湖北省武漢市問津教育聯(lián)合體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期10月月考物理試題

2024-2025學(xué)年湖北省武漢市問津教育聯(lián)合體高二（上）月考物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1．（4分）關(guān)于機械波的形成和傳播，下列說法中正確的是（）A．波的傳播速度和質(zhì)點的振動速度相同 B．在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點均做受迫振動 C．參與振動的質(zhì)點振動方向一定與波的傳播方向垂直 D．機械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞2．（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的足球在離地高h(yuǎn)處時速度剛好水平向左，大小為v1，守門員在此時用手握拳擊球，使球以大小為v2的速度水平向右飛出，手和球作用的時間極短，則（）A．擊球前后球動量改變量的方向水平向左 B．擊球前后球動量改變量的大小是mv2﹣mv1 C．擊球前后球動量改變量的大小是mv2+mv1 D．球離開手時的機械能不可能是mgh+3．（4分）如圖所示，OCD是半徑為R的半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑。一束單色光沿AO方向從真空射向OD界面，折射光線與圓柱面的交點為B。已知玻璃對該單色光的折射率為n，光在真空中的速度為c（）A． B． C． D．4．（4分）兩個彈簧振子甲、乙沿水平方向放置，其振動圖像如圖所示，則（）A．甲、乙兩彈簧振子的頻率之比為1：2 B．t＝2s時甲具有負(fù)向最大加速度 C．t＝2s時乙具有正向最大加速度 D．t＝4s時甲、乙兩彈簧振子的速度方向相反5．（4分）如圖所示，物體A套在固定豎直光滑桿上，B物體放在光滑水平面上，鏈接處為鉸鏈連接。輕放物體A后，A、B運動全過程（）A．A、B組成系統(tǒng)，機械能保持不變 B．A、B組成系統(tǒng)，動量保持不變 C．任何瞬間，物體A的加速度大小不可能等于重力加速度 D．任何瞬間，水平面對物體B的支持力不可能等于其重力6．（4分）2021年2月10日，我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器制動系統(tǒng)工作約15分鐘后，探測器成功進(jìn)入近火點高度約400千米、周期約10個地球日、傾角約10°的環(huán)繞火星的大橢圓軌道（）A．火星在“天問一號”大橢圓軌道的中心 B．“天問一號”在近火點的速率小于在遠(yuǎn)火點的速率 C．“天問一號”環(huán)繞火星表面做勻速圓周運動時，周期一定小于10個地球日 D．“天問一號”從近火點運動到遠(yuǎn)火點的過程中，火星對“天問一號”的萬有引力逐漸增大7．（4分）水面上有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，圖甲是該簡諧橫波在t＝0.6s時的部分波形圖，圖乙是這列波上x＝16m處的質(zhì)點從t＝0.7s時刻開始振動的圖像。下列說法正確的是（）A．波源的起振方向向上 B．該列波的波速為20m/s C．該列水波可以和水面上另一列頻率為1.25Hz的水波形成穩(wěn)定的干涉圖樣 D．該波遇到20cm的小孔時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象二、多選題：本大題共3小題，共12分。（多選）8．（4分）杜甫在《曲江》中寫到：穿花蛺蝶深深見，點水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點水”時形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧橫波），圖示時刻，A在波谷，A、B在水平方向的距離為a，則下列說法正確的是（）A．水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射 B．A點振動頻率為 C．到達(dá)第一個波峰的時刻，C比A滯后 D．從圖示時刻開始計時，A點的振動方程是（多選）9．（4分）貓從高處落下不會受傷，這與貓有發(fā)達(dá)的平衡系統(tǒng)和完善的機體保護(hù)機制有關(guān)。當(dāng)貓從高處落下時，即使是四腳朝天，貓在接近地面的時候，通常都可以保證四肢著地（）A．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小貓與地面接觸過程自身動量變化量的大小 B．貓與地面接觸過程自身動量變化量是一定的 C．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小了地面對貓的作用力 D．