资源简介

四川省泸州市泸化中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
1．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　）
A．波的折射 B．波的衍射
C．波的干涉 D．波的多普勒效应
【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】由题意可知，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波
相叠加产生干涉实现的。
故选C。
【分析】由题意可知，主动降噪功能通过波的干涉现象来实现。
2．下列说法中正确的是（　　）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C．在两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，并且所有分子的速率都增大
【答案】A
【知识点】布朗运动；与阿伏加德罗常数有关的计算；分子势能
【解析】【解答】A． 已知水的摩尔质量与单个水分子质量，二者比值即为阿伏加德罗常数，故A正确；
B．微粒越小，同一时刻撞击微粒的液体分子数越少，受力不平衡越明显，布朗运动越显著，故B错误；
C．两个分子间的距离由很远（）逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小，然后再增大，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故C错误；
D．温度升高，分子平均动能增大，仅统计平均效果，个别分子速率可能减小，故D错误。
故选A。
【分析】1摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒，由摩尔质量与一个分子质量可以求解阿伏加德罗常数；根据布朗运动特点分析；根据分子势能与分子间距离的关系分析；温度是分子平均动能的标志。
3． 下列说法中正确的是（　　）
A．分子间距离越大，分子势能就越大
B．分子间距离越大，分子力越大
C．堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑，说明分子在不停的运动
D．布朗运动是液体分子的热运动
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A、分子势能曲线如图所示
由图可知，随着分子间距离增大，分子势能先减小后增大，故A错误；
B、分子力曲线如图所示
由图可知，随着分子间距离增大，分子力先减小，后增大，再减小，故B错误；
C、堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑，是煤炭的分子运动到墙面上，这种现象叫做扩散现象，这种现象说明物质的分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性，故D错误。
故答案为：C。
【分析】熟练掌握分子力及分子势能随距离的变化的变化规律。扩散现象说明物质的分子在不停地做无规则运动，布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动。
4．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是（　　）
A．该波向右传播，波速为
B．质点L与质点N的运动方向可能相同
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为
D．若此波遇到一直径为6m的圆形障碍物，不会发生衍射现象
【答案】C
【知识点】横波的图象；波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】A、从振动图象可知，在t=0.75s时，P点振动方向向下，所以波向左传播，波速：
，故A错误；
B、由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置的间距为半个波长，因此运动方向总是相反，故B错误；
C、甲图中可以知道波的频率，发生稳定的干涉的条件是频率相同，故C正确；
D、此波的波长为λ=4m，发生明显的衍射的条件是障碍物的尺寸与波长相当，或比波长更短，而障碍物的尺寸为6m，不会发生明显衍射现象，但衍射现象还是能发生，故D错误。
故选：C。
【分析】根据质点P点的振动图象，可确定波的传播方向，由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据，从而求出波速；再由波的传播方向来确定质点N和L的运动方向；根据干涉和衍射的条件判断。
5．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是（　　）
A．摆长约为2m
B．频率增大，单摆的振幅就会增大
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
D．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A、图像峰值对应固有频率，；由得，摆长约1m，故A错误；
B、驱动力频率小于固有频率时，频率增大振幅变大；超过固有频率后，频率增大振幅减小；并非频率越大振幅一定增大，故B错误；
C、增大摆长，由可知固有频率减小，共振曲线峰值向低频（左）移动，故C正确；
D、减小摆长，固有频率增大，共振峰向高频（右）移动，故D错误。
故选：C。
【分析】共振曲线峰值对应单摆固有频率；单摆固有频率公式；摆长增大，固有频率减小，共振峰左移；摆长减小，固有频率增大，共振峰右移。
