精品解析：山东省济南市平阴县实验高级中学2025-2026学年高二下学期4月月考物理试题

高二年级下学期第一次阶段性检测物理试卷 第I卷（共40分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 用手捏紧叠在一起的两块平板玻璃时，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹。产生这一现象的原因是（　　） A. 光的折射 B. 光的衍射 C. 光的干涉 D. 光的偏振 2. 如图所示，光滑圆槽的半径R远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三个小球（均可视为质点）同时由静止释放，开始时，甲球比乙球离槽最低点O远些，丙球在槽的圆心处。（ ） A. 甲球先到达槽最低点O B. 乙球先到达槽最低点O C. 丙球先到达槽最低点O D. 甲乙丙球同时到达槽最低点O 3. 蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　) A. 墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz B. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率 C. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率 D. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz 4. 心电图仪（如图所示）通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上．医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1 min内心脏跳动的次数（即心率）．同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示．若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/ min，则可推知乙的心率和这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小分别为 A. 48次/ min，25 mm/s B. 75次/ min，25 mm/s C. 75次/ min，45 mm/s D. 48次/ min，36 mm/s 5. 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示，M 、N、P、Q点的颜色分别为 A. 紫、红、红、紫 B. 红、紫、红、紫 C. 红、紫、紫、红 D. 紫、红、紫、红 6. 图为“水流导光”，实验装置．长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播，下列操作有助于激光束完全被限制在水流内传播的是(　　) A. 增大该激光的强度 B. 向瓶内再加适量清水 C. 改用频率更低的激光 D. 改用折射率更小的液体 7. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 8. 均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的周期为 B. 乙波的波长为4m C. 时，M向y轴正方向运动 D. 时，N向y轴负方向运动 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 某鱼漂的示意图如图所示，O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。用手将鱼漂向下压，使点M到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（ ） A. 鱼漂的运动是简谐运动 B. 点O过水面时，鱼漂的加速度最大 C. 点M到达水面时，鱼漂具有向上的速度 D. 鱼漂由上往下运动时，速度先增大后减小 10. 如图所示，两列相同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，波形可能是下列图乙中的（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为i，经折射后射出到空气中。下列说法正确的是（　　） A. a光为红光，b光为蓝光 B. 玻璃砖材料对a光的折射率小于对b光的折射率 C. 在该玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度． D. 若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则a光的折射光首先消失 12. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（ ） A. 从M点到N点声波波长变短 B. S点气温高于地面 C. 忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D. 若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 第II卷（共60分） 三、实验题（本题共2小题，共16分，按题目要求作答）。 13. 将一单摆竖直悬挂于一深度未知且开口向下的小筒中，单摆的下部露于筒外，如图（a）所示。将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量筒的下端口到摆球球心的距离l，并通过改变l测出对应的摆动周期T，作出T2-l图像，那么可通过此图像得出小筒的深度x和当地的重力加速度g。 (1)若有游标卡尺、秒表、天平、毫米刻度尺几种测量工具，则本实验所需的测量工具为__________； (2)实验中所得到的T2-l图像应是如图（b）所示a、b、c中的__________； (3)由图像可知，小筒的深度x=__________m，当地的重力加速度g=__________m/s2。 14. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、______、________、_______、A； (2)本实验的步骤有： A.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上。 C.用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D.用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 在操作步骤B时还应注意_______和________； (3)将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心割线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为_______mm，测得相邻亮条的间距△y为________mm。 (4)已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，由计算式=________，求得所测红光波长为________nm。 四、计算题：本大题共4小题，共44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。 15. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图所示。 （1）求弹簧振子的振幅和周期； （2）求时振子的位移； （3）求从到这段时间内，振子的路程。 16. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿轴方向传播，时刻的波形图如图甲所示，质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处，质点的振动图像如图乙所示。求： （1）自时刻起，质点到达波谷的最短时间； （2）若从甲图所示时刻开始计时，质点的振动方程。 17. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。 （1）求sinθ； （2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。 18. 由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。 （1）B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n； （2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级下学期第一次阶段性检测物理试卷 第I卷（共40分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 用手捏紧叠在一起的两块平板玻璃时，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹。产生这一现象的原因是（　　） A. 光的折射 B. 光的衍射 C. 光的干涉 D. 光的偏振 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉，故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 如图所示，光滑圆槽的半径R远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三个小球（均可视为质点）同时由静止释放，开始时，甲球比乙球离槽最低点O远些，丙球在槽的圆心处。（ ） A. 甲球先到达槽最低点O B. 乙球先到达槽最低点O C. 丙球先到达槽最低点O D. 甲乙丙球同时到达槽最低点O 【答案】C 【解析】 【详解】对于丙球，根据自由落体运动规律有 解得 对于甲乙两球，做简谐运动，其运动周期为 甲乙两球第一次到达点O时运动周期，则 所以丙球先到，然后甲、乙球同时到。 故选C。 3. 蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　) A. 墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz B. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率 C. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率 D. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz 【答案】C 【解析】 【详解】蝙蝠在靠近墙运动，所以相当于波源在靠近接受器，故墙壁接收到的超声脉冲频率大于39 000 Hz，A错误；蝙蝠相对墙的运动速度要小于蝙蝠相对反射回来的超声波的速度小，所以蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率，故B错误C正确；所以蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于39 000Hz。 故选C。 4. 心电图仪（如图所示）通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上．医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1 min内心脏跳动的次数（即心率）．同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示．若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/ min，则可推知乙的心率和这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小分别为 A. 48次/ min，25 mm/s B. 75次/ min，25 mm/s C. 75次/ min，45 mm/s D. 48次/ min，36 mm/s 【答案】B 【解析】 【详解】设乙的心率为n，根据题意得：60次/min×25mm=n×20mm，解得n=75次/min．则乙的心率为75次/min，心跳1min跳60次，则跳一次的时间为1s．即每次心跳的时间间隔为1s． 由图甲可知在1s时间心电图仪输出坐标纸的路程是25mm．坐标纸的速度：，故B正确，ACD错误。 5. 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示，M 、N、P、Q点的颜色分别为 A. 紫、红、红、紫 B. 红、紫、红、紫 C. 红、紫、紫、红 D. 紫、红、紫、红 【答案】A 【解析】 【详解】根据色光的波长越长，其频率越小、折射率越小，故红光的折射率比紫光折射率小，即 故白光经玻璃球折射后，紫光的偏折最大，红光的偏折较小，上方那束白光经玻璃球折射后，光带MN的最左端为紫光，右端为红光。 下方白光经玻璃球折射后，光带PQ的最左端为红光，最右端为紫光，故A正确，BCD错误。 故选A。 6. 图为“水流导光”，实验装置．长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播，下列操作有助于激光束完全被限制在水流内传播的是(　　) A. 增大该激光的强度 B. 向瓶内再加适量清水 C. 改用频率更低的激光 D. 改用折射率更小的液体 【答案】B 【解析】 【详解】A．当增大激光的强度时，不会改变光在水流中的入射角，光在水流中仍不会发生全反射，故A错误； B．当向瓶内加一些清水，则从孔中射出的水流速度会变大，水流轨迹会变得平直，激光在水和空气界面处的入射角会变大，则会有大部分光会在界面处发生全反射，这种现象相当于光导纤维的导光现象，故B正确； CD．若改用频率更低的激光或者折射率更小的液体，只能增大临界角，光从水中射向空气的入射角仍小于临界角，出现折射现象，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。 故选A。 8. 均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为，波速均为，M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为。下列说法正确的是（ ） A. 甲波的周期为 B. 乙波的波长为4m C. 时，M向y轴正方向运动 D. 时，N向y轴负方向运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题图可知甲波的波长 根据 可得甲波的周期为，故A错误； B．设N左边在平衡位置的质点与N质点平衡位置的距离为x，根据题图结合 又 可得，，故B错误； C．时即经过，结合同侧法可知M向y轴负方向运动，故C错误； D．同理根据 可得 根据同侧法可知时N向y轴负方向运动，时即经过时间，N仍向y轴负方向运动，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 某鱼漂的示意图如图所示，O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。用手将鱼漂向下压，使点M到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（ ） A. 鱼漂的运动是简谐运动 B. 点O过水面时，鱼漂的加速度最大 C. 点M到达水面时，鱼漂具有向上的速度 D. 鱼漂由上往下运动时，速度先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．鱼漂在水中仅受重力和浮力的作用，以静止时的O点为坐标原点，在O点 当处在位移x处时，有 符合简谐运动回复力的形式，故A正确； B．点O过水面时，鱼漂到达了平衡位置，所受合力为零，加速度最小，故B错误； C．点M到达水面时，鱼漂达到了向下的最大位移，此时鱼漂的速度为0，故C错误； D．由简谐运动的特点可知，平衡位置速度最大，则鱼漂由上往下运动时，速度先增大后减小，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两列相同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，波形可能是下列图乙中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当两列波的前半个波形（或后半个波形）相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波形（或后半个波形）重叠的区域里所有质点的合位移为零；而两列波的后半个波形（或前半个波形）保持不变，故AB错误； CD．当两列波完全相遇时，根据波的叠加原理可知，所有质点的振动位移等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，故C正确，D错误。 故选C。 11. 如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为i，经折射后射出到空气中。下列说法正确的是（　　） A. a光为红光，b光为蓝光 B. 玻璃砖材料对a光的折射率小于对b光的折射率 C. 在该玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度． D. 