河南省鄭州市十校2021-2022學年高二下期中聯(lián)考試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．下列關(guān)于機械振動和機械波的說法中正確的是（）A．簡諧運動平衡位置一定在運動過程的中心位置，在平衡位置的物體一定處于平衡狀態(tài)B．波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．受迫振動系統(tǒng)作非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個D．火車鳴笛時向觀察者駛來，觀察者聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)生的頻率低2．下列關(guān)于光的說法中正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象證明了光波是縱波B．光導纖維利用光的折射原理，其內(nèi)芯的折射率小于外套的折射率C．增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象來使反射光的強度增至最大的D．通過狹縫看日光燈可見彩色花紋，是光的衍射現(xiàn)象3．下列關(guān)于沖量和動量的說法中正確的是（）A．根據(jù)F=ΔpΔtB．一個恒力對物體做功為零，則其沖量也為零C．易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了減少沖量D．物體在運動過程中，如果物體的動量保持不變，則物體的機械能也保持不變4．2020年伊始出現(xiàn)了罕見的新型冠狀病毒，感染患者在醫(yī)院進行治療時，需要打吊瓶。如圖所示，該病人正在輸b吊瓶中的液體，輸了一半時他的左手動了一下，這個動作拉扯到了輸液管，使b吊瓶晃動了起來，緊接著待輸?shù)腶、c吊瓶（液體均滿瓶）也跟者晃動起來，假設(shè)懸掛三個瓶的細繩長度相同，b、c兩吊瓶大小相同，a吊瓶比b、c小一些，則（）A．b、c兩吊瓶發(fā)生共振B．a(chǎn)、b、c三個吊瓶均做自由振動C．b、c兩吊瓶的振幅相同D．a(chǎn)、b、c三個吊瓶的振動周期相同5．光的干涉現(xiàn)象技術(shù)中行許多應(yīng)用。圖甲是利用干涉檢查平面平整度裝置，下列說法正確的是（）A．圖甲中上板是待檢測的光學元件，下板是標準樣板B．若換用波長更長的單色光，其它條件不變，則圖乙中的干涉條紋變密C．若圖丙為俯視圖甲裝置看到的干涉條紋，條紋彎曲說明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了凹陷而導致不平整D．如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃。讓單色光垂直從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到等間距的明暗相間的同心圓環(huán)6．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t1=2s時的波形如圖所示，N點的平衡位置為xN=9m，M點的平衡位置為A．該簡諧波的周期和傳播速度分別為4s和1B．在t2C．從t1=2s到t2=7sD．在波的傳播過程中，M點和N點的加速度總是大小相等、方向相反的7．如所示，是水平面上兩列頻率相問的波在某時刻疊加情況，圖中實線為波峰波面，虛線為波谷波面，已知兩列波的振幅均為2cm，波速均為2m/s，波長均為8m，E點是BD和AC連線的交點，下列說法正確的是（）A．A，C兩處質(zhì)點是振動加強點B．B，D兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差為4cmC．此時圖中E正經(jīng)過平衡位置且向下運動D．經(jīng)2s，B點處質(zhì)點通過的路程是8cm二、多選題8．如圖所示，兩束不同頻率的平行單色光a、b從水射入空氣（空氣折射率為1）發(fā)生如圖所示的折射現(xiàn)象（α<β），下列說法正確的是（）A．水對a的折射率比水對b的折射率大B．在水中的傳播速度vC．在空氣中的傳播速度vD．當a、b入射角為0°時，光線不偏折，但仍然發(fā)生折射現(xiàn)象9．圖甲為一列橫波在t=0時的波動圖象，圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點P的振動圖象，下列說法正確的是（）A．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的頻率為0.25HzB．若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4m大很多C．再過0.5s，P點的動能最大D．波沿x軸正方向傳播10．如圖所示，用插針法測定玻璃的折射率。下列說法正確的是（）A．若選用兩折射面不平行的玻璃磚，則無法進行實驗B．為了提高準確度，P1與P2及P3與P4之間的離應(yīng)適當大些C．若有多塊平行玻璃磚可選，應(yīng)選擇兩平行折射面距離較大的玻璃磚D．入射角θ1逐漸增大到某一值后折射光線將會在平行玻璃磚的下表面發(fā)生全反射11．直角坐標系xOy的y軸為兩種均勻介質(zhì)Ⅰ、Ⅱ的分界線，位于x=0處的波源發(fā)出的兩列機械波a、b同時在Ⅰ、Ⅱ中傳播，某時刻的波形圖如圖所示，x=6m是此時刻a波傳到的最遠點，下列說法正確的是（）A．兩列波的頻率關(guān)系fB．此時刻b波傳到x=-24mC．波源的起振方向沿y軸正方向D．平衡位置距x=0處1.5m的兩質(zhì)點P、Q中，質(zhì)點Q先到達最大位移處12．如圖所示、水平輕彈簧與物休A和B相連，放在光滑水平面上，處于靜止狀態(tài)，物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為M，且M>m。現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，從它們開始運動以后的整個過程中（整個過程中彈簧形變不超過彈性限度），說法正確的是（）A．因F1=F2，所以A，B和彈簧組成的系統(tǒng)一定動量守恒B．由于F1、F2大小不變，所以m，M各自一直做勻加速運動C．因F1=F2，所以A，B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不斷增加D．彈簧第一次最長時，A和B總動能最小且為零三、實驗題13．在雙縫干涉測光的波長實驗中：（1）先用黃光濾光片，后換用紅光濾光片，則先后看到的圖樣是、。（2）若雙縫間距為d，屏與雙縫間的距離為L，單色光波長λ，則雙縫到第一條暗條紋的路程差是。（3）若用某單色光照射，雙縫間距為0.6mm，雙縫到屏的距離為1.5m，今測得屏上第8條亮紋到第1第亮條紋之間距離為9mm，則單色光波長為nm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）14．某學習小組通過下圖實驗裝置來驗證動量守恒定律．A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽．斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導軌，C是光電門，D是帶由小孔的滑塊（孔內(nèi)粘有膠帶，小球進入小孔即粘在膠帶上），滑塊上方有一個很窄的擋光片．實驗前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導軌的高度，使滑塊小孔下方與斜槽末端在同一高度處，同時調(diào)整氣墊導軌水平，多次改變小球釋放高度h，得到擋光片每次通過光電門的時間t，做出h?1（1）若測得某次擋光片通過光電門的時間為t1，則可知此次滑塊通過光電門的速度為v1＝．（2）只要滿足關(guān)系式h＝（用題中所給的物理量來表示），就可以說明碰撞過程動量守恒．（3）如果實驗中做出的圖象是一條過原點的（填寫“傾斜直線”或“拋物線”）同樣可以驗證動量守恒．四、解答題15．在一次乒乓球擊球訓練中，運動員接球前瞬間乒乓球沿水平方向運動，速度為16m/s，運動員將乒乓球以30m/s的速度沿相反方向擊回。已知乒乓球的質(zhì)量為25g，與球拍的接觸時間為0.1s，忽略空氣阻力，求：（1）乒乓球動量的變化；（2）球拍對乒乓球的平均作用力。16．如圖所示為某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，圓弧CD是半徑為R的四分之一圓，圓心為O；光線從AB面上的M點入射，入射角i＝60°，光進入棱鏡后恰好在BC面上的O點發(fā)生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的長度為l＝6cm，真空中的光速c＝3.0×108m/s．求：(ⅰ)透明材料的折射率n；(ⅱ)光從M點傳播到O點所用的時間t．17．如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t=0時刻的波形，虛線為t=0.5s時刻的波形。在t=0時刻到t=0.5s時刻這段時間內(nèi)，平衡位置在x=8m處的質(zhì)點P共有兩次到達波峰，求：（1）若波沿x軸正向傳播，波的傳播速度為多少：若波沿x軸負方向傳播，波的傳播速度為多少；（2）若波沿x軸正向傳播，畫出質(zhì)點P的振動圖像（至少一個周期）并寫出質(zhì)點P的振動方程（不要求寫推導過程）。18．如圖所示，一輛小車靜止在光滑水平地面上，小車上固定著半徑為R=0.5m的14光滑圓弧軌道，小車和軌道的總質(zhì)量為M=2kg，軌道底端水平.質(zhì)量為m=1.99g的物塊靜于圓弧軌道底端，物塊可以看做質(zhì)點，有一質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈，以速度為v0=400m/s水平向右射入物塊，并留在其中，子彈射入過程時間極知.重力加速度為g=10m/s2（1）子彈打入物塊后瞬，物塊對軌道的壓力大??；（2）物塊上升到最高點時，距圓弧軌道底端的高度；（3）在以后運動的過程中，小車的最大速度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．簡諧運動中平衡位置一定在運動過程的中心位置，但物體不一定處于平衡狀態(tài)，例如單擺運動，平衡位置回復(fù)力為零，但物體做圓周運動，合力提供向心力，A不符合題意；B．波遇到障礙物時，當障礙物尺寸小于波長時才會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，B不符合題意；C．根據(jù)共振曲線可知，非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個，C符合題意；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，波源靠近觀察者，頻率變高，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】平衡位置是簡諧運動的中心位置，但不一定處于平衡狀態(tài)，波遇到障礙物時會發(fā)生衍射現(xiàn)象，結(jié)合多普勒效應(yīng)判斷觀察者接受到頻率的變化情況。2．【答案】D【解析】【解答】A．光的偏振現(xiàn)象證明了光波是橫波，A不符合題意；B．光導纖維利用光的全反射，B不符合題意；C．增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象來使反射光的強度減小至最小的，C不符合題意；D．通過狹縫看日光燈可見彩色花紋，是光的單縫衍射現(xiàn)象，D符合題意。故答案為：D。

