精品解析：山东淄博市临淄中学2025-2026学年高二下学期阶段性检测物理试题

山东省淄博市临淄中学2025-2026学年高二下学期阶段性检测 物理试题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 如图所示是我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验，该实验比世界上其他同类实验早了500多年。其操作是：剪一小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（ ） A. “古琴正声”实验是利用了声音的反射现象 B. “古琴正声”实验是利用了声音的衍射现象 C. “古琴正声”实验是利用了声音的干涉现象 D. “古琴正声”实验是利用了声音的共振现象 2. 多普勒效应会影响动车组无线通信系统稳定性，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆高速行驶的动车组发出一频率为的信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站接收到信号的频率分别为和，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 彩虹是太阳光经过水滴的两次折射和一次反射形成的光学现象，其光路如图所示，、、、是其中四条不同颜色的出射光线，下列说法正确的是（　　） A. 、、、光的颜色依次可能为红光、黄光、蓝光和紫光 B. 在水滴中光的频率小于光的频率 C. 在水滴中光的波长小于光的波长 D. 在水滴中光的速度大于光的速度 4. 位于淄博和广州的两位同学，分别探究了单摆周期和摆长的关系，然后通过网络交流实验数据，并用计算机绘制了图像、，如图甲所示。另外，淄博的同学还利用计算机绘制了、两个单摆的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线A B. 甲图中图线A对应的所在位置的重力加速度大小为 C. 由乙图可知，两单摆频率之比为 D. 由乙图可知，时球振动方向沿轴正方向 5. 2023年8月6日2时33分，德州市平原县发生5.5级地震。已知地震波分三种：横波（S波），波速；纵波（P波），波速；面波（L波），是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，波速。某地震观测台记录到的该地震曲线，如图甲所示；另外位于震源上方某中学的简易地震预警装置，由单摆A和竖直弹簧振子B组成，A、B的固有周期相同，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 地震发生时最先明显振动的是单摆A B. 地震曲线中a为横波（S波） C. 地震曲线中c为面波（L波） D. 若在地震曲线上测得纵波（P波）与横波（S波）的时间差为6s，则地震观测台距震源约为40 6. 常规材料的折射率都为正值（）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角仍满足，但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出，若该材料对此电磁波的折射率，能正确反映电磁波穿过该材料传播路径的示意图是（ ） A. B. C. D. 7. 淄博被国家工信部评为“千兆城市”，全市千兆光纤网络覆盖率达到100%。如图所示，光导纤维的内芯是由某种透明介质制成的长直细圆柱体，将该长为的圆柱体置于真空中，某种单色光以入射角从左端截面圆心处射入透明介质。单色光在介质中传输，恰好在界面的点发生全反射。已知光在真空中的传播速度大小为。则单色光在该圆柱体内传输的时间为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，在均匀介质中同一平面内有A、B、C、D四个点，，，，O为AC的中点。在B、C、D处有三个振幅和频率相同的横波波源，振幅均为2cm，振动方向均与平面ABCD垂直。以三个波源同时起振的时刻为时刻，O处质点的振动图像如图乙所示，则A处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分） 9. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步，但振幅不同，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。与、共面的四点中，位于与的连线的垂直平分线上，且该时刻两列波在点均处于平衡位置。关于图中所标的四点，下列说法中正确的是（ ） A. 质点振动最弱，质点、、振动最强 B. 该时刻质点振动位移为0 C. 质点振动位移始终最大 D. 再经后的时刻，质点处于波谷位置 10. 如图所示为某简谐横波的波形图，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。下列说法正确的是（　　） A. 若波沿x轴正方向传播，波速（n=0，1，2…） B. 若波沿x轴负方向传播，波速（n=0，1，2…） C. 若波速为，则波沿x轴正方向传播 D. 当波沿x轴负方向传播且时，波速 11. 将力传感器连接到计算机上可以测量快速变化的力。图甲中，O为单摆的悬点，将传感器接在摆线与O点之间，把可视为质点的摆球拉到A点，细线处于张紧状态，释放摆球，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动最低位置，，小于5°且是未知量.图乙是由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，且图中为摆球从A点开始运动时刻，重力加速度大小，则 （ ） A. 单摆的周期 B. 单摆的摆长 C. 摆球的质量 D. 摆球运动过程中的最大速度的大小为 12. 如图所示，轴上位于-5m、5m处各有一个波源、，可分别形成沿轴方向传播的简谐横波。时刻，两波源同时开始振动，波源的振动方程为，波源的振动方程为，两列波的波速均为，点的坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波发生干涉后，原点为振动加强点 B. 内点运动的路程为 C. 、之间振动减弱点的个数为个 D. 、之间振幅为的点的坐标为，其中的取值为 三、非选择题（本题共6小题，共60色） 13. 小明同学看到苹果树上结的果子在风的扰动下摆动，决定研究一下它摆动的周期。如图所示，他找到两个质量均为的苹果，穿在一根长为较细的轻杆上，苹果M固定在中点处，苹果N固定在端点处，将轻杆另一端悬挂起来，并让它做微小角度的自由摆动，做成一个“苹果摆”。已知当地重力加速度。 （1）小明猜想，轻杆很轻，两苹果和轻杆组成系统的重心位于两苹果的连线中点处，可以将“苹果摆”看作一个摆长为的单摆，若忽略空气阻力和一切摩擦，则其周期表达式为T=________（用题中所给的字母表示）； （2）小明用秒表测得“苹果摆”完成50次全振动的时间为91.5s，已知约等于9.8。由此可判断“苹果摆”的等效摆长________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）为了精确研究“苹果摆”的摆动情况，小明多次改变轻杆的长度L，但仍然保持苹果N固定在端点，苹果M始终固定在轻杆的中点，测出对应的周期T，画出图像如图乙所示，计算得出此图线的斜率，若忽略空气阻力和一切摩擦，则“苹果摆”的等效摆长________L。 14. 小齐利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率。 （1）具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和（虚线），交点为。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。 ②将一细激光束沿半径方向以某一入射角射入玻璃砖，记录入射光线上的某点与出射光线上的某点。 ③拿走玻璃砖，连接、分别表示入射光线及折射光线，并标记光线与半圆弧的交点，标记光线反向延长线与半圆弧的交点。 ④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度和，则玻璃砖的折射率表达式_____（用、表示）。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据。根据这些数据作出图像，如图乙所示。根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中，小齐发现入射角增大到某值时，出射光线刚好消失，测得此时，则可知该半圆柱体截面的半径大小为_____（结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示，实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图，经过后，其波形图如图中虚线所示。 （1）若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； （2）若从时刻起，平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置，判断波的传播方向，并求出波速。 16. 如图，海面上有两个导航浮标，两个浮标间距为，一列水波（看作简谐横波）沿海面从浮标向浮标传播。两个浮标随波上下振动，每分钟上下振动15次，振动最高点和最低点间的距离为浮标均看作质点。当浮标处于波峰位置时，浮标恰在平衡位置向下振动，两浮标间还有两个波谷。求: （1）水波的波速的大小； （2）当在平衡位置向下振动时，以此时为计时零点，取向上为正方向，写出浮标的振动方程，并画出的振动图线（至少画出一个振动周期）。 17. 如图所示为某一玻璃棱镜的截面图，三角形ABC的三个角分别为30°、60°、90°，BC边长10cm。某一单色光从BC边中点射入棱镜，入射光线与BC边夹角为30°，折射光线恰好与AB边平行。求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）该单色光从棱镜的出射点D到A点的距离。 18. 一种灯具中有一透明玻璃半球，球心为O点，半径为R，上表面水平，直线OO'与半球上表面垂直，如图所示，一束平行于OO'的单色光从P点射入玻璃半球，OP=，光在半球底面上Q点发生折射，出射光线与OO'交点G，OG=。该单色光若从M点射入玻璃半球，经过一段时间后也射出玻璃半球。已知，光在真空中传播的速度大小为c，求： （1）玻璃半球相对于该光的折射率； （2）光从M点射入到射出玻璃半球所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省淄博市临淄中学2025-2026学年高二下学期阶段性检测 物理试题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 如图所示是我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验，该实验比世界上其他同类实验早了500多年。其操作是：剪一小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（ ） A. “古琴正声”实验是利用了声音的反射现象 B. “古琴正声”实验是利用了声音的衍射现象 C. “古琴正声”实验是利用了声音的干涉现象 D. “古琴正声”实验是利用了声音的共振现象 【答案】D 【解析】 【详解】调弦过程中音调准确的琴弦的振动导致另一根要调整的弦也发生受迫振动，小纸人跳动越明显，说明要调整的琴弦与音调准确的琴弦产生了共振，此时两琴弦的频率相同，“古琴正声”实验是利用了声音的共振现象。 故选D。 2. 多普勒效应会影响动车组无线通信系统稳定性，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆高速行驶的动车组发出一频率为的信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站接收到信号的频率分别为和，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小，接近波源的接收者接收到的频率变大，则 故选D。 3. 彩虹是太阳光经过水滴的两次折射和一次反射形成的光学现象，其光路如图所示，、、、是其中四条不同颜色的出射光线，下列说法正确的是（　　） A. 、、、光的颜色依次可能为红光、黄光、蓝光和紫光 B. 在水滴中光的频率小于光的频率 C. 在水滴中光的波长小于光的波长 D. 在水滴中光的速度大于光的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．可见光从红光到紫光，频率越来越大，波长越来越小。而频率越大的光，在同一介质中折射率越大，由图当太阳光经过水滴的第一次折射时，根据 可得入射角相同，折射角越小，则折射率越大。所以、、、光的颜色依次可能为紫光、蓝光、黄光和红光，故A错； B．进入不同介质，光的频率不变，所以在水滴中光的频率仍然大于光的频率，故B错； C．由， 得 则a光的频率最大，折射率最大，因而最小，故C正确； D．由 可知折射率越大，传播速度越小，在水滴中光的速度小于光的速度，故D错。 故选C。 4. 位于淄博和广州的两位同学，分别探究了单摆周期和摆长的关系，然后通过网络交流实验数据，并用计算机绘制了图像、，如图甲所示。另外，淄博的同学还利用计算机绘制了、两个单摆的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线A B. 甲图中图线A对应的所在位置的重力加速度大小为 C. 由乙图可知，两单摆频率之比为 D. 由乙图可知，时球振动方向沿轴正方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据单摆的周期公式可得 变形得 图线的斜率为 纬度越高重力加速度越大，淄博比广州纬度高，其重力加速度大，对应的斜率小，图线B的斜率小，则甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线B，故A错误； B．甲图中图线A对应的斜率为 解得，故B错误； C．周期为完成一次全振动的时间，则 解得 则频率之比为，故C正确； D．由乙图可知，t=1s时b球振动方向沿y轴负方向，故D错误。 故选C。 5. 2023年8月6日2时33分，德州市平原县发生5.5级地震。已知地震波分三种：横波（S波），波速；纵波（P波），波速；面波（L波），是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，波速。某地震观测台记录到的该地震曲线，如图甲所示；另外位于震源上方某中学的简易地震预警装置，由单摆A和竖直弹簧振子B组成，A、B的固有周期相同，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 地震发生时最先明显振动的是单摆A B. 地震曲线中a为横波（S波） C. 地震曲线中c为面波（L波） D. 若在地震曲线上测得纵波（P波）与横波（S波）的时间差为6s，则地震观测台距震源约为40 【答案】C 【解析】 【详解】A．纵波的速度最快，所以纵波最先到达，在甲图中地震发生时最先剧烈振动的是弹簧振子B，故A错误； BC．由题意可知，纵波的速度最快，横波次之，面波速度最小，最先到达的是纵波，最后到达的是面波，故a为P波，b为S波，c为L波，故B错误，C正确； D．根据 可以求出地震台距震源的距离 x=54km 故D错误。 故选C。 6. 常规材料的折射率都为正值（）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角仍满足，但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出，若该材料对此电磁波的折射率，能正确反映电磁波穿过该材料传播路径的示意图是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，故A错误。 BCD．由光的折射定律可知，折射率为 同侧的折射角小于入射角，故C正确，BD错误。 故选C。 7. 淄博被国家工信部评为“千兆城市”，全市千兆光纤网络覆盖率达到100%。如图所示，光导纤维的内芯是由某种透明介质制成的长直细圆柱体，将该长为的圆柱体置于真空中，某种单色光以入射角从左端截面圆心处射入透明介质。单色光在介质中传输，恰好在界面的点发生全反射。已知光在真空中的传播速度大小为。则单色光在该圆柱体内传输的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设光在该透明介质中发生全发射时临界角为，根据折射定律有 联立求得 光在该介质中的速度为 光在该介质中的传播时间为 联立求得 故选A。 8. 如图甲所示，在均匀介质中同一平面内有A、B、C、D四个点，，，，O为AC的中点。在B、C、D处有三个振幅和频率相同的横波波源，振幅均为2cm，振动方向均与平面ABCD垂直。以三个波源同时起振的时刻为时刻，O处质点的振动图像如图乙所示，则A处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】和均是直角三角形 由图乙知，O处质点 开始振动，所以波速 周期 波长 根据乙图O处的质点振幅为可知三处的波源起振方向相同，A距离B、D处波源最近，距离为3m，故波源B、D处的横波最先传播到A处，需要时间为 即3s时A处质点开始振动，波源C处的横波传播到A处需要时间为 即B、D处的横波传播到A处发生干涉后振动的时间为 振幅为 等到C处的横波传播到A处，A处质点已经振动半个周期，即波源C处的横波传到A处时与前两个振动反相，干涉后的振幅为 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分） 9. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步，但振幅不同，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。与、共面的四点中，位于与的连线的垂直平分线上，且该时刻两列波在点均处于平衡位置。关于图中所标的四点，下列说法中正确的是（ ） A. 质点振动最弱，质点、、振动最强 B. 该时刻质点振动位移为0 C. 质点振动位移始终最大 D. 再经后的时刻，质点处于波谷位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．此时刻，点的振动是波峰与波谷的叠加，是振动减弱点，振动最弱；点的振动是波峰与波峰的叠加，点的振动是波谷与波谷的叠加，是振动加强点；点到两波源的距离相等，为振动加强点，振动最强，故A正确； B．根据题意可判断点为振动减弱点，但两列波振幅不同，故点偏离平衡位置的位移不是0，故B错误； C．、点为振动加强点，其合位移随时间变化，因此、点的振动位移不会始终最大，故C错误； D．观察图像，两列波分别从、向质点d方向传播，可判断两列波在点的振动方向均向上。 由于波的周期为T，此时两列波在点均处于平衡位置，经过后，点会从平衡位置先向波峰移动然后移动到波谷位置，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示为某简谐横波的波形图，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。下列说法正确的是（　　） A. 若波沿x轴正方向传播，波速（n=0，1，2…） B. 若波沿x轴负方向传播，波速（n=0，1，2…） C. 若波速为，则波沿x轴正方向传播 D. 当波沿x轴负方向传播且时，波速 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若波沿x轴正方向传播，则内波传播的距离 （n=0，1，2…） 则波速为 解得 （n=0，1，2…） 故A正确； B．若波沿x轴负方向传播，则内波传播的距离 （n=0，1，2…） 则波速为 解得 （n=0，1，2…） 故B错误； C．若波速为，结合上述，假设波沿x轴正方向传播，则有 解得 假设成立；假设波沿x轴负方向传播，则有 解得 假设不成立，可知，若波速为，则波沿x轴正方向传播，故C正确； D．结合上述，当波沿x轴负方向传播时有 （n=0，1，2…） 若波速，则有 解得 可知，当波沿x轴负方向传播，波速不可能等于，故D错误。 故选AC。 11. 将力传感器连接到计算机上可以测量快速变化的力。图甲中，O为单摆的悬点，将传感器接在摆线与O点之间，把可视为质点的摆球拉到A点，细线处于张紧状态，释放摆球，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动最低位置，，小于5°且是未知量.图乙是由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，且图中为摆球从A点开始运动时刻，重力加速度大小，则 （ ） A. 单摆的周期 B. 单摆的摆长 C. 摆球的质量 D. 摆球运动过程中的最大速度的大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．单摆的周期 选项A错误； B．根据 可得单摆的摆长 选项B正确； CD．在A点时 在B点时 从A到B由动能定理 解得摆球的质量 选项CD正确。 故选BCD。 12. 如图所示，轴上位于-5m、5m处各有一个波源、，可分别形成沿轴方向传播的简谐横波。时刻，两波源同时开始振动，波源的振动方程为，波源的振动方程为，两列波的波速均为，点的坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波发生干涉后，原点为振动加强点 B. 内点运动的路程为 C. 、之间振动减弱点的个数为个 D. 、之间振幅为的点的坐标为，其中的取值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由两波源的振动方程可知两波源的起振方向相反，由，可知两列波发生干涉后，原点为振动减弱点，故A错误； B．由波源的振动方程可知波源的振动周期为 波源的振动传播到P点的时间 波源的振动传播到P点的时间 两列波发生干涉后，原点为振动减弱点，两列波的振幅相等，所以内点运动的时间为 则内点运动的路程为，故B正确； C．波长 由于两个波源的振动方向始终相反，可知波程差为偶数倍时为振动减弱点，设减弱点的坐标为，则有 当n=0时 当时 当时 当时（舍去） 则x轴上、之间振动减弱点的个数为5个，故C错误； D．两列波发生干涉后，原点为振动减弱点，、之间各点的振幅为 若，则，其中的取值为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共6小题，共60色） 13. 小明同学看到苹果树上结的果子在风的扰动下摆动，决定研究一下它摆动的周期。如图所示，他找到两个质量均为的苹果，穿在一根长为较细的轻杆上，苹果M固定在中点处，苹果N固定在端点处，将轻杆另一端悬挂起来，并让它做微小角度的自由摆动，做成一个“苹果摆”。已知当地重力加速度。 （1）小明猜想，轻杆很轻，两苹果和轻杆组成系统的重心位于两苹果的连线中点处，可以将“苹果摆”看作一个摆长为的单摆，若忽略空气阻力和一切摩擦，则其周期表达式为T=________（用题中所给的字母表示）； （2）小明用秒表测得“苹果摆”完成50次全振动的时间为91.5s，已知约等于9.8。由此可判断“苹果摆”的等效摆长________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）为了精确研究“苹果摆”的摆动情况，小明多次改变轻杆的长度L，但仍然保持苹果N固定在端点，苹果M始终固定在轻杆的中点，测出对应的周期T，画出图像如图乙所示，计算得出此图线的斜率，若忽略空气阻力和一切摩擦，则“苹果摆”的等效摆长________L。 【答案】（1） （2）大于 （3） 【解析】 【小问1详解】 将“苹果摆”看作一个摆长为的单摆，若忽略空气阻力和一切摩擦，由周期公式可得，其周期表达式为 【小问2详解】 用秒表测得“苹果摆”完成50次全振动的时间为91.5s，可知周期为 由周期公式可得 又有 可知“苹果摆”的等效摆长大于。 【小问3详解】 由图乙可得 可得 由周期公式可得等效摆长 14. 小齐利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率。 （1）具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和（虚线），交点为。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。 ②将一细激光束沿半径方向以某一入射角射入玻璃砖，记录入射光线上的某点与出射光线上的某点。 ③拿走玻璃砖，连接、分别表示入射光线及折射光线，并标记光线与半圆弧的交点，标记光线反向延长线与半圆弧的交点。 ④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度和，则玻璃砖的折射率表达式_____（用、表示）。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据。根据这些数据作出图像，如图乙所示。根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____。（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中，小齐发现入射角增大到某值时，出射光线刚好消失，测得此时，则可知该半圆柱体截面的半径大小为_____（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2）40 【解析】 【小问1详解】 [1]设入射光线与法线夹角为，折射光线与法线夹角为，玻璃砖的半径为，则玻璃砖的折射率 [2]根据图像，可求得其斜率为，故玻璃砖的折射率 【小问2详解】 出射光线刚好消失时满足 解得 15. 如图所示，实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图，经过后，其波形图如图中虚线所示。 （1）若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； （2）若从时刻起，平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置，判断波的传播方向，并求出波速。 【答案】（1）沿x轴负方向，(m/s) （2）沿x轴正方向，(m/s) 【解析】 【小问1详解】 质点P在时刻向y轴负方向运动，根据波形平移可知，波的传播方向沿x轴负方向。 波沿x轴负方向传播的距离满足 由公式波速 解得(m/s) 【小问2详解】 从时刻质点M比质点N先回到平衡位置，则质点M向y轴负方向运动，质点N向y轴正方向运动，根据“同侧法”可知，波的传播方向沿x轴正方向。 波沿x轴负方向传播的距离满足 由公式波速 解得(m/s) 16. 如图，海面上有两个导航浮标，两个浮标间距为，一列水波（看作简谐横波）沿海面从浮标向浮标传播。两个浮标随波上下振动，每分钟上下振动15次，振动最高点和最低点间的距离为浮标均看作质点。当浮标处于波峰位置时，浮标恰在平衡位置向下振动，两浮标间还有两个波谷。求: （1）水波的波速的大小； （2）当在平衡位置向下振动时，以此时为计时零点，取向上为正方向，写出浮标的振动方程，并画出的振动图线（至少画出一个振动周期）。 【答案】（1）0.9m/s （2）或， 【解析】 【小问1详解】 由题意知波的周期 题意知当浮标处于波峰位置时，浮标恰在平衡位置向下振动，两浮标间还有两个波谷，则有 解得波长 则波的传播速度 【小问2详解】 题意可知振动最高点和最低点间的距离为20cm，则波的振幅 因为圆频率 联立以上解得 由B的位置和振动方向可知初相位为，则B的振动方程或 一个振动周期的振动图线如下图 【点睛】 17. 如图所示为某一玻璃棱镜的截面图，三角形ABC的三个角分别为30°、60°、90°，BC边长10cm。某一单色光从BC边中点射入棱镜，入射光线与BC边夹角为30°，折射光线恰好与AB边平行。求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）该单色光从棱镜的出射点D到A点的距离。 【答案】（1） （2）5cm 【解析】 【小问1详解】 由于折射光线与AB边平行，则折射角 由题可知，入射角 根据折射率公式 【小问2详解】 根据折射率与临界角的关系 光射到AC面时 则光线在AC边发生全反射，光射到AB面时，由几何关系可得 所以可以在AB面射出，如图所示。 根据 可得 可得为中点，由几何位置关系，可得为中点， 18. 一种灯具中有一透明玻璃半球，球心为O点，半径为R，上表面水平，直线OO'与半球上表面垂直，如图所示，一束平行于OO'的单色光从P点射入玻璃半球，OP=，光在半球底面上Q点发生折射，出射光线与OO'交点G，OG=。该单色光若从M点射入玻璃半球，经过一段时间后也射出玻璃半球。已知，光在真空中传播的速度大小为c，求： （1）玻璃半球相对于该光的折射率； （2）光从M点射入到射出玻璃半球所经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可得入射角满足 解得 作QH⊥OG，交点为H，则有 H为OG的中点，由几何关系可得折射角 根据折射定律 解得 【小问2详解】 该光发生全反射的临界角满足 光从M点入射到球面时，入射角满足 解得 则该光在球面上发生全反射，光路图如图所示 根据几何关系有 光在玻璃半球中的传播速度 则光从M点射入到射出玻璃半球所经历的时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $