精品解析：山东省淄博第一中学2025-2026学年高二下学期4月教学诊断物理试题

2024级高二下学期4月教学诊断 物理试题 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 如图所示是杭州的美景——西湖，环绕湖边著名的“西湖十景”，自然与人文相互映衬，组成了杭州旅行的核心地带。关于西湖中的水波现象，下列说法正确的是（　　） A. 用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B. 湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的干涉现象 C. 要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小 D. 游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 2. 扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是（　　） A. 时刻纸盆中心的速度最小 B. 时刻纸盆中心的加速度最大 C. 在之间纸盆中心的速度方向不变 D. 在之间纸盆中心的速度方向和加速度方向相同 3. 如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部各有一只青蛙，则（　　） A. 水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B. 枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C. 水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D. 两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 4. 一列简谐波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示。P、Q为x轴上两个质点，质点P的平衡位置在处，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 质点Q比P先到波谷 B. 该波的波速为10m/s C. 至少再经过0.15s，质点P、Q的加速度相等 D. 经过0.2s，质点P会沿x正方向迁移4m 5. 将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，短时间内秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 当秋千摆至最高点时，秋千的加速度为零 B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力 C. 秋千摆动的周期为 D. 该地的重力加速度 6. 如图所示，在平面内有两个沿轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，振动方程分别为、。两列波的波速均为，两列波在点和点相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　） A. 加强、加强 B. 减弱、减弱 C. 加强、减弱 D. 减弱、加强 7. 如图1所示，质量为的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为的物体A连接。现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，取竖直向上为位移正方向，物体A的位移随时间的变化规律如图2所示，已知重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体A的振动方程为 B. 物体A在0~0.125s内通过的路程为 C. 物体A在最低点时弹簧弹力为30N D. 弹簧的劲度系数 8. 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上没有光透出的部分的弧长为（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是0.2s后的波形图，已知此波的周期大于0.2s。下列说法中正确的是（　　） A. 该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象 B. 波速可能为20m/s C. 该波的周期可能为0.6s D. 若波速为15m/s，0~0.2s内，质点M运动的路程为60cm 10. 如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A. 光在处入射角为 B. 水晶球的折射率为 C. 光在水晶球中的传播速率为 D. 光在水晶球中的传播时间为 11. 如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的复色光从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表面射出，已知该玻璃对蓝光的折射率为1.4。设红光与蓝光穿过玻璃砖的速度分别为和，则在从0°逐渐增大至90°的过程中（　　） A. 光线b是红光，光线a是蓝光 B. C. 两单色光始终平行地射出玻璃砖 D. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的a光线先消失 12. 如图所示，与地面夹角为的光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻弹簧一端固定一个质量为m的小物体，另一端固定在挡板上。物体在平行斜面方向上做简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。重力加速度大小为g，则物体在振动过程中（　　） A. 物体在最低点时受的弹力大小为 B. 平衡位置处，弹簧的弹性势能和物体的动能总和最大 C. 弹簧的最大弹性势能等于 D. 物体的最大动能应等于 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 未来中国载人登月成功后，可利用单摆测量月球表面的重力加速度。航天员从月球上捡一块大小约为2cm的不规则石块作为摆球。航天员还有以下设备：刻度尺（量程30cm）、细线（1m左右）、计时器和足够高的固定支架。如图甲安装好器材，然后用刻度尺测量细线的长度L作为摆长。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A. 将石块拉开一个小角度（约5°）并由静止释放，同时开始计时 B. 释放石块时，摆线相对平衡位置偏角越大，摆动周期也越大 C. 用秒表测量石块完成1次全振动的总时间t，则周期 D. 用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由求出周期 （2）秒表示数如图乙所示，它的示数为______s； （3）取，由图丙求出重力加速度______（结果保留三位有效数字）； （4）把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的值______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。 14. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，小明在水平木板上放纸，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。如图所示，在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 （1）小明接下来完成的必要步骤有______ A. 插上大头针c，使c仅挡住b的像 B. 插上大头针c，使c挡住a和b的像 C. 插上大头针d，使d仅挡住c的像 D. 插上大头针d，使d挡住c，同时挡住a和b的像 （2）能减小实验误差的操作有______ A. a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B. 将大头针竖直插入木板 C. 选择宽度较大的玻璃砖 D. 插针时尽量使入射角小一些 （3）实验中测得光在空气和玻璃分界面上的入射角为、折射角，玻璃砖的厚度为，则入射光线与折射光线的垂直间距y为______cm。 （4）小华同学在白纸上画平行线时，不小心将一条平行线的间距画得比玻璃砖宽度略大，如图所示，则测得的折射率______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15. 一水平弹簧振子做简谐运动，O点为平衡位置，振幅为10cm，振子先后以相同的速度依次经过A、B两点，历时0.5s，过B后再经过0.5s振子以大小相等、方向相反的速度再次经过B点，求： （1）振子振动的周期； （2）O点为坐标原点，取向右为x轴正方向，从经过O点向左运动开始计时，则该简谐运动的表达式； （3）接第（2）问，振子在0~2.25s内通过的路程。 16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，图中的实线和虚线分别是该波在和时刻的波形图。 （1）求该波的周期； （2）若波沿x轴正方向传播，且（T为波的周期），求该波传播的波速大小； （3）若波速，求波的传播方向。 17. 如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为 （1）求桅杆到P点的水平距离； （2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离． 18. 直角棱镜的截面图ABC如图所示，其中，BC边镀银。一细束单色光从直角边AB的中点O以入射角射入棱镜，经折射光线恰好在AC边发生全反射，再经过BC边反射后垂直于AC边射出。已知光在真空中的传播速度等于c、求： （1）棱镜的折射率n和； （2）光线在棱镜中的传播时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二下学期4月教学诊断 物理试题 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 如图所示是杭州的美景——西湖，环绕湖边著名的“西湖十景”，自然与人文相互映衬，组成了杭州旅行的核心地带。关于西湖中的水波现象，下列说法正确的是（　　） A. 用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B. 湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的干涉现象 C. 要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小 D. 游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 【答案】C 【解析】 【详解】A．用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的反射现象，故A错误； B．湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的衍射现象，故B错误； C．要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小，故C正确； D．由多普勒效应可知，游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故D错误。 故选C。 2. 扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是（　　） A. 时刻纸盆中心的速度最小 B. 时刻纸盆中心的加速度最大 C. 在之间纸盆中心的速度方向不变 D. 在之间纸盆中心的速度方向和加速度方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，时刻纸盆中心的位移最大，速度为零，故A正确； B．由振动图像可知，时刻纸盆中心的位移为0，回复力为0，加速度最小且为0，故B错误； C．由振动图像可知，在之间纸盆中心的速度方向先向正方向，后向负方向运动，故C错误； D．由振动图像可知，在之间纸盆中心的速度方向为正方向，但回复力方向沿x轴负方向，即加速度方向沿x轴负方向，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部各有一只青蛙，则（　　） A. 