【分析】光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波；光導纖維利用光的全反射，增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象。3．【答案】A【解析】【解答】A．根據(jù)F=ma=m可把牛頓第二定律表述為：物體動量的變化率等于它受的合外力，A符合題意；B．一個恒力對物體做功為零，則其沖量不一定也為零，例如靜止在水平面上的物體，地面的支持力對物體做功為零，但是支持力的沖量不為零，B不符合題意；C．易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了在沖量一定時，增加作用時間，從而減少沖力，C不符合題意；D．物體在運動過程中，如果物體的動量保持不變，則物體的速度不變，動能不變，但是重力勢能不一定不變，即物體的機械能不一定保持不變，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】根據(jù)牛頓第二定律得出動量的變化率和合外力的關(guān)系，結(jié)合恒力做功以及沖量的表達式得出支持力做的功和沖量的大??；利用機械能守恒的條件判斷物體的機械能變化情況。4．【答案】D【解析】【解答】A．b、c吊瓶的重心位置不同，因此有效擺長不同，所以不會發(fā)生共振，A不符合題意；B．只有b做自由振動，a、c均做受迫振動，B不符合題意；C．b、c擺長不同，則兩吊瓶的振幅不同，C不符合題意；D．振動周期等于驅(qū)動力周期，因此三個吊瓶的周期相同，D符合題意。故答案為：D。

【分析】振動的周期等于驅(qū)動力的周期，從而判斷三個吊瓶的周期，根據(jù)擺長的大小判斷吊瓶的振幅大小關(guān)系。5．【答案】C【解析】【解答】A．圖甲中上板是標準樣板，下板是待檢測的光學元件，A不符合題意；B．相鄰亮條紋之間，空氣膜的厚度差等于半個波長，若換用波長更長的單色光，其它條件不變，則圖乙中的干涉條紋變疏，B不符合題意；C．彎曲的條紋對應(yīng)的被檢查平面右邊的空氣膜厚度與末彎處平面的空氣膜厚度相同，可知，對應(yīng)的位置是凹陷的，C符合題意；D．空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半個波長的偶數(shù)倍即為明條紋，是光的半個波長的奇數(shù)倍即為暗條紋，因凸透鏡壓在平面玻璃上，空氣薄膜不等間距，可以看到內(nèi)疏外密的明暗相間的圓環(huán)狀條紋，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋間距表達式判斷干涉條紋間距的變化情況，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差得出所看到的條紋形狀。6．【答案】C【解析】【解答】A．由題知簡諧波沿x軸正方向傳播，可判斷在t1=2s時，質(zhì)點M在平衡位置沿y軸負方向運動；再經(jīng)過5s的時間，在t2=7s時，M點第二次到達波谷位置，有54T=5s，解得周期為B．由圖知，在t1=2s時，簡諧波剛傳播到x=6m處，再經(jīng)過3s即在t3=5s時傳播到N點，所以在C．從t1=2s到t2=7s時間內(nèi)，M點振動了5s，N點振動了2s，可知它們振動經(jīng)過的路程分別為5倍振幅和2倍振幅，即路程分別為D．由圖知，M點和N點的距離為7m，即13故答案為：C。

【分析】利用其M質(zhì)點運動的時間及運動的路徑可以求出周期的大??；利用其波長和周期的大小可以求出波速的大小；利用其質(zhì)點間的距離可以求出波傳播到N點的時間，再結(jié)合其振動的時間可以判別N點的位置及速度的方向；利用其振動的時間可以求出質(zhì)點運動的路程；利用其質(zhì)點間的距離可以判別其質(zhì)點振動的情況。7．【答案】D【解析】【解答】A．A、C兩點是波峰與波谷相遇點，所以為振動減弱點，A不符合題意；B．D點為波峰與波峰相遇點，振幅為4cm，B點為波谷與波谷相遇點，所以振幅為4cm，故兩質(zhì)點高度差為8cm，B不符合題意；C．因為E點時BD和AC的連線，所以E點在兩列波中都處于平衡位置，下一時刻靠近波源的兩波峰形式將傳到此位置，所以此時圖中E正經(jīng)過平衡位置且向上運動，C不符合題意；D．振動周期為T=經(jīng)2s即經(jīng)過半個周期，B點由波谷運動到波峰，所以路程為8cm，D符合題意。故答案為：D。

【分析】兩列波發(fā)生干涉，當波谷與波峰相遇時振動減弱，結(jié)合該波傳播的速度和波長的關(guān)系得出后B點處質(zhì)點通過的路程。8．【答案】B,D【解析】【解答】ABC．由于α＜β，所以折射率na小于nb，由于n=知，在水中的傳播速度va＞vb，a、b在空氣中的傳播速度都是c，AC不符合題意，B符合題意；D．當a、b入射角為0°時，光線不偏折，依舊發(fā)生折射現(xiàn)象，此時折射光線和法線重合，D符合題意；故答案為：BD。

【分析】根據(jù)折射角的大小關(guān)系判斷兩光的折射率大小關(guān)系，結(jié)合折射率和光速的關(guān)系判斷光在水中傳播的速度。9．【答案】C,D【解析】【解答】A．從圖乙中可知周期為T=1s，故頻率為f=1Hz，兩列波相遇發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是頻率相同，故所遇到的波的頻率為1Hz，A不符合題意；B．從甲圖中可知該橫波的波長為λ=4m，若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4m小，B不符合題意；C．分析得t=0.D．由振動圖象上t=0時刻讀出P點的速度方向沿y軸正方向，則由波動圖象判斷出波沿x軸正方向傳播，D符合題意。故答案為：CD。

【分析】兩列波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是頻率相同，根據(jù)質(zhì)點的振動圖像得出該波的周期，從而得出P點的速度大小以及動能大小變化情況，結(jié)合質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的關(guān)系得出該波的傳播方向。10．【答案】B,C【解析】【解答】A．實驗中玻璃磚上下表面不一定需要平行，選用兩折射面不平行的玻璃磚，也可以進行實驗，A不符合題意；B．P1與P2及P3與P4之間的距離應(yīng)適當大些，可以減少相對誤差，提高實驗的精確度，B符合題意；C．在寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇時，玻璃磚寬度較大時，引起的角度誤差較小，所以應(yīng)選擇射面距離較大的玻璃磚，C符合題意；D．入射角θ1對應(yīng)的折射角為θ2(折射角小于臨界角)，折射光線在平行玻璃磚的下表面的入射角等于θ2，所以入射角故答案為：BC。

【分析】插針法測定玻璃的折射率實驗中玻璃磚上下表面不一定需要平行，根據(jù)全反射臨界角和折射率的關(guān)系判斷是否發(fā)生全反射。11．【答案】B,D【解析】【解答】A．由可知，這兩列波是由同同一振源引起的，故兩列波的頻率關(guān)系為：fA不符合題意；B．由圖像可知，a波的波長為：λ由圖像可知，b波的波長為：λ根據(jù)公式v=λT由題可知：xx整理可以得到：x代入數(shù)據(jù)可以得到：xB符合題意；C．由題可知，此時刻x=6m的質(zhì)點剛剛開始振動，根據(jù)質(zhì)點的傳播方向和振動方向的關(guān)系可知，該質(zhì)點此時刻向y軸負方向振動，說明振源開始振動的方向也為y軸負方向，C不符合題意；D．根據(jù)傳播方向可以知道，該時刻P、Q質(zhì)點均向y軸正方向振動，質(zhì)點P經(jīng)過14個周期到達最大位移處，而質(zhì)點Q在小于1故答案為：BD。

