据题图甲可知，复色光能够进入水珠，则一定能射出水珠，A错误；题图乙为光导纤维示意图，光导纤维发生全反射，根据发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，则内芯的折射率比外套的折射率大，B错误；题图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误；题图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，发生偏振现象，此现象表明光波是一种横波，D正确。]
2．B [金属球在粗糙斜面上运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故A错误；单摆模型中摆球的回复力等于摆球的重力沿圆弧切线方向的分力，即F＝－mgsin θ，因为θ较小，则有sin θ＝，所以F＝－x，故B正确；当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，如果增大AB，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；题图丁中，A点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区，由于两列波振幅均为1 cm，所以A、B两点竖直高度相差4 cm，故D错误。]
3．D [1 s末，加速度方向竖直向下，则有F－mg＝－0.8mg，则弹簧的弹力大小为F＝0.2mg，方向竖直向上，A、B错误；a对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向下，手机的重力大于弹簧的拉力，手机在平衡位置向上运动；c对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向上，弹簧的拉力大于手机的重力，手机在平衡位置向下运动，故速度大小相等，方向相反，C错误；a对应的时刻的下一时刻，手机在平衡位置向上运动，回复力向下；c对应的时刻的下一时刻，手机在平衡位置向下运动，回复力向上，则从a到c对应的时间为半个周期，D正确。]
4．D [根据双缝干涉相邻明(或暗)条纹间距公式Δx＝λ可得，在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长小于b光的波长，故选项A错误；由于a光的波长小于b光的波长，所以a光的频率大于b光的频率，若这两束光分别为红光和紫光，则b光为红光，故选项C错误；对于同一种介质，频率越大，折射率越大，故a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，由n＝知a光的临界角小于b光的临界角，故选项D正确，B错误。]
5．A [A、B两球与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，且当弹簧压缩至最短或拉伸至最长时弹簧的弹性势能最大，弹簧弹性势能最大时两球共速，设B球的质量为m1，A球初速度为v0，共速时的速度为v1，则根据动量守恒定律有mv0＝(m＋m1)v1，根据机械能守恒定律有mv02＝(m＋m1)v12＋Ep，其中>4，mv02＝Ek，联立解得m16．C [根据题意，由h＝gt2可得，物体做自由下落运动的时间为t＝＝2 s，物体在自由下落过程中重力的冲量大小为I＝mgt＝0.05×10×2 N·s＝1 N·s，故A、B错误；根据题意，由v＝gt可得，鸡蛋落地瞬间的速度为v＝20 m/s，碰撞过程视为匀减速直线运动，可得，碰撞过程的加速度大小为a＝＝40 m/s2，由牛顿第二定律有F－mg＝ma，解得F＝m(g＋a)＝2.5 N，取向下为正方向，物体做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp＝0－mv＝－mv＝－1 kg·m/s，可知，动量变化量方向与正方向相反，即方向竖直向上，故C正确，D错误。]
7．D [由题图甲可知波长为λ＝20 m，由题图乙可知周期为T＝0.8 s，可得v＝＝ m/s＝25 m/s，由振动图像可知，t＝0.4 s时，质点M通过平衡位置向下运动，由同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；因为波沿x轴正方向传播，所以质点Q振动滞后于质点P，故B错误；t＝0.4 s时，质点Q运动到负向最大位移处，t＝0.6 s时，即经过四分之一周期，质点Q运动到平衡位置，速度方向为沿y轴正方向，故C错误；波的传播速度为25 m/s，平衡位置x＝5 m处传播到x＝6 m处，用时为t＝＝ s＝0.04 s，所以，质点P经0.04 s振动到平衡位置，再经0.2 s运动到正向最大位移处，即t＝0.64 s时，质点P位于正向最大位移处，故D正确。]
8．BC [风的速度由v变成0，根据Δp＝m·Δv，可得风的动量变化量不为零，A错误；在Δt时间内，风的质量为m＝v·Δt·Sρ，设平面对风的力为F，根据动量定理有FΔt＝－mv＝－v2·Δt·Sρ，解得F＝－ρSv2，根据牛顿第三定律可得此平面受到的风力大小为F′＝－F＝ρSv2，所以若风速减小为原来的，根据上式可得此平面受到的风力减小为原来的，B、C正确；风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量大小相等，方向相反，D错误。]
9．AC [光路图如图所示，因为光线垂直BC边射出，有β＝30°，光线在E点发生反射，有α＝30°，可知r＝30°，光线平行于AB边从D点射入棱镜，则入射角θ＝60°，由折射定律有n＝＝，故A正确；△ADE为等腰三角形，由几何关系有 DE＝AD＝L，EB＝AB－2L·cos 30°，解得EF＝EB·cos β＝，光线在棱镜中传播的路程为s＝DE＋EF＝2.5L，故B错误；光线在棱镜中传播的速度v＝，光线在棱镜中传播的时间为t＝＝，故C正确，D错误。
]
10．CD [A、B组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，但系统受到的合外力不为零，系统的动量不守恒，故A错误；A球运动到最低点时，取水平向左为正方向，水平方向由动量守恒定律得mvA－3mvB＝0，两边同时乘以t，则有mxA－3mxB＝0，其中xA＋xB＝L，解得B球向右运动距离为xB＝L，故B错误；A球运动到最低点时，由A、B系统机械能守恒得mvA2＋×3mvB2＝mgL，结合mvA－3mvB＝0，联立求得vB＝，故C正确；A球运动到最低点的过程中，由动能定理可得绳对B球做的功为W＝×3mvB2＝mgL，故D正确。]
11．(1)18.50 (2)t2 (3)a