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小貓與地面接觸過程合外力沖量的大小（多選）10．（4分）如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個質(zhì)量為m的小球，初始時置于a點。一原長為L的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點，右端與小球相連。直桿上還有b、c、d三點，且b與O在同一水平線上，Oa、Oc與Ob夾角均為37°，Od與Ob夾角為53°．現(xiàn)釋放小球，到達(dá)d點時速度為0．在此過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的有（重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（）A．小球在b點時加速度為g，速度最大 B．小球在b點時動能和重力勢能的總和最大 C．小球在c點的速度大小為 D．小球從c點下滑到d點的過程中，彈簧的彈性勢能增加了三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11．（8分）劉鋒同學(xué)做“利用插針法測定玻璃磚折射率”實驗，記錄的玻璃磚和大頭針的位置如圖甲所示．回答下列問題：（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是。A．在確定玻璃磚上下邊界時，應(yīng)用鉛筆緊貼玻璃磚上下邊緣畫出aa'、bb'B．在確定P3、P4，位置時，二者距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，以減小誤差C．為了實驗操作方便，應(yīng)選用粗的大頭針D，為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮。?）如圖甲所示，過P3、P4，作直線交bb'于O'，過O'作垂直于bb'的直線NN'，連接OO'．用量角器測量圖甲中角α和β的大小。（3）由于沒有量角器和三角函數(shù)表，劉鋒同學(xué)利用圓規(guī)，以入射點O為圓心、隨機的半徑R作圓，再分別過A、B點作法線MM'的垂線，垂足分別為C、D點，則玻璃磚的折射率n＝（用圖中線段的字母表示）。12．（10分）實驗小組的同學(xué)在實驗室做“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗。（1）下列最合理的裝置是。（2）為使重力加速度的測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，下列做法合理的是。A．測量擺長時，應(yīng)測量水平拉直后的擺線長B．在擺球運動過程中，必須保證懸點固定不動C．在擺球運動過程中，擺線與豎直方向的夾角不能太大D．測量周期時，應(yīng)該從擺球運動到最高點時開始計時（3）某同學(xué)課后嘗試在家里做用單擺測量重力加速度的實驗。由于沒有合適的擺球，于是他找到了一塊雞蛋大小、外形不規(guī)則的大理石塊代替小球進(jìn)行實驗。如圖1所示，實驗過程中他先將石塊用細(xì)線系好，將細(xì)線的上端固定于O點。然后利用刻度尺測出OM間細(xì)線的長度l作為擺長，利用手機的秒表功能測出石塊做簡諧運動的周期T。在測出幾組不同擺長l對應(yīng)的周期T的數(shù)值后2﹣l圖像如圖2所示。①該圖像的斜率為。A．gB．C．D．②由此得出重力加速度的測量值為m/s2。（π取3.14，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、計算題：本大題共3小題，共42分。13．（12分）地震波既有縱波也有橫波，是由同一震源同時產(chǎn)生的，兩者均可簡化為頻率不變的簡諧波?？v波是推進(jìn)波，在地殼中的傳播速度vP＝6km/s；橫波是剪切波，又稱S波S＝4km/s。某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡易地震儀，由豎直彈簧振子M和水平彈簧振子Q組成，如圖甲所示。在一次地震中，觀察到兩組彈簧振子先后振動起來，起振時間相差為3s（1）彈簧振子M和Q哪個先開始簡諧振動？請簡述理由。（2）該地震波的橫波波長是多少千米？（3）震源距離地震儀多少千米？14．（14分）如圖，輕彈簧的兩端分別連接A、B兩物塊，置于光滑的水平面上．初始時，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定．已知A、B的質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝1kg，初始時彈簧的彈性勢能EP＝4.5J．現(xiàn)解除對彈簧的鎖定，求：（?。