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200，山东省实验中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题
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这是一份200，山东省实验中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题，共15页。试卷主要包含了41，8s时，振子的速度方向向右，14，86等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．一束光从某种介质射入空气，折射光路如图所示，则（ ）
A．该介质的折射率约为
B．该介质的折射率约为1.41
C．进入空气后这束光的速度变慢，波长变长
D．进入空气后这束光的频率增高，波长变短
【答案】B
【详解】AB．由图可知：入射角，折射角，根据光的折射定律，该介质的折射率为
故A错误，B正确；
CD．从光密介质进入光疏介质，传播速度v变快，频率不变，根据
可知光的波长变长，故CD错误。
故选B。
2．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=0.8s时，振子的速度方向向右
B．t=0.2s时，振子在0点右侧6cm处
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同
D．从t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小
【答案】B
【详解】A．t=0.8s时，图象切线的斜率为负，说明振子的速度为负，即速度方向向左，故A错误；
B．由图象乙知振子的最大位移为12cm，周期为1.6s，在t=0时刻振子从平衡位置开始向右振动，所以振子的振动方程为
当t=0.2s时刻
故B正确；
C．由图象乙知，t=0.4s到t=1.2s之间振子分别位于正的最大位移处和负的最大位移处，则受到的回复力的方向相反，所以加速度的方向也相反，故C错误；
D．由图乙可知，t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子向平衡位置运动，增大振子的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
3．如图甲所示为牛顿环装置意识图，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环，如图乙所示。如果将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，如图丙，则观察到的条纹可能是（已知A选项中的同心圆环条纹与乙图完全相同）（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行光射向平凸透镜时，尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。若将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，即对应图乙同一亮环，这一厚度要内移，对应的牛顿亮环的半径变小，其它环半径依次变小，所以圆环半径要变小，环更密。
故选B。
4．如图所示，实线a是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线b是这列波在t=0.7s时刻的波形图。已知该波的波速是v=10m/s，根据图形，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻x=-3m处的质点向y轴正方向振动
B．该横波若遇到4m的障碍物时不能发生明显的衍射现象
C．t=1s时刻，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向
D．t=2.75s时刻x=4m处的质点离开平衡位置位移为
【答案】C
【详解】A．由图像可知，简谐波的波长为
根据波形平移位移公式
可得
由此可知，该横波向x轴的负方向传播，因此可判断t＝0时刻x=-3m处的质点向y轴负方向振动，故A错误；
B．由于此波的波长为4m，所以该波若遇到4m的障碍物能发生明显衍射，故B错误；
C．该波的周期为
经过t=1s，即个周期后，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向，故C正确；
D．根据质点的振动方程
t＝2.75s时刻x＝4m处的质点离开平衡位置位移为
故D错误。
故选C。
5．如图所示，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面。已知玻璃的折射率为2，不考虑反射光的影响，则半圆柱面有光线射出的区域（ ）
A．是连续的一部分，面积为
B．是连续的一部分，面积为
C．是分隔的两部分，总面积为
D．是分隔的两部分，总面积
【答案】A
【详解】光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图
设恰好发生全反射时的临界角为C，由全反射定律得
解得
则有光线射出的部分圆柱面的面积为
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时，位于坐标原点处的波源开始从平衡位置沿轴向上作周期为、振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（ ）
A．该列简谐横波的波长为
B．该列简谐横波的波速可能为
C．若波长满足，则波速为
D．波源在开始振动后内通过的路程为
【答案】B
【详解】A．根据题意，设该列简谐横波的波长为，则有
解得
当时
可知，该列简谐横波的波长可能为，但不一定是，故A错误；
B．根据题意，由公式可得，该列简谐横波的波速为
若解得
则该列简谐横波的波速可能为，故B正确；
C．若波长满足
解得
此时波速为
故C错误；
D．根据题意可知
则波源在开始振动后内通过的路程为
故D错误。
故选B。
7．波源位于坐标原点的一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，a、b、c是介质中的三个质点，已知质点的振动周期，t时刻振动正好传播到质点c，t时刻的波形图如图所示，根据图像所提供的信息来判断下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的波速为1m/sB．波源的起振方向沿y轴的负方向
C．质点a已振动的时间D．t时刻，质点b的回复力小于质点c的回复力
【答案】A
【详解】A．该简谐波的波长为λ=4m，则波速为
选项A正确；
B．由“同侧法”可知c质点此时的振动方向沿y轴正向，可知波源的起振方向沿y轴的正方向，选项B错误；
C．质点a已振动的时间
选项C错误；
D．t时刻，质点c在平衡位置，则回复力为零，则质点b的回复力大于质点c的回复力，选项D错误。
故选A。
二、多选题
8．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿-x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为2m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向D．质点a在t=2s时速度为零
【答案】AD
【详解】A．由图乙可知时，b质点向上振动，根据上下坡法可知该波沿-x方向传播，波速为
故A正确；
B．质点a经4s，振动了半个周期，路程为
故B错误；
C．该波沿-x方向传播，根据上下坡法可知此时刻质点a的速度沿方向，故C错误；
D．在t=2s时质点a振动了个周期，位于波谷，故质点a在t=2s时速度为零，故D正确。
故选AD。
9．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是波的衍射现象
C．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值
D．光的偏振现象说明光是横波，光的传播需要介质
【答案】ABC
【详解】A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故A正确；
B．过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是波的衍射现象，故B正确；
C．当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振，物体做受迫振动的振幅达到最大值，故C正确；
D．光的偏振现象说明光是横波，光的传播不需要介质，故D错误。
故选ABC。
10．某同学欲采用双缝干涉现象测量某单色光的波长，实验装置如图所示，S为单缝，S1、S2为双缝，O点为S水平正对的中心，即中央零级亮条纹中心，P点为第3级亮条纹的中心，且OP＝1.2mm，S1S2＝1.0mm，双缝到屏的距离L＝0.5m，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距为0.4mm
B．该单色光的波长为800nm
C．若将光屏向右移动少许，条纹间距会减小
D．入射到P点两束光的时间差为
【答案】ABD
【详解】A．由题意知，P为第3级亮条纹中心，则条纹间距为
Δx＝＝0.4mm
故A正确；
B．根据双缝干涉条纹间距公式有
Δx＝λ
其中L＝0.5m，d＝1.0mm，解得
λ＝800nm
故B正确；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
Δx＝λ
可知L增大时，条纹间距Δx增大，故C错误；
D．亮条纹对应的光程差为波长的整数倍，即PS1与PS2的光程差为3λ，则时间差为
Δt＝
故D正确。
故选ABD。
11．在同一均匀介质中，位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动，形成横波a和b。如图所示，t=0时波ab分别传播到x=-2m和x=8m处；t=5s时波a、b恰好相遇，则下列说法正确的是（ ）
A．波a、b相叠加后，会出现稳定的干涉现象
B．x=3m处质点的位移最大值为2cm
C．t=2s时，质点Р沿y轴正方向运动
D．t=11s时，x=2m处质点的位移为10cm
【答案】AB
【详解】A．横波a和b的波长相同，同种介质中波的传播速度相同，故两列波的频率相同，满足产生稳定干涉现象的条件，A正确；
B．两列波同时到达x=3m处，两列波步调相反，故在此处处于减弱状态，所以此处质点的位移最大值为2cm，B正确；
C．由题可知， 两列波恰好相遇，且两列波的波速相同，故横波a的波速为
周期为
时质点Р沿y轴正方向运动，故经过质点Р沿y轴负方向运动，C错误；
D．时，处质点同时参与了a波和b波的运动，都在波谷位置，所以此时刻处质点的位移为
D错误。
故选AB。
12．位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时完整的波形如图甲所示，如图乙所示为x轴上某质点的振动图像，已知介质中a、c两质点的横坐标分别为，则下列说法正确的是（ ）
