精品解析：海南省海口市海南中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

海南中学2023-2024学年度第二学期高二年级期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制 C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小 D. X射线比可见光更容易发生衍射 2. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 振荡电流正在减小 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 3. 汽车主动降噪系统的原理是通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。下列说法正确的是（　　） A. 抵消信号的振幅应为噪声信号的2倍 B. 抵消信号与噪声信号的波长相同 C. 汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振 D. 汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应 4. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。以下说法正确的是（　　） A. 偏心轮现在的频率是0.8Hz B. 增加偏心轮转速，可以使筛子振幅增大 C. 增加筛子质量，可以使筛子振幅增大 D. 降低偏心轮转速，可以使筛子振幅增大 5. 调光台灯是用可控硅电子元件来实现台灯亮度调节的。如图所示为一个经过可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压U随时间t变化的图像，其中曲线为正弦曲线的一部分。由此可知，调光台灯的电压为（　　） A. 10V B. C. D. 6. 如图是振动情况完全相同的两列波叠加的示意图，波的周期为T，振幅为A，M、N、O为叠加区域的三个点。图示时刻，O是波谷与波谷的相遇点，M是波峰与波峰的相遇点，N是波峰和波谷的相遇点。下列说法正确的是（　　） A. M是振动加强点，O、N是振动减弱点 B. 图示时刻，M、N两点的高度差为4A C. 从图示时刻经，M点通过的路程是4A D. 从图示时刻经，O处的质点随波迁移到M点 7. 如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线从某半球形玻璃砖的A点以入射角射入穿过玻璃砖自下表面射出（不考虑多次反射）。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和，速度分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. 折射光线AB是红光 B. C 光发生折射时波长不变 D. 8. 春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压输出功率为降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为160A B. 输电线上损失的功率为10kW C. 输送给储能站的功率为756kW D. 升压变压器的匝数比 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 下列说法正确的是（　　） A. “彩超”是多普勒效应的应用 B. “泊松”亮斑是光的干涉 C. 双筒望远镜、内窥镜是光衍射的应用 D. 光纤通讯、激光全息技术是激光相干性好的应用 10. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1=350匝，副线圈匝数n2=70匝，电阻R=20，电压表和电流表可视为理想电表。原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数为V B. 电流表示数0.04A C. 在t=0.01s时，电压表的示数为0 D. 电阻R上消耗的电功率为0.8W 11. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为，则（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm C. 时刻质点P离开平衡位置的位移 D. 再经过0.6s，质点P通过的路程为20cm 12. 海南某中学新装了一批节能路灯，如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制，并且电灯的亮度可自动随周围环境的亮度而变化。如图乙所示为其内部电路简化图，电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻（光强增大时阻值减小）。忽略温度变化对A、B两灯电阻的影响，傍晚外界光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（　　） A. A灯变暗，B灯变亮 B. 电源的输出功率变大 C. 光敏电阻上电流的变化量与其电压变化量的比值不变 D. 电源的效率变大 13. 如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. 物体C质量为 B. 物体B运动到最高点时的加速度大小为 C. 物体B的最大速度大小为 D. 物体B上升的最大高度为 三、实验题（每空2分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. 某同学借助手机传感器利用单摆测重力加速度，装置如图甲所示，其中悬挂的小球为磁性小球。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为______mm。 （2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期______s。（结果保留三位有效数字） （3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，做出的图像如图丙所示，测得图像的斜率为k，则求得的重力加速度______（用k和π表示）。 15. 某同学用插针法测定玻璃砖的折射率。在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，用铅笔描出玻璃砖的两个透光面边界a和。在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住。在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个大头针都挡住。记录四根大头针位置如图所示。 （1）关于该实验下列说法正确的是___________。 A. A、B大头针连线与a边界夹角越大，误差越小 B. 插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些 C. 实验时若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 （2）经正确操作后，请在答题纸上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角α和折射角β；___________ （3）假设做图时其余部分均正确，只有玻璃砖边界出现偏差，做成如图所示虚线。按照该边界的测量结果比真实值___________（填“偏大”“相等”或“偏小”）。 16. 可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长； （1）打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个___________（选填“滤光片”、“单缝”），其目的是为了保证经双缝得到的两列光是___________（相干/非相干）光； （2）已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如下图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图丙所示，为___________mm，则该绿光的波长为___________nm（计算结果保留三位有效数字） 四、计算题（本题共3小题，第16题·10分，第17题12分，第18题14分，共36分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 17. 夕阳西下，一束阳光以与湖面成角射入湖中，，湖深，折射率，光在真空中的传播速度，，求： （1）折射角； （2）光从湖面传播到湖底的时间t。 18. 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x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图示为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的平衡位置处于x＝0.5m处。 (1)求两列波相遇的时刻。 (2)求1.5s后质点M运动的路程。 19. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。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LCD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△ABC为一微棱镜的横截面，∠A＝90°，，紧贴BC边上的P点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率n＝2。只研究从P点发出照射到AB边上的光线。 （1）某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为c，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 海南中学2023-2024学年度第二学期高二年级期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制 C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小 D. X射线比可见光更容易发生衍射 【答案】B 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A错误； B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，B正确； C．在真空中电磁波传播速度相同，C错误； D．X射线的穿透能力强，但是波长比可见光波长短，而波长越长越容易发生衍射，所以可见光比X射线更容易发生衍射，D错误。 故选B。 2. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 振荡电流正在减小 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．由图中板间场强方向可知，下极板带正电，上极板带负电；根据图中磁场方向可知此时电流由上极板流向下极板，可知此时电容器正在充电，电场能在增大，则磁场能在减小，线圈中的磁场正在减弱，则振荡电流正在减小，故AC错误，B正确； D．根据 ， 增大电容器两板距离，则电容减小，振荡频率增大，故D错误。 故选B。 3. 汽车主动降噪系统的原理是通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。下列说法正确的是（　　） A. 抵消信号的振幅应为噪声信号的2倍 B. 抵消信号与噪声信号的波长相同 C. 汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振 D. 汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应 【答案】B 【解析】 【详解】汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理，抵消声波振幅和频率应与环境噪声的振幅和频率相同。由于波速由介质决定，由公式 可知抵消信号与噪声信号的波长相同，故ACD错误，B正确。 故选B。 4. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。以下说法正确的是（　　） A. 偏心轮现在的频率是0.8Hz B. 增加偏心轮转速，可以使筛子振幅增大 C. 增加筛子质量，可以使筛子振幅增大 D. 降低偏心轮转速，可以使筛子振幅增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．某电压下偏心轮的转速是54r/min。偏心轮现在的频率为 故A错误； B．由图乙可知，筛子固有频率为0.8Hz，增加偏心轮转速，偏心轮的频率增大，则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅增小，故B错误； C．由图乙可知，筛子固有频率为0.8Hz，增加筛子质量，筛子的固有周期增大，则固有频率减小，则固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅减小，故C错误； D．由图乙可知，筛子固有频率为0.8Hz，降低偏心轮转速，偏心轮的频率减小，则筛子固有频率和驱动力频率的差值变小，筛子振幅增大，故D正确； 故选D。 【点睛】当驱动频率与故有频率相等时，物体发生共振，振幅最大。根据题意分析驱动力频率与筛子固有频率的变化情况，再结合图像进行分析。 5. 调光台灯是用可控硅电子元件来实现台灯亮度调节的。如图所示为一个经过可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压U随时间t变化的图像，其中曲线为正弦曲线的一部分。由此可知，调光台灯的电压为（　　） A. 10V B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】调光台灯的电压为有效值，根据电流的热效应，有 解得 故选C。 6. 如图是振动情况完全相同的两列波叠加的示意图，波的周期为T，振幅为A，M、N、O为叠加区域的三个点。图示时刻，O是波谷与波谷的相遇点，M是波峰与波峰的相遇点，N是波峰和波谷的相遇点。下列说法正确的是（　　） A. M是振动加强点，O、N是振动减弱点 B. 图示时刻，M、N两点的高度差为4A C. 从图示时刻经，M点通过路程是4A D. 从图示时刻经，O处的质点随波迁移到M点 【答案】C 【解析】 【详解】A．O是波谷与波谷的相遇点，M是波峰与波峰的相遇点，故O和M是加强点，N是波峰和波谷的相遇点，故N是减弱点，故A错误； B．两列波振幅相同，故M点的位移为2A，N两点的位移为零，故图示时刻，M、N两点的高度差为2A，故B错误； C．M点是加强点，经，M点通过的路程 故C正确； D．质点只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向发生迁移，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线从某半球形玻璃砖的A点以入射角射入穿过玻璃砖自下表面射出（不考虑多次反射）。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和，速度分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. 折射光线AB是红光 B. C. 光发生折射时波长不变 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于红光波长长，蓝光波长短，红光折射率小，蓝光折射率大，根据折射定律 入射角相同，蓝光的折射角小，所以折射光线AB是蓝光，故A错误； B．根据 红光在介质中的传播速度较大，即 故B错误； C．光发生折射时波速变化，频率不变，所以波长改变，故C错误； D．光在介质中传播的时间为 由此可知，红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间相等，即 故D正确。 故选D。 8. 春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压输出功率为降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为160A B. 输电线上损失的功率为10kW C. 输送给储能站的功率为756kW D. 升压变压器的匝数比 【答案】D 【解析】 【详解】A．发电机的输出电流为 选项A错误； B．降压变压器次级电流 初级电流 输电线上损失的功率为 选项B错误； C．输送给储能站的功率为 选项C错误； D．升压变压器次级电压 升压变压器的匝数比 选项D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 下列说法正确的是（　　） A. “彩超”是多普勒效应的应用 B. “泊松”亮斑是光的干涉 C. 双筒望远镜、内窥镜是光衍射的应用 D. 光纤通讯、激光全息技术是激光相干性好的应用 【答案】A 【解析】 【详解】A．彩超测量血液的流速是医生利用仪器向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，属于多普勒效应，故A正确； B．“泊松”亮斑是光的衍射现象，选项B错误； C．双筒望远镜是光的折射的应用、内窥镜是光的全反射的应用，选项C错误； D．光纤通讯是全反射原理的应用、激光全息技术是激光相干性好的应用，选项D错误。 故选A。 10. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1=350匝，副线圈匝数n2=70匝，电阻R=20，电压表和电流表可视为理想电表。原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数为V B. 电流表示数为0.04A C. 在t=0.01s时，电压表的示数为0 D. 电阻R上消耗的电功率为0.8W 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB． 电压表的示数为电路的有效电压的大小，U1=20V，根据电压与匝数成正比解得 原线圈的电流为 A错误，B正确； C．电压表示数为有效值，是4V，故C错误； D．电阻R上消耗的电功率 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是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为，则（　　） A 该波沿x轴负方向传播 B. 再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm C. 时刻质点P离开平衡位置的位移 D. 再经过0.6s，质点P通过的路程为20cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知0.8s时P点振动方向向下，根据振动与波动关系可知，该波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由乙图知，周期 则 当质点在平衡位置或最大位移处经过，质点通过的路程是 时质点P不在平衡位置或最大位移处，所以再经过0.9s，质点P通过的路程不为30cm，故B错误； C．P点做简谐运动的表达式为 时刻质点P离开平衡位置的位移 故C错误； D．由于 所以再经过0.6s，质点P通过的路程为 故D正确。 故选AD 12. 海南某中学新装了一批节能路灯，如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制，并且电灯的亮度可自动随周围环境的亮度而变化。如图乙所示为其内部电路简化图，电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻（光强增大时阻值减小）。忽略温度变化对A、B两灯电阻的影响，傍晚外界光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（　　） A. A灯变暗，B灯变亮 B. 电源的输出功率变大 C. 光敏电阻上电流的变化量与其电压变化量的比值不变 D. 电源的效率变大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．傍晚外界光线逐渐变暗时，光敏电阻阻值增大，根据闭合电路欧姆定律“串反并同”得A灯B灯均变亮，故A错误； B．电源电动势不变，电源内阻与外电路电阻关系不确定，故电源输出功率无法判断，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 得 本题中，将光敏电阻R看做外电阻，则对应的等效电源内阻为 故电流的变化量与其电压变化量的比值也是定值，C正确； D．根据电源效率的公式 路端电压增大，则效率变大，故D正确。 故选CD。 13. 如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. 物体C的质量为 B. 物体B运动到最高点时的加速度大小为 C. 物体B的最大速度大小为 D. 物体B上升的最大高度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．物体C叠放在物体B上，处于静止状态时，有 将C取走后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时有 其振幅 当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由二力平衡 则有 解得物体C的质量为 故A正确； B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，故 所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为 故B错误； C．当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，则 可得物体B的最大速度大小为 故C正确； D．物体B上升的最大高度为 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（每空2分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. 某同学借助手机传感器利用单摆测重力加速度，装置如图甲所示，其中悬挂的小球为磁性小球。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为______mm。 （2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期______s。（结果保留三位有效数字） （3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，做出的图像如图丙所示，测得图像的斜率为k，则求得的重力加速度______（用k和π表示）。 【答案】（1）8.10 （2）2.01 （3） 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图可知小球的直径为 8mm+mm=8.10mm 【小问2详解】 若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40 s，则单摆摆动的周期为 s=2.01s 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可知图像的斜率为 可得重力加速度为 15. 某同学用插针法测定玻璃砖的折射率。在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，用铅笔描出玻璃砖的两个透光面边界a和。在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住。在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个大头针都挡住。记录四根大头针位置如图所示。 （1）关于该实验下列说法正确的是___________。 A. A、B大头针连线与a边界夹角越大，误差越小 B. 插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些 C. 实验时若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 （2）经正确操作后，请在答题纸上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角α和折射角β；___________ （3）假设做图时其余部分均正确，只有玻璃砖边界出现偏差，做成如图所示虚线。按照该边界的测量结果比真实值___________（填“偏大”“相等”或“偏小”）。 【答案】（1）BC （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．A、B大头针连线与a边界夹角要适当，不是越大越好，故A错误； B．为减小实验误差，插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些，故B正确； C．实验时若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量，将角度正弦值之比转化为角度对边长度之比，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 光路图如图所示 【小问3详解】 由题意做出光路图 只有玻璃砖边界出现偏差，可知入射角不发生变化，折射角大于实际的折射角，根据折射定律，可知按照该边界的测量结果比真实值偏小。 16. 可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长； （1）打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个___________（选填“滤光片”、“单缝”），其目的是为了保证经双缝得到的两列光是___________（相干/非相干）光； （2）已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如下图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图丙所示，为___________mm，则该绿光的波长为___________nm（计算结果保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. 单缝 ②. 相干 （2） ①. 6.525 ②. 540 【解析】 【小问1详解】 [1][2]打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个单缝，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是相干光； 【小问2详解】 [1]在B位置时读数如图丙所示，为6.5mm+0.01mm×2.5=6.525mm [2]条纹间距 根据 则该绿光的波长为 四、计算题（本题共3小题，第16题·10分，第17题12分，第18题14分，共36分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 17. 夕阳西下，一束阳光以与湖面成角射入湖中，，湖深，折射率，光在真空中的传播速度，，求： （1）折射角； （2）光从湖面传播到湖底的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示 由几何关系可知，入射角的正弦值等于，由折射定律 代入数据可得 故折射角为 （2）由得，光在湖水中的传播速度为 光在湖水里传播的路程为 所以光从湖面传播到湖底的时间为 18. 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x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图示为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的平衡位置处于x＝0.5m处。 (1)求两列波相遇的时刻。 (2)求1.5s后质点M运动的路程。 【答案】(1)0.75s；(2) 12cm 【解析】 【详解】(1)简谐波的波前相距s=0.6m，设两列波经时间为t相遇，则 s=2vt 解得 t=0.75s (2)两列波经t=0.75s相遇在PQ的中点M，所以M点在t=0.75s时开始振动。两列波的周期 由图可知，两列波同时到达M点时，引起质点振动的方向均沿y轴负方向，所以两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为 A′=2A=4cm t=1.5s时，M点振动了△t=0.75s，即T；根据简谐运动的周期性，M点运动的路程 s=3A′=12cm 19. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。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LCD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△ABC为一微棱镜的横截面，∠A＝90°，，紧贴BC边上的P点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率n＝2。只研究从P点发出照射到AB边上的光线。 （1）某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为c，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。 【答案】（1）；（2）；（3）a 【解析】 【详解】.（1）由题意知，出射角，由折射定律n＝解得 （2） 假设BM、MP分别为、， 则在有 解得 故 （3）根据，解得临界角为C＝30°，当光线刚好在AB边上M点发生全反射时，光路如图甲所示。AB边刚好全反射时，入射角，由几何关系知，反射到AC边的入射角，能够发生全反射，过P点作AB的垂线交AB于Q点，由几何关系知 ， 当光线刚好在AC边上发生全反射时，光路如图乙所示。在AC边刚好全反射时，在AC边的入射角，由几何关系知，在AB边的入射角，能够发生全反射，反射点为N，在△PNQ中，由几何关系知 综上所述，在AB边上的照射区域长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$