2023北京二十中高二（上）期末物理（教師版）

2023北京二十中高二（上）期末

物理（選考）

一、單項選擇題（共io小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）

1.圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在f=ls時刻的圖像，圖甲中某質(zhì)點的振動情況如圖乙所示。下列說法

正確的是（）

A.該時刻起質(zhì)點K在1s的時間內(nèi)沿x軸移動0.2m

B,該時刻起再經(jīng)0.5s質(zhì)點K的加速度為正方向最大

C.如果圖乙為質(zhì)點K的振動圖像，則波沿x軸正向傳播

D.如果圖乙為質(zhì)點/的振動圖像，則波沿x軸正向傳播

2.觀察雙縫干涉圖樣的實驗裝置如圖所示，用綠色濾光片時從目鏡中可以看到綠色的干涉條紋，在其他條

件不變的情況下，下列操作可以使條紋的間距變大的是（）

光源凸透鏡濾光片單縫雙縫遮光筒目鏡及測量頭

A.換成紫色濾光片B.換成縫寬更大的單縫

C.換成間距更小的雙縫D.換成雙縫到屏的距離更小的遮光筒

3.某同學(xué)注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱說明后知道手機內(nèi)部小孔位置處安裝了降噪麥克風(fēng)。翻

閱資料得知：降噪麥克風(fēng)通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。

如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波。則（）

降噪孔

A.降噪過程實際上是聲波發(fā)生了衍涉B,降噪過程可以消除通話時所有背景雜音

C.降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等D.尸點經(jīng)過一個周期傳播的距離為一個波長

4.2022年9月1日，問天實驗艙的小機械臂首次亮相，小機械臂臂長近6米，通過關(guān)節(jié)，小機械臂可以實

現(xiàn)類似人類手臂的運動能力。若該機械臂向太空同一方向，用同樣的力，同時拋出一個100克重的鋼球和

一個200克重的銅球，假設(shè)力的作用時間相同，預(yù)定距離二十米，鋼球和銅球哪個先抵達(dá)？那么正確的結(jié)

論是（）

A.鋼球先到達(dá)B.銅球先到達(dá)C.同時到達(dá)D,無法判定

5.分析下列所描述的四個物理現(xiàn)象：①聽到迎面而來越來越尖銳的汽笛聲；②夏天里一次閃電過后，有時

會雷聲轟鳴不絕；③水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播；④圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲

音。這些現(xiàn)象分別是波的（）

A.多普勒效應(yīng)、衍射現(xiàn)象、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象

B.干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、折射現(xiàn)象

C.多普勒效應(yīng)、反射現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象

D.多普勒效應(yīng)、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象

6.對如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置，下列判斷準(zhǔn)確無誤的是（）

T

A.甲圖是小孔衍射圖樣，也被稱為“泊松亮斑”

B,乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度

C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若尸到5、邑的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則尸處是亮紋

D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋

7.如圖所示，我國自行研制的第五代隱形戰(zhàn)機“殲-20”以速度vo水平向右勻速飛行，到達(dá)目標(biāo)地時，將

質(zhì)量為M的導(dǎo)彈自由釋放，導(dǎo)彈向后噴出質(zhì)量為加、對地速率為M的燃?xì)?，則噴氣后導(dǎo)彈的速率為

()

A叫

B,

M-mM-m

D+s

cM一，W

MM

8.如圖所示，在光滑的水平面上有一靜止的小車，甲、乙兩人分別站在小車左、右兩端。當(dāng)他倆同時相向

而行時，發(fā)現(xiàn)小車向右運動。下列說法正確的是（）

甲乙

A.乙的速度必定小于甲的速度B.乙的速度必定大于甲的速度

C.乙的動量必定小于甲的動量D.乙的動量必定大于甲的動量

9.如圖所示為電磁流量計原理示意圖，在非磁性材料做成的圓形管道上加一個磁感應(yīng)強度為5的勻強磁

場，已知管中有導(dǎo)電液體流過時，管壁上6兩點間的電勢分別為處和*B，且管道直徑為。，電流方向

向右，液體流量是指單位時間內(nèi)流過管液體的體積，則（）

xxbxx

xxaxx

A.管內(nèi)自由電荷運動的電荷為正離子則夕A>%

B.管內(nèi)自由電荷運動的電荷為負(fù)離子則%<外

D.液體流量。=硬1紇包

10.如圖所示，小球A質(zhì)量為機，系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在。點，。點到光滑水平面的距離為

