精品解析：四川泸州高级中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

泸州高中2026年春期高2024级期中考试 物理试题 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（ ） A. 甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大 B. 乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 D. 如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片 2. 下列关于分子动理论的相关说法，正确的是（　　） A. 甲图测量油膜分子直径时，为了避免油酸挥发带来影响，在滴完油酸之后要立即测量油膜的面积 B. 乙图是布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著 C. 丙图是气体分子速率分布图，由图可知代表的温度大于代表的温度，图像与坐标轴包围的面积等于图像与坐标轴包围的面积 D. 丁图是分子间作用力示意图，在处引力和斥力等大，分子力为零，分子势能最小 3. 已知在常温常压下，氧气的密度为1.43g/L，摩尔质量为32g/mol。阿伏伽德罗常数为。某实验室收集了一瓶1L的氧气，则收集的氧气分子数约为（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，鱼漂是垂钓的工具。当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（ ） A. 鱼漂振动周期为0.8s，振幅为4cm B. 时，鱼漂的速度和加速度方向相反 C. 时，鱼漂的位移为1.73cm D. 0.6s~0.8s时间内，速度和加速度都减小 5. 如图所示为受迫振动的演示装置，在一根根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法正确的是（　　） A. 某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度均不同 B. 如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于 C. 如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大 D. 如果驱动摆的摆长为L，振幅为A，若某个单摆的摆长大于L，则振幅大于A 6. 在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（　　） A. 波、在相遇区域不会发生稳定的干涉现象 B. 时，质点沿轴负方向运动 C. 处的质点的振幅为 D. 处的质点为振动减弱点 7. 液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在分界线两边液面以一定的拉力F相互作用，F的大小与分界线的长度l成正比，即（为液体的表面张力系数），F的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为L的U形细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 表面张力形成的原因是表面层分子相比液体内部更密集些 B. 测得肥皂水的表面张力系数为 C. 肥皂泡内部气体压强小于外部大气压强 D. 肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多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。） 8. 下列关于固体和固体材料性质的说法，正确的是（　　） A. 晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B. 晶体具有确定的熔点，在熔化过程中吸热，但温度保持不变，晶体分子的平均动能不变 C. 金刚石和石墨均是由碳原子构成的晶体，它们具有相同的点阵结构 D. 彩色液晶显示器能够显示彩色，是因为液晶的光学性质具有各向异性的特点 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，已知质点P的坐标，质点Q的坐标，波的周期。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期可能为2s B. 波速一定是6 C. 时，Q点的位移可能最大 D. 经过0.4s，质点Q可能运动到的位置处 10. 小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用激光和平面镜做类似实验。如图，S为红色激光光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源，在光屏上出现明暗相间的干涉条纹。设S到平面镜的垂直距离，S到光屏的垂直距离，波长为，平面镜沿放置并垂直于光屏，则（　　） A. 若改为紫光照射，条纹间距会增大 B. 沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C. 相邻的两条亮条纹间距为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 三、实验题（本题共2小题，共16分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。） 11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的O点，从一侧的射出，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是__________。 A. 与不平行 B. 若改用更宽（边）的同种介质做实验，则间的距离会变大 C. 若O处的入射角过大，有可能在面发生全反射，导致没有光线从介质面射出 （2）若测得，，，则该介质的折射率__________（结果保留三位有效数字）。 （3）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________（选填“左侧”或“右侧”）。 12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最__________（填“高”或“低”）点的位置，用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，如图甲，停表读数为__________s。 （2）用最小刻度为1的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为__________。 （3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为__________。 （4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中__________。 A. 甲的说法正确 B. 乙的说法正确 C. 两学生的说法都是错误的 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. “潭清疑水浅”是古诗中描述的光的折射现象。如图所示，现有一面积足够大的圆形清潭，水深为h，水的折射率为n。在潭底中心O处有一盏古式灯笼（可视为点光源）向四周发光。已知光在真空中的传播速度为c。 （1）求光从O点竖直向上传播到其正上方水面上点的时间t； （2）求水面上能透出光线的圆形亮斑的面积S。 14. 战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某同学晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。图（a）、（b）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，传播方向从P到Q，已知波长大于2m、小于3m，求： （1）时Q点的位移大小； （2）该列波的波速大小。 15. 一绝缘的足够长斜面固定在水平面上，斜面倾角为30°，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量均为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，现使M从静止释放。不计一切摩擦；简谐运动的周期为（其中m为做简谐运动物体的质量，为简谐运动回复力大小与位移大小的比值）。求： （1）刚释放时M的加速度大小； （2）M下滑过程中的最大速度； （3）M下滑的路程为时，所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泸州高中2026年春期高2024级期中考试 物理试题 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（ ） A. 甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大 B. 乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 D. 如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片 【答案】B 【解析】 【详解】A．光导纤维能够使光在有机玻璃内传播是利用光的全反射原理，要想发生全反射光必须从光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，A正确； B．肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，B错误； C．劈尖干涉中任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定，C正确； D．要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，D正确。 本题选错误的，故选B。 2. 下列关于分子动理论的相关说法，正确的是（　　） A. 甲图测量油膜分子直径时，为了避免油酸挥发带来影响，在滴完油酸之后要立即测量油膜的面积 B. 乙图是布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著 C. 丙图是气体分子速率分布图，由图可知代表的温度大于代表的温度，图像与坐标轴包围的面积等于图像与坐标轴包围的面积 D. 丁图是分子间作用力示意图，在处引力和斥力等大，分子力为零，分子势能最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图测量油膜分子直径时，在滴完油酸之后不能立即测量油膜的面积，应等油膜稳定后再测量油膜的面积，故A错误； B．乙图是布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越不明显，布朗运动越不显著，故B错误； C．丙图是气体分子速率分布图，温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比更大，则代表的温度小于代表的温度；但图像与坐标轴包围的面积等于图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误； D．丁图是分子间作用力示意图，在处引力和斥力等大，分子力为零，分子间势能最小，故D正确。 故选D。 3. 已知在常温常压下，氧气的密度为1.43g/L，摩尔质量为32g/mol。阿伏伽德罗常数为。某实验室收集了一瓶1L的氧气，则收集的氧气分子数约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】1L氧气的质量为 则1L氧气中含有的氧气分子个数 故选A。 4. 如图甲所示，鱼漂是垂钓的工具。当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（ ） A. 鱼漂振动周期为0.8s，振幅为4cm B. 时，鱼漂的速度和加速度方向相反 C. 时，鱼漂的位移为1.73cm D. 0.6s~0.8s时间内，速度和加速度都减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，鱼漂振动周期为，振幅为，在时刻，鱼漂正在远离平衡位置向正向位移最大处运动，其速度方向为竖直向上。因回复力和加速度的方向总是指向平衡位置，故此时鱼漂的加速度方向竖直向下，鱼漂的速度和加速度方向相反，故A错误，B正确； C．由图乙可知，时，鱼漂简谐运动的相位 根据简谐运动位移 结合振幅为，可得时，鱼漂的位移为，故C错误； D．由回复力 可知该鱼漂在振动的过程中，靠近平衡位置的过程，回复力总是减小，加速度总是减小，而靠近平衡位置的过程，速度总是增大的。反之，远离平衡位置的过程，加速度总是增大的，速度总是减小的，故不可能存在速度和加速度均减小的时间段，故D错误。 故选B 。 5. 如图所示为受迫振动的演示装置，在一根根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法正确的是（　　） A. 某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度均不同 B. 如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于 C. 如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大 D. 如果驱动摆的摆长为L，振幅为A，若某个单摆的摆长大于L，则振幅大于A 【答案】C 【解析】 【详解】A．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度大小相等但方向可能不同，但加速度大小相等方向相同，故A错误； B．如果驱动摆的摆长为L，根据单摆的周期公式有 而其他单摆都是受迫振动，故其振动周期都等于驱动摆的周期，故B错误； C．当受迫振动的单摆的固有周期等于驱动摆的周期时，产生共振，此时受迫振动的振幅最大，所以如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，其固有周期等于驱动摆周期，则这个单摆的振幅最大，故C正确； D．当受迫振动的单摆的固有周期等于驱动摆的周期时，受迫振动的振幅最大，故某个单摆的摆长大，则固有周期不等于驱动力的周期，振幅不会大于A，故D错误。 故选C。 6. 在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（　　） A. 波、在相遇区域不会发生稳定的干涉现象 B. 时，质点沿轴负方向运动 C. 处的质点的振幅为 D. 处的质点为振动减弱点 【答案】D 【解析】 【详解】A．两列波的波速相等、波长相等，根据  可知，频率也相等，满足发生干涉所需的条件，故A错误； B．横波沿轴正方向传播，根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知，质点沿  轴正方向运动，故B错误； C．两波源的起振方向相反，即两波源的振动反相，  处的质点到两波源的距离之差为   所以该点为振动减弱点，振幅等于两列波的振幅之差，即  ，故C错误； D．  处的质点到两波源的距离之差为，所以该点为振动减弱点，故D正确。 故选D。 7. 液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在分界线两边液面以一定的拉力F相互作用，F的大小与分界线的长度l成正比，即（为液体的表面张力系数），F的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为L的U形细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 表面张力形成的原因是表面层分子相比液体内部更密集些 B. 测得肥皂水的表面张力系数为 C. 肥皂泡内部气体压强小于外部大气压强 D. 肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．液体表面层分子比液体内部更稀疏，分子间作用力表现为引力，宏观上形成表面张力，故A错误； B．肥皂膜有上下两个表面，总张力为两个表面的张力之和，细杆静止平衡时 解得表面张力系数  故B错误； C．表面张力使肥皂泡有收缩趋势，为平衡表面张力，肥皂泡内部气体压强一定大于外部大气压强，故C错误； D．肥皂泡有内外两个表面，取右半球肥皂膜受力分析，平衡时内外气体的压力差等于总表面张力 压力差  代入 得  故D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多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。） 8. 下列关于固体和固体材料性质的说法，正确的是（　　） A. 晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B. 晶体具有确定的熔点，在熔化过程中吸热，但温度保持不变，晶体分子的平均动能不变 C. 金刚石和石墨均是由碳原子构成的晶体，它们具有相同的点阵结构 D. 彩色液晶显示器能够显示彩色，是因为液晶的光学性质具有各向异性的特点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．单晶体具有规则的几何外形，多晶体和非晶体没有规则的几何外形，故A错误； B．晶体在熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，这是晶体的典型特征。在此过程中，吸收的热量用于破坏晶体结构（克服分子间作用力），而非增加分子动能，因此晶体分子的平均动能不变，故B正确； C．金刚石和石墨虽然都由碳原子构成，但它们的原子排列方式不同（点阵结构不同），导致物理性质差异巨大，金刚石是三维网状结构，石墨是层状结构，则它们具有不同的点阵结构故C错误； D．彩色液晶显示器能够显示彩色，是因为液晶的光学性质有各向异性，液晶分子在电场作用下排列发生变化，导致其对光的折射、反射或吸收特性改变，从而实现色彩显示，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，已知质点P的坐标，质点Q的坐标，波的周期。下列说法正确的是（　　） A. 波的周期可能为2s B. 波速一定是6 C. 时，Q点的位移可能最大 D. 经过0.4s，质点Q可能运动到的位置处 【答案】AC 【解析】 【详解】A．如果该波向右传播，则需满足 可得，当，波的周期为，故A正确； B．根据题中波形图可知，该波波长为12m，由于周期存在多个可能值，由可知波速也存在多个值，即波速不一定是，故B错误； C．如果该波向左传播，在时，波形传播的距离为，而处的质点在时处于波峰处，所以在时，Q点也处于波峰，位移最大，故C正确； D．质点不会随波逐流，所以质点Q的横坐标不变，故D错误。 故选AC。 10. 小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用激光和平面镜做类似实验。如图，S为红色激光光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源，在光屏上出现明暗相间的干涉条纹。设S到平面镜的垂直距离，S到光屏的垂直距离，波长为，平面镜沿放置并垂直于光屏，则（　　） A. 若改为紫光照射，条纹间距会增大 B. 沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C. 相邻的两条亮条纹间距为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知，紫光照射波长变小，则条纹间距会减小，故A错误； B．沿向右略微平移平面镜，光源和虚像距离不变，则双缝到屏的距离、双缝的间距均不变，光屏上相邻两条亮纹间距不变，故B错误； C．根据条纹间距公式可知 代入数据相邻的两条亮条纹间距，故C正确； D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有 解得 又波长和光速关系，则 折射率 联立可得，即 综上解得，故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，共16分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。） 11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的O点，从一侧的射出，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是__________。 A. 与不平行 B. 若改用更宽（边）的同种介质做实验，则间的距离会变大 C. 若O处的入射角过大，有可能在面发生全反射，导致没有光线从介质面射出 （2）若测得，，，则该介质的折射率__________（结果保留三位有效数字）。 （3）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________（选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】（1）B （2）1.33 （3）右侧 【解析】 【小问1详解】 A．如图所示 根据折射定律可知 又 得 因此与平行，故A错误； B．若改用宽ab更大的介质做实验，光路图如图所示 则间的距离会变大，故B正确； C．若处的入射角过大，根据光路的对称性，不可能发生全反射，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 如图所示 该介质的折射率 【小问3详解】 在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在的右侧。 12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最__________（填“高”或“低”）点的位置，用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，如图甲，停表读数为__________s。 （2）用最小刻度为1的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为__________。 （3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为__________。 （4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中__________。 A. 甲的说法正确 B. 乙的说法正确 C. 两学生的说法都是错误的 【答案】（1） ①. 低 ②. 100.0s （2）99.80cm （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1] 为了减小测量周期的误差，应从摆球经过最低点的位置时开始计时； [2] 由秒表读出时间为 【小问2详解】 由图示刻度尺可知，单摆摆长应为球心到悬点距离，则摆长读数为99.80cm。 【小问3详解】 单摆周期公式有，则重力加速度为 【小问4详解】 考虑到空气浮力，浮力的方向始终与重力方向相反，相当于等效的重力场的重力加速度变小，即变小，振动周期变大，故学生甲的说法正确，学生乙说法错误，故BC错误、A正确。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. “潭清疑水浅”是古诗中描述的光的折射现象。如图所示，现有一面积足够大的圆形清潭，水深为h，水的折射率为n。在潭底中心O处有一盏古式灯笼（可视为点光源）向四周发光。已知光在真空中的传播速度为c。 （1）求光从O点竖直向上传播到其正上方水面上点的时间t； （2）求水面上能透出光线的圆形亮斑的面积S。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光在水中传播速度为，由 由运动学公式可得 代入数据解得 【小问2详解】 光从水中射向空气发生全反射的临界角为，则可得 设能透出光线的圆形亮斑的半径为，则 圆形亮斑的面积 解得 14. 战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某同学晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。图（a）、（b）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，传播方向从P到Q，已知波长大于2m、小于3m，求： （1）时Q点的位移大小； （2）该列波的波速大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图（b）可知Q点的振动图像为 则时，Q点的位移为 【小问2详解】 传播方向为P到Q，波长大于2m，小于3 m，P、Q两质点在波的传播方向上相距3 m，由题图可知 可得 当时，可得（舍去） 当时，可得 当时，可得（舍去） 当时，可得（舍去） 波长为，则波速为 15. 一绝缘的足够长斜面固定在水平面上，斜面倾角为30°，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量均为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，现使M从静止释放。不计一切摩擦；简谐运动的周期为（其中m为做简谐运动物体的质量，为简谐运动回复力大小与位移大小的比值）。求： （1）刚释放时M的加速度大小； （2）M下滑过程中的最大速度； （3）M下滑的路程为时，所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时，弹簧弹力等于N的重力，弹簧处于压缩状态，即 可得 释放M时，弹簧弹力不会突变，对M和N，根据牛顿第二定律 可得释放时M的加速度为 【小问2详解】 当M、N的加速度为零，M的速度最大，设此时弹簧的伸长量为，根据平衡条件 解得 由于，可知弹簧弹性势能不变，M从开始运动到速度达到最大过程，根据动能定理 联立解得 【小问3详解】 以速度最大位置为原点，斜面向上为正方向，当M偏离原点x时，设绳的拉力为， 对M： 对N： 解得 可知M做简谐运动。 刚释放M时，加速度，根据简谐运动的对称性可知当M下滑的最大距离时，加速度大小也为，根据牛顿第二定律 解得M下滑的最大距离为 根据题意，M做简谐运动的周期 从释放开始计时，位移随时间变化的表达式为 当下滑距离为时，代入数据有 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $