福建省福州2020年下學期高二（下）期末物理試卷（解析版）

2020年福建省福州八中高二（下）期末物理試卷

一、單項選擇題（每小題4分，共36分）

1.如圖所示，小球P連接著輕質(zhì)彈簧，放在光滑水平面上，彈簧的另一端固定

在墻上，O點為它的平衡位置，把P拉到A點，使OA=lcm,輕輕釋放，經(jīng)0.4s

小球運動到。點.如果把P拉到A，點，使OA，=2cm,則釋放后小球這一次運動

到。點所需的時間為（）

r7777777777r

OA

A.0.2sB.0.4sC.0.6sD.0.8s

2.一個質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下述正確的是（）

B.在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cm

C.在5s末，速度為零，加速度最大

D.t=1.5s和t=4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等，都是

3.如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個單擺，讓a

擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動；接著其余各擺也開

始振動.下列關(guān)于其余各擺說法中正確的有（）

A.各擺均做自由振動

B.c擺的振幅最大

C.擺長與a相差越大的，振幅越小

D.各擺的振動周期與a擺相同

4.如圖所示，沿x軸正方向傳播的一項簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲

線，其波速為200m/s,下列說法中正確的是（）

A.圖示時刻質(zhì)點b的加速度正在減小

B.從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01s,質(zhì)點b通過的路程為2m

C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率

為50Hz

D.若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m

大得多

5.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，圖中質(zhì)點A的

B.這列波沿x軸負方向傳播

C.質(zhì)點A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m

D.若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為1.25Hz

6.如圖所示，兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示

意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則（）

A.A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝訙p弱點

B.B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝蛹訌婞c

C.C點可能為振動加強點，可能為振動減弱點

D.D點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍減弱

7.有關(guān)電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）

A.麥克斯韋首先預言并證明了電磁波的存在

B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場

C.使用空間波來傳播信息時主要是應用無線電波波長大、衍射現(xiàn)象明顯，該可

以繞過地面上的障礙物

D.頻率為750KHz的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m

8.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（a

>P）.下列結(jié)論中正確的是（）

空氣

水的

A.光束b的頻率比光束a低

B.在水中的傳播速度，光束a比光束b小

C.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小

D.若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大

9.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會看到在一定距離之外，地面顯得格

外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠處車、人的倒影，但當你靠近“水面"

時，它也隨你的靠近而后退，對此現(xiàn)象的正確解釋是（）

A.止匕“水面”存在，但在較遠的地方

B.“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺

C.太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射

D.太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射

二、不定項選擇題（每題4分，共12分）

10.如圖所示，分界線MN上方和下方分別是兩種不同的光介質(zhì)I和n,一細

束由紅和紫兩種單色光組成的復合光由介質(zhì)I中射向分界面MN,分成兩細束光

a、b,則（）

A.光束a一定是復合光

B.光束a可能是復合光，也可能是紫光

C.光束b一定是紅光

D.光束b可能是復合光，也可能是紅光

11.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點的振

動圖象如圖所示.下列描述該波的圖象可能正確的是（）

30

-30

12.兩列簡諧橫波，波速大小均為20m/s,如圖所示，某時刻兩列波的波形圖象,

一列波沿x軸正向傳播(實線所示)；另一列波沿x軸負向傳播(虛線所示)，下

列說法正確的是()

A.在x軸上a(x=2m)、b(x=4m)、c(x=6m)、d(x=8m)四點都是干涉減弱

點

B.在x軸上a、c兩點是干涉減弱點，因為此時它們的位移為零

C.從該時刻經(jīng)過0.1s時，b質(zhì)點坐標為(4m,0cm)

D.從該時刻經(jīng)過0.1s時，a質(zhì)點坐標為(2m,-0.2cm)

三、填空題(共2小題，每空3分，共18分)

13.(1)在做"用單擺測定重力加速度”的實驗中，某一同學用10分度的游標卡

尺測得擺球的直徑如圖甲所示，則擺球的直徑為mm,把擺球從平衡位置

拉開一個小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，當擺動穩(wěn)定后，在擺球

通過平衡位置時啟動秒表，并數(shù)下"0",直到擺球第N次同向通過平衡位置時按

停秒表，秒表讀數(shù)如圖乙所示，讀出所經(jīng)歷的時間t=s

(2)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出T2-L圖線如圖丙所示.根據(jù)圖線

擬合得到方程T2=404.0L+3.0.從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列

分析正確的是：

A.不應在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時；

B.開始計時后，不應記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應記錄小球做全振動的次

數(shù)；

C.不應作T2-L圖線，而應作T-L圖線；

D.不應作T2-L圖線，而應作T2-(L+-1)圖線.

14.在“測玻璃的折射率”實驗中：

（1）為了取得較好的實驗效果，下列操作正確的是

A、必須選用上下表面平行的玻璃磚；

B、選擇的入射角應盡量小些；

C、大頭針應垂直地插在紙面上；

D、大頭針Pi和P2及P3和P4之間的距離適當大些?

（2）甲同學在量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，

以。點為圓心，0A為半徑畫圓，交00,延長線于C點，過A點和C點作垂直

法線的直線分別交于B點和D點，如圖所示，若他測得AB=7cm,CD=4cm,則

可求出玻璃的折射率n=.

（3）乙同學使用同一個玻璃磚完成實驗，卻發(fā)現(xiàn)測出的折射率明顯大于理論值,

反復檢查實驗操作過程后認為是用鉛筆描出玻璃磚上下表面時候出現(xiàn)了操作失

誤，由此可以判斷該同學作出的兩界面間距玻璃磚的實際寬度.（選填"大

于"、"小于"）

四、論述計算題（共3小題，共34分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和

重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位）

15.一列波沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t=0時刻的波形圖如圖所示，已知這

列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是0.4s,求：

（1）這列波的波速是多少？

（2）再經(jīng)過多少時間質(zhì)點R才能第一次到達波峰？

16.如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=9cm,折射率為n=J5,直徑AB與屏幕垂

直并接觸于A點.激光a以入射角i=30。射向半圓玻璃磚的圓心0,結(jié)果在水平

屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.（已知sinC=],C為光線從玻璃進入空氣發(fā)生全反射

的臨界角）

（1）作出光路圖（不考慮光沿原路返回）；

（2）求兩個光斑之間的距離；

（3）改變?nèi)肷浣?，使屏MN上只剩一個光斑，求此光斑離A點的最長距離.

一一

…_______

17.一列簡諧橫波在x軸上傳播，在t]=0和t2=0.05s時刻，其波形圖分別如圖

中的實線和虛線所示，求：

（1）該波的振幅和波長？

（2）若這列波向右傳播，波速是多少？若這列波向左傳播，波速是多少？

五、不定項選擇題（每題有一個或一個以上選項正確，每小題4分，共16分）

18.在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.某時刻一質(zhì)點由平衡位置開始運

動，經(jīng)0.1s到達最大位移處，在這段時間內(nèi)波傳播了0.5m.則這列波（）

A.周期是0.2sB.波長可能是

C.波速是2m/sD.經(jīng)1.6s一定傳播了8m

19.兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法

正確的是（）

A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A]-A2|

B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為AX+A2

C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移

D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅

20.如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、

b、c三種色光，下列說法正確的是（）

A.若b光為綠光，則c光可能為黃光

B.a光的頻率一定比c光高

C.a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小

D.若讓a、b、c三色光以同一入射角，從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能

發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射

21.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r,

外圓半徑為R，R=V2r.現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)