鼠物塊8和C的質(zhì)量分別是5機和3機，8與C用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且8物塊位于。點

正下方?，F(xiàn)拉動小球使細(xì)線水平伸直，小球由靜止釋放，運動到最低點時與物塊B發(fā)生正碰（碰撞時間極

h

短），反彈后上升到最高點時到水平面的距離為小球與物塊均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度

16

為g,下列分析正確的是（）

1P

：B1C

A.碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能為——mgh

B.碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能為77mg//

C.碰撞過程B物塊受到的沖量大小為草圖^

D.碰撞過程B物塊受到的沖量大小為穿〃正

O

二、不定向選擇題（共5小題。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是正確的。）

11.如圖是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4…為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間距為0.4m,

質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳

到右端，，=0時刻質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過0.5s質(zhì)點1第一次到達(dá)最高點，質(zhì)點6開始運動，此時

質(zhì)點1發(fā)生的位移為10cm。下列判斷正確的是（）

1234567891011121314151617181920

A.這列波的波長為8m

B.Z=ls時質(zhì)點6的加速度方向向上

C.從計時開始到片1.5s時質(zhì)點6運動的路程為20cm

D.Z=2s時質(zhì)點21正處于平衡位置且運動方向向上

12.一束可見光。由3種單色光機、p和q組成，光束a通過三棱鏡后的傳播情況如圖所示。關(guān)于3種單色

B.在三棱鏡中，單色光的傳播速度最大

C.從三棱鏡射向空氣時，單色光機發(fā)生全反射的臨界角最大

D.三棱鏡對單色光q的折射率最小

13.如圖，圖1為回旋加速器，圖2為磁流體發(fā)電機，圖3為速度選擇器，圖4為質(zhì)譜儀。下列說法正確的

+++++++

XXXXXXX

?---?--------------------------

XXXXXXX

圖3

圖1

____________U\Si

IIIII口廠后

?；<513?

D\t?■t>*???*

圖4

A.圖1要增大某種粒子的最大動能，可增加磁場的磁感應(yīng)強度

B.圖2是磁流體發(fā)電機，等離子體的速度越大，電源電動勢越大

F

C.圖3中電子、質(zhì)子能夠沿直線通過速度選擇器的條件是u=—

B

D.圖4中不同離子經(jīng)過質(zhì)譜儀偏轉(zhuǎn)半徑之比等于粒子的比荷之比

14.某一質(zhì)譜儀原理如圖所示，區(qū)域口為粒子加速器，加速電壓為■；區(qū)域U為速度選擇器，磁場與電場

正交，磁感應(yīng)強度為用，兩板間距離為小區(qū)域□為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為臺2。今有一質(zhì)量為加、電

荷量為g的粒子（不計重力），由靜止經(jīng)加速電場q加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離

器后做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）

O

I5

X

IIXX

XX

XXOXXXX

XXx'、yx*X2

III

XXXXXXX

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子離開加速器時的速度大小v=

Vm

C.速度選擇器兩板間的電壓

2dVm

12Um

D.粒子在分離器中做勻速圓周運動的半徑R=

32Vq

15.如圖所示，一帶有半徑足夠大的光滑圓弧軌道的小車的質(zhì)量M=3kg,小車靜止在光滑水平地面上，圓

弧下端水平。有一質(zhì)量加=lkg的小球以水平初速度％=4m/s從圓弧下端滑上小車，重力加速度g取

10m/s。下列說法正確的是（）

A.在小球滑到最高點過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.在小球滑到最高點的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)動量守恒

C.小球沿圓弧軌道上升的最大高度時的速度大小為lm/s

D.小球沿圓弧軌道上升的最大高度為0.6m

三、實驗題(共2小題)

16.在“測定玻璃的折射率”的實驗中，如圖所示，某同學(xué)，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚

平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面所在直線四'和附'(圖中并未直接畫的出具體位置).0為直

線“。與a"的交點，在直線"0上豎直地插上《、鳥兩枚大頭針.

(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有.

A.插上大頭針鳥，使G僅擋住巴的像

B.插上大頭針乙，使罵擋住《的像和鳥的像

C.插上大頭針舄，使2僅擋住A

D.插上大頭針舄，使舄擋住A和4、鳥的像

(2)過乙、已作直線交從吁0,過。作垂直于6〃的直線MV',連接O。'.測量圖中角a和夕的大小.則玻

璃磚的折射率n=.

(3)如圖所示，該同學(xué)在實驗中將玻璃磚界面也'和m'的間距畫得過寬.若其他操作正確，則折射率的測量

值準(zhǔn)確值(選填“大于”、“小于”或“等于”).

a

bbr

(4)以往，已知材料的折射率都為正值(n>0).現(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料，其折射率可以

為負(fù)值(?<0),稱為負(fù)折射率材料.位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足羋=〃，但

sin?"

是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時折射角取負(fù)值).若該材料對于電磁波的折射率〃=-1,正確反

映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是

17.某同學(xué)利用圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗證動量守恒定律”的實驗。在水平地面上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙，

記下小球拋出點在記錄紙上的垂直投影點。。實驗時，先調(diào)節(jié)軌道末端水平，使A球多次從斜軌上位置產(chǎn)

靜止釋放，根據(jù)白紙上小球多次落點的痕跡找到其平均落地點的位置從然后，把半徑相同的B球靜置于水

平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置尸靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述

A球與B球相碰的過程，根據(jù)小球在白紙上多次落點的痕跡(圖乙為B球多次落點的痕跡)分別找到碰后

兩球落點的平均位置。和幾用刻度尺測量出水平射程8、OE、OF。用天平測得A球的質(zhì)量為加A，B球

(1)關(guān)于實驗器材，下列說法正確的是

A.實驗軌道必須光滑

B.該實驗不需要秒表計時

c.A球的質(zhì)量可以小于B球的質(zhì)量

（2）關(guān)于實驗操作，下列說法正確的是；

A.實驗過程中白紙和復(fù)寫紙可以隨時調(diào)整位置

B.A球每次必須從同一位置由靜止釋放

C.B球的落點并不重合，說明該同學(xué)的實驗操作出現(xiàn)了錯誤

（3）實驗直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，該同學(xué)認(rèn)為可以“通過測量小球做平拋運動的水平射

程來代替小球碰撞前后的速度”，這樣做的依據(jù)是。

（4）若滿足關(guān)系式,則可以認(rèn)為兩球碰撞前后動量守恒（用所測物理量表示）。

（5）該同學(xué)做實驗時所用小球的質(zhì)量分別為根A=45g、，&=7.5g,丙圖所示的實驗記錄紙上已標(biāo)注了該

實驗的部分信息"若兩球碰撞為彈性碰撞，請將碰后B球落點的位置標(biāo)注在丙圖中。

丙

（6）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進(jìn)行了改裝，如圖所示，在水平槽末端與水平地面間放置了

一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接，使小球A仍從斜槽上S點由靜止?jié)L下，多次實驗，得到

兩球落在斜面上的平均落點M'、P'、N'。用刻度尺測量斜面頂點到M'、P、M三點的距離分別為4、

“、4。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為（用所測物理量的字母表示）。

四、論述題（本題包括5小題。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。有數(shù)

值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）

18.如圖所示，一束光由空氣射向水，入射角為53。，折射角為37。。（光在真空中的傳播速度為

3xl08m/s-sin37°=0.6,sin53°=0.8）求:

（1）水折射率”；

（2）光在水中傳播的速度；

（3）光從水中射入空氣的臨界角的正弦值。

19.利用如圖裝置可以測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度。在傾角外30°的絕緣斜面上固定兩根電阻不計的平行

光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距/=10.0cm,下端接有電源、開關(guān)、理想電流表和滑動變阻器。導(dǎo)體棒油垂直導(dǎo)

軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，勁度系數(shù)45.0N/m的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與導(dǎo)體棒肘的中點相連，彈簧

與導(dǎo)軌平面平行且始終與導(dǎo)體棒垂直，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中、現(xiàn)閉合開關(guān)，接通電

源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流/=0.20A時導(dǎo)體棒保持靜止且彈簧處于原長狀態(tài)。將電源正負(fù)極對調(diào)，保持

滑動變阻器滑片位置不變，導(dǎo)體棒靜止時彈簧的伸長量k2.0cm（在彈性限度內(nèi)），已知重力加速度

2

g=10m/so

（1）請推導(dǎo)出勻強磁場磁感應(yīng)強度B的表達(dá)式并求出其大小和方向;

（2）求金屬棒的質(zhì)量。

20.單擺是我們研究簡諧振動中常用的模型，已知某單擺的小球質(zhì)量為機，擺長為/,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/p>

g,嘗試回答下述問題：

X

（1）在。角很小時，sin（9?y（其中x為小球位移），由此寫出單擺回復(fù)力與位移的關(guān)系式，并說明為何

單擺可視為簡諧振動。

（2）簡諧運動的周期公式為T=2"行（其中4是力與位移的比例系數(shù)），結(jié)合上一問推導(dǎo)出單擺的周期

公式。

（3）依據(jù)單擺的周期公式，我們可通過實驗來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，分析以下實際情況，測出的重力

加速度是“偏大”、“偏小”還是“準(zhǔn)確”，簡述判斷理由。

伍測量擺長時，僅考慮擺線長度，未計入小球半徑。

b.計時后提前停下秒表，導(dǎo)致測量的周期略小。

（4）一位同學(xué)測量多組數(shù)據(jù)后畫出周期平方擺長（乃一L）的圖像見乙圖，若該直線的斜率為期,寫出

該同學(xué)所測重力加速度的表達(dá)式（包含熱）。

21.如圖所示，光滑水平直軌道上靜止放置三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧。

給A一個初速度%，使其向B運動并壓縮彈簧（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），當(dāng)彈簧第一次壓縮到最短時，B

與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動。假設(shè)B和C碰撞時間極短，求：

（1）從A開始運動到彈簧壓縮最短時C受到的沖量大??；

（2）從A開始運動到A與彈簧分離的過程中，整個系統(tǒng)損失的機械能；

（3）彈簧第一次壓縮到最短時的彈性勢能。

[A]—[C]

////////////////7//////////////

22.如圖甲所示，空間分布著方向平行于紙面、寬度為d的水平勻強電場。在緊靠電場右側(cè)半徑為R的圓

形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為〃八電荷量為-夕的粒子從左極板上Z點由靜止

釋放后，在M點離開加速電場，并以速度W沿半徑方向射入勻強磁場區(qū)域，然后從N點射出。兩點間

的圓心角UMCW=120。，粒子重力可忽略不計。

（1）求加速電場場強瓦的大??；

（2）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度8的大??；

（3）若僅將該圓形區(qū)域的磁場改為平行于紙面的勻強電場，如圖乙所示，帶電粒子垂直射入該電場后仍

然從N點射出。求該勻強電場場強E的大小。

甲乙

參考答案

一、單項選擇題（共10小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）

1.【答案】D

【解析】

【詳解】A.質(zhì)點K只能在平衡位移附近沿y軸方向振動，不能沿x軸移動，A錯誤；

B.由圖乙可知，該波的周期為

T=2s

假設(shè)波向左傳播，該時刻起再經(jīng)0.5s質(zhì)點K到達(dá)負(fù)方向最大位移處，此時質(zhì)點K的加速度為正方向最大；

假設(shè)波向右傳播，該時刻起再經(jīng)0.5s質(zhì)點K到達(dá)正方向最大位移處，此時質(zhì)點K的加速度為負(fù)方向最大；

B錯誤；

C.如果圖乙為質(zhì)點K的振動圖像，在f=ls時.，質(zhì)點K沿y軸負(fù)方向振動，由上下坡法確定波沿x軸負(fù)向

傳播，C錯誤；

D.如果圖乙為質(zhì)點乙的振動圖像，在，=1S時，質(zhì)點工沿V軸負(fù)方向振動，由上下坡法確定波沿x軸正向

傳播，D正確。

故選D

2.【答案】C

【解析】

【詳解】根據(jù)公式=分析各選項。

a

A.換成紫色濾光片，波長減小，條紋間距將變小，A錯誤；

B.換成縫寬更大的單縫，條紋間距不變，B錯誤；

C.換成間距更小的雙縫，條紋間距變大，C正確；

D.換成雙縫到屏的距離更小的遮光筒，條紋間距變小，D錯誤。

故選C。

3.【答案】C

【解析】

【詳解】A.由圖看出，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，波速相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生干涉，由于兩

列聲波等幅反相，所以振動減弱，起到降噪作用，故A錯誤；

B.降噪過程不能消除通話時的所有背景雜音，只能消除與降噪聲波頻率相同的雜音，故B錯誤；

C.機械波傳播的速度由介質(zhì)決定，則知降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等，故C正確；

D.質(zhì)點P點并不隨波移動，故D錯誤。

故選C。

4.【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)動量定理可得

Ft=mv-0

機械臂的作用力相同，作用時間相同，鋼球的質(zhì)量小，則鋼球獲得較大的速度，在太空中，鋼球和銅球運動

的加速度相同，位移相同，所以速度大的鋼球運動的時間較短。

故選Ao

5.【答案】C

【解析】

【詳解】①聽到迎面而來的尖銳汽笛聲，即汽車靠近時感覺音調(diào)升高，這是多普勒效應(yīng)造成的；②夏天里

一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕，是因為聲音在云層之間來回反射造成的；③水塘中的水波能繞過障

礙物繼續(xù)傳播，這是水波的衍射現(xiàn)象；④圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音，是音叉發(fā)出兩個

頻率相同的聲波相互疊加，出現(xiàn)加強區(qū)和減弱區(qū)，這是干涉現(xiàn)象，故C正確，ABD錯誤。

故選Co

6.【答案】B

【解析】

【詳解】A.甲圖是小孔衍射的圖樣，□“泊松亮斑”中央是亮點，口口人錯誤；

B.乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度，選項B正確；

C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到耳、用的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則P處是暗紋；若P到5、S2

的路程差是波長的整數(shù)倍，則P處是亮紋，選項C錯誤；

D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，因為是等厚干涉，則將出現(xiàn)水平干涉

條紋，選項D錯誤。

故選B。

7.【答案】A

【解析】

【詳解】取水平向右為正方向，設(shè)噴氣后導(dǎo)彈的速度大小為L，導(dǎo)彈在噴出燃?xì)馇昂笏查g根據(jù)動量守恒可

得

MVQ=-mv1+(M-m)vK

解得

v+叫

M-m

故選Ao

8.【答案】D

【解析】

【詳解】甲乙兩人和小車組成的系統(tǒng)不受外力，所以動量守恒

“7中V甲+%丫乙+小車V車=0

小車向右運動說明甲乙兩人總動量向左，說明乙的動量大于甲的動量，但由于不知道兩人質(zhì)量關(guān)系，所以

無法確定速度關(guān)系。

故選D。

9.【答案】D

【解析】

【詳解】AB.管中有導(dǎo)電液體流過時，由左手定則帶正電的導(dǎo)電液受洛侖茲力向上管壁偏轉(zhuǎn)，上管壁帶正

電，則外＜8B，帶負(fù)電的導(dǎo)電液受洛侖茲力向上管壁偏轉(zhuǎn)，上管壁帶負(fù)電，所以外＞8B，所以AB錯

誤；

CD.由洛侖茲力與電場力平衡有

液體流量

1,

Q=vS=—VTCD~

由上幾式解得

一萬。圾一例I

所以C錯誤；D正確；

故選D。

10.【答案】A

【解析】

【詳解】CD.設(shè)小球運動到最低點與物塊B碰撞前的速度大小為環(huán)，取小球運動到最低點時的重力勢能

為零，根據(jù)機械能守恒定律有

,12

mgn=-

解得

設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為匕，同理有

h1,,

mgx--=—mv

162{

解得

設(shè)碰撞后物塊B的速度大小為以，取水平向右為正方向，由動量守恒定律有

mVj=-mv,+5加,

解得

彩

由動量定理可得，碰撞過程B物塊受到的沖量為

I=5mv2=^^yj2gh

故CD錯誤;

AB.碰撞后當(dāng)B物塊與C物塊速度相等時輕彈簧的彈性勢能最大，據(jù)動量守恒定律有

5mv2=+3m）匕

由機械能守恒定律得

22

Epm=gx5/nv2-1x（5m+3m）v3

解得碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能為

E=—mgh

pm128

故A正確，B錯誤。

故選Ao

二、不定向選擇題（共5小題。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是正確的。）

11.【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.f=0時刻質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過0.5s質(zhì)點1第一次到達(dá)最高點，質(zhì)點6開始運動,

說明質(zhì)點振動的周期T=2s,繩波的波長為4=8m,A正確;

B.介質(zhì)中的各點起振方向與波源相同，經(jīng)過0.5s質(zhì)點1第一次到達(dá)最高點，質(zhì)點6開始運動，再經(jīng)過

0.5s質(zhì)點6到達(dá)最高點，此時質(zhì)點6的加速度方向向下，B錯誤;

C.由題可知，繩波的振幅A=10cm,故從計時開始到/=1.5s時質(zhì)點6（實際運動了1.0s）運動的路程為

s=2A=20cm

C正確;

D.由題可知，繩波的周期T=2s,故f=2s時，繩波向右傳播一個周期到達(dá)質(zhì)點21位置，介質(zhì)中的各點

起振方向與波源相同，故此時質(zhì)點21正處于平衡位置且運動方向向上，D正確。

故選ACD。

12.【答案】BC

【解析】

【詳解】A.光線在真空中的傳播速度都相等，為c,故A錯誤;

cin7C

BD.根據(jù)〃=把電可知，在左側(cè)面，入射角相同，加折射角最大，折射率最小，q折射率最大，根據(jù)丫=一

sinrn

可知，單色光加的傳播速度最大，故B正確D錯誤;

C.根據(jù)sinC=—,光線機在介質(zhì)的折射率最小，所以單色光旭發(fā)生全反射的臨界角最大，故C正確；

n

故選BC。

13.【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.圖1中，設(shè)回旋加速器。形盒的半徑為凡當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器動能最大時，做圓周

運動的半徑等于D形盒的半徑，則有

9

V

qvB=m—

R

最大動能為

EF*=—1mv2

k2

聯(lián)立解得

2m

要增大某種粒子的最大動能，可增加磁場的磁感應(yīng)強度，A正確；

B.圖2中，等離子體在兩極板間受電場力和洛倫茲力平衡，則有

qE=qvB

電源電動勢

U=Ed=vBd

可知等離子體的速度越大，電源電動勢越大，B正確；

C.圖3中，質(zhì)子能夠沿直線通過速度選擇器的條件是質(zhì)子所受電場力等于洛倫茲力，即

qE=qvB

解得

E

v-一

B

C正確；

D.圖4中，離子先經(jīng)加速電場加速，由動能定理可得

〃12

qU=—mv

2

解得

Vm

離子入磁場8后，做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有

v2

qvB=m一

解得

_j_2mU

則有

小=、口心

D錯誤。

故選ABC。

14.【答案】BD

【解析】

【詳解】A.粒子在磁場田中做逆時針的圓周運動，根據(jù)左手定則，粒子帶正電，A錯誤;

B.根據(jù)動能定理

〃12

qU、=-mv

得粒子離開加速器時的速度大小為

v=M

Vm

B正確；

C.粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，則

RU,

速度選擇器兩板間的電壓為

Vm

C錯誤；

D.根據(jù)牛頓第二定律

v2

qvB2=m—

得

R=_L陛

D正確。

故選BD。

15.【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.在小球滑到最高點的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項A正確；

B.在小球滑到最高點的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，但豎直方

向動量不守恒，選項B錯誤；

CD.小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球沿圓弧軌道上升的最大高度為人，兩者共同速度大小

為v

mv[y=(M+m)v

解得

M+m3+1

小球與小車組成的系統(tǒng)機械能守恒

gmVg=；(M+m)v2+mgh

解得

/i=0.6m

□匚CD正確。

故選ACD。

三、實驗題(共2小題)

16.【答案】□.(1)BD□.(2)〃=也2□.(3)小于□.(4)B

sina

【解析】

【詳解】(1)確定尸3大頭針的位置的方法是插上大頭針尸3,使尸3擋住修、乃的像.確定2大頭針的位置

的方法是插上大頭針入，使P4擋住尸3和尸卜P2的像.故AC錯誤，BD正確.

(2)如圖，光線在協(xié)，面的折射角為夕，折射角為a,則根據(jù)折射定律得：玻璃磚的折射率〃="型

sina

(3)作圖時，玻璃磚應(yīng)與所畫的邊界相齊.該同學(xué)的做法中，將玻璃磚界面加'和協(xié)'的間距畫得過

寬，導(dǎo)致在因'的折射角要大于真實的折射角，導(dǎo)致折射率的測量值偏小.