水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B. 枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C. 水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D. 两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，画出水井和枯井的光路图，如图所示 枯井中的青蛙看到井外的范围，可根据光的直线传播确定。而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，根据光线可逆性，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星，由图可知，枯井中的青蛙看到井口较大，水井的青蛙看到井口较小，故ACD错误B正确。 故选B。 4. 一列简谐波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示。P、Q为x轴上两个质点，质点P的平衡位置在处，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 质点Q比P先到波谷 B. 该波的波速为10m/s C. 至少再经过0.15s，质点P、Q的加速度相等 D. 经过0.2s，质点P会沿x正方向迁移4m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由质点P的振动图像可知，t=0.2s时P在平衡位置向下振动，结合波形图可知，波沿x轴正向传播，因此时质点Q在最高点，则质点P比Q先到波谷，A错误； B．由图可知波长为，周期T=0.4s，则该波的波速为，B错误； C．再经过0.15s波向右传播3m，此时质点P、Q均位于x轴下方且位移相等，则两质点的加速度相等，C正确； D．质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，D错误。 故选C。 5. 将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，短时间内秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 当秋千摆至最高点时，秋千的加速度为零 B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力 C. 秋千摆动的周期为 D. 该地的重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．当秋千摆至最高点时，秋千受合外力不为零，则加速度不为零，A错误； B．当秋千摆至最低点时，加速度竖直向上，可知手机超重，则秋千对手机的支持力大于手机所受的重力，B错误； C．秋千摆动的周期为，C错误； D．根据，可得该地的重力加速度，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在平面内有两个沿轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，振动方程分别为、。两列波的波速均为，两列波在点和点相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　） A. 加强、加强 B. 减弱、减弱 C. 加强、减弱 D. 减弱、加强 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AD．由于C点到两波源的距离相等，两列波从波源传到C点的路程差为，为波长的整数倍，由两波源的振动方程可知两波的振动方向相反，所以C为振动减弱点，则AD错误； BC．两列波从波源传到B点的路程差为 由振动方程可知两列波源的振动周期为 波长为 两列波从波源传到B点的路程差为波长的整数倍，所以B点为振动减弱点，所以B正确；C错误； 故选B。 7. 如图1所示，质量为的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为的物体A连接。现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，取竖直向上为位移正方向，物体A的位移随时间的变化规律如图2所示，已知重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体A的振动方程为 B. 物体A在0~0.125s内通过的路程为 C. 物体A在最低点时弹簧弹力为30N D. 弹簧的劲度系数 【答案】D 【解析】 【详解】A．图2可知振幅为A=10cm，周期1s，则物体A的振动方程为，故A错误； B．t=0.125s时物体A的位移 因为，则物体A在0~0.125s内通过的路程为，故B错误； C．题意可知当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，由平衡条件可知，此时弹簧弹力大小等于B的重力，则此时A的加速度大小 由对称性可知物体A在最低点时有 联立解得，故C错误； D．物体A在最低点时有 其中，联立解得，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上没有光透出的部分的弧长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据折射定律有 可得光进入玻璃后光线与竖直方向夹角为30°；过点的光线垂直入射到界面上的点射出，到之间没有光线射出，越接近A的光线入射角越大，全反射的可能性越大，根据临界角公式 可得临界角为 如果界面上临界角为，此光线在界面上的点入射，在三角形中可求得与水平方向夹角为，所以没有光线射出的圆弧对应圆心角为，所以没有光透出的部分弧长为。 故选B。 【点睛】 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是0.2s后的波形图，已知此波的周期大于0.2s。下列说法中正确的是（　　） A. 该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象 B. 波速可能为20m/s C. 该波的周期可能为0.6s D. 若波速为15m/s，0~0.2s内，质点M运动的路程为60cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．该波的波长为4m，大于3m，该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，故A正确； C．若波向右传播 解得 若波向左传播 解得 故C错误； B．若波向右传播 (n＝0，1，2，3) 解得 v 所以 若波向左传播 (n＝0，1，2，3) 解得 所以 故B错误； D．若波速为15m/s，波向左传播，0~0.2s时间间隔等于，质点M运动的路程为 故D正确。 故选AD。 10. 如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A. 光在处入射角为 B. 水晶球的折射率为 C. 光在水晶球中的传播速率为 D. 光在水晶球中的传播时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示 根据几何关系可知入射角为 根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为 故A正确，B错误； CD．细光束在水晶球中传播的路程为 细光束在水晶球中传播的速度为 又 求得细光束在水晶球中的传播时间为 故C正确，D错误； 故选AC。 11. 如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的复色光从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表面射出，已知该玻璃对蓝光的折射率为1.4。设红光与蓝光穿过玻璃砖的速度分别为和，则在从0°逐渐增大至90°的过程中（　　） A. 光线b是红光，光线a是蓝光 B. C. 两单色光始终平行地射出玻璃砖 D. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的a光线先消失 【答案】AC 【解析】 【详解】A．同一种玻璃对频率更高的蓝光折射率更大，即  根据折射定律  入射角 相同时，折射率越大，折射角  越小，光线越靠近法线，图中光线更靠近法线，偏折程度更大，因此是蓝光，是红光，A正确； B．光在介质中传播速度满足  由于   所以，B错误； C．玻璃砖上下表面平行，因此第一次折射的折射角等于第二次在下表面折射的入射角，根据折射定律，出射光线的折射角等于入射光线的入射角，因此出射光线都与原入射光线平行，两束出射光线也始终平行，C正确； D．全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角。对下表面的出射过程，入射角  满足  可得  故入射角永远不会大于临界角，因此不可能发生全反射，不会有光线消失，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，与地面夹角为的光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻弹簧一端固定一个质量为m的小物体，另一端固定在挡板上。物体在平行斜面方向上做简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。重力加速度大小为g，则物体在振动过程中（　　） A. 物体在最低点时受的弹力大小为 B. 平衡位置处，弹簧的弹性势能和物体的动能总和最大 C. 弹簧的最大弹性势能等于 D. 物体的最大动能应等于 【答案】CD 【解析】 【详解】物体在光滑斜面上做简谐运动，当物体在最高点时弹簧为原长，说明最高点处回复力等于重力沿斜面向下的分力 由简谐运动的对称性可知，当物体在最低点时，回复力为向上的，即 解得最低点时弹力，又 可得 A．由以上分析可知，最低点时弹力 ，A错误； B．运动过程中系统（物体 + 弹簧 + 地球）的机械能守恒，总机械能 = 动能 + 弹性势能 + 重力势能。 弹性势能和物体的动能总和最大时，重力势能最小，对应的位置为最低点，B错误； C．物体从最高点运动到最低点，根据动能定理 又 联立可得，C正确； D．最大动能出现在平衡位置，从最高点到平衡位置过程中，根据机械能守恒 解得物体的最大动能，D正确； 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 未来中国载人登月成功后，可利用单摆测量月球表面的重力加速度。航天员从月球上捡一块大小约为2cm的不规则石块作为摆球。航天员还有以下设备：刻度尺（量程30cm）、细线（1m左右）、计时器和足够高的固定支架。如图甲安装好器材，然后用刻度尺测量细线的长度L作为摆长。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A. 将石块拉开一个小角度（约5°）并由静止释放，同时开始计时 B. 释放石块时，摆线相对平衡位置偏角越大，摆动周期也越大 C. 用秒表测量石块完成1次全振动的总时间t，则周期 D. 用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由求出周期 （2）秒表示数如图乙所示，它的示数为______s； （3）取，由图丙求出重力加速度______（结果保留三位有效数字）； （4）把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的值______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。 【答案】（1）D （2）95.9 （3）1.63 （4）等于 【解析】 【小问1详解】 A．将石块拉开一个小角度（约5°）并由静止释放，经平衡位置开始计时，故A错误； B．释放石块时，摆线相对平衡位置偏角越大，摆动周期与振幅无关，且偏角越大，单摆的运动就不是简谐振动，故B错误； CD．应该用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由 求出周期，故C错误，D正确。 故选D。 【小问2详解】 根据秒表的读数规律，该读数为 【小问3详解】 设结点A到石块重心的间距为d，由单摆的周期公式则有 解得 则有图丙的斜率 解得 【小问4详解】 结合上述可知，根据图像的斜率求解重力加速度与结点A到石块重心的间距无关，即把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的g值等于当地的真实值。 14. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，小明在水平木板上放纸，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。如图所示，在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 （1）小明接下来完成的必要步骤有______ A. 插上大头针c，使c仅挡住b的像 B. 插上大头针c，使c挡住a和b的像 C. 插上大头针d，使d仅挡住c的像 D. 插上大头针d，使d挡住c，同时挡住a和b的像 （2）能减小实验误差的操作有______ A. a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B. 将大头针竖直插入木板 C. 选择宽度较大的玻璃砖 D. 插针时尽量使入射角小一些 （3）实验中测得光在空气和玻璃分界面上的入射角为、折射角，玻璃砖的厚度为，则入射光线与折射光线的垂直间距y为______cm。 （4）小华同学在白纸上画平行线时，不小心将一条平行线的间距画得比玻璃砖宽度略大，如图所示，则测得的折射率______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BD （2）BC （3）5 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 插大头针的实验要求是：插时，需要挡住和的像；插时，需要挡住，同时挡住、的像，才能保证在出射光线上，因此选BD。 【小问2详解】 A．和间距适当大一些，才能减小确定光路的误差，A错误； B．大头针必须竖直插入，才能保证光路定位准确，减小误差，B正确； C．宽度较大的玻璃砖，出射点定位误差更小，可减小实验误差，C正确； D．入射角太小会导致角度测量的相对误差增大，应该让入射角适当大一些，D错误。 故选BC。 【小问3详解】 画出光路图，如图所示 设玻璃砖的厚度为，根据几何关系，，入射光线与折射光线的垂直间距（侧移量） 联立可得  ​代入数据解得 【小问4详解】 光路图如图所示，为实际光线，为画图得到的光线。 平行线间距画得比玻璃砖实际宽度大时，画图得到的玻璃中的折射光线相比实际光线逆时针转动，对应的折射角会比真实折射角偏大。 根据​​，偏大，因此测得的折射率偏小。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15. 一水平弹簧振子做简谐运动，O点为平衡位置，振幅为10cm，振子先后以相同的速度依次经过A、B两点，历时0.5s，过B后再经过0.5s振子以大小相等、方向相反的速度再次经过B点，求： （1）振子振动的周期； （2）O点为坐标原点，取向右为x轴正方向，从经过O点向左运动开始计时，则该简谐运动的表达式； （3）接第（2）问，振子在0~2.25s内通过的路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 振子先后以相同速度经过 A、B两点，说明A、B关于平衡位置O对称，因此从A到B的时间 ，则从O到B的时间 。 过B后再经过0.5s，振子以大小相等、方向相反的速度再次经过B点，说明从B到最大位移处的时间 。 因此，从O到最大位移处的时间为 ，而这段时间对应​个周期故周期 【小问2详解】 简谐运动的一般表达式为 振幅 A = 10 cm = 0.1 m 根据周期，可得 由题意知t=0时，，且此时向负方向运动，故。 因此运动表达式为 【小问3详解】 简谐运动中，一个周期 T=2 s内的路程为 。 剩余时间 ，振子回到 t=0 时的状态：x=0，向左运动（速度沿 x 负方向） t=2.25 s 时，代入位移公式： 因此，0.25 s 内的路程为 。 总路程 16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，图中的实线和虚线分别是该波在和时刻的波形图。 （1）求该波的周期； （2）若波沿x轴正方向传播，且（T为波的周期），求该波传播的波速大小； （3）若波速，求波的传播方向。 【答案】（1）若波沿x轴正方向传播， 若波沿x轴负方向传播， （2） （3）波沿x轴负方向传播 【解析】 【小问1详解】 若波沿x轴正方向传播，则有 可得 若波沿x轴负方向传播，则有 可得 【小问2详解】 波沿x轴正方向传播，且，则 可得 该波传播的波速大小 【小问3详解】 若波速，则时间内波传播的距离 解得 因，则有 由此判断波沿x轴负方向传播。 17. 如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为 （1）求桅杆到P点的水平距离； （2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离． 【答案】（1）7m （2）5.5m 【解析】 【详解】①设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，桅杆高度为，P点处水深为；激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有 由折射定律有： 设桅杆到P点的水平距离为 则 联立方程并代入数据得： ②设激光束在水中与竖直方向的夹角为时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为 由折射定律有： 设船向左行驶的距离为，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，则： 联立方程并代入数据得： 18. 直角棱镜的截面图ABC如图所示，其中，BC边镀银。一细束单色光从直角边AB的中点O以入射角射入棱镜，经折射光线恰好在AC边发生全反射，再经过BC边反射后垂直于AC边射出。已知光在真空中的传播速度等于c、求： （1）棱镜的折射率n和； （2）光线在棱镜中的传播时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光路如图，则由几何关系光线在E点的入射角为30°；在D点的入射角为C=60°，在O点的折射角r=30°，则折射率 解得 （2）由几何关系 根据 则时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $