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2025-2026学年北京师范大学附属实验中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.如图中属于明显衍射现象的是( )
A. B.
C. D.
2.关于光现象和声现象的应用，下列说法正确的是( )
A. 佩戴特制的眼镜观看立体电影，是利用光的折射
B. 医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检查，是利用光的偏振
C. 红外线的频率高于紫外线，可利用其热效应给物体加热
D. 用彩超对人体进行检查，是利用超声波的多普勒效应
3.要使做简谐运动的单摆的周期变大，下列操作中可行的是( )
A. 增大摆长 B. 增大摆球的质量
C. 增大单摆的振幅 D. 将单摆从广州移到北京
4.关于光现象，下列说法正确的是( )
A. 在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象
B. 因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
C. 雨后公路积水表面漂浮的油膜是彩色的，这是光的干涉现象
D. 透过平行于日光灯管的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
5.长方体木块、叠在一起，放在粗糙水平桌面上。木块受到一个水平恒力的作用，两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若、在桌面上静止不动，受到向右的摩擦力
B. 若、一起向右加速运动，受到向右的摩擦力
C. 若、一起向右加速运动，受到个力
D. 无论、一起向右匀速还是加速运动，受到的摩擦力都相同
6.一个单摆做受迫振动，其共振曲线振幅与驱动力的频率的关系如图所示，则( )
A. 此单摆的固有周期约为
B. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大
D. 此单摆的摆长约为
7.如图所示，弹簧振子在、两点之间做简谐运动，其平衡位置为点。已知、相距。从小球经过点时开始计时，经过首次到达点。取向右为正方向，下列说法正确的是( )
A. 小球振动的周期一定为
B. 小球振动的振幅为
C. 弹簧振子振动方程可能为
D. 末，小球可能不在平衡位置
8.如表是在时，波长为的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是( )
表：几种介质的折射率
介质 折射率 介质 折射率
金刚石 玻璃
氯化钠 水
二硫化碳 水晶
酒精 空气
A. 这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度
B. 水晶对不同颜色的光的折射率都是
C. 这种波长的光从水射入玻璃中可能发生全反射
D. 这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射
9.在煤矿的井下生产中，巷道内的甲烷与纯净空气的体积百分比超过时常引起井下火灾、爆炸和人员窒息等灾难性事故。因此，及时准确监测井下甲烷气体的体积百分比对煤矿的安全性生产是极其重要的。如图所示利用双缝干涉监测井下甲烷气体体积百分比的原理图。为光源。发出的光经透镜后变成平行光进入、两个气室。若两气室内均为纯净空气，两列光经过的路程相等，因此在点出现中心明条纹，若在气室中混合甲烷气体，同一温度下纯净甲烷气体折射率大于纯净空气的折射率，由于折射率不同，光的传播速度会发生变化，引起中心明条纹发生移动。干涉条纹移动的位移与甲烷的浓度有关，测出中心明条纹移动的位移即可测出甲烷的浓度。针对以上信息下面判断中错误的是( )
A. 由于气室中混合甲烷气体，光进入气室后光的频率不变
B. 同一单色光在甲烷气体中的波长比在空气中波长短
C. 气室中混合甲烷气体浓度越高，中心明条纹移动的位移越小
D. 气室中混合甲烷气体浓度越高，光的传播速率越小
10.“反向蹦极”是一种新型竖直游乐设施，其简化模型如图甲所示。将游戏者视为质点，初始时静止于点并与地面扣环锁止，弹性绳上端固定于悬点，此时弹性绳处于伸长状态。打开扣环后，游戏者从点由静止开始竖直向上运动，上升至点时弹性绳恰好恢复原长完全松弛，为游戏者能到达的最高点。整个过程中弹性绳形变始终在弹性限度内，弹力遵从胡克定律，不计空气阻力。以点为坐标原点，竖直向上为正方向，游戏者上升过程中加速度随位移的变化规律如图乙所示。已知、、和重力加速度均为已知量，下列说法正确的是( )
A. 游戏者在点的速度为上升过程的最大速度
B. 游戏者最大速度为
C. 值可能会小于
D. 弹性绳的劲度系数与游戏者质量的比值为
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.如图所示，在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，将玻璃砖在白纸上放好，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，图中两界面平行。在玻璃砖的一侧画直线与交于，在上插两枚大头针和，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。下列说法正确的是( )
A. 只需挡住、的像
B. 入射光线与其射出玻璃砖的光线是平行的
C. 若玻璃砖厚度增加，则沿入射的光线经过玻璃砖后的侧移会增加
D. 若两个界面和不平行，将不能完成实验
12.如图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中处质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 该波沿轴正方向传播
C. 时，质点的速度最小，加速度最大
D. 在内，质点的速度和加速度的方向均未发生改变
13.为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，图为电路原理图。图中，直流电源电动势为，内阻可不计，和其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻。光敏电阻的阻值随照度变化的规律如图所示照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，是它的单位。控制开关两端电压高于时照明系统将自动开启。下列说法正确的是( )
A. 是光敏电阻
B. 若定值电阻的阻值为，则当照度降低到时照明系统将开启
C. 若要使照明系统在照度降低到时开启，则定值电阻的阻值应为
D. 定值电阻的阻值越大，开启照明系统时的光照越暗
14.在芯片制造或细胞手术的微纳操作平台上，工程师通过双模态末端执行器对悬浮微粒进行亚微米级定位。微粒由仿生“光阱细绳”约束。光阱约束方向平行于微粒和约束中心的连线方向，且与物体沿光阱约束移动趋势方向相反。该约束可瞬间改变约束强弱，使得粒子沿光阱约束方向移动距离忽略不计。光阱约束作用大小与微粒重力大小在同一数量级。初始状态下，微粒在重力和光阱共同作用下保持静止状态，后采用不同模式牵引粒子。模式即施加水平匀强电场力进行牵引，使微粒恰好能达到所在位置的光阱连线方向与初始连线方向夹角为的位置；模式则采用自适应切向变力其方向始终与光阱约束力垂直，同时系统通过实时反馈控制，使微粒“缓慢”移动至与初始方向的夹角为的位置。则下列判断正确的是( )
A. 模式中，微粒恰好能达到所在位置的光阱连线方向与初始连线方向夹角为的位置时，光阱约束强度大小等于微粒的重力大小
B. 在模式中，微粒移动至与初始方向的夹角为的位置时，光阱约束强度大小大于重力大小
C. 模式施加的水平匀强电场力做的功等于模式采用的自适应切向变力做的功
D. 模式光阱约束做的功比模式光阱约束做的功多
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
15.同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使白炽灯正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
下列说法中正确的是
A.光源发出的光要经滤光片成为单色光，滤光片一般装在单缝前
B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹
C.为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离
D.如果把普通光源换成激光光源，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去
若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是
A.将单缝向双缝靠近
B.使用间距更小的双缝
C.将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动
D.将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动
若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第条亮纹中央到第条亮纹中央间的距离为，则单色光的波长 。
若只将滤光片去掉，下列说法正确的是
A.屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹
B.屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹
C.屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹
D.屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹
16.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为 ；同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为 ；
如果该同学只使用了一组数据，且测得的值偏大，可能的原因是 。
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.开始计时时，秒表按下稍晚
C.实验中将次全振动误记为次
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为不计摆球半径，测得周期为；第二次量得悬线长为，测得周期为。根据上述数据，可求得值为 。
A.
B.
C.
D.
该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长与周期的数据，根据实验数据，作出了的关系图象如图所示理论上是一条过坐标原点的直线，根据图中数据，可算出重力加速度其值为 取，结果保留三位有效数字，仅考虑该数据处理方法，他得到的加速度与真实值相比 填偏大、偏小或相同。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
17.简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为的物体在受到形如的回复力作用下，物体的位移与时间遵循变化规律的运动，其中角频率为常数，为振幅，为周期。弹簧振子的运动就是其典型代表。
如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为的小球相连，小球静止时所在位置为，另一质量也为的小球从距为的点由静止开始下落，与发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为时，弹性势能为，已知，重力加速度为。求：
与碰撞后瞬间一起向下运动的速度；
小球被碰后向下运动离点的最大距离。
小球从点开始向下运动到第一次返回点所用的时间。
五、计算题：本大题共3小题，共28分。
18.一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为的单位是，本题直接写出答案，不需要写过程。
由图确定这列波的波长与振幅；
求出这列波的波速的大小；
试判定这列波的传播方向。
19.如图，轻绳上端固定在点，下端将质量的小球悬挂在点。质量的玩具子弹，以的速度射向小球，与小球碰撞后，又以的速度弹回。已知绳长为，取，。求：
碰撞后瞬间小球达到的速度。
碰撞过程中系统发的热。
碰撞后，小球向右摆动到最高点时相对于点的高度。
从碰撞后瞬间开始计时，小球经过多长时间第一次回到点。
20.运动的合成与分解是处理二维物理问题时常用的方法。
动量定理可以表示为，其中动量和力都是矢量，在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究。例如，质量为的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是，如图所示，碰撞过程中忽略小球所受重力。
分别求出碰撞前后、方向小球的动量变化、；
分析说明小球对木板的作用力的方向。
量子理论认为，光在一些情况下可看作是一束粒子流，成为光子。光子兼具能量与动量，单个光子的能量为，其在真空中的动量大小为为真空中的光速。当光子入射到介质界面时，会同时发生反射与折射，动量的变化会对界面产生持续的作用力，这是光压的微观本质。真空中一束光强为单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能的平行激光，以入射角入射到某无限大透明介质的分界面上。已知该界面的光反射率为即占比的光子发生镜面反射，占比的光子发生折射，无能量损失，折射角为。已知光子在进入介质发生折射时，其在介质中的动量为该介质折射率，题目中未知。设入射光子速度的法向分量方向为正方向。
求时间内在介质表面单位面积上全部折射光子的法向垂直于界面动量变化量。
求单位面积的介质界面受到的激光作用力的法向分量。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、图是波从一种介质传到另一种介质，这是波的折射现象，故A错误；
B、图是波绕过与波长相差不多的障碍物继续传播的现象，这是明显的衍射现象，故B正确；
C、图属于波的叠加现象，故C错误；
D、图中波面呈现“前方压缩、后方拉伸”的分布，是波源运动时产生的多普勒效应现象，故D错误。
故选：。
根据波的衍射现象的定义波绕过障碍物继续传播，结合各选项图像特征，判断出图为明显衍射现象。
本题考查波的衍射现象的图像识别，需区分衍射与干涉等波现象的图样特征，属于基础概念辨析题。
2.【答案】
【解析】解：、立体电影在放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看立体电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜是利用了光的偏振原理，故A错误；
B、在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射原理，故B错误；
C.红外线的频率低于紫外线，可利用其热效应给物体加热，故C错误；
D.医院通过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，然后通过反射波频率变化对人体进行检查，是利用超声波的多普勒效应，故D正确。
故选：。
立体电影是利用了光的偏振现象；光导纤维是利用光的全反射；红外线具有热效应；彩超利用了多普勒效应。