(4)本題給定信息“光的折射光線和入射光線位于法線的同側(cè)”，無論是從光從空氣射入介質(zhì)，還是從

介質(zhì)射入空氣，都要符合此規(guī)律，故AD錯誤.折射率為-1,由光的折射定律可知，同側(cè)的折射角等于入

射角，故B正確.C錯誤.

17.【答案】□.B□.B□.小球豎直方向做自由落體運動，時間相等，所以小球的水平位移與水

mA0E=mAOD+OF□.

□.加A"=%"+為&

【詳解】（1）[1]A.A球只需要每次從同一位置由靜止釋放，到達(dá)斜槽末端的速度相等，不需要軌道光滑,

A錯誤；

B.實驗通過位移間接反映速度，不需要秒表計時，B正確；

C.為保證A球與B球撞擊后能繼續(xù)向前做平拋運動，A球質(zhì)量必須大于B球質(zhì)量，C錯誤。

故選Bo

（2）[2]A.實驗中復(fù)寫紙可以調(diào)整，白紙記錄小球位置，不能隨意調(diào)整，A錯誤；

B.A球每次必須從同一位置由靜止釋放，使A球到達(dá)斜槽底端時的速度相等，B正確；

C.B球的落點并不重合，說明該同學(xué)的實驗存在誤差，不能說明存在錯誤，C錯誤。

故選B。

（3）[3]小球豎直方向做自由落體運動，時間相等，所以小球的水平位移與水平速度成正比。所以通過測

量小球做平拋運動的水平射程來代替小球碰撞前后的速度。

（4）[4]根據(jù)動量守恒

mAv=wAvA+/nBvB

則

mAvt=mAvAt+mRvBt

即

mKOE=mAOD+OF

滿足上式可以認(rèn)為兩球碰撞前后動量守恒。

（5）[5]若兩球碰撞為彈性碰撞，則根據(jù)機械能守恒

121212

-mxv=-^AVA+2,72BVB

結(jié)合動量守恒表達(dá)式得

vB2mA_12

vmA+m^7

則B球落點到。點距離如圖

y=/sine=gg/,x=lcos0=vot

同上一實驗可知，動量守恒可表達(dá)為

mAv2=/nAv,+mBv3

即

tn.cos0./―—=tn.cos0./—1-tncos0./-—

"\2sin。"\2sin。nB\2sin6>

得

四、論述題（本題包括5小題。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。有數(shù)

值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）

43

18.【答案】（1）H=—；（2）v=2.25xl08m/s;（3）sinC=—

34

【解析】

詳解】（1）光線從空氣射入水中折射，則

__sinz_sin53°_4

sinrsin37°3

（2）由〃=$得光在水中傳播速度為

v=—=2.25xl08m/s

n

（3）光從水中射入空氣，由sinC=」可得

n

,c3

sinC=—

4

Vjr

19.【答案】（1）5=—,B=2.5T,方向垂直導(dǎo)軌平面向下；（2）0.01kg

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)平衡條件和左手定則，可知勻強磁場磁感應(yīng)強度的方向垂直導(dǎo)軌平面向下

設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為機，彈簧處于原長狀態(tài)時有

mgsin0=BIl

彈簧伸長量為時有

mgsin0+BIl=kx

聯(lián)立解得

代入數(shù)據(jù)得

3=2.5T

（2）根據(jù)受力分析可得

mgsin0=BIl

解得

m=0.01kg

442

20.【答案】（1）F=-巡X,見詳解；（2）T=2九」一；（3）偏小，6.偏大；（4）g=~

1k0

【解析】

【詳解】（1）在6角很小時

.八x

sin，p一

由幾何關(guān)系可知，單擺的回復(fù)力為

F=-mgsin0=

負(fù)號說明回復(fù)力方向與位移方向相反，當(dāng)一個單擺的小球質(zhì)量為打，擺長為/,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,令

k=萼,則單擺的回復(fù)力為

F=-kx

由此可見，單擺在擺角很小的情況下的運動為簡諧運動。

（2）由（1）分析可知，力與位移的比例系數(shù)為

又有，單擺在擺角很小的情況下的運動為簡諧運動，則單擺的周期公式為

T=2兀2萬m----=2萬—

\>ngVg

（3）根據(jù)T=2萬可得，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/p>

4//