2023-2024学年湖北省武汉市重点中学5g联合体高二(上)期中物理试卷

2023-2024学年湖北省武汉市重点中学5G联合体高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题为单选题，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．（4分）如图所示，下列说法正确的是（）A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D．图丁中e点与f点，两点电场强度相同2．（4分）某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是（）A．彩虹的形成是光的干涉现象 B．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C．在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大 D．a光的频率比b光的频率高3．（4分）两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）A．P点保持静止不动 B．图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动 C．再过半个周期，E点变为减弱点 D．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm4．（4分）彩带舞深受广大人民的喜爱，在公园、广场随处可见。彩带舞爱好者，某次抖动彩带形成一列彩带波（可看成横波），波形图如图所示，图甲为t＝0.2s时的彩带波形图，图乙为x＝2m处质点的振动图像。下列说法中正确的是（）A．该彩带波沿x轴正方向传播 B．从t＝0.2s开始，再过，x＝2m处质点的位移为﹣2cm C．彩带波的波速为1m/s D．t＝0时，x＝2m处质点沿y轴负方向振动5．（4分）质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（）A．B球的电荷量可能为+2q B．C球的电荷量为﹣q C．三个小球一起运动的加速度为 D．恒力F的大小为6．（4分）水波从深水区进入浅水区，水速变小，其折射规律类似于光的折射，若图中实线代表波峰，则下列水波折射示意图可能正确的是（）A． B． C． D．7．（4分）如图所示，S1、S2是水面上两个振动情况完全相同的波源，其振动方向为竖直方向，S1、S2发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，且波长均为2cm。P是水面上的一点，且S1、S2、P三点刚好构成一个直角三角形，S1、S2两点之间的距离为6cm，∠S1PS2＝53°。下列说法中正确的是（）A．S1S2连线中点始终处于最大位移 B．S1P连线上（不包含S1点）共有2个振动加强点 C．S1S2连线上（不包含S1、S2两点）共有3个振动加强点 D．P点是振动减弱点（多选）8．（4分）下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽 B．图丙中的点火器是利用尖端放电的原理进行点火的 C．图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的 D．图乙中与大地相连的两条导线所起的作用和图丁中工作服内的金属丝所起的作用是相同的（多选）9．（4分）在一个点电荷Q的电场中，让x轴与电场中的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（如图甲所示），在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线a、b所示，水平向右为正方向。已知静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，下列说法正确的是（）A．A点的电场强度是40N/C，方向沿x轴正方向 B．B点的电场强度是2.5N/C，方向沿x轴负方向 C．点电荷Q带正电，所在位置为x＝0.2m处 D．点电荷Q的带电荷量约为4.4×10﹣11C（多选）10．（4分）某公园的水池底部有一排等间距的光源（视为点光源），如图所示，每个光源可以依次发出红、黄、蓝三种颜色的光。水池底部水平，水深为h，红、黄、蓝三种颜色的光在水中的折射率分别为n1、n2、n3，下列说法正确的是（）A．蓝光在水中的传播速度最大 B．红光在水中的波长最长 C．单个光源发出的黄光照亮的水面面积为 D．相邻光源的距离只要大于就可以使所有的光色在水面不交叠二、实验题：（每空2分，共16分）11．（10分）“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d＝0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝500mm。然后，接通电源使光源正常工作。（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示。光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为（选填选项前字母）。A．滤光片、双缝、单缝B．滤光片、单缝、双缝C．单缝、滤光片、双缝D．双缝、滤光片、单缝（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图2中所示，则①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA＝mm，在B位置时游标卡尺读数为xB＝mm，相邻两条纹间距Δx＝mm；②该单色光的波长λ＝m（保留两位有效数字）。12．（6分）某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。（1）从乙图可知，摆球的直径为d＝mm；（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝；（3）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是：。A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线B．当单摆经过最高位置时开始计时C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的D．测量多组周期T和摆长L，作L﹣T2关系图象来处理数据。三、计算题（本题共3小题，共44分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）13．（12分）如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角θ＝30°，左侧面上的A点到顶点的距离为L，一光线从A点以入射角i＝45°射入棱镜，折射后到达右侧面上的B点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。求；（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）该光线从A点传播到B点的时间t。14．（14分）一简谐横波沿水平绳沿x轴负方向以v＝10m/s的波速传播。已知t＝0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置分别是xM＝5m、xN＝35m。从该时刻开始计时，求：（1）质点N第一次回到平衡位置的时间t；（2）在哪些时刻，质点M、N振动的速度相同。15．（18分）如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为t1＝0.5s时刻的波形图，虚线为t2＝1.5s时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求：（1）判断波的传播方向，并求波的传播速度大小；（2）写出x＝2m处质点的振动方程；（3）求从0～8.25s时间x＝2m处质点通过的路程。

2023-2024学年湖北省武汉市重点中学5G联合体高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题为单选题，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．（4分）如图所示，下列说法正确的是（）A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D．图丁中e点与f点，两点电场强度相同【考点】电场线；电场强度与电场力．【答案】D【分析】电场线从正电荷出发到负电荷终止；电场强度是矢量，根据图乙分析电场强度的方向即可判断；利用物体做曲线运动条件，分析静止试探电荷的运动情况。【解答】解：A、电场线从正电荷出发到负电荷终止，根据电场线的分布情况可知，图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误；B、图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相等，方向不同，故两点的场强不相同，故B错误；C、图丙中在c点静止释放一正电荷，它所在的电场线是曲线，将偏离原来的电场线，不会沿着电场线运动，故C错误；D、图丁是匀强电场，e点与f点，两点电场强度相同，故D正确。故选：D。2．（4分）某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是（）A．彩虹的形成是光的干涉现象 B．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C．在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大 D．a光的频率比b光的频率高【考点】光的衍射；光的折射及折射定律；光的双缝干涉．【答案】D【分析】彩虹的形成是光的折射现象。根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出光在“水晶球”中传播速度、波长的大小关系，进一步分析衍射现象。【解答】解：A、彩虹的形成是光的折射现象，故A错误；BD、在P点，a、b两束单色光的入射角相同，a光的偏折程度大，折射角小，由折射定律可知，“水晶球”对a光的折射率比b光的大，则a光的频率比b光的大，由c＝λf知b光的波长比a光的长，遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射，故B错误，D正确；C、“水晶球”对a光的折射率比b光的大，由可知，在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的小，故C错误。故选：D。3．（4分）两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）A．P点保持静止不动 B．图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动 C．再过半个周期，E点变为减弱点 D．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm【考点】波的叠加．【答案】A【分析】两列相干水波发生干涉时，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，从而即可求解。【解答】解：A、由图可知，P点处波峰与波谷相遇，振动减弱，且两列波的振幅相等，则P点保持静止不动，故A正确；B、D点处波峰与波谷相遇，振动减弱，且两列波的振幅相等，则D点保持静止不动，故B错误；C、E点处波峰与波峰，振动始终加强，再过半个周期，E点仍为振动加强点，故C错误；D、由图可知A、B两点均为振动加强点，此时A点位移为xA＝5cm+5cm＝10cmB点位移为xB＝﹣5cm﹣5cm＝﹣10cm图示时刻A、B两点的竖直高度差为Δh＝xA﹣xB＝10cm﹣（﹣10cm）＝20cm，故D错误。故选：A。4．（4分）彩带舞深受广大人民的喜爱，在公园、广场随处可见。彩带舞爱好者，某次抖动彩带形成一列彩带波（可看成横波），波形图如图所示，图甲为t＝0.2s时的彩带波形图，图乙为x＝2m处质点的振动图像。下列说法中正确的是（）A．该彩带波沿x轴正方向传播 B．从t＝0.2s开始，再过，x＝2m处质点的位移为﹣2cm C．彩带波的波速为1m/s D．t＝0时，x＝2m处质点沿y轴负方向振动【考点】横波的图像；波长、频率和波速的关系．【答案】B【分析】根据同侧法或者位移法分析出波的传播方向；根据时间和周期的关系解得波速；根据时间与周期关系分析质点的运动情况。【解答】解：A．根据振动图像与0.2s时的波形图可知，0.2s质点向y轴负半轴振动，根据同侧法或者位移法可知：这列彩带波沿x轴负方向传播，故A错误；B．这列波的周期为T＝0.4s，波长λ＝4m，所以波速为由图乙可知再过，即x＝2m处质点此时位移为y＝﹣2cm故B正确，C错误。D．因为t＝0.2s时x＝2m处质点沿y轴负方向振动，往前推半个周期，所以t＝0时x＝2m处质点沿y轴正方向振动，故D错误。故选：B。5．（4分）质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（）A．B球的电荷量可能为+2q B．C球的电荷量为﹣q C．三个小球一起运动的加速度为 D．恒力F的大小为【考点】库仑定律；牛顿第二定律．【答案】C【分析】对A球受力分析，可知C球带负电，通过在竖直方向受力平衡求出所点电荷量；通过在水平方向有牛顿第二定律可求出A球产生的加速度，再对整体利用牛顿第二定律求解出所加外力即可。【解答】解：A、由于三个小球绳长相对静止且细线无拉力，则C对A和B的作用力大小相等，故B球的电荷量为+q，故A错误；C、以三个小球为研究对象受力分析如图所示，设C球所带的电荷量为Q，对A球沿BA方向根据平衡条件可得：cos60°＝，解得：Q＝2q，C球带负电，故B错误；C、设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，对A球受力分析可知：sin60°＝ma解得：a＝，故C正确；D、对整体受力分析可知F＝3ma＝，故D错误。故选：C。6．（4分）水波从深水区进入浅水区，水速变小，其折射规律类似于光的折射，若图中实线代表波峰，则下列水波折射示意图可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】光的折射及折射定律．【答案】B【分析】根据光的折射结合v＝λf分析水波的波长变化情况，从而选择正确的示意图。【解答】解：水波的频率不变，从深水区进入浅水区，水速变小，根据v＝λf可知波长变小，图中实线代表波峰，波峰间距变小，故ACD错误，B正确；故选：B。7．（4分）如图所示，S1、S2是水面上两个振动情况完全相同的波源，其振动方向为竖直方向，S1、S2发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，且波长均为2cm。P是水面上的一点，且S1、S2、P三点刚好构成一个直角三角形，S1、S2两点之间的距离为6cm，∠S1PS2＝53°。下列说法中正确的是（）A．S1S2连线中点始终处于最大位移 B．S1P连线上（不包含S1点）共有2个振动加强点 C．S1S2连线上（不包含S1、S2两点）共有3个振动加强点 D．P点是振动减弱点【考点】波的干涉现象；波的叠加．【答案】B【分析】两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱；根据波程差等于半波长的偶数倍时为加强点，波程差等于半波长的奇数倍时为减弱点，由几何关系进行分析即可明确各点的振动情况。【解答】解：A、S1S2连线中点也在做简谐运动，只不过振幅等于两波振幅之和，所以P点的位移可以为零，不是始终处于最大位移，故A错误；B、因为两列波振动情况完全相同，则当波程差等于半波长的偶数倍时，即满足Δx＝PS2﹣PS1＝nλ（n＝0，1，2）又满足（PS2）2＝（PS1）2+（S1S2）2所以S1P连线上（不包含S1点）共有2个振动加强点，分别在距离S1为2.5cm、8cm的位置，故B正确；C、因为两列波振动情况完全相同，则当波程差等于半波长的偶数倍时，该点为振动加强点，所以S1S2连线上（不包含S1、S2两点）共有5个振动加强点，分别在距离S为1cm、2cm、3cm、4cm、5cm的位置，故C错误；D、由几何关系可知，S1P的长度为S1P＝＝cm＝8cm；S2P的长度为S2P＝cm＝10cm则两列波到P点的波程差为Δx＝S2P﹣S1P＝2cm因为波长λ＝2cm则Δx＝λ，所以P点是振动加强点，故D错误；故选：B。（多选）8．（4分）下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽 B．图丙中的点火器是利用尖端放电的原理进行点火的 C．图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的 D．图乙中与大地相连的两条导线所起的作用和图丁中工作服内的金属丝所起的作用是相同的【考点】静电屏蔽；静电平衡现象；尖端放电．【答案】BD【分析】避雷针和点火器的工作原理主要是尖端放电；图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是静电屏蔽；图乙中与大地相连的两条导线所起的作用是静电屏蔽。【解答】解：A、避雷针的工作原理主要是利用尖端放电，避免雷击，故A错误；B、图丙中的放电电极做成针尖状，更容易累积电荷，从而发生尖端放电现象，故B正确；C、图丙中的点火器是利用高压尖端放电的原理，而图丁中工作服内掺入的金属丝，是利用静电屏蔽的原理，故C错误；D、图乙中高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与图丁中工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的原理，故D正确。故选：BD。（多选）9．（4分）在一个点电荷Q的电场中，让x轴与电场中的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（如图甲所示），在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线a、b所示，水平向右为正方向。已知静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，下列说法正确的是（）A．A点的电场强度是40N/C，方向沿x轴正方向 B．B点的电场强度是2.5N/C，方向沿x轴负方向 C．点电荷Q带正电，所在位置为x＝0.2m处 D．点电荷Q的带电荷量约为4.4×10﹣11C【考点】点电荷的电场；电场强度与电场力．【答案】ACD【分析】根据F﹣x图线的斜率求出A、B两点的电场强度大小，根据电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同来判断电场强度的方向；根据A点和B点的电场强度方向相同，且A点场强大，判断点电荷Q的位置，根据点电荷的场强公式确定Q的位置坐标，然后求点电荷Q的带电荷量。【解答】解：AB、根据电场强度的定义式E＝，得F＝Eq，可知F﹣x图线的斜率等于电场强度，根据图象乙的斜率可得A点的电场强度为EA＝N/C＝40N/CB点的电场强度为EB＝N/C＝2.5N/C由于试探电荷带正电，则知A、B两点的电场强度均沿x轴正方向，故A正确，B错误；CD、由于点电荷Q在两点产生的电场强度方向相同，且A点的电场强度大于B点的电场强度，则场源电荷必在A点左侧。设场源电荷的坐标为x解得：x＝0.2m将x＝0.2m代入解得：Q≈4.44×10﹣11C，故CD正确。故选：ACD。（多选）10．（4分）某公园的水池底部有一排等间距的光源（视为点光源），如图所示，每个光源可以依次发出红、黄、蓝三种颜色的光。水池底部水平，水深为h，红、黄、蓝三种颜色的光在水中的折射率分别为n1、n2、n3，下列说法正确的是（）A．蓝光在水中的传播速度最大 B．红光在水中的波长最长 C．单个光源发出的黄光照亮的水面面积为 D．相邻光源的距离只要大于就可以使所有的光色在水面不交叠【考点】光的折射及折射定律．【答案】BC【分析】根据三种颜色的光折射率大小，由v＝分析光在水中的传播速度大小。由λ＝分析光的频率大小，再进一步分析光在水中的波长大小。黄光照亮的水面边缘恰好发生全反射，根据临界角公式和几何知识相结合求单个光源发出的黄光照亮的水面面积。根据临界角大小分析所有的光色在水面能否交叠。【解答】解：A、根据，红光的折射率最小，所以红光在水中的传播速度最大，故A错误；B、根据，红光在真空中的波长最长，则红光的频率最小，光在水中和真空中频率相等，由v＝λf可知红光在水中的波长最长，故B正确；C、黄光照亮的水面边缘恰好发生全反射，如图所示。黄光的临界角满足：单个光源发出的黄光照亮的水面面积为S＝π（htanC）2解得：S＝，故C正确；D、红光的临界角最大，所以单个光源发出的红光照亮的水面面积最大，故相邻光源的距离只要大于就可以使所有的光色在水面不交叠，故D错误。故选：BC。二、实验题：（每空2分，共16分）11．（10分）“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d＝0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝500mm。然后，接通电源使光源正常工作。（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示。光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为B（选填选项前字母）。A．滤光片、双缝、单缝B．滤光片、单缝、双缝C．单缝、滤光片、双缝D．双缝、滤光片、单缝（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图2中所示，则①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA＝11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为xB＝15.6mm，相邻两条纹间距Δx＝0.75mm；②该单色光的波长λ＝6.0×10﹣7m（保留两位有效数字）。【考点】用双缝干涉测量光的波长．【答案】（1）B；（2）①11.1，15.6，0.75；②6.0×10﹣7。【分析】（1）根据实验装置的顺序分析作答；（2）①10分度值的游标卡尺的精确度0.1mm，测量值＝固定刻度读数（mm）+对齐格数（不估读）×精确度；②根据AB之间的条纹宽度求解相邻亮条纹之间的距离，再根据双缝干涉条纹间距公式求单色光的波长。【解答】解：（1）器材从左到右的安装顺序为光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、像屏，所以a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故ACD错误，B正确。故选：B。（2）①10分度值的游标卡尺的精确度0.1mm，则分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA＝11mm+1×0.1mm＝11.1mm在B位置时游标卡尺读数为xB＝15mm+6×0.1mm＝15.6mm相邻两条纹间距为Δx＝＝mm＝0.75mm＝7.5×10﹣4m②根据可得：已知d＝0.4mm＝4×10﹣4m，L＝0.5m，代入上式可得：λ＝6.0×10﹣7m故答案为：（1）B；（2）①11.1，15.6，0.75；②6.0×10﹣7。12．（6分）某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。（1）从乙图可知，摆球的直径为d＝5.980mm；（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝；（3）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是：AD。A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线B．当单摆经过最高位置时开始计时C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的D．测量多组周期T和摆长L，作L﹣T2关系图象来处理数据。【考点】用单摆测定重力加速度．【答案】见试题解答内容【分析】（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；（2）根据从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，确定单摆全振动的次数，再求解周期。单摆的长度为l＝L+．将摆长、周期代入单摆的周期公式求出重力加速度的表达式g。（3）为了减小测量误差，单摆摆长应适当长些，便于测量时间。在空气阻力很小、摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动，应满足条件。采用累积法，测量周期可以减小误差。【解答】解：（1）螺旋测微器的主尺读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×48.0mm＝0.480mm，则最终读数为5.980mm；（2）由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为N＝，周期为：T＝＝；单摆的长度为l＝L+．由单摆的周期公式T＝2π得：g＝；（3）A、公式中，重力加速度的测量值与摆长有关，所以要尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线。故A正确。B、为了减小误差，需要当单摆经过平衡位置时开始计时。故B错误；C、为了减小误差，质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较小的。故C错误。D、应用图象法处理实验数据可以减小实验误差，测量多组周期T和摆长L，作L﹣T2关系图象来处理数据，故D正确；故选：AD故答案为：（1）5.980；（2）；（3）AD三、计算题（本题共3小题，共44分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）13．（12分）如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角θ＝30°，左侧面上的A点到顶点的距离为L，一光线从A点以入射角i＝45°射入棱镜，折射后到达右侧面上的B点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。求；（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）该光线从A点传播到B点的时间t。【考点】光的折射及折射定律．【答案】（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r为30°；（2）该光线从A点传播到B点的时间t为。【分析】（1）画出光路图，根据折射定律求光线从A点射入棱镜的折射角r；（2）根据几何知识求出该光线从A点传播到B点的距离，由v＝求出光线在三棱镜中传播速度，再求传播时间t。【解答】解：（1）画出光路图如图所示根据折射定律有解得：r＝30°（2）根据几何关系可知，此时折射光线恰好与右侧面垂直，A、B两点间的距离x＝Lsinθ该光线在三棱镜中传播的速度大小光线从A点传播到B点的时间联立解得：t＝答：（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r为30°；（2）该光线从A点传播到B点的时间t为。14．（14分）一简谐横波沿水平绳沿x轴负方向以v＝10m/s的波速传播。已知t＝0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置分别是xM＝5m、xN＝35m。从该时刻开始计时，求：（1）质点N第一次回到平衡位置的时间t；（2）在哪些时刻，质点M、N振动的速度相同。【考点】横波的图像；波长、频率和波速的关系．【答案】（1）质点N第一次回到平衡位置的时间t为1.5s；（2）质点M、N振动的速度相同为（2n+1）s（n＝0，1，2，…）。【分析】（1）简谐横波在同一均匀介质中匀速传播，波沿x轴负方向传播，当图中x＝50m处的振动状态传到质点N时，质点N第一次回到平衡位置，根据t＝求所用的时间t；（2）当某质点位于平衡位置时，其两侧与它平衡位置间距相等的质点速度相同，由此求解。【解答】解：（1）简谐横波沿x轴负方向传播，当图中x＝50m处的振动状态传到质点