慕獬i定到A剛離開墻壁的過程中，彈簧對B的沖量I的大小和方向；（ⅱ）A的最大速度vm．15．（16分）如圖（1）所示，半徑R＝0.45m的光滑，B為軌道的最低點，B點右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車，長度l＝1m，小車的上表面與B點等高，質(zhì)量m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點A由靜止釋放。取g＝10m/s2。（1）求物塊滑到軌道上的B點時對軌道的壓力大小；（2）若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，求物塊從平板車右端滑出時平板車的速度；（3）若鎖定平板車并在上表面鋪上一種特殊材料，其動摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖（2）所示

2024-2025學(xué)年湖北省武漢市問津教育聯(lián)合體高二（上）月考物理試卷（10月份）參考答案與試題解析一、單選題：本大題共7小題，共28分。1．（4分）關(guān)于機械波的形成和傳播，下列說法中正確的是（）A．波的傳播速度和質(zhì)點的振動速度相同 B．在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點均做受迫振動 C．參與振動的質(zhì)點振動方向一定與波的傳播方向垂直 D．機械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞【答案】B【分析】波動過程是傳播波源的振動形式和能量的過程，振動質(zhì)點并不隨波一起傳播，而是在自己平衡位置附件做受迫振動，機械波分為橫波和縱波，橫波中，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，縱波中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上?！窘獯稹拷猓篈.波的傳播速度和質(zhì)點的振動速度不相同，故A錯誤；B.在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點均做受迫振動；C.參與振動的質(zhì)點振動方向不一定與波的傳播方向垂直，比如縱波中振動的質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上；D.機械波是振動形式和振動能量的傳遞，介質(zhì)不隨波遷移。故選：B。【點評】本題考查了波的形成和傳播這一基礎(chǔ)性知識，要注意質(zhì)點在其平衡位置附近振動，要明確波的速度和質(zhì)點的振動速度不相同。2．（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的足球在離地高h(yuǎn)處時速度剛好水平向左，大小為v1，守門員在此時用手握拳擊球，使球以大小為v2的速度水平向右飛出，手和球作用的時間極短，則（）A．擊球前后球動量改變量的方向水平向左 B．擊球前后球動量改變量的大小是mv2﹣mv1 C．擊球前后球動量改變量的大小是mv2+mv1 D．球離開手時的機械能不可能是mgh+【答案】C【分析】選取正方向，由動量的定義，結(jié)合動量的方向即可求出動量的變化量；機械能的大小與0勢能點的選取有關(guān)．【解答】解：A、選取向右為正方向1＝﹣mv1擊球后：P3＝mv2所以動量的改變量：ΔP＝P2﹣P7＝mv2﹣（﹣mv1）＝mv7+mv1故AB錯誤，C正確；D、由于機械能的大小與0勢能點的選取有關(guān)，可以是球離開手時的機械能可能是mgh+。故選：C?！军c評】理解動量、動量的變化均是矢量．注意正方向選取是列矢量式的前提．3．（4分）如圖所示，OCD是半徑為R的半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑。一束單色光沿AO方向從真空射向OD界面，折射光線與圓柱面的交點為B。已知玻璃對該單色光的折射率為n，光在真空中的速度為c（）A． B． C． D．【答案】A【分析】設(shè)光在O點的折射角為θ，根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解OB與折射角的關(guān)系；根據(jù)折射率與傳播速度的關(guān)系求光在玻璃中的傳播速度，再根據(jù)勻速運動公式求時間?！窘獯稹拷猓涸O(shè)折射角為θ，連接BD，根據(jù)數(shù)學(xué)知識∠OBD＝θ在直角ΔOBD中，由三角函數(shù)知識OB＝ODsinθ＝2Rsinθ根據(jù)光的折射定律光在玻璃中的傳播速度光從O到B所用的時間為，故A正確。故選：A。【點評】光從空氣進(jìn)入介質(zhì)，傳播速度發(fā)生改變，光在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播。