2022-2023学年广东深圳实验学校高中部高二(上)第一次段考物理试题及答案

2022-2023学年广东省深圳实验学校高中部高二（上）第一次段考物理试卷一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分共24分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要13分）许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中说法正确的是()A．法国物理学家库仑利用扭秤实验测出了静电力常量k的值B．富兰克林通过油滴实验测出了电子的电荷量C．法拉第是第一个提出“场”的概念来研究电现象的科学家D．自然界中的电荷有两种，是美国物理学家密立根将它们分别命名为正电荷和负电荷23分）如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x＝5sin（10πt+）cm。下列说法不正确的是()A．MN间距离为10cmB．振子的运动周期是0.2sC．t＝0时，振子位于N点D．t＝0时，振子具有最大速度33分）一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是()B.D.43分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4m/s，两个波源分别位于x=﹣0.2m和x＝1.2m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。下列判断正确的是()A．质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向B．t＝1.75s时，质点P、Q的位移均为2cmC．t＝0～2s时间内，质点M经过的路程为32cmD．t＝2.5s时，两波源间振动加强的点有7个53分）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（i≠0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，下列说法不正确的是()A．内芯材料中a的折射率比对b的折射率小B．入射角i由0°逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失C．从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长D．在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大63分）一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则()A．相邻的明条纹或暗条纹的间距不等B．将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点C．将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的明、暗条纹D．将双缝中某一缝挡住，屏上的明、暗条纹位置不变，但亮度减半73分）小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置．在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连．实验时，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕．然后当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕．关于以上实验说法正确的是()A．室内的空气湿度越大，实验效果越好B．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面83分）ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．则以下说法正确的是()A．两处的电场方向相同，E1＞E2B．两处的电场方向相反，E1＞E2C．两处的电场方向相同，E1＜E2D．两处的电场方向相反，E1＜E2二、多项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）（多选）94分）一列简谐横波沿x轴传播，在x＝5m处的质点的振动图像如图甲所示，在x＝11m处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是()A．该波的周期为6sB．该波的传播速度可能为2m/sC．该波的波长可能为8mD．在0～4s内x＝5m处的质点通过的路程小于x＝11m处的质点通过的路程（多选）104分）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有()A．在空旷的山谷大喊能听到回音B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同（多选）114分）酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随着你的靠近而后退，对此现象正确的解释是()A．这一现象是由光的折射和光的反射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变小，发生全反射（多选）124分）光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是()A．