過兩次全反射就垂直于水平端面B射出.設透明柱體的折射率為n,光在透明柱

體內(nèi)傳播的時間為t,若真空中的光速為c,則（）

A.n可能為n可能為2C.t可能為2D.t可能為生包

cc

六、論述計算題（共2小題，共34分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和

重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位）

22.如圖所示，游泳池寬度L=15m,水面離岸邊的高度為0.5m,在左岸邊一標

桿上裝有一A燈，A燈距地面高0.5m,在右岸邊站立著一個人，E點為人眼的

位置，人眼距地面離1.5m,若此人發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水反射所成的像與左岸水面下某

處的B燈經(jīng)折射后所成的像重合，已知水的折射率為1.3,則B燈在水面下多深

處？（B燈在圖中未畫出）

23.如圖為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，SPS2是與講臺上話筒等

高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示，報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳

向話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫.為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當

的位置，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消，已知空氣中聲速為

340m/s,若報告人聲音的頻率為136Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？

S

T

126；

參考答案與試題解析

一、單項選擇題（每小題4分，共36分）

1.如圖所示，小球P連接著輕質(zhì)彈簧，放在光滑水平面上，彈簧的另一端固定

在墻上，0點為它的平衡位置，把P拉到A點，使OA=lcm,輕輕釋放，經(jīng)0.4s

小球運動到。點.如果把P拉到A，點，使OA，=2cm,則釋放后小球這一次運動

到。點所需的時間為（）

OAA

A.0.2sB.0.4sC.0.6sD.0.8s

【考點】簡諧運動的振幅、周期和頻率.

【分析】根據(jù)彈簧振子的周期公式T=2冗電，知彈簧振子的周期與振幅無關(guān)，小

球第一次運動到O點的時間為四分之一周期.

【解答】解：將彈簧振子的振幅從1cm增大到2cm.由于彈簧振子的周期與振

幅無關(guān)，所以周期不變，釋放后小球第一次運動到。點所需的時間為四分之一

周期，還是0.4s.故B正確，A、C、D錯誤.

故選B.

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道彈簧振子的周期與振幅無關(guān).

2.一個質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下述正確的是（）

A.質(zhì)點振動頻率為4Hz

B.在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cm

C.在5s末，速度為零，加速度最大

D.t=1.5s和t=4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等，都是

【考點】簡諧運動的振幅、周期和頻率；簡諧運動的振動圖象.

【分析】由簡諧運動讀出周期，求出頻率.根據(jù)時間與周期的關(guān)系求出在10s內(nèi)

質(zhì)點經(jīng)過的路程.根據(jù)質(zhì)點的位置分析其速度和加速度.寫出簡諧運動的方程，

求出t=1.5s和t=4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小.

【解答】解：A、由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=4s,則頻率f="=0.25Hz.故A錯

誤.

B、一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程是4A,則t=10s=2.5T內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是S=2.5

X4A=10X2cm=20cm.故B正確.

C、在5s末，質(zhì)點處于正向最大位移處，速度為零，加速度為負向最大.故C

正確.

一971JT

D、質(zhì)點的振動方程為x=Asin"5；—tcir=2sinftcm,則當t=1.5s時，

jr一

x=2sin—X1.5cm=&cn,由圖看出,t=4.5s時刻與t=1.5s時刻質(zhì)點的位移相等.故

D正確.

故選：BCD

【點評】質(zhì)點做簡諧運動時通過的路程，一般根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求出路程

是多少倍的振幅.質(zhì)點在任意時刻的位移，可由振動方程求解.

3.如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個單擺，讓a

擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動；接著其余各擺也開

始振動.下列關(guān)于其余各擺說法中正確的有（）

A.各擺均做自由振動

B.c擺的振幅最大

C.擺長與a相差越大的，振幅越小

D.各擺的振動周期與a擺相同

【考點】產(chǎn)生共振的條件及其應用；自由振動和受迫振動.

【分析】5個單擺中，由A擺擺動從而帶動其它4個單擺做受迫振動，則受迫振

動的頻率等于A擺擺動頻率，當受迫振動的中固有頻率等于受迫振動頻率時，

出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大.