4．（4分）兩個彈簧振子甲、乙沿水平方向放置，其振動圖像如圖所示，則（）A．甲、乙兩彈簧振子的頻率之比為1：2 B．t＝2s時甲具有負(fù)向最大加速度 C．t＝2s時乙具有正向最大加速度 D．t＝4s時甲、乙兩彈簧振子的速度方向相反【答案】D【分析】根據(jù)振動圖像讀出甲、乙的周期，利用周期與頻率的關(guān)系計算頻率之比；振子在平衡位置處，速度最大，加速度為零。振子在最大位移處，速度為零，加速度最大；根據(jù)x﹣t圖像分析兩振子的運動情況，判斷速度方向關(guān)系。【解答】解：A、由圖可知甲＝4s，乙的周期T乙＝8s，則。由得，甲、乙兩彈簧振子的頻率之比為；B、t＝2s時，速度最大，故B錯誤；C、t＝2s時，速度為零，故C錯誤；D、t＝4s時，甲，具有最大的速度，即甲向正向運動，而乙在下時刻位移為負(fù)，此時速度方向為負(fù)，甲、乙兩彈簧振子的速度方向相反。故選：D?！军c評】本題考查了對簡諧振動x﹣t圖像的理解，要知道振子在平衡條件和最大位移處速度和加速度的特點，可以根據(jù)x﹣t圖像的斜率表示速度，來分析速度方向關(guān)系。5．（4分）如圖所示，物體A套在固定豎直光滑桿上，B物體放在光滑水平面上，鏈接處為鉸鏈連接。輕放物體A后，A、B運動全過程（）A．A、B組成系統(tǒng)，機械能保持不變 B．A、B組成系統(tǒng)，動量保持不變 C．任何瞬間，物體A的加速度大小不可能等于重力加速度 D．任何瞬間，水平面對物體B的支持力不可能等于其重力【答案】A【分析】根據(jù)機械能守恒定律和動量定理的條件分析系統(tǒng)足夠遵循守恒的條件；分析兩物體運動形式，B的速度最大時，輕桿的彈力為零，結(jié)合牛頓第二定律分析出加速度的情況?！窘獯稹拷猓篈B、將A，落地之前，系統(tǒng)機械能守恒，故水平方向動量不守恒，B錯誤；CD、B先加速后減速，輕桿的彈力為零，其加速度大小等于重力加速度，故CD錯誤；故選：A。【點評】本題主要考查了動量守恒定律和機械能守恒定律的概念，熟記概念，并結(jié)合題目分析，解題的關(guān)鍵點是分析兩物體運動形式，B的速度最大時，輕桿的彈力為零。6．（4分）2021年2月10日，我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器制動系統(tǒng)工作約15分鐘后，探測器成功進(jìn)入近火點高度約400千米、周期約10個地球日、傾角約10°的環(huán)繞火星的大橢圓軌道（）A．火星在“天問一號”大橢圓軌道的中心 B．“天問一號”在近火點的速率小于在遠(yuǎn)火點的速率 C．“天問一號”環(huán)繞火星表面做勻速圓周運動時，周期一定小于10個地球日 D．“天問一號”從近火點運動到遠(yuǎn)火點的過程中，火星對“天問一號”的萬有引力逐漸增大【答案】C【分析】根據(jù)開普勒第一定律可知，火星在“天問一號”大橢圓軌道的一個焦點上；天問一號”從近火點運動到遠(yuǎn)火點，根據(jù)萬有引力做正負(fù)功可確定動能的變化；根據(jù)萬有引力的表達(dá)式可確定r變化時，萬有引力的變化情況；根據(jù)開普勒第三定律＝k，可確定“天問一號”在不同軌道時的周期的大小?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)開普勒第一定律，故A錯誤；B、根據(jù)開普勒第二定律，故B錯誤；C、根據(jù)開普勒第三定律可知，則周期越小，周期約10個地球日，周期一定小于10個地球日；D、“天問一號”從近火點運動到遠(yuǎn)火點的過程中，根據(jù)萬有引力公式知道，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，要熟記萬有引力的公式和圓周運動的一些關(guān)系變換式，解題依據(jù)為萬有引力提供向心力。7．（4分）水面上有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，圖甲是該簡諧橫波在t＝0.6s時的部分波形圖，圖乙是這列波上x＝16m處的質(zhì)點從t＝0.7s時刻開始振動的圖像。下列說法正確的是（）A．波源的起振方向向上 B．該列波的波速為20m/s C．該列水波可以和水面上另一列頻率為1.25Hz的水波形成穩(wěn)定的干涉圖樣 D．該波遇到20cm的小孔時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】B【分析】A.波最前沿質(zhì)點的起動方向與波源的起振方向相同，根據(jù)x＝16m處的質(zhì)點的起振方向確定波源的起振方向；B.根據(jù)題意，確定t＝0.6s時刻，波的最前沿質(zhì)點的位置，從而確定在Δt時間內(nèi)波傳播的距離，再求波速；C.根據(jù)波長、波速和頻率的關(guān)系求頻率，根據(jù)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件判斷；D.根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件作答。【解答】解：A.波最前沿質(zhì)點的起動方向與波源的起振方向相同，由圖乙可知，因此波源的起振方向沿y軸負(fù)方向；B.由于波源的起振方向沿y軸負(fù)方向，因此t＝0.6s時刻，在Δt＝5.7s﹣0.8s＝0.1s時間內(nèi)，波傳播的距離為Δx＝16m﹣14m＝7m，波的傳播速度，故B正確；C.由圖甲可知，該波的波長為λ＝8m，產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件為：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇，故該列水波不可以和水面上另一列頻率為1.25Hz的水波形成穩(wěn)定的干涉圖樣；D.由圖甲可知，該波的波長為λ＝6m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。故選：B?！军c評】本題考查波的圖像和振動圖像，要理解振動圖像和波動圖像各自的物理意義，同時要把握兩種圖像的內(nèi)在聯(lián)系，知道波速、波長和頻率之間的關(guān)系。需知衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射。衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小是產(chǎn)生明顯衍射的條件。二、多選題：本大題共3小題，共12分。（多選）8．（4分）杜甫在《曲江》中寫到：穿花蛺蝶深深見，點水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點水”時形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧橫波），圖示時刻，A在波谷，A、B在水平方向的距離為a，則下列說法正確的是（）A．水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射 B．A點振動頻率為 C．到達(dá)第一個波峰的時刻，C比A滯后 D．從圖示時刻開始計時，A點的振動方程是【答案】ACD【分析】根據(jù)波形圖可求出波長，根據(jù)波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象條件分析；根據(jù)波長和波速的關(guān)系求出頻率；結(jié)合波的圖像及波的相關(guān)知識進(jìn)行判斷。【解答】解：A．水波的波長為λ，A在波谷，A、B在水平方向的距離為a，則＝a解得：λ＝2a由于波長λ大于8.5a，當(dāng)該水波通過尺寸小于波長的障礙物能發(fā)生明顯衍射；B．A點振動頻率為：解得：，故B錯誤；C．由圖可知C比A距離波源多3.5λ，C比A滯后解得：，故C正確；D．圖示時刻A處于波谷，則A點的振動方程為：解得：，故D正確。故選：ACD?！军c評】本題主要機械波的相關(guān)知識，解題關(guān)鍵是正確理解質(zhì)點振動與波的傳播的關(guān)系。（多選）9．（4分）貓從高處落下不會受傷，這與貓有發(fā)達(dá)的平衡系統(tǒng)和完善的機體保護(hù)機制有關(guān)。當(dāng)貓從高處落下時，即使是四腳朝天，貓在接近地面的時候，通常都可以保證四肢著地（）A．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小貓與地面接觸過程自身動量變化量的大小 B．貓與地面接觸過程自身動量變化量是一定的 C．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小了地面對貓的作用力 D．厚實的脂肪質(zhì)肉墊能減小貓與地面接觸過程合外力沖量的大小【答案】BC【分析】在貓與地面接觸過程中動量變化量大小是一定的，根據(jù)F＝，厚實的脂肪質(zhì)肉墊能增加貓與地面的接觸時間，減小了地面對貓的作用力。【解答】解：AB、在貓與地面接觸過程中動量變化量的大小Δp＝mv，高度一樣，則貓與地面接觸過程自身動量變化量是一定的，故A錯誤C、根據(jù)動量定理得Ft＝Δp，Δp一定，故減小了地面對貓的作用力；D、根據(jù)動量定理得合外力的沖量I＝Δp，故合外力沖量的大小一定，故D錯誤。故選：BC?！军c評】知道小貓與地面接觸過程自身動量變化量的大小是一定的，會用動量定理分析作用力的變化。（多選）10．（4分）如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個質(zhì)量為m的小球，初始時置于a點。一原長為L的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點，右端與小球相連。直桿上還有b、c、d三點，且b與O在同一水平線上，Oa、Oc與Ob夾角均為37°，Od與Ob夾角為53°．現(xiàn)釋放小球，到達(dá)d點時速度為0．在此過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的有（重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（）A．小球在b點時加速度為g，速度最大 B．小球在b點時動能和重力勢能的總和最大 C．小球在c點的速度大小為 D．小球從c點下滑到d點的過程中，彈簧的彈性勢能增加了【答案】BD【分析】滑塊的速度根據(jù)其受力情況，分析速度的變化情況確定；對小球與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)機械能求小球在c點速度和彈性勢能增加量?！窘獯稹拷猓篈、從a到b，滑塊的速度不斷增大，彈簧對滑塊有沿彈簧向上的拉力，滑塊扔在加速，此時合力為mg，故A錯誤。B、小球與彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)機械能守恒，所以小球在b點時動能和重力勢能的總和最大；C、小球從a點下滑到c點的過程中，可得滑塊在c點的速度大小為：vC＝，故C錯誤。D、小球從c點下滑到d點的過程中，ΔEP＝，解得：mgL。故選：BD?！军c評】本題主要考查系統(tǒng)機械能守恒內(nèi)容，注意題中滑塊的機械能并不守恒，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11．（8分）劉鋒同學(xué)做“利用插針法測定玻璃磚折射率”實驗，記錄的玻璃磚和大頭針的位置如圖甲所示．回答下列問題：（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是BD。A．在確定玻璃磚上下邊界時，應(yīng)用鉛筆緊貼玻璃磚上下邊緣畫出aa'、bb'B．在確定P3、P4，位置時，二者距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，以減小誤差C．為了實驗操作方便，應(yīng)選用粗的大頭針D，為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮。?）如圖甲所示，過P3、P4，作直線交bb'于O'，過O'作垂直于bb'的直線NN'，連接OO'．用量角器測量圖甲中角α和β的大小。（3）由于沒有量角器和三角函數(shù)表，劉鋒同學(xué)利用圓規(guī)，以入射點O為圓心、隨機的半徑R作圓，再分別過A、B點作法線MM'的垂線，垂足分別為C、D點，則玻璃磚的折射率n＝（用圖中線段的字母表示）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）為確定折射光線，在B側(cè)邊觀察邊插P3，直到P1、P2的像被P3擋住，定下P3的位置后，續(xù)插P4，直到P3及P1、P2的像被P4擋住，定下P4的位置，即可折射光線的位置；根據(jù)實驗注意事項分析答題。（2）根據(jù)圖乙所示光路圖應(yīng)用折射定律求出折射率。（3）根據(jù)圖丙所示光路圖應(yīng)用折射定律與幾何知識求出折射率?！窘獯稹拷猓海?）A、不能在白紙上用鉛筆緊靠玻璃磚畫出玻璃磚的界面aa'，這樣會污染和磨損玻璃磚；B、折射光線是通過隔著玻璃磚觀察玻璃磚成一條直線確定的，引起的角度較大3、P4間距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，可以提高準(zhǔn)確度；CD、為了減小誤差應(yīng)選用較細(xì)的大頭針，使結(jié)論更具普遍性，D正確。故選：BD。（2）（3）根據(jù)折射定律可知n＝＝，結(jié)合幾何關(guān)系有：n＝故答案為：（1）BD；（2）；【點評】本題是插針法測定玻璃磚的折射率實驗，實驗原理是折射定律，注意采用單位圓法處理數(shù)據(jù)，同時注意根據(jù)原理分析實驗誤差情況和實驗中應(yīng)注意的事項。12．（10分）實驗小組的同學(xué)在實驗室做“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗。（1）下列最合理的裝置是D。（2）為使重力加速度的測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，下列做法合理的是BC。A．測量擺長時，應(yīng)測量水平拉直后的擺線長B．在擺球運動過程中，必須保證懸點固定不動C．在擺球運動過程中，擺線與豎直方向的夾角不能太大D．測量周期時，應(yīng)該從擺球運動到最高點時開始計時（3）某同學(xué)課后嘗試在家里做用單擺測量重力加速度的實驗。由于沒有合適的擺球，于是他找到了一塊雞蛋大小、外形不規(guī)則的大理石塊代替小球進(jìn)行實驗。如圖1所示，實驗過程中他先將石塊用細(xì)線系好，將細(xì)線的上端固定于O點。然后利用刻度尺測出OM間細(xì)線的長度l作為擺長，利用手機的秒表功能測出石塊做簡諧運動的周期T。在測出幾組不同擺長l對應(yīng)的周期T的數(shù)值后2﹣l圖像如圖2所示。①該圖像的斜率為C。A．gB．C．D．②由此得出重力加速度的測量值為9.86m/s2。（π取3.14，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）單擺為理想模型，根據(jù)理想模型的要求分析作答；（2）根據(jù)單擺周期公式分析作答；（3）根據(jù)單擺周期公式求解T2﹣l函數(shù)，分析函數(shù)斜率表示的物理意義；根據(jù)T2﹣l圖像求斜率，結(jié)合T2﹣l函數(shù)斜率的含義求重力加速度?！窘獯稹拷猓海?）單擺為理想模型，為減小空氣阻力的影響，體積較小的鐵球，擺線應(yīng)用不易形變的細(xì)絲線，故ABC錯誤。故選：D。（2）根據(jù)周期公式，可得重力加速度為；A．測量擺長時，故A錯誤；B．在擺球運動過程中，故B正確；C．單擺做簡諧運動時，因此擺球運動過程中，故C正確；D．單擺擺球通過最低點時，停留時間短，因此測量周期時，故D錯誤。故選：BC。（3）①由圖可知，設(shè)M點到重心得距離為d可得圖像的斜率為綜上分析，故ABD錯誤。故選：C。②T2﹣l圖像的斜率結(jié)合T6﹣l函數(shù)，圖像斜率代入數(shù)據(jù)解得重力加速度的測量值為g≈8.86m/s2。故答案為：（1）D；（2）BC；②9.86?！军c評】本題考查了“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗，要理解實驗的原理，掌握實驗的正確操作；根據(jù)單擺周期公式求解T2﹣l函數(shù)是解題的關(guān)鍵。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13．（12分）地震波既有縱波也有橫波，是由同一震源同時產(chǎn)生的，兩者均可簡化為頻率不變的簡諧波?？v波是推進(jìn)波，在地殼中的傳播速度vP＝6km/s；橫波是剪切波，又稱S波S＝4km/s。某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡易地震儀，由豎直彈簧振子M和水平彈簧振子Q組成，如圖甲所示。在一次地震中，觀察到兩組彈簧振子先后振動起來，起振時間相差為3s（1）彈簧振子M和Q哪個先開始簡諧振動？請簡述理由。（2）該地震波的橫波波長是多少千米？（3）震源距離地震儀多少千米？【答案】（1）見解析；（2）該地震波的橫波波長為2km；（3）震源距離地震儀36km?！痉治觥浚?）根據(jù)縱波和橫波的速度大小，分析哪個振子先振動。（2）由圖乙讀出周期，根據(jù)λ＝vST求出該地震波的橫波波長。（3）根據(jù)兩個振子起振時間相差為3s，結(jié)合勻速運動的規(guī)律求解?！窘獯稹拷猓海?）彈簧振子M先開始簡諧振動，理由是縱波的波速大。（2）由圖知，T＝0.5sλ＝vST＝2×0.5km＝2km（3）設(shè)震源距離地震儀s千米，則s＝vPt1s＝vSt2由題意可知t5﹣t1＝3s解得s＝36km答：（1）見解析；（2）該地震波的橫波波長為4km；（3）震源距離地震儀36km?！军c評】本題考查地震波的傳播，地震波分為橫波和縱波，解決本題的關(guān)鍵是運用運動學(xué)公式求解震源距地震儀的距離。14．（14分）如圖，輕彈簧的兩端分別連接A、B兩物塊，置于光滑的水平面上．初始時，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定．已知A、B的質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝1kg，初始時彈簧的彈性勢能EP＝4.5J．現(xiàn)解除對彈簧的鎖定，求：（?。慕獬i定到A剛離開墻壁的過程中，彈簧對B的沖量I的大小和方向；（ⅱ）A的最大速度vm．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（ⅰ）根據(jù)能量守恒求出彈簧恢復(fù)原長時B的速度，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長后，A開始離開墻壁，結(jié)合動量定理求出從解除鎖定到A剛離開墻壁的過程中，彈簧對B的沖量I的大小和方向．（ⅱ）當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長后，A離開墻壁；當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時，A的速度最大，結(jié)合動量守恒定律和機械能守恒定律求出A的最大速度．【解答】解：（i）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，B的速度為vB，此時A恰好離開墻壁