接收到的频率的变化情况：当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率变大；当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率变小。
3.【答案】
【解析】解：根据单摆的周期公式，其中 为摆长，为单摆所处位置的重力加速度。
所以想要增加单摆的周期，可以增大摆长，或减小重力加速度，与摆球的质量和单摆的振幅无关。
其中从广州到北京，纬度增大，重力加速度会增大。
故BCD错误，A正确。
故选：。
单摆周期与摆球质量、振幅无关；增大摆长会使周期变大；将单摆从广州移到北京，重力加速度变大，周期会变小，由此判断可行的操作。
该题围绕单摆周期公式的核心知识点展开，考查了摆长、摆球质量、振幅以及重力加速度对单摆周期的影响，能有效检验学生对单摆周期决定因素的理解，尤其是对“周期与摆球质量、振幅无关”这一关键概念的辨析，整体难度较低，属于基础概念题，适合用来巩固单摆周期的基础规律。
4.【答案】
【解析】解：在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故A错误；
B.衍射是波的特有现象，激光仍然能发生衍射现象，故B错误；
C.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，故C正确；
D.透过平行于日光灯管的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D错误。
故选：。
在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象；只要是波就能发生衍射现象；水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象；白光经过狭窄的单缝发生衍射现象。
人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用，解答本题应掌握光的折射、全反射、衍射及干涉等在生产生活中的应用。
5.【答案】
【解析】解：、若、在桌面上静止不动，假设受到一个向右的摩擦力，则找不到和这个摩擦力平衡的力，所以假设不成立，即不受摩擦力的作用，故A错误；
、若、一起向右加速运动，对来说是靠对它的摩擦力提供的加速度，即受到重力、对向上的支持力和向右的摩擦力三个力的作用，故B正确，C错误；
D、若、一起向右匀速运动，则不受摩擦力的作用，即对也没有摩擦力的作用，受桌面对它的向左的摩擦力；若、一起向右加速运动，则受到对它的向左的摩擦力，且受到桌面的摩擦力保持不变，所以这两种情况下所受摩擦力不同，故D错误。
故选：。
用假设法分析；靠对它的摩擦力提供的加速度，对A正确受力分析即可；分别分析、在一起匀速运动和加速运动时之间的摩擦力情况，然后比较即可。
知道在、一起匀速运动时，或者、在桌面上静止不动时、之间没有摩擦力是解题的关键。
6.【答案】
【解析】解：、由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，即固有频率为，周期为故A错误；
B、若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动．故B错误；
C、若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小．故C错误；
D、由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为由公式，可得故D正确．
故选：．
由共振曲线可知，出现振幅最大，则固有频率等于受迫振动的频率．周期、频率和摆长由公式分析可得．
受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．
7.【答案】
【解析】解：、小球经过点时开始计时，经过首次到达点，若小球计时是向右运动，则小球振动的周期；若小球计时是向左运动，则，解得：。故小球振动的周期可能为或，故A错误；
B、由题意可知，解得：，故B错误；
C、当时，有，解得：，可知弹簧振子的振动方程为，故C正确；
D、无论周期是还是，末，小球都在平衡位置，故D错误。
故选：。
B、相距，从经过点开始计时，后首次到达点。需要分析简谐运动的周期、振幅、振动方程及特定时刻的位置。已知简谐运动的对称性，振幅为最大位移的一半，因此振幅为。周期取决于计时起点时振子的运动方向，若向右运动，对应四分之一周期，周期为；若向左运动，对应四分之三周期，周期为。振动方程需结合振幅、角频率与初相位，当周期为时角频率为，且从点向左运动时位移表达式符合正弦函数形式。末的时间可能是周期的整数倍或半周期，无论哪种周期情况，该时刻均对应平衡位置。
本题以弹簧振子简谐运动为背景，综合考查了简谐运动周期、振幅、振动方程及相位分析等核心知识点。题目计算量适中，但需注意初始运动方向不明确带来的多解性，对学生的逻辑推理与分类讨论能力提出了要求。其亮点在于通过“首次到达点”这一条件，引导学生思考计时起点与运动方向的关系，从而判断周期可能为或，有效考查了对简谐运动过程与时间对称性的理解。振幅由、间距直接得出为，振动方程需结合周期与初始相位进行验证，而末的位置判断则需检验两种周期下小球是否均回到平衡位置，进一步巩固了周期性的应用。
8.【答案】
【解析】解：、从表中可得出在时玻璃对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，根据
可知，这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A错误；
B、折射率大小不仅与介质本身有关，还与光的频率颜色有关，同一种介质中，频率越大的光折射率越大，故B错误；
C、在温度下，玻璃对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，则这种波长的光从玻璃射入水中，即从光密介质射向光疏介质时，可能发生全反射，故C正确；
D、根据
知，折射率大的临界角小，在温度下，水晶对这种光的折射率大于水对这种光的折射率，因此这种波长的光从水晶射入空气更容易发生全反射，故D错误。
故选：。
根据表中折射率数据，结合光速公式色散现象及全反射条件，逐一分析各选项的正误。
本题以介质折射率为背景，考查光的传播速度、色散和全反射规律，侧重光学基础概念的理解与辨析，属于典型的基础题。
9.【答案】
【解析】解：光的频率由光源决定，与介质无关，故A正确；
B.因同一温度下光在纯净甲烷气体中的折射率大于在纯净空气的折射率，根据，光在甲烷中的速度小于纯净空气中的速度，根据，同一单色光在甲烷气体中的波长比在空气中波长短，故B正确；
C.气室中混合甲烷气体浓度越高，光在、两个气室中的传播速度相差越大，中心明条纹移动的位移越大，故C错误；
D.气室中混合甲烷气体浓度越高，折射率越大，则根据，光的传播速率越小，故D正确。
本题要求选择错误的，故选：。
分析甲烷浓度变化如何改变光在气室中的折射率，从而引起光程差变化，最终判断中心明条纹的移动位移与浓度的关系。
本题巧妙地将光的折射与双缝干涉原理结合，构建了一个实际应用模型，考察了学生对物理概念的综合理解与应用能力。
10.【答案】
【解析】解：游戏者的速度达到最大值的条件是加速度为零，对应图中的位置，此时弹力与重力大小相等、方向相反。而点对应，此时弹性绳恢复原长，游戏者仅受重力，加速度为，已处于减速阶段，速度并非上升过程的最大值，故A错误。
B.游戏者的最大速度出现在处，此后开始减速。从该点到最高点的过程，段合力平均值为，做功为；段仅受重力，做功为。合外力做功等于动能变化，即，解得，故B错误。
C.在初始位置点，游戏者受向上的弹力和向下的重力，根据牛顿第二定律有，可得。若，则初始弹力，根据运动对称性，游戏者运动到点时速度将减为零。但游戏者能运动到点上方的点，说明初始弹力更大，因此，故C错误。
D.在处，弹力与重力平衡，即；在处，弹性绳恢复原长，弹力为零，加速度为。从到，弹性绳伸长量减少了，弹力变化量为。根据牛顿第二定律，弹力变化量等于质量与加速度变化量的乘积，即，整理得，故D正确。
故选：。
根据“加速度为零速度最大”的条件，判断速度最大值的位置；利用动能定理，分段计算合外力做功，推导最大速度的表达式；通过初始位置的受力分析与运动对称性，判断初始加速度的大小；结合平衡位置和弹性绳原长位置的受力变化，利用牛顿第二定律推导劲度系数与质量的比值。
本题考查牛顿运动定律与动能定理在蹦极运动中的应用，核心涵盖变力作用下的加速度与速度变化分析、动能定理的分段应用、受力对称性分析，以及利用牛顿第二定律推导弹性绳劲度系数的方法，检验对变加速运动过程的分析能力。
11.【答案】
【解析】解：需要同时挡住和、的像，故A错误；
B.由于玻璃砖与空气的两个界面平行，根据光路可逆可知，入射光线与其射出玻璃砖的光线是平行的，故B正确；
C.若玻璃砖厚度增加，如图所示
由图可知沿入射的光线经过玻璃砖后的侧移会增加，故C正确；
D.若两个界面和不平行，仍能完成实验，故D错误。
故选：。
根据用插针法测定玻璃折射率的实验的正确操作步骤作答。
本题主要考查了光的折射定律，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合折射率的定义即可完成分析。
12.【答案】
【解析】A.根据图像可知波长，，则该波的波速大小为，故A正确；
B.根据波形图与振动图像的结合分析可知质点在时向下振动，根据同侧法或上下坡法可知该波向轴负方向传播，故B错误；
C.根据振动图像，时质点处于正向最大位移处，速度最小为零，回复力最大，故加速度也最大，故C正确；
D.根据振动图象可知在内，质点的速度，速度方向发生了改变。加速度先负向增大，后负向减小，加速度方向没发生变化，故D错误。
故选AC。
先结合图象得到波长和周期，即可得到波速；根据振动图象知道质点时的振动情况，进而结合波形图得到波的传播方向；根据振动图象可以得到质点的速度以及加速度的方向、大小变化情况。
解决此类问题的关键是先求得波长、波速和周期。然后能够读懂振动图象的各个物理量。
13.【答案】
【解析】解：光敏电阻的阻值随照度增大而减小，控制开关两端电压高于时照明系统将自动开启；
根据串联电路电压的分配与电阻的关系
电阻减小，电压增大，因此为光敏电阻，故A正确；
B.根据关系式
当定值电阻时，代入数据解得
根据图乙可知，对应的照度不是，故B错误；
C.照明系统在照度降低到时，电阻
根据关系式
代入数据解得定值电阻，故C正确；
D.根据关系式
变形得
电阻电阻越大，电阻越大；
根据图乙可知，电阻越大，照度越小，光照越小，故D正确。
故选：。
根据串联电路电压的分配与电阻的关系求解出关系式，然后根据题意结合图乙逐项分析作答。
本题主要考查了光敏电阻在照明系统中的运用，关键是要明确实验原理，掌握串联电路电压的分配与电阻的关系，要理解图乙的含义。
14.【答案】
【解析】解：、微粒做圆周运动，恰好能到达末位置，由动能定理可知，
在末位置，对微粒受力分析如图所示：
由沿半径方向平衡条件可知，代入数据可得，故A正确；
B、对微粒受力分析如图所示：
由平衡条件可知，故B错误；
、微粒做圆周运动，光阱约束力均不做功，设轨迹半径为，由动能定理可知两种模式下均有，可知两种力做功相等，故C正确，D错误。
故选：。
A、模式下微粒类似单摆运动，根据动能定理分析运动过程，在末位置沿半径方向受力平衡，可知光阱约束强度大小；
B、模式下微粒缓慢做圆周运动，始终处于平衡状态，根据平衡条件分析；
、两种模式下微粒均做圆周运动，光阱约束力与运动方向始终垂直不做功，根据动能定理分析运动过程。
考查了动能定理和平衡条件的应用，关键是分析微粒两种运动过程的异同。
15.【答案】

【解析】解：光源发出的光要经滤光片成为单色光，滤光片一般装在单缝前，故A正确；
B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹，故B正确；
C.为了减小测量误差，最好用测微目镜测出条亮纹中心间的距离，求出相邻两条亮纹间距，故C错误；
D.如果把普通光源换成激光光源，由于激光相干性比较好，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去，故D正确。
故选：。
根据可知将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，故A错误；
B.使用间距更小的双缝，根据可知条纹间距变大，故B错误；
C.将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，根据可知条纹间距变大，故C错误；
D.将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动，根据可知条纹间距变小，故D正确。
故选：。
测得第条亮纹中央到第条亮纹中央间的距离为，则相邻亮条纹间距为
根据相邻亮条纹间距公式
可得单色光的波长
若只将滤光片去掉，则将单色光的双缝干涉变成白光的双缝干涉现象，由于白光是复合光，有各种不同频率的光，依据干涉条纹间距公式，那么屏上会出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹。
故选：。
故答案为：；；；。
根据使光源发出的光成为单色光判断；根据在光屏上观察到清晰干涉条纹判断；根据减小测量误差判断；根据激光相干性比较好判断；
根据相邻亮条纹间距公式结合选项分析判断；
根据题意和相邻亮条纹间距公式计算；
根据白光干涉条纹的特点判断。
本题关键掌握测量单色光波长的原理、干涉条纹的特点和间距公式。
16.【答案】
相同

【解析】解：图中游标卡尺的最小分度值为，测量摆球的直径；
秒表示数为
根据单摆周期公式，可得
A.测摆线长时摆线拉得过紧，摆长偏大，测得的值偏大，故A正确；
B.开始计时时，秒表按下稍晚，周期测量值偏小，测得的值偏大，故B正确；
C.实验中将次全振动误记为次，周期测量值偏大，测得的值偏小，故C错误；
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，摆长的测量值偏小，测得的值偏小，故D错误。
故选：。
设小球的半径为，根据单摆周期公式有，，联立可得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据单摆周期公式有，整理得，结合图像斜率有，解得
该数据处理方法与摆长和周期的测量值无关，故他得到的加速度与真实值相比相同。
故答案为：，；；，，相同。
先确定游标卡尺的最小分度值再读数，秒表读数为小盘与大盘读数之和；
根据单摆周期公式推导重力加速度表达式分析判断；
根据单摆周期公式列方程组计算；根据单摆周期公式推导图像对应的函数表达式，结合图像计算和判断。
本题考查利用单摆测定重力加速度的实验，关键掌握实验原理、利用图处理数据的方法和游标卡尺、秒表的读数方法。
17.【答案】解：小球自由下落的速度为
根据动能定理可得：
解得：
小球与小球碰撞过程动量守恒，取向下为正，则有：
解得：；
小球在位置，弹簧被压缩，则
小球与小球共同体继续向下运动离点的最大距离为，根据机械能守恒定律可得：
由
整理得：
解得：，舍去
即：；
由题意振动周期：，又振幅
所以平衡位置在弹簧压缩处，从碰撞后开始到再次回到点的振动图象如图：
从点开始到平衡位置经过的时间
所求时间
解得：。
答：小球与小球碰撞后瞬间一起向下运动的速度为；
小球被碰后向下运动离点的最大距离；
小球从点开始向下运动到第一次返回点所用的时间。
【解析】根据动能定理求解小球自由下落的速度，根据动量守恒定律求解小球与小球碰撞后瞬间一起向下运动的速度；
根据机械能守恒定律求解小球被碰后向下运动离点的最大距离；
由题意可得两个小球的振动，画出两个小球再次达到点过程中的振动图象，根据图象求解时间。
本题主要是考查动量守恒定律和简谐运动的周期公式，关键是掌握机械能守恒定律、动量守恒定律的应用方法，知道简谐运动的周期公式，能够根据运动过程计算时间。
18.【答案】由图确定这列波的波长为，振幅为 这列波的波速的大小为 这列波的传播方向为向轴正方向
【解析】解：根据图像可知，波长为：
，
振幅为：
。
根据质点沿轴方向做简谐运动的表达式可知，这列波的振动周期为：
，
则这列波的波速的大小为：
。
根据质点的振动方程可知，质点在时的振动方向是沿轴正方向，
则结合题图及“同侧法”可知，这列波向轴正方向传播。
答：由图确定这列波的波长为，振幅为。
这列波的波速的大小为。
这列波的传播方向为向轴正方向。
结合题图，即可分析作答。
首先根据质点做简谐运动的表达式确定该波的周期，再根据波速与周期的关系列式，即可分析求解。
根据质点做简谐运动的表达式，结合题图及“同侧法”，即可分析求解。
本题考查机械波的图像问题，解题时需注意，结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向，波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
19.【答案】解：以水平向右为正方向，子弹和小球组成的系统动量守恒：
解得：
方向水平向右。
对碰撞前后，子弹和小球组成的系统能量守恒：
解得碰撞过程中系统发的热：
碰撞后，小球向右摆动到最高点，由机械能守恒定律：
解得最高点相对于点的高度：
由于最高点的高度和绳长相比，所以小球被碰撞后的运动属于单摆运动，由单摆周期公式：
解得：
所以从碰撞后，小球经过多长时间第一次回到点的时间：
答：碰撞后瞬间小球达到的速度为，水平向右；
碰撞过程中系统发的热为；
碰撞后，小球向右摆动到最高点时相对于点的高度为；
从碰撞后瞬间开始计时，小球经过多长时间第一次回到点。
【解析】根据子弹和小球组成的系统动量守恒，即可求出碰撞后瞬间小球达到的速度；
由机械能守恒定律求出碰撞过程中系统发的热；
碰撞后，小球向右摆动到最高点，由机械能守恒定律求出高度；
小球被碰撞后的运动属于单摆运动，由单摆周期公式即可求出时间。
本题主要考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用，分清过程，即可解题。
20.【答案】碰撞前后方向小球的动量变化为；沿轴的正方向小球的动量变化为；小球对木板的作用力的方向为沿轴的负方向 时间内在介质表面单位面积上全部折射光子的法向动量变化量为；单位面积的介质界面受到的激光作用力的法向分量为得
【解析】解：碰撞前，沿方向的分速度，沿负方向的分速度
碰撞后，沿方向的分速度，沿方向的分速度
碰撞前后方向小球的动量变化
碰撞前后方向小球的动量变化
以小球为研究对象，根据动量定理
由于的方向沿轴正方向，因此小球所受合力方向沿轴正方向，根据牛顿第三定律
小球对木板的作用力沿轴的负方向。
单位时间单位面积入射光子的总动量大小
法向方向的动量
界面的折射率
光子进入介质后的总动量大小
法向的动量
时间内在介质表面全部折射光子的法向垂直于界面动量变化量
代入数据解得
反射光子的法向分量
时间内单位面积上反射光子动量变化
单位面积的介质界面受到的激光作用力的法向分量
代入数据解得。
答：碰撞前后方向小球的动量变化为；沿轴的正方向小球的动量变化为；
小球对木板的作用力的方向为沿轴的负方向。
时间内在介质表面单位面积上全部折射光子的法向动量变化量为；
单位面积的介质界面受到的激光作用力的法向分量为得。
把小球入射速度和反射速度沿方向和方向进行分解，再根据动量的变化量的定义求解作答；
对小球分析，根据分别求出方向和方向的作用力，从而求出合力，再结合牛顿第三定律分析即可；
根据光子动量的定义求解单位时间单位面积入射光子的总动量，根据数学知识求解折射光子法向方向的动量，根据动量变化的定义求解折射光子动量的变化；
根据数学知识求解反射光子法向方向的动量，根据动量变化的定义求解反射光子动量的变化；根据动量定理求解单位面积的介质界面受到的激光作用力的法向分量。
本题主要考查了速度的合成与分解原则以及动量定理的直接应用，注意动量是矢量，有大小也有方向，难度较大。
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