6．光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角θ射入光导纤维后分为a，b两束单色光，a，b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（　　）
A．从光导纤维中，a光比b光的传播速度要小
B．内芯折射率小于外套的折射率
C．分别经过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大
D．b光比a光更容易发生衍射现象
【答案】C
【知识点】光导纤维及其应用；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的衍射
【解析】【解答】B、由题知，单色光a、b在内芯和外套界面发生全反射，即内芯为光密介质，外套为光疏介质，则内芯折射率大于外套的折射率，故B错误；
ACD、由图知，单色光a、b的入射角均为θ，当s单色光a的折射角r较大，由知，单色光a的折射率较小，由于折射率小的单色光频率小，则单色光a的频率小，由c=入ν知，单色光a的波长较长，则单色光a比b更容易发生衍射现象，由知，单色光a的条纹间距较大，由可知，在光导纤维中a光比b光的传播速度大，故AD错误，C正确。
故选：C。
【分析】光必须从光密介质进入光疏介质才能发生全反射；根据折射定律判断出两色光的折射率大小，然后根据条纹间距公式比较干涉条纹的间距大小，根据波长关系比较衍射明显程度；根据光速和折射率关系比较在介质中速度的大小。
7．如图，电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨AB、CD，直宽轨EF、GH和连接直轨BE、GD构成，整个导轨处于同一水平面内，，BE和GD共线且与AB垂直，窄轨间距为，宽轨间距为L。空间有方向竖直向上的匀强磁场，宽轨所在区域的磁感应强度大小为B，窄轨所在区域的磁感应强度大小为2B。棒长均为L、质量均为m、电阻均为R的均匀金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。初始时刻，b棒静止在宽轨上，a棒从窄轨上某位置以平行于AB的初速度向右运动。a棒距窄轨右端足够远，宽轨EF、GH足够长。则（　　）
A．a棒刚开始运动时，b棒的加速度大小为
B．经过足够长的时间后，a棒的速度大小为
C．整个过程中，a棒克服安培力做的功等于ab两棒上的发热量
D．整个过程中，b棒产生的焦耳热为
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．窄轨间距为， a棒切割有效长度，磁感应强度2B，根据法拉第电磁感应可得初电动势：，回路中的总电阻，则回路中的感应电流为
在此瞬间对b棒由牛顿第二定律可得，解得，故A错误；
B．结合右手定则可知回路中的感应电动势为
当时，感应电动势为零，两棒将均做匀速直线运动，对两棒组成的系统合外力
，则可知两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有
，解得可知，经过足够长的时间后，a棒的速度大小为，故B错误；
C．a棒克服安培力做功等于总焦耳热加上b棒获得的动能，二者不等， 故C错误；
D．根据能量守恒，可得在整个过程中产生得总热量为
而b棒产生得热量为，故D正确。
故选D。
【分析】a棒刚开始运动时，根据，求a棒产生的动生电动势，由欧姆定律求出回路中电流，由安培力公式和牛顿第二定律相结合求解b棒的加速度大小；a棒受到向左的安培力，向右做减速运动。b棒受到向右的安培力，向右做加速运动，b棒也切割磁感线产生感应电动势，回路总的电动势减小，当两棒速度相等时产生的电动势抵消，回路中没有感应电流，两棒不受安培力，均做匀速运动。由于两棒的合外力为零，所以两棒系统的动量守恒，由动量守恒定律求经过足够长的时间后a棒的速度大小；根据功能关系分析a棒克服安培力做的功与ab两棒上的发热量关系；根据能量守恒定律计算b棒产生的焦耳热。
8．如图所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。从开关S闭合时开始计时，设LC振荡电路的振荡周期为T，则（　　）
A．S刚闭合瞬间，电感线圈中磁场能最大
B．S刚闭合瞬间，电感线圈中电流为0
C．经过时，电容器中磁场能最大
D．经过时，电容器上的电压为0
【答案】B,D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】AB、S刚闭合瞬间，电容器还没有放电，电感线圈中电流为0，磁场能为0，故A错误，B正确；C、经过时，电容器充电完毕，电容器中电场能最大，磁场能最小，故C错误；
D、经过时，电容器放电完毕，电容器上的电压为0，故D正确。
故选：BD。
【分析】S刚闭合瞬间，电感线圈中电流为0，磁场能为0。经过时，电容器中电场能最大，经过时，电容器上的电压为0。
9．在时刻，波源O点开始向上振动，波源起振后在到之间第一次形成一列如图所示沿x轴正向传播的简谐横波。已知波在介质中传播的速度，M质点的平衡位置距波源O点为。则以下说法正确的是（　　）
A．图示时刻M点的振动方向沿y轴负方向
B．该简谐横波的传播周期为
C．图示时刻起，在内质点M通过的路程为
D．图示是时刻的波形图，质点M的振动时间为
E．平衡位置的质点，时的位移为
【答案】B,D,E
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A、波向右传播，M点处于波形下坡段，振动方向沿y轴正方向，故A错误；
B、0~4m第一次形成图示波形，完整波长，周期，故B正确；
C、M点，结合数学知识可知图示时刻位移，振动方向向上；总时长，5个周期路程，0.25T内从到波峰再回到原位置，路程小于，总路程小于42cm，故C错误；
D．从波源O到M点开始振动所用的时间为，所以如果图示是时刻的波形图，则质点M的振动时间为，故D正确；
E．平衡位置的质点，开始振动的时间为，所以在时，质点振动了恰好到达波峰，其位移为2cm，故E正确。
故选：BDE。
【分析】利用上下坡法可以判断质点的振动方向。用波长除以波速求出周期。只有在波峰、波谷、平衡位置的质点再经过四分之一个周期时路程是一个振幅。利用波形平移法求出波传到M点的时间，然后再求出振动时间。
10．如图所示，在粗糙的水平地面上有一斜面，轻绳绕过两光滑的定滑轮，左端与粗糙斜面上的物块P相连，右端与小球相连，轻绳PC恰好与斜面垂直。现将小球从A处由静止释放，小球在AB间摆动过程中，斜面体和物块P始终保持静止不动，则小球从A→O→B的运动过程中（　　）
A．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
B．斜面对物块的摩擦力先减小后增大
C．若小球运动到O点，轻绳断裂，小球将做自由落体运动
D．若小球运动到O点，轻绳断裂，物块P静止
【答案】A,D
【知识点】整体法隔离法；自由落体运动；共点力的平衡；机械能守恒定律
【解析】【解答】A、小球从A到O，摆角θ减小、速度增大，拉力T持续变大；从O到B，摆角增大、速度减小，拉力T持续变小。把斜面与P看作整体，绳子拉力水平分力等于地面静摩擦力，因此地面对斜面摩擦力先增大后减小，故A正确；
B、绳PC垂直斜面，绳子拉力始终垂直斜面，物块P沿斜面方向不受绳拉力，沿斜面仅受重力分力与静摩擦力，二力平衡，摩擦力大小全程不变，故B错误；
C、若小球运动到O点，轻绳断裂，小球速度水平向右，只受重力作用，将做平抛运动，故C错误；
D、若小球运动到O点，轻绳断裂，物块P对斜面体的压力增大，最大静摩擦力增大，斜面体给物块的静摩擦力继续平衡物块重力沿斜面向下的分力，物块保持静止，故D正确。
故选AD。
【分析】对物块受力分析可知摩擦力根据平衡条件变化情况，以P和斜面为一整体进行受力分析，根据平衡条件可知地面对斜面体的摩擦力变化情况；小球运动到O点，有水平初速度；轻绳断裂，对P受力分析从而判断运动情况。
11．某同学想在家做“单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找来一块体积约为、外形不规则的金属块代替摆球，用细线将金属块系好并悬挂于点，金属块与细线结点为，如图1所示。
（1）拉开金属块，由静止释放，当它摆到最低点开始计时，若金属块完成次全振动，所用的时间为，则摆动周期　 　。
（2）该同学用的长度作为摆长，多次改变摆长记录多组、值。若用公式法计算出各组的重力加速度，再取平均，那么得到的重力加速度与真实值相比　 　（填“偏大”或“偏小”）。
（3）为此他想改用图像法，以周期的平方为纵坐标，的长度为横坐标，做出图像。如果其他操作都无误，则他作出的图像可能是如图2中的　 　（选填“a”，“b”或“c”）；然后根据图像的斜率，就可测出该地的重力加速度　 　。
【答案】（1）
（2）偏小
（3）；
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）金属块完成n次全振动总用时t，单次全振动时间即周期为；
（2）根据单摆的周期公式知，得出值表达式为
实际摆长L+r（L为OM长度，r为金属块重心到M的距离），测量时代入的摆长L小于真实摆长，可判断值偏小；
（3）单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离，即为摆线长与金属块的重心到与绳子连接处距离之和，根据单摆的周期公式知，变形得
由数学知识可知，对应的图像应为b；图像斜率为，解得
【分析】（1） 周期为完成一次全振动的时间，总时间除以全振动次数等于单摆周期；
（2）计算时把OM长度L当作摆长，代入公式的l比真实摆长偏小，根据单摆周期公式分析实验误差。
（3）应用单摆周期公式求出图像的函数解析式，然后分析答题。
12．如图（a），光电门1、2固定在气垫导轨上，滑块A静置于光电门1左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
（1）实验原理
若气垫导轨水平，A、B质量分别为；A向右运动，遮光片通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后粘在一起运动，遮光片通过光电门2的遮光时间为。当　 　（用表示）时，系统动量守恒得到验证。
（2）实验操作
①调节气垫导轨水平：接通气源，仅将A放置于光电门1的左侧，轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则需要适当　 　（填“升高”“降低”）导轨左端，反复调节使气垫导轨水平；
②再将A、B如图（a）放置，轻推A，使A、B碰撞并粘在一起，记录的值；
③重复步骤②，多次实验，记录多组数据；
（3）实验数据处理
把记录的数据在图（b）中描点连线，作出图线，其斜率k=　 　（保留两位有效数字）；已知，若定义，本次实验　 　%（保留1位有效数字）。
【答案】（1）
（2）降低
（3）0.49；3
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】本题利用气垫导轨进行验证动量守恒定律的实验，要求能明确实验原理，注意碰撞前后两物体的位置从而明确位移和速度，再根据动量守恒定律列式即可求解。
（1）设遮光片的宽度为，则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒，则有
联立可得，当满足
系统动量守恒得到验证。
（2）轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明A做加速运动，则需要适当降低导轨左端，反复调节使气垫导轨水平。
（3）由图（b）中数据可得，图线的斜率为
已知，则有
则有
【分析】（1）遮光块通过光电门的平均速度等于滑块通过光电门的瞬时速度，根据动量守恒定律分析解答；
（2）遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则滑块速度增大，应降低导轨左端；
（3）分别求出碰撞前和碰撞后的总动量，根据计算结果得出结论。
（1）设遮光片的宽度为，则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒，则有
联立可得，当满足
系统动量守恒得到验证。
（2）轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明A做加速运动，则需要适当降低导轨左端，反复调节使气垫导轨水平。
（3）[1]由图（b）中数据可得，图线的斜率为
[2]已知，则有
则有
13．如图为一圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖，一光线从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出。已知，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求：
（i）该玻璃砖的折射率n；
（ii）该光线从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间t。
【答案】解：（i）从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出，发生全反射，根据几何关系
所以折射率
（ii）根据以上分析可知，第一次到圆弧面入射角为45°，根据几何关系及对称性可知，运动路程为
在介质中传播速度
从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（i）根据临界角公式和数学知识求折射率；
（ii）根据几何关系求解光在玻璃中通过的路程，再根据折射率公式求时间。
14．如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，其宽度，导轨M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为、长度为的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力拉金属杆ab，使它由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，已知ab与导轨间的动摩擦因数，取（忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度；
（2）金属杆ab从开始运动的内所通过的位移；
（3）从开始运动到电阻R产生热量时，金属杆ab所通过的位移。
【答案】解：（1）过程电流稳定金属棒速度达到最大值，通过导体棒电流
得
导体棒匀速，对导体棒
导体棒匀速时，导体棒电动势
欧姆定律
解得
（2）过程中由动量定理得
即
解得
（3）过程中由动能定理得
过程产生总热量
电阻R产生热量
解得
后匀速阶段电阻R热量
解得

【知识点】动量定理；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；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据图乙斜率表示的物理意义求解1.8s～2.0s过程，通过导体棒电流，对导体棒根据平衡条件列方程求解磁感应强度大小；导体棒匀速时，根据闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解最大速度；
（2）0～1.8s过程，根据法拉第电磁感应定律以及电荷量表达式求解位移大小；
（3）求出0～1.8s过程产生总热量以及R上产生的热；再求出1.8s后匀速阶段电阻R热量，根据运动学公式求解1.8s后的位移，由此得到总位移。
15．如图所示，质量为3kg、长为的长木板B静止在水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度g取．求：
（1）小球与A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块不滑离木板B，开始时物块A离平台右端的距离最小为多少．
【答案】解：（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）设开始时A离平台右端的距离至少为x，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
设长木板的长为s，物块A滑上长木板后，物块的加速度大小为，长木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律，对物块A有
解得
对长木板，有
解得
根据题意
解得，
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律；碰撞模型
【解析】【分析】 （1）由机械能守恒定律求小球在最低点的速度，再用牛顿第二定律求细线拉力F的大小；
（2）先由动量守恒和机械能守恒定律计算小球与A碰撞后两者的速度，再由动量定理计算A对小球的冲量；
（3）A从开始运动至到达B右端所用的时间分两段，一个是在平台上做减速运动的时间，一个是滑上B到与B恰好共速所用的时间。根据动能定理、动量守恒定律、运动学公式和几何关系求物块A离平台右端的距离最小
1 / 1四川省泸州市泸化中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
1．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　）
A．波的折射 B．波的衍射
C．波的干涉 D．波的多普勒效应
2．下列说法中正确的是（　　）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C．在两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，并且所有分子的速率都增大
3． 下列说法中正确的是（　　）
A．分子间距离越大，分子势能就越大
B．分子间距离越大，分子力越大
C．堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑，说明分子在不停的运动
D．布朗运动是液体分子的热运动
4．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是（　　）
A．该波向右传播，波速为
B．质点L与质点N的运动方向可能相同
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为
D．若此波遇到一直径为6m的圆形障碍物，不会发生衍射现象
5．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是（　　）
A．摆长约为2m
B．频率增大，单摆的振幅就会增大
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
D．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
6．光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角θ射入光导纤维后分为a，b两束单色光，a，b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（　　）
A．从光导纤维中，a光比b光的传播速度要小
B．内芯折射率小于外套的折射率
C．分别经过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大
D．b光比a光更容易发生衍射现象
7．如图，电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨AB、CD，直宽轨EF、GH和连接直轨BE、GD构成，整个导轨处于同一水平面内，，BE和GD共线且与AB垂直，窄轨间距为，宽轨间距为L。空间有方向竖直向上的匀强磁场，宽轨所在区域的磁感应强度大小为B，窄轨所在区域的磁感应强度大小为2B。棒长均为L、质量均为m、电阻均为R的均匀金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。初始时刻，b棒静止在宽轨上，a棒从窄轨上某位置以平行于AB的初速度向右运动。a棒距窄轨右端足够远，宽轨EF、GH足够长。则（　　）
A．a棒刚开始运动时，b棒的加速度大小为
B．经过足够长的时间后，a棒的速度大小为
C．整个过程中，a棒克服安培力做的功等于ab两棒上的发热量
D．整个过程中，b棒产生的焦耳热为
8．如图所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。从开关S闭合时开始计时，设LC振荡电路的振荡周期为T，则（　　）
A．S刚闭合瞬间，电感线圈中磁场能最大
B．S刚闭合瞬间，电感线圈中电流为0
C．经过时，电容器中磁场能最大
D．经过时，电容器上的电压为0
9．在时刻，波源O点开始向上振动，波源起振后在到之间第一次形成一列如图所示沿x轴正向传播的简谐横波。已知波在介质中传播的速度，M质点的平衡位置距波源O点为。则以下说法正确的是（　　）
A．图示时刻M点的振动方向沿y轴负方向
B．该简谐横波的传播周期为
C．图示时刻起，在内质点M通过的路程为
D．图示是时刻的波形图，质点M的振动时间为
E．平衡位置的质点，时的位移为
10．如图所示，在粗糙的水平地面上有一斜面，轻绳绕过两光滑的定滑轮，左端与粗糙斜面上的物块P相连，右端与小球相连，轻绳PC恰好与斜面垂直。现将小球从A处由静止释放，小球在AB间摆动过程中，斜面体和物块P始终保持静止不动，则小球从A→O→B的运动过程中（　　）
A．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
B．斜面对物块的摩擦力先减小后增大
C．若小球运动到O点，轻绳断裂，小球将做自由落体运动
D．若小球运动到O点，轻绳断裂，物块P静止
11．某同学想在家做“单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找来一块体积约为、外形不规则的金属块代替摆球，用细线将金属块系好并悬挂于点，金属块与细线结点为，如图1所示。
（1）拉开金属块，由静止释放，当它摆到最低点开始计时，若金属块完成次全振动，所用的时间为，则摆动周期　 　。
（2）该同学用的长度作为摆长，多次改变摆长记录多组、值。若用公式法计算出各组的重力加速度，再取平均，那么得到的重力加速度与真实值相比　 　（填“偏大”或“偏小”）。
（3）为此他想改用图像法，以周期的平方为纵坐标，的长度为横坐标，做出图像。如果其他操作都无误，则他作出的图像可能是如图2中的　 　（选填“a”，“b”或“c”）；然后根据图像的斜率，就可测出该地的重力加速度　 　。
12．如图（a），光电门1、2固定在气垫导轨上，滑块A静置于光电门1左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
（1）实验原理
若气垫导轨水平，A、B质量分别为；A向右运动，遮光片通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后粘在一起运动，遮光片通过光电门2的遮光时间为。当　 　（用表示）时，系统动量守恒得到验证。
（2）实验操作
①调节气垫导轨水平：接通气源，仅将A放置于光电门1的左侧，轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则需要适当　 　（填“升高”“降低”）导轨左端，反复调节使气垫导轨水平；
②再将A、B如图（a）放置，轻推A，使A、B碰撞并粘在一起，记录的值；
③重复步骤②，多次实验，记录多组数据；
（3）实验数据处理
把记录的数据在图（b）中描点连线，作出图线，其斜率k=　 　（保留两位有效数字）；已知，若定义，本次实验　 　%（保留1位有效数字）。
13．如图为一圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖，一光线从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出。已知，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求：
（i）该玻璃砖的折射率n；
（ii）该光线从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间t。
14．如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，其宽度，导轨M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为、长度为的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力拉金属杆ab，使它由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，已知ab与导轨间的动摩擦因数，取（忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度；
（2）金属杆ab从开始运动的内所通过的位移；
（3）从开始运动到电阻R产生热量时，金属杆ab所通过的位移。
15．如图所示，质量为3kg、长为的长木板B静止在水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度g取．求：
（1）小球与A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块不滑离木板B，开始时物块A离平台右端的距离最小为多少．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】由题意可知，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波
相叠加产生干涉实现的。
故选C。
【分析】由题意可知，主动降噪功能通过波的干涉现象来实现。
2．【答案】A
【知识点】布朗运动；与阿伏加德罗常数有关的计算；分子势能
【解析】【解答】A． 已知水的摩尔质量与单个水分子质量，二者比值即为阿伏加德罗常数，故A正确；
B．微粒越小，同一时刻撞击微粒的液体分子数越少，受力不平衡越明显，布朗运动越显著，故B错误；
C．两个分子间的距离由很远（）逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小，然后再增大，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故C错误；
D．温度升高，分子平均动能增大，仅统计平均效果，个别分子速率可能减小，故D错误。
故选A。
【分析】1摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒，由摩尔质量与一个分子质量可以求解阿伏加德罗常数；根据布朗运动特点分析；根据分子势能与分子间距离的关系分析；温度是分子平均动能的标志。
3．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A、分子势能曲线如图所示
由图可知，随着分子间距离增大，分子势能先减小后增大，故A错误；
B、分子力曲线如图所示
由图可知，随着分子间距离增大，分子力先减小，后增大，再减小，故B错误；
C、堆煤的墙角，一段时间后墙体变黑，是煤炭的分子运动到墙面上，这种现象叫做扩散现象，这种现象说明物质的分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性，故D错误。
故答案为：C。
【分析】熟练掌握分子力及分子势能随距离的变化的变化规律。扩散现象说明物质的分子在不停地做无规则运动，布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动。
4．【答案】C
【知识点】横波的图象；波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】A、从振动图象可知，在t=0.75s时，P点振动方向向下，所以波向左传播，波速：
，故A错误；
B、由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置的间距为半个波长，因此运动方向总是相反，故B错误；
C、甲图中可以知道波的频率，发生稳定的干涉的条件是频率相同，故C正确；
D、此波的波长为λ=4m，发生明显的衍射的条件是障碍物的尺寸与波长相当，或比波长更短，而障碍物的尺寸为6m，不会发生明显衍射现象，但衍射现象还是能发生，故D错误。
故选：C。
【分析】根据质点P点的振动图象，可确定波的传播方向，由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据，从而求出波速；再由波的传播方向来确定质点N和L的运动方向；根据干涉和衍射的条件判断。
5．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A、图像峰值对应固有频率，；由得，摆长约1m，故A错误；
B、驱动力频率小于固有频率时，频率增大振幅变大；超过固有频率后，频率增大振幅减小；并非频率越大振幅一定增大，故B错误；
C、增大摆长，由可知固有频率减小，共振曲线峰值向低频（左）移动，故C正确；
D、减小摆长，固有频率增大，共振峰向高频（右）移动，故D错误。
故选：C。
【分析】共振曲线峰值对应单摆固有频率；单摆固有频率公式；摆长增大，固有频率减小，共振峰左移；摆长减小，固有频率增大，共振峰右移。
6．【答案】C
【知识点】光导纤维及其应用；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的衍射
【解析】【解答】B、由题知，单色光a、b在内芯和外套界面发生全反射，即内芯为光密介质，外套为光疏介质，则内芯折射率大于外套的折射率，故B错误；
ACD、由图知，单色光a、b的入射角均为θ，当s单色光a的折射角r较大，由知，单色光a的折射率较小，由于折射率小的单色光频率小，则单色光a的频率小，由c=入ν知，单色光a的波长较长，则单色光a比b更容易发生衍射现象，由知，单色光a的条纹间距较大，由可知，在光导纤维中a光比b光的传播速度大，故AD错误，C正确。
故选：C。
【分析】光必须从光密介质进入光疏介质才能发生全反射；根据折射定律判断出两色光的折射率大小，然后根据条纹间距公式比较干涉条纹的间距大小，根据波长关系比较衍射明显程度；根据光速和折射率关系比较在介质中速度的大小。
7．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．窄轨间距为， a棒切割有效长度，磁感应强度2B，根据法拉第电磁感应可得初电动势：，回路中的总电阻，则回路中的感应电流为
在此瞬间对b棒由牛顿第二定律可得，解得，故A错误；
B．结合右手定则可知回路中的感应电动势为
当时，感应电动势为零，两棒将均做匀速直线运动，对两棒组成的系统合外力
，则可知两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有
，解得可知，经过足够长的时间后，a棒的速度大小为，故B错误；
C．a棒克服安培力做功等于总焦耳热加上b棒获得的动能，二者不等， 故C错误；
D．根据能量守恒，可得在整个过程中产生得总热量为
而b棒产生得热量为，故D正确。
故选D。
【分析】a棒刚开始运动时，根据，求a棒产生的动生电动势，由欧姆定律求出回路中电流，由安培力公式和牛顿第二定律相结合求解b棒的加速度大小；a棒受到向左的安培力，向右做减速运动。b棒受到向右的安培力，向右做加速运动，b棒也切割磁感线产生感应电动势，回路总的电动势减小，当两棒速度相等时产生的电动势抵消，回路中没有感应电流，两棒不受安培力，均做匀速运动。由于两棒的合外力为零，所以两棒系统的动量守恒，由动量守恒定律求经过足够长的时间后a棒的速度大小；根据功能关系分析a棒克服安培力做的功与ab两棒上的发热量关系；根据能量守恒定律计算b棒产生的焦耳热。
8．【答案】B,D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】AB、S刚闭合瞬间，电容器还没有放电，电感线圈中电流为0，磁场能为0，故A错误，B正确；C、经过时，电容器充电完毕，电容器中电场能最大，磁场能最小，故C错误；
D、经过时，电容器放电完毕，电容器上的电压为0，故D正确。
故选：BD。
【分析】S刚闭合瞬间，电感线圈中电流为0，磁场能为0。经过时，电容器中电场能最大，经过时，电容器上的电压为0。
9．【答案】B,D,E
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A、波向右传播，M点处于波形下坡段，振动方向沿y轴正方向，故A错误；
B、0~4m第一次形成图示波形，完整波长，周期，故B正确；
C、M点，结合数学知识可知图示时刻位移，振动方向向上；总时长，5个周期路程，0.25T内从到波峰再回到原位置，路程小于，总路程小于42cm，故C错误；
D．从波源O到M点开始振动所用的时间为，所以如果图示是时刻的波形图，则质点M的振动时间为，故D正确；
E．平衡位置的质点，开始振动的时间为，所以在时，质点振动了恰好到达波峰，其位移为2cm，故E正确。
故选：BDE。
【分析】利用上下坡法可以判断质点的振动方向。用波长除以波速求出周期。只有在波峰、波谷、平衡位置的质点再经过四分之一个周期时路程是一个振幅。利用波形平移法求出波传到M点的时间，然后再求出振动时间。
10．【答案】A,D
【知识点】整体法隔离法；自由落体运动；共点力的平衡；机械能守恒定律
【解析】【解答】A、小球从A到O，摆角θ减小、速度增大，拉力T持续变大；从O到B，摆角增大、速度减小，拉力T持续变小。把斜面与P看作整体，绳子拉力水平分力等于地面静摩擦力，因此地面对斜面摩擦力先增大后减小，故A正确；
B、绳PC垂直斜面，绳子拉力始终垂直斜面，物块P沿斜面方向不受绳拉力，沿斜面仅受重力分力与静摩擦力，二力平衡，摩擦力大小全程不变，故B错误；
C、若小球运动到O点，轻绳断裂，小球速度水平向右，只受重力作用，将做平抛运动，故C错误；
D、若小球运动到O点，轻绳断裂，物块P对斜面体的压力增大，最大静摩擦力增大，斜面体给物块的静摩擦力继续平衡物块重力沿斜面向下的分力，物块保持静止，故D正确。
故选AD。
【分析】对物块受力分析可知摩擦力根据平衡条件变化情况，以P和斜面为一整体进行受力分析，根据平衡条件可知地面对斜面体的摩擦力变化情况；小球运动到O点，有水平初速度；轻绳断裂，对P受力分析从而判断运动情况。
11．【答案】（1）
（2）偏小
（3）；
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）金属块完成n次全振动总用时t，单次全振动时间即周期为；
（2）根据单摆的周期公式知，得出值表达式为
实际摆长L+r（L为OM长度，r为金属块重心到M的距离），测量时代入的摆长L小于真实摆长，可判断值偏小；
（3）单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离，即为摆线长与金属块的重心到与绳子连接处距离之和，根据单摆的周期公式知，变形得
由数学知识可知，对应的图像应为b；图像斜率为，解得
【分析】（1） 周期为完成一次全振动的时间，总时间除以全振动次数等于单摆周期；
（2）计算时把OM长度L当作摆长，代入公式的l比真实摆长偏小，根据单摆周期公式分析实验误差。
（3）应用单摆周期公式求出图像的函数解析式，然后分析答题。
12．【答案】（1）
（2）降低
（3）0.49；3
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】本题利用气垫导轨进行验证动量守恒定律的实验，要求能明确实验原理，注意碰撞前后两物体的位置从而明确位移和速度，再根据动量守恒定律列式即可求解。
（1）设遮光片的宽度为，则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒，则有
联立可得，当满足
系统动量守恒得到验证。
（2）轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明A做加速运动，则需要适当降低导轨左端，反复调节使气垫导轨水平。
（3）由图（b）中数据可得，图线的斜率为
已知，则有
则有
【分析】（1）遮光块通过光电门的平均速度等于滑块通过光电门的瞬时速度，根据动量守恒定律分析解答；
（2）遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则滑块速度增大，应降低导轨左端；
（3）分别求出碰撞前和碰撞后的总动量，根据计算结果得出结论。
（1）设遮光片的宽度为，则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒，则有
联立可得，当满足
系统动量守恒得到验证。
（2）轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明A做加速运动，则需要适当降低导轨左端，反复调节使气垫导轨水平。
（3）[1]由图（b）中数据可得，图线的斜率为
[2]已知，则有
则有
13．【答案】解：（i）从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出，发生全反射，根据几何关系
所以折射率
（ii）根据以上分析可知，第一次到圆弧面入射角为45°，根据几何关系及对称性可知，运动路程为
在介质中传播速度
从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（i）根据临界角公式和数学知识求折射率；
（ii）根据几何关系求解光在玻璃中通过的路程，再根据折射率公式求时间。
14．【答案】解：（1）过程电流稳定金属棒速度达到最大值，通过导体棒电流
得
导体棒匀速，对导体棒
导体棒匀速时，导体棒电动势
欧姆定律
解得
（2）过程中由动量定理得
即
解得
（3）过程中由动能定理得
过程产生总热量
电阻R产生热量
解得
后匀速阶段电阻R热量
解得

【知识点】动量定理；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；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据图乙斜率表示的物理意义求解1.8s～2.0s过程，通过导体棒电流，对导体棒根据平衡条件列方程求解磁感应强度大小；导体棒匀速时，根据闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解最大速度；
（2）0～1.8s过程，根据法拉第电磁感应定律以及电荷量表达式求解位移大小；
（3）求出0～1.8s过程产生总热量以及R上产生的热；再求出1.8s后匀速阶段电阻R热量，根据运动学公式求解1.8s后的位移，由此得到总位移。
15．【答案】解：（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）设开始时A离平台右端的距离至少为x，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
设长木板的长为s，物块A滑上长木板后，物块的加速度大小为，长木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律，对物块A有
解得
对长木板，有
解得
根据题意
解得，
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律；碰撞模型
【解析】【分析】 （1）由机械能守恒定律求小球在最低点的速度，再用牛顿第二定律求细线拉力F的大小；
（2）先由动量守恒和机械能守恒定律计算小球与A碰撞后两者的速度，再由动量定理计算A对小球的冲量；
（3）A从开始运动至到达B右端所用的时间分两段，一个是在平台上做减速运动的时间，一个是滑上B到与B恰好共速所用的时间。根据动能定理、动量守恒定律、运动学公式和几何关系求物块A离平台右端的距离最小
1 / 1

展开更多......

收起↑