解析 (1)游标卡尺示数为
d＝18 mm＋10×0.05 mm
＝18.50 mm
(2)摆球每次经过平衡位置时细线的拉力最大为F1，而在一个周期内摆球两次经过平衡位置，由题图乙可知，单摆周期T＝t2；
该单摆的摆长为L，由单摆周期公式T＝2π
可知，重力加速度g＝
(3)由单摆周期公式T＝2π
可得T2＝L
T2－L图像的斜率k＝
因珠穆朗玛峰山顶的重力加速度小于山脚的重力加速度，因此在山顶做实验时图像斜率较大，在山顶做实验作出的图线可能是直线a。
12．(1)AD (2)0.700 (3)大于
(4)11.1 15.6 (5)6.0×10－7
(6)变小
解析 (1)在用狭缝观察以线状白炽灯为光源的光的干涉现象时狭缝必须与灯丝平行，这时干涉条纹与狭缝平行，狭缝与灯丝垂直时观察不到明显的干涉条纹，故A正确，B错误；根据干涉条纹的间距公式Δx＝λ，可知干涉条纹的疏密程度与单缝宽度无关，干涉条纹的间距与光的波长有关，故C错误，D正确。
(2)手轮的读数为x＝0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm。
(3)分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时，有Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板间的夹角，故测量值大于实际值。
(4)由题图知
xa＝11 mm＋0.1×1 mm＝11.1 mm，
xb＝15 mm＋0.1×6 mm＝15.6 mm。
(5)根据干涉条纹的间距公式Δx＝λ，单色光的波长λ＝＝×10－3 m＝6.0×10－7 m。
(6)根据干涉条纹的间距公式Δx＝λ，可知增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将减小。
13．(1)(4n＋1) m(n＝0,1,2，…)
(2)－2 cm 14 cm
解析 (1)由题图可知，该波的波长λ＝4 m，若该波沿x轴正方向传播，
由周期性可知，该波在0～0.2 s内传播的距离s＝λ＝(4n＋1) m(n＝0,1,2，…)
(2)若波速大小v＝35 m/s，
则该波的周期T＝＝ s
因为Δt＝0.2 s＝1T
所以波沿x轴负方向传播，在t＝0时刻，质点P处于平衡位置并沿y轴正方向运动。
在t＝0.2 s时刻，质点P到达负方向的最大位移处，可知yP＝－2 cm
在0～0.2 s内，质点P通过的路程
L＝1×4A＝7A＝14 cm。
14．(1) (2) m
解析 (1)点光源Q发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到幕布，照射到幕布上的位置最高，如图
则sin α＝＝＝
sin β＝＝＝
水对该单色光的折射率n＝＝
(2)刚好没有光照到幕布上，光照射到水面时刚好发生全反射，如图
则sin ic＝＝
设光源到P点的距离为L，可得
sin ic＝
解得L＝ m
则光源向左移动
Δx＝L－l＝ m。
15．(1)1 s (2)4 N·s (3)3 m/s
解析 (1)在两木箱滑到D点时的速度恰好为零的情况下，木箱乙运动的时间最长。两木箱碰撞后从B点开始做匀减速直线运动，
设加速度大小为a1，
由牛顿第二定律有μ×2mg＝2ma1，解得a1＝2 m/s2，
把BD段看作匀加速直线运动的逆过程，则有L2＋L3＝a1tmax2
解得tmax＝1 s。
(2)两木箱碰撞后瞬间的速度大小v＝a1tmax，由动量定理有I＝mv－0，解得I＝4 N·s。
(3)在两木箱滑到C点时的速度恰好为零的情况下，木箱乙运动的时间最短。
设两木箱碰撞前瞬间木箱甲的速度大小为v1，
木箱甲从A点运动到B点的过程的加速度大小为a2，
有μmg＝ma2，v02－v12＝2a2L1，
设两木箱碰撞后瞬间的速度大小为v2，
对两木箱碰撞的过程，
由动量守恒定律有mv1＝2mv2
对两木箱从B点运动到C点的过程，
由匀变速直线运动的规律有
v22＝2a1L2，解得v0＝3 m/s。(共60张PPT)
模块综合试卷(二)
一、单项选择题
1.下列四幅图为光的相关现象，关于它们的说法正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A.图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射而不能射出水珠
B.图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条
纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D.图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P
上的光亮度会发生变化，此现象表明光波是一种横波
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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14
15
根据题图甲可知，复色光能够进入水珠，则一定能射出水珠，A错误；
题图乙为光导纤维示意图，光导纤维发生全反射，根据发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，则内芯的折射率比外套的折射率大，B错误；
题图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误；
1
2
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题图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度会发生变化，发生偏振现象，此现象表明光波是一种横波，D正确。
2.下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是
A.图甲中粗糙斜面上的金属球在弹簧作用下的运动是简谐运动
B.图乙中单摆的摆长为L，摆球的质量为
m、位移为x，此时回复力为F＝
(摆角较小)
C.图丙中一列水波经过孔时可以发生衍射，
若增大AB，则衍射现象会更明显
D.图丁中两列振幅均为1 cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置(实线表
示波峰，虚线表示波谷)，图示时刻A、B两点的竖直高度差为2 cm
√
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5
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11
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1
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4
5
6
7
8
9
10
11
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13
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金属球在粗糙斜面上运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故A错误；
1
2
3
4
5
6
7
8
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当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，如果增大AB，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
题图丁中，A点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区，由于两列波振幅均为1 cm，所以A、B两点竖直高度相差4 cm，故D错误。
3.(2023·汕尾市高二期末)先将弹簧一端与手机相连，再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂，手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系(取竖直向上为加速度的正方向)，如图所示，g为重力加速度，则
A.1 s末弹簧的弹力大小为0.2mg，方向竖
直向下
B.1 s末弹簧的弹力大小为1.8mg，方向竖
直向上
C.a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D.从a到c对应的时间为半个周期
√
1
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5
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8
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1 s末，加速度方向竖直向下，则有
F－mg＝－0.8mg，则弹簧的弹力大
小为F＝0.2mg，方向竖直向上，A、
B错误；
a对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向下，手机的重力大于弹簧的拉力，手机在平衡位置向上运动；c对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向上，弹簧的拉力大于手机的重力，手机在平衡位置向下运动，故速度大小相等，方向相反，C错误；
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a对应的时刻的下一时刻，手机在平衡位置向上运动，回复力向下；c对应的时刻的下一时刻，手机在平衡位置向下运动，回复力向上，则从a到c对应的时间为半个周期，D正确。
4.如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是
A.a、b光在真空中的波长满足λa>λb
B.a、b光在玻璃中的折射率满足naC.若这两束光分别为红光和紫光，则a为红光
D.若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小
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由于a光的波长小于b光的波长，所以a光的频率大于b光的频率，若这两束光分别为红光和紫光，则b光为红光，故选项C错误；
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A、B两球与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，且当弹簧压缩至最短或拉伸至最长时弹簧的弹性势能最大，弹簧弹性势能最大时两球共速，设B球的质量为m1，A球初速度为v0，共速时的速度为v1，则根据动量守恒定律有mv0＝(m＋m1)v1，
6.(2024·梅州市高二期末)如图所示，一实验小组进行“鸡蛋撞地球”实验，把一质量为50 g的鸡蛋用海绵紧紧包裹，使其从20 m的高处自由落下，与水平面发生一次碰撞后速度减为0，碰撞时间为0.5 s，碰撞过程视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是
A.物体做自由下落运动的时间为1 s
B.物体在自由下落过程中重力的冲量大小为2 N·s
C.匀减速直线运动过程中海绵对鸡蛋的平均作用
力大小为2.5 N
D.物体做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下
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物体在自由下落过程中重力的冲量大小为I＝mgt＝0.05×10×2 N·s＝1 N·s，故A、B错误；
根据题意，由v＝gt可得，鸡蛋落地瞬间的速度为v＝20 m/s，碰撞过程视为匀减速直线运动，
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由牛顿第二定律有F－mg＝ma，解得F＝m(g＋a)＝2.5 N，取向下为正方向，物体做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp＝0－mv＝－mv＝－1 kg·m/s，可知，动量变化量方向与正方向相反，即方向竖直向上，故C正确，D错误。
7.一列简谐横波在t＝0.4 s时刻的波形如图甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点(图中未标出)，它们的平衡位置坐标分别为xP＝6 m、xQ＝10 m、xM＝15 m，质点M的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是
A.波速是25 m/s，传播方向沿x轴负方向
B.质点P振动滞后于质点Q
C.t＝0.6 s时质点Q的速度方向为沿y轴负
方向
D.t＝0.64 s时质点P位于正向最大位移处
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由振动图像可知，t＝0.4 s时，质点M通过平衡位置向下运动，由同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；
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因为波沿x轴正方向传播，所以质点Q振动滞后于质点P，故B错误；
t＝0.4 s时，质点Q运动到负向最大位移处，t＝0.6 s时，即经过四分之一周期，质点Q运动到平衡位置，速度方向为沿y轴正方向，故C错误；
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二、多项选择题
8.2022年5月14日，C919大飞机在上海浦东机场第四跑道起飞，并于9时54分安全降落。这也意味着我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919的成功一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为ρ，则
A.风的动量变化量为零
B.此平面受到的风力大小为ρSv2
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风的速度由v变成0，根据Δp＝m·Δv，可得风的动量变化量不为零，A错误；
在Δt时间内，风的质量为m＝v·Δt·Sρ，设平面对风的力为F，根据动量定理有FΔt＝－mv＝－v2·Δt·Sρ，解得F＝－ρSv2，
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风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量大小相等，方向相反，D错误。
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10.如图所示，质量分别为m、3m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，A、B可视为质点，重力加速度为g。从释放到A球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是
A.A、B组成的系统动量守恒
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A、B组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，但系统受到的合外力不为零，系统的动量不守恒，故A错误；
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三、非选择题
11.(2022·华南师大附中高二期末)某探究小组探究单摆的装置如图甲所示，细线端拴一个球，另一端连接拉力传感器，固定在天花板上，将球拉开一定的角度(不大于5°)静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像，如图乙。
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(1)用20分度的游标卡尺测出小球直径d如图丙所示，读数为________ mm；
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18.50
游标卡尺示数为
d＝18 mm＋10×0.05 mm＝18.50 mm
(2)从图乙中可知此单摆的周期为______(选填“t1”或“t2”)，该单摆的摆长为L，则当地的重力加速度
为________(用题中的字母表示)；
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t2
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摆球每次经过平衡位置时细线的拉力最大为F1，而在一个周期内摆球两次经过平衡位置，由题图乙可知，单摆周期T＝t2；
(3)若科学探险队在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别做了实验。在山脚处，作出了单摆周期与摆长L之间的关系T2－L图像，为图丁中直线c。当成功攀登到山顶后，又重复了在山脚做的实验。则利用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线____。
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a
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因珠穆朗玛峰山顶的重力加速度小于山脚的重力加速度，因此在山顶做实验时图像斜率较大，在山顶做实验作出的图线可能是直线a。
12.(2024·广州市高二期末)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。
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(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：
A.单缝和双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
D.干涉条纹的间距与光的波长有关
以上几点中，正确的是_______。
AD
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在用狭缝观察以线状白炽灯为光源的光的干涉现象时狭缝必须与灯丝平行，这时干涉条纹与狭缝平行，狭缝与灯丝垂直时观察不到明显的干涉条纹，故A正确，B错误；
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图所示，该读数为________mm。
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0.700
手轮的读数为x＝0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
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大于
