2024-2025学年山东省名校联盟高二下学期3月联考物理试题（A卷）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年3月高二校际联考（名校卷）物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。4.本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是（）A.这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化B.这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化C.只有波源运动才能产生这种现象D.只有观察者运动不能产生这种现象【答案】B【解析】AB．题中所示的现象为多普勒效应，声调的变化是由于波源和接收者发生相对运动而使接收者接收的频率发生变化造成的，波源发出的频率没有发生变化，即警笛发出的声音频率没有发生变化，我们听到的声音频率发生变化，故A错误，B正确；CD．结合上述可知，当波源和接收者发生相对运动时，接收者接收的频率将发生变化，当波源不动，接收者相当于波源远离或靠近，会产生这种现象，故CD错误。故选B。2.do，re，mi，fa，sol，la，si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶，下表中列出了某乐律C调音阶中各音的频率。下列说法正确的是（）唱名（C调）264297330352396440495A.音和音的振动频率之比为B.音和音的振动周期之比为C.音和音在空气中传播时的波长之比为D.音和音在空气中传播时的速度之比为【答案】C【解析】A．do音和sol音的振动频率之比，故A错误；B．周期等于频率的倒数，则do音和sol音的振动周期之比故B错误；D．do音和sol音在空气中传播时的波速相同，即音和音在空气中传播时的速度之比为，故D错误；C．根据结合上述可知，do音和sol音在空气中传播时波长之比故C正确。故选C。3.一弹簧振子做简谐运动，周期为T。下列判断中正确的是（）A.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于的整数倍C.若Δt=T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子的加速度一定相等D.若Δt=，则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧长度一定相等【答案】C【解析】A．在t时刻和（t+Δt）时刻振子的位置对平衡位置的位移大小相等，方向相同，所以这两时刻振子出现在同一个位置上，而每一个周期内，振子两次出现在同一个位置上。所以当速度方向相同时，则Δt可以等于T的整数；当速度方向相反时，则Δt不等于T的整数，故A错误；B．若t时刻和（t+Δt）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则Δt可能等于的整数倍，也可能大于的整数倍，也可能小于的整数倍，故B错误；C．若Δt=T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子所处位置一定相同，则加速度一定相等，故C正确；D．若Δt=，在t时刻和（t＋Δt）时刻关于平衡位置对称，弹簧长度不相等，D错误。故选C。4.空间中有一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0s时位于O点的波源开始振动。0.4s时的波形如图所示，波源的位移y＝2cm，下列说法正确的是（）A.波源起振方向是沿y轴负方向B.波源的振动周期是0.8sC.简谐波的波长4.2mD.再经过0.64s时，x＝4m处的质点到达波峰【答案】D【解析】A．根据波形的平移法判断可知，图示时刻x=2m处质点的振动方向沿y轴正方向，因此波源开始振动时的方向也为沿y轴正方向运动，故A错误；B．由波形图可知则周期为故B错误；C．波速为波长为故C错误；D．0.4s时的波形如图所示，波峰位于再经过0.64s时，波向前传播则x＝4m处的质点到达波峰，故D正确。5.如图所示，在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光能使我们看到灯焰的像。下列关于液膜上灯焰像的形状可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由于重力作用，同一水平面液膜厚度相同，且上薄下厚，可知在较薄的区域，光程差增加的缓慢，较厚的区域，光程差增大的较快，所以呈现上疏下密的水平条纹。6.如图所示，三根长度均为L的轻细绳、、组合系住一质量分布均匀且带正电的小球m，球的直径为（），绳、与天花板的夹角，空间中存在平行于纸面竖直向下的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，现将小球拉开小角度后由静止释放，下列说法正确的是（）A.若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为B.若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为C.若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为D.若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为【答案】B【解析】CD．若小球在纸面内，以为圆心做简谐运动，则摆长为带正电受到电场力和重力的合力为则电场和重力场合成等效重力加速度为2g，振动周期为故CD错误；AB．若小球做垂直于纸面，以O为圆心做简谐运动，则摆长为振动周期为故A错误，B正确。故选B。7.广场上水池的水面保持平静，底部水平放置由四条细灯带构成的正方形发光体，正方形的边长为，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】根据折射率与临界角的关系有取细灯带上某一点作为点光源，点光源发出光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图所示根据几何关系有则一个点发出的光在水面上能看到的圆，光射出的水面形状边缘为弧形。由于正方形的边长为1.2m，四条细灯带构成的发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图所示可知，第四个选择项符合要求。故选D。8.如图甲所示，在均匀介质中同一平面内有A、B、C、D四个点，，，，O为AC的中点。在B、C、D处有三个振幅和频率相同的横波波源，振幅均为2cm，振动方向均与平面ABCD垂直。以三个波源同时起振的时刻为时刻，O处质点的振动图像如图乙所示，则A处质点的振动图像为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】和均是直角三角形由图乙知，O处质点开始振动，所以波速周期波长根据乙图O处质点振幅为可知三处的波源起振方向相同，A距离B、D处波源最近，距离为3m，故波源B、D处的横波最先传播到A处，需要时间为即3s时A处质点开始振动，波源C处的横波传播到A处需要时间为即B、D处的横波传播到A处发生干涉后振动的时间为振幅为等到C处的横波传播到A处，A处质点已经振动半个周期，即波源C处的横波传到A处时与前两个振动反相，干涉后的振幅为故选C。二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分）9.如图所示，一复色光经三棱镜折射后，射出两束单色光a和b，下列说法正确的是（）A.进入三棱镜前后两种单色光的波长都保持不变B.单色光a频率大于b的频率C.在三棱镜中两种单色光的传播速度D.在同一界面发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角【答案】CD【解析】C．由光路图可知，棱镜折射光路中，a的折射角大于b的折射角，根据折射率的定义式可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，根据可知，在三棱镜中两种单色光的传播速度故C正确；D．根据结合上述可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，则a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；B．折射率越大，光的频率越大，结合上述可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，则单色光a的频率小于单色光b的频率，故B错误；A．根据折射率与光传播速度的关系有可知，进入三棱镜前后两种单色光的波长都变小，故A错误。故选CD。10.主动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。下列说法正确的是（）A.降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，Q点振动减弱C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等D.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦【答案】BC【解析】A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，根据同侧法可知，实线、虚线对应波形在P点的振动方向相反，由于环境噪音和降噪声波同频等幅反相，可知，P为振动减弱，故A错误；B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，根据图示可知，实线、虚线对应波形在Q点的波形分别位于波峰与波谷，根据叠加原理可知，Q点振动减弱，故B正确；C．波传播速度由介质决定，同一介质中，声波的传播速度相等，故C正确；D．降噪过程应用的是声波的干涉原理，故D错误。故选BC。11.如图所示，一根不计质量的弹簧竖直悬吊质量为M的托盘，盘上放了一块质量为m的物块。已知弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，M和m恰好能够共同沿竖直方向作简谐运动，下列说法正确的是（）A.处于平衡位置的弹簧的伸长量B.弹簧弹性势能最大时，物块加速度大小为gC.托盘和物块运动到最低点时，二者之间的作用力大小等于D.该弹簧振子的振幅为【答案】BCD【解析】A．根据题意可知，处于平衡位置时，合力为0，则有解得故A错误；BC．由于托盘和物块恰好能够共同沿竖直方向做简谐运动，当两者在最高点时，二者之间的作用力为零，对物块有二者运动到最低点时弹簧弹性势能最大，根据简谐运动的对称性可知，最低点时的加速度大小也为，方向竖直向上，对物块有解得故BC正确；D．二者运动到最高点时弹簧的形变量为零，运动到最低点时由牛顿第二定律得解得因此该弹簧振子的振幅为故D正确。故选BCD。12.如图甲所示，长为的单色线光源水平放置在某种液体中，紧贴液体表面的上方水平放置一光传感器，传感器上光强随位置变化的情况如图乙所示，图中光强最强的一段对应传感器部分的长度为，该段两侧光强迅速减小。已知该单色光在液体内的折射率为n，光在真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.该光源距液体表面的距离为B.该光源距液体表面的距离为C.从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为D.从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为【答案】AD【解析】AB．由全反射临界角公式有可得由几何关系得联立解得，该光源距液体表面的距离为故A正确，B错误；CD．由于由几何关系可得在液体中的传播速度为又联立解得从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为故C错误，D正确。故选CD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学利用激光器测定一块直角三角形玻璃砖的折射率，如图所示，在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面，然后让很细的激光平行于木板垂直于入射。（1）因为无法用肉眼直接观察激光，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，则首先插入的针应是_______；（选填“”、“”、“”或“”）（2）用量角器量得图中，则玻璃的折射率约为_______（保留三位有效数字）；（3）该同学换用形状、大小完全相同，但材质不同的透明体重复上述步骤，他在外侧始终找不到出射光线，则可能的原因是________________________。【答案】（1）（2）1.41（3）激光在MP面上发生全反射【解析】（1）四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故正确的插针顺序应是P4、P3、P2、P1；（2）在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，则玻璃的折射率（3）若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射。14.如图甲所示为测量当地的重力加速度的双线摆的装置示意图，两根长度相等的轻细线一端连接小球，另一端分开一小段距离固定在铁架台的水平横杆上，测得横杆上两固定点之间的距离为，测得轻细线的长度为。用游标卡尺测量小球直径，测量结果如图乙所示。把摆球从平衡位置拉开一个小角度（小于）由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测得30次全振动的时间如图丙所示。（1）图乙中用游标卡尺测得的小球直径为______；（2）本实验中单摆的有效摆长可用L表示，则______；（3）秒表的读数为______s；（4）本实验所测得的重力加速度______（，结果保留两位小数）。【答案】（1）2.000（2）85.00（3）55.5（4）9.79【解析】（1）根据游标卡尺的读数规律，该读数为（2）此单摆的有效摆长为（3）根据秒表的读数规律，图丙中秒表的读数为55.5s。（4）根据单摆的周期公式有变形得代入相应数据可得15.如图所示，容器的截面为矩形长度长度。一观察者调整视线方向，刚好能同时观察到上边缘的D点和底部的B点。保持视线方向不变，容器中装满某种透明液体，刚好能观察到底部的P点，长度为。（1）求该透明液体的折射率；（2）已知真空中光速为c，求人眼能看到P点的光线在该透明液体中传播的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）如图所示，，该液体的折射率为（2）光线在液体中传播的速度为人眼能看到P点的光线在该透明液体中传播的时间为解得16.如图所示，实线是一列简谐横波在某时刻的波形图像，经过△t=0.2s后这列波的图像如图中虚线所示。求：（1）这列波波长及振幅；（2）若波沿x轴负方向传播，该波的波速的最小值；（3）若波速等于45m/s，则波沿哪个方向传播？【答案】（1）；；（2）15m/s；（3）波沿x轴正向传播【解析】（1）由某时刻的波形图像知，这列波波长，振幅为；（2）若这列波沿x轴负向传播，有当n=0时，周期T有最大值对应波速最小，即（3）若波速等于45m/s，经过△t=0.2s对应的传播距离满足由波形移动可知，波沿x轴正向传播。17.微棱镜增亮膜能有效提升液晶显示屏亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率，，只研究从点发出照射到边上的光线。（1）某一光线从边出射时，方向恰好垂直于边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；（2）某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，再返回到边，求该部分光线在边上的照射区域长度。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题意知，出射角由折射定律得解得（2）根据可得临界角为由几何关系知，反射到边的入射角能够发生全反射。过点做的垂线与点，由几何关系知当光线刚好在边上发生全反射时，如图虚线光路所示,在边刚好全反射时，在边的入射角由几何关系知，在边的入射角能够发生全反射，反射点为.在中由几何关系知综上所述，符合要求的区域18.如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，质量为的物块A位于斜面底端，并通过劲度系数为的轻弹簧与质量为物块B相连，物块A、B与斜面间的滑动摩擦因数均为，开始时物块A、B均静止在斜面上，弹簧处于原长状态。现锁定物块A，物块B以的速度沿斜面向下运动，在之后的运动过程中，每当物块B沿斜面向上减速为零时，立刻锁定物块B，同时释放物块A，每当物块A沿斜面向上减速为零时，立刻锁定物块A，同时释放物块B。已知重力加速度，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。求：（1）用公式证明物块B沿斜面向上的运动为简谐运动；（2）从物块B开始运动到第一次沿斜面向上减速到零的过程中，物块B运动的路程；（3）最终物块B离开初始位置的距离。【答案】（1）见解析（2）（3）【解析】（1）设B处于平衡位置时弹簧的压缩量为，则有B沿斜面向下偏离平衡位置的位移为x时，弹簧的压缩量为，取沿斜面向下为正方向，则此时弹簧振子的回复力结合上述解得可知，物块B沿斜面向上的运动为简谐运动。（2）设物块B向下减速到零运动的位移为x1，由能量守恒定律有解得根据第（1）问中可解得则物块B做简谐运动的振幅为从开始到物块B第一次沿斜面向上减速到零的过程中物块B运动的路程为（3）设B第一次沿斜面向上速度减小为零时弹簧的伸长量为，则有则从开始到B第一次沿斜面减速到零，B沿斜面向上运动了，由（1）问同理可得，物块A沿斜面向上的运动为简谐运动，设A处于平衡位置时弹簧的伸长量为，则有解得令A简谐运动的振幅为，则有设A第一次沿斜面向上速度减小为零时弹簧的压缩量为，则有设B第二次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的伸长量为，则有，从B第一次沿斜面减速到零到B第二次减速到零，B沿斜面向上运动了，设A第二次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的压缩量为，则有，设B第三次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的伸长量为，则有，此时A、B均停止运动，从B第二次沿斜面减速到零到B第三次减速到零，B沿斜面向上运动了，综合以上分析可知B沿斜面向上离开初始位置的距离为2025年3月高二校际联考（名校卷）物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。4.本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是（）A.这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化B.这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化C.只有波源运动才能产生这种现象D.只有观察者运动不能产生这种现象【答案】B【解析】AB．题中所示的现象为多普勒效应，声调的变化是由于波源和接收者发生相对运动而使接收者接收的频率发生变化造成的，波源发出的频率没有发生变化，即警笛发出的声音频率没有发生变化，我们听到的声音频率发生变化，故A错误，B正确；CD．结合上述可知，当波源和接收者发生相对运动时，接收者接收的频率将发生变化，当波源不动，接收者相当于波源远离或靠近，会产生这种现象，故CD错误。故选B。2.do，re，mi，fa，sol，la，si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶，下表中列出了某乐律C调音阶中各音的频率。下列说法正确的是（）唱名（C调）264297330352396440495A.音和音的振动频率之比为B.音和音的振动周期之比为C.音和音在空气中传播时的波长之比为D.音和音在空气中传播时的速度之比为【答案】C【解析】A．do音和sol音的振动频率之比，故A错误；B．周期等于频率的倒数，则do音和sol音的振动周期之比故B错误；D．do音和sol音在空气中传播时的波速相同，即音和音在空气中传播时的速度之比为，故D错误；C．根据结合上述可知，do音和sol音在空气中传播时波长之比故C正确。故选C。3.一弹簧振子做简谐运动，周期为T。下列判断中正确的是（）A.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于的整数倍C.若Δt=T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子的加速度一定相等D.若Δt=，则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧长度一定相等【答案】C【解析】A．在t时刻和（t+Δt）时刻振子的位置对平衡位置的位移大小相等，方向相同，所以这两时刻振子出现在同一个位置上，而每一个周期内，振子两次出现在同一个位置上。所以当速度方向相同时，则Δt可以等于T的整数；当速度方向相反时，则Δt不等于T的整数，故A错误；B．若t时刻和（t+Δt）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则Δt可能等于的整数倍，也可能大于的整数倍，也可能小于的整数倍，故B错误；C．若Δt=T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子所处位置一定相同，则加速度一定相等，故C正确；D．若Δt=，在t时刻和（t＋Δt）时刻关于平衡位置对称，弹簧长度不相等，D错误。故选C。4.空间中有一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0s时位于O点的波源开始振动。0.4s时的波形如图所示，波源的位移y＝2cm，下列说法正确的是（）A.波源起振方向是沿y轴负方向B.波源的振动周期是0.8sC.简谐波的波长4.2mD.再经过0.64s时，x＝4m处的质点到达波峰【答案】D【解析】A．根据波形的平移法判断可知，图示时刻x=2m处质点的振动方向沿y轴正方向，因此波源开始振动时的方向也为沿y轴正方向运动，故A错误；B．由波形图可知则周期为故B错误；C．波速为波长为故C错误；D．0.4s时的波形如图所示，波峰位于再经过0.64s时，波向前传播则x＝4m处的质点到达波峰，故D正确。5.如图所示，在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光能使我们看到灯焰的像。下列关于液膜上灯焰像的形状可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由于重力作用，同一水平面液膜厚度相同，且上薄下厚，可知在较薄的区域，光程差增加的缓慢，较厚的区域，光程差增大的较快，所以呈现上疏下密的水平条纹。6.如图所示，三根长度均为L的轻细绳、、组合系住一质量分布均匀且带正电的小球m，球的直径为（），绳、与天花板的夹角，空间中存在平行于纸面竖直向下的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，现将小球拉开小角度后由静止释放，下列说法正确的是（）A.若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为B.若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期为C.若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为D.若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期为【答案】B【解析】CD．若小球在纸面内，以为圆心做简谐运动，则摆长为带正电受到电场力和重力的合力为则电场和重力场合成等效重力加速度为2g，振动周期为故CD错误；AB．若小球做垂直于纸面，以O为圆心做简谐运动，则摆长为振动周期为故A错误，B正确。故选B。7.广场上水池的水面保持平静，底部水平放置由四条细灯带构成的正方形发光体，正方形的边长为，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】根据折射率与临界角的关系有取细灯带上某一点作为点光源，点光源发出光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图所示根据几何关系有则一个点发出的光在水面上能看到的圆，光射出的水面形状边缘为弧形。由于正方形的边长为1.2m，四条细灯带构成的发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图所示可知，第四个选择项符合要求。故选D。8.如图甲所示，在均匀介质中同一平面内有A、B、C、D四个点，，，，O为AC的中点。在B、C、D处有三个振幅和频率相同的横波波源，振幅均为2cm，振动方向均与平面ABCD垂直。以三个波源同时起振的时刻为时刻，O处质点的振动图像如图乙所示，则A处质点的振动图像为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】和均是直角三角形由图乙知，O处质点开始振动，所以波速周期波长根据乙图O处质点振幅为可知三处的波源起振方向相同，A距离B、D处波源最近，距离为3m，故波源B、D处的横波最先传播到A处，需要时间为即3s时A处质点开始振动，波源C处的横波传播到A处需要时间为即B、D处的横波传播到A处发生干涉后振动的时间为振幅为等到C处的横波传播到A处，A处质点已经振动半个周期，即波源C处的横波传到A处时与前两个振动反相，干涉后的振幅为故选C。二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分）9.如图所示，一复色光经三棱镜折射后，射出两束单色光a和b，下列说法正确的是（）A.进入三棱镜前后两种单色光的波长都保持不变B.单色光a频率大于b的频率C.在三棱镜中两种单色光的传播速度D.在同一界面发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角【答案】CD【解析】C．由光路图可知，棱镜折射光路中，a的折射角大于b的折射角，根据折射率的定义式可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，根据可知，在三棱镜中两种单色光的传播速度故C正确；D．根据结合上述可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，则a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；B．折射率越大，光的频率越大，结合上述可知，单色光a的折射率小于单色光b的折射率，则单色光a的频率小于单色光b的频率，故B错误；A．根据折射率与光传播速度的关系有可知，进入三棱镜前后两种单色光的波长都变小，故A错误。故选CD。10.主动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。下列说法正确的是（）A.降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，Q点振动减弱C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等D.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦【答案】BC【解析】A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，根据同侧法可知，实线、虚线对应波形在P点的振动方向相反，由于环境噪音和降噪声波同频等幅反相，可知，P为振动减弱，故A错误；B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，根据图示可知，实线、虚线对应波形在Q点的波形分别位于波峰与波谷，根据叠加原理可知，Q点振动减弱，故B正确；C．波传播速度由介质决定，同一介质中，声波的传播速度相等，故C正确；D．降噪过程应用的是声波的干涉原理，故D错误。故选BC。11.如图所示，一根不计质量的弹簧竖直悬吊质量为M的托盘，盘上放了一块质量为m的物块。已知弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，M和m恰好能够共同沿竖直方向作简谐运动，下列说法正确的是（）A.处于平衡位置的弹簧的伸长量B.弹簧弹性势能最大时，物块加速度大小为gC.托盘和物块运动到最低点时，二者之间的作用力大小等于D.该弹簧振子的振幅为【答案】BCD【解析】A．根据题意可知，处于平衡位置时，合力为0，则有解得故A错误；BC．由于托盘和物块恰好能够共同沿竖直方向做简谐运动，当两者在最高点时，二者之间的作用力为零，对物块有二者运动到最低点时弹簧弹性势能最大，根据简谐运动的对称性可知，最低点时的加速度大小也为，方向竖直向上，对物块有解得故BC正确；D．二者运动到最高点时弹簧的形变量为零，运动到最低点时由牛顿第二定律得解得因此该弹簧振子的振幅为故D正确。故选BCD。12.如图甲所示，长为的单色线光源水平放置在某种液体中，紧贴液体表面的上方水平放置一光传感器，传感器上光强随位置变化的情况如图乙所示，图中光强最强的一段对应传感器部分的长度为，该段两侧光强迅速减小。已知该单色光在液体内的折射率为n，光在真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.该光源距液体表面的距离为B.该光源距液体表面的距离为C.从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为D.从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为【答案】AD【解析】AB．由全反射临界角公式有可得由几何关系得联立解得，该光源距液体表面的距离为故A正确，B错误；CD．由于由几何关系可得在液体中的传播速度为又联立解得从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间为故C错误，D正确。故选CD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学利用激光器测定一块直角三角形玻璃砖的折射率，如图所示，在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面，然后让很细的激光平行于木板垂直于入射。（1）因为无法用肉眼直接观察激光，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，则首先插入的针应是_______；（选填“”、“”、“”或“”）（2）用量角器量得图中，则玻璃的折射率约为_______（保留三位有效数字）；（3）该同学换用形状、大小完全相同，但材质不同的透明体重复上述步骤，他在外侧始终找不到出射光线，则可能的原因是________________________。【答案】（1）（2）1.41（3）激光在MP面上发生全反射【解析】（1）四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故正确的插针顺序应是P4、P3、P2、P1；（2）在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，则玻璃的折射率（3）若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射。14.如图甲所示为测量当地的重力加速度的双线摆的装置示意图，两根长度相等的轻细线一端连接小球，另一端分开一小段距离固定在铁架台的水平横杆上，测得横杆上两固定点之间的距离为，测得轻细线的长度为。用游标卡尺测量小球直径，测量结果如图乙所示。把摆球从平衡位置拉开一个小角度（小于）由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测得30次全振动的时间如图丙所示。（1）图乙中用游标卡尺测得的小球直径为______；（2）本实验中单摆的有效摆长可用L表示，则______；（3）秒表的读数为______s；（4）本实验所测得的重力加速度______（，结果保留两位小数）。【答案】（1）2.000（2）85.00（3）55.5（4）9.79【解析】（1）根据游标卡尺的读数规律，该读数为（2）此单摆的有效摆长为（3）根据秒表的读数规律，图丙中秒表的读数为55.5s。（4）根据单摆的周期公式有变形得代入相应数据可得15.如图所示，容器的截面为矩形长度长度。一观察者调整视线方向，刚好能同时观察到上边缘的D点和底部的B点。保持视线方向不变，容器中装满某种透明液体，刚好能观察到底部的P点，长度为。（1）求该透明液体的折射率；（2）已知真空中光速为c，求人眼能看到P点的光线在该透明液体中传播的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）如图所示，，该液体的折射率为（2）光线在液体中传播的速度为人眼能看到P点的光线在该透明液体中传播的时间为解得16.如图所示，实线是一列简谐横波在某时刻的波形图像，经过△t=0.2s后这列波的图像如图中虚线所示。求：（1）这列波波长及振幅；（2）若波沿x轴负方向传播，该波的波速的最小值；（3）若波速等于45m/s，则波沿哪个方向传播？【答案】（1）；；（2）15m/s；（3）波沿x