精品解析：山东淄博实验中学2025-2026学年高二下学期4月教学诊断训练物理试题

淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级（高二）教学诊断训练 物 理 一、选择题（本题共12小题，共40分。第1-8小题只有一个选项正确，每小题3分；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1. 下列关于分子动理论知识，说法不正确的是（ ） A. 图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中 B. 图乙为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动能变大 C. 图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高 D. 图丁为分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的关系图线，其中②表示分子间作用力随分子间距离的变化关系图线，①表示分子势能随分子间距离的变化关系图线 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，其原因是酱油的色素分子进入了蛋清中，这属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意； B．温度是分子平均动能的标志，若图乙中瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动能一定变大，故B正确，不符合题意； C．根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知，温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子比例越大，速率分布曲线的峰值越向速率大的一侧移动，由图丙可知状态③的曲线峰值对应的速率最大，因此状态③时的温度比状态①、②时都高，故C正确，不符合题意； D．当分子间距离时，分子间的引力与斥力大小相等，分子间的作用力为零，此时分子势能达到最小值，由图丁可知，曲线①在时值为零，曲线②在时具有最小值，因此曲线①表示分子间作用力随分子间距离的变化关系图线，曲线②表示分子势能随分子间距离的变化关系图线，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（　　） A. 甲为红光的衍射图样 B. 丙为红光的干涉图样 C. 乙为紫光的干涉图样 D. 丁为红光的衍射图样 【答案】C 【解析】 【详解】当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样；根据，由于红光的波长大于紫光的波长，可知甲为红光的干涉图样，乙为紫光的干涉图样，丙为红光的衍射图样，丁为紫光的衍射图样。 故选C。 3. 如图所示，光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开一小段距离，放手后，小球经过t时间第一次到达最低点，要使t变小，下列方案可行的是（　　） A. 增大小球的质量 B. 减小小球的质量 C. 减小圆弧槽的半径 D. 减小小球移开的距离 【答案】C 【解析】 【详解】小球在光滑圆弧面上运动，运动规律为简谐运动，受力情况与单摆类似，其周期 运动时间与小球的质量无关，与振幅无关；要使得减小，即减小周期，减小圆弧半径R。 故选C。 4. 骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图（a）所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图（b）所示，振幅为，声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是（　　） A. 声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同 B. 耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为 C. 若该段音乐在空气中传播，其声波波长为 D. 该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．声波频率由振源决定，颅骨（固体）与空气（气体）中声速不同，由知波长不同，A错误； B．简谐运动中，任意半个周期内质点路程均为（无论起点位置），B正确； C．由图（b）知周期，波长，C错误； D．同学与声源（手机）相对静止，不会产生多普勒效应，D错误。 故选B。 5. 甲、乙两列简谐横波分别沿轴正向和负向传播，波速均为，两列波在时刻的最前端部分的波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 两列波相遇后能发生干涉 B. 点的起振方向向下 C. 时，质点的位移大小为 D. 时，质点的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知， 又 得甲、乙两列波的频率分别为， ，故它们不是相干波，两列波相遇后不能发生稳定的干涉，故A错误； B．甲沿x轴正向传播，在时刻，甲波中x=-4cm质点向y轴正方向振动，乙波沿x轴负向传播，乙波中x=4cm处质点向y轴正方向振动，经时间 两列波同时传到，都引起其向y轴正方向振动，故合运动方向向y轴正方向振动，故B错误； C．甲、乙两列波的周期分别为， ， 因 乙波先经传至原点O，再经，x=0的质点振动到波峰，引起的分位移 甲波先经传至原点O 同时 其引起的分位移 故x=0的质点在时，位移大小为，故C错误； D．甲波先经传至原点O 同时 x=0的质点回到平衡位置，其引起的分位移为零； 乙波先经传至原点O，再经，x=0的质点振动到波谷，引起的分位移 故时，质点的位移大小为，故D正确。 故选D。 6. 有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是将两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，上、下两偏振片中间重叠区域让观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（　　） A. 该魔术说明光是纵波 B. 只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 C. 两偏振片的透振方向互相垂直 D. 两偏振片的透振方向互相平行 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误； BCD．偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间区域的放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块挡板，一片偏振片无法完成实验，故BD错误，C正确。 故选C。 7. 如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其ABCD面露于柜外，玻璃砖厚度，左下侧棱上安装一条双色细灯带，能发出a、b两种颜色的光，在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域，复色光区域沿着AD方向宽度为6cm，设真空中光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. a光的折射率为 B. a光在此玻璃中传播速度为 C. b光折射率小于a光折射率 D. a、b光折射率差值越大，单色光区域宽度越窄 【答案】C 【解析】 【详解】A．在两个光区分界面，a光发生全反射，根据几何关系可知 根据全反射临界角公式有 解得 故A错误； B．根据折射率与光速的关系可知，a光在此玻璃中传播速度为 故B错误； C．a光的临界角较小，根据可知，b光折射率小于a光折射率，故C正确； D．a、b光折射率差值越大，则单色光区域宽度越宽，故D错误； 故选C。 8. 如图甲所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像，如图乙所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像，已知波源、相距20cm，C为中点，0~1.4s时间内质点通过的路程为30cm，则质点开始振动的时刻是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图像可知，振幅，周期，且波源比波源先振动，因为C为AB中点，因此A波先传播到C点振动，即半个周期，此时质点通过的路程为 当波传播到C点时，A波与B波相干叠加，C点振动加强，在一个周期内通过的路程为8A=40cm，C质点通过剩下的路程所用时间为 C质点振动所用总时间为 则质点C开始振动的时刻是 故选B。 9. 已知阿伏伽德罗常量为，氧气的摩尔质量为M，室温下氧气的密度为（均为国际单位），则（　　） A. 1kg氧气含分子的数目为 B. 1个氧气分子的质量是 C. 1个氧气分子的体积是 D. 室温下相邻氧气分子之间的平均距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．1kg氧气中所含的分子数目为 1个氧气分子的质量为，故A正确，B错误； CD．由于氧气分子之间的距离非常大，所以不能估算出1个氧气分子的体积，室温下1个氧气分子所占空间的体积 则相邻氧气分子间的平均距离为，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 某做简谐运动的弹簧振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线I所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线II所示，乙图为受迫振动的振幅A与驱动力的频率f的关系图像，关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是（　　） A. 可能是图乙中的点 B. 可能是图乙中的点 C. 减小驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 D. 增大驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据图甲可知II的周期大于I，即弹簧振子在驱动力的作用下的运动频率小于原振动频率，所以可能是图乙中的a点，而不是b，故A正确，B错误； CD．当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时会发生共振现象，所以应增大驱动力的频率，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 用甲图所示的装置可以检测微小的温度变化。平凸透镜放在固定框架上，平整玻璃板固定在金属柱上，平凸透镜和玻璃板间留有空气隙。用波长为的激光从上方垂直于玻璃板照射，可观察到“牛顿环”干涉图样如乙图。当环境温度变化时，因为热胀冷缩效应金属柱的高度会有微小变化而其他部分的尺寸变化可忽略不计，于是干涉图样将发生相应变化。下列说法中正确的是（　　） A. 当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向外移动 B. 当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向内移动 C. 若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了 D. 若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．温度升高时，金属柱热胀伸长，带动玻璃板向上移动，空气隙（空气薄膜）的整体厚度减小。所有位置的光程差都减小，条纹向外移动，故B错误，A正确； CD．薄膜干涉中，反射光的光程差为空气膜往返光程加半波损失，相邻亮纹对应的空气膜厚度差为（光往返一次，总光程差变化对应厚度变化）。 空气膜厚度的变化量等于金属柱高度的变化量。若中心新产生10个完整亮纹，说明总厚度变化满足， 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，某均匀介质由A、B、C、D四点构成一个长方形，AC=6m，AB=8m，且在A、B两点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为，波在介质中传播的速度为1m/s，下列说法正确的是（　　） A. C点第一次出现加强振动的时间为10s B. AB连线上（含端点）的振动加强点有17个 C. BC连线上（不含端点）振幅为10cm的点有10个 D. CD连线上（含C点，不含D点）的振动减弱点有9个 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由振动方程可知周期为 则波长为 C点与两波源的波程差为 可知C点为振动加强点，当B点波源的振动传到C点时，C点第一次出现加强振动，则C点第一次出现加强振动的时间为，故A正确； B．AB连线上（含端点）与两波源的波程差满足 可知AB连线上（含端点）的振动加强点有17个，故B正确； C．BC连线上（不含端点）与两波源的波程差满足 则BC连线上（不含端点）的振动加强点有11个，所以BC连线上（不含端点）振幅为10cm的点有11个，故C错误； D．当波程差等于半个波程的奇数倍时，该点为振动减弱点，CD连线上（含C点，不含D点）与两波源的波程差满足 所以CD连线上（含C点，不含D点）的振动减弱点有8个，故D错误。 故选AB。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某实验小组利用智能手机及单摆测定当地的重力加速度。将一个直径为的小球用不可伸长的细线竖直悬挂，小球下方吸住一小块磁铁，手机放在悬点正下方水平面上，实验装置如图甲所示。 （1）用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，则__________________； （2）打开手机的磁传感器，让小球在竖直面内做小角度摆动，手机记录了竖直方向上磁感应强度的大小随时间变化的图像如图丙所示，则单摆的周期为__________________；（结果保留3位有效数字） （3）将细线的长度加上小球半径后作为摆长，多次改变摆长，重复实验，得到多组摆长及小球摆动的周期，作出相应的关系图像如图丁所示，并测出图线的斜率和横截距。 ①根据图像可求出当地重力加速度__________________； ②用上述方法求重力加速度，__________________（选填“能”或“不能”）消除因磁铁质量导致摆长测量不准确带来的误差； ③小球与磁铁组成的整体的重心到球心的高度差__________________。 【答案】（1）18.75 （2）2.02 （3） ①. ②. 能 ③. 【解析】 【小问1详解】 由游标卡尺的读数规则可知摆球的直径为 解得 【小问2详解】 单摆每次经过最低点时速度最大，此时磁传感器测得的磁感应强度最大，在一个周期内单摆两次经过最低点，由图丙可知$10$个半周期的时间为 解得 单摆的周期为 解得 【小问3详解】 [1]设小球与磁铁组成整体的重心到球心的距离为，则单摆的实际摆长为，根据单摆周期公式有 整理可得 由图丁可知图像的斜率为 解得当地重力加速度 [2]由上述解析可知重力加速度的测量值只与图像的斜率有关，与小球及磁铁重心的位置无关，所以用上述方法能消除因磁铁质量导致摆长测量不准确带来的误差 [3]由图丁可知当时，代入关系式有 解得小球与磁铁组成整体的重心到球心的高度差 14. 某实验小组的甲、乙两同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，____________。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 （1）题中横线处缺少的实验要求为：_________； （2）如图所示，甲同学通过量角器测出∠ABC=60°及P3P4与AC边的夹角为45°，由以上数据可得该玻璃的折射率n=_________； （3）根据前面的结论，在BC一侧_________（填“能”或“不能”）看到大头针P1和P2的像； （4）乙同学认为甲同学通过测量∠ABC计算折射率会引入间接测量误差，于是他想利用棱镜内部光路直接测量AC面的入射角及折射角，从而测定玻璃折射率。但是实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1）使P4挡住P3和P1、P2的像 （2） （3）不能 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2像。 【小问2详解】 光路图如下图所示 由几何知识可知，入射角i=30°，折射角r=45° 由折射定律可知，折射率 【小问3详解】 根据临界角公式 解得临界角 由大头针过来的光线在BC边的入射角为60°，大于临界角45°，会发生全反射，所以在BC一侧不能看到大头针的像。 【小问4详解】 三棱镜位置移动后的真实光路图如下图中虚线所示 测量时按图中实线测量的，由图中几何关系可知，虚线与法线的夹角大于实线与法线的夹角，即光线由玻璃射向空气时，测量的入射角大于真实值，折射角的测量无影响； 根据折射定律可知，则该玻璃折射率的测量值小于真实值 三、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小； （2）A做简谐运动的振幅； （3）A在最高点时的弹簧弹力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）0 【解析】 【详解】（1）剪断细绳前，弹簧弹力大小为 剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为 （2）由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为 A处于平衡位置时，弹簧的形变量为 根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为 （3）根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹簧弹力大小，则有 解得 16. 一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中实线所示为处质点的振动图像，虚线所示为处质点的振动图像，求： （1）处质点的振动方程； （2）该简谐波波长； （3）该简谐波可能达到的最大波速v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知处质点的振动方程为 其中， 所以振动方程为 【小问2详解】 质点与质点平衡位置的间距为 在0时刻质点位于平衡位置向上振动，质点位于波峰位置，由于波沿x轴负方向传播，则有 解得 【小问3详解】 当时，波长最长，则有 则最大波速为 17. 如图所示，跳水馆的水平跳板（厚度不计）伸向水面，右端点A距水面高，O为A点正下方在水底的投影。若跳水馆闭馆后，在水池上方只开了一盏黄色小灯M，该灯距跳板A点水平距离，离水面高度，现观察到跳板在水底的阴影右端点B到O的距离。已知黄光在水中的折射率。 （1）求水池内水的深度； （2）若水池足够大，关闭黄色小灯M，在水底O处打开一盏同样的黄色小灯，求水面上发光区域的面积。 【答案】（1）3.5m （2） 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示 根据几何关系可得入射角的正弦为 可得 由折射定律 可得 则有 由几何关系可得 解得 【小问2详解】 如图所示 光发生全反射的临界角为 则有 发光区域的半径为 水面上发光区域的面积为 联立解得 18. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器部分元件截面如图所示。两个相同的顶角为的直角三棱镜A、B的斜面相互平行放置，两斜面间的距离为d。一束包含有两种频率光的激光，从A棱镜上的P点垂直入射，它们在棱镜中的折射率分别为，，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏，点为P点在光屏上的投影。 （1）若A棱镜斜面只有一种频率的激光直接出射，求顶角的取值范围； （2）若，求两种频率的激光通过两棱镜后，打在光屏上的光点间距。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若A棱镜斜面只有一种频率的激光直接出射，则临界角较小的那一种激光恰好发生全反射时，顶角具有最小值，临界角较大的那一种激光恰好不发生全反射时，顶角具有最大值，根据临界角与折射率的关系式，可得 解得 由几何关系，可知顶角的取值范围为 （2）做出一种频率的激光光路图，如图所示 根据折射率的公式，有 由几何关系可得 打在光屏上的光点与的距离为 则该激光通过两棱镜后，若 时 则 若 时 则 故两种频率的激光通过两棱镜后，打在光屏上的光点间距为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级（高二）教学诊断训练 物 理 一、选择题（本题共12小题，共40分。第1-8小题只有一个选项正确，每小题3分；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1. 下列关于分子动理论知识，说法不正确的是（ ） A. 图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中 B. 图乙为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动能变大 C. 图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高 D. 图丁为分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的关系图线，其中②表示分子间作用力随分子间距离的变化关系图线，①表示分子势能随分子间距离的变化关系图线 2. 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（　　） A. 甲为红光的衍射图样 B. 丙为红光的干涉图样 C. 乙为紫光的干涉图样 D. 丁为红光的衍射图样 3. 如图所示，光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开一小段距离，放手后，小球经过t时间第一次到达最低点，要使t变小，下列方案可行的是（　　） A. 增大小球的质量 B. 减小小球的质量 C. 减小圆弧槽的半径 D. 减小小球移开的距离 4. 骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图（a）所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图（b）所示，振幅为，声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是（　　） A. 声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同 B. 耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为 C. 若该段音乐在空气中传播，其声波波长为 D. 该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化 5. 甲、乙两列简谐横波分别沿轴正向和负向传播，波速均为，两列波在时刻的最前端部分的波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 两列波相遇后能发生干涉 B. 点的起振方向向下 C. 时，质点的位移大小为 D. 时，质点的位移大小为 6. 有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是将两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，上、下两偏振片中间重叠区域让观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（　　） A. 该魔术说明光是纵波 B. 只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 C. 两偏振片的透振方向互相垂直 D. 两偏振片的透振方向互相平行 7. 如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其ABCD面露于柜外，玻璃砖厚度，左下侧棱上安装一条双色细灯带，能发出a、b两种颜色的光，在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域，复色光区域沿着AD方向宽度为6cm，设真空中光速为c。则下列说法正确的是（　　） A. a光的折射率为 B. a光在此玻璃中传播速度为 C. b光折射率小于a光折射率 D. a、b光折射率差值越大，单色光区域宽度越窄 8. 如图甲所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像，如图乙所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像，已知波源、相距20cm，C为中点，0~1.4s时间内质点通过的路程为30cm，则质点开始振动的时刻是（　　） A. B. C. D. 9. 已知阿伏伽德罗常量为，氧气的摩尔质量为M，室温下氧气的密度为（均为国际单位），则（　　） A. 1kg氧气含分子的数目为 B. 1个氧气分子的质量是 C. 1个氧气分子的体积是 D. 室温下相邻氧气分子之间的平均距离为 10. 某做简谐运动的弹簧振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线I所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线II所示，乙图为受迫振动的振幅A与驱动力的频率f的关系图像，关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是（　　） A. 可能是图乙中的点 B. 可能是图乙中的点 C. 减小驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 D. 增大驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 11. 用甲图所示的装置可以检测微小的温度变化。平凸透镜放在固定框架上，平整玻璃板固定在金属柱上，平凸透镜和玻璃板间留有空气隙。用波长为的激光从上方垂直于玻璃板照射，可观察到“牛顿环”干涉图样如乙图。当环境温度变化时，因为热胀冷缩效应金属柱的高度会有微小变化而其他部分的尺寸变化可忽略不计，于是干涉图样将发生相应变化。下列说法中正确的是（　　） A. 当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向外移动 B. 当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向内移动 C. 若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了 D. 若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了 12. 如图所示，某均匀介质由A、B、C、D四点构成一个长方形，AC=6m，AB=8m，且在A、B两点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为，波在介质中传播的速度为1m/s，下列说法正确的是（　　） A. C点第一次出现加强振动的时间为10s B. AB连线上（含端点）的振动加强点有17个 C. BC连线上（不含端点）振幅为10cm的点有10个 D. CD连线上（含C点，不含D点）的振动减弱点有9个 二、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 某实验小组利用智能手机及单摆测定当地的重力加速度。将一个直径为的小球用不可伸长的细线竖直悬挂，小球下方吸住一小块磁铁，手机放在悬点正下方水平面上，实验装置如图甲所示。 （1）用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，则__________________； （2）打开手机的磁传感器，让小球在竖直面内做小角度摆动，手机记录了竖直方向上磁感应强度的大小随时间变化的图像如图丙所示，则单摆的周期为__________________；（结果保留3位有效数字） （3）将细线的长度加上小球半径后作为摆长，多次改变摆长，重复实验，得到多组摆长及小球摆动的周期，作出相应的关系图像如图丁所示，并测出图线的斜率和横截距。 ①根据图像可求出当地重力加速度__________________； ②用上述方法求重力加速度，__________________（选填“能”或“不能”）消除因磁铁质量导致摆长测量不准确带来的误差； ③小球与磁铁组成的整体的重心到球心的高度差__________________。 14. 某实验小组的甲、乙两同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，____________。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 （1）题中横线处缺少的实验要求为：_________； （2）如图所示，甲同学通过量角器测出∠ABC=60°及P3P4与AC边的夹角为45°，由以上数据可得该玻璃的折射率n=_________； （3）根据前面的结论，在BC一侧_________（填“能”或“不能”）看到大头针P1和P2的像； （4）乙同学认为甲同学通过测量∠ABC计算折射率会引入间接测量误差，于是他想利用棱镜内部光路直接测量AC面的入射角及折射角，从而测定玻璃折射率。但是实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 三、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小； （2）A做简谐运动的振幅； （3）A在最高点时的弹簧弹力大小。 16. 一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中实线所示为处质点的振动图像，虚线所示为处质点的振动图像，求： （1）处质点的振动方程； （2）该简谐波波长； （3）该简谐波可能达到的最大波速v。 17. 如图所示，跳水馆的水平跳板（厚度不计）伸向水面，右端点A距水面高，O为A点正下方在水底的投影。若跳水馆闭馆后，在水池上方只开了一盏黄色小灯M，该灯距跳板A点水平距离，离水面高度，现观察到跳板在水底的阴影右端点B到O的距离。已知黄光在水中的折射率。 （1）求水池内水的深度； （2）若水池足够大，关闭黄色小灯M，在水底O处打开一盏同样的黄色小灯，求水面上发光区域的面积。 18. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器部分元件截面如图所示。两个相同的顶角为的直角三棱镜A、B的斜面相互平行放置，两斜面间的距离为d。一束包含有两种频率光的激光，从A棱镜上的P点垂直入射，它们在棱镜中的折射率分别为，，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏，点为P点在光屏上的投影。 （1）若A棱镜斜面只有一种频率的激光直接出射，求顶角的取值范围； （2）若，求两种频率的激光通过两棱镜后，打在光屏上的光点间距。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $