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山东省济南市第十七中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）
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本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。
一、1--8为单项选择题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。9--12为多项选择题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得3分，有错选者不得分。
1. 《梦溪笔谈》记载：“予友人家有一琵琶，置之虚室，以管色（一种管状乐器）奏双调，琵琶弦辄有声应之，奏他调则不应，宝之以为异物。殊不知此乃常理。二十八调但有声同者即应……”。此“常理”主要是指（ ）
A. 波的反射现象B. 共振现象
C. 波的衍射现象D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体将会发生共振现象。文中提到的“常理”主要是指共振现象。
故选B。
2. 射水鱼通过喷射水柱，能精准地将停留在植物枝叶上的昆虫击落，并大快朵颐。则（ ）
A. 喷射出的水柱沿直线运动击落昆虫
B. 鱼看到昆虫的位置比实际位置略低
C. 由于全反射，鱼看昆虫存在视觉盲区
D. 昆虫看到鱼的位置比实际位置略高
【答案】D
【解析】
【详解】A．喷出的水柱受重力的作用做斜抛运动，即曲线运动，故A错误；
B．射水鱼看到水面上的昆虫是昆虫反射的光线射入水中时发生折射，而由于光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到变高的昆虫的虚像，故B错误；
C．全反射是由光密介质射向光疏介质，且
则鱼可以看到液面以上的所有物体，不存在视觉盲区，故C错误；
D．昆虫看到水里的鱼是鱼反射的光线射出水面时发生折射，而由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，昆虫逆着折射光线看过去会看到位置变高的鱼的虚像，故D正确。
故选D。
3. 关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（ ）
A. 机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定
B. 机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直
C. 机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移
D. 受迫振动中，如果驱动力的频率与固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小
【答案】A
【解析】
【详解】A．机械波的传播速度只取决于介质，故A正确；
B．波分为横波和纵波，纵波的质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；
C．机械波传播过程中，介质中质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，振动能量随波传递，选项C错误；
D．受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，D错误。
故选A。
4. 如图，一个用绝缘细线悬挂着的带正电的橡胶球在竖直面内做简谐运动，增加一个如图所示的匀强磁场后，有关带电小球运动情况的描述正确的是（ ）
A. 小球再次经过平衡位置时，速率不变B. 小球再次经过平衡位置时，速率变小
C. 小球摆动的周期逐渐变大D. 小球摆动的周期逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】小球在磁场中做简谐运动时，受到的洛伦兹力沿细线方向，对小球不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，则当小球经过平衡位置时其速度大小相等，即速率相等，故速率不会发生变化；又因为小球受到洛伦兹力沿细线方向，不提供小球的回复力，因此磁场对摆的周期无影响，故周期不会发生改变。
故选A。
5. 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（ ）
A. 振子在振动过程中，速度相同时，加速度一定相同
B. 振子在振动过程中，速度相同时，位移一定相同
C. 振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力
D. 振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力
【答案】C
【解析】
【详解】A．振子振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，加速度大小相同，方向相反。A错误；
B．振子在振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，位移大小相同，方向相反。B错误；
C D．振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力，C正确，D错误。
故选C。
6. 某同学注意到市场最近流行主动降噪耳机，开启降噪模式，耳朵立刻就有种世界都安静的体验。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的降噪声波，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。则（ ）
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
B. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【答案】C
【解析】
【详解】AB．降噪过程应用的是声波的干涉原理，由同侧法可知，环境噪声在P点向下振动，降噪声波在P点向上振动，可知P点振动减弱， 故AB错误；
C．同一介质中，声波的传播速度相等，故C正确；
D．点P不会随波迁移，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，一束单色光由真空射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A. 单色光进入球后传播速度变大
B. 当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C. 当i足够大时，在A点将发生全反射
D. 无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】A．单色光进入球后传播速度变小，故A错误；
C．光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射，故C错误；
BD．如图所示
对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，根据折射定律可得，随着i增大，i′增大，但i′不能等于或大于临界角C，即光从B点射出时不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射，故B错误，D正确。
故选D。
