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江西省新余市第一中学2023-2024学年高二下学期（2月）开学考试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份江西省新余市第一中学2023-2024学年高二下学期（2月）开学考试物理试卷（Word版附解析），文件包含江西省新余市第一中学2023-2024学年高二下学期2月开学考试物理试卷原卷版docx、江西省新余市第一中学2023-2024学年高二下学期2月开学考试物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
考试时间：75分钟；命题人：；审题人：
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。）
1. 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，该病人正在输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吊瓶晃动了起来，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
【答案】D
【解析】
【详解】A．b、c吊瓶的重心位置不同，因此有效摆长不同，所以不会发生共振，故A错误；
B．只有b做自由振动，a、c均做受迫振动，故B错误；
C．b、c摆长不同，则两吊瓶的振幅不同，故C错误；
D．振动周期等于驱动力周期，因此三个吊瓶的周期相同，故D正确。
故选D。
2. 在一次物理兴趣小组探讨活动时，有一组学生将教科书中出现的以下四张图片进行综合分析，总结关于波的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的
B. 图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C. 图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的
D. 图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故A错误；
B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故B错误；
C．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的，故C正确；
D．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故D错误。
故选C。
3. 质量为的物体静止在水平面上，时受到水平拉力F的作用开始运动，图像如图所示，时物体刚好停止运动。物体与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则（ ）
A. B. 时物体的速度最大
C. 物体最大动能为D. 时物体的动量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图像可知，内水平拉力的冲量为
内，根据动量定理可得
解得物体与地面之间的动摩擦因数为
故A错误；
BC．物体受到的滑动摩擦力大小为
由图像可知，当时，水平拉力大小为，此时拉力等于摩擦力，物体的加速度为0，速度达到最大，动能达到最大；内，根据动量定理可得
其中
解得最大速度为
则最大动能为
故BC错误；
D．内，根据动量定理可得
其中
解得时物体的动量为
故D正确。
故选D。
4. 某学校的校园卡由内外两层塑料材质胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明硬质塑料。小明同学的校园卡磨损严重导致两层间左下角张开进入空气，如图，在实验室他用激光照射自己的校园卡看到了明暗相间的条纹。对卡片左下角施加压力F后，观察到条纹发生了变化，下列说法正确的是（ ）
A 条纹变密且向左下方移动
B. 条纹变疏且向左下方移动
C. 条纹变疏且向右上方移动
D. 条纹变密且向右上方移动
【答案】B
【解析】
【详解】内、外两层塑料之间形成空气劈尖，光线在空气劈尖上、下表面的反射光叠加，形成明暗相间的干涉条纹，两条相邻的条纹，空气膜厚度相差半个波长，设劈尖倾角为θ，则两条相邻条纹间距
用力按压，θ减小，相邻条纹间距变大，因此条纹变疏且向左下方移动。
故选B。
5. 汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去．其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度．若该雷达发射的无线电就的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则（ ）
A. 当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B 当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C. 当f′＞f时，表明前车在加速行驶
D. 当f′＜f时，表明前车在减速行驶
【答案】A
【解析】
【详解】当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．故选A．
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25sA. 当波向-x方向传播时，波速等于10m/s
B. 若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿+x方向传播
C. 当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等
D. 当波沿-x方向传播时，再经过0.1s后，简谐波与实线波形图重合
【答案】B
【解析】
【详解】A．若波向-x方向传播，由于经过0.5s后的波形如图中的虚线所示，则有
（n=0，1，2，3…）
根据题意有
0.25s解得
，
根据图像可知波长为4m，则波传播速度为
故A错误；
B．若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，由于
即质点运动时间为，由于
可知，将实线波形向右平移得到虚线波形，可知，若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿+x方向传播，故B正确；
C．当波沿+x方向传播时，在这0.5s内有
（n=0，1，2，3…）
根据题意有
0.25s解得
，
由于
可知，质点M通过的路程为
根据同侧法，波沿+x方向传播，质点N沿y轴正方向运动，其在一个周期内运动的路程为
由于质点N计时起点时刻靠近平衡位置运动，则其在内运动的路程大于一个振幅2cm，可知质点N在这0.5s内通过的路程大于10cm，即x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等，故C错误；
D．根据上述，当波沿-x方向传播时，周期
由于
即时间间隔不等于周期的整数倍，可知，当波沿-x方向传播时，再经过0.1s后，简谐波与实线波形图不重合，故D错误。
故选B。
7. 在野钓时，如图所示的圆柱形浮漂只在重力和浮力的作用下沿竖直方向一上一下地振动，忽略钓鱼绳拉力的作用，可将这种振动视为简谐振动，其回复力为。已知河水的密度为，浮漂的横截面积为S，重力加速度为，则比例系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设圆柱形浮漂与液面交点为O，浸在水中的体积为V0，根据平衡条件得
振动视为简谐振动，振动过程中任意时刻，O点偏离液面的位移为x，回复力的大小为
已知回复力大小为
联立解得
故选B。
二、多选题（每小题6分，共18分。选对但不全给3分，选错不给分。）
8. 如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A. 此时能明显观察到波的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距相等
C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显衍射现象
D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC．由题图可以看出，孔AB尺寸与波长相差不大，因只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，A、C正确；
D．由知，v不变，f增大，λ减小，衍射现象不明显，D错误；
B．既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过孔后的波长自然不变，B正确。
故选ABC。
9. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着人们的安全，刑法修正案新增高空抛物罪。假设质量为300g的花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面，花盆与地面撞击时间为0.01s，假设花盆可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。则（ ）
A. 花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
B. 花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
C. 花盆对地面平均作用力的大小为603N
D. 花盆对地面平均作用力的大小为1206N
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面，由
解得花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
故A正确，B错误；
CD．设竖直向上为正方向，花盆与地面撞击时对地面由动量定理得
解得地面对花盆的作用力
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面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，下列说法正确的是（ ）
A. 甲和乙组成的系统动量不守恒
B. 甲的速度大小比乙的大
C. 甲的动量大小比乙的小
D. 甲、乙均做匀加速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．对于整个系统而言，由于
合力方向向左，所以合动量方向向左，显然甲的动量大小比乙的小，故甲和乙组成的系统动量不守恒， AC正确；
BD．对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有
由于所以
由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，可得
BD错误。
故选AC。
三、实验题（8分+8分）
11. 双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一 端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距 d =4.00×10-4m）。
（1）为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器 A 是_______（填“凹透镜”或“凸透镜”）。
（2）用测量头测量条纹间的距离:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹 定为第 1条亮条纹，此时手轮上的示数如图 2 所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图 3所示。图 2 读数 x1= _______ mm，图 3 读数 xn=_______mm。
（3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离 L=1.00m。
（4）根据以上实验，求相邻两条亮纹间距的表达式为 ∆x =_______ [用第（2）问中的字母表示]。
（5）若 n=6，根据以上实验数据，该单色光的波长λ=_______m。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 1.700 ③. 9.200 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器A是凸透镜，具有汇聚光线作用；
（2）[2][3]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，根据图2、3可知
x1=1.5mm+20×0.01mm=1.700mm，xn=9mm+20.0×0.01mm=9.200mm
（4）[4]相邻两条亮纹间距的表达式为
（5）[5]根据
联立可得
12. 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定有相同的竖直遮光条。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为__________cm。
（2）接通气源后，给导轨上的滑块一个初速度，使它从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮Q使轨道右端适当__________（选填“升高”或“降低”）。
（3）正确调整气垫导轨后，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，水平向左推B，使其经过光电门2后与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录时间分别为，光电门1记录的时间为，遮光条的宽度用d表示，则滑块B碰后的速度大小为__________（用所测物理量的符号表示）。
（4）若测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为，要验证碰撞过程动量守恒，则应满足的关系式是__________（用以上各步骤中所测物理量的符号表示）。
【答案】 ①. 1.345 ②. 升高 ③. ④. （等价式子均可）
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（2）[2] 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明滑块通过光电门2时的速度大于通过光电门1的速度，轨道右侧较低，所以应该旋转调节旋钮Q使轨道右端适当升高一些。
（3）[3] 滑块B碰后通过光电门2的时间为，所以速度大小为
（4）[4]滑块B碰前通过光电门2的时间为，所以速度大小为
滑块A碰后通过光电门1的时间为，所以速度大小为
以B碰前速度方向为正，根据动量守恒定律，有
整理得
四、解答题（10+13+15）
13. 如图所示是一透明的折射率为n=的圆柱体，其半径R=10cm，O点为圆心，AB为其中的一直径，今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0×108m/s。
(1)求光在圆柱体中的传播速度；
(2)假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少？
【答案】(1)m/s；(2)1×10-9s
【解析】
【详解】(1)光在该圆柱体中的传播速度为
m/s
(2)假设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示
假设入射角为，折射角为，则由折射定律有
又由几何关系有
解得
则有
所以
14. 如图所示，竖直悬挂轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求：
（1）剪断细绳瞬间的回复力大小；
（2）A做简谐运动的振幅；
（3）A在最高点时的弹簧弹力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）0
【解析】
【详解】（1）剪断细绳前，弹簧弹力大小为
剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为
（2）由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为
A处于平衡位置时，弹簧的形变量为
根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为
（3）根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹簧弹力大小，则有
解得
15. 如图所示，质量为3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10m/s²。求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）开始时A离平台右端的距离，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
解得
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为
解得
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长
考试时间：75分钟；命题人：；审题人：
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。）
1. 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，该病人正在输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吊瓶晃动了起来，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
【答案】D
【解析】
【详解】A．b、c吊瓶的重心位置不同，因此有效摆长不同，所以不会发生共振，故A错误；
B．只有b做自由振动，a、c均做受迫振动，故B错误；
C．b、c摆长不同，则两吊瓶的振幅不同，故C错误；
D．振动周期等于驱动力周期，因此三个吊瓶的周期相同，故D正确。
故选D。
2. 在一次物理兴趣小组探讨活动时，有一组学生将教科书中出现的以下四张图片进行综合分析，总结关于波的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的
B. 图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C. 图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的
D. 图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故A错误；
B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故B错误；
C．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的，故C正确；
D．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故D错误。
故选C。
3. 质量为的物体静止在水平面上，时受到水平拉力F的作用开始运动，图像如图所示，时物体刚好停止运动。物体与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则（ ）
A. B. 时物体的速度最大
C. 物体最大动能为D. 时物体的动量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图像可知，内水平拉力的冲量为
内，根据动量定理可得
解得物体与地面之间的动摩擦因数为
故A错误；
BC．物体受到的滑动摩擦力大小为
由图像可知，当时，水平拉力大小为，此时拉力等于摩擦力，物体的加速度为0，速度达到最大，动能达到最大；内，根据动量定理可得
其中
解得最大速度为
则最大动能为
故BC错误；
D．内，根据动量定理可得
其中
解得时物体的动量为
故D正确。
故选D。
4. 某学校的校园卡由内外两层塑料材质胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明硬质塑料。小明同学的校园卡磨损严重导致两层间左下角张开进入空气，如图，在实验室他用激光照射自己的校园卡看到了明暗相间的条纹。对卡片左下角施加压力F后，观察到条纹发生了变化，下列说法正确的是（ ）
A 条纹变密且向左下方移动
B. 条纹变疏且向左下方移动
C. 条纹变疏且向右上方移动
D. 条纹变密且向右上方移动
【答案】B
【解析】
【详解】内、外两层塑料之间形成空气劈尖，光线在空气劈尖上、下表面的反射光叠加，形成明暗相间的干涉条纹，两条相邻的条纹，空气膜厚度相差半个波长，设劈尖倾角为θ，则两条相邻条纹间距
用力按压，θ减小，相邻条纹间距变大，因此条纹变疏且向左下方移动。
故选B。
5. 汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去．其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度．若该雷达发射的无线电就的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则（ ）
A. 当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B 当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C. 当f′＞f时，表明前车在加速行驶
D. 当f′＜f时，表明前车在减速行驶
【答案】A
【解析】
【详解】当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．故选A．
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s
B. 若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿+x方向传播
C. 当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等
D. 当波沿-x方向传播时，再经过0.1s后，简谐波与实线波形图重合
【答案】B
【解析】
【详解】A．若波向-x方向传播，由于经过0.5s后的波形如图中的虚线所示，则有
（n=0，1，2，3…）
根据题意有
0.25s
，
根据图像可知波长为4m，则波传播速度为
故A错误；
B．若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，由于
即质点运动时间为，由于
可知，将实线波形向右平移得到虚线波形，可知，若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿+x方向传播，故B正确；
C．当波沿+x方向传播时，在这0.5s内有
（n=0，1，2，3…）
根据题意有
0.25s
，
由于
可知，质点M通过的路程为
根据同侧法，波沿+x方向传播，质点N沿y轴正方向运动，其在一个周期内运动的路程为
由于质点N计时起点时刻靠近平衡位置运动，则其在内运动的路程大于一个振幅2cm，可知质点N在这0.5s内通过的路程大于10cm，即x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等，故C错误；
D．根据上述，当波沿-x方向传播时，周期
由于
即时间间隔不等于周期的整数倍，可知，当波沿-x方向传播时，再经过0.1s后，简谐波与实线波形图不重合，故D错误。
故选B。
7. 在野钓时，如图所示的圆柱形浮漂只在重力和浮力的作用下沿竖直方向一上一下地振动，忽略钓鱼绳拉力的作用，可将这种振动视为简谐振动，其回复力为。已知河水的密度为，浮漂的横截面积为S，重力加速度为，则比例系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设圆柱形浮漂与液面交点为O，浸在水中的体积为V0，根据平衡条件得
振动视为简谐振动，振动过程中任意时刻，O点偏离液面的位移为x，回复力的大小为
已知回复力大小为
联立解得
故选B。
二、多选题（每小题6分，共18分。选对但不全给3分，选错不给分。）
8. 如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A. 此时能明显观察到波的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距相等
C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显衍射现象
D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC．由题图可以看出，孔AB尺寸与波长相差不大，因只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，A、C正确；
D．由知，v不变，f增大，λ减小，衍射现象不明显，D错误；
B．既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过孔后的波长自然不变，B正确。
故选ABC。
9. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着人们的安全，刑法修正案新增高空抛物罪。假设质量为300g的花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面，花盆与地面撞击时间为0.01s，假设花盆可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。则（ ）
A. 花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
B. 花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
C. 花盆对地面平均作用力的大小为603N
D. 花盆对地面平均作用力的大小为1206N
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面，由
解得花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为
故A正确，B错误；
CD．设竖直向上为正方向，花盆与地面撞击时对地面由动量定理得
解得地面对花盆的作用力
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面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，下列说法正确的是（ ）
A. 甲和乙组成的系统动量不守恒
B. 甲的速度大小比乙的大
C. 甲的动量大小比乙的小
D. 甲、乙均做匀加速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．对于整个系统而言，由于
合力方向向左，所以合动量方向向左，显然甲的动量大小比乙的小，故甲和乙组成的系统动量不守恒， AC正确；
BD．对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有
由于所以
由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，可得
BD错误。
故选AC。
三、实验题（8分+8分）
11. 双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一 端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距 d =4.00×10-4m）。
（1）为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器 A 是_______（填“凹透镜”或“凸透镜”）。
（2）用测量头测量条纹间的距离:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹 定为第 1条亮条纹，此时手轮上的示数如图 2 所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图 3所示。图 2 读数 x1= _______ mm，图 3 读数 xn=_______mm。
（3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离 L=1.00m。
（4）根据以上实验，求相邻两条亮纹间距的表达式为 ∆x =_______ [用第（2）问中的字母表示]。
（5）若 n=6，根据以上实验数据，该单色光的波长λ=_______m。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 1.700 ③. 9.200 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器A是凸透镜，具有汇聚光线作用；
（2）[2][3]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，根据图2、3可知
x1=1.5mm+20×0.01mm=1.700mm，xn=9mm+20.0×0.01mm=9.200mm
（4）[4]相邻两条亮纹间距的表达式为
（5）[5]根据
联立可得
12. 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定有相同的竖直遮光条。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为__________cm。
（2）接通气源后，给导轨上的滑块一个初速度，使它从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮Q使轨道右端适当__________（选填“升高”或“降低”）。
（3）正确调整气垫导轨后，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，水平向左推B，使其经过光电门2后与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录时间分别为，光电门1记录的时间为，遮光条的宽度用d表示，则滑块B碰后的速度大小为__________（用所测物理量的符号表示）。
（4）若测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为，要验证碰撞过程动量守恒，则应满足的关系式是__________（用以上各步骤中所测物理量的符号表示）。
【答案】 ①. 1.345 ②. 升高 ③. ④. （等价式子均可）
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（2）[2] 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明滑块通过光电门2时的速度大于通过光电门1的速度，轨道右侧较低，所以应该旋转调节旋钮Q使轨道右端适当升高一些。
（3）[3] 滑块B碰后通过光电门2的时间为，所以速度大小为
（4）[4]滑块B碰前通过光电门2的时间为，所以速度大小为
滑块A碰后通过光电门1的时间为，所以速度大小为
以B碰前速度方向为正，根据动量守恒定律，有
整理得
四、解答题（10+13+15）
13. 如图所示是一透明的折射率为n=的圆柱体，其半径R=10cm，O点为圆心，AB为其中的一直径，今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0×108m/s。
(1)求光在圆柱体中的传播速度；
(2)假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少？
【答案】(1)m/s；(2)1×10-9s
【解析】
【详解】(1)光在该圆柱体中的传播速度为
m/s
(2)假设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示
假设入射角为，折射角为，则由折射定律有
又由几何关系有
解得
则有
所以
14. 如图所示，竖直悬挂轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求：
（1）剪断细绳瞬间的回复力大小；
（2）A做简谐运动的振幅；
（3）A在最高点时的弹簧弹力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）0
【解析】
【详解】（1）剪断细绳前，弹簧弹力大小为
剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为
（2）由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为
A处于平衡位置时，弹簧的形变量为
根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为
（3）根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹簧弹力大小，则有
解得
15. 如图所示，质量为3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10m/s²。求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）开始时A离平台右端的距离，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
解得
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为
解得
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长
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