上海市奉贤区致远高级中学2022-2023学年高二下学期物理期中教学评估（等级考）试卷
一、单项选择题（共40分。第1-8小题， 每小题3分，第9-12小题， 每小题4分。）
1．（2019·北京）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（　　）
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
【答案】A
【知识点】光的干涉；光的衍射
【解析】【解答】对于光的单缝衍射，衍射图像存在中央主极大，往两边走条纹间隔越来越小，变得越来越密集，条纹间隔不相等；对于光的双缝干涉，干涉图像为等间隔的条纹；
通过两个图像可以看出甲为单缝衍射，乙为双缝干涉，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】对于光的单缝衍射，衍射图像条纹间隔不相等，对于光的双缝干涉，干涉图像为等间隔的条纹，结合图像和选项分析求解即可。
2．（2022高三上·长宁期末）声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（　　）
A．声波穿透力比光波强 B．声波是纵波，光波是横波
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
【答案】C
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】一列波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。波发生明显衍射的条件是：孔缝宽度或障碍物尺寸，与波长相差不大，或比波长更短。因此声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，光波波长较短。
故答案为：C
【分析】根据波发生明显衍射的条件进行解题
3．（2022·杨浦模拟）单摆在振动过程中，对摆球的分析正确的是 （　　）
A．摆球在最低点加速度为零
B．合外力方向始终与速度方向垂直
C．摆球在最高点合外力为零
D．摆球在任何位置加速度都不等于零
【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．摆球在最低点时速度最大，有向心加速度，即加速度不为零，A不符合题意；
B．单摆振动时不是做匀速圆周运动，则合外力方向不是始终与速度方向垂直，B不符合题意；
C．摆球在最高点时，回复力最大，此时合外力不为零，C不符合题意；
D．摆球在任何位置合外力均不为零，即加速度都不等于零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】AD.单摆运动其实是圆周运动，圆周运动是变速运动，也就有加速度；
B.单摆运动过程中摆球的合力是重力与绳子合力，所以速度方向与合力方向不垂直；
C.摆球在最高点时，回复力最大，此时合外力不为最大.
4．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，当弹簧振子从平衡位置运动至最右端的过程中，在做（　　）
A．加速度不断增大的加速直线运动
B．加速度不断增大的减速直线运动
C．加速度不断减小的加速直线运动
D．加速度不断减小的减速直线运动
【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】当振子从平衡位置O向C运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相反，故速度逐渐减小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据回复力随位移增大，结合牛顿第二定律求解。
5．（2022·黄浦模拟）某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x轴正方向的时间段为（　　）
A．t=0～2s B．t=1～3s C．t=2～4s D．t=3～5s
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.0～2s内质点的速度方向始终沿x轴负方向，A不符合题意；
B.1～3s内质点的速度方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，B不符合题意；
C.2～4s内质点的速度方向始终沿x轴正方向，C符合题意；
D.3～5s内质点的速度方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用其图像斜率可以判别其速度的方向。
6．（2023高二下·奉贤期中）下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象
B．光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率大
C．阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
【答案】C
【知识点】生活中的光现象
【解析】【解答】A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，故A不符合题意；
B.光导纤维是利用光的全反射现象制成的，根据全反射的条件可知：光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B不符合题意；
C.阳光下玻璃的边缘呈现彩色是由于玻璃边缘类似于三棱镜，光经过时发生色散现象；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，也是光的色散现象产生的，故C符合题意；
D.光的偏转现象说明光是一种横波，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是薄膜干涉现象；根据全反射的条件判断内芯和外套的折射率大小；根据光的色散现象的产生分析判断；光的偏振现象说明光是一种横波。
7．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，一列简谐横波向左传播，振幅为A，某时刻介质中质点a的位移为A/2，经1/4周期，质点a位于平衡位置的（　　）
A．下方，且位移小于A/2 B．下方，且位移大于A/2
C．上方，且位移小于A/2 D．上方，且位移大于A/2
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由于简谐横波向左传播，经过周期后，波形如图
可见，质点a位于平衡位置的上方，且位移大于，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据平移法得经过周期后波形图，即可判断a的位置。
8．（2021·江苏模拟）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是（　　）
A．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
【答案】B
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用。
故答案为：B。
【分析】偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，镜片起到检偏器的作用。
9．（2022高二上·武汉期中）单摆M、N、O、P自由振动时，振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其他三个都可能振动起来。不计空气阻力。下列判断正确的是（）
A．若使M振动起来，P不会振动
B．若使M振动起来，稳定时N振动的周期仍小于2s
C．若使P振动起来，稳定时N比M的振幅大
D．若使O振动起来，稳定时M的振动周期等于3s
【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A．若使M振动起来，其他小球也会振动，做受迫振动，A不符合题意；
B．受迫振动的周期等于驱动力的周期，B不符合题意；
C．若使P振动起来，由于M的固有周期与驱动力的周期相同，M发生共振，稳定时M比N的振幅大，C不符合题意；
D．O的周期为3s，使O振动起来，M做受迫振动，则稳定时M的振动周期为3s，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】其他小球随M球振动叫做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，结合受迫振动的周期关系进行分析判断正确的选项。
10．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板平射一颗子弹，子弹嵌在挡板内没有穿出，则小车(　　)
A．在原来的位置不动
B．将向射击方向作匀速运动
C．将向射击相反方向作匀速运动
D．相对射击相反方向有一定的位移
【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】BC.子弹射击前，子弹和车组成的系统总动量为零，根据动量守恒定律可知，当停止射击后，系统的总动量仍为零，则得小车的速度应为零。故BC不符合题意；
AD.子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，子弹由向右的速度，由动量守恒知，抢和车有向左的速度，车有向左的位移，子弹射入挡板的瞬间，系统的速度变为零，车停止运动。所以小车对原静止位置的位移向左，不为零。故A不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】以子弹和车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律可求得当射击停止时小车的速度，子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，车向左发生位移。
11．（2023高二下·奉贤期中）一只质量为的乌贼吸入的水后，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以大小为的速度向前逃窜。下列说法正确的是（　　）
A．在乌贼喷水的过程中，有的生物能转化成机械能
B．乌贼喷出的水的速度大小为
C．在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为
D．在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大
【答案】A
【知识点】动量与能量的其他综合应用
【解析】【解答】BD.取乌贼逃窜方向为正方向，设乌贼的速度为，水的速度为，根据动量守恒定律得：， 解得：，乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量不变。故BD不符合题意；
A.乌贼消耗能量转化为水的动能和自身动能，则，故A符合题意；
C.对乌贼，根据动量定理得：，故C不符合题意。
故答案为：A
【分析】喷水过程，由动量守恒定律分析判断；由能量守恒求解乌贼消耗能量；由动量定理求合力的冲量。
12．（2023·佛山模拟）将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力
C．秋千摆动的周期为
D．该地的重力加速度
【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期；向心力
【解析】【解答】A．秋千从摆动到停下的过程受空气阻力，振幅不断减小，为阻尼振动，A不符合题意；
B．在最低点，根据牛顿第二定律
可得秋千对手机的支持力
可知秋千对手机的支持力大于手机所受的重力，B不符合题意；
C．秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用得时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，故周期为
C不符合题意；
D．根据单摆周期公式
可得当地重力加速度
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】秋千运动过程做阻尼运动，在最低点根据合力提供向心力得出手机对秋千的支持力和重力的大小关系，利用单摆周期的表达式得出当地重力加速度的表达式。
二、填空题（共20分，每题4分。）
13．（2022·杨浦模拟）如图是在发波水槽中观察两波源 S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源　 　形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源　 　的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）
【答案】S2；S1
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】由图可知，波源S2形成的水面波波长较大；
在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据
由图知，波源S1的波长小，故波源S1的频率较大，所以为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源S1的频率调小。
【分析】 看图就可以判断哪个波的波长较长，关键知道波干涉的条件，以及知道在同一介质中不同的机械波的波速相等。 要判断能否发生稳定的干涉图样，主要是判定两列波的频率是否相同，根据在同一介质中不同的机械波的波速相等。
14．（2023高二下·奉贤期中）光从某介质斜射入空气时，发生了全反射现象。若逐渐减小入射角，当入射角小于临界角后，会同时发生反射和折射，且反射光的亮度越来越　 　，折射光的亮度越来越　 　。（均选填”强”或”弱”）
【答案】弱；强
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】 光从某介质斜射入空气时 ，若逐渐减小入射角，反射光的亮度越来越弱， 折射光的亮度越来强。
故答案为：弱 强
【分析】根据全反射现象分析判断。
15．（2022·浦东模拟）一根均质绳，右端固定，一人拿着左端的S点上下振动，t＝0时刻起振，产生一列向右传播的机械波，某时刻该波的波形如图所示。已知波源的振动周期为T，分析可知波源已振动的时间为　 　，波源的起振方向　 　（选填“向上”或“向下”）
【答案】1.5T；向上
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由波形图可知，波向前传播了1.5个波长，则可知波源已振动的时间为1.5T；
根据“同侧法”可知，波源的起振方向上。
【分析】根据机械波振动的周期性得出波源已震动的时间，结合同侧法得出振源的振动方向。
16．（2023高二下·奉贤期中）一艘渔船向鱼群发出超声波。若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与渔船发出的超声波相比，其频率　 　（选填“变大”、“变小”、或“不变”），理由是　 　。
【答案】变大；根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】变高。理由：根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高。
【分析】根据多普勒效应分析判断。
17．（2023高二下·奉贤期中）单摆做最大摆角 α 为 3° 的摆动：若摆长增加一倍，小球质量也增加一倍，周期变为原来的　 　倍；若改变摆长后，单摆的周期变为原来的 2 倍，摆球的最大速度变为原来的　 　倍。
【答案】；2
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】根据知， 摆长增加一倍，周期变为原来的倍；根据知， 摆长增加为原来的4倍时，周期变为原来的2倍。对小球从最高点到最低点过程，根据动能定理得：，解得：，可见，摆长增加为原来的4倍时，摆球的最大速度变为原来2倍。
故答案为： ， 2
【分析】根据分析判断；根据动能定理分析判断。
三、综合应用题（共40分。）
18．（2023高二下·奉贤期中） 在“测量玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了 4 枚大头针，如图（a）所示。
（1） 请在坐标纸中画出完整的光路图。
（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃的折射率 n =　 　。（结果保留 3 位有效数字）
（3）为了观测光在玻璃不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了 8 枚大头针，如图（b）所示。图中 P1 和 P2 是同一入射光上的 2 枚大头针，其对应出射光上的 2 枚大头针是 P3 和 　 　（选填“A”或“B”）。
【答案】（1）
（2）1.53
（3）A
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】（1）
（2）设每小格边长为1，则折射率为：；
（3）
射入时，入射角大于折射角，射出时，入射角小于折射角，符合要求的为红线光路图。
故答案为：（1）见上；（2）1.53；（3）A
【分析】（2）根据折射定律求解；
（3）根据射入时，入射角大于折射角，射出时，入射角小于折射角分析判断。
19．（2023高二下·奉贤期中）如图为一单摆的共振曲线，则（，）
（1）该单摆的摆长约为多少？
（2）共振时单摆的振幅多大？
（3）共振时摆球的最大回复加速度的大小为多少？
（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动？
【答案】（1）由图可知，驱动力频率为0.5Hz时，单摆产生共振，则单摆的固有频率为，所以单摆的周期为：，根据得：；
（2）由图可知，共振时单摆的振幅为8cm；
（3）根据题意，，且，所以共振时摆球的最大加速度为；
（4）若单摆的摆长变短，根据知，T变小，f变大，共振曲线的峰将右移。
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【分析】（1）根据共振得到固有频率，再求出单摆周期，根据求解；
（2）由图可知共振时单摆的振幅；
（3）根据，求解；
（4）若单摆的摆长变短，f变大，共振曲线的峰将右移。
20．（2017高二下·赣州期中）如图所示，质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为 v0，已知木块的长为L，设子弹在木块中的阻力恒定．试求：
（1）子弹穿出木块后，木块的速度大小v；
（2）子弹在木块中运动的时间t．
【答案】（1）解：子弹与木块相互作用过程，满足动量守恒定律，选取向右为正方向，则：
mv0=m v0+3mv
解得：v=
（2）解：对系统应用功能关系有：fL= mv02﹣ m ﹣ 3mv2
解得：f=
对木块应用动量定理：ft=3mv
解得：t=
【知识点】动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）子弹穿木块过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；（2）由能量守恒定律可以求出阻力，然后对木块由动量定理即可求出．
21．（2023高二下·奉贤期中） 一列简谐横波在t = 0时的波形图如图所示。介质中 x = 2 m 处的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为 y = 10sin（5πt）（y 的单位是 cm）。
（1）由图确定这列波的波长 λ 与振幅。
（2）求出这列波的波速、质点P在0.9s时的位移。
（3）试判定这列波的传播方向。
【答案】（1）由图像知，波长，振幅；
（2）由振动表达式知，，所以，根据得：；质点P在0.9s时的位移为：；
（3）根据振动方程，质点P在时的振动方向沿y轴正方向，结合此时刻的波形图，这列波向x轴正方向传播。
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】（1）由图像得知；
（2）由表达式得角速度，求出周期，根据求解波速；把0.9s代入简谐运动表达式求位移；
（3）根据振动方程判断t=0时P点的振动方向，再结合此时刻的波形图判断波的传播方向。
上海市奉贤区致远高级中学2022-2023学年高二下学期物理期中教学评估（等级考）试卷
一、单项选择题（共40分。第1-8小题， 每小题3分，第9-12小题， 每小题4分。）
1．（2019·北京）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（　　）
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
2．（2022高三上·长宁期末）声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（　　）
A．声波穿透力比光波强 B．声波是纵波，光波是横波
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
3．（2022·杨浦模拟）单摆在振动过程中，对摆球的分析正确的是 （　　）
A．摆球在最低点加速度为零
B．合外力方向始终与速度方向垂直
C．摆球在最高点合外力为零
D．摆球在任何位置加速度都不等于零
4．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，当弹簧振子从平衡位置运动至最右端的过程中，在做（　　）
A．加速度不断增大的加速直线运动
B．加速度不断增大的减速直线运动
C．加速度不断减小的加速直线运动
D．加速度不断减小的减速直线运动
5．（2022·黄浦模拟）某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x轴正方向的时间段为（　　）
A．t=0～2s B．t=1～3s C．t=2～4s D．t=3～5s
6．（2023高二下·奉贤期中）下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象
B．光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率大
C．阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
7．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，一列简谐横波向左传播，振幅为A，某时刻介质中质点a的位移为A/2，经1/4周期，质点a位于平衡位置的（　　）
A．下方，且位移小于A/2 B．下方，且位移大于A/2
C．上方，且位移小于A/2 D．上方，且位移大于A/2
8．（2021·江苏模拟）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是（　　）
A．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
9．（2022高二上·武汉期中）单摆M、N、O、P自由振动时，振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其他三个都可能振动起来。不计空气阻力。下列判断正确的是（）
A．若使M振动起来，P不会振动
B．若使M振动起来，稳定时N振动的周期仍小于2s
C．若使P振动起来，稳定时N比M的振幅大
D．若使O振动起来，稳定时M的振动周期等于3s
10．（2023高二下·奉贤期中）如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板平射一颗子弹，子弹嵌在挡板内没有穿出，则小车(　　)
A．在原来的位置不动
B．将向射击方向作匀速运动
C．将向射击相反方向作匀速运动
D．相对射击相反方向有一定的位移
11．（2023高二下·奉贤期中）一只质量为的乌贼吸入的水后，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以大小为的速度向前逃窜。下列说法正确的是（　　）
A．在乌贼喷水的过程中，有的生物能转化成机械能
B．乌贼喷出的水的速度大小为
C．在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为
D．在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大
12．（2023·佛山模拟）将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力
C．秋千摆动的周期为
D．该地的重力加速度
二、填空题（共20分，每题4分。）
13．（2022·杨浦模拟）如图是在发波水槽中观察两波源 S1、S2在水槽中形成的水面波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。从图中可以判断，波源　 　形成的水面波波长较大；为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源　 　的频率调小。（均选填“S1”或“S2”）
14．（2023高二下·奉贤期中）光从某介质斜射入空气时，发生了全反射现象。若逐渐减小入射角，当入射角小于临界角后，会同时发生反射和折射，且反射光的亮度越来越　 　，折射光的亮度越来越　 　。（均选填”强”或”弱”）
15．（2022·浦东模拟）一根均质绳，右端固定，一人拿着左端的S点上下振动，t＝0时刻起振，产生一列向右传播的机械波，某时刻该波的波形如图所示。已知波源的振动周期为T，分析可知波源已振动的时间为　 　，波源的起振方向　 　（选填“向上”或“向下”）
16．（2023高二下·奉贤期中）一艘渔船向鱼群发出超声波。若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与渔船发出的超声波相比，其频率　 　（选填“变大”、“变小”、或“不变”），理由是　 　。
17．（2023高二下·奉贤期中）单摆做最大摆角 α 为 3° 的摆动：若摆长增加一倍，小球质量也增加一倍，周期变为原来的　 　倍；若改变摆长后，单摆的周期变为原来的 2 倍，摆球的最大速度变为原来的　 　倍。
三、综合应用题（共40分。）
18．（2023高二下·奉贤期中） 在“测量玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了 4 枚大头针，如图（a）所示。
（1） 请在坐标纸中画出完整的光路图。
（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃的折射率 n =　 　。（结果保留 3 位有效数字）
（3）为了观测光在玻璃不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了 8 枚大头针，如图（b）所示。图中 P1 和 P2 是同一入射光上的 2 枚大头针，其对应出射光上的 2 枚大头针是 P3 和 　 　（选填“A”或“B”）。
19．（2023高二下·奉贤期中）如图为一单摆的共振曲线，则（，）
（1）该单摆的摆长约为多少？
（2）共振时单摆的振幅多大？
（3）共振时摆球的最大回复加速度的大小为多少？
（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动？
20．（2017高二下·赣州期中）如图所示，质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为 v0，已知木块的长为L，设子弹在木块中的阻力恒定．试求：
（1）子弹穿出木块后，木块的速度大小v；
（2）子弹在木块中运动的时间t．
21．（2023高二下·奉贤期中） 一列简谐横波在t = 0时的波形图如图所示。介质中 x = 2 m 处的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为 y = 10sin（5πt）（y 的单位是 cm）。
（1）由图确定这列波的波长 λ 与振幅。
（2）求出这列波的波速、质点P在0.9s时的位移。
（3）试判定这列波的传播方向。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】光的干涉；光的衍射
【解析】【解答】对于光的单缝衍射，衍射图像存在中央主极大，往两边走条纹间隔越来越小，变得越来越密集，条纹间隔不相等；对于光的双缝干涉，干涉图像为等间隔的条纹；
通过两个图像可以看出甲为单缝衍射，乙为双缝干涉，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】对于光的单缝衍射，衍射图像条纹间隔不相等，对于光的双缝干涉，干涉图像为等间隔的条纹，结合图像和选项分析求解即可。
2．【答案】C
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】一列波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。波发生明显衍射的条件是：孔缝宽度或障碍物尺寸，与波长相差不大，或比波长更短。因此声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，光波波长较短。
故答案为：C
【分析】根据波发生明显衍射的条件进行解题
3．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．摆球在最低点时速度最大，有向心加速度，即加速度不为零，A不符合题意；
B．单摆振动时不是做匀速圆周运动，则合外力方向不是始终与速度方向垂直，B不符合题意；
C．摆球在最高点时，回复力最大，此时合外力不为零，C不符合题意；
D．摆球在任何位置合外力均不为零，即加速度都不等于零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】AD.单摆运动其实是圆周运动，圆周运动是变速运动，也就有加速度；
B.单摆运动过程中摆球的合力是重力与绳子合力，所以速度方向与合力方向不垂直；
C.摆球在最高点时，回复力最大，此时合外力不为最大.
4．【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】当振子从平衡位置O向C运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相反，故速度逐渐减小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据回复力随位移增大，结合牛顿第二定律求解。
5．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.0～2s内质点的速度方向始终沿x轴负方向，A不符合题意；
B.1～3s内质点的速度方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，B不符合题意；
C.2～4s内质点的速度方向始终沿x轴正方向，C符合题意；
D.3～5s内质点的速度方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用其图像斜率可以判别其速度的方向。
6．【答案】C
【知识点】生活中的光现象
【解析】【解答】A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，故A不符合题意；
B.光导纤维是利用光的全反射现象制成的，根据全反射的条件可知：光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B不符合题意；
C.阳光下玻璃的边缘呈现彩色是由于玻璃边缘类似于三棱镜，光经过时发生色散现象；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，也是光的色散现象产生的，故C符合题意；
D.光的偏转现象说明光是一种横波，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是薄膜干涉现象；根据全反射的条件判断内芯和外套的折射率大小；根据光的色散现象的产生分析判断；光的偏振现象说明光是一种横波。
7．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由于简谐横波向左传播，经过周期后，波形如图
可见，质点a位于平衡位置的上方，且位移大于，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据平移法得经过周期后波形图，即可判断a的位置。
8．【答案】B
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用。
故答案为：B。
【分析】偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，镜片起到检偏器的作用。
9．【答案】D
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A．若使M振动起来，其他小球也会振动，做受迫振动，A不符合题意；
B．受迫振动的周期等于驱动力的周期，B不符合题意；
C．若使P振动起来，由于M的固有周期与驱动力的周期相同，M发生共振，稳定时M比N的振幅大，C不符合题意；
D．O的周期为3s，使O振动起来，M做受迫振动，则稳定时M的振动周期为3s，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】其他小球随M球振动叫做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，结合受迫振动的周期关系进行分析判断正确的选项。
10．【答案】D
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】BC.子弹射击前，子弹和车组成的系统总动量为零，根据动量守恒定律可知，当停止射击后，系统的总动量仍为零，则得小车的速度应为零。故BC不符合题意；
AD.子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，子弹由向右的速度，由动量守恒知，抢和车有向左的速度，车有向左的位移，子弹射入挡板的瞬间，系统的速度变为零，车停止运动。所以小车对原静止位置的位移向左，不为零。故A不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】以子弹和车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律可求得当射击停止时小车的速度，子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，车向左发生位移。
11．【答案】A
【知识点】动量与能量的其他综合应用
【解析】【解答】BD.取乌贼逃窜方向为正方向，设乌贼的速度为，水的速度为，根据动量守恒定律得：， 解得：，乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量不变。故BD不符合题意；
A.乌贼消耗能量转化为水的动能和自身动能，则，故A符合题意；
C.对乌贼，根据动量定理得：，故C不符合题意。
故答案为：A
【分析】喷水过程，由动量守恒定律分析判断；由能量守恒求解乌贼消耗能量；由动量定理求合力的冲量。
12．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期；向心力
【解析】【解答】A．秋千从摆动到停下的过程受空气阻力，振幅不断减小，为阻尼振动，A不符合题意；
B．在最低点，根据牛顿第二定律
可得秋千对手机的支持力
可知秋千对手机的支持力大于手机所受的重力，B不符合题意；
C．秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用得时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，故周期为
C不符合题意；
D．根据单摆周期公式
可得当地重力加速度
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】秋千运动过程做阻尼运动，在最低点根据合力提供向心力得出手机对秋千的支持力和重力的大小关系，利用单摆周期的表达式得出当地重力加速度的表达式。
13．【答案】S2；S1
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】由图可知，波源S2形成的水面波波长较大；
在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据
由图知，波源S1的波长小，故波源S1的频率较大，所以为观察到稳定的干涉图样，可将图中波源S1的频率调小。
【分析】 看图就可以判断哪个波的波长较长，关键知道波干涉的条件，以及知道在同一介质中不同的机械波的波速相等。 要判断能否发生稳定的干涉图样，主要是判定两列波的频率是否相同，根据在同一介质中不同的机械波的波速相等。
14．【答案】弱；强
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】 光从某介质斜射入空气时 ，若逐渐减小入射角，反射光的亮度越来越弱， 折射光的亮度越来强。
故答案为：弱 强
【分析】根据全反射现象分析判断。
15．【答案】1.5T；向上
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】由波形图可知，波向前传播了1.5个波长，则可知波源已振动的时间为1.5T；
根据“同侧法”可知，波源的起振方向上。
【分析】根据机械波振动的周期性得出波源已震动的时间，结合同侧法得出振源的振动方向。
16．【答案】变大；根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】变高。理由：根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高。
【分析】根据多普勒效应分析判断。
17．【答案】；2
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】根据知， 摆长增加一倍，周期变为原来的倍；根据知， 摆长增加为原来的4倍时，周期变为原来的2倍。对小球从最高点到最低点过程，根据动能定理得：，解得：，可见，摆长增加为原来的4倍时，摆球的最大速度变为原来2倍。
故答案为： ， 2
【分析】根据分析判断；根据动能定理分析判断。
18．【答案】（1）
（2）1.53
（3）A
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】（1）
（2）设每小格边长为1，则折射率为：；
（3）
射入时，入射角大于折射角，射出时，入射角小于折射角，符合要求的为红线光路图。
故答案为：（1）见上；（2）1.53；（3）A
【分析】（2）根据折射定律求解；
（3）根据射入时，入射角大于折射角，射出时，入射角小于折射角分析判断。
19．【答案】（1）由图可知，驱动力频率为0.5Hz时，单摆产生共振，则单摆的固有频率为，所以单摆的周期为：，根据得：；
（2）由图可知，共振时单摆的振幅为8cm；
（3）根据题意，，且，所以共振时摆球的最大加速度为；
（4）若单摆的摆长变短，根据知，T变小，f变大，共振曲线的峰将右移。
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【分析】（1）根据共振得到固有频率，再求出单摆周期，根据求解；
（2）由图可知共振时单摆的振幅；
（3）根据，求解；
（4）若单摆的摆长变短，f变大，共振曲线的峰将右移。
20．【答案】（1）解：子弹与木块相互作用过程，满足动量守恒定律，选取向右为正方向，则：
mv0=m v0+3mv
解得：v=
（2）解：对系统应用功能关系有：fL= mv02﹣ m ﹣ 3mv2
解得：f=
对木块应用动量定理：ft=3mv
解得：t=
【知识点】动量守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）子弹穿木块过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；（2）由能量守恒定律可以求出阻力，然后对木块由动量定理即可求出．
21．【答案】（1）由图像知，波长，振幅；
（2）由振动表达式知，，所以，根据得：；质点P在0.9s时的位移为：；
（3）根据振动方程，质点P在时的振动方向沿y轴正方向，结合此时刻的波形图，这列波向x轴正方向传播。
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】（1）由图像得知；
（2）由表达式得角速度，求出周期，根据求解波速；把0.9s代入简谐运动表达式求位移；
（3）根据振动方程判断t=0时P点的振动方向，再结合此时刻的波形图判断波的传播方向。