分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时，有Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板间的夹角，故测量值大于实际值。
(4)已知两缝间的间距为0.4 mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝0.5 m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第0条亮纹，此时分划板上的游标卡尺读数如图a所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时分划板上的游标卡尺读数如图b所示。根据以上实验游标卡尺读数分别为xa＝________mm，xb＝________mm；
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由题图知xa＝11 mm＋0.1×1 mm＝11.1 mm，xb＝15 mm＋0.1×6 mm＝15.6 mm。
(5)该单色光的波长λ＝___________m(结果保留2位有效数字)；
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6.0×10－7
(6)若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)；
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变小
13.一简谐横波在某时刻(t＝0)的波形如图中的实线所示，图中的虚线是t＝0.2 s时刻该波的波形，P是平衡位置在x＝3 m处的质点。
(1)若该波沿x轴正方向传播，求该波在
0～0.2 s内传播的距离s；
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答案 (4n＋1) m(n＝0,1,2，…)
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由题图可知，该波的波长λ＝4 m，若该波沿x轴正方向传播，
由周期性可知，该波在0～0.2 s内传播的距离
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(2)若该波的波速大小v＝35 m/s，求质点P在t＝0.2 s时刻相对平衡位置的位移yP及其在0～0.2 s内通过的路程L。
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答案 －2 cm 14 cm
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若波速大小v＝35 m/s，
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所以波沿x轴负方向传播，在t＝0时刻，质点P处于平衡位置并沿y轴正方向运动。
在t＝0.2 s时刻，质点P到达负方向的最大位移处，可知yP＝－2 cm
14.公园的湖面上有一伸向水面的混凝土观景平台，如图所示为其竖直截面图，观景台下表面恰好与水面相平，P点为观景台右侧面在湖底的投影，湖底水平，水深H＝4 m，在距观景平台右侧面d＝4 m处有垂直湖面足够大的幕布，幕布下边缘刚好和水面接触。在P点左侧l＝3 m处的Q点装有一单色点光源，该光源发出的光最高能照射到幕布上距水面h＝3 m的高处，求：
(1)水对该单色光的折射率n；
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点光源Q发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到幕布，照射到幕布上的位置最高，如图
(2)若将该光源从Q点沿湖底向左移动，则移动多大距离时刚好没有光照到幕布上？
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刚好没有光照到幕布上，光照射到水面时刚好发生全反射，如图
设光源到P点的距离为L，可得
15.(2024·广东高二期末校联考)在某活动中有个游戏节目—推木箱，如图所示，游戏者从水平地面上的起点A用力猛推一下木箱甲，木箱甲与停在其正前方B点的木箱乙碰撞后通过锁扣连在一起，碰撞时间极短，若碰撞后两木箱停在地面上的有效区域CD内(包括C、D两点)，则视为游戏成功。A、B、C、D在同一直线上，A、B两点间的距离L1＝1.25 m，B、C两点间的距离L2＝0.25 m，C、D两点间的距离L3＝0.75 m，两木箱的质量均为m＝2 kg，两木箱与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2，两木箱均视为质点。若游戏成功，求：
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(1)木箱乙运动的最长时间tmax；
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答案 1 s
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在两木箱滑到D点时的速度恰好为零的情况下，木箱乙运动的时间最长。两木箱碰撞后从B点开始做匀减速直线运动，
设加速度大小为a1，
由牛顿第二定律有μ×2mg＝2ma1，解得a1＝2 m/s2，
解得tmax＝1 s。
(2)在木箱乙运动的时间最长的情况下，两木箱碰撞的过程中木箱乙获得的冲量大小I；
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答案 4 N·s
两木箱碰撞后瞬间的速度大小v＝a1tmax，由动量定理有I＝mv－0，解得I＝4 N·s。
(3)在木箱乙运动的时间最短的情况下，木箱甲被推出时的速度大小v0。
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答案 3 m/s
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在两木箱滑到C点时的速度恰好为零的情况下，木箱乙运动的时间最短。
设两木箱碰撞前瞬间木箱甲的速度大小为v1，
木箱甲从A点运动到B点的过程的加速度大小为a2，
有μmg＝ma2，v02－v12＝2a2L1，
设两木箱碰撞后瞬间的速度大小为v2，
对两木箱碰撞的过程，
由动量守恒定律有mv1＝2mv2
对两木箱从B点运动到C点的过程，
由匀变速直线运动的规律有v22＝2a1L2，解得v0＝3 m/s。
