2024-2025学年江苏省苏州市六校联考高二（上）物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.下列说法正确的是( )
A. 横波的质点和纵波的质点都可以随波迁移
B. 只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应
C. 做简谐运动的质点处于平衡位置时，合外力不一定为零
D. 水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射
2.提水桶跑步是一种提物障碍跑，运动员提着装满水的水桶越过障碍到达终点，运动员奔跑过程中，下列说法正确的是( )
A. 水的晃动频率与人的跑步频率相同 B. 水的晃动频率小于人的跑步频率
C. 人的跑步频率越小，水的晃动幅度越大 D. 桶里水量越多，水晃动幅度越大
3.将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图所示。看上去浸在水中的这段筷子发生了侧移，而且变粗了。产生这种现象的原因是( )
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的色散 D. 光的全反射
4.某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 水波通过狭缝后波长变短
B. 这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象
C. 此现象说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显
D. 此现象说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显
5.一简谐横波沿轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图所示，、是介质中的两个质点。图表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 质点的振动图像与图相同
B. 质点的振动图像与图相同
C. 在时刻，质点的速率比质点的大
D. 在时刻，质点的加速度比质点的大
6.如图所示，为固定的四分之一光滑圆弧轨道，为圆心，水平，竖直，轨道半径为，将质量为的小球可视为质点从点由静止释放，在小球从点运动到点的过程中，小球( )
A. 所受合力的冲量斜向右上 B. 所受合力的冲量大小为
C. 所受支持力的冲量水平向右 D. 所受支持力的冲量大小为
7.图中，一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动，小鸟振动的图像如图乙所示，速度向下为正。下列说法正确的是( )
A. 时刻小鸟的速度方向向上 B. 时刻树枝对小鸟弹力最大
C. 时刻小鸟的加速度最大 D. 时刻小鸟处在最低点
8.位于坐标原点的质点从时开始沿轴振动，形成一列沿轴传播的简谐波，时的波形如图所示，此时处的质点位于波峰位置。下列选项图中能正确描述处质点振动的图像是( )
A. B. C. D.
9.如图所示，两个小球、用长为的轻质细绳连接，球穿在光滑细杆上。初始时，细绳恰好伸直并处于水平状态，两球均可视为质点且，重力加速度为。现将、由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两个小球组成系统动量守恒 B. 球在竖直平面内做变速圆周运动
C. 向右运动的最大位移大小为 D. 向右运动的最大位移大小为
10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块、相连接，并静止在光滑的水平面上。现给一个水平向右的初速度，大小为，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻和时刻弹簧都处于压缩状态 B.
C. 时刻两物块加速度相同 D. 的最大速度为
11.简谐运动是最简单、协调、自洽的运动，拥有完美的周期性，它的速度随位移变化图线应为( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某同学利用“双线摆”和光电计数器测量当地的重力加速度。实验装置如图甲所示，已知每根悬线长为，两悬点间相距，金属小球半径为，图中小球两侧为光电计数器。请回答下列问题：
等效摆长__________。
如图乙是用游标卡尺测量小球的直径，则小球的直径是__________。
现将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向的角度小于，启动光电计数器，光电计数器显示数为“”，由静止释放小球，小球每经过平衡位置时光电计数器计数一次。当小球第一次经过平衡位置时，计时器开始计时。当光电计数器上显示的计数次数刚好为时，测得所用的时间为，由此可知：单摆的振动周期__________。
根据实验中测得的数据，画出图象如图丙所示，取，根据图象，可求得当地的重力加速度大小为__________保留三位有效数字。
现把双线摆的其中一根悬线换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”，如图丁所示，其中细线与轻杆的夹角为。“杆线摆”可以绕着悬挂轴来回摆动，杆与悬挂轴垂直，其摆球的运动轨迹被约束在一个与水平面夹角为的倾斜平面内，摆长为，重力加速度为，则在摆角很小时“杆线摆”的周期表达式为______________________
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图所示，半圆玻璃砖的半径，折射率为，直径与屏幕垂直并接触于点，激光以入射角射向半圆玻璃砖的圆心，结果在水平屏幕上出现了两个光斑。
求两个光斑之间的距离；
改变入射角，使屏上只剩一个光斑，求此光斑离点的最长距离。
14.如图，、是在轴上的两个波源，其横坐标分别为，。时刻波源开始沿着轴正方向起振，波源开始沿着轴负方向起振，两波源都一直做简谐运动，产生的两列简谐横波沿轴相向传播。已知两波源振动周期均为，波速均为，振幅均为。求：
在时间内，位于处的质点通过的路程；
、之间不含、振动减弱点的个数及每个减弱点的横坐标。
15.如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体和，他们的质量均为，弹簧的劲度系数为，为一固定挡板，现让一质量也为的物体在上方某处由静止释放，和相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体对的最小弹力为，重力加速度取。求：
间弹力最小时，弹簧的形变量是多少；
简谐运动的振幅；
若弹簧振子的周期为，为振子质量，为弹簧进度系数。以平衡位置为原点，沿斜面向下为正方向，振子在最低点作为时刻，请写出振子的振动方程。
16.质量为的长木板静置在光滑水平面上，质量为的小物块与长木板的高度相同，小物块静止放在光滑的四分之一圆弧形凹槽的最低点，圆弧形凹槽未被固定。现一质量为的滑块以的水平初速度冲上长木板，滑块在长木板上运动一小段时间后二者达到共速，之后长木板与小物块发生弹性碰撞，碰撞后长木板和滑块立即被锁定。已知小物块可看作质点，，，圆弧形凹槽质量，半径，。求：
长木板与滑块达到共速时速度的大小；
相对于水平面，小物块能上升的最大高度；
小物块第一次从凹槽上返回到凹槽最低点时，凹槽对小物块的支持力大小。
参考答案
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13.解：光路图如图所示
设折射角为，折射光线交于点，反射光线从玻璃砖射出后交于点，根据折射定律有
解得
由几何关系可得两个光斑、之间的距离
解得
当入射角增大发生全反射时，屏上只剩一个光斑，此光斑离点最远时，恰好发生全反射，入射角等于临界角，即
且
代入数据解得
14.解：设波源、产生的波分别经时间、传到点，则
波源产生的波先传到质点，从时刻开始振动，在时间内，波源产生的波没有传到质点，经过的时间，刚好是半个周期。设通过路程为，则
通过判定点为振动加强点
质点总的路程为
设波长为，则
由于时刻波源开始沿着轴正方向起振，波源开始沿着轴负方向起振，若轴上某点到、的距离差是半波长的偶数倍，则该点振动减弱。设振动减弱点的横坐标为，则
解得
对应
，，，，
所以，振动减弱点的个数是
横坐标分别是，，，，。
15.当在最高点时，挡板弹力最小，此时弹簧处于伸长状态，设伸长量为，对受力分析，有
代入数据得；
粘在一起后，设运动到平衡位置时形变量为，则有
代入数据得
故简谐运动的振幅为；
简谐振动的周期为
故角频率为
设振动方程为
当时，，代入方程得
故振动方程为。
16.解：长木板和滑块组成的系统动量守恒，有，
解得。
长木板和小物块组成的系统在碰撞过程中动量守恒、机械能守恒，
有，，
解得，，
小物块滑上凹槽后，两者组成的系统水平方向动量守恒，总体的机械能守恒，
有，，
联立解得。
从小物块滑上凹槽到返回凹槽最低点的过程，小物块和凹槽组成的系统水平方向动量守恒，总体的机械能守恒，
有，，
解得，，
在最低点对小物块由牛顿第二定律有，
解得。
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