【解答】解：a擺擺動，其余各擺也擺動起來，它們均做受迫振動，則它們的振

動頻率均等于a擺的擺動頻率，而由于a、c擺長相同，所以這兩個擺的固有頻

率相同，則c擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大.BCD正確，A錯誤.

故選：BCD.

【點評】受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率；當受迫振動中的固有頻率等于驅(qū)動

力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象.

4.如圖所示，沿x軸正方向傳播的一項簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲

線，其波速為200m/s,下列說法中正確的是（）

A.圖示時刻質(zhì)點b的加速度正在減小

B.從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01s,質(zhì)點b通過的路程為2nl

C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率

為50Hz

D.若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4nl

大得多

【考點】橫波的圖象.

【分析】波沿x軸正方向傳播，判斷出b點的振動方向，當b點向平衡位置靠近

時，加速度減?。划攂點離開平衡位置時，加速度增大.由圖讀出波長，求出周

期.根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析經(jīng)過0.01s質(zhì)點b的運動方向，求出通過的路

程.

生干涉的條件是頻率相同，看兩列波的頻率是否相同.

比較波的波長與障礙物的尺寸，因為只有當波長比障礙物尺寸大或差不多時，就

會發(fā)生明顯的衍射.

【解答】解：A、簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖示時刻b點的振動方向沿y軸

負方向，遠離平衡位置，其加速度正在增大.故A錯誤.

B、由圖讀出波長為人=4m,則周期為T-"==0.02s.時間仁0.01s=3T，由

v23002

于質(zhì)點做簡諧運動時，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A,則經(jīng)過0.01s,質(zhì)點b通

過的路程為S=2A=40cm=0.4m.故B錯誤.

C、根據(jù)：f=1,該波的頻率：￡=e=50Hz,根據(jù)發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件可知，

若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)鼠干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為

50Hz.故C正確；

D、該波波長為人=4m,根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，若該波發(fā)生明顯的衍射

現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸接近4nl或小于4nl.故D錯誤.

故選：C

【點評】根據(jù)波的傳播方向，判斷質(zhì)點的振動方向是應掌握的基本能力.質(zhì)點做

簡諧運動時，在一個周期內(nèi)通過的路程是四個振幅，根據(jù)時間與周期的關(guān)系求解

質(zhì)點通過的路程.

另外要知道發(fā)生干涉和明顯衍射的條件，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.

5.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，圖中質(zhì)點A的

振動圖象如圖乙所示.則不正確的是（）

A.這列波的波速是25m/s

B.這列波沿x軸負方向傳播

C.質(zhì)點A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m

D.若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為1.25Hz

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象.

【分析】由波動圖象讀出波長，由振動圖象讀出周期，求出波速.由振動圖象讀

出t=0時刻質(zhì)點A的振動方向，即可判斷波的傳播方向.

根據(jù)質(zhì)點簡諧運動的周期性求出為1s內(nèi)質(zhì)點通過的路程.

【解答】解：A、由圖讀得：入=20m,T=0.8s,則波速v=~^V^m/s=25m/s.故

A正確.

B、由振動圖象乙知，t=0時刻A的振動方向沿y軸正方向，則根據(jù)波形平移法

得知，該波沿x軸負方向傳播.故B正確.

C、t=ls=l：T,若質(zhì)點A從圖示起在Is內(nèi)所通過的路程是S=5A=5X

4

8cm=40cm=0.4m.若A不是從平衡位置或最大位移起，任意的Is內(nèi)所通過的路

程就不是0.4m,故C不正確.

D、若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率等于此波的頻

率%1rl.25Hz,D正確;

題目要求選不正確的，故選：C.

【點評】本題關(guān)鍵要抓住振動圖象與波動圖象的內(nèi)在聯(lián)系.在求質(zhì)點做簡諧運動

通過的路程時，往往根據(jù)一個周期內(nèi)，質(zhì)點的路程為4A,半個周期內(nèi)為2A,但

不能以此類推T內(nèi)路程不一定是A,要看運動過程的起點.

