2022-2023学年河北省沧州市献县重点中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 简谐横波某时刻的波形图如图所示，由图可知( )
A. 若质点向下运动，则波是从左向右传播的
B. 若质点向上运动，则波是从左向右传播的
C. 若波从右向左传播，则质点向下运动
D. 若波从右向左传播，则质点向左运动
2. 关于横波和纵波，下列说法不正确的是( )
A. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
B. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C. 横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
D. 地震波是横波，声波是纵波
3. 英国的布劳顿大桥就是世界上最早的现代悬索桥之一。年月日，有名士兵从野外训练归来，当他们迈着齐步走的步伐经过布劳顿大桥时，大桥却突然倒塌了，经物理学家鉴定，部队过桥时不能齐步走，这是为了( )
A. 避免桥发生共振 B. 使桥受力均匀
C. 减小对桥的压力 D. 使桥的振动频率减小
4. 某弹簧振子的振动图像如图所示，将小球从平衡位置拉开后放开，同时开始计时，则( )
A. 一次全振动小球的路程为 B. 振动的周期为
C. 小球的速度为零 D. 小球的加速度为零
5. 下列现象中不属于反冲现象的是( )
A. 发射炮弹后炮身后退 B. 火箭向下高速喷射炽热气体时上升
C. 人用桨向后划水船向前运动 D. 章鱼调整喷水方向可以向不同方向运动
6. 球的质量是，球的质量是，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。在前，在后，发生正碰后，球仍朝原方向运动，但其速率变为原来的一半，则碰后两球的速率之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示，质量为的物体在一个与水平方向成角的拉力作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为，下列关于物体在时间内所受力的冲量正确的是( )
A. 拉力的冲量大小为 B. 拉力的冲量大小为
C. 摩擦力的冲量大小为 D. 重力的冲量大小为
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8. 关于光的偏振现象，下列说法正确的是( )
A. 光的偏振现象说明光是纵波
B. 拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
C. 一束自然光通过某偏振片时，只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过
D. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，一定有反射光且反射光是偏振光
9. 在单缝衍射实验中，下列说法正确的是( )
A. 将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄
B. 使单缝宽度变大，衍射条纹间距变宽
C. 换用频率较小的光照射，衍射条纹间距变宽
D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽
10. 一束光从介质进入介质，方向如图所示，下列对于、两种介质的光学属性的判断正确的是( )
A. 介质的折射率小 B. 介质的折射率大
C. 光在介质中的传播速度大 D. 光在介质中的传播速度大
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 如题图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上位置应安装__________选填“单缝”或“双缝”，位置应安装__________选填“单缝”或“双缝”；实验时，某同学手轮上的示数如题图乙所示，此时的读数为__________。
12. 如图所示，在“验证动量守恒定律”实验中，、两球半径相同。先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作次，得到个落点痕迹。再把质量为的球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作次。、、为三个落点的平均位置，未放球时，球的落点是点，点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图所示。
为了尽量减小实验误差，球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足__________选填“”或“”。
关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是__________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须水平
C.球每次的落点一定是重合的
D.实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
已知、两个小球的质量、，三个落点位置与点距离分别为、、。在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）
13. 如图所示，质量、的小球、均静止在光滑水平面上。现给球一个向右的初速度，之后与球发生对心碰撞。若、两球发生的是弹性碰撞，求碰后球和球的速度分别是多少？
14. 如图所示，、两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，以的速率向右运动，以的速率向左运动，发生正碰后，试分析：
、两小球都以的速率向右运动，、的质量满足什么关系？
、两小球都以的速率反弹，、质量满足什么关系？
15. 如图所示，用轻弹簧相连的质量均为的、两物块静止于光滑的水平地面上，弹簧处于原长，质量为的物块以的初速度在光滑水平地面上向右运动，与前方的物块发生碰撞碰撞时间极短，并且与碰撞后二者粘在一起运动，、、三者位于同一直线上．在以后的运动中：
物体与碰撞时，物块的速度多大？
当弹簧的弹性势能最大时，物块的速度多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
根据质点的速度方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握；本题要抓住简谐波的特点“前带后，后跟前”。
若质点上下运动，根据波形的平移法判断波的传播的方向，同理，也可以根据波的传播方向来确定质点的振动方向。
【解答】
A.若质点向下运动，波形向左平移，则波是从右向左传播的，故A错误；
B.若质点向上运动，波形向右平移，则波是从左向右传播的，故B正确；
C.若波从右向左传播，根据平移法，波形向左平移，则质点向上运动，故C错误；
D.若波从右向左传播，根据平移法，波形向左平移，则质点向上运动，故D错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了横波和纵波的概念。物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波。在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷；物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波。质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部。
本题关键能区别横波与纵波，知道二者的性质，同时注意横波和纵波的联系和区别，明确横波具有偏振现象。
【解答】
A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，故A正确，不符合题意；
B.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，故B正确，不符合题意；
C.横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，故C正确，不符合题意；
D.地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，故D错误，符合题意。
3.【答案】
【解析】部队过桥时不能齐步走，是因为齐步走的步伐频率容易与桥本身的固有频率相同从而达成共振，振幅增大导致桥体损坏甚至倒塌。
故选A。
4.【答案】
【解析】解：、由图可知小球的振幅为，则一次全振动小球的路程为：，故A正确；
B、由图可知，小球振动的周期为，故B错误；
C、由图可知，在时刻小球正经过平衡位置，此时小球的速度最大，故C错误；
D、由图可知在时刻小球位于最大位移处，由知加速度最大，故D错误。
故选：。
首先明确其图象是振动图象，并可知周期和振幅，一次全振动小球的路程为倍的振幅；根据位移分析速度和加速度．
解决本题的关键要理解振子的振动过程，明确加速度、位移的变化情况一致，而与速度变化情况相反．
5.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键知道反冲的原理，并且要知道反冲在实际生活中的运用，能知道哪些现象属于反冲现象
【解答】
A.反冲是如果一个静止的物体在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。发射炮弹，在内力作用下炮弹向前，炮身后退，是反冲现象。故A不符合题意；
B.火箭向下高速喷射炽热气体，气体向下，火箭向上，是反冲现象。故B不符合题意；
C.人用桨向后划水船向前运动，划船时用桨向后划水，给水一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水会对人、船和桨构成的整体产生一个向前的力，使整体向前运动。这个过程不属于反冲现象。故C符合题意；
D.章鱼调整喷水方向时，喷出的水向一个方向，则章鱼向喷水的反向运动，也属于反冲现象。故D不符合题意。
故选C。
6.【答案】
【解析】解：设碰撞前的速率为由题，碰后的速率为
根据动量守恒定律得：
解得，
由：得：：：
故选：。
碰撞过程遵守动量守恒，根据动量守恒定律和已知条件，列式求出碰后的速率，即可求得速率之比．
本题关键要知道碰撞过程最基本的规律：动量守恒定律，结合已知条件，即可求解．
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要是考查冲量的计算，知道冲量的定义是解题关键，一个力的冲量就等于该力乘以作用时间。
由平衡条件求出摩擦力和支持力，根据冲量的定义式求解各个力的冲量。
【解答】
、根据冲量的定义式可知拉力的冲量大小为，故A正确，B错误；
C、根据平衡条件可得摩擦力，根据冲量的定义式可知摩擦力的冲量大小为，故C错误；
D、根据平衡条件可得支持力，根据冲量的定义式可知支持力的冲量大小为，故D错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】
【分析】
偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性。当两个偏振片的偏振方向夹角增大时，透射光的强度减弱；反射光是偏振光。
【解答】
A.光的偏振现象说明光是横波，故A错误；
B.拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰，故B正确；
C.一束自然光通过某偏振片时，只有振动方向沿着该偏振片透振方向的光波才能通过，故C错误；
D.一束自然光入射到两种介质的分界面时，一定有反射光，且反射光为偏振光，故D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】 在单缝衍射实验中，当单缝宽度一定时，光波波长越长，频率越小，衍射现象越明显，衍射条纹间距越宽，而黄光的波长比绿光的波长长，故A、C正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越宽，B错误；当光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D正确。
10.【答案】
【解析】解：、由图知，光从介质进入介质时，入射角为，折射角，可知，介质的折射率较大，是光密介质，故A错误，B正确。
、由公式知，与成反比，则光在介质中的传播速度小，故C错误，D正确。
故选：。
由光路图可知入射角与折射角的大小。根据光从光疏介质射入光密介质折射时，入射角大于折射角，判断折射率的大小。由公式分析光在介质中速度的大小。
本题的解题关键是掌握入射角和折射角大小与折射率的关系，以及光速公式，属于基本题。
11.【答案】 单缝 双缝 均可
【解析】光源产生的光先通过单缝发生衍射，将单缝看作光源，再通过双缝发生干涉，让双缝干涉实验效果更明显。故位置应安装单缝，位置应安装双缝。
读数为
12.【答案】
【解析】解：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即。
、实验时只要从相同高度由静止释放入射球即可保证入射球到达斜槽末端的速度相对，斜槽轨道不必光滑，故A错误；
B、为使小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确；
C、每次实验时球每次的落点不一定是重合的，故C错误；
D、为准确测出小球做平抛运动的水平位移，实验过程中，白纸不可以移动，故D错误。
故选：。
小球下落高度相同，则运动时间相同，由动量守恒定律可知，若两球碰撞前后的总动量守恒，则化简可得
故答案为：
为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量。
小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端切线应水平，根据实验注意事项分析答题。
根据题意应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式。
该题考查验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移来代替速度，成为是解决问题的关键；要注意理解该方法的使用。
13.【答案】解：两球发生弹性碰撞，碰撞过程系统在水平方动量守恒、机械能守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：，
由机械能守恒定律得：
代入数据解得：，，负号表示方向向左
答：碰后球和球的速度分别是、。
【解析】A、球发生弹性碰撞，则碰撞过程中，系统在水平方向动量守恒、机械能守恒，根据动量守恒定律以及机械能守恒定律求解。
本题考查了动量守恒定律的应用，分析清楚球的运动过程，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题。
14.【答案】解：取水平向右为正方向，则，，根据动量守恒定律：，得；
由题意知根据动量守恒定律：
，得。
【解析】本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，注意应用动量守恒定律时要规定正方向，难度不大，属于基础题。
两球碰撞过程中，动量守恒，以的初速度方向为正，根据动量守恒定律列式求解即可。
15.【答案】 ；
【解析】、碰撞过程中，两者组成的系统动量守恒有
解得
当、、三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律
解得物块的速度
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