2024-2025学年山西省高二上学期1月期末物理试题（B卷）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年高二1月期末质量检测卷物理（B卷）考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第一章至第四章第2节。一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.下列关于机械波的说法中正确的是（）A.发生干涉现象时，介质中振动加强点振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C.在任意周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大【答案】A【解析】A．发生干涉现象时，介质中振动加强点振动的振幅最大，减弱点振幅最小，当两列波的振幅相等时，减弱点振幅为零，故A正确；B．产生多普勒效应的原因是接收者与波源的距离发生了变化，而波源频率不变，故B错误；C．从平衡位置或者最大位移处开始计时的周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅；从其它位置开始计时的周期内，介质的质点所通过的路程不等于振幅，故C错误；D．某一频率的声波，从空气进入水中时，频率保持不变，波速变大，根据可知，波长变大，故D错误。故选A。2.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（）A.内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D.内芯折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【答案】A【解析】发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大，且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射。故选A3.某物体的位置坐标随时间变化规律为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（）A.该物体做简谐运动，周期是B.时刻，该物体的位置坐标为C.该物体在任意内的路程都是D.该物体运动过程中速度变化频率为【答案】C【解析】A．根据简谐运动表达式可知，该简谐运动，故周期故A错误；B．将代入方程，得物体的位置坐标为故B错误；C．题意知1s是半个周期，故任意内的路程均为2倍振幅大小，根据题意可知振幅为10cm，故任意内的路程均为20cm，故C正确；D．简谐运动频率为故该物体运动过程中速度变化频率为0.5Hz，故D错误。故选C。4.如图所示是江苏无锡灵山举行撞杠撞钟跨年仪式，聆听重达12.8吨的祥符禅钟雄厚悠扬之鸣，企盼在新的一年里吉祥如意、万事顺遂。某次撞击前撞杠的速度为5m/s，撞击后撞杠反弹，且速度大小变为3m/s。已知撞杠撞钟的时间为0.2s，撞杠的质量为100kg。则撞杠对钟撞击力大小为（）A.800N B.1000N C.1500N D.4000N【答案】D【解析】撞杠撞击钟的过程，对撞杠，由动量定理得其中初速度末速度撞击时间联立解得根据牛顿第三定律得，撞杠对钟撞击力大小为4000N。故选D。5.如图甲所示为竖直方向的弹簧振子模型，轻弹簧的下端拴接质量m=10g的小球，t=0时刻将小球由弹簧原长位置（A点）静止释放，利用位移传感器描绘出了小球相对平衡的位移关于时间的变化规律，如图乙所示，已知t=0.2s时第一次运动到最低点B，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A.小球的运动周期为0.2sB.轻弹簧的劲度系数为50N/mC.小球在最低点的加速度大小为10m/s2D.0.3s~0.4s的时间内小球的速度逐渐增大【答案】C【解析】A．小球由A到B的时间为半个周期，则有=0.2s解得T=0.4sA错误；B．小球位于О点时弹簧的伸长量为L=0.02m，该位置为平衡位置，由力的平衡条件得代入数据解得=5N/mB错误；C．小球在A点时弹簧原长，则小球只受重力的作用，此时小球的加速度等于重力加速度，即大小为10m/s2，由于A、B两点关于平衡位置对称，则由对称性可知，小球在最低点的加速度大小为10m/s，C正确；D．结合图甲和图乙可知，0.3s~0.4s的时间内小球在平衡位置О的上方正在向A点移动，则小球的速度正在减小，D错误。故选C。6.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为0.5mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动【答案】D【解析】A．由题图可知驱动力频率为0.5Hz时发生共振，所以此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误；B．由单摆周期公式可得此单摆的摆长约为故B错误；CD．若摆长增大，则固有周期变大，固有频率变小，共振曲线峰值向左移动，故C错误，D正确。故选D。7.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则（）A.由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B.两列波可能形成干涉C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.绳上不会出现振动位移大小为2A的点【答案】C【解析】A．因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；BC．由题意可知，P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于故B错误，C正确；D．虽然两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图为半圆形玻璃砖的截面，一束由橙光、绿光和紫光组成的复色光沿半径方向射入玻璃砖，在圆心O点从玻璃砖向空气中射出时分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（）A.玻璃砖对c光的折射率最大B.a光为紫光，c光为橙光C.在水中传播时a光速度最大，c光波长最小D.逐渐增大入射角α，a光最先发生全反射【答案】AC【解析】A．由图中a、b、c光线的偏折角大小可知折射率关系为可知玻璃砖对c光的折射率最大，故A正确；B．同一种介质对单色光折射率不同，由可知，a是橙光，b是绿光，c是紫光，故B错误；C．根据，可得波速关系为而光在水中的波长，结合可知波长关系为故C正确；D．由及，可知c光发生全反射的临界角最小，所以增大入射角α时，c光最先发生全反射，故D错误。故选AC。9.如图所示，在光滑水平面上放置一半径为R的光滑半圆轨道，A、B点与圆心等高，C点是圆弧最低点。现让小球从A点静止释放，已知小球及半圆轨道的质量均为m，重力加速度为g，以下说法正确的是（）A.小球不能到达半圆轨道上的B点B.半圆轨道向左运动的最远距离为RC.小球的最大速度的大小为D.小球的最大速度的大小为【答案】BD【解析】A．小球与半圆轨道作用过程系统水平方向动量守恒，小球运动到半圆轨道右侧最高点时，小球与轨道水平速度为零，由机械能守恒定律可知，小球恰能到达B点，故A错误；B．当小球到达B点时，半圆轨道向左运动的距离最远，设小球水平位移为x，半圆轨道水平位移为y，由动量守恒定律得由几何关系有解得故B正确；CD．当小球运动到最低点时，速度最大，设此时小球的速度为v1，半圆轨道的速度为v2，由动量守恒定律有由能量守恒定律有联立解得故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，光滑水平面上有一根轻质弹簧，弹簧两端分别连接小物块P和小物块N，处于静止状态。一足够长且倾角为θ的光滑斜面体固定在地面上，斜面底端与地面平滑连接。小物块M与斜面底端的距离为L，小物块M由静止开始释放，在水平地面上与N发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小物块M、N、P的质量均为m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A.小物块M与小物块N碰撞前的速度为B.小物块M与小物块N碰撞后瞬间的速度为C.弹簧的最大弹性势能为D.弹簧恢复原长时，小物块P的速度为【答案】ACD【解析】A．小物块M由静止释放到碰撞前，根据动能定理有解得小物块M与小物块N碰撞前的速度为故A正确；B．小物块M与小物块N碰撞前后动量守恒，机械能守恒，则解得小物块M与小物块N碰撞后瞬间M的速度为N的速度为故B错误；C．弹被压缩到最短时，此时N、P两物块的速度相等，弹簧的弹性势能最大，根据解得弹簧的最大弹性势能为故C正确；D．弹簧恢复原长时，同理由小物块N与小物块P作用前后动量守恒，机械能守恒，可得小物块N与小物块P交换速度，故此时物块P的速度为，故D正确。故选ACD。三、非选择题（本题共5小题，共54分）11.如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上，现将小球拉离竖直位置某一偏角（小于）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中已知，不计空气阻力。（1）根据相关信息，可得小球摆动的周期为______。（2）根据相关信息，可得当地重力加速度g为______（用L、d、表示）。（3）当地重力加速度为g，根据相关信息，可得小球质量m为______（用表示）。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）小球摆动一个周期内，2次经过最低点，根据拉力图像，可知单摆周期（2）根据单摆周期公式解得（3）设拉离平衡位置最大偏角为，根据图像中相关信息，在最大偏角处有设小球在平衡位置的速度为，在平衡位置有由机械能守恒定律有解得12.如图所示，某实验小组的同学将长木板沿倾斜方向固定来验证动量守恒定律，并进行了如下的操作：a.将斜槽固定在水平桌面上，并调整斜槽末端水平；b.在长木板上由下往上依次铺有白纸和复写纸；c.先让入射小球A多次从斜轨上的某位置由静止释放；然后把被碰小球B静置于轨道的末端，再将入射小球A从斜轨上同一位置由静止释放，与小球B相撞；d.多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到碰撞前后小球在长木板上的平均落点M、P、N，其中Р点为小球A单独运动的落点。（1）为了防止小球A不被反弹，则应满足小球A的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的质量；（2）被撞小球B的落点是_________（选填“M”“P”或“N”）；（3）关于对本实验的理解，下列正确的是________；A.需测量释放点到斜槽末端的高度hB.需用游标卡尺测量小球的直径C.需用天平测量两球的质量m1和m2D.需测量M、P、N到斜槽末端О点的长度L1、L2、L3（4）若两球碰撞的过程中动量守恒，则关系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若该碰撞过程的机械能也守恒，则关系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。【答案】（1）大于（2）N（3）CD（4）【解析】（1）为了防止小球A不被反弹，则应满足A球的质量大于B球的质量；（2）结合题图分析可知，P点为碰前入射球A的落点，M、N分别为碰后入射球A以及被碰球B的落点；（3）A．小球抛出时的初速度可以用表示，无需测量高度，A错误；B．该实验中两球从同一点抛出，水平位移对应小球在抛出点和落地点处的球心之间的水平距离，竖直位移对应小球在抛出点和落地点的最下方位置之间的竖直高度，不需要测量A球或B球的直径，B错误；CD．需要验证的关系式可知，需要测量的物理量应有A球和B球的质量m1和m2以及OM，OP，ON的长度L1、L2、L3，CD正确。故选CD。（4）[1]结合图和题意可知若碰撞过程中两球的动量守恒，则应满足由以上整理得[2]若该碰撞过程的机械能守恒，则应有整理可得13.如图所示，玻璃半球半径为R，球心为O，AB为水平直径，M点是半球的最高点。一束单色光从A点射入玻璃半球，射入的光线与AB成θ角。当时，光线从BM间某点C平行于AB射出。光在真空中的传播速度为c。求：（1）玻璃半球的折射率；（2）若，则光线在玻璃半球中传播的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）当时，光线从BM间某点C平行于AB射出，如图所示由几何关系可得，则玻璃半球的折射率为（2）若，因为所以光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从B点射出，光路图如图所示光线在玻璃半球中传播的时间光线在玻璃半球中传播的速度联立解得14.如图所示的简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻在介质中第一次形成如图中实线所示波形图，此时质点P刚要振动。t=1.1s时Q点右侧第一次出现如图中虚线所示的波形图（未画完）。求：（1）t=0时刻x=0m处质点的纵坐标；（2）该波的周期；（3）t=1.6s时，P、Q两点的位移。【答案】（1）cm（2）0.4s（3），【解析】（1）由图可知A=2cm，=8m，将x=1m，y=2cm代入图像可得cm则x=0处cm（2）t=0时Р点刚开始起振，说明振源的起振方向沿y轴的负方向，t=1.1s时Q点右侧第一次出现如图中虚线所示的波形图，此时x=29m处的质点刚开始起振，则1.1s的时间内波向右传播的距离为=22m波速m/s=20m/s波周期为s=0.4s（3）从t=0时刻到=1.6s的时间内，质点Р振动了个周期，则1.6s时质点P位于平衡位置向下振动，位移为1.1s时质点Q位于平衡位置沿y轴正向运动，则1.6s时质点Q位于波峰位置，即Q点的位移为=2cm15.如图所示，质量为3kg且足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为4N、方向水平向右的恒力，小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求：（1）小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小；（2）第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板的最远距离；（3）第二次碰撞与第三次碰撞之间的时间间隔。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设物块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，对物块，由动能定理解得（2）设第一次碰撞后物块的速度大小为，木板B的速度大小为，物块和木板B系统动量守恒物块和木板B系统能量守恒解得，（负号表示方向向左）第一次碰撞后木板B做匀速直线运动物块A先向左做匀减速运动后向右做匀加速运动；当A、B速度相等时，两者相距最远；物块A加速的加速度大小从第一次碰撞后到两者相距最远所用时间则第一次碰后到第二次碰撞前，物块与挡板的最远距离（3）第一次碰后到第二次碰的时间间隔为，物块A与木板B的位移相等，则有解得物块速度第二次碰撞过程，根据动量守恒有根据能量守恒有解得，设从第二次碰撞到第三次碰撞的时间间隔为，物块A与木板B的位移相等，则有解得2024~2025学年高二1月期末质量检测卷物理（B卷）考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第一章至第四章第2节。一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.下列关于机械波的说法中正确的是（）A.发生干涉现象时，介质中振动加强点振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C.在任意周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大【答案】A【解析】A．发生干涉现象时，介质中振动加强点振动的振幅最大，减弱点振幅最小，当两列波的振幅相等时，减弱点振幅为零，故A正确；B．产生多普勒效应的原因是接收者与波源的距离发生了变化，而波源频率不变，故B错误；C．从平衡位置或者最大位移处开始计时的周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅；从其它位置开始计时的周期内，介质的质点所通过的路程不等于振幅，故C错误；D．某一频率的声波，从空气进入水中时，频率保持不变，波速变大，根据可知，波长变大，故D错误。故选A。2.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（）A.内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D.内芯折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【答案】A【解析】发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大，且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射。故选A3.某物体的位置坐标随时间变化规律为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（）A.该物体做简谐运动，周期是B.时刻，该物体的位置坐标为C.该物体在任意内的路程都是D.该物体运动过程中速度变化频率为【答案】C【解析】A．根据简谐运动表达式可知，该简谐运动，故周期故A错误；B．将代入方程，得物体的位置坐标为故B错误；C．题意知1s是半个周期，故任意内的路程均为2倍振幅大小，根据题意可知振幅为10cm，故任意内的路程均为20cm，故C正确；D．简谐运动频率为故该物体运动过程中速度变化频率为0.5Hz，故D错误。故选C。4.如图所示是江苏无锡灵山举行撞杠撞钟跨年仪式，聆听重达12.8吨的祥符禅钟雄厚悠扬之鸣，企盼在新的一年里吉祥如意、万事顺遂。某次撞击前撞杠的速度为5m/s，撞击后撞杠反弹，且速度大小变为3m/s。已知撞杠撞钟的时间为0.2s，撞杠的质量为100kg。则撞杠对钟撞击力大小为（）A.800N B.1000N C.1500N D.4000N【答案】D【解析】撞杠撞击钟的过程，对撞杠，由动量定理得其中初速度末速度撞击时间联立解得根据牛顿第三定律得，撞杠对钟撞击力大小为4000N。故选D。5.如图甲所示为竖直方向的弹簧振子模型，轻弹簧的下端拴接质量m=10g的小球，t=0时刻将小球由弹簧原长位置（A点）静止释放，利用位移传感器描绘出了小球相对平衡的位移关于时间的变化规律，如图乙所示，已知t=0.2s时第一次运动到最低点B，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A.小球的运动周期为0.2sB.轻弹簧的劲度系数为50N/mC.小球在最低点的加速度大小为10m/s2D.0.3s~0.4s的时间内小球的速度逐渐增大【答案】C【解析】A．小球由A到B的时间为半个周期，则有=0.2s解得T=0.4sA错误；B．小球位于О点时弹簧的伸长量为L=0.02m，该位置为平衡位置，由力的平衡条件得代入数据解得=5N/mB错误；C．小球在A点时弹簧原长，则小球只受重力的作用，此时小球的加速度等于重力加速度，即大小为10m/s2，由于A、B两点关于平衡位置对称，则由对称性可知，小球在最低点的加速度大小为10m/s，C正确；D．结合图甲和图乙可知，0.3s~0.4s的时间内小球在平衡位置О的上方正在向A点移动，则小球的速度正在减小，D错误。故选C。6.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为0.5mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动【答案】D【解析】A．由题图可知驱动力频率为0.5Hz时发生共振，所以此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误；B．由单摆周期公式可得此单摆的摆长约为故B错误；CD．若摆长增大，则固有周期变大，固有频率变小，共振曲线峰值向左移动，故C错误，D正确。故选D。7.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则（）A.由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B.两列波可能形成干涉C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.绳上不会出现振动位移大小为2A的点【答案】C【解析】A．因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；BC．由题意可知，P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于故B错误，C正确；D．虽然两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图为半圆形玻璃砖的截面，一束由橙光、绿光和紫光组成的复色光沿半径方向射入玻璃砖，在圆心O点从玻璃砖向空气中射出时分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（）A.玻璃砖对c光的折射率最大B.a光为紫光，c光为橙光C.在水中传播时a光速度最大，c光波长最小D.逐渐增大入射角α，a光最先发生全反射【答案】AC【解析】A．由图中a、b、c光线的偏折角大小可知折射率关系为可知玻璃砖对c光的折射率最大，故A正确；B．同一种介质对单色光折射率不同，由可知，a是橙光，b是绿光，c是紫光，故B错误；C．根据，可得波速关系为而光在水中的波长，结合可知波长关系为故C正确；D．由及，可知c光发生全反射的临界角最小，所以增大入射角α时，c光最先发生全反射，故D错误。故选AC。9.如图所示，在光滑水平面上放置一半径为R的光滑半圆轨道，A、B点与圆心等高，C点是圆弧最低点。现让小球从A点静止释放，已知小球及半圆轨道的质量均为m，重力加速度为g，以下说法正确的是（）A.小球不能到达半圆轨道上的B点B.半圆轨道向左运动的最远距离为RC.小球的最大速度的大小为D.小球的最大速度的大小为【答案】BD【解析】A．小球与半圆轨道作用过程系统水平方向动量守恒，小球运动到半圆轨道右侧最高点时，小球与轨道水平速度为零，由机械能守恒定律可知，小球恰能到达B点，故A错误；B．当小球到达B点时，半圆轨道向左运动的距离最远，设小球水平位移为x，半圆轨道水平位移为y，由动量守恒定律得由几何关系有解得故B正确；CD．当小球运动到最低点时，速度最大，设此时小球的速度为v1，半圆轨道的速度为v2，由动量守恒定律有由能量守恒定律有联立解得故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，光滑水平面上有一根轻质弹簧，弹簧两端分别连接小物块P和小物块N，处于静止状态。一足够长且倾角为θ的光滑斜面体固定在地面上，斜面底端与地面平滑连接。小物块M与斜面底端的距离为L，小物块M由静止开始释放，在水平地面上与N发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小物块M、N、P的质量均为m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A.小物块M与小物块N碰撞前的速度为B.小物块M与小物块N碰撞后瞬间的速度为C.弹簧的最大弹性势能为D.弹簧恢复原长时，小物块P的速度为【答案】ACD【解析】A．小物块M由静止释放到碰撞前，根据动能定理有解得小物块M与小物块N碰撞前的速度为故A正确；B．小物块M与小物块N碰撞前后动量守恒，机械能守恒，则解得小物块M与小物块N碰撞后瞬间M的速度为N的速度为故B错误；C．弹被压缩到最短时，此时N、P两物块的速度相等，弹簧的弹性势能最大，根据解得弹簧的最大弹性势能为故C正确；D．弹簧恢复原长时，同理由小物块N与小物块P作用前后动量守恒，机械能守恒，可得小物块N与小物块P交换速度，故此时物块P的速度为，故D正确。故选ACD。三、非选择题（本题共5小题，共54分）11.如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上，现将小球拉离竖直位置某一偏角（小于）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中已知，不计空气阻力。（1）根据相关信息，可得小球摆动的周期为______。（2）根据相关信息，可得当地重力加速度g为______（用L、d、表示）。（3）当地重力加速度为g，根据相关信息，可得小球质量m为______（用表示）。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）小球摆动一个周期内，2次经过最低点，根据拉力图像，可知单摆周期（2）根据单摆周期公式解得（3）设拉离平衡位置最大偏角为，根据图像中相关信息，在最大偏角处有设小球在平衡位置的速度为，在平衡位置有由机械能守恒定律有解得12.如图所示，某实验小组的同学将长木板沿倾斜方向固定来验证动量守恒定律，并进行了如下的操作：a.将斜槽固定在水平桌面上，并调整斜槽末端水平；b.在长木板上由下往上依次铺有白纸和复写纸；c.先让入射小球A多次从斜轨上的某位置由静止释放；然后把被碰小球B静置于轨道的末端，再将入射小球A从斜轨上同一位置由静止释放，与小球B相撞；d.多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到碰撞前后小球在长木板上的平均落点M、P、N，其中Р点为小球A单独运动的落点。（1）为了防止小球A不被反弹，则应满足小球A的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球B的质量；（2）被撞小球B的落点是_________（选填“M”“P”或“N”）；（3）关于对本实验的理解，下列正确的是________；A.需测量释放点到斜槽末端的高度hB.需用游标卡尺测量小球的直径C.需用天平测量两球的质量m1和m2D.需测量M、P、N到斜槽末端О点的长度L1、L2、L3（4）若两球碰撞的过程中动量守恒，则关系式__________成立（用m1、m2、L1、L2、L3表示）；若该碰撞过程的机械能也守恒，则关系式___________________成立（用L1、L2、L3表示）。【答案】（1）大于（2）N（3）CD（4）【解析】（1）为了防止小球A不被反弹，则应满足A球的质量大于B球的质量；（2）结合题图分析可知，P点为碰前入射球A的落点，M、N分别为碰后入射球A以及被碰球B的落点；（3）A．小球抛出时的初速度可以用表示，无需测量高度，A错误；B．该实验中两球从同一点抛出，水平位移对应小球在抛出点和落地点处的球心之间的水平距离，竖直位移对应小球在抛出点和落地点的最下方位置之间的竖直高度，不需要测量A球或B球的直径，B错误；CD．需要验证的关系式可知，需要测量的物理量应有A球和B球的质量m1和m2以及OM，OP，ON的长度L1、L2、L3，CD正确。故选CD。（4）[1]结合图和题意可知若碰撞过程中两球的动量守恒，则应