2023-2024学年第二学期高二期末检测物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.劲度系数为的水平方向弹簧振子的振动图像如图所示，在图中点对应的时刻( )
A. 振子的速度方向为轴正方向
B. 在内振子通过的路程为，位移为
C. 在内振子做了次全振动
D. 振子所受的弹力大小为，方向指向轴负方向
2.如图所示为足球运动员在练习颠球，某次球从最高点下落时刚好被运动员抬腿颠起，球反弹后刚好回到原来的最高点，球与腿作用时间为已知足球的质量为，重力加速度，不计空气阻力，则球从最高点下落到再回到最高点的过程中，下列说法正确的是：
A. 足球与腿作用的过程中，腿对球的平均作用力大小为
B. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零
C. 足球与腿作用过程前后，足球的动量守恒
D. 腿与足球作用的过程中，腿对足球的冲量等于足球动量的变化量
3.单色细光束射到折射率的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角，经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图所示图上已画出入射光和出射光，则入射光与出射光之间的夹角为( )
A. B. C. D.
4.用质量为的小铁锤以速度向下击打一块质量为的砖块击打时间极短，击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为
C. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
5.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点的振动图像关于该简谐波，下列说法正确的是
A. 波长为 B. 时质点正向下运动
C. 质点的平衡位置坐标 D. 波速为，沿轴负方向传播
6.图甲为研究光的干涉与衍射现象的实验装置。狭缝、的宽度可调，狭缝到屏的距离为。用单色光垂直照射在狭缝上，调节狭缝、的宽度，分别在屏上得到图乙和图丙所示的图样图中阴影表示暗条纹。下列说法正确的是( )
A. 图乙是单缝衍射图样，图丙是双缝干涉图样
B. 仅增大，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小
C. 仅减小狭缝宽度，图丙中亮条纹的条数将减小
D. 将单色光由绿光改为红光，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小
7.如图，、是振幅均为的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则( )
A. 两列波在相遇区域发生干涉
B. 处质点振动始终减弱，、处质点振动始终加强
C. 此时、、处各质点的位移是：，，
D. 、、处各质点随着水波飘向远处
8.一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移均为，波上质点的振动图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
A. 这列波沿轴负方向传播
B. 从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是
C. 从开始，质点比质点早回到平衡位置
D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物不能发生明显衍射现象
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，水平面上有一质量为的小球与轻弹簧连接，还有质量为、半径为的圆弧形槽，其底部与水平面平滑相切，最初、均静止。一质量为的小球从距槽顶端处自由落下后恰好滑入槽，不计一切摩擦，则
A. 球沿槽下滑过程中，槽对球做负功
B. 整个过程中球、球和槽构成的系统动量守恒
C. 球第一次滑至槽最低点过程中，球水平向左位移为
D. 球与弹簧作用后，能够追上槽
10.如图所示，在平面内有和两个波源分别位于和处，振动方向与平面垂直并向周围空间传播，图像分别如图、所示。时刻同时开始振动，波速为。若在平面内有一曲线，其方程为：单位：，点为该曲线上的一点未画出，，整个空间有均匀分布的介质。下列说法正确的是( )
A. 处的质点开始振动方向沿轴负方向
B. 两列波相遇后，在平面内第一象限曲线上共有个振动减弱的质点
C. 两列波相遇后，在平面内第一象限曲线上共有个振动加强的质点
D. 若，从两列波在点相遇开始计时，点振动方程为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图甲，并选用缝间距为的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为。接通电源使光源正常工作，发出白光。
组装仪器时，图甲中为________缝，为________缝。均选填“双”或“单”
若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________；
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
若实验中在屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中、位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为________；分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，其读数为________。
12.小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点，测出硬币停止滑动时硬币右侧到点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；
将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于点，并使其直径与中心线重合，按步骤从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距点距离的平均值和，如图丙所示。
实验中还需要测量的量有________
A.五角硬币和一元硬币的质量、
B.五角硬币和一元硬币的直径、
C.硬币与木板间的动摩擦因数
D.发射槽口到点的距离
该同学要验证动量守恒定律的表达式为______________________________用已知量和测量的量表示，若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式____________________是否成立用、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速均为，波源的振幅均为。如图所示为时刻两列波的图象，此刻平衡位置在和的、两质点恰好开始振动。质点的平衡位置位于处。求：
两列波相遇的时刻为多少？
当时质点的位移为多少？
14.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为，光屏置于直径的右端并与直径垂直，一单色光与竖直方向成角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了一个光斑，玻璃对该种单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为，求：
光屏上的光斑与点之间的距离；
光进入玻璃砖后经过多少时间到达光屏；
使入射光线绕点沿逆时针方向旋转，为使光屏上的光斑消失，至少要转过多少角度？
15.如图所示，质量分别为、、的圆弧槽、小球、小球均静止在水平面上，圆弧槽的半径为，末端与水平面相切。现将质量为的小球从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放，一段时间后与发生弹性正碰，已知重力加速度为，不计、、大小及一切摩擦。求：
小球通过圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小
若，且、发生弹性碰撞，求球的最终速度
试分析，球何时有最小动量和最大动量，求出最小动量和最大动量。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.单；双；；；
12.；；。
13.【小题】时刻，两列波相距，两列波相向传播，速度均为，两列波相遇的时刻
【小题】由于两列波波速、波长均相等，同期也相等 点起振方向向下，以起振时计时，的振动方程为 ，代入方程可得：
14.作出光路图如图所示，
由折射定律得：
代入数据解得：
光斑与点之间的距离： ；
设光在玻璃中的速度为，则
光在玻璃中的传播时间，
光从点到达光屏的时间
光进入玻璃后到达光屏的时间；
当光在界面处发生全反射时光屏上的光斑消失，故
即入射角时光斑消失，入射光线至少要转过的角度为。
15.解：不计、、大小及一切摩擦，则球从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放运动到圆弧槽最低点的过程中，球与圆弧槽组成的系统机械能守恒：，
球与圆弧槽组成的系统水平方向动量守恒：，
联立求解得，
其中
联立解得，小球通过圆弧槽最低点时，受到圆弧槽的支持力为
小球与发生弹性正碰，取向右为正方向，根据动量守恒有
根据机械能守恒有
联立解得
，
若发生的是弹性正碰，当 时，碰撞过程，根据动量守恒有
根据机械能守恒有
联立解得，碰撞完成后小球的速度为
当发生完全非弹性碰撞，碰后最终的动量，当时，存在最小动量
当发生弹性碰撞，碰后最终的动量，当时，存在最小动量，
，最大动量
故当，发生完全非弹性碰撞时，存在最小动量，
，发生弹性碰撞，最大动量
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