二轮专题(十六) 机械振动与机械波、光学-【真题密卷】2026年高考物理二轮专题精准提升（福建专用）

·物理· 参考答案及解析 (2)根据题意可知，由于充气气体质量远远小于 气前空心柱内封闭气体的体积 养殖箱质量，则整个装置的总质量保持不变，则 整个装置所受浮力不变，若养殖箱上浮△h高度， V'-HS-V,=0Sh+(M+m)-pV (1分) 则空心圆柱体中进入水的体积 充气后空心柱内封闭气体的体积 V1=(H-△h-h)S-△V= V:=HS-V:-(Ah+h)Sp-(M+m)+oV (H-△h-h)Sp-(M+m)+pV (1分) p (2分) 空心圆柱体内海水的高度 由玻意耳定律有 V (H-Mh-h)Sp-(M+m)ov pV+npoV。=pV2 (1分) pS 解得 (1分) p(V2-V') b。+M+m)g-gV☑ △hS 则空心圆柱体内液面与海面的高度差 n h3=H-Ah-h-h-(M+m)-pV =h2 PoVo povo pS p△hS+(M+m)g△h-gV△h (1分) (2分) PoVo 可知，此时空心柱内封闭气体的压强仍为，充 2025一2026学年度二轮专题精准提升（十六）】 物理·机械振动与机械波、光学 一、单项选择题 2.A【解析】单摆的周期单位为秒，由题意可知，转 1.B【解析】由题意可知，直线y=x上的所有点 动惯量的公式为J=∑mr,根据量纲法则可知， 均为振动减弱点，到两波源的距离相等，所以两 其单位为kg·m2,由量纲法则可知，四个选项的 列波的起振方向相反，A错误；由题意可知，P点 单位分别是秒(s)、秒分之一(s1)、秒方(s2)以及 的坐标为（后m,m),所以距高坐标原点0最 秒方分之一(s)。根据上述量纲法则分析可知， 近的加强，点P到两波源的距离差△r1=xp p一5m号m=0.2m=之，可知两列相千线 4 3 其复摆的周期公式可能是T=2√mgA正确。 3.C【解析】由题意知光线1恰好消失时，光恰好 性平面波的波长入=0.4m,所以波速v= 入 发生全发射，由几何关系可知，光在液体内部的入 0,5m/s=0.8m/s,B正确；振动减弱点到两波 0.4 射角为9（临界角），则有sin0三：整理得n日 1 源的距离差△r2=n以(n=1,2,3…),设直线y= sin0,A,B错误；若为薄壁容器，激光不垂直容器 4x上减弱点的横坐标为x,则△r=以=x-y 壁入射时，在容器壁处会发生折射，此时日不再等 于光在液体内部的入射角，会对测量液体折射率 z(m=1,23）,解得x=1.6m(m=1,2,3,所2 产生千扰，所以激光也必须垂直容器壁入射，C正 直线y=x上减弱成的横垒标均匀分布，即立线 确：由n一in日可知，越靠近A端0越小，漫越 大，但n演与0不成正比，即刻度不均匀，D错误。 y=上减弱店距离0点均匀分布，C错误旅动 4.B【解析】根据波形的对称性可知，0时刻，距离 加强点到两这源的距离差△，=成十合n=0,1, 质点b最近位置波峰处的质点的平衡位置到质点 2,3…),以O点为圆心、5入为半径的圆周加强点 6的平衡位置的间距△x2,m=0,5m,由于波 坐标为(x,y),则x2+y2=(5入)2，△r3=x一y|, 沿x轴正方向传播，质，点b经过0.2s第一次到达 联立可知当n≥5时无解，则n<5,所以n的值为 波峰，即经过0.2s,波向右传播的距离为0.5m,则 0、1、2、3、4,每个n值对应两个加强，点坐标，所以 △x、0.5 波传播的速度v= 加强点共10个，D错误。 d0.2m/s=2.5m/s,B正确， ·65· 6 真题密卷 二轮专题精准提升 根据图像可知，0时刻，质，点a、b的位移均为1m,位 6.AD【解析】图中Ex图像对应的函数关系表达式 移大小等于振幅的一半，根据数学三角函数的规律 为E 可知，质点ab到左右拥邻平奇位置的间距均为品 。,由于粒子带负电则其所受电场力方向与 相对于坐标原点的位移方向相反，则有F=一qE,解 则有合-2 入 =2m一1m,解得λ=3m,根据v= 12 得F=一E 。x,可知，电场力方向始终指向坐标原 会-，解释了一名1，A错误-0时到，根据对 点，且大小与相对坐标原点的位移大小成正比，方向 与相对于坐标原点的位移方向相反，可知，当粒子从 称性可知，a、b两个质，点的速度大小相等，方向相 x轴上x=一a处由静止释放时，粒子将做振幅为a 反，速度不相同，C错误；图示时刻，质点a靠近平衡 的简谐运动，A正确：若以粒子经过原点向正方向 位置，质，点b远离平衡位置，质，点a靠近平衡位置过 运动为计时起，点，则其简谐运动相对于原点的位 程的速度始终大于质点b远离平衡位置，由于质，点 2x」 a距离平衡位置的间距等于质点b距离波峰位置的 移为x=asin Tt,对上述位移表达式求导，得到 距离，则质点a到达平衡位置的时间小于质，点b到 达波峰位置的时间，即当质，点b到达波峰时，质点a 速度表达式为v= c05行，时上运速度表选式 已经提前经过平衡位置，D错误。 二、双项选择题 求导得到加速度表达式为a=一”如行，根 5.AD【解析】从图乙可知，振动减弱，点振幅为0，则 据上述有F=一9E。 ma 波源S1、S2的振幅相同，A1=A2=1cm,A正确； 。x=ma,解得T=2π√gE。, 根据简谐运动的对称性可知，粒子第一次运动到 t=1.75s时，S,第二次处于波峰位置，则有&T+ 入 T=1.75s,解得周期T=1s,由图乙可知波长入= 原点所用的联同=号每得=受 -,B错误； 1m,则波速口=子三1m/s,设从S1开始振动，经 Ex图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示电 时间t两列波相遇，则S2传播时间为(t一2)s,则 劳，剥有队。-0E解得=空，根 有10=vt十v(t-2),联立解得t=6s,B错误；根 据简谐运动的运动规律可知，粒子在原地速度最大， 据振动加强点的条件△x=n1(n=0,1,2,3..), 动能最大，则有一qU=0一Ek,结合上述解得Ek= S1到P点距离xp1=t=6m,则S2到P点距离 xp2=10m-6m=4m,设S1P间某点到S1、S2 2,C错误，D正确。 aq 的距离分别为x1、x2,则有|x2一x1|=n以，S1、S2 7.BD【解析】由图乙知，二者振幅为1cm,设小球的振 相距10m,在S1P间（除S1、P外），波程差△x的 动方程x1=Asin(t十gp,)=sin(at十p)(cm),光源的 取值范围是(0,10m),则n可以取0、士1、2、3、4、 振动方程x2=Asin(t十p2)=sin(at十p2)(cm),t=0 5、6、7、8、9共11个值，即有11个振动加强，点，C 2 错误；结合以上分析可知，S1到Q点距离xQ1= 时，x1=0=sinp1,x2= 2cm=sinp(cm),则p=0, t十xQ=6.25m,S2到Q点距离xQ2=10m一 xQ1=3.75m,则两波源到Q点的波程差△x1= 4,可知光源与小球振动的相位差为不，A错误； 5 2.5m=之，即Q点为减弱点，合振幅为0，则Q 光源的振动方程x=im(u十军）(cm,其中w 点通过的路程为两波在此处未叠加时，Q的通过 2π2π 的路程，S2到Q点时间t2=工02=3.75s,由于 牙-7ad/s=元ad/s则x=sn(u+）(cam),光源 t=2s时Q才振动，即从t=0时刻开始到5.75s, 从初始状态回到平衡位置，即x=sm(a十）(cm 0,可知光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s,B 才传播到Q点，S1到Q点时间t==6,2 正确；小球的振动方程x1=sint(cm),光源的振动方程 则Q单独振动时间△t=t3一t2=0.5s,即Q单独振 动了半个周期，即在0~10s内质点Q的路程s= :=sin(u十）(am,影子是光源发出的光被小球遮 2A2=2cm,D正确。 挡后，在屏上留下的阴影，取影子某一时刻的位置，根据 6 ·66· ·物理· 参考答案及解析 几你关原有中一号得彩子的整动方款 2π2m 则其时间t3k ,C错误。 3x,-2z:=3nt(cm)-2n(u+）(cm) 三、非选择题 √13-6/2sin(t十p)(cm),当t=0时有x3=√2cm= .1分)号e分) 2 【解析】当挡板B与物块A分离时，A、B间的作 √/13-62sinp(cm),则sinp= ，C错误；对 √13-6W2 用力为零，则此时A的加速度a1=0.5g。对物块 A受力分析由牛顿第二定律得mg一kx1=ma1, 于x3=√13-62sin(t十p)(cm),设振幅A- 解得挡板B与物块A分离时，弹簧的伸长量x1= V1B-6Ecm根银能量守恒=m,根据图 );当物块A与挡板B分离前，物块A的加速度 乙，月期T=2s,且周期T=2、四，联立解得 始终为a1=0.5g,由于最开始弹簧处于自由状 态，则当物块A与挡板B分离后，对物块A由牛 vm=π√13-6√2cm/s,D正确。 顿第二定律得mg一x=ma随着弹簧的伸长量x 个x 的增大，加速度a逐渐减小。所以物块A从静止 到第一次达到最大速度om的过程中，其加速度a 光源 随坐标x变化的图像如图所示，由v2=2ax可知， 通过a-x图像与x轴围成的面积求解，由a-x图 21 像得2=2a1x1十24，·a1=8mg 2 46,解得物 影子 块A的最大速度vm= 83m 2Wk。 8.AD【解析】C与A碰撞，由动量守恒有mov1= a 2m2对C由动能定理可得m0gh=号m,对 0.5g A受力分析可得mog=kx1,A、C碰后一起运动 的过程中，系统机械能守恒，在平衡位置时 2mog=kx2,A、C在最高点时2mog十kx3=ma, 10.8(1分)2√2(2分) 此时对B受力分析可得kx3=mg,此时弹簧被拉 【解析】根据t=0时刻的波形图过(0，√2)和 长x3,弹簧振子的振幅A=x2十x3,A、C运动到 (3,一2)两点，代入数值可得波的函数关系式为 最高点的过程中，振据机械能守恒可得号× y=2an(任+）=Asm经十p:则浓长A 2movi+kxi+2mog (za-)=2mog (xy t 2红=8m,波的周期T=入=4s,据题意可知质点 x)十乞kx,联立解得x= 1 P的振动方程为y=Asin(孕十，)=2sin(受t十 Amog 二，m=2m0,A正确，B错误；A、C运动到最低 ,别在-1s财，皇标为为=一巨cm,则路程 感时，弹黄压缩量x三正3十A二，弹簧弹力 s=y+|y1|=2W2cm。 F-6moB =,对B受力分析可得FN-2mg-F- 11.3(1分) e分 0,得FN=8mog,D正确；A、C碰后，位移范围为 【解析】MN上的E点发出的一条光线经D,点 A一一A,则第一次运动到最低点的时间小于3T, 1 的折射光线平行OB,光路图如图甲所示，由几何 关系可知光线入射到D点的入射角i=30°，折射 mo十mo (2mo 弹簧振子的振动周期T=2π， k 角y=60°，折射率n=sin’-5。 sini ·67· 6 真题密卷 二轮专题精准提升 (2)沿EB方向的光线从半球面射出时的光路如 间距变大。若0=0，则沿OA向任意位置略微平 图乙所示，由几何知识sinB= 13 移平面镜，双缝间距不变，千涉条纹间距不变。 2下3，可以发生 光 sin 0 折射，设折射角为0，所以有n sing,解得 sin 0=13 0 7了② --- D 甲 (4)画出光路图，如图乙所示，根据几何关系，打到 A ME 最上西的点到P点距离设为：期后-产6打 到最下面的点到P点距离设为，则千。 L-6十)，出现千涉条纹区域的竖直长度4x C2 ME C 乙 acL 12.(1)1.12(2分)(2)见解析(2分)(3)0.060 x1一x2-b(b十c)9 (答案在0.058~0.062均可)(2分) 光屏 【解析】(1)从平衡位置出发，一个周期内，两次 通过平衡位置，由图丙可知，此单摆周期T=2X 0.56s=1.12s。 乙 (2)摆球摆动过程中只有重力做功，其机械能守 恒，则机械能不变，如图所示。 14.1ω R (2)3πR2 0.04 【解析】(1)取线光源上某一，点作为，点光源，点光 0.02 源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆 形，设此圆形的半径为r,点光源发出的光线在水 0 0.100.200.300.400.500.600.70 面恰好发生全反射的光路图如图甲所示 (3)在图丙取0.3s时刻可得Ep=mgh=0.03J, 解得m=0.060kg,由于读数误差可取范围为 由折射定律有sinC=】 (2分) n 0.0580.062. 根据几何关系可得r=htan C (2分) 13.(1)0.025(1分)(2)734(1分)(3)变大(1 一个点发出的光在水面上能看到半径为”的圆， acL 分)01分)④6十(2分) 对于圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是 圆的圆心沿圆孤移动时圆扫过的区域，开始发光 【解析】(1)游标卡尺的读数为a=0mm+5× 区域形状为环形，后来变为圆形，当形状发生变 0.05mm=0.25mm=0.025cm. 化的临界条件是r=R (1分) (2)根据公式△x= 入，d=2a,联立解得△x= 解得=只 (2分) 入，英中A=,6mm=1.1mm,L L 6.6 2a△x 749mm,解得入= L =734nmo (3)画出光路图，如图甲所示，沿OA向左略微平 移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看 (2)当深度为h且保持不变时，且只有一个半圆 出双缝的间距即S与像的间距减小，则千涉条纹 形线状光源发光，在水面上看到的发光区域形状 6 ·68· ·物理· 参考答案及解析 为心形，如图乙所示 (2分) 小圆半径为R,大圆半径为2R,该发光区域的面 A2-A1o-(x)=5umg (1分) 积S=R+号(2R)r=3R. 运动到最左端时，再向右运动时，平衡位置为 (2分) x-,振幅变为 A1=A20-(x+-x-)= 3umg (1分) k 补充完能量后振幅应变为A10,因此补充的能量 E 1 26A。-2bA (1分) 联立解得E=20pm2g (1分) k 1 16.(1)2xs 15.(1)-mg umg /15m (2)g√k (3) (2)5x(20+dm/sn=0,1,2,3） @(°-x+2Yy+ 5 20μ2m2g2 (3)①0.01m y2=0,椭圆 【解析】(1)振子在平衡位置的合力为0，当振子 【解析】(1)因为孤长AB远小于R,所以小球在 向右振动过程，滑动摩擦力方向向左，振子处于 圆孤面上的往复运动具有等时性，符合类单摆模 平衡位置时，弹簧弹力方向向右，弹簧处于压缩 型，其圆弧半径R为类单摆的摆长，由单摆的周 状态，则有mg=k(一x-） (1分) 期公式可得，小球的运动周期 (1分) 解得x-=一 img (1分) k T=2r√g -2m5 (1分) 当振子向左振动过程，滑动摩擦力方向向右，振 (2)小球的运动由两个分运动合成，这两个分运 子处于平衡位置时，弹簧弹力方向向左，弹簧处 动分别是以速度V沿AD方向的匀速直线运动 于拉伸状态，则有umg=kx+ 和在圆孤面上的往复运动，设全程所用时间为t, 解得x+=mg (1分) 小球恰能通过C点，则 k LAD=Ut (1分) (2)振子向右运动为简谐运动，且平衡位置为 x-,设振幅为A1,根据能量守恒 且1=2m1T=(2n+1D元s0m=0,12,3…） 2 mi+2=A 1 (1分) (1分) 联立解得初速度 运动到最右端再向左运动时，平衡位置为x+,此 1 时振幅变为A2=A1一(x+一x-) V- LAD t 5π(2n+1)m/s(n=0,1,2,3…) 若恰好通过x-,可知 (1分) A,=(x+-x-)=2ymg (1分) (3)①若凹槽并未固定，小球和凹槽组成的系统水 平方向动量守恒，小球和凹槽的质量之比为1：4， /15m 联立可得=g√ (1分) 分别设为m和4m,故水平方向 mv=4mv2 (1分) (3)振子从O点获得初速度。向右运动，平衡位 两边均乘以t 置为x-,振幅为A10,根据能量守恒 mx=4mx2 (1分) 1 (1分) 解得x1=4x2 (1分) 小球运动到凹槽的最右端时，凹槽位移最大，此时 解得Ao=7mg (1分) k x2+4x2-2Rsin 2 (1分) 运动到最右端时，再向左运动时，平衡位置为 5 0 x+,此时的振幅 又2xX10-2元 (1分) ·69· 6 真题密卷 二轮专题精准提升 联立，解得凹槽的最大位移 分析几何关系 x2=0.01m (1分) R4=(X。-x- )+,+ (1分) ②以初始时刻A点的位置为原，点，在AB平面建立 直角坐标系，此时凹槽圆心的坐标记为(X。,Y。),则 整理得小球运动的轨迹方程为 当小球向右运动到，少)位置时，凹槽向左运功 (停°-号xx+2Yy+y-0 (2分) 距离，且圆孤半径 轨迹为椭圆。 (1分) R2=X8+Y8 (1分) 6 。70·密真 2025一2026学年度二轮专题精准提升（十六） 卺题 物理·机械振动与机械波、光学 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 答案 1.在xOy坐标系中，x正半轴和y正半轴上存在两列相干线性平面波波源S1、S2,传播方 向如图所示。已知直线y=x上的所有点均为振动减弱点，直线y三x上距离坐标原 点O最近的加强点P与O点的距离为1m,两平面波的振动周期均为T=0.5s。下列 说法正确的是 () V=x U 1 P A A.两列波的起振方向相同 B.两列波的波速v=0.8m/s C直线y-}上的减弱点距离0点越运分布越稀疏 D.以O点为圆心、5入为半径的圆周上有1个加强点 2.转动惯量(J=∑m:x)是物体绕转轴转动时惯性的量度，其中r:是微元m;到转轴的距 离。复摆是由大小和形状不发生变化的物体，绕固定水平轴在重力作用下做微小摆动 的运动体系，如图所示，是质心到转轴的距离。复摆和单摆类似，可以视为简谐运动。 根据所学物理知识，判断复摆的周期公式可能是 () 0 2πmgL A.2n J B.2π mgl C.2x/ mgl mgl D.J 二轮专题精准提升（十六）物理第1页（共8页） 真题 成熟不过是善于隐藏，沧桑不过是无泪有伤 3.图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容 班级 器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与AO边重合。过中心O 悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1 和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出∠AOB并记为0，即可求出液体的折射率并 姓名 标在量角器上。已知容器的折射率为，下列说法正确的是 ( 透明容器 得分 激光笔 A ⊥型支架 量角器 一转轴 甲 n A.该液体的折射率为 sin 0 B.该液体的折射率为nsin0 C.若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁人射 D.越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀 4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的振幅为2cm,a、b是平衡位置分别在x=1m、 x=2处的两个质点，t=0时刻，两质点所在位置及振动方向如图所示，已知从图示 时刻，质点b经过0.2s第一次到达波峰，则下列判断正确的是 () y/cm x/m A质点a振动的颜率为1H B.波传播的速度大小为2.5m/s C.t=0时刻，a、b两个质点的速度相同 D.当质点b到达波峰时，质点a到达平衡位置 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求， 全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 5 6 7 8 答案 5.如图甲所示，在均匀介质中，两个波源S1、S2分别位于x=0和x=10m处。已知t=0 时刻，S1开始自平衡位置向下振动，t=1.75s时，S1第二次处于波峰位置，t=2s时，波 源S2也开始自平衡位置向下振动，产生的两列简谐横波恰好于P点相遇。经足够长时 间后，x轴上质点的振幅随x变化的部分图像如图乙所示。若质点P与Q之间的距离 为0.25m,则下列说法正确的是 ( ) 密卷 二轮专题精准提升（十六）物理第2页（共8页） 6 个A/cm S 10 x/m 0 x/m A.波源S1、S2的振幅相同 B.当t=4s时，两列波开始相遇 C.S1P间（除S1、P外）有12个振动加强点 D.在0~10s内质点Q的路程为2cm 6.某电场沿x轴分布，其电场强度E与坐标x的关系如图所示，E为正值时，电场沿x轴 正方向，坐标原点处的电势为零。一个质量为m、电荷量为一q(g>0)的带负电粒子，从 x轴上x=一a处由静止释放，粒子只在电场力作用下运动，则下列说法正确的是 () 本E E 2.---E A.粒子做振幅为a的简谐运动 m B.粒子第一次运动到原点所用的时间为2a NagEo aEo C.x=a处的电势pa= 2 D.粒子的最大动能E,=agE 2 7.如图甲所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上， 间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2，小球和光源做小振幅运动时，在观测 屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图乙所 示，则 () 北 Ax/cm 10 小球 光源 0 0 15/ 2.0 产ts 0.5 光源 小球 -1.0 A.光源与小球振动的相位差为2 B.光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s 2 C.若影子振动的初相位为p,则sinp √/13-6√2 D.影子的最大速度为π√13-6√2cm/s 二轮专题精准提升（十六）物理第3页（共8页） 真题 8.如图所示，水平地面上竖直放置着用轻质弹簧拴接的物块A、B,弹簧劲度系数为k,A的质 为m。质量也为m的物块C从距A高度二16处由静止释放，与A碰撞后粘在 一起，之后它们运动到最高点时，B与地面间的弹力恰好减小为0。已知弹簧的弹性势能 E,=x(x为弹簧的形变量)，质量为m的弹簧振子的振动周期T=2x√？，重力加速 m 度为g,不计碰撞时间及空气阻力，弹簧足够长且弹力始终在弹性限度内。下列说法正确 的是 () A.物块B的质量为2mo B.物块A、C粘在一起后做简谐运动的振幅为28 k C.A,C碰撞后，第一次运动至最低点的时间为3√ 2π2mo D.A、C运动到最低点时，地面对B的支持力大小为8mog 三、非选择题：本题共8小题，共60分。 9.(3分)如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端与质量为m的物 块A相连接。初始时刻，用挡板B托住物块A,使其处于静止状态，弹簧处于原长。利 用计算机系统精确控制使挡板B竖直向下做加速度大小为a=0.5g的匀加速直线运 动，直至挡板与物块A分离，分离后物块A向下做加速度减小的加速运动，达到最大速 度)m,而后向下减速运动到达最低点。此后物块A在竖直方向做往复运动。挡板B与 物块A分离时，弹簧的伸长量x1= ;物块A的最大速度m=。(均用题 目所给出的物理量表示) 0000 m B 10.(3分)一平面简谐横波以速度v=2m/s沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形图如图 所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点P在t=0时刻的位移y=√2cm,该波的波 长为 m;1s内，质点P通过的路程为 cm 个ylcm 3 x/m -2 密卷 二轮专题精准提升（十六）物理第4页（共8页） 11.(3分)一种发光装置是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成的，管芯发光部 分MN是一个圆心与半球体介质球心O重合的圆面。其纵截面如图所示，OB⊥AC, MN上的E点发出的一条光线经D点的折射光线平行OB,已知a=60°，圆弧AD长 ,该透明介质折射率” πR ;沿EB方向的光线从半球面射出时的折射角的正 弦值为 A ME 12.(6分)某小组同学用如图甲所示的DIS二维运动实验系统研究单摆在运动过程中机械 能的转化和守恒（忽略空气阻力），实验时，使发射器（相当于摆球）偏离平衡位置后由 静止释放，使其在竖直平面内摆动，系统每隔0.02s记录一次发射器的位置，多次往复 运动后，在计算机屏幕上得到的发射器在竖直平面内的运动轨迹如图乙所示，在运动 轨迹上选取适当区域后，点击“计算数据”，系统即可计算出摆球在所选区域内各点的 重力势能、动能，并绘出对应的图线，如图丙所示（当地的重力加速度g取10m/s2)。 接收器 m 0.10 .0.05 发射器 -0.20 -0.10 0.10 0.203x/m 0.04 0.0 D 010 020 030 0.40 050 060 070 (1)此单摆的周期为 So (2)在图丙中画出0~0.50s内摆球机械能的变化关系图线。 (3)发射器的质量为 kg(此结果保留两位有效数字)。 13.(6分)1834年，爱尔兰物理学家洛埃，利用平面镜成功得到了杨氏干涉的结果。洛埃 镜实验的基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经 过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离L和到平面镜的垂 直距离α可分别由图丙和图丁读出，光的波长为入，在光屏上形成如图乙所示干涉 条纹。 12345678 cm 70 73 74 75 76 HH 0 10 20 丙 二轮专题精准提升（十六）物理第5页（共8页） 真题密 (1)游标卡尺的读数为 cm。 (2)已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为6.6mm,则该单色光的波长 λ= nm(结果保留三位有效数字)。 (3)如图戊所示，某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度日。若沿AO向左略 微平移平面镜，干涉条纹间距将 (填“变小”“变大”或“不变”)；若0= 沿OA向任意位置略微平移平面镜，干涉条纹间距不变。 光屏 戊 (4)若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b,平面镜宽为c,则光屏上出现干 涉条纹区域的竖直长度为 (用L、a、b和c表示)。 14.(11分)夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图所示，将两个相同的相互 独立的半圆形线状光源拼接在一起形成一个圆形线状光源，水平放在水池的水面下， 通过控制两个光源的发光情况和调节光源距离水面的深度，人们在水面上会看到不同 形状的发光区域。已知圆形线光源的半径为R,水的折射率为=3· 4 (1)若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓 慢向下移动，发现水面发光区域形状不变，只是面积在扩大，直到距离水面的深度 为h时，发光区域形状发生变化，则深度h是多少？ (2)当深度为(1)中的h且保持不变时，若只有一个半圆形线状光源发光，人们在水面 上看到的发光区域面积是多大？ 卷 二轮专题精准提升（十六）物理第6页（共8页） 6 15.(12分)如图甲所示老式挂钟内为抵抗各种阻力，保持周期性运动，设有擒纵机构与棘轮 装置传递周期性冲击，产生稳定的“自激振动”。为研究挂钟内的自激振动，摸鱼同学做 了如下简化实验：如图乙所示，质量为的振子放在动摩擦系数为4的粗糙水平面上，振 子左端与劲度系数为k的弹簧右端相连，弹簧左端连接在竖直墙壁上，且弹簧始终保持 水平，振子处于弹簧原长位置静止。记此时振子位置横坐标为x=0,向右为正，建立x 轴。某时刻给振子一个冲击，使得振子瞬间拥有水平向右，大小为。的初速度。已知运 动过程中弹簧的形变始终在弹性限度内，且振子不会碰到左端竖直墙壁，地面最大静摩 擦力与滑动摩擦力相等，弹簧弹性势能E,与形变量x的关系为E,=22,不计空气阻 力，重力加速度为g。 (1)求振子分别向右、向左做振动的平衡位置x-、x+。 (2)若振子能经过x-,求o的最小值。 。三4g3振子每次向右运动经过工时，外力给予振子一个冲击，使 子机械能固定增加E,得以做周期运动，求该额外能量E。 00000000000Q之 77777777777/7777777777777777→ 6 二轮专题精准提升（十六）物理第7页（共8页） 真题密卷 16.(16分)如图所示，光滑的凹槽ABCD固定在水平面上，凹槽横截面为圆弧的一部分， 其半径R=10m,弧长AB=CD=5cm,凹槽边长L4D=Lc=0.2m,g取10m/s2。 (1)如图甲所示，将一个可看作质点的小球自A点静止释放，求小球的运动周期。 (2)如图乙所示，在A点给小球一个沿AD方向的初速度，使小球恰能通过C点，则初 速度应为多少？ (3)若凹槽并未固定，而是可在光滑水平面上自由移动，则可能会导致不同的运动结 果。已知小球与凹槽的质量之比为1：4，初始时刻自A点将小球静止释放，求： ①凹槽的最大位移（保留一位有效数字）； ②以初始时刻A点的位置为原点，在AB平面建立直角坐标系，此时凹槽圆心的坐 标记为(X。,Y。),试写出小球运动的轨迹方程，并说明其运动轨迹的形状。 二轮专题精准提升（十六）物理第8页（共8页）