2023-2024学年上海市某中学高二年级下册期中考试物理试卷（等级考）含详解

复旦大学附属中学2023学年第二学期

高二年级物理期中等级性考试试卷

（满分100分，时间60分钟）

考生注意：

1.试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号。作答必须写在答题纸上,

在试卷上作答一律不得分。

3.本试卷标注“多选”的试卷，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试

卷，每小题只能选一个选项。

4.本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试卷，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给

出必要的图示、文字说明、公式、演算等。

5.本试卷中，重力加速度取10m/s2。

电磁炉

电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，致使锅体本身快速发热，从而加热锅内食物。

1.适合做电磁炉锅具的材料是（）

A.铁B.瓷器C.玻璃D.紫砂

2.电磁炉在工作中会产生电磁波，预言了电磁波的存在，_________在首次在实验中发现了电磁

波。

3.小家同学制作了一个简易装置来研究电磁炉工作原理。如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电

源，过了一会儿，放置在铁芯上方的多匝线圈开始发热。下述可以增大线圈热功率的办法是（）

;多匝线圈

I

I^二；铁芯

交流电源：二厂一

A.增大交流电源的频率

B.减小上方线圈的匝数以减小电阻

C.将交流电源换成电动势更大的直流电源

D.将线圈内的铁芯取走

4.电磁炉使用交变电流供电。发电厂发出的交变电流通过变压器进入家庭电路。如图的电路中也包含理想变压

器，电流表和电压表均为理想电表，电阻&、R2和&的阻值分别为1。、2。和6。，在。、b两端接电压有效值

为U的交流电源，开关S由断开变为闭合时，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率不变。则（）

A.电流表示数变小

B.电压表示数变大

C.整个电路消耗的功率变小

D.变压器原、副线圈匝数比为1:2

5.某发电厂发出的交流电电压为5,功率为Po远距离输电线路的总电阻为r。现采用电压达U2的特高压输电

技术进行输电，变电站理想升压变压器输入和输出线圈的匝数比为；输电线上损失的功率为

6.电磁炉在工作中会向外辐射电磁波，振荡电路也会产生电磁波。如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，闭合开

关S,待电路达到稳定状态后断开开关S,LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时，线圈中的磁场能EB

随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（）

A.LC振荡电路的周期为2x10-3sB.在lxl0-3s时，电容器右极板带正电

C.1X10-3S—2X1（T3S间内，电流在减小D.lxl0-3s—axioms时间内，自感电动势在增加

7.理论上，只要电路中有振荡电路，就能向外辐射电磁波，但是直接利用LC回路向外辐射电磁波的效率是很低

的，因此我们可以采用、等方法有效地将电磁波发射出去。

智能手机

智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。

8.（多选）现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过

程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线

表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（）

红外发射器

A,降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦

B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，尸点振动减弱

C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等

D.质点P经过一个周期向外迁移距离为一个波长

9.某手机采用是光学指纹识别，如图甲，手指按压指纹识别区时，与镜片接触会破坏接触区域的全反射，使得

反射光线明暗分布，图像传感器通过识别光线的强弱对指纹进行识别。若镜片的折射率为〃=145,实验测得人手

指折射率在1.50~1.56之间，以下说法中正确的是（）

甲乙

A.手指未按压指纹识别区时，光线在镜片的上表面不能发生全发射

B.手指未按压时，入射角越小，光线在镜片的上表面越容易发生全反射

C.手指按压指纹识别区时，光线在与镜片接触处不能发生全反射

D.当光线垂直入射镜片下表面时，仍然可以实现指纹识别功能

10.如图所示，在手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率力，离手机一段距离的充电线A位置也在振动,

其频率力。力和力的大小关系以及你判断的依据最合理的是（）

B.力〉力，共振现象的规律

C.力=力，机械波传播规律D./〉力，机械波的传播规律

B[=-T

11.如图，手机进行无线充电时，受电线圈内磁场磁感应强度随时间按图乙正弦规律变化，其中"-已知

受电线圈的匝数为〃=5°匝，所围面积为lOcn?,电阻厂=0.5Q。现在受电线圈的c,d两端接一阻值R=4.5Q

的小灯泡。求:

(1)从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的电流方向为

(2)受电线圈中产生感应电动势的最大值为

(3)在1分钟内，电阻R上产生的热量为

(4)从％到‘2半个周期内，通过小灯泡的电荷量为。(结果保留兀)