若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则a光的折射光首先消失 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得 其中是折射角，可知a光的折射率大，再根据公式 可知a光在玻璃中的传播速度小。 而a光的折射率大，说明a光的频率高，根据 c=λf 可知a光在真空中的波长较短，为蓝光，b光为红光，故C正确，AB错误； D．若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D正确。 故选CD。 12. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（ ） A. 从M点到N点声波波长变短 B. S点气温高于地面 C. 忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D. 若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．声波传播过程中的频率f保持不变，由图可知声线向下偏折，向着波速较小的介质方向偏折，说明越靠近地面声速越小，即从M点到N点声波的传播速度v变小，根据波速公式 可知从M点到N点声波的波长变短，故A正确； B．由A选项分析可知越靠近地面的地方声速越小，结合题意已知气温越高的地方声波传播速度越大可知，越靠近地面气温越低，即S点气温高于地面气温，故B正确； C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，由于声波在向外传播的过程中波阵面不断扩大，单位面积上分布的声波能量不断减小，所以从M点到N点声音依然会减弱，故C错误； D．声波传播规律与光波在介质中传播规律类似，根据波的传播路径具有可逆性可知，若将同一声源移至N点，发出的声波能沿图中声线NMS传播到S点，故D正确。 故选ABD。 第II卷（共60分） 三、实验题（本题共2小题，共16分，按题目要求作答）。 13. 将一单摆竖直悬挂于一深度未知且开口向下的小筒中，单摆的下部露于筒外，如图（a）所示。将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量筒的下端口到摆球球心的距离l，并通过改变l测出对应的摆动周期T，作出T2-l图像，那么可通过此图像得出小筒的深度x和当地的重力加速度g。 (1)若有游标卡尺、秒表、天平、毫米刻度尺几种测量工具，则本实验所需的测量工具为__________； (2)实验中所得到的T2-l图像应是如图（b）所示a、b、c中的__________； (3)由图像可知，小筒的深度x=__________m，当地的重力加速度g=__________m/s2。 【答案】 ①. 游标卡尺、秒表和毫米刻度尺 ②. a ③. 0.3 ④. 9.86 【解析】 【详解】(1)[1]本实验要测量周期和筒的下端口到摆球球心之距离l， 需要秒表和毫米刻度尺，需要用游标卡尺测量小球直径，单摆的周期与小球质量无关， 不需要测量小球的质量。 (2)[2] 由单摆周期公式得 得到 当l=0时 则真正的图象是a。 (3)[3]当T2=0时，l=−x，即图象与l轴交点坐标，由图示图象可知 [4]图线的斜率大小 由图示图象可知 解得 14. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、______、________、_______、A； (2)本实验的步骤有： A.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上。 C.用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D.用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 在操作步骤B时还应注意_______和________； (3)将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心割线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为_______mm，测得相邻亮条的间距△y为________mm。 (4)已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，由计算式=________，求得所测红光波长为________nm。 【答案】 ①. E ②. D ③. B ④. 单缝和双缝的距离约为5-10cm ⑤. 单缝和双缝平行 ⑥. ⑦. ⑧. ⑨. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] [2][3]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。 （2）[4] [5]在操作步骤B时还应注意：单缝和双缝的距离约为5-10cm，单缝和双缝平行。 （3）[6] 图（c）中手轮上的示数 [7] 图（b）的读数为 所以 （4）[8] 根据 解得 [9] 红光波长为 四、计算题：本大题共4小题，共44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。 15. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图所示。 （1）求弹簧振子的振幅和周期； （2）求时振子的位移； （3）求从到这段时间内，振子的路程。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图知，， 【小问2详解】 根据公式有，或 振子的振动方程为（cm）或（cm） 当时位移为 【小问3详解】 从到的时间内的周期数为 所以在这段时间内通过的路程为 16. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿轴方向传播，时刻的波形图如图甲所示，质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处，质点的振动图像如图乙所示。求： （1）自时刻起，质点到达波谷的最短时间； （2）若从甲图所示时刻开始计时，质点的振动方程。 【答案】（1）0.15s （2） 【解析】 【小问1详解】 根据乙图可知，时，质点N振动方向向上，结合甲图分析可知，该列简谐波沿着x轴负方向传播。由图像可知 则该简谐波的波速为 分析图甲，质点M到达波谷的最短时间为 【小问2详解】 由题图可知，若从甲图所示时刻开始计时，N点的振动方程为 其中 即 由公式 可知，质点M比质点N超前个周期，则质点M的初相位为 所以质点M的振动方程为 17. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。 （1）求sinθ； （2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意设光在三棱镜中的折射角为，则根据折射定律有 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知 代入数据解得 （2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图如图 则根据几何关系可知FE上从P点到E点以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有 设P点到FG的距离为l，则根据几何关系有 又因为 联立解得 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为 18. 由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。 （1）B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n； （2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如图 根据题意可知B点与的距离为，，所以 可得 又因为出后恰好经过点，点为该光学器件上表面圆弧的圆心，则该单色光在上表面垂直入射，光路不变；因为，所以根据几何关系可知 介质对该单色光的折射率 【小问2详解】 若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，第一次射到介质边界的点为D，且，可知 由于 所以光线在上表面D点发生全反射，轨迹如图 根据几何关系有则光在介质中传播的距离为 光在介质中传播的速度为 所以光在介质中的传播时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $