高二物理（人教版）教案 选择性必修一 模块综合检测（一）~（二）

模块综合检测（一）

（本试卷满分:100分）

一、单项选择题（本题共7小题,每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1.机械振动在介质中传播，形成了机械波。下列说法正确的是（）

A.在纵波中,质点的分布是均匀的

B.机械波可以在真空中传播

C.发声体振动时在空气中产生的声波是纵波

D.介质中有机械波传播时，介质与波一起传播

解析:选C纵波的波形是疏密相间的,质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的部分叫疏部，故A错误;机械波

的传播需要介质,其不能在真空中传播,故B错误:发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，故C正确:在波

的传播中，质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移，故D错误。

2.我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡风雨初霁（霁及雨后转晴），或露之未晞（晞xT,干），

其余点缀于草木枝叶之末，日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水,而非雨露有所五色也。”这

段文字记叙的是光的何种现象（）

A.反射B.色散

C.干涉D.衍射

解析:选B雨过天晴时,太阳光照在枝叶上的水珠上，白光经过水珠折射以后，分成各种彩色光,这种现象叫做

光的色散现象，选项B正确。

3.一只悬浮在水中的乌贼，吸满水时的质量为4kg,遇到危险时，乌贼通过体管在0.1s内将0.5kg的水向后以

160m/s的速度喷出，从而获得极大的逃窜速度，则乌贼在向后喷水的时间内,获得的向前的平均推力约为

（）

A.8ONB.56ON

C.640ND.800N

解析:选D设乌贼对水的作用力大小为反对喷出的水利用动量定理可得以E加二〃取可得广登二吧吧

At0.1

N=800N,根据牛顿第三定律，可得乌贼在向后喷水的时间内，获得的向前的平均推力为800No故选D。

4.某次训练中，一位质量为〃?的运动员从静止下蹲后向上跳起，经4时间,他身体伸直离开地面的速度大小为

匕一段时间后该运动员仍以人小为u的速度沿竖直方向落回地面，不计空气阻力，重力加速度人小为g,下列说

法正确的是（）

A.该运动员离开地面瞬间和落回地面瞬间的动量相同

B.在空中运动的过程中，该运动员受到的重力对他的冲量大小为2〃八，

C.该运动员起跳过程中地面对他的冲量大小为mv-mgM

D.该运动员离开地面后上升过程中和下降过程中的动量变化量大小相同、方向相反

解析:选B该运动员离开地面瞬间和落回地面瞬间的动量大小相等、方向相反，故A错误;在空中运动的过

程中.根据动量定理可得.该运动员受到的重力对他的冲量大小为肥二〃叫故B正确;该运动员起跳

过程中.根据动量定理可得左-〃吆加=〃*'0,可得地面对他的冲量大小为。刁〃叶〃抬加,故C错误;该运动员离开

地面后上升过程中和下降过程中都只受重力.而重力的冲量大小相等、方向相同，则动量变化量大小相同、

方向相同.故D错误。

5.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，以向右作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，得到摆球相对平衡位

置的位移工随时间，变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2o对于这个单摆的振

动过程，下列说法正确的是()

A.r=0.5s时,摆球所受回复力最大，方向向右

B.z=ls时,摆球偏离平衡位置位移最大，方向向右

C.从i=0.5s到/=1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

D.该单摆摆长约为2m

解析:选A/=0.5§时.位移为-45,由金-依可知.摆球所受回复力最大，方向向右，故A正确:ds时.摆球的

位移为零.即摆球刚好在平衡位置,故B错误;从r=0.5s到0.0s的过程中,摆球的位移逐渐减小，即摆球向下

摆动回到平衡位置，重力做正功，重力势能逐渐减小，故C错误;由K7图像可知该单摆的周期为7=2s,由

7=2兀J,可得摆长为L二军Rm,故D错误。

6.如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CO间做简谐运动，从平衡位置O向下运动时开始计时，振动

图像如图乙所示,则下列说法正确的是（）

A.振子在C、。时,速度为0,加速度相同

B./=0.15s时，振子处于超重状态

C.E.ls时，振子的加速度沿y轴正方向

D.E1O5s时，弹簧的弹性势能最大,振子的重力势能最小

解析:选D振子在C、。时,速度为0,加速度大小相等、方向相反.故A错误;=0.15s时，振子处于最高点C

点.加速度方向向下,处于失重状态，故B错误;片0.1s时，振子处于平衡位置，加速度为。.故C错误尸0.05s时，

振子处于最低点。点，振子的重力势能最小,动能为0.根据机械能守恒定律可知.弹簧的弹性势能最大，故D正

确。

7.如图所示，带有:光滑圆弧轨道口反.最为m的小车静止置于光滑水平面上,一质星也为小的小球以速度用水

4

平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端,则以下结论错误的是（）

A.在整个过程中，小球和小车水平方向系统动量守恒

B.小球返回小车的左端时,速度为例

C.小球上升到最高点时，小车的速度为

2

D.小球在圆弧轨道上升的最大高度为手

4g

解析:选B在整个过程中，小球和小车组成的系统在水平方向上所受合力为零，水平方向系统动量守恒,A正

确:根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mvo=mv\+♦〃妙2,卞〃%2二]叫2+]»22,可得小球返回小车的左端时，

速度为V1=0.B错误:小球上升到最高点时，小球与小车速度相同.根据动量守恒定律有用物二2〃八，、小车的速度为

v=|vo,C正确:根据机械能守恒定律有如言今^加+小曲可得小球在圆弧轨道上升的最大高度为T，D正

确。

二、多项选择题（本题共3小题.每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得6分.选

对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.如图所示，在利用双缝干涉实验测量光的波长时，用波长为a的单色光实验，光屏上的。点为中央亮条纹。

点为第一级亮条纹，单缝位于光源与双缝的中间位置，单缝5到双缝a、b的距离为品、%,若将单缝向上平移,

使珈％二?。则下列说法正确的是)

A.此时P、。为亮条纹

B.此时P、。为暗条纹

C.中央亮纹在P点以上

D.中央亮纹在P点以下

解析:选BD刚开始光屏上的P点为中央亮条纹，说明P点到双缝服b的光程差等于0,Q为第一级亮条纹,

说明。点到双缝。、〃的光程差等于波长，若将单缝向上平移，使淅sf/则P点到单缝S的光程差为夕，。点

到单缝S的光程差为%则此时P、。为暗条纹.中央亮纹到单缱5的光程差为零，故单缝上移后，中央亮纹会

下移，故B、D正确.A、C错误。

9.如图所示，真空中有一质量分布均匀的等腰梯形玻璃体，一束单色光沿直线A8传播，在玻璃体侧面的8点经

折射进入玻璃体,并在玻璃体另一侧表面的。点又经折射进入真空中，已知两条法线的夹角为120。,8。长度

为R,BC与等腰梯形的底边平行，单色光在8点的入射角a=60。,光在真空中的传播速度为c,则下列说法正确

的是（）

A.玻璃体对该单色光的折射率为百

B.改变入射角Q的大小，该单色光可能在玻璃体左侧外表面处发生全反射

C.光在玻璃中的频率比在真空中的要小

D.该单色光在玻璃体中穿过的时间为当（不考虑光在玻璃体中的反射光路）

解析:选AD由几何关系知，该单色光在0点的折射角为左30。,可得折射率〃三零二鬻二百，故A正确:该

单色光在玻璃体左侧外表面处是由光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故B错误:光的频率由光源决

定与介质无关，光在传播过程中频率不变,故C错误;根据折射率与光速的关系有吟吟，因此该单色光在玻

璃体中穿过的时间为六幺叵，故D正确。

VC

10.如图所示，拴接在轻质弹簧两端质量分别为〃『0.5kg、〃?2=1.48kg的两物体静置于光滑水平地面上,如靠

在竖直墙壁上。现有一颗质量为〃-0.02kg的子弹以初速度如水平引入加2并留在其中，弹簧压缩到最短时

具有的弹性势能为27J,此后m2向右运动。下列说法正确的是（）

g叫41WW1JWmz<am

/7777/777777777777777/7777^77777777T77777/

A.v（）=450m/s

B.〃?］与墙壁作用过程中,墙壁对孙的冲量大小为18kg-m/s

C.如离开墙壁后,能达到的最大速度为4.5m/s

D.〃”离开墙壁后,弹簧具有的最大弹性势能为6.75J

解析:选ABD取向左为正方向，子弹射入硒时、弹簧还没来得及压缩.根据动量守恒定律有/研）=（/〃+〃及）片,弹

簧压缩后根据机械能守恒定律有去〃?+〃?2）%2二以联立解得vo=450m/s,vj=6m/s.故A正确:根据对称性，当ni\

与墙壁分离时,子弹和机2的速度大小为VK方向向右，以向右为正方向,根据动量定理可得/=（加+〃72m-

（〃计〃枷」二18kg・m/s,故B正确:当弹簧恢复原长时m达到最大速度.设为叫由子弹与g组合体此时的速度设

为"以向右为正方向.根据动量守恒定律和机械能守恒定律得

（6+/小）也=（"［+加2）力'+〃?1%^§（/〃+〃72必2弓（〃7+/〃2加'2+/141^2，解得Vnux=9m/s,故C错误:"21离开墙壁后.弹簧

弹性势能最大时三者共速，设为也，由动量守恒定律有（〃?+〃?|+〃?2）12=（〃?+〃22）0，解得也=4.5m/s,根据能量守恒定

22

律.最大弹性势能为fpnux^/n+wz）Vi।+w2）v2=6.75J,故D正确。

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.（7分）某同学用如图所示气垫导轨和压力传感器验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用托盘天平测出两滑块的质量如、加2

②将皿右移，压缩右侧弹簧至一定长度，然后由静止释放佻，使得〃”与/»1碰撞后反弹

③记录下〃?2释放时右侧压力传感器初始读数后和加2与孙碰撞后左侧压力传感器最大示数R、右侧压力

传感器最大示数F2

两侧弹簧的劲度系数都为k弹簧弹性势能的表达式为6二3F其中八r分别为弹簧的劲度系数和形变量c

压力传感器压力传感器

\m\m2/

■导轨［严""■询叫

（I）在实验之前还需要进行的操作是o（2分）

A.测量弹簧的原长

B.将压力传感器调零

C.测日初始时加、机2到左右两侧压力传感器的距离

D.记录下犯、M2碰撞后至压缩左右两侧压力传感器到最人示数的时间

（2）为变加2与皿碰撞后反弹,需保证m2如。（填或"<”）（1分）

（3）初2碰前初速度为o（用题目所给字母表示）（2分）

（4）实验要验证的动量守恒表达式为o（2分）

A.旦二旦一旦

\m^vrin2

B-二互一互

"m2m2

C.E）〃12+B，〃2=尸〃"I

DT（）\^7^+F2\/m^=F\y/m[

解析:⑴不需要测量弹簧原长,A错误;在使用之前需将压力传感器调零.为后续实验和测量工作打下基础,B正

确;如、〃72在气垫导轨上做匀速运动，不需要测出初始时/〃I、〃?2到左右两侧压力传感器的距离,C错误;如、

侬碰撞后至压缩左右两侧压力传感器到最大示数所需时间对实验没有影响.不需要测量,D错误。

（2）为使加2与m\碰撞后反弹、需保证m2VmI。

⑶释放他前，弹簧的弹性势能为E所如。2=名僧?二臂，弹性势能转化为动能即臀心o2.碰前初速度为

乙Z\K/ZK乙K/

⑷同理可求出碰撞后两滑块速度大小,根据动量守恒定律得他焉二如磊*焉,化简得

尸八/近+A诉行二Q诉工，故选D。

答案XDB⑵〈⑶焉（42

12.（9分）某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管（LED）发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距

d=0.450mm,双缝到毛玻璃的距离/=365.0mm,实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。

当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为汨=2.145mm;当分划板中心刻线对齐第5条亮条

纹中心，手轮上的读数为怒=4.177mm。完成下列填空：

（1）相邻两条亮条纹间的距离3mm;（3分）

（2）根据可算出波长（填正确答案标号）;（3分）

A"与B.2=?AxC.2=-^-

dIdAx

(3)待测LED发出光的波长为；=nm(结果保留3位有效数字)。(3分)

解析:。)相邻两条亮条纹间的距离为山产竺mm=O.5O8mm。

44

(2)根据相邻两条亮条纹间的距离公式Ar』,可知波长为加%工故选Bo

aI

7

(3)待测LED发出光的波长为=舞*x0.508x10'm^6.26xl0-m=626nmo

I365.0x1()—J

答案:u)0.508(2)B(3)626

13.(11分)一简谐横波在均匀介质中沿水平方向直线传播,介质中A、8两个质点平衡位置间的距离m2m,它

们振动的图像分别如图中和图乙所示。

(1)求该简谐横波传播速度的可能值;(6分)

(2)若波速为0.2m/s,8、。两质点的振动同步，且占4.2s时8、C两质点间有两个波谷，求8、C平衡位置间的

距离V。(5分)

解析:口)由题图可知，该简谐横波的周期T=4s

设波长为L根据题图可知A、B两点间的距离满足入=加+1(〃=(),1,21..)

根据波长、波速和周期的关系耳

解得v=—m/s(/?=0,l,2,...)o

2n+l

(2)此时该波的波长I=i，7

根据题意可知x'=22',解得x'=1.6mc

答案:(1)m/s(n=0,l,2,...)(2)1.6m

14.(12分)如图所示，直角三角形A8C是一玻璃砖的横截面48，,2090。,乙仁60。。一束单色光夕。从AB

边上的D点射入玻璃砖，入射角为45。,力8二々折射光恰好射到玻璃砖8c边的中点E,已知光在真空中的

4

传播速度为Co求:

(1)玻璃砖的折射率;(4分)

（2）该光束从AA边上的。点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间。（8分）

解析:⑴作出光路图，如图所示，

过E点的法线是三角形/WC的中位线，由几何关系可知为等腰三角形

DE=DB=-

4

由几何知识可知光在A8边折射时折射角为30。

所以玻璃砖的折射率为〃二也与二企。

sin30°

（2）设临界角为人有sin夕,

71

解得245。

由光路图及几何知识可判断.光在3c边的入射角为6（）。,大于临界角.则光在8。边发生全反射，光在AC边的

入射角为30。,小于临界角，所以光从AC边第一次射出玻璃砖

根据几何知识可知EF当

则光束从A8边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为厂些空

V

而T,解得屋弃。

n4c

答案:Q）鱼（2）警

15.（15分）如图甲所示，质量m=\kg的小滑块（可视为质点）,从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静

止滑下，经最低点8后滑上位于水平面的木板，并恰好未从木板的右端滑出。已知木板质量M=4kg,上表面与

圆弧轨道相切于B点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的广,图像如图乙所示，取g=10m/s）求：

v/(m-s')

甲乙

（I）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;（6分）

（2）滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。（9分）

解析:口）由题图乙可知，滑块刚滑上木板时的速度大小v=10m/s,

滑块在光滑圆弧轨道下滑的过程、根据机械能守恒定律得〃疗

解得R=5m

滑块滑到圆弧轨道最低点时.由牛顿第二定律得

2

F-mg=nt—V

解得F=30No

根据牛顿第三定律知，滑块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为30No

(2)滑决在木板上滑行时,木板与滑块组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得

,nv=(/.»?+M)v'

解得/=2m/s

滑块在木板上滑行过程,由动量定理得

由题图乙知/=2s.解得〃=0.4

由能量守恒定律得，〃z+M)u,2=nmgf

解得1-10mo

答案:(l)5m30N(2)0.410m

模块综合检测(二)

(本试卷满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.关于机械波的传播与性质，下列说法正确的是()

A.机械波可以在真空中传播

B.火主鸣笛出站时,站台上的旅客接收到鸣笛声的频率比火车鸣笛的频率低

C.游泳时在水中听到的音乐频率与在岸上听到同一种音乐的频率是不同的

D.医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测量得到的反射波的

频率一定与发射的超声波的频率相同

解析:选B机械波的传播需要介质.机械波不能在真空中传播，故A错误;火车鸣笛出站时.声源远离观察者.

根据多普勒效应.接收频率低于声源频率，所以站台上的旅客接收到鸣笛声的频率比火车鸣笛的频率低.故B

正确:机械波的频率由波源决定，机械波从一种介质进入另一种介质时频率不变，所以游泳时在水中听到的音

乐频率与在岸上听到同一种音乐的频率是一样的.故C错误;医生向人体内发射频率已知的超声波.超声波被

血管中的血流反射后又被仪器接收.测出反射波的频率变化，进而计算出血流的速度.故D错误，

2.如图所示,在同一根软绳上先后激发出a、b两列同向传播的简谐波，则它们)

A.波长相同B.振幅相同

C.波速相同D.频率相同

解析:选C机械波在相同介质中传播的速度相同，由题图可知序列波的波长不同、振幅不同.根据户生可知

A

两列波的频率不同，故C正确,A、B、D错误。

3.对如图所示的图样、示意图或实脸装置图，下列判断正确的是()

A.图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”

B.图乙是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果

C.图丙是双缝干涉原理图,若尸到&、S2的路程差是波长的奇数倍，则P处是暗条纹

D.图丁中的M、N是偏振片,P是光屏，当M固定不动,N绕水平转轴在竖直面内顺时针转动180。后,P上的光

亮度不变

解析:选D题图甲是“泊松亮斑二是圆盘衍射的图样，故A错误:题图乙利用的是薄膜干涉原理.入射光经空气

膜上表面反射后得到第一束光,折射光经空气膜下表面反射，又经上表面折射后得到第二束光，并不是被检测

玻璃板的上下表面反射后的光，故B错误:题图丙是双缝干涉原理图，若P到Si、S2的路程差是半波长的奇数

倍则P处是暗条纹，故C错误;题图丁中，当M固定不动,N绕水平转轴在竖直面内顺时针转动180。后,两偏振

片的透振方向仍平行,P上的光亮度不变,故D正确。

4.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为小、可视为质点的小球,将小球

托起至。点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，小球最远能到达B点,A点为OB的中点，

重力加速度大小为g,下列说法正确的是)

A.小球在A点时的机械能最大

B.小球在B点时受到的弹力大小为2mg

C.O、B两点间的距离为子

D.小球从。到8过程中，弹簧弹性势能的增加量大于小球重力势能的减少量

解析:选B小球与弹簧组成的系统机械能守恒，小球在。点时弹簧处于原长.弹簧的弹性势能为零.小球的机

械能最大,故A错误;小球在O点时仅受重力作用,加速度大小为义、方向笠直向下，根据对称性可知,小球在B

点时的加速度大小为g、方向竖直向上，根据牛顿第二定律有7g咫=〃?〃,小球在4点时受到的弹力大小为

2〃鸟故B正确:根据胡克定律有2〃吆二心5,0、B两点间的距离为间广等，故C错误;小球在。、8两点速度

为零.小球从。到B过程中、小球和弹簧组成的系统机械能守恒.故弹簧弹性势能的增加量等于小球重力势能

的减少量.故D错误。

5.有两种透明物质甲、乙，一种为玻璃，另一种为水品。某同学利用图示装置根据光的干涉原理对甲、乙两种

物质进行鉴别。该同学.上网查得水晶的折射率略大于玻璃的折射率，他先后把透明物质甲、乙放置在双缝和

屏幕之间（充满之间的区域），通过单缝S。的某种单色光经过双缝力、S?后在屏幕上形成明暗相间的条纹，测得

两相邻亮条纹的间距分别为和k乙，旦、甲4乙，已知双缝到屏幕的间距远大于双缝间的距离。下列说法正确

的是（）

单缝双缝

A.透明物质甲为玻璃

B.光在甲中的传播速度小于在乙中的传播速度

C.该宜色光在透明物质甲、乙中传播时的波长之比为N

X甲

D.透明物质甲、乙对该单色光的折射率之比为上

“乙

解析:选B双缝干涉时.相邻两条亮条纹的间距为后乡.，介质对光的折射率〃=其中u为光在介质中传播

avA

时的速度力）为光在真空中传播时的波长，因x甲4乙，故有2甲＜2乙.可知n甲,〃乙）甲e乙，即透明物质甲为水晶，

故A错误.B正确:根据4%可知上二把.根据〃言,可知性=2•故C、D错误。

d人乙x乙Xn乙大甲工甲

6.在某喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为",灯面到水面

的距离均为〃。已知红光在水中的折射率为鱼,水池面积足够大。则下列说法正确的是（）

......

A.每个灯盘在水面上的发光形状为环形

B.红光灯盘在水面上的发光面积为兀优+”）2

C.红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大

D.同一颜色的灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小

解析:选C因为彩灯为圆盘状,所以每个灯盘在水面上的发光形状为圆形.故A错误;设红光在水面发生全反

射时的临界角为C红，由sinC红二工、可得临界角C红二45。,由几何关系可得.红光灯盘在水面上的发光面的半径

%

2

为广红=1•加an0红=$队红光灯盘在水面上的发光面积为S红=仃红2=北《+h）.故B错误;无论是何种光，灯盘

在水面上的发光面的半径都满足尸$/?tanC,灯盘在水面上的发光面积为S=nP=n^4-htanC），其中C为光

在水面发生全反射时的临界角,又因为红光的频率小于绿光的频率，所以红光的折射率小于绿光的折射率.即

〃红v〃绿，又由公式sin得sinC红,sin即临界角C红,C绿，可知红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯

n

盘的大.故C正确:由以上分析可知，同一颜色的灯盘在水中的深度越大.其在水面上的发光面积越大.故D错

误。

7.如图甲所示，物块A、B的质量分别为2kg、3kg,用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直

墙壁接触但不粘连。物块C从高为5m的平台以9m/s的初速度水平抛出,落地时恰好与A相撞，碰撞瞬间竖

直方向不反弹，碰后与物块A粘在一起不再分开，物块4的I，”图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

/〃;〃〃〃〃/〃〃〃/〉〃/）〃〃〃〃〃〃力〃，;

甲

A.前2s时间内，弹簧对物块B的冲量大小为0

B.物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为27J

C.物块。的质量为2kg

D.物块B离开墙壁后的最大速度为3m/s

解析:选D弹簧对物块A、C组合体的作用力与对物块8的作用力始终大小相等、方向相反,以物块A、C

组合体为研究对象，取向右为正方向，则前2s时间内弹簧的弹力对物块A、C组合体的冲量为/=（6八+〃七）八

（〃〃+〃?C）R根据题图乙可知v=3m/s,v=-3m/s,而物块C与物块A碰撞瞬间，物块C与物块A组成的系统水平

方向动量守恒，则由动量守恒定律可得cM）=（"〃+"Z）匕其中vo=9m/s,解得inc=1kg,/=-l8kg・m/s.由此可知，在

前2s时间内，弹簧对物块8的冲量大小为18kg・m/s,故A、C错误:物块8离开墙壁前.弹簧被压缩至最短时

2

其弹性势能最大，此时物块A、C组合体的速度减为0,根据能量守恒定律可得△Epn4（，〃A+〃?c）v=I3.5J.故B

错误;当物块8离开墙壁后弹簧先被拉伸至最长，此后弹簧恢复原长.恢复原长瞬间弹簧又开始被压缩.直至弹

簧被压缩至最短后又开始恢复原长，恢复原长后又开始被拉伸.分析可知，当弹簧第一次恢复原长时物块8的

速度有最大值.在物块8离开墙壁后物块4B、C及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,设物块8离开

墙壁后弹簧第一次恢复原长时物块A、。组合体的速度为也，物块8的速度为h则有

（/"八十"?0）尸（/〃八+m8也+〃?什2,，（〃〃+/“）声=》〃a+m。）%2+，〃”22，联立解得VI=0,V2=3m/s,故D正确。

二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分洪18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分.选

对但不全的得3分.有选错的得0分）

8.1834年,洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿04放置,靠近并垂直于光屏。

某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度。，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是（）

光屏

S「滋编尸"…》

A.沿A0向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动

B.沿0A向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小

C.若冷0。,沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变

D.若0=0。,沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动

解析:选BC根据题意画出光路图.

如图甲所示,S发出的光与通过平面镜反射的光（可以等效成虚像5发出的光）是同一列光分成的.满足相干光

条件.所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光.且该干涉可看成双缱干涉,设S与S的距离为aS到

光屏的距离为/,代入双缝干涉条纹间距公式则若〃=0。,沿OA向右（或沿AO向左）略微平移平面镜，对/

和d均没有影响.则干涉条纹间距不变.也不会移动.故C正确、D错误:同理再次画出平面镜倾斜时的光路图如

图乙所示,

沿04向右略微平移平面镜，即从图中①位置平移到②位置.由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减

小;沿A。向左略微平移平面镜，即从图中②位置平移到①位置.由图可看出干涉条纹向上移动.故A错误,B正

确。

9.在光滑水平面上,质量为m的小球A正以速度w匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生

正碰，两小球相碰后/球的动能恰好变为原来的"则下列结论正确的是（）

4

A.碰后8球的速度大小为个

B.碰后8球的速度大小为多

C.两小球碰撞过程系统机械能守恒

D.两小球碰撞过程系统机械能不守恒

解析:选BCA球的动能恰好变为原来的;，则碰后A球的速率为碰后4球的速度方向可能与碰撞前

42

速度方向相同，也可能相反，取碰撞前A球的速度方向为正方向,若碰后4球速度方向和原来一致.根据动量守

恒定律得〃八夕〃四+3〃?加解得1出=加,因1%>1旬,将发生第二次碰撞，故这种情况不可能，则碰后A球速度将发

6

生反向.根据动量守恒定律得加%=，〃巾+3〃八，相解得兑2=»0,故A错误,B正确:两小球碰撞前后的总动能分别

2222

为Ek\=^/nv0,Ek2=^nivA+^x3mvB2=1wv0,B反尸Ek2,势能保持木变,则两小球碰撞过程系统机械能守恒.故

C正确,D错误。

10.位于x=0.25m的波源p从r=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播，在r=2.0s时波源停

止振动,/=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点。的平衡位置羽=1.75m,质点b的平衡位置为F-0.5m。下列

说法正确的是（）

A.沿工轴正、负方向传播的波发生干涉

B.足s时,波源的位移为7.5cm

C.t=2.1s时，质点。沿y轴负方向振动

D.在0-2s内，质点〃运动总路程是2.55m

解析:选BD波从波源发出后分别沿工轴正、负方向传播.不会相遇,不会发生干涉，故A错误:由题图可知.波

的波长加1m,由题意可知0.1s内波传播了四分之一波长.可得?0.1s.解得7=0.4s,则0~2.0s内波源完成了

5次全振动，根据同侧法可知,波源的起振方向向上，振动方程为）G5sin（5Mcm,将z=1s代入可得>=7.5cm,故

B正确:波的波速v=4=2.5m/s,从波源停止振动到质点a停止振动的时间力;“至s=0.6s<0.7s,即/=2.7s时

质点“已经停止振动，故C错误:波传到〃点所需的时间12=^-s=0.3s,在0~2s内,质点》振动的时间为h=2

s-0.3s=L7s=4T.质点Z?运动总路程5=174=17x0.15m=2.25m,故D正确。

4

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.（7分）某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：

①用游标卡尺测量玻璃砖的直径」确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上。

②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系。外的白纸上，使其底面圆心和直径分别与。点和x轴重合,

将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示。

③用激光器发出激光束从玻璃砖外壁始终指向。点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直到恰好没

有激光束从玻璃砖射出至挡板上产（）的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。

④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ,用刻度尺测量PQ的长度L.

