2021-2022学年河南省郑州市十校高二（下）期中物理试卷

2021-2022学年河南省郑州市十校高二（下）期中物理试卷试题数：18，总分：1001.（单选题，4分）下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（）A.简谐运动平衡位置一定在运动过程的中心位置，在平衡位置的物体一定处于平衡状态B.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象C.受迫振动系统作非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个D.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率低2.（单选题，4分）下列关于光的说法中正确的是（）A.光的偏振现象证明了光波是纵波B.光导纤维利用光的折射原理，其内芯的折射举小于外套的折射率C.增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度增至最大的D.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象3.（单选题，4分）下列关于冲量和动量的说法中正确的足（）A.根据F=可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零C.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量D.物体在运动过程中，如果物体的动量保持不变，则物体的机械能也保持不变4.（单选题，4分）2020年伊始出现了罕见的新型冠状病毒，感染患者在医院进行治疗时，需要打吊瓶。如图所示，该病人正住输b吊瓶中的液体，输了一半时他的左手动了一下，这个动作拉扯到了输液管，使b吊瓶见动了起来，紧接着待输的a、c吊瓶（液体均满瓶）也跟者晃动起来，假设悬挂三个瓶的细绳长度相同，b、c两吊瓶大小相同，a吊瓶比b、c小一些，则（）A.b、c两吊瓶发生共振B.a、b、c三个吊瓶均做自由振动C.b、c两吊瓶的振幅相同D.a、b、c三个吊瓶的振动周期相同5.（单选题，4分）光的干涉现象技术中行许多应用。图甲是利用干涉检查平面平整度装置，下列说法正确的是（）A.

图中上板是待检登的光学元件，下板是标准样板B.

若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变密C.

若图为俯视图甲装置看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷而导致不平整D.

如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光垂直从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的同心圆环6.（单选题，4分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t1=2s时的波形如图所示，N点的平衡位置为xN=9m，M点的平衡位置为xM=2m．已知从图示时刻起，在t2=7s时，M点第二次到达波谷位置，则下列说法正确的是（）A.该简谐波的周期和传播速度分别为4s和1.5m/sB.在t2=7s时，N点正在平衡位置沿y轴负方向运动C.从t1=2s到t2=7s时间内，M点和N点运动的路程分别为10cm和4cmD.在波的传播过程中，M点和N点的加速度总是大小相等、方向相反的7.（多选题，4分）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（）A.水对a的折射率比水对b的折射率大B.在水中的传播速度va＞vbC.在空气中的传播速度va＞vbD.当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象8.（单选题，4分）如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A.A、C两处质点是振动加强点B.B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cmC.此时图中E正经过平衡位置且向下运动D.经2s，B点处质点通过的路程是8cm9.（多选题，4分）图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（）

A.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的频率为0.25HzB.若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大很多C.再过0.5s，P点的动能最大D.波沿x轴正方向传播10.（多选题，4分）如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（）A.若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验B.为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的离应适当大些C.若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离较大的玻璃砖D.入射角θ1逐渐增大到某一值后折射光线将会在平行玻璃砖的下表面发生全反射11.（多选题，4分）直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，x=6m是此时刻a波传到的最远点，下列说法正确的是（）

A.两列波的频率关系fa=4fbB.此时刻b波传到x=-24mC.波源的起振方向沿y轴正方向D.平衡位置距x=0处1.5m的两质点P、Q中，质点Q先到达最大位移处12.（多选题，4分）如图所示、水平轻弹簧与物体A和B相连，放在光滑水平面上，处于静止状态，物体A的质量为m，物体B的质量为M，且M＞m。现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，从它们开始运动以后的整个过程中（整个过程中弹簧形变不超过弹性限度），说法正确的是（）A.因F1=F2，所以A、B和弹簧组成的系统一定动量守恒B.由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动C.因F1=F2，所以A、B和弹簧组成的系统机械能不断增加D.弹簧第一次最长时，A和B总动能最小且为零13.（问答题，8分）如图1所示，在双缝干涉测光的波长实验中：

①用黄光滤光片，后换用红光滤光片，则先后看到如图2的图样是___、___。

②若双缝间距为d，屏与双缝间的距离为L，单色光波长λ，则双缝到第一条暗条纹的路程差是___。

③若用某单色光照射，双缝间距为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，今测得屏上第8条亮纹到第1第亮条纹之间距离为9mm，则单色光波长为___m。14.（问答题，6分）某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h-图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。

（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1=___。

（2）只要满足关系式h=___（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。

（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的___（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。15.（问答题，8分）在一次乒乓球击球训练中，运动员接球前瞬间乒乓球沿水平方向运动，速度为16m/s，运动员将乒乓球以30m/s的速度沿相反方向击回。已知乒乓球的质量为25g，与球拍的接触时间为0.1s，忽略空气阻力，求：

（1）乒乓球动量的变化；

（2）球拍对乒乓球的平均作用力。16.（问答题，8分）如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图．圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O．光线从AB面上的M点入射，入射角i=60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度为l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：

（Ⅰ）透明材料的折射率n；

（Ⅱ）光从M点传播到O点所用的时间t．17.（问答题，10分）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为t=0.5s时刻的波形。在t=0时刻到t=0.5s时刻这段时间内，平衡位置在x=8m处的质点P共有两次到达波峰，求：

（1）若波沿x轴正向传播，波的传播速度为多少：若波沿x轴负方向传播，波的传播速度为多少；

（2）若波沿x轴正向传播，画出质点P的振动图像（至少一个周期）并写出质点P的振动方程（不要求写推导过程）。18.（问答题，12分）如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车上固定着半径为R=0.5m的光滑圆弧轨道，小车和轨道的总质量为M=2kg，轨道底端水平。质量为m=1.99g的物块静于圆弧轨道底端，物块可以看做质点，有一质量为m0=0.01kg的子弹，以速度为v0=400m/s水平向右射入物块，并留在其中，子弹射入过程时间极短，重力加速度为g=10m/s2，求：

（1）子弹打入物块后瞬间，物块对轨道的压力大小；

（2）物块上升到最高点时，距圆弧轨道底端的高度；

（3）在以后运动的过程中，小车的最大速度。

2021-2022学年河南省郑州市十校高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析试题数：18，总分：1001.（单选题，4分）下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（）A.简谐运动平衡位置一定在运动过程的中心位置，在平衡位置的物体一定处于平衡状态B.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象C.受迫振动系统作非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个D.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率低【正确答案】：C【解析】：振幅反映了振动的强弱，振动能量与振幅有关；根据简谐振动的回复力的特点分析；根据波的特有现象：衍射、干涉、多普勒效应等等的条件、特征、现象和规律进行分析；根据受迫振动的特点分析；根据多普勒效应分析。

【解答】：解：A、简谐运动平衡位置一定在运动过程的中心位置，处于平衡位置的物体，合外力不一定为零，物体不一定处于平衡状态。如单摆经过平衡位置时处于非平衡状态，故A错误；

B、当障碍物的尺寸与波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，故B错误；

C、根据共振曲线可知，一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个，故C正确；

D、当观察者与波源的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率发生改变现象叫多普勒效应，若火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高。故D错误。

故选：C。

【点评】：本题考查波动部分多个知识点，注意掌握发生明显衍射现象的条件、波的干涉、折射及多普勒效应以及对应的应用。2.（单选题，4分）下列关于光的说法中正确的是（）A.光的偏振现象证明了光波是纵波B.光导纤维利用光的折射原理，其内芯的折射举小于外套的折射率C.增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度增至最大的D.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象【正确答案】：D【解析】：偏振是横波特有的现象，光导纤维是利用了光的全反射原理；根据增透膜的原理分析；光通过狭缝后的彩色花纹是衍射产生的。

