2022-2023学年福建省安溪重点中学高二（下）期末物理试卷（含解析）

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1.如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是()

A.减小球的平均作用力B.增大手受到球的冲量

C.球受到的动量变大D.使球的加速度变大

2.一列简谐横波沿轴正方向传播，波的周期为，某时刻的波形如图所示则()

A.该波的波速为B.再过，点的运动路程为

C.该时刻质点向轴负方向运动D.该时刻质点向轴负方向运动

3.如图所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为和，则图示时刻下列说法正确的是()

A.A.两点为振动加强点，为振动减弱点

B.D.连线上的点都是减弱点

C.A.两质点的竖直高度差是

D.质点始终处于波峰

4.如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧下端挂一质量为的物体，物体在竖直方向上做简谐运动，弹簧对物体的拉力随时间变化如图乙所示，重力加速度为。由此可以判定运动过程中()

A.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变B.物体的最大动能等于

C.物体的最大加速度为倍的重力加速度D.振幅为

5.关于全反射，下列叙述正确的是()

A.发生全反射时，入射角与反射角一定相等

B.发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱

C.光从空气射向水时，可能发生全反射现象

D.光从水射向空气时，可能不发生全反射现象

6.一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，质点在处。已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为。下列说法正确的是()

A.波的频率为

B.波速为

C.处的质点在时恰好位于波峰

D.处的质点在时恰好位于波谷

7.使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的极正对着乙的极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻()

A.甲的速度大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小

C.甲的动量大小与乙的相等D.甲和乙的动量之和不为零

8.如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，紫光、红光分别从、点射出。设玻璃对紫光的折射率为，紫光由到的传播时间为，玻璃对红光的折射率为，红光由到的传播时间为。则()

A.B.C.D.

9.如图所示，三棱镜截面是边长为的等边三角形，一束单色光与边成角斜射到边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为______；棱镜对这束单色光的折射率______；这束光通过三棱镜的时间______。已知真空中的光速

10.如图甲，一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为，在传播方向上有相距的两质点、。波传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示，则该波的波长为______；经，质点______填“向上”或“向下”振动，该段时间内质点通过的路程为______。计算结果均保留两位有效数字

11.在“测玻璃的折射率”实验中：

如图，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是_______。

A.若不小心用手触摸了光学表面，不会影响测量

B.为减少测量误差，的连线与法线的夹角应尽量小些

C.为了减小作图误差，和的距离应适当取大些

D.界面一定要与平行，否则会有误差

如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_______填“大”或“小”的玻璃砖来测量。

在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图所示，从图像可知玻璃砖的折射率等于___________。

如图所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面面到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率将_________填“偏大”“偏小”或“不变”。

12.如图所示，光从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为，反射光线和折射光线之间的夹角为，这种介质的折射率为多大？

13.一列沿轴正方向传播的简谐波，在的时刻的波形图，已知这列波在出现两次波峰的最短时间是，求：

这列波的波速是多少？

再经过多少时间质点才能第一次到达波峰？

这段时间里通过的路程是多少？

14.如图所示，水平地面上静止放置带挡板的木板，长度为。物体静置于木板左侧，质量、，与、与地面之间的动摩擦因数分别为、，现对施加一个水平向右的恒力，直到与右侧挡板发生弹性正碰，此时撤去拉力，已知。求：

开始运动时加速度的大小；

、碰撞后瞬间各自速度的大小；

从碰后至第一次停下的过程中，物体的位移大小。

答案和解析

1.【答案】

【解析】守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得

可得

当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力，故A正确，BCD错误。

故选A。

本题主要考查对动量定理的理解与应用。根据动量定理列式求解。

2.【答案】

【解析】

【分析】

本题考查波的图像，从图像中可以直接读取波长，根据求波速。根据波的传播方向，利用“上下坡法”判断质点的振动方向。

【解答】

A.根据公式代入数据解得，故A错误

B.振幅未知，因此点的路程无法计算，故B错误

由题知，该波沿轴正方向传播，根据“上下坡法”，可知该时刻质点向轴负方向运动，该时刻质点向轴正方向运动，故C正确，D错误。

3.【答案】

【解析】解：、、三点点分别是波峰与波峰相遇和波谷与波谷相遇，是振动加强点，加强点的振幅为，、两质点的数值高度差为，、两点时波峰与波谷相遇点，是振动的减弱点，但连线中不是振动减弱点，故AB错误，C正确；

D.振动加强点只是振幅等于两列波振幅之和，但该质点仍然在平衡位置附近做简谐运动，位移会不断变化，故D错误；

故选：。

两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱。两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；

解决该题的关键是会根据图象找到加强点减弱点以及加强区域和减弱区域，知道振动加强和振动减弱的本质；

4.【答案】

【解析】

【分析】

本题考查简谐运动的问题，涉及到机械能守恒、能量守恒等知识点。根据机械能守恒条件判断系统机机械能是否守恒，由运动分析及动能定理求解最大动能和最大加速度，根据弹簧振子的运动规律确定振幅

【详解】

A.由于弹簧与小球组成的系统机械能守恒，所以弹簧的弹性势能和物体机械能总和不变，但弹簧的弹性势能和物体动能总和发生变化，故A错误；

B.小球的合外力为，加速度为时，速度最大，动能最大，则有：，解得：，根据动能定理有：，解得：，所以B正确；

C.弹簧的弹力最大时，物体的加速度最大为：，解得：，则物体的最大加速度等于重力加速度，所以C错误；

D.振幅为所以D错误。

5.【答案】

【解析】发生全反射时，没有折射光线，只有反射光线，且入射角与反射角一定相等，故A正确，B错误；

C.光从光密介质射出光疏介质才有可能发生全反射，则光从空气射向水时，不可能发生全反射现象，故C错误；

D.光从水射向空气时，如果入射角小于发生全反射的临界角，则不发生全反射现象，故D正确。

故选AD。

6.【答案】

【解析】

【分析】

根据任意振动质点连续次经过平衡位置的时间间隔为即可求出周期；相邻两个波峰或波谷之间的距离等于波长，由图读出波长；由求出波速。

根据质点的振动方向判断波的传播方向，可以采用比较质点振动先后的方法：波从振动早的质点向振动迟的质点传播。

【解答】

A.根据题意可知，任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为，则波的周期为，则频率，故A错误；

B.由题图可知，该波的波长为，所以波速，故B正确；

C.因，图中处的质点在时刻正向上运动，所以在时该质点恰好位于波峰，故C正确；

D.处的质点与处的质点振动情况完全相同，处的质点在时刻正向下运动，因，则在时该质点恰好位于波峰，所以处的质点在时恰好位于波峰，故D错误。

故选BC。

7.【答案】

【解析】解：、分别对甲和乙受力分析，设两者间的磁力为，对甲，由牛顿第二定律得：

解得：

对乙，由牛顿第二定律得：

解得：

由题意可知，，则，则在它们相近过程中的任意时刻甲的速度大小比乙的小，故A错误；

、甲物体所受摩擦力大于乙物体所受摩擦力，则甲所受合力小于乙所受合力，从释放甲和乙到它们相互接近过程中的某一时刻，甲所受合力的冲量小于乙所受合力的冲量，根据动量定理得，合力的冲量等于动量的变化量，甲的动量大小比乙的小，甲和乙的动量之和不为零，故BD正确，C错误；

故选：。

分别对甲和乙受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，进而比较速度大小；比较两物体所受合力大小，进而比较从开始运动到某一时刻物体所受合力的冲量，根据动量定理比较动量的大小。

本题考查动量定理，解题关键是对两物体做好受力分析，知道合力的冲量等于动量的变化量。

8.【答案】

【解析】设任意光线的入射角为，折射角为，光在玻璃中传播的路程为，直径的长度为，则光在玻璃中的速度

由几何知识可得

由折射定律可得

光在玻璃中传播的时间为

由题可知，红光和紫光的入射角相同，则有

故A错误，B正确；

任意光线在玻璃中折射率为

可得

故C错误，D正确。

故选BD。

9.【答案】

【解析】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知：

，

折射率为：；

根据可得：，

这束光通过三棱镜的时间为：

故答案为：，，

由光路图结合几何关系可求得光线偏转的角度；根据折射定律可求得单色光的折射率；根据求得在棱镜中的传播速度，则传播时间可求解。

本题是折射定律的应用问题，根据几何知识与折射定律结合进行研究。要注意结合几何关系求解。

10.【答案】向下

【解析】根据图乙可知，周期为

根据波速表达式有

解得

根据图乙可知，时刻，质点开始向上振动，则质点开始向上振动经历的时间

由于

可知，经，质点位于平衡位置向下振动；

根据上述可知，经，质点位运动的时间为

则该段时间内质点通过的路程为

11.【答案】大偏大

【解析】手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏，故A错误；

B.为减少测量误差，入射角应适当大一些，即的连线与法线的夹角应尽量大些，故B错误：

C.为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，和的距离应适当取大些，故C正确：

D.测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面不平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故D错误。

故选C。

如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量，宽度越大，出射光线的侧位移越大，折射角的测量越准确，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量。

根据折射率定义公式有

代入数据可得玻璃砖的折射率为

在实验过程中，画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，实际光线如图中的所示，而作图光线如图中所示，导致折射角偏小，所测得的折射率偏大。

12.【答案】解：入射角，反射角等于入射角，

根据几何关系，折射角

根据折射定律得：；

【解析】入射角为入射光线与法线的夹角，折射角为折射光线与法线的夹角．根据折射定律求出介质的折射率．

本题考查折射定律的基本运用，掌握折射率公式。

13.【答案】由图可知，波长

因为点两次出现波峰的最短时间是，所以这列波的周期．

则这列波的波速

波传到点的位移

波传到点的时间

波传到点后，质点第一次到达波峰的时间

由时刻到第一次出现波峰的时间

质点通过的路程为．

答：这列波的波速是；再经过时间质点才能第一次到达波峰．这段时间里通过的路程是。

【解析】

【分析】

本题考查对振动与波动关系的分析和理解能力．要抓住波在同一均匀介质中是匀速传播的，由求波传播的时间。

【解答】

波在出现两次波峰的最短时间等于周期，求出波的周期．由图象读出波长，求出波速。

先求出波传播的时间，波传到点后，质点第一次到达波峰的时间为，再求解点第一次到达波峰的时间，或根据图中处波峰传到质点时，质点第一次到达波峰，根据求出时间。

根据时间与周期的关系，求出质点通过的路程．质点做简谐运动时，一个周期内通过的路程是四个振幅。

14.【答案】解：由题可知，此时保持静止，对物体，由牛顿第二定律可知

加速距离为时，其速度为，可知

代入数据得

碰撞，由动量守恒和能量守恒

联立可得，

碰后，向右加速运动，加速度大小

向右减速，加速度大小

历时两物共速，，得：，共同速度为

因，此后两物各自减速，且

物体加速度大小不变，物体加速度

再历时，

物体第一次停下，故，得

【解析】由题小于可