7

mb血血d产尺cm

岬游标

0510

图（a）图（b）

根据以上步骤，回答下列问题:

⑴测得半圆形玻璃砖直径d的示数如图（a）所示，则上cnio（1分）

（2）步骤③中,没有激光束射至挡板上），<0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了o（1

分）

（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖•折射率的表达式为〃二，若测得PQ线段的长度L=2.00cm,

计算可得玻璃砖的折射率为片。（结果保留3位有效数字）（3分）

（4）若改变入射角会在挡板上得到两个亮斑入、P2,0点到P、Pz的距离分别为乙、心,则玻璃豉的折射率的

表达式为o（2分）

解析:⑴由题图（a）可知，玻璃砖的直径为464mm+3x0.]mm=64.3mm=6.43cm。

（2）刚开始激光束经玻璃砖折射后照在挡板上y<0的区域内，当入射角逐渐增大.折射光线消失的时候,激光束

在玻琦砖直径所在界面处发生了全反射。

sin90,sin90°d

（3）当哈好发生全反射时，有，t=~^e~=^~=2Ly代入数据可得格1.61。

OP

（4）由折射率公式可得片生=菅。

答案:⑴6.43（2）全反射（3琮161（4法

12.（9分）某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有:2g祛码若干、托盘1个、轻质

弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。

具体步骤如下：

①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入•个跌码，如图⑶所示。

5

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图

②用米尺测量平衡时弹簧的长度/,并安装光电门。

③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖宜方向振动。

④用数字计时器记录30次全振动所用时间九

⑤逐次增加托盘内祛码的数量,重复②③④的操作。

该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期六27r押,其中k为弹簧的劲度系数.M为振

子的质量。

⑴由步骤④，可知振动周期o（2分）

（2）设弹簧的原长为h则/与g、I。、7的关系式为/二o（2分）

（3）由实验数据作出的/・72图线如图（⑴所示，可得g=m//（保留三位有效数字，兀2取9.87）。（3分）

（4）本实验的误差来源包括（双选，填标号）。（2分）

A.空气阻力

B.弹簧质量不为零

C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置

解析:⑴30次全振动所用时间为人则振动周期7-套

⑵弹簧振子的振动周期T=2n巧,可得弹簧振子的质量M二空，弹簧振子平衡时,根据平衡条件,也厂必/,可得

△/=吗又A/=/-/o则/与g、I。、7的关系式为/=/o+△/=/（）+吗。

（3）根据以）喘.片则/下图像斜率。焉二。比二：；74,解得小97m/s2o

（4）空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期.是实验的误差来源之一，故A正确;（2）问分析中将弹簧振子的

质量等效为托盘及其上联码的总质量,但是实际上弹簧振子的质量为弹簧的质量和托盘及其上联码的总质量

之和.所以弹簧质量不为零是本实验的一个误差来源,B正确:由于数字计时器记录的是30次全振动的时间.所

以光电门的位置只要在托盘经过的位置均可,即光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置不是本实验的误差来

源,C错误。

答案:⑴或（2）/o名（3）9.74（9.64~9.84均可）（4）AB

304n4

分）随着祖国航天事业的蓬勃发展，在未来的某天,我国航天员也将登上月球。如图，假设航天员在月球

上做了一次单摆实验，将质量为〃7的摆球从平衡位置。点左侧的A点由静止释放，已知摆长为L,摆线偏离竖

直方向的最大夹角。=4。=三月球半径为地球半径的3月球质量为地球质量的白地球表面处的重力加速度为g,

求：

B

月球上的单搜

（1）月球表面处的重力加速度的大小;（4分）

（2）摆球从静止释放到第一次经过平衡位置的时间内，摆球重力冲量的大小;（4分）

（3）摆球从静止释放到第二次经过平衡位置的时间内所走的路程c