【解答】：解：A、偏振是横波特有的现象，光的偏振现象证明了光波是横波，故A错误；

B、光导纤维利用光的全反射原理，根据全反射的条件可知其内芯的折射举大于外套的折射率，故B错误；

C、增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度减弱到最小，故C错误；

D、通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，属于光的衍射现象，故D正确。

故选：D。

【点评】：本题考查光现象在实际生活中的例子，解题关键掌握各种光现象的原理。3.（单选题，4分）下列关于冲量和动量的说法中正确的足（）A.根据F=可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零C.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量D.物体在运动过程中，如果物体的动量保持不变，则物体的机械能也保持不变【正确答案】：A【解析】：根据动量定理、动量与冲量的定义分析答题，机械能守恒的条件是只有重力做功．

【解答】：解：A、由动量定理可得：Δp=Ft，则==ma=F，由此可知，物体动量的变化率等于它所受的力，故A正确；

B、恒力对物体做功为零，但冲量不一定为零，只要力有时间积累，就有冲量，故B错误；

C、由Δp=Ft可知，动量变化相等时，时间t越长，力F越小，因此易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力，故C错误；

D、物体在运动过程中，如果物体的动量保持不变，说明物体做匀速直线运动，但机械能不一定不变，如匀速上升，故D错误；

故选：A。

【点评】：本题主要考查了动量定理和功与冲量的区别，解题关键掌握动量定理、动量与冲量的定义式，要注意掌握基础知识。4.（单选题，4分）2020年伊始出现了罕见的新型冠状病毒，感染患者在医院进行治疗时，需要打吊瓶。如图所示，该病人正住输b吊瓶中的液体，输了一半时他的左手动了一下，这个动作拉扯到了输液管，使b吊瓶见动了起来，紧接着待输的a、c吊瓶（液体均满瓶）也跟者晃动起来，假设悬挂三个瓶的细绳长度相同，b、c两吊瓶大小相同，a吊瓶比b、c小一些，则（）A.b、c两吊瓶发生共振B.a、b、c三个吊瓶均做自由振动C.b、c两吊瓶的振幅相同D.a、b、c三个吊瓶的振动周期相同【正确答案】：D【解析】：受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关；当摆球的频率大于受迫振动的频率时，发生共振，振幅最大。

【解答】：解：A．由题知b、c两吊瓶重心高度不同，导致有效摆长不同，所以二者不会发生共振，故A错误；

B．只有b吊瓶做自由振动，a、c两吊瓶均做受迫振动，故B错误；

CD．因为a、c两吊瓶在b吊瓶的驱动力作用下做受迫振动，所以振动周期等于驱动力的周期，所以a、b、c三个吊瓶的振动周期相同，故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】：本题主要考查了受迫振动的周期问题，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题。5.（单选题，4分）光的干涉现象技术中行许多应用。图甲是利用干涉检查平面平整度装置，下列说法正确的是（）A.

图中上板是待检登的光学元件，下板是标准样板B.

若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变密C.

若图为俯视图甲装置看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷而导致不平整D.

如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光垂直从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的同心圆环【正确答案】：C【解析】：依据光程差是光的半个波长的偶数倍为明条纹，奇数倍为暗条纹；当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。

【解答】：解：A.图甲中上板是标准样板，下板是待检测的光学元件，故A错误；

B.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变疏，故B错误；

C.弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故C正确；

D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故D错误。

故选：C。

【点评】：解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，以及知道空气薄膜或肥皂薄膜干涉均是一种等厚干涉。6.（单选题，4分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t1=2s时的波形如图所示，N点的平衡位置为xN=9m，M点的平衡位置为xM=2m．已知从图示时刻起，在t2=7s时，M点第二次到达波谷位置，则下列说法正确的是（）A.该简谐波的周期和传播速度分别为4s和1.5m/sB.在t2=7s时，N点正在平衡位置沿y轴负方向运动C.从t1=2s到t2=7s时间内，M点和N点运动的路程分别为10cm和4cmD.在波的传播过程中，M点和N点的加速度总是大小相等、方向相反的【正确答案】：C【解析】：根据波的传播方向判断出质点的振动方向，根据题意求出波的周期，根据图示图象求出波长，根据波速、波长与周期的关系求出波速，然后根据题意分析答题。

【解答】：解：A、由题意可知，简谐波沿x轴正方向传播，可判断在t1=2s时，质点M在平衡位置沿y轴负方向运动；再经过5s的时间，在t2=7s时，M点第二次到达波谷位置，有，解得周期为T=4s；由图知波长为λ=4m，所以可求波速v=m/s=1，m/s，故A错误；

B、由图示图象可知，在t1=2s时，简谐波刚传播到x=6m处，再经过3s即在t3=5s时传播到N点，所以在t2=7s时，质点N振动了2s，即半个周期，可判断此时N点正在平衡位置沿y轴正方向运动，故B错误；

C、从t1=2s到t2=7s时间内，M点振动了5s，N点振动了2s，可知它们振动经过的路程分别为5倍振幅和2倍振幅，即路程分别为10cm和4cm，故C正确；

D、由图示图象可知，M点和N点的距离为7m，即，两点的振动情况不是相反的，所以加速度不总是大小相等、方向相反的，故D错误。

故选：C。

【点评】：本题要灵活运用波形平移法确定质点的振动方向，要根据条件灵活应用。根据时间与周期的关系分析质点的运动状态。7.（多选题，4分）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（）A.水对a的折射率比水对b的折射率大B.在水中的传播速度va＞vbC.在空气中的传播速度va＞vbD.当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象【正确答案】：BD【解析】：两光束从水射入空气中，入射角相等，折射角α＜β，根据折射定律分析折射率的大小，根据v=判断光在水中速度的大小．

【解答】：解：A、由于两光束从水射入空气中，入射角相等，折射角关系为α＜β，则由折射定律知，水对a的折射率比水对b的折射率小，故A错误。

B、由v=知，在水中的传播速度关系为va＞vb，故B正确。

C、在空中两束的传播速度相同，近似为c，故C错误。

D、当a、b入射角为0°时，折射角为0°，光线不偏折，但仍然发生折射现象，故D正确。

故选：BD。

【点评】：对于折射率与光在介质中的速度、频率、波长、临界角等量之间的关系可结合光的色散、干涉等实验结果进行记忆，是考试的热点，要理解并掌握．8.（单选题，4分）如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A.A、C两处质点是振动加强点B.B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cmC.此时图中E正经过平衡位置且向下运动D.经2s，B点处质点通过的路程是8cm【正确答案】：D【解析】：A、C两点是波峰与波谷相遇点，故为振动减弱点；

B点为波峰与波峰相遇点，D点为波谷与波谷相遇点，故两质点的高度差是8cm；

E点在两列波中都处于平衡位置且向上运动；

由公式v=可求出质点振动的周期，可以分析在2s时间内质点经过的路程；

【解答】：解：A、根据题图可知A、C两点是波峰与波谷相遇点，故为振动减弱点，故A错误；

B、根据题图可知，B点为波峰与波峰相遇点，振幅为4cm，D点为波谷与波谷相遇点，振幅为4cm，故两质点的高度差为8cm，故B错误；

C、根据题图可知E点是AC和BD连线的交点，故E点在两列波中都处于平衡位置，下一时刻波源的波峰要传播到此位置，故图中E点静平衡位置向上运动，故C错误；

D、由公式v=得T=代入数据解得T=4s，经时间2s，刚好是半个周期，质点运动2A，故B点处的质点经过的路程为2×4cm=8cm，故D正确；

故选：D。

【点评】：明确波动干涉波峰与波峰相遇处振动加强，波峰与波谷相遇处振动减弱。9.（多选题，4分）图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（）

A.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的频率为0.25HzB.若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大很多C.再过0.5s，P点的动能最大D.波沿x轴正方向传播【正确答案】：CD【解析】：发生稳定干涉现象的必要条件是两列波的频率相同．比较波的波长与障碍物的尺寸，因为只有当波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期和频率．由振动图象上t=0时刻读出P点的速度方向，在波动图象上判断传播方向．根据时间t=0.5s与周期的关系，分析P点的动能．

【解答】：解：A、由波动图象甲读出波长λ=4m，由振动图象乙读出周期T=1s，则该波的频率为f==1Hz．要想发生稳定的干涉，两列波的频率必须相同，故A错误。

B、该波的波长为4m，当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射。所以若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸应比4m小或两者差不多。故B错误。

C、t=0.5s=，P点到达平衡位置，速度最大，动能最大。故C正确。

D、由振动图象上t=0时刻读出P点的速度方向沿y轴正方向，则由波动图象判断出波沿x轴正方向传播。故D正确。

故选：CD。

【点评】：解决本题的关键掌握波动与振动的联系，灵活运用波形平移法分析波的形成过程，以及知道发生稳定干涉和明显衍射的条件．10.（多选题，4分）如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（）A.若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验B.为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的离应适当大些C.若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离较大的玻璃砖D.入射角θ1逐渐增大到某一值后折射光线将会在平行玻璃砖的下表面发生全反射【正确答案】：BC【解析】：玻璃砖两折射面不一定要相互平行；P1与P2及P3与P4之间的距离适当大些，玻璃砖的厚度尽可能大一些，这样引起的角度的误差较小，可提高精度；根据全反射的条件分析能否发生全反射。

【解答】：解：A、实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，选用两折射面不平行的玻璃砖，也可以进行实验，故A错误；

B、P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些，可以减少相对误差，提高实验的精确度，故B正确；

C、在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小，所以应选择射面距离较大的玻璃砖，故C正确；

D、入射角θ1对应的折射角为θ2＜C（临界角），折射光线在平行玻璃砖的下表面的入射角等于θ'2=θ2＜C（临界角），所以不会发生全反射，故D错误。

故选：BC。

【点评】：本题关键要懂得该实验的原理：折射定律；对于误差分析，要知道该实验误差产生的原因，然后分析减少实验误差的方法。11.（多选题，4分）直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，x=6m是此时刻a波传到的最远点，下列说法正确的是（）

A.两列波的频率关系fa=4fbB.此时刻b波传到x=-24mC.波源的起振方向沿y轴正方向D.平衡位置距x=0处1.5m的两质点P、Q中，质点Q先到达最大位移处【正确答案】：BD【解析】：机械波的频率由波源决定，两列波的波源相同，所以频率相同；

根据图形读处两列波的波长，根据v=λf分析两列波的波速关系，由x=vt分析b波的传播距离；

x=6m的质点刚刚开始振动，根据同侧法分析起振方向；

分析该时刻P、Q质点的振动方向，从而判断哪个质点先到达最大位移处。

【解答】：解：A、由题意可知，这两列波是由同同一振源引起的，故两列波的频率关系为：fa=fb，故A错误；

B、由图象可知，a波的波长为：λa=1m，由图象可知，b波的波长为：λb=4m

根据公式=λf可知：

由题可知：xa=vat，xb=vbt

整理可以得到：

代入数据可以得到：xb=24m，故B正确；

C、由题可知，此时刻x=6m的质点刚刚开始振动，根据质点的传播方向和振动方向的关系可知，该质点此时刻向y轴负方向振动，说明振源开始振动的方向也为y轴负方向，故C错误；

D、根据传播方向可以知道，该时刻P、Q质点均向y轴正方向振动，质点P经过个周期到达最大位移处，而质点Q在小于个周期的时间里就能达到最大位移处，即Q质点先到达最大位移处，故D正确。

故选：BD。

【点评】：解决该题的关键是明确知道影响机械波的频率是波源，熟记波速与频率、波长的关系，掌握用同侧法判断质点的振动方向。12.（多选题，4分）如图所示、水平轻弹簧与物体A和B相连，放在光滑水平面上，处于静止状态，物体A的质量为m，物体B的质量为M，且M＞m。现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，从它们开始运动以后的整个过程中（整个过程中弹簧形变不超过弹性限度），说法正确的是（）A.因F1=F2，所以A、B和弹簧组成的系统一定动量守恒B.由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动C.因F1=F2，所以A、B和弹簧组成的系统机械能不断增加D.弹簧第一次最长时，A和B总动能最小且为零【正确答案】：AD【解析】：A、B以及弹簧组成的系统所受的外力之和为零，系统的动量守恒；根据弹簧的弹力与F1、F2大小关系，判断m、M的运动情况；在开始运动到弹簧第一次为最长的过程中，两个拉力均做正功，总功不为零。当弹簧第一次为最长时，A、B的速度均为零。

【解答】：解：A、因F1、F2大小相等，方向相反，则A、B以及弹簧组成的系统所受的外力之和为零，系统的动量守恒，故A正确；

B、在拉力作用下，A、B开始做加速运动，弹簧伸长，弹簧的弹力变大，拉力大小不变，m、M所受合力变小，m、M做加速度减小的变加速运动，当弹力等于拉力时两物体的加速度为零，然后弹力大于拉力，物体做加速度增大的变减速运动，故B错误；

C、当m、M相互远离时，F1、F2均做正功，可知A、B和弹簧组成的系统机械能增大；当m、M相互靠近时，F1、F2均负功，可知A、B和弹簧组成的系统机械能减小，故C错误；

D、当弹簧第一次为最长时，A、B的速度均为零，A和B总动能最小且为零，故D正确。

故选：AD。

【点评】：解决本题的关键要知道A、B以及弹簧组成的系统动量守恒，当A的速度为0时，B的速度也为0；以及会通过物体的受力判断物体的运动状况。13.（问答题，8分）如图1所示，在双缝干涉测光的波长实验中：

①用黄光滤光片，后换用红光滤光片，则先后看到如图2的图样是___、___。

②若双缝间距为d，屏与双缝间的距离为L，单色光波长λ，则双缝到第一条暗条纹的路程差是___。

③若用某单色光照射，双缝间距为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，今测得屏上第8条亮纹到第1第亮条纹之间距离为9mm，则单色光波长为___m。【正确答案】：B;A;;5×10-7【解析】：①应用△x=进行判断即可；

②出现暗条纹的路程差△s=（2n+1），（n=0，1，2，3……），第一条即n=0时，代入计算即可；

③算出△x，应用△x=进行计算即可。

【解答】：解：①由△x=得：λ越大△x就越大，因红光的波长大，故红光的条纹间距大，又双缝干涉出现的条纹是等间距的，故红光的干涉条纹图样为A，黄光的干涉条纹图样为B，故填：B、A；

②出现暗条纹的路程差△s=（2n+1），（n=1，2，3……），第一条即n=0时，即△s=；

③△x==，由△x=得：λ===5.1428×10-7m≈5×10-7m；

故答案为：①B、A，②，③5×10-7m。

【点评】：本题关键是明确实验原理，明确明暗条纹形成的原因，并能双缝干涉条纹的间距公式△x=λ进行分析计算。14.（问答题，6分）某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h-图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。

（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1=___。

（2）只要满足关系式h=___（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。

（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的___（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。【正确答案】：;;倾斜直线【解析】：（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度；

（2）根据动能定理求出小球到达底端的速度，小球与斜槽碰撞时动量守恒，结合得出表达式；

（3）根据h的表达式，结合h与的关系，得出图线的形状。

【解答】：解：（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1=；

（2）根据动能定理得：mgh=

得小球下滑到斜面底端的速度v0=

小球与斜槽碰撞时动量守恒：

mv0=（m+M）v

又小球与斜槽通过光电门的速度v1=

解得：h=；

（3）由（2）分析可知h与成正比，所以图象是一条倾斜直线，同时可以验证动量守恒。

故答案为：（1）；（2）h=；（3）倾斜直线。

【点评】：本题通过碰撞验证动量守恒，注意研究的对象是小球和滑块组成的系统，通过动能定理以及光电门测出瞬时速度是关键。15.（问答题，8分）在一次乒乓球击球训练中，运动员接球前瞬间乒乓球沿水平方向运动，速度为16m/s，运动员将乒乓球以30m/s的速度沿相反方向击回。已知乒乓球的质量为25g，与球拍的接触时间为0.1s，忽略空气阻力，求：

（1）乒乓球动量的变化；

（2）球拍对乒乓球的平均作用力。【正确答案】：

【解析】：动量变化量为末状态动量减去初状态动量；根据动量定理求出平均作用力即可。

【解答】：解：（1）以乒乓球飞来的方向为正方向，乒乓球的动量变化：

ΔP=mv2-mv1=0.025×（-30）kg•m/s-0.025×16kg•m/s=-1.15kg•m/s

故乒乓球动量变化的大小为1.15kg•m/s，方向与初速度方向相反。

（2）由动量定理Ft=ΔP可知，球拍对乒乓球的平均作用力：

F==N=-11.5N

故球拍对乒乓球的平均作用力大小为11.5N，方向与初速度方向相反。

答：（1）乒乓球动量的变化为1.15kg•m/s，方向与初速度方向相反；

（2）球拍对乒乓球的平均作用力为11.5N，方向与初速度方向相反。

【点评】：本题主要考查了动量定理的应用，在解题时注意先选取正方向，结合动量定理列式求解。16.（问答题，8分）如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图．圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O．光线从AB面上的M点入射，入射角i=60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度为l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：

（Ⅰ）透明材料的折射率n；

（Ⅱ）光从M点传播到O点所用的时间t．【正确答案】：

【解析】：（Ⅰ）光线射入棱镜后射在BC面上的O点并恰好在BC面上发生全反射．根据折射定律分别研究光线在AB面上的折射和在BC面的全反射，即可求解折射率．

（Ⅱ）由公式v=求出光在棱镜中传播速度，由几何关系求出MO间的距离，即可求得时间t．

【解答】：解：（Ⅰ）设光线在AB面的折射角为r，根据折射定律得：

n=…①

设棱镜的临界角为C．由题意，光线在BC面恰好发生全反射，得到sinC=…②

由几何知识可知，r+C=90°…③

联立以上各式解出n=

（Ⅱ）光在棱镜中传播速度v=

由几何知识得，MO==nl

故光从M点传播到O点所用的时间t===s=3.5×10-10s

答：

（Ⅰ）透明材料的折射率n为；

（Ⅱ）光从M点传播到O点所用的时间t为3.5×10-10s．

【点评】：本题是折射现象和全反射现象的综合，关键作出光路图，掌握全反射的条件和临界角公式，结合几何关系求解．17.（问答题，10分）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为t=0.5s时刻的波形。在t=0时刻到t=0.5s时刻这段时间内，平衡位置在x=8m处的质点P共有两次到达波峰，求：

（1）若波沿x轴正向传播，波的传播速度为多少：若波沿x轴负方向传播，波的传播速度为多少；

（2）若波沿x轴正向传播，画出质点P的振动图像（至少一个周期）并写出质点P的振动方程（不要求写推导过程）。【正确答案】：

【解析】：（1）根据在t=0时刻到t=0.5s时刻这段时间内，平衡位置在x=8m处的质点P共有两次到达波峰，可求出振动的周期，根据v=计算波传播的