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，时，在处的质点处于
则此时该质点位于平衡位置，下一时刻，该质点向上运动，故AB错误；
CD．根据题意，横波沿轴负方向传播，根据同侧法判断可知，C错误，D正确。
故选D。
9. 关于波长，下列说法正确的是（ ）
A. 相邻的波峰与波谷之间距离的2倍等于波长
B. 一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长
C. 在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
D. 在横波中两波峰或两波谷之间的距离一定等于波长
【答案】BC
【解析】
【详解】A．相邻的波峰与波谷之间距离的2倍大于波长，故A错误；
B．一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，故B正确；
C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，故C正确；
D．在横波中两相邻波峰或两相邻波谷之间的距离一定等于波长，故D错误。
故选BC。
10. 蟾蜍在水塘边平静水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为，蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是（ ）
A. 水波从浅水区传入深水区，频率变大
B. 在深水区，水波更容易发生衍射现象
C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边
D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波，无论是声波还是水波，它们都是由声带振动产生，所以其频率都应该等于声带的振动频率，A错误；
B．由已知水波的传播速度与水的深度正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍射现象，B正确；
C．水面上飘落的树叶只会上下振动，不会随波向前运动，C错误；
D．蟾蜍的鸣叫频率，且水波波长，则波速
D正确；
故选BD。
11. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，质点P的振动图像如图乙所示。Q是平衡位置在处的质点。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为
B. 波的传播方向向左
C. 时，质点Q的动能最小
D. 时，质点Q的加速度比质点P的小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．波速为
选项A正确；
B．由振动图像可知，t=2s时质点P向下振动，可知波的传播方向向右，选项B错误；
C．时，即经过半个周期，质点Q到达波谷位置，此时速度为零，动能最小，选项C正确；
D．时，质点Q的加速度最大，质点P的加速度为零，选项D错误。
故选AC。
12. 光纤通信采用的光导纤维是由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下列说法正确的是（ ）
A. 内芯和外套的折射率应满足n1＞n2
B. 内芯和外套的折射率应满足n1＜n2
C. 折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦sinC=
D. 从左端面入射的光线，其入射角θ必须小于某值，折射光线在内芯与外套界面上才能发生全发射
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以内芯的折射率比外套的大，即
光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确，B错误；
C．折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦为
故C错误；
D．从左端面入射的光线，入射角越小，折射角越小，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大，越容易产生全反射，所以其入射角θ必须小于某值，全部光才能被传导，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：共6个小题，满分56分。
13. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中。
（1）下列说法正确的是_______。
A. 摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 为了使周期测量更加准确，应从摆球释放处开始计时
C. 单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球最低端的距离
D. 摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球受到的合力充当回复力
（2）用毫米刻度尺测得单摆的摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为______cm。
（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的T2-L图像为图乙中图线②。某同学误将摆线长当作了摆长L，由数据描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的_________（选填①、③、④），利用该图线求得的重力加速度__________ （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。
【答案】 ①. A ②. 2.080 ③. ① ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]A. 摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些，选项A正确；
B. 为了使周期测量更加准确，应从摆球到达最低点处开始计时，选项B错误；
C. 单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球球心的距离，选项C错误；
D. 摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球重力沿切线方向的分力充当回复力，选项D错误；
故选A。
（2）[2]摆球的直径为2cm+0.05mm×16=2.080cm。
（3）[3][4]某同学误将摆线长当作了摆长L，则周期表达式为
可得
则描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的①；因图像的斜率与②相同，则即利用该图线求得的重力加速度等于真实值。
14. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针G1和G2然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针G3、G4，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。
（1）关于此实验，下列说法中正确的是_________。
A. 大头针G4须挡住G3及G1、G2的像
B. 入射角越大，折射率的测量越准确
C. 大头针G1和G2及G3和G4之间的距离适当大些
D. 利用量角器量出i、r，可求出玻璃砖的折射率
（2）用另一块折射率为但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图所示。光从上表面入射，入射角从0°逐渐增大到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，则玻璃砖上下表面的夹角为_________。
【答案】（1）AC （2）
【解析】
【小问1详解】
A．大头针G4的作用是确定出射光线，故大头针G4须挡住G3及G1、G2的像，故A正确；
B．实验时入射角适当大一些即可，入射角并不是越大越好，故B错误；
C．为减小实验误差，插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些，故C正确；
D．利用量角器量出i、r，可求出玻璃砖的折射率，故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
光在玻璃砖上表面折射时，根据折射定律有
解得折射角为
玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，此时光在玻璃砖下表面发生全反射，有
解得入射角为
根据几何关系可知玻璃砖上下表面的夹角为
15. 如图为一列机械波在t=0.3s时的波动图像，M、N、Q三个质点中某点的振动方程为。求：
（1）这列机械波的波速；
（2）从t=0.3s时起，M处的质点经过多长时间回到平衡位置；
（3）在t=0.1s时，x=5m处质点的位移。
【答案】（1）20m/s，方向为x轴正方向；（2）0.15s；（3）-10cm
【解析】
【详解】（1）根据振动方程为，可得
则周期
则波速
将t=0.3s代入，发现此时该质点的位移为零，故该振动方程为N点的，根据振动方程可知t=0.3s时质点N正在向上振动，则波的传播方向为x轴正方向。
（2）由图发现t=0.3s时M处的质点位于波谷，则再经个周期即0.15s回到平衡位置；
（3） t=0.1s到t=0.3s经过了个周期即波传播了4m，则t=0.1s波动图像与t=0.3s波动图像向x轴正方向平移4m相同，则x=5m处质点在t=0.1s时的位移与x=9m处质点在t=0.3s时的位移相同，即为-10cm
16. 如图所示，棱镜截面ABC为等腰三角形，，。一束单色光从AB的中点平行于BC方向射入棱镜，恰好从AC的中点平行于BC方向射出棱镜。已知棱镜置于真空中，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）该棱镜的折射率；
（2）单色光在棱镜中的传播时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）过入射点做法线，光路如图所示，由几何关系可知，入射角 折射角
根据折射定律
可得棱镜的折射率
（2）由几何关系可知，光在棱镜中传播路程
光在棱镜中的传播速率
单色光在棱镜中的传播时间
可得
17. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，此后两质点的位移y随时间t变化的关系式为，质点M的平衡位置处于处。求：
（1）两列波相遇的时刻；
（2）从时刻再经2s后质点M运动的路程。
【答案】（1）0.75s；（2）20cm
【解析】
【详解】（1）波长
周期
波速
两列波相遇经过的时间为
即两波在t=0.75s时刻相遇；
（2）经过0.75s两列波在M点相遇，振动加强，则再经过1.25s=质点M运动路程
S=4×2A+2A=10A=20cm
18. 宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c。求：
（1）光在水中的传播速度v；
（2）为使光在内球表面上发生全反射，入射角i最小正弦值。
【答案】（1）；（2）0.5
【解析】
【详解】（1）由折射率表达式
解得
（2）光在内球表面上恰好发生全反射，入射角最小，设为i，光路如下图所示。
根据
由几何知识
在中，由正弦定理得
根据折射定律有
联立解得
即入射角i的最小正弦值为0.5。
本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。
一、1--8为单项选择题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。9--12为多项选择题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得3分，有错选者不得分。
1. 《梦溪笔谈》记载：“予友人家有一琵琶，置之虚室，以管色（一种管状乐器）奏双调，琵琶弦辄有声应之，奏他调则不应，宝之以为异物。殊不知此乃常理。二十八调但有声同者即应……”。此“常理”主要是指（ ）
A. 波的反射现象B. 共振现象
C. 波的衍射现象D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体将会发生共振现象。文中提到的“常理”主要是指共振现象。
故选B。
2. 射水鱼通过喷射水柱，能精准地将停留在植物枝叶上的昆虫击落，并大快朵颐。则（ ）
A. 喷射出的水柱沿直线运动击落昆虫
B. 鱼看到昆虫的位置比实际位置略低
C. 由于全反射，鱼看昆虫存在视觉盲区
D. 昆虫看到鱼的位置比实际位置略高
【答案】D
【解析】
【详解】A．喷出的水柱受重力的作用做斜抛运动，即曲线运动，故A错误；
B．射水鱼看到水面上的昆虫是昆虫反射的光线射入水中时发生折射，而由于光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到变高的昆虫的虚像，故B错误；
C．全反射是由光密介质射向光疏介质，且
则鱼可以看到液面以上的所有物体，不存在视觉盲区，故C错误；
D．昆虫看到水里的鱼是鱼反射的光线射出水面时发生折射，而由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，昆虫逆着折射光线看过去会看到位置变高的鱼的虚像，故D正确。
故选D。
3. 关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（ ）
A. 机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定
B. 机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直
C. 机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移
D. 受迫振动中，如果驱动力的频率与固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小
【答案】A
【解析】
【详解】A．机械波的传播速度只取决于介质，故A正确；
B．波分为横波和纵波，纵波的质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；
C．机械波传播过程中，介质中质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，振动能量随波传递，选项C错误；
D．受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，D错误。
故选A。
4. 如图，一个用绝缘细线悬挂着的带正电的橡胶球在竖直面内做简谐运动，增加一个如图所示的匀强磁场后，有关带电小球运动情况的描述正确的是（ ）
A. 小球再次经过平衡位置时，速率不变B. 小球再次经过平衡位置时，速率变小
C. 小球摆动的周期逐渐变大D. 小球摆动的周期逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】小球在磁场中做简谐运动时，受到的洛伦兹力沿细线方向，对小球不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，则当小球经过平衡位置时其速度大小相等，即速率相等，故速率不会发生变化；又因为小球受到洛伦兹力沿细线方向，不提供小球的回复力，因此磁场对摆的周期无影响，故周期不会发生改变。
故选A。
5. 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（ ）
A. 振子在振动过程中，速度相同时，加速度一定相同
B. 振子在振动过程中，速度相同时，位移一定相同
C. 振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力
D. 振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力
【答案】C
【解析】
【详解】A．振子振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，加速度大小相同，方向相反。A错误；
B．振子在振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，位移大小相同，方向相反。B错误；
C D．振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力，C正确，D错误。
故选C。
6. 某同学注意到市场最近流行主动降噪耳机，开启降噪模式，耳朵立刻就有种世界都安静的体验。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的降噪声波，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。则（ ）
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
B. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【答案】C
【解析】
【详解】AB．降噪过程应用的是声波的干涉原理，由同侧法可知，环境噪声在P点向下振动，降噪声波在P点向上振动，可知P点振动减弱， 故AB错误；
C．同一介质中，声波的传播速度相等，故C正确；
D．点P不会随波迁移，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，一束单色光由真空射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A. 单色光进入球后传播速度变大
B. 当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C. 当i足够大时，在A点将发生全反射
D. 无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】A．单色光进入球后传播速度变小，故A错误；
C．光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射，故C错误；
BD．如图所示
对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，根据折射定律可得，随着i增大，i′增大，但i′不能等于或大于临界角C，即光从B点射出时不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射，故B错误，D正确。
故选D。
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，时，在处的质点处于
则此时该质点位于平衡位置，下一时刻，该质点向上运动，故AB错误；
CD．根据题意，横波沿轴负方向传播，根据同侧法判断可知，C错误，D正确。
故选D。
9. 关于波长，下列说法正确的是（ ）
A. 相邻的波峰与波谷之间距离的2倍等于波长
B. 一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长
C. 在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
D. 在横波中两波峰或两波谷之间的距离一定等于波长
【答案】BC
【解析】
【详解】A．相邻的波峰与波谷之间距离的2倍大于波长，故A错误；
B．一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，故B正确；
C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，故C正确；
D．在横波中两相邻波峰或两相邻波谷之间的距离一定等于波长，故D错误。
故选BC。
10. 蟾蜍在水塘边平静水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为，蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是（ ）
A. 水波从浅水区传入深水区，频率变大
B. 在深水区，水波更容易发生衍射现象
C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边
D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波，无论是声波还是水波，它们都是由声带振动产生，所以其频率都应该等于声带的振动频率，A错误；
B．由已知水波的传播速度与水的深度正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍射现象，B正确；
C．水面上飘落的树叶只会上下振动，不会随波向前运动，C错误；
D．蟾蜍的鸣叫频率，且水波波长，则波速
D正确；
故选BD。
11. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，质点P的振动图像如图乙所示。Q是平衡位置在处的质点。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为
B. 波的传播方向向左
C. 时，质点Q的动能最小
D. 时，质点Q的加速度比质点P的小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．波速为
选项A正确；
B．由振动图像可知，t=2s时质点P向下振动，可知波的传播方向向右，选项B错误；
C．时，即经过半个周期，质点Q到达波谷位置，此时速度为零，动能最小，选项C正确；
D．时，质点Q的加速度最大，质点P的加速度为零，选项D错误。
故选AC。
12. 光纤通信采用的光导纤维是由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下列说法正确的是（ ）
A. 内芯和外套的折射率应满足n1＞n2
B. 内芯和外套的折射率应满足n1＜n2
C. 折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦sinC=
D. 从左端面入射的光线，其入射角θ必须小于某值，折射光线在内芯与外套界面上才能发生全发射
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以内芯的折射率比外套的大，即
光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确，B错误；
C．折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦为
故C错误；
D．从左端面入射的光线，入射角越小，折射角越小，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大，越容易产生全反射，所以其入射角θ必须小于某值，全部光才能被传导，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：共6个小题，满分56分。
13. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中。
（1）下列说法正确的是_______。
A. 摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 为了使周期测量更加准确，应从摆球释放处开始计时
C. 单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球最低端的距离
D. 摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球受到的合力充当回复力
（2）用毫米刻度尺测得单摆的摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为______cm。
（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的T2-L图像为图乙中图线②。某同学误将摆线长当作了摆长L，由数据描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的_________（选填①、③、④），利用该图线求得的重力加速度__________ （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。
【答案】 ①. A ②. 2.080 ③. ① ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]A. 摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些，选项A正确；
B. 为了使周期测量更加准确，应从摆球到达最低点处开始计时，选项B错误；
C. 单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球球心的距离，选项C错误；
D. 摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球重力沿切线方向的分力充当回复力，选项D错误；
故选A。
（2）[2]摆球的直径为2cm+0.05mm×16=2.080cm。
（3）[3][4]某同学误将摆线长当作了摆长L，则周期表达式为
可得
则描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的①；因图像的斜率与②相同，则即利用该图线求得的重力加速度等于真实值。
14. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针G1和G2然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针G3、G4，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。
（1）关于此实验，下列说法中正确的是_________。
A. 大头针G4须挡住G3及G1、G2的像
B. 入射角越大，折射率的测量越准确
C. 大头针G1和G2及G3和G4之间的距离适当大些
D. 利用量角器量出i、r，可求出玻璃砖的折射率
（2）用另一块折射率为但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图所示。光从上表面入射，入射角从0°逐渐增大到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，则玻璃砖上下表面的夹角为_________。
【答案】（1）AC （2）
【解析】
【小问1详解】
A．大头针G4的作用是确定出射光线，故大头针G4须挡住G3及G1、G2的像，故A正确；
B．实验时入射角适当大一些即可，入射角并不是越大越好，故B错误；
C．为减小实验误差，插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些，故C正确；
D．利用量角器量出i、r，可求出玻璃砖的折射率，故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
光在玻璃砖上表面折射时，根据折射定律有
解得折射角为
玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，此时光在玻璃砖下表面发生全反射，有
解得入射角为
根据几何关系可知玻璃砖上下表面的夹角为
15. 如图为一列机械波在t=0.3s时的波动图像，M、N、Q三个质点中某点的振动方程为。求：
（1）这列机械波的波速；
（2）从t=0.3s时起，M处的质点经过多长时间回到平衡位置；
（3）在t=0.1s时，x=5m处质点的位移。
【答案】（1）20m/s，方向为x轴正方向；（2）0.15s；（3）-10cm
【解析】
【详解】（1）根据振动方程为，可得
则周期
则波速
将t=0.3s代入，发现此时该质点的位移为零，故该振动方程为N点的，根据振动方程可知t=0.3s时质点N正在向上振动，则波的传播方向为x轴正方向。
（2）由图发现t=0.3s时M处的质点位于波谷，则再经个周期即0.15s回到平衡位置；
（3） t=0.1s到t=0.3s经过了个周期即波传播了4m，则t=0.1s波动图像与t=0.3s波动图像向x轴正方向平移4m相同，则x=5m处质点在t=0.1s时的位移与x=9m处质点在t=0.3s时的位移相同，即为-10cm
16. 如图所示，棱镜截面ABC为等腰三角形，，。一束单色光从AB的中点平行于BC方向射入棱镜，恰好从AC的中点平行于BC方向射出棱镜。已知棱镜置于真空中，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）该棱镜的折射率；
（2）单色光在棱镜中的传播时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）过入射点做法线，光路如图所示，由几何关系可知，入射角 折射角
根据折射定律
可得棱镜的折射率
（2）由几何关系可知，光在棱镜中传播路程
光在棱镜中的传播速率
单色光在棱镜中的传播时间
可得
17. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，此后两质点的位移y随时间t变化的关系式为，质点M的平衡位置处于处。求：
（1）两列波相遇的时刻；
（2）从时刻再经2s后质点M运动的路程。
【答案】（1）0.75s；（2）20cm
【解析】
【详解】（1）波长
周期
波速
两列波相遇经过的时间为
即两波在t=0.75s时刻相遇；
（2）经过0.75s两列波在M点相遇，振动加强，则再经过1.25s=质点M运动路程
S=4×2A+2A=10A=20cm
18. 宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c。求：
（1）光在水中的传播速度v；
（2）为使光在内球表面上发生全反射，入射角i最小正弦值。
【答案】（1）；（2）0.5
【解析】
【详解】（1）由折射率表达式
解得
（2）光在内球表面上恰好发生全反射，入射角最小，设为i，光路如下图所示。
根据
由几何知识
在中，由正弦定理得
根据折射定律有
联立解得
即入射角i的最小正弦值为0.5。
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