A．图乙可能为质点c的振动图像
B．该波的传播速度为时波源已振动了
C．再经过，x轴上的处的质点起振
D．从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
【答案】BD
【详解】A．根据图甲可知t=0时质点c振动方向沿y轴正方向，所以图乙不可能为质点c的振动图像，A错误；
B．根据图甲可知波长
根据图乙可知周期
由波长与波速关系得
解得
根据图甲可知t=0时波传播的距离为14m，所以t=0时波源振动了
B正确；
C．x轴上的处的质点起振，波需再传播
需要的时间为
C错误；
D．从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间为，从t=0开始，波源在周期内的路程为
波源在一个周期内的路程为
所以从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
D正确。
故选BD。
三、实验题
13．某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线，与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图1所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为，。
(1)玻璃砖的折射率 ；（结果用分数表示）
(2)若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图2所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；
(3)若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在 。（选填“点上方”“点下方”或“点”）
【答案】(1)
(2)大于
(3)点下方
【详解】（1）由题意可知，入射角为，折射角与大小相等，且
根据折射定律可得玻璃砖的折射率为
（2）作出光线的传播路径如图所示
点为实际光屏上出现的光斑点，由折射率和几何知识可知，出射光线与平行，连接作为出射光线，则折射角偏大，因此测得的折射率大于真实值。
（3）若改用绿色激光笔照射，玻璃对绿光的折射率大，光屏上的光斑会出现在点下方。
14．(1)在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是___________。
A．B．
C．D．
(2)某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。
①如图所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。
②利用刻度尺测出OM间细线的长度作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。
③在测出几组不同摆长对应的周期T的数值后，他作出的图像如图所示。
④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为 。（取3.14。计算结果保留三位有效数字）
(3)相比于实验室作出的图像，该同学在家做实验的图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为 。
【答案】(1)D
(2)9.86
(3)金属块重心与M点间距离
【详解】（1）根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变化，摆线应用不易形变的细丝线，悬点应该用铁夹来固定。
故选D。
（2）设M点到重心得距离为r，根据周期公式
可得
故该图像的斜率为
解得由此得出重力加速度的测量值为
（3）令，解得
所以横轴截距绝对值的意义为M点到重心的距离。
四、解答题
15．如图，一束很细的光线A从空气中射入半径为R的玻璃球的右上方，在玻璃球内表面发生一次反射，最后从玻璃球左上方射出。已知入射光线与球心的距离为，出射光线与入射光线平行，光速为c。求：
（1）玻璃球的折射率；
（2）图中光线在玻璃球中传播的时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）如图
由对称性和几何关系可知，入射角
折射角
由折射定律得
（2）光线在玻璃中的传播速度为
传播路程为
传播时间
16．已知质量为的物体在受到的回复力作用下，将做简谐运动，其偏离平衡位置的位移与时间t的关系到遵循规律，其中，为比例系数，A为振幅。如图，一竖直光滑的足够长圆管，内有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端固定于地面上，上端与一质量为m的圆盘a相连，圆盘a静止时所在位置为O。另一质量为2m的圆盘b从距O高度为的P点由静止开始下落，与a发生碰撞，瞬间粘在一起向下运动，运动的最低点为Q。两圆盘厚度不计，半径相同且略小于圆管半径。在运动过程中，弹簧形变始终在弹性限度内，且当形变量为时，弹性势能为。重力加速度为g，忽略一切阻力。求：
（1）整个运动过程系统损失的机械能；
（2）圆盘a、b碰后做简谐运动的振幅；
（3）从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）b从P点到O点，由动能定理得
碰撞过程由动量守恒，得
损失的机械能
可得
（2）圆盘a处于O点时，弹簧压缩了l0，由胡克定律得
碰后a、b一起运动了l1到达最低点Q，由能量守恒得
解得
a、b处于平衡位置M时，弹簧压缩了l2，由胡克定律得
3mg=kl2
所以振幅
（3）开始圆盘b做自由落体运动
由题意可知，a、b一起做简谐运动的周期
OM距离为
为振幅的一半，由简谐运动时间关系可知，从O到M的时间
从M到最低点Q的时间
所以总时间
一、单选题
1．一束光从某种介质射入空气，折射光路如图所示，则（ ）
A．该介质的折射率约为
B．该介质的折射率约为1.41
C．进入空气后这束光的速度变慢，波长变长
D．进入空气后这束光的频率增高，波长变短
【答案】B
【详解】AB．由图可知：入射角，折射角，根据光的折射定律，该介质的折射率为
故A错误，B正确；
CD．从光密介质进入光疏介质，传播速度v变快，频率不变，根据
可知光的波长变长，故CD错误。
故选B。
2．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=0.8s时，振子的速度方向向右
B．t=0.2s时，振子在0点右侧6cm处
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同
D．从t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小
【答案】B
【详解】A．t=0.8s时，图象切线的斜率为负，说明振子的速度为负，即速度方向向左，故A错误；
B．由图象乙知振子的最大位移为12cm，周期为1.6s，在t=0时刻振子从平衡位置开始向右振动，所以振子的振动方程为
当t=0.2s时刻
故B正确；
C．由图象乙知，t=0.4s到t=1.2s之间振子分别位于正的最大位移处和负的最大位移处，则受到的回复力的方向相反，所以加速度的方向也相反，故C错误；
D．由图乙可知，t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子向平衡位置运动，增大振子的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
3．如图甲所示为牛顿环装置意识图，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环，如图乙所示。如果将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，如图丙，则观察到的条纹可能是（已知A选项中的同心圆环条纹与乙图完全相同）（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行光射向平凸透镜时，尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。若将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，即对应图乙同一亮环，这一厚度要内移，对应的牛顿亮环的半径变小，其它环半径依次变小，所以圆环半径要变小，环更密。
故选B。
4．如图所示，实线a是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线b是这列波在t=0.7s时刻的波形图。已知该波的波速是v=10m/s，根据图形，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻x=-3m处的质点向y轴正方向振动
B．该横波若遇到4m的障碍物时不能发生明显的衍射现象
C．t=1s时刻，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向
D．t=2.75s时刻x=4m处的质点离开平衡位置位移为
【答案】C
【详解】A．由图像可知，简谐波的波长为
根据波形平移位移公式
可得
由此可知，该横波向x轴的负方向传播，因此可判断t＝0时刻x=-3m处的质点向y轴负方向振动，故A错误；
B．由于此波的波长为4m，所以该波若遇到4m的障碍物能发生明显衍射，故B错误；
C．该波的周期为
经过t=1s，即个周期后，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向，故C正确；
D．根据质点的振动方程
t＝2.75s时刻x＝4m处的质点离开平衡位置位移为
故D错误。
故选C。
5．如图所示，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面。已知玻璃的折射率为2，不考虑反射光的影响，则半圆柱面有光线射出的区域（ ）
A．是连续的一部分，面积为
B．是连续的一部分，面积为
C．是分隔的两部分，总面积为
D．是分隔的两部分，总面积
【答案】A
【详解】光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图
设恰好发生全反射时的临界角为C，由全反射定律得
解得
则有光线射出的部分圆柱面的面积为
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时，位于坐标原点处的波源开始从平衡位置沿轴向上作周期为、振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（ ）
A．该列简谐横波的波长为
B．该列简谐横波的波速可能为
C．若波长满足，则波速为
D．波源在开始振动后内通过的路程为
【答案】B
【详解】A．根据题意，设该列简谐横波的波长为，则有
解得
当时
可知，该列简谐横波的波长可能为，但不一定是，故A错误；
B．根据题意，由公式可得，该列简谐横波的波速为
若解得
则该列简谐横波的波速可能为，故B正确；
C．若波长满足
解得
此时波速为
故C错误；
D．根据题意可知
则波源在开始振动后内通过的路程为
故D错误。
故选B。
7．波源位于坐标原点的一列简谐横波沿着x轴的正方向传播，a、b、c是介质中的三个质点，已知质点的振动周期，t时刻振动正好传播到质点c，t时刻的波形图如图所示，根据图像所提供的信息来判断下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的波速为1m/sB．波源的起振方向沿y轴的负方向
C．质点a已振动的时间D．t时刻，质点b的回复力小于质点c的回复力
【答案】A
【详解】A．该简谐波的波长为λ=4m，则波速为
选项A正确；
B．由“同侧法”可知c质点此时的振动方向沿y轴正向，可知波源的起振方向沿y轴的正方向，选项B错误；
C．质点a已振动的时间
选项C错误；
D．t时刻，质点c在平衡位置，则回复力为零，则质点b的回复力大于质点c的回复力，选项D错误。
故选A。
二、多选题
8．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿-x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为2m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向D．质点a在t=2s时速度为零
【答案】AD
【详解】A．由图乙可知时，b质点向上振动，根据上下坡法可知该波沿-x方向传播，波速为
故A正确；
B．质点a经4s，振动了半个周期，路程为
故B错误；
C．该波沿-x方向传播，根据上下坡法可知此时刻质点a的速度沿方向，故C错误；
D．在t=2s时质点a振动了个周期，位于波谷，故质点a在t=2s时速度为零，故D正确。
故选AD。
9．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是波的衍射现象
C．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值
D．光的偏振现象说明光是横波，光的传播需要介质
【答案】ABC
【详解】A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故A正确；
B．过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是波的衍射现象，故B正确；
C．当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振，物体做受迫振动的振幅达到最大值，故C正确；
D．光的偏振现象说明光是横波，光的传播不需要介质，故D错误。
故选ABC。
10．某同学欲采用双缝干涉现象测量某单色光的波长，实验装置如图所示，S为单缝，S1、S2为双缝，O点为S水平正对的中心，即中央零级亮条纹中心，P点为第3级亮条纹的中心，且OP＝1.2mm，S1S2＝1.0mm，双缝到屏的距离L＝0.5m，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距为0.4mm
B．该单色光的波长为800nm
C．若将光屏向右移动少许，条纹间距会减小
D．入射到P点两束光的时间差为
【答案】ABD
【详解】A．由题意知，P为第3级亮条纹中心，则条纹间距为
Δx＝＝0.4mm
故A正确；
B．根据双缝干涉条纹间距公式有
Δx＝λ
其中L＝0.5m，d＝1.0mm，解得
λ＝800nm
故B正确；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
Δx＝λ
可知L增大时，条纹间距Δx增大，故C错误；
D．亮条纹对应的光程差为波长的整数倍，即PS1与PS2的光程差为3λ，则时间差为
Δt＝
故D正确。
故选ABD。
11．在同一均匀介质中，位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动，形成横波a和b。如图所示，t=0时波ab分别传播到x=-2m和x=8m处；t=5s时波a、b恰好相遇，则下列说法正确的是（ ）
A．波a、b相叠加后，会出现稳定的干涉现象
B．x=3m处质点的位移最大值为2cm
C．t=2s时，质点Р沿y轴正方向运动
D．t=11s时，x=2m处质点的位移为10cm
【答案】AB
【详解】A．横波a和b的波长相同，同种介质中波的传播速度相同，故两列波的频率相同，满足产生稳定干涉现象的条件，A正确；
B．两列波同时到达x=3m处，两列波步调相反，故在此处处于减弱状态，所以此处质点的位移最大值为2cm，B正确；
C．由题可知， 两列波恰好相遇，且两列波的波速相同，故横波a的波速为
周期为
时质点Р沿y轴正方向运动，故经过质点Р沿y轴负方向运动，C错误；
D．时，处质点同时参与了a波和b波的运动，都在波谷位置，所以此时刻处质点的位移为
D错误。
故选AB。
12．位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时完整的波形如图甲所示，如图乙所示为x轴上某质点的振动图像，已知介质中a、c两质点的横坐标分别为，则下列说法正确的是（ ）
A．图乙可能为质点c的振动图像
B．该波的传播速度为时波源已振动了
C．再经过，x轴上的处的质点起振
D．从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
【答案】BD
【详解】A．根据图甲可知t=0时质点c振动方向沿y轴正方向，所以图乙不可能为质点c的振动图像，A错误；
B．根据图甲可知波长
根据图乙可知周期
由波长与波速关系得
解得
根据图甲可知t=0时波传播的距离为14m，所以t=0时波源振动了
B正确；
C．x轴上的处的质点起振，波需再传播
需要的时间为
C错误；
D．从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间为，从t=0开始，波源在周期内的路程为
波源在一个周期内的路程为
所以从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
D正确。
故选BD。
三、实验题
13．某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线，与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图1所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为，。
(1)玻璃砖的折射率 ；（结果用分数表示）
(2)若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图2所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；
(3)若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在 。（选填“点上方”“点下方”或“点”）
【答案】(1)
(2)大于
(3)点下方
【详解】（1）由题意可知，入射角为，折射角与大小相等，且
根据折射定律可得玻璃砖的折射率为
（2）作出光线的传播路径如图所示
点为实际光屏上出现的光斑点，由折射率和几何知识可知，出射光线与平行，连接作为出射光线，则折射角偏大，因此测得的折射率大于真实值。
（3）若改用绿色激光笔照射，玻璃对绿光的折射率大，光屏上的光斑会出现在点下方。
14．(1)在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是___________。
A．B．
C．D．
(2)某同学课后想利用身边的器材再做一遍“单摆测量重力加速度”的实验。家里没有合适的摆球，于是他找到了一块外形不规则的小金属块代替小球进行实验。
①如图所示，实验过程中他先将金属块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点。
②利用刻度尺测出OM间细线的长度作为摆长，利用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T。
③在测出几组不同摆长对应的周期T的数值后，他作出的图像如图所示。
④根据作出的图像可得重力加速度的测量值为 。（取3.14。计算结果保留三位有效数字）
(3)相比于实验室作出的图像，该同学在家做实验的图像明显不过原点，其中横轴截距绝对值的意义为 。
【答案】(1)D
(2)9.86
(3)金属块重心与M点间距离
【详解】（1）根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变化，摆线应用不易形变的细丝线，悬点应该用铁夹来固定。
故选D。
（2）设M点到重心得距离为r，根据周期公式
可得
故该图像的斜率为
解得由此得出重力加速度的测量值为
（3）令，解得
所以横轴截距绝对值的意义为M点到重心的距离。
四、解答题
15．如图，一束很细的光线A从空气中射入半径为R的玻璃球的右上方，在玻璃球内表面发生一次反射，最后从玻璃球左上方射出。已知入射光线与球心的距离为，出射光线与入射光线平行，光速为c。求：
（1）玻璃球的折射率；
（2）图中光线在玻璃球中传播的时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）如图
由对称性和几何关系可知，入射角
折射角
由折射定律得
（2）光线在玻璃中的传播速度为
传播路程为
传播时间
16．已知质量为的物体在受到的回复力作用下，将做简谐运动，其偏离平衡位置的位移与时间t的关系到遵循规律，其中，为比例系数，A为振幅。如图，一竖直光滑的足够长圆管，内有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端固定于地面上，上端与一质量为m的圆盘a相连，圆盘a静止时所在位置为O。另一质量为2m的圆盘b从距O高度为的P点由静止开始下落，与a发生碰撞，瞬间粘在一起向下运动，运动的最低点为Q。两圆盘厚度不计，半径相同且略小于圆管半径。在运动过程中，弹簧形变始终在弹性限度内，且当形变量为时，弹性势能为。重力加速度为g，忽略一切阻力。求：
（1）整个运动过程系统损失的机械能；
（2）圆盘a、b碰后做简谐运动的振幅；
（3）从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）b从P点到O点，由动能定理得
碰撞过程由动量守恒，得
损失的机械能
可得
（2）圆盘a处于O点时，弹簧压缩了l0，由胡克定律得
碰后a、b一起运动了l1到达最低点Q，由能量守恒得
解得
a、b处于平衡位置M时，弹簧压缩了l2，由胡克定律得
3mg=kl2
所以振幅
（3）开始圆盘b做自由落体运动
由题意可知，a、b一起做简谐运动的周期
OM距离为
为振幅的一半，由简谐运动时间关系可知，从O到M的时间
从M到最低点Q的时间
所以总时间
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