图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件B．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环（多选）134分）电子表的显示屏利用了液晶的旋光性，当液晶上不加电压时，偏振光通过液晶时偏振光会旋转90°,这就是液晶的旋转性。如果在液晶上加上电压，则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的，而在显示数字的笔画处不透光，则关于该显示屏，下列说法正确的是()A．上下两个偏振片的透振方向互相垂直B．上下两个偏振片的透振方向互相平行C．笔画处为透明电极，因此加上电压时变为不透明D．笔画处没有电极，其余部分为透明电极（多选）144分）如图所示，在一倾角为45°的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确A．地面对斜面C的摩擦力一定逐渐减小B．地面对斜面的支持力一定一直增大C．物体A受到斜面的摩擦力可能一直增大D．物体A受到斜面的支持力可能一直增大（多选）154分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P，关于此后小球的运动说法正确的是()A．若小球P的带电量缓慢减小，则它离O点的最大距离不断增大B．若小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断增大C．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小D．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小三、实验题（本题共2小题，共16分）168分）某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。（1）将图中的光路图补充完整；（2）根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n=;（3）若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，根据光路图用量角器量出AC面的入射角和折射角，再利用上述数据计算出该玻璃折178分）某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图1所示。（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为（填（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。（3）如图2的图示中条纹间距表示正确的是（填正确答案标号）。（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式λ=。四、计算题（本题共3小题，共32分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）1810分）“消失的硬币”是一个利用了光的全反射现象的魔术，为了说明其物理原理，我们将其简化为如图甲所示的模型，在一个方形玻璃容器内部左侧底端放置一个大小可忽略的硬币，容器宽度a＝24cm，容器深度h＝25cm，当向容器中加入h′＝16cm的水时，从容器右上角恰好能透过水面中点看到硬币。①求水的折射率n1；②已知玻璃的折射率n2＝1.5，当光线从硬币出发，从水中射入玻璃内壁后，再次从玻璃射出到空气中时，发生了全反射，光线将无法从玻璃射出，特定视角的人将无法透过玻璃观察到硬币。若要光线在玻璃与空气界面发生全反射，如图乙所示，已知玻璃杯的玻璃厚度为d＝5cm，求光线在从玻璃界面射向空气时恰好发生全反射时光线在玻璃内壁、外壁入射点的竖直距离Δh。198分）如图所示，有一水平方向的匀强电场，电场强度E＝5.0×105N/C，虚线是电场的上边界。电场上方有一表面光滑、与水平面成θ=45°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）在虚线上，距地面高度h=3.0m。有一质量为m＝0.5kg、带电量q=﹣1.0×10﹣5C的小环套在直杆上距C点l＝m，由静止释放小环，取g＝10m/s2，求：（1）小环在C点的速度vC；（2）小环落地点距C点的水平距离。2014分）图中AB是绝缘水平面上相距d＝2m的两点，AB间存在一个水平向右的匀强电场，场强大小E＝4×104V/m。一带电量q＝+5×10﹣5C，质量m＝1kg的绝缘滑块Q静置在A点，滑块Q与水平面的动摩擦因数μ=0.1。用长L＝0.4m的轻绳将不带电小球P悬挂在A点正上方的O点，保持绳子绷紧，将P球拉至与点O等高的水平位置，如图所示。现给P球竖直向下的初速度v0＝1m/s，此后P球下摆与Q发生弹性正碰。已知P球质量也为m，整个过程没有电荷转移，P、Q体积大小均可忽略不计，轻绳不（1）P与Q第一次碰撞后瞬间，P与Q的速度大小；（2）P与Q第一次碰撞后，滑块Q离A点的最远距离；（3）若场强E可变，试讨论在轻绳不松弛的前提下，滑块Q在AB段滑行的路程与电场强度E的关系。2022-2023学年广东省深圳实验学校高中部高二（上）第一次段考物理试卷一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分共24分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要13分）许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中说法正确的是()A．法国物理学家库仑利用扭秤实验测出了静电力常量k的值B．富兰克林通过油滴实验测出了电子的电荷量C．法拉第是第一个提出“场”的概念来研究电现象的科学家D．自然界中的电荷有两种，是美国物理学家密立根将它们分别命名为正电荷和负电荷【分析】根据物理学史解答，记住著名物理学家库仑、密立根、法拉第、富兰克林等人的主要贡献即可。【解答】解：A、库仑得出了库仑定律，是麦克斯韦通过理论的计算得出来静电力常量，故A错误；B、密立根通过油滴实验测出了电子的电荷量，故B错误；C、法拉第首先提出了“场”的概念，认为电荷间的作用是通过“场”实现的，故C正确；D、自然界中的电荷有两种，是美国物理学家富兰克林将它们分别命名为正电荷和负电荷。故D错误。故选：C。【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累。23分）如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x＝5sin（10πt+）cm。下列说法不正确的是()A．MN间距离为10cmB．振子的运动周期是0.2sC．t＝0时，振子位于N点D．t＝0时，振子具有最大速度【分析】根据振动方程分析振幅大小，MN两点间的距离为振幅的两倍；根据周期和角速度的关系式求解振子振动的周期；将t＝0代入振动方程即可判断振子所处的位置，即可判断振子的振动状态。【解答】解：由公式x＝5sin（10πt+）cm可知该振动的振幅：A＝5cm，圆频率：ω=10πrad/s，初相位：A、MN间距离为2A＝10cm，故A正确；B、因ω=10πrad/s，可知振子的运动周期是T＝s＝0.2s，故B正确；C、将t＝0代入公式可得x＝5sincm＝5cm，即振子位于N点，故C正确；D、当t＝0时振子在N点，振子速度为零，故D错误；本题选择错误的，故选：D。【点评】解决该题首先要根据振动方程分析振子的振幅、周期以及0时刻的振动状态，知道周期的求解公式。33分）一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是()B.D.【分析】波在传播过程中，介质中各个质点的起振方向相同，由波的传播方向判断判断波前质点的起振方向，从而确定质点B的起振方向。根据质点B振动的时间确定图像的形状。【解答】解：由波形平移法可知，波前质点的起振方向向上，则质点B的起振方向向上，从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，质点B振动了半个周期，能正确反映绳上B点振动的图像是D，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】解决本题时，要知道介质中各个质点的起振方向相同，可运用波形平移法判断质点的振动方向。43分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4m/s，两个波源分别位于x=﹣0.2m和x＝1.2m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。下列判断正确的是()A．质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向B．t＝1.75s时，质点P、Q的位移均为2cmC．t＝0～2s时间内，质点M经过的路程为32cmD．t＝2.5s时，两波源间振动加强的点有7个【分析】两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．由此可根据AB间距求出该的波长，从而算出波的周期．由波的传播方向来确定质点的振动方向.【解答】解：A、同一介质中，两列波的波速相同，P、Q两质点到M的距离都是0.3m，两列波同时传到M点，且两列波的起振方向都是向下，所以M点的起振方向沿y轴的负方向，故A错误；B、这两列波的周期均为：Ts＝1s，经过t＝1.75s＝1T，质点P、Q均为振动减弱点，它们的位移均为0cm，故B错误；C、波传到M点经过的时间：t1s＝0.75s，所以0.75s时M点开始振动，所以2s内M点振动时间为Δt2﹣0.75）s＝1.25s；M点做简谐运动，振幅为A＝4cm，一个周期内的路程为4A，所以路程为：s＝•4A，代入数据解得：s＝20cm，故C错误；D、x轴上﹣0.2m～1.2m范围内所有质点都处于两列波叠加区域，到两波源路程差为半波长偶数倍的质点在：﹣0.1m、0.1m、0.3m、0.5m、0.7m、0.9m，1.1m，处，即有7个振动加强点，故D正确。故选：D。【点评】波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.53分）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（i≠0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，下列说法不正确的是()A．内芯材料中a的折射率比对b的折射率小B．入射角i由0°逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失C．从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长D．在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大【分析】A.根据折射率定律作答；B.入射角增大时，临界角小的先发生全反射；当光在内芯与外套界面的入射角减小时，临界角大的光线的全反射现象先消失，根据临界角公式作答；C.光从空气进入纤维，频率不变，光在纤维中的波长可知，a、b单色光的波长D.根据折射公式作答。【解答】解：A.根据折射定律，由题图可知ra＞rb，因此na＜nb，即内芯材料中a的折射率比对b的折射率小，故A正确；B.临界角公式，由于na＜nb，因此临界角Ca＞Cb；从左端面入射的光线，入射角越大，折射角越大，根据几何知识得知，光线射到内芯与外套的界面上时入射角越小，越不容易产生全反射；所以在入射角由i逐渐增大、光线射到内芯与外套的界面上时入射角i0逐渐减小时，光导纤维内芯与外套的界面处a光全反射现象先消失，故B正确；C.光从空气进入纤维，频率不变，光在纤维中的波长因为n＞1，所以从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变短，故C错误；D.根据折射率公式，得，由于na＜nb，因此va＞vb，即在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大，故D正确。本题选择错误选项。故选：C。【点评】解决本题本题的关键掌握发生全反射的条件，运用几何知识分析入射角的大小，从而来理解光纤通信的原理。63分）一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则()A．相邻的明条纹或暗条纹的间距不等B．将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点C．将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的明、暗条纹D．将双缝中某一缝挡住，屏上的明、暗条纹位置不变，但亮度减半【分析】双缝干涉干涉现象是光从每一个缝中穿过后传播到了障碍物的后面，而两列衍射波由于频率相同相遇时发生叠加形成干涉现象.【解答】解：A、根据双缝干涉条纹的特点可知，相邻明条纹和暗条纹的间距相等。故A错误；BCD、将双缝中某一缝挡住，光经过单缝后发生衍射，屏上出现间距不等的衍射条纹。故C正确，BD错误。故选：C。【点评】该题考查双方干涉条纹的产生，只有真正理解了各种物理现象的实质才能顺利解决各类题目，才能真正所向披靡.73分）小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置．在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连．实验时，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕．然后当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕．关于以上实验说法正确的是()A．室内的空气湿度越大，实验效果越好B．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面【分析】当静电除尘装置接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生负离子和正离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电尘粒在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒，由此进行分析。【解答】解：A、加大空气湿度，由于潮湿的空气易于导电，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐（金属）片上积累，则该实验不易成功，故A错误；B、电荷的分布特点：电荷聚集与尖端处，锯条比金属直尺好，故B错误；C、锯条和金属片间的电场让空气电离，电离的电子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷，故C错误；D、若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在金属片上面，故D正确。故选：D。【点评】本题涉及静电除尘的原理，关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒.上，故烟尘颗粒会吸附到带正电的金属片上；知道电场力做功与电势能变化的关系。83分）ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．则以下说法正确的是()A．两处的电场方向相同，E1＞E2B．两处的电场方向相反，E1＞E2C．两处的电场方向相同，E1＜E2D．两处的电场方向相反，E1＜E2【分析】由于细杆均匀带电，我们取a关于P1的对称点c，则aP1段与cP1段关于P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相对于cb部分对于P1的产生电场。而对于P2，却是整个杆都对其有作用，所以，P2点的场强大。【解答】解：如图，取杆ab中点c，则P1c＝。在P1点，aP1与P1c产生的合场强为0，故P1点场强为cb杆产生的场强E1，方向向左。在P2点，因P1、P2到cb距离均为，故cb杆在P2处产生的场强与P1处场强相等，大小为E1，方向向右。同时，ac杆还在P2处产生场强。P2场强为cb杆与ac杆场强的叠加，大小为E2＝E1+Eac，方向向右。故两点场强相反，且E1＜E2。故选：D。【点评】因为只学过点电荷的电场或者匀强电场，而对于杆产生的电场却没有学过，因而需要将杆看成是由若干个点构成，再进行矢量合成。二、多项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）（多选）94分）一列简谐横波沿x轴传播，在x＝5m处的质点的振动图像如图甲所示，在x＝11m处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是A．该波的周期为6sB．该波的传播速度可能为2m/sC．该波的波长可能为8mD．在0～4s内x＝5m处的质点通过的路程小于x＝11m处的质点通过的路程【分析】根据振动图象直接读出该波的周期；根据同一时刻两质点状态关系，分析两质点间距离与波长关系，从而确定波长的可能值，由此求解波速的可能值；根据波的传播情况得到波长的表达式，由此得到波长的可能值；根据振动方程的一般形式求解x＝5m处和x＝11m处的质点做简谐运动的表达式，再求出t＝4s时的位置，由此得到两处质点通过的路程。【解答】解：A、根据振动图象可知该波的周期为T＝12s，故A错误；B、如果波沿+x方向传播，根据振动图象可知，t＝0时刻，在x＝5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x＝11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为（n+）λ11﹣5）m＝6m，解得：λ＝＝0时波速为v＝2m/s，故B正确；C、如果波沿﹣x方向传播，根据振动图象可知，t＝0时刻，在x＝5m处的质点通过平衡位置向上振动，在x＝11m处的质点位于波谷，则两质点间距离与波长关系为（n+）λ11﹣5）m＝6m，解得：λ＝t＝4s时的位移为：y1＝2cm；在0～4s内x＝5m处的质点通过的路程s1＝4cm+（4﹣2）cm8从t＝0时开始计时，x＝11m处的质点做简谐运动的表达式为y=﹣Acost=﹣4cost=﹣4cost（cmt＝4s时的位移为：y2＝2cm；在0～4s内x＝11m处的质点通过的路程s2＝4cm+2cm＝6cm，所以在0～4s内x＝5m处的质点通过的路程小于x＝11m处的质点通过的路程，故D正确。故选：BCD。【点评】解答本题关键是要能够根据同一时刻两个质点的状态，结合波形确定两质点距离与波长的关系，从而得到波长通项。同时，要掌握振动的一般方程y＝Asin“t。（多选）104分）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有()A．在空旷的山谷大喊能听到回音B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同【分析】明确多普勒效应的内容，知道生活中哪些现象与多普勒效应有关，会根据多普勒效应解释相关现象。【解答】解：A、在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象，故A错误；B、探测器接收到的超声波频率发生变化，是由于血液发生流动，探测器与血液的观测点的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，故B正确；C、观察者听到远去的列车发出的汽笛声音调变低，是由于列车与观察者的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，故C正确；D、同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是由于介质折射率不同导致的，与多普勒效应无关，故D错误；故选：BC。【点评】本题考查多普勒效应的应用，要注意明确多普勒效应的基本内容，同时注意明确生活中的现象与物理知识的联系。（多选）114分）酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随着你的靠近而后退，对此现象正确的解释是()A．这一现象是由光的折射和光的反射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变小，发生全反射【分析】太阳辐射到地面，使地表温度升高，空气密度变小，从而附近空气折射率变小，导致空气的折射率下小上大，太阳光斜向下由光密介质射入光疏介质时发生多次折射使入射角逐渐变大，达到临界角时发生全反射，地面显得格外明亮。【解答】解：酷热的夏天地面溫度高，地表附近空气的密度小。空气的折射率下小上大。路面反光，与人无关，太阳光斜向下由光密介质射入光疏介质时发生多次折射使入射角逐渐变大，达到临界角时发生全反射。故选：AD。【点评】本题考查应用折射和全反射解释自然现象，关键是熟悉折射和全反射的概念。属于基础知识简单题目。（多选）124分）光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是()A．图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件B．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环【分析】依据光程差是光的半个波长的偶数倍为亮条纹，奇数倍为暗条纹；当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现亮条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，可知薄膜干涉是等厚干涉，即亮条纹处空气膜的厚度相同。【解答】解：A.图甲中上板是标准样板，下板是待检测的光学元件，故A正确；B.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，若换用频率更大、波长更小的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变密，故B错误；C.弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故C错误；D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故D正确。故选：AD。【点评】解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，以及知道空气薄膜或肥皂薄膜干涉均是一种等厚干涉。（多选）134分）电子表的显示屏利用了液晶的旋光性，当液晶上不加电压时，偏振光通过液晶时偏振光会旋转90°,这就是液晶的旋转性。如果在液晶上加上电压，则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的，而在显示数字的笔画处不透光，则关于该显示屏，下列说法正确的是()A．上下两个偏振片的透振方向互相垂直B．上下两个偏振片的透振方向互相平行C．笔画处为透明电极，因此加上电压时变为不透明D．笔画处没有电极，其余部分为透明电极【分析】液晶材料是光学各向异性的，有一个光轴，也就是说不同方向的光线折射率不一样（两个不同的折射率一般对应O光和E光）。因为折射率不一样，所以光速不一样，光速不一致导致了相位延迟，相位延迟就会导致出射光线的O光和E光相位和入射的状态不一样。经过特殊设计，可以使得出射光线的O光和E光的相位相差1/2波长，这样出射光线的相位相比入射偏转90°。几乎所有LCD都是采用这样的原理，只是液晶排列模式不一样而已。简单来说，LCD可以看作一个相位延迟可电控的延迟膜。【解答】解：AB、假设光从下向上传播，光线通过下偏振片时成为偏振光，如果不加电压，偏振光通过液晶时偏振方向旋转90°,此时光线能透过上偏振片，可知上偏振片的透振方向与此时偏振光的偏振方向相同，可知上下偏振片的透振方向垂直，故A正确，B错误；CD、组成数字的笔画处有时透明，有时不透明，可知笔画处为透明电极，当加上电压时液晶的旋光性消失，光线不能透过，变为不透明，故C正确，D错误。故选：AC。【点评】该题考查液晶屏运用光的偏振原理，解答的关键是理解偏振光的特点。（多选）144分）如图所示，在一倾角为45°的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确A．地面对斜面C的摩擦力一定逐渐减小B．地面对斜面的支持力一定一直增大C．物体A受到斜面的摩擦力可能一直增大D．物体A受到斜面的支持力可能一直增大【分析】先对A分析受力，运用共点力平衡条件进行分析支持力的变化．分析地面对斜面C的摩擦力可以以A和C整体为研究对象，运用平衡条件列式分析。【解答】解：AB.以A和C整体为研究对象，分析受力情况如下图所示设P对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ,地面对斜面体的摩擦力为f根据平衡条件，水平方向有：f＝Fsinθ竖直方向有：N＝G+Fcosθ由于F大小不变，θ减小，sinθ减小，则地面对斜面C的摩擦力逐渐减小；θ减小，cosθ增大，地面对斜面的支持力一定一直增大，故AB正确；C.若开始A受到的摩擦力方向向上，则带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地先从P点转至与斜面垂直，此过程中，根据平衡条件得Gsinα=f1+Fsinθ,其中α为斜面倾角，角度θ逐渐减小，sinθ逐渐减小，摩擦力逐渐增大；再从与斜面垂直转到A正上方的Q点处的过程中，根据平衡条件Gsinα+Fsinθ=f2，角度θ逐渐增大，sinθ逐渐增大，摩擦力逐渐增大，因此物体A受到斜面的摩擦力可能一直增大，故C正确；D．以A为研究对象，带电小球B对A的库仑力垂直斜面方向的分力，先逐渐增大后逐渐减小，当库仑力与斜面垂直时最大，设该分力为F′，斜面倾角为α,根据平衡条件得斜面对A的支持力FN＝mgsinα+F′可知FN先增大后减小，故D错误。故选：ABC。【点评】本题主要考查了共点力的动态平衡问题，对于这类问题可以用解析法求解；首先要灵活选择研究对象，再对物体进行受力分析，运用共点力平衡条件列式求解。（多选）154分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P，关于此后小球的运动说法正确的是()A．若小球P的带电量缓慢减小，则它离O点的最大距离不断增大B．若小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断增大C．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小D．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小【分析】在等量的正电荷的电场中，所有的点的电势都是正的，根据矢量的合成法则可以知道，在它们的连线中垂线上的点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向外的，由此可以判断电场的情况和带电小球的运动的情况【解答】解：A、小球P的带电量缓慢减小，它在电场中某点的电场力在不断地减小，由平衡位置向最大位移运动时，动能向电势能转化时，克服电场力做功需要经过更长的距离，所以它往复运动过程中的在振幅不断增大，故A正确；B、由最大位移返回平衡位置时，电场力做的功在不断地减小，它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小，故B错误；C、如果M、N的带电荷量等量缓慢增大，则小球P所受电场力产生的加速度在同一位置时将更大，速度变化将更快，即周期将变小，故C正确；D、同时，伴随M、N电荷量的增加，由于对P在同一位置的电场力变大，减速的距离减小，故振幅变小，故D正确。故选：ACD。【点评】本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解，本题看的就是学生的基本知识的掌握情况三、实验题（本题共2小题，共16分）168分）某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。（1）将图中的光路图补充完整；（2）根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n=;（3）若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，根据光路图用量角器量出AC面的入射角和折射角，再利用上述数据计算出该玻璃折射率的测量值小于真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”理由是测量值偏大，则该玻璃折射率的测量值小于真实值。。n′=n′=【分析】（1）根据题意作出光路图；（2）应用折射定律求出折射率；（3）根据题意分析实验误差。【解答】解1）光路图如下图所示：由折射定律可知，折射率：n===（3）三棱镜位置移动后的真实光路图如下图中红色线所示，而测量时是按图中蓝色线测量的。由图中几何关系可知，蓝色线与法线的夹角大于红色线与法线的夹角，即光线由玻璃射向空气时，测量的入射角大于真实值，测量的折射率：n′i′的测量值偏大，则该玻璃折射率的测量值小于真实值。故答案为1）光路图如上图所示23）小于，n′i′的测量值偏大，则该玻璃折射率的测量值小于真实值。【点评】此题是用插针法测定玻璃砖的实验，基本原理是折射定律，要掌握确定入射光线和出射光线的方法，画光路图时要注意标上箭头。178分）某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图1所示。（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为单缝（填（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向靠近（填“靠近”或“远离”）双缝的方（3）如图2的图示中条纹间距表示正确的是C（填正确答案标号）。（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式λ=。【分析】（1）光通过滤光片获得单色光，单色光通过单缝获得线光源；（2）毛玻璃远离目镜才能看到更多的条纹个数，要让毛玻璃靠近双缝；（3）条纹间距是相邻两亮条纹或暗条纹中心之间的距离；（4）根据条纹间距公式推导波长。【解答】解1）图中B为单缝；（2）要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动；（3）条纹间距是相邻两亮条纹或暗条纹中心之间的距离，如图2的图示中条纹间距表示正确的是C；（4）根据条纹间距公式可得故答案为1）单缝2）靠近3）C4）【点评】本题考查双缝干涉实验，要求掌握实验原理，实验装置，测量头的读数，数据处理。四、计算题（本题共3小题，共32分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）1810分）“消失的硬币”是一个利用了光的全反射现象的魔术，为了说明其物理原理，我们将其简化为如图甲所示的模型，在一个方形玻璃容器内部左侧底端放置一个大小可忽略的硬币，容器宽度a＝24cm，容器深度h＝25cm，当向容器中加入h′＝16cm的水时，从容器右上角恰好能透过水面中点看到硬币。①求水的折射率n1；②已知玻璃的折射率n2＝1.5，当光线从硬币出发，从水中射入玻璃内壁后，再次从玻璃射出到空气中时，发生了全反射，光线将无法从玻璃射出，特定视角的人将无法透过玻璃观察到硬币。若要光线在玻璃与空气界面发生全反射，如图乙所示，已知玻璃杯的玻璃厚度为d＝5cm，求光线在从玻璃界面射向空气时恰好发生全反射时光线在玻璃内壁、外壁入射点的竖直距离Δh。【分析】（1）找到入射角和折射角根据折射率公式进行求解；（2）光线发生全反反射，由求Δh。【解答】解1）设光线穿过水面时入射角为α,折射角为β,如图示根据几何关系有联立解得：（2）设临界角为γ,因为发生了全反射，所以折射角θ=90°,根据折射定律又联立解得：答：①求水的折射率n1为；②光线在从玻璃界面射向空气时恰好发生全反射时光线在玻璃内壁、外壁入射点的竖直距离Δh为cm。【点评】本题从生活中的魔术开始，用模型来解释其中的光学原理，是一道难得的好题。198分）如图所示，有一水平方向的匀强电场，电场强度E＝5.0×105N/C，虚线是电场的上边界。电场上方有一表面光滑、与水平面成θ=45°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）在虚线上，距地面高度h=3.0m。有一质量为m＝0.5kg、带电量q=﹣1.0×10﹣5C的小环套在直杆上距C点l＝m，由静止释放小环，取g＝10m/s2，求：（1）小环在C点的速度vC；（2）小环落地点距C点的水平距离。【分析】（1）求C点的速度直接用动能定理可得；（2）小环离开C点