【分析】兩列波發(fā)生干涉時兩列波的頻率相等；結(jié)合波長和波速的關(guān)系以及波傳播的距離表達式得出b波傳播的距離。12．【答案】A,D【解析】【解答】A．因F1=F2，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)受到的合外力為0，一定動量守恒，A符合題意；B．在拉力作用下，A、B開始做加速運動，彈簧伸長，彈簧彈力變大，拉力大小不變，物體所受合力變小，物體做加速度減小的加速運動，當彈力等于拉力時，物體加速度為零，然后彈力大于拉力，物體做加速度增大的減速運動，B不符合題意；C．當物體速度減為0后反向運動時，拉力做負功，系統(tǒng)機械能減小，C不符合題意。D．在拉力作用下，A、B開始做加速運動，彈簧伸長，外力做正功，系統(tǒng)的機械能增大；當彈簧彈力等于拉力時物體受到的合力為零，速度達到最大，之后彈簧彈力大于拉力，兩物體減速運動，直到速度為零時，彈簧伸長量達最大，彈簧第一次最長時，A、B的總動能為零，總動能最小，D符合題意；故答案為：AD。

【分析】當系統(tǒng)所受外力的合力為零時系統(tǒng)動量守恒，結(jié)合速度與加速度的關(guān)系判斷mM的運動情況，結(jié)合機械能守恒的條件判斷A，B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能的變化情況。13．【答案】（1）B；A（2）λ（3）514【解析】【解答】(1)由雙縫干涉條紋的間距公式Δx=可知波長λ越大，相鄰條紋間距Δx就越大，因紅光的波長大，故紅光的條紋間距大，又雙縫干涉出現(xiàn)的條紋是等間距的，故紅光的干涉條紋圖樣為A，黃光的干涉條紋圖樣為B；(2)出現(xiàn)暗條紋的路程差為Δs=(2n+1)第一條即n=0時，即Δs=(3)根據(jù)題意可得相鄰條紋間距Δx=由雙縫干涉條紋的間距公式可λ=

【分析】（1）根據(jù)雙縫干涉的條紋間距表達式判斷用紅光濾光片和黃光濾光片時分別看到的圖樣；

（2）根距相鄰暗條紋間距表達式得出雙縫到第一條暗條紋的路程差；

（3）根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋間距得出雙縫干涉條紋的間距。14．【答案】（1）d（2）h=（3）傾斜直線【解析】【解答】（1）小球與滑塊碰撞后在氣墊導軌上做勻速運動，平均速度等于瞬時速度，則v1=d（2）根據(jù)動能定理得：mgh=得小球下滑到斜面底端的速度v0=小球與斜槽碰撞時動量守恒：mv0＝（m+M）v又小球與斜槽通過光電門的速度v1=解得：h=(（3）由（2）分析可知h與1t

【分析】（1）根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出滑塊通過光電門的速度；

（2）小球運動的過程中根據(jù)動能定理以及動量守恒得出h的表達式。15．【答案】（1）以乒乓球飛來的方向為正方向，乒乓球的動量變化：Δp=mvt故乒乓球動量變化的大小為1.15kg?m/s，方向與初速度方向相反。（2）由動量定理Ft=Δp可知，球拍對乒乓球的平均作用力：F=故球拍對乒乓球的平均作用力大小為11.5N，方向與初速度方向相反。（1）1.15kg?m/s；【解析】【分析】（1）已知乒乓球初末速度的大小及方向，結(jié)合動量的表達式可以求出動量變化量的大小及方向；

（2）球拍對乒乓球的沖量導致乒乓球動量的變化，利用動量定理可以求出球拍對球的平均作用力大小。16．【答案】解：(ⅰ)在AB界面，設(shè)折射角為r，由折射定律可得n=在BC界面，設(shè)入射角為C，剛好發(fā)