6.如圖所示，兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示

意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則（）

A.A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝訙p弱點

B.B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝蛹訌婞c

C.C點可能為振動加強點，可能為振動減弱點

D.D點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍減弱

【考點】波的疊加.

【分析】波峰和波峰、波谷與波谷疊加的點為振動加強點，波峰與波谷疊加的點

為振動減弱點.振動加強點始終振動加強，振動減弱點始終減弱.

【解答】解：A、A點是波峰和波峰疊加，為振動加強點，且始終振動加強.故

A錯誤.

B、B點是波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱.故B錯誤.

C、C點處于振動加強區(qū)，振動始終加強.故C錯誤.

D、D點為波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱.故D正確.

故選D.

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道波峰和波峰、波谷與波谷疊加的點為振動加強點，

波峰與波谷疊加的點為振動減弱點.

7.有關(guān)電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）

A.麥克斯韋首先預言并證明了電磁波的存在

B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場

C.使用空間波來傳播信息時主要是應用無線電波波長大、衍射現(xiàn)象明顯，該可

以繞過地面上的障礙物

D.頻率為750KHz的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m

【考點】電磁波的發(fā)射、傳播和接收；電磁波的產(chǎn)生.

【分析】麥克斯韋電磁場理論的核心思想是：變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場，變

化的電場可以激發(fā)渦旋磁場；電場和磁場不是彼此孤立的，它們相互聯(lián)系、相互

激發(fā)組成一個統(tǒng)一的電磁場；利用衍射的條件和波速公式即可求解.

【解答】解：AB、麥克斯韋預言電磁波的存在，其理論為變化的電場產(chǎn)生磁場,

變化的磁場產(chǎn)生電場，故AB錯誤；

C、空間波沿直線傳播的無線電波.微波多利用這種方式傳播，所以波長短，故

C錯誤..

D、據(jù)c'f得，750KHz的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m,故D正確；

故選：D.

【點評】明確麥克斯韋電磁場理論、空間波和波速公式是解題的關(guān)鍵，知道電磁

波在在真空中的傳播速度為光速.

8.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（a

>P）.下列結(jié)論中正確的是（）

A.光束b的頻率比光束a低

B.在水中的傳播速度，光束a比光束b小

C.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小

D.若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大

【考點】光的折射定律；全反射.

【分析】由題，兩束光的入射角相等，折射角a>|3,根據(jù)折射定律n=劃二1

sinB2

判斷水對兩束光折射率的大小.水對光的折射率越大，此光的頻率越大.由v=￡

n

分析光在水中速度大小.由臨界角公式sinC=L分析臨界角的大小.

n

【解答】解：A、C由"皿」知，b光的折射率較大，則b的頻率較大.故

sin92

A錯誤，C正確.

B、由丫小分析可知，b光的折射率較大，在同種介質(zhì)傳播速度較小.故B

n

錯誤.

D、由臨界角公式sinC=上分析得到，b光的折射率較大，對同種介質(zhì)的臨界

n

角較小.故錯誤.

故選C

【點評】光的折射率、頻率、光速、臨界角的對應關(guān)系需清楚，有些學生弄不清

它們之間的關(guān)系，得出錯誤的答案.屬于中等難度題.

9.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會看到在一定距離之外，地面顯得格

外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠處車、人的倒影，但當你靠近“水面"

時，它也隨你的靠近而后退，對此現(xiàn)象的正確解釋是（）

A.止匕“水面”存在，但在較遠的地方

B."水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺

C.太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射

D.太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射

【考點】光的折射定律.

【分析】酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近層的空氣，溫度比上層高,

密度比上層小，折射率也比上層小，光照射時發(fā)生全反射.

【解答】解：酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，地面附近層的空氣溫度比上層

高，密度比上層小，折射率也比上層小，光照射到地面時發(fā)生全反射，人在遠處

觀察仿佛是一片水面，但此“水面”不存在，也不人產(chǎn)生的幻覺.故ABD錯誤，

C正確.

故選：C.

【點評】本題與沙漠蜃景相似，關(guān)鍵要掌握全反射的理解和形成條件，應用理論

來分析生活中的現(xiàn)象.

二、不定項選擇題（每題4分，共12分）

10.如圖所示，分界線MN上方和下方分別是兩種不同的光介質(zhì)I和H,一細

束由紅和紫兩種單色光組成的復合光由介質(zhì)I中射向分界面MN,分成兩細束光

A.光束a一定是復合光

B.光束a可能是復合光，也可能是紫光

C.光束b一定是紅光

D.光束b可能是復合光，也可能是紅光

【考點】光的折射定律.

【分析】本題要抓住同一介質(zhì)對紫光的折射率大于對紅光的折射率，當光從光密

介質(zhì)射入光疏介質(zhì)折射時，入射角大于臨界角，將發(fā)生全反射.

【解答】解：由于紅光與紫光的折射率不同，以相同的入射角射到MN界面時,

若都發(fā)生折射，折射角應不同，折射光線應分成兩束.而紫光的臨界角小于紅光

的臨界角，所以由圖得知，紫光發(fā)生了全反射，故介質(zhì)A是光密介質(zhì)，B是光

疏介質(zhì).

紅光在MN界面上既有折射，又有反射，紫光在MN界面上發(fā)生了全反射，光

束a中既有紫光，又有紅光，b中只有紅光，即a是復合光，光束b是單色光.故

AC正確，BD錯誤.

故選：AC

【點評】本題要掌握全反射的條件，知道光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)折射時，入

射角大于臨界角.

11.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點的振

動圖象如圖所示.下列描述該波的圖象可能正確的是（）

【考點】橫波的圖象.

【分析】根據(jù)同一時刻兩個質(zhì)點的振動狀態(tài)，畫出可能的波形，得到距離9m與

波長的關(guān)系式，求得波長的通項，得到波長的特殊值，即可進行選擇.

【解答】解：由振動圖象可知，在t=0時刻，a位于波峰，b經(jīng)過平衡位置向下

運動.

若波從a傳到b,如圖a、b兩點之間的波形圖“余數(shù)”如紅線所示，則有（n+3）

4

入=9m,n=0,1,2,得入=,36cm

4rt+3

若波從b傳到a,如圖a、b兩點之間的波形圖"余數(shù)”如藍線所示，則有（n4）

4

入=9m,n=0,1,2,得入二二叱一!!!

4n+l

代入自然數(shù)可知，入=4m、12m,得AC正確.

故選AC

a

情況

【點評】本題考察機械波的圖象及多解性.a、b兩點之間的波形圖“余數(shù)”可以為

解析圖中藍色和紅色兩種形式.

12.兩列簡諧橫波，波速大小均為20m/s,如圖所示，某時刻兩列波的波形圖象,

一列波沿x軸正向傳播(實線所示)；另一列波沿x軸負向傳播(虛線所示)，下

列說法正確的是()

yon

V?----------V

E/\八

'、/6V八

A4Ajhtrm

A.在x軸上a(x=2m)、b(x=4m)、c(x=6m)、d(x=8m)四點都是干涉減弱

點

B.在x軸上a、c兩點是干涉減弱點，因為此時它們的位移為零

C.從該時刻經(jīng)過0.1s時，b質(zhì)點坐標為(4m,0cm)

D.從該時刻經(jīng)過0.1s時，a質(zhì)點坐標為(2m,-0.2cm)

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象.

【分析】由圖象看出波長，由波長公式求得周期和頻率.根據(jù)振動方向找出振動

加強點和減弱點，再根據(jù)振幅判斷位置坐標.

【解答】解：AB、由圖象知，b、d兩點是波峰與波谷相遇點，振動減弱，a、c

處質(zhì)點振動加強，此時a、c的位移為零，故A、B錯誤；

C、b點振動始終減弱，振幅為0,所以從該時刻經(jīng)過0.1s時，b質(zhì)點坐標為(4m,

0cm),故C正確；

D、a質(zhì)點的振幅為A=2X0.1cm=0.2cm.兩列波的波長都為人=8m,則周期為

T-=^-s=0.4s,仁0.1S=[T,a點止匕時向上運動，經(jīng)過，T到達波谷，所以從該

v2044

時刻經(jīng)過0.1s時，a質(zhì)點坐標為(2m,-0.2cm),故D正確.

故選：CD

【點評】本題考查了波的疊加原理，要知道振動加強點始終加強，減弱點始終減

弱，注意：加強點并不是位移始終最大.

三、填空題(共2小題，每空3分，共18分)

13.(1)在做"用單擺測定重力加速度”的實驗中，某一同學用10分度的游標卡

尺測得擺球的直徑如圖甲所示，則擺球的直徑為22.0mm,把擺球從平衡位

置拉開一個小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，當擺動穩(wěn)定后，在擺

球通過平衡位置時啟動秒表，并數(shù)下"0",直到擺球第N次同向通過平衡位置時

按停秒表，秒表讀數(shù)如圖乙所示，讀出所經(jīng)歷的時間t=99.8s

(2)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出T2-L圖線如圖丙所示.根據(jù)圖線

擬合得到方程T2=404.0L+3.0.從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列

分析正確的是：D

A.不應在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時；

B.開始計時后，不應記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應記錄小球做全振動的次

數(shù)；

C.不應作T2-L圖線，而應作T-L圖線；

【考點】用單擺測定重力加速度.

【分析】(1)游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀.秒表的讀

數(shù)等于小盤讀數(shù)加上大盤讀數(shù).

(2)單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和，以擺線長度作為擺長，則擺長偏

小.

【解答】解：(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為22nlm,游標讀數(shù)為0.1XO=O.Omm,

則最終讀數(shù)為22.0mm.

秒表的小盤讀數(shù)為90s,大盤讀數(shù)為9.8s,則秒表的讀數(shù)t=99.8s.

(2)單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和，把擺線長度作為單擺擺長，

擺長小于實際擺長，t2-l圖象不過原點，在縱軸上截距不為零，故D正確.

故選：D；

故答案為：(1)22.0,99.8；(2)D.

【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺和秒表的讀數(shù)方法，知道實驗誤差引起的

原因，知道擺長等于擺線的長度與擺球的半徑之和.

14.在“測玻璃的折射率"實驗中：

(1)為了取得較好的實驗效果，下列操作正確的是CD

A、必須選用上下表面平行的玻璃磚；

B、選擇的入射角應盡量小些；

C、大頭針應垂直地插在紙面上；

D、大頭針P］和P2及P3和P4之間的距離適當大些?

（2）甲同學在量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，

以。點為圓心，0A為半徑畫圓，交00,延長線于C點，過A點和C點作垂直

法線的直線分別交于B點和D點，如圖所示，若他測得AB=7cm,CD=4cm,則

可求出玻璃的折射率n=1.75.

（3）乙同學使用同一個玻璃磚完成實驗，卻發(fā)現(xiàn)測出的折射率明顯大于理論值,

反復檢查實驗操作過程后認為是用鉛筆描出玻璃磚上下表面時候出現(xiàn)了操作失

誤，由此可以判斷該同學作出的兩界面間距小于玻璃磚的實際寬度.（選填

"大于"、"小于"）

【考點】光的折射定律.

【分析】（1）為了取得較好的實驗效果，根據(jù)實驗原理分析可知：玻璃磚上下表

面不一定要平行，選擇的入射角應盡量大些；大頭針應垂直地插在紙面上；大頭

針P］和P2及P3和P4之間的距離適當大些，這樣可以減小測量的相對誤差.

（2）根據(jù)幾何知識求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率.

（3）甲同學在畫界面時，將兩界面aa，和bb，間距畫得比玻璃磚寬度大些，分析

對入射角和折射角的影響，判斷誤差的變化.

【解答】解：（DA、作插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不一定要平行.故

A錯誤.

B、為了減小測量的相對誤差，選擇的入射角應盡量大些，效果會更好.故B錯

誤.

C、為了準確確定入射光線和折射光線，大頭針應垂直地插在紙面上；故C正確.

D、大頭針Pi和P2及P3和P4之間的距離適當大些時，相同的距離誤差，引起

的角度誤差會減小，效果會好些.故D正確.

故選：CD.

（2）如圖，實線是真實的光路圖，虛線是玻璃磚寬度畫大后的光路圖，由圖看

出，在這種情況測得的入射角不受影響，但測得的折射角比真實的折射角偏大，

因此測得的折射率偏小.

（3）圖中PF2作為入射光線，00'是折射光線，設光線在玻璃磚上表面的入射

角為i,折射角為r,則由幾何知識得到：sini=M>sinr=*，又A0=0C,則折

AO0C

科加

身寸率=s-i：~ni--A-B--71.71r5t.

nsinrCD4

故答案為：（1）.CD；（2）.1.75；（3）.小于.

【點評】本題是插針法測定玻璃磚的折射率，實驗原理是折射定律，采用單位圓

法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)原理分析實驗誤差.

四、論述計算題（共3小題，共34分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和

重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位）

15.一列波沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t=0時刻的波形圖如圖所示，已知這

列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是0.4s,求：

（1）這列波的波速是多少？

（2）再經(jīng)過多少時間質(zhì)點R才能第一次到達波峰？

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象.

【分析】（1）波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時間等于周期，求出波的周期.由圖象

讀出波長，求出波速.

（2）當圖中x=2m處質(zhì)點的振動傳到質(zhì)點R時，質(zhì)點R第一次到達波峰，根據(jù)

t=/求出時間.

V

【解答】解：（1）P點兩次出現(xiàn)波峰的最短時間是0.4s,所以這列波的周期為：

T=0.4s.

由圖象讀出波長為：入=4m

則波速為：v=-^-=—m/s=10m/s

T0.4

（2）由t=0時刻到R第一次出現(xiàn)波峰，波移動的距離為：s=（9-2）m=7m.

則所用時間為：t=2$s=0.7s

v10

答：（1）這列波的波速是10m/s.

（2）再經(jīng)過0.7s時間質(zhì)點R才能第一次到達波峰.

【點評】本題考查對振動與波動關(guān)系的分析和理解能力.要明確波在同一均勻介

質(zhì)中是勻速傳播的，熟練運用波形平移法解題.

16.如圖所示，半圓玻璃成的半徑R=9cm,折射率為"耳，直徑AB與屏幕垂

直并接觸于A點.激光a以入射角i=30。射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平

屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.（已知sinC=工，C為光線從玻璃進入空氣發(fā)生全反射

n

的臨界角）

（1）作出光路圖（不考慮光沿原路返回）；

（2）求兩個光斑之間的距離；

（3）改變?nèi)肷浣?，使屏MN上只剩一個光斑，求此光斑離A點的最長距離.

MN

【考點】光的折射定律；全反射.

【分析】由題分析可知，在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑是由于激光a在。點

同時發(fā)生折射和反射形成的，根據(jù)折射定律求出折射角，作出光路圖，由幾何知

識分別求出左側(cè)光斑和右側(cè)到A點的距離，再求解兩個光斑之間的距離L.

【解答】解析：（1）光路圖如圖所示.

（2）設折射角為r,根據(jù)折射定律和光路的可逆性可得：

_sinr_sinr

nsinisin30°'

解得：r=60。，

由幾何知識得AORQ為直角三角形，

所以兩個光斑PQ之間的距離為：

PQ=PA+AQ=Rtan30°+Rtan60°=12.

（3）入射角增大的過程中，當發(fā)生全反射時屏MN上只剩一個光斑，此光斑離

A最遠時，恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角：

i