12.(多选)用手机可以拍照和计时，并用于计算动量的变化情况。小望同学练习用头颠球。某一次足球静止自由

下落80cm,被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的

质量为0.4kg,不计空气阻力，下列说法正确的是()

A.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N-S

B.头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍

C.足球下落到与头部刚接触时动量大小为1.6kg-m/s

D.足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg•m/s

漂亮的水晶球

在菁英计划期间，小步来到“中国水晶之都”——连云港，临行前在当地商场购买了一个介质分布均匀的透明水晶

球，如图所示。

13.在阳光照射下，水晶球晶莹剔透、闪闪发光，小步准备用手中的相机记录下这美丽的景象。以下说法正确的

是()

A.为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前装上偏振片

B.照相机的增透膜厚度通常为入射光在增透膜中波长的一半

C.水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光从空气射入水晶球时发生了全反射

D.单色光从空气射入水晶球中，光波长变短

14.”雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次全反射后出

射形成的。小步用水晶球模拟了虹和霓的形成，如图所示，两束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上

会形成MN和PQ两条彩色光带，下列说法正确的是（)

A.从加到N之间光带的颜色顺序和从P到0之间光带的颜色顺序相同

B.在水晶球中，。光的传播速度大于b光的传播速度

C.在同一介质中，以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，。光一定也能发生全反射

D.将。光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显

15.在运输过程中，水晶球遭到磕碰，表面出现凹槽，于是小步决定将其切割打磨成半圆柱形并用实验测定该水晶

的折射率，如图所示。。点为圆心，用一束红色激光从C点对准圆心O射入该水晶，保持入射光方向和O点位置

不变，让水晶绕。点顺时针缓慢旋转，当转过41。角时，折射光线消失。则

（保留3位有效数字）;

（2）若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，水晶转过的角度41%

A.大于B,等于C.小于

16.（多选）另一部分，小步将其加工打磨成了水晶砖，并将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图4-1

所示。用激光笔照射，可以观察到如图4-2所示的干涉条纹，这说明（）

A.玻璃茶几的上表面A处向上凸起B.水晶砖的下表面B处向下凸起

C,玻璃茶几的上表面A处向下凹陷D.水晶砖的下表面B处向上凹陷

17.（多选）小步选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（）

A.亮度高B.平行度好C.单色性好D.波动性好

月球探测工程

我国已先后成功实施四次月球探测任务，计划在2030年前实现首次登陆月球。已知，月球表面重力加速度为g

月。

18.嫦娥号登陆月球时，沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面，则发动机的喷气方向可能为（）

19.嫦娥号在竖直下降登月过程中，在距月球表面高度为〃处以相对月球的速度v开始做匀减速直线运动，加速

度大小为〃，下降至距月球表面高度为处相对月球速度为零。质量为M的嫦娥号在保持悬停的过程

中，发动机不断竖直向下喷出相对其速度为a的气体。在一次短促的喷射过程中（嫦娥号质量不变），单位时间内

需消耗燃料的质量为。

77777777777777777777T-

20.未来，嫦娥号可以搭载三维成像微波高度计，利用天线1和2同时向月球表面发射微波，然后通过接收回波和

信号处理，从而确定月球表面的高度值，如图（a）。图（b）为高度计所获得微波的条纹图样，两列

天线发射的微波需满足的条件是

21.未来，航天工作者可以在月球基地进行物理实验。如图（a）所示，弹簧振子沿轴线A8自由振动，一垂直于

48的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴。

A

(b)

24

（1）弹簧振子振动后，某时刻记为/=0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为y=-Asin（干。绳上产生一

列沿x轴正方向传播的简谐横波,则占7时的波形图为（

（2）如图（6）所示，实线为fo时刻绳子的波形，虚线为砧+0.2s时刻绳子的波形，P为x=4m处的质点。绳波的

传播速度可能为m/so在Zo+l.Os时刻，质点尸所处位置的坐标为

22.在月球上进行的机械波实验中，两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源M（0m,0cm）产生的波沿尤

轴正方向传播，波源N（9m,0cm）产生的波沿x轴负方向传播。仁0时刻某一波源先开始振动，U0.2s时间

的波形图如图所示。此时平衡位置位于x=2m和k8m的两个质点都处于波峰位置。下列说法正确的是（）

C.再经过0.2s,x=6m的质点纵坐标为5cm

D.两列波可以发生稳定的干涉现象

物质是由分子组成的，人类无法直接观察分子的运动，通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信

息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。

23.关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是()

A.布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动

B.布朗运动间接地反映了分子在永不停息地做无规则运动

C.当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止

D.悬浮颗粒越大，某一瞬间与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著

24.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(

c.分子间的作用力与分子D.模拟气体压强

距离的关系产生的机理实验

A.从图A中可以看出任意一个分子在100°C时的速率一定比0℃时要大

B.微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

C.当两个相邻的分子间距离为々时，它们之间相互作用的引力和斥力的合力为零

D.实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等

231

25.标准状况下，水蒸气的摩尔体积匕。［=22.4x10-3m3/mol,2VA=6.02xlOmol,水的摩尔质量M

=18g/mol,水的密度P=lxl()3kg/m3,请进行下列估算：(结果均保留1位有效数字)

(1)水蒸气分子的平均间距约为

(2)水分子的直径约为

26.右图是一个测量分子速率分布的装置。圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜，〃为正

对狭缝的位置。从原子炉R中射出的某指定温度的银原子蒸气穿过屏上s缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的

时间内相继到达并沉积在薄膜上。一段时间后，展开的薄膜上银原子的分布最接近下图中的()

C懵制膏篇

27.假定某一温度下，气体分子运动的平均速率为v,气体分子质量为""那么一个分子垂直碰撞器壁前后的动量

改变量大小约为(碰撞可视为弹性碰撞)；设时间内有N个这样的分子碰撞器壁一次，被碰撞器壁

的总面积为A5,那么这些分子对器壁产生的压强为=

28.如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距L=0.5m,与水平面的夹角。=30°,处于磁感应强度B=0.2T、

方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的a、b两根导体棒质量分别为机,=0.3kg、7短=0.1kg,电阻均为

R=0.1Q,长度均为L=0.5m。将。棒固定，由静止释放b棒，当力棒达到最大速度时，«棒产生的焦耳热Q=0.5Jo

导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g取10m/s,

(1)求b棒的最大速度大小；

(2)求从释放到达到最大速度时，b棒的位移大小；

(3)若在。棒上施加大小为2N、沿斜面向上的恒力歹，并将。棒的固定解除，让。、6棒同时由静止开始运动，

求当。棒速度为=L0m/s时，b棒的速度大小和加速度大小。

复旦大学附属中学2023学年第二学期

高二年级物理期中等级性考试试卷

（满分100分，时间60分钟）

电磁炉

电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，致使锅体本身快速发热，从而加热锅内食物。

1.适合做电磁炉锅具的材料是（）

A.铁B.瓷器C.玻璃D.紫砂

2.电磁炉在工作中会产生电磁波，预言了电磁波的存在，_________在首次在实验中发现了电磁

波。

3.小家同学制作了一个简易装置来研究电磁炉工作原理。如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电

源，过了一会儿，放置在铁芯上方的多匝线圈开始发热。下述可以增大线圈热功率的办法是（）

;多匝线圈

I

（

-I-

I^二；铁芯

交流电源：二厂

?g

A.增大交流电源的频率

B.减小上方线圈的匝数以减小电阻

C.将交流电源换成电动势更大的直流电源

D.将线圈内的铁芯取走

4.电磁炉使用交变电流供电。发电厂发出的交变电流通过变压器进入家庭电路。如图的电路中也包含理想变压

器，电流表和电压表均为理想电表，电阻Ri、&和氏3的阻值分别为1。、2。和6。，在。、b两端接电压有效值

为U的交流电源，开关S由断开变为闭合时，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率不变。则（）

A.电流表示数变小

B.电压表示数变大

C.整个电路消耗的功率变小

D.变压器原、副线圈匝数比为1:2

5.某发电厂发出的交流电电压为功率为Po远距离输电线路的总电阻为厂。现采用电压达U2的特高压输电

技术进行输电，变电站理想升压变压器输入和输出线圈的匝数比为;输电线上损失的功率为

6.电磁炉在工作中会向外辐射电磁波，振荡电路也会产生电磁波。如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，闭合开

关S,待电路达到稳定状态后断开开关S,LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时，线圈中的磁场能&

随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（）

A.LC振荡电路的周期为2X1CT3sB.在lxio-3s时，电容器右极板带正电

C.lxl()-3s—axioms间内,电流在减小D.lxl0-3s—2x10-3$时间内，自感电动势在增加

7.理论上，只要电路中有振荡电路，就能向外辐射电磁波，但是直接利用LC回路向外辐射电磁波的效率是很低

的，因此我们可以采用、等方法有效地将电磁波发射出去。

【答案】LA2.①.麦克斯韦②.赫兹3.A4.D

Up2

5.①.#②.1F6.B

U2

7.①.开放电路②.提高振荡频率

【1题详解】

电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，所以锅必须是导体。

故选A；

【2题详解】

⑴英国物理学家麦克斯韦预言电磁波存在；

⑵赫兹用实验证实电磁波存在；

【3题详解】

A.感应电动势与电流的变化率成正比，增大交流电源的频率，感应电动势增大，电流增大，热功率增大，故A

正确；

B.线圈匝数减少，电动势也减小，电阻减小，电流不变，热功率减小，故B错误；

C.换成直流电源，恒定电流产生恒定的磁场，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会有感应电流，热功率为0,故

C错误；

D.将线圈内的铁芯取走，则磁场减弱，感应电动势减小，感应电流减小，热功率减小，故D错误。

故选A；

【4题详解】

A.设开关S断开与闭合时副线圈的电流分别为A、《，根据题意可得

（4+叫）=

可得

：=2,2

既电流变大，电流表示数变大，故A错误；

B.设开关S断开与闭合时副线圈的电压分别为。2、U；,根据题意有

u2i2=u'2r2

可得

u”uT

变压器原副线圈匝数不变，所以原线圈的电压也变为原来的一半，电压表示数变小，故B错误;

C.由

P=UI

可知，电流减小后，整个电路消耗的功率变大，故c错误;

D.由

可得开关断开和闭合时原线圈的电流关系为

4=2，

由闭合电路欧姆定律有

U=U/IR

U=+

联立可得

U[=2]内

又

（尺）

U2=/27?2+3

两式相比可得

如=4_

也

根据理想变压器的原副线圈匝数与电压电流的关系可知

U2〃2

联立可得

_1

n22

故D正确。

故选D；

【5题详解】

［1］变电站理想升压变压器输入和输出线圈的匝数比为

21=4

〃2U2

⑵输电线上的电流为

输电线损失的功率

【6题详解】

电路稳定时，线圈中的电流从。到b,U0时刻，断开开关，电感线圈与电容器组成振荡电路，电感线圈中的电流

从某一最大值开始减小，产生自感电动势，对电容器充电，振荡电路中产生逆时针方向的电流，电容器右极板所

带正电荷增加，左极板所带负电荷增加，当线圈中的电流减为零时，自感电动势达到最大，电容器充满电，所带

电荷量达到最大，磁场能转化成电场能，此时经过1x10-3$；随后电容器反向放电，所带电荷量减少，线圈中的

反向电流增加，自感电动势减小，电场能转化成磁场能，然后反向给电容器充电，充完电后又正向放电，电容器

放完电后，整个电路回到0时刻的状态，所以振荡电路的周期为4xlCf3s，在1x10-3s时，电容器右极板带正

电，1x10%-2x10、内，电流在增大，自感电动势在减小。

故选B；

【7题详解】

口］⑵采用开放电路、提高振荡频率可以提高电磁波辐射效率。

智能手机

智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。

8.（多选）现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过

程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线

表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（）

A.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦

B,降噪过程应用的是声波的干涉原理，尸点振动减弱

C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等

D.质点尸经过一个周期向外迁移的距离为一个波长

9.某手机采用的是光学指纹识别，如图甲，手指按压指纹识别区时，与镜片接触会破坏接触区域的全反射，使得

反射光线明暗分布，图像传感器通过识别光线的强弱对指纹进行识别。若镜片的折射率为〃=1.45,实验测得人手

指折射率在1.50~1.56之间，以下说法中正确的是（）

A.手指未按压指纹识别区时，光线在镜片的上表面不能发生全发射

B.手指未按压时，入射角越小，光线在镜片的上表面越容易发生全反射

C.手指按压指纹识别区时，光线在与镜片接触处不能发生全反射

D.当光线垂直入射镜片下表面时，仍然可以实现指纹识别功能

10.如图所示，在手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率力，离手机一段距离的充电线A位置也在振动,

其频率力。力和力的大小关系以及你判断的依据最合理的是（）

A.%，共振现象的规律B.工〉力，共振现象的规律

C.于1=3机械波的传播规律D.工〉力，机械波的传播规律

11.如图，手机进行无线充电时，受电线圈内磁场磁感应强度随时间按图乙正弦规律变化，其中用=^T。已知

71

受电线圈的匝数为八=50匝，所围面积为lOcn?,电阻厂=0.5Q。现在受电线圈的c,d两端接一阻值R=4.5Q

(1)从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的电流方向为

(2)受电线圈中产生感应电动势的最大值为

(3)在1分钟内，电阻R上产生的热量为

(4)从彳到弓半个周期内，通过小灯泡的电荷量为。(结果保留兀)

12.(多选)用手机可以拍照和计时，并用于计算动量的变化情况。小望同学练习用头颠球。某一次足球静止自由

下落80cm,被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的

质量为0.4kg,不计空气阻力，下列说法正确的是()

A.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N-S

B.头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍

C.足球下落到与头部刚接触时动量大小为1.6kg-m/s

D.足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg•m/s

【答案】8.BC9.C10.C

2

11.①.顺时针方向②.5V③.135J—xlO_2C12.CD

71

【8题详解】

AB.由图丙可知，降噪声波与环境声波波长相等、又因为两波波速相等，故频率相同，叠加时产生干涉。由于两

列声波叠加时振动步调相反，所以叠加后振动减弱，起到降噪效果。降噪过程应用的是声波的干涉原理，两波传

到尸点振动步调相反，故P点振动减弱，故A错误，B正确；

C.声波在同种均匀介质中传播速度相同，故C正确；

D.波传播时，质点并不随波移动，故D错误。

故选BC。

【9题详解】

AC.手指未按压指纹识别时，光线在镜片上表面能发生全反射，当手指按压时，因为

%>?

故接触部分不能发生全反射，故A错误，C正确；

B.手指未按压时，入射角越大，则折射角越大，故光线在镜片的上表面越容易发生全发射，故B错误；

D.当光线垂直入射镜片下表面时，入射角为0。，反射角也为0。，则无法识别指纹，故D错误。

故选Co

【10题详解】

手机是振源，振动沿着充电线向外传播形成机械波，机械波上质点的振动频率等于振源的振动频率，则有

力=力

故选C。

【11题详解】

(1)口］从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的磁通量向上增大，根据楞次定律可知,

受电线圈中的电流方向为顺时针方向。

(2)［2］受电线圈中产生感应电动势的最大值为

27r1,27r

Em=nB.Sa=-=50x-xl0xl0^x—^-V=5V

m'*T兀2x10-2

(3)［3］电动势有效值为

E=^-=—\

41A/2

电流有效值为

1=上-卫A

R+r2

在1分钟内，电阻R上产生的热量为

Q=I~Rt=2X4.5X60J=135J

(4)［4］从：到半个周期内，磁通量变化大小为

12

A①=24s=Zx-xlOxlO-4=—xlO^wb

7171

通过小灯泡的电荷量为

=IAt=------

联立可得

50xMl(r3

【12题详解】

A.根据对称性可知足球下落过程和上升过程所用时间均为

则足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为

IG-mg8+Ar+/2)=0.4x10x(0.4+0.1+0.4)N-s=3.6N-S

故A错误；

B.足球从最高点下落至重新回到最高点过程，根据动量定理可得

FAt-mg^+Ar+r2)=0

可得部对足球的平均作用力与足球重力比值为

F6+Nt+1]0.4+0.1+0.49

故B错误;

C.足球下落到与头部刚接触时的速度大小为

vl=gtx=4m/s

则足球下落到与头部刚接触时动量大小为

Pi=mvx=1.6kg-m/s

故C正确;

D.根据对称性可知，足球刚离开头部时的速度大小为

岭=匕=4m/s

则足球与头部作用过程中动量变化量大小为

A/?=mv2-(mVj)=3.2kg-m/s

故D正确。

故选CD„

漂亮的水晶球

在菁英计划期间，小步来到“中国水晶之都”一连云港，临行前在当地商场购买了一个介质分布均匀的透明水晶

球，如图所示。

13.在阳光的照射下，水晶球晶莹剔透、闪闪发光，小步准备用手中的相机记录下这美丽的景象。以下说法正确的

是（）

A.为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前装上偏振片

B.照相机的增透膜厚度通常为入射光在增透膜中波长的一半

C.水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光从空气射入水晶球时发生了全反射

D,单色光从空气射入水晶球中，光的波长变短

14.“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次全反射后出

射形成的。小步用水晶球模拟了虹和霓的形成，如图所示，两束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上

会形成MN和PQ两条彩色光带，下列说法正确的是（）

A.从M到N之间光带的颜色顺序和从P到。之间光带的颜色顺序相同

B.在水晶球中，。光的传播速度大于6光的传播速度

C.在同一介质中，以相同入射角从介质射入空气，若6光发生全反射，。光一定也能发生全反射

D.将«光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显

15.在运输过程中，水晶球遭到磕碰，表面出现凹槽，于是小步决定将其切割打磨成半圆柱形并用实验测定该水晶

的折射率，如图所示。。点为圆心，用一束红色激光从C点对准圆心。射入该水晶，保持入射光方向和。点位置

不变，让水晶绕。点顺时针缓慢旋转，当转过41。角时，折射光线消失。则

c

B'

（1）水晶对红色激光的折射率n=（保留3位有效数字）；

（2）若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，水晶转过的角度41%

A.大于B.等于C.小于

16.（多选）另一部分，小步将其加工打磨成了水晶砖，并将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图4-1

所示。用激光笔照射，可以观察到如图4-2所示的干涉条纹，这说明（）

A.玻璃茶几的上表面A处向上凸起B.水晶枝的下表面B处向下凸起

C.玻璃茶几的上表面A处向下凹陷D.水晶砖的下表面B处向上凹陷

17.（多选）小步选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（）

A.亮度高B.平行度好C.单色性好D,波动性好

【答案】13.D14.B

15.①.1.52②.C16.BC17.CD

【13题详解】

A.为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前加一增透膜，使得反射光发生干涉从而

使其减弱，故A错误；

B.照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的,,则厚

2

度通常为绿光在增透膜中波长的工，故B错误；

4

C.水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在从水中射入气泡界面发生了全反射的缘故，不是从空气射入

水晶球时发生了全反射，故c错误；

D.单色光从空气射入水晶球中，光速变小，频率不变，则由V=Y可知光的波长变短，故D正确。

故选D。

【14题详解】

A.七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来

后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明〃、。点为紫光；N、P点为红光，即从M到N

之间光带的颜色顺序和从尸到Q之间光带的颜色顺序相反，故A错误；

B.根据光路图可知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率，由

c

V=—

n

可知在水珠中光线a的传播速度较大，故B正确；

C.。光的折射率大于a光的折射率，则在同一介质中方光发生全反射的入射角较小，故在同一介质中以相同入射

角从介质射入空气，若b光发生全反射，。光不一定发生全反射，故C错误；

D.因6光的折射率大于a光的折射率，则6光的频率大于。光的频率，则有6光的波长较小，故将a光和6光分

别照射同一狭缝，a光通过狭缝时的衍射现象更明显，故D错误。

故选B。

【15题详解】

[1]由题意可知全反射临界角C=41。，则水晶对红色激光的折射率

⑵绿色激光的频率大于红色激光的频率，水晶对绿色激光的折射率大于对红色激光的折射率，所以水晶对绿色激

光的全反射临界角小于对红色激光的临界角，故若换绿色激光重复上述实验，折射光线消失时水晶转过的角度小

于41。。故AB错误，C正确。

故选C。

【16题详解】

AC.A处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几左边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的

位置玻璃茶几的上表面时是向下凹陷的，故A错误，C正确；

BD.8处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几右边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的

位置如果玻璃茶几的上表面时是水平的话，则水晶砖的下表面向下凸起，故B正确，D错误。

故选BC。

【17题详解】

频率相同两束光相遇才能发生干涉，选用激光进行薄膜干涉实验，是利用了激光的单色性好、频率单一即波动性

好。故AB错误，CD正确。

故选CD„

月球探测工程

我国已先后成功实施四次月球探测任务，计划在2030年前实现首次登陆月球。已知，月球表面重力加速度g

月。

18.嫦娥号登陆月球时，沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面，则发动机的喷气方向可能为（)

19.嫦娥号在竖直下降登月过程中，在距月球表面高度为〃处以相对月球的速度v开始做匀减速直线运动，加速

度大小为。，下降至距月球表面高度为处相对月球速度为零。质量为M的嫦娥号在保持悬停的过程

中，发动机不断竖直向下喷出相对其速度为a的气体。在一次短促的喷射过程中（嫦娥号质量不变），单位时间内

需消耗燃料的质量为o

777777777777777777777"

20.未来，嫦娥号可以搭载三维成像微波高度计，利用天线1和2同时向月球表面发射微波，然后通过接收回波和

信号处理，从而确定月球表面的高度值，如图（a）。图（b）为高度计所获得微波的条纹图样，两列

观察区域高度计正下方

（a）（b）

21.未来，航天工作者可以在月球基地进行物理实验。如图（a）所示，弹簧振子沿轴线A8自由振动，一垂直于

AB的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴。

A

(b)

2万

(1)弹簧振子振动后，某时刻记为t=o时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为y=-Asin(干。绳上产生一

列沿x轴正方向传播的简谐横波,则仁7时的波形图为(

(2)如图(b)所示，实线为fo时刻绳子的波形，虚线为fo+0.2s时刻绳子的波形，尸为x=4m处的质点。绳波的

传播速度可能为m/so在”+LOs时刻，质点P所处位置的坐标为

22.在月球上进行的机械波实验中，两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源M(0m,0cm)产生的波沿尤

轴正方向传播，波源N(9m,0cm)产生的波沿x轴负方向传播。/=0时刻某一波源先开始振动，Z=0.2s时MN间

的波形图如图所示。此时平衡位置位于x=2m和广8m的两个质点都处于波峰位置。下列说法正确的是()

B.沿x轴负方向传播的N波波速为10m/s

C.再经过0.2s,x=6m的质点纵坐标为5cm

D.两列波可以发生稳定的干涉现象

cMg月

【答案】18D19.®.h--②.

2au

20.①.干涉②.振动频率相同③.振动方向相同④.相位差恒定

21.①.A②.20n+5("=0、l、2、3)③.(4m,-0.1m)

22.C

【18题详解】

嫦娥号沿图中虚线做匀减速直线运动靠近月球表面，则合力沿虚线向上，四幅图中只有D图的喷气方向才有可能

产生沿虚线向上的合力。

故选D；

【19题详解】

[1]相对月球速度为零时，根据逆向思维可得嫦娥号下落高度

2

h'=—

2a

此时到月球表面的高度为

h=h-h'=h-—

勺2a

⑵在一次短促的喷射过程中，喷出的气体质量为的喷射时间为喷出的气体受到的力为尸，取向下为正方向,

则有

Ft=mu

F=Mg月

联立可得

u

则单位时间内需要消耗的燃料质量为

mMg月

mo=—=--

tu

[20题详解】

[1]根据图样可知，图样是微波的干涉条纹；

[2][3][4]产生稳定的干涉条纹的条件是两列波是相干波，既振动频率相同、振动方向相同、相位差恒定；

[21题详解】

(1)由

y=-Asin(—0

可知/=工时的位移为-A,可知原点处的质点起始振动方向沿y轴负方向，所以UT时，波形图如图A所示。

4

故选A；

(2)山由图可知

0.2=nT+—（n=0^1>2^3）

可得

AQ

T=^—（0、l、2、3）

4几+1

则波速为

%

v——=20n+5（n=0、l、2、3…）

⑵以ft)时刻为计时起点，质点P的位移随时间变化关系为

27r

y=-0.1sm（—0

在fo+l.Os时刻，质点P的位移

y--0.1sin（10n+2.5）^（〃=0、1、2、3,）

可得

y=-0.1m

质点P所处位置的坐标为(4m,-0.1m)o

【22题详解】

A.波速由介质决定，两列波波速相同，M传播的距离远，所以M先振动，根据同侧法可知，M的起振方向向

上，故A错误;

B.沿x轴负方向传播的N波波速为

v=—==20m/s

t0.2s

故B错误;

C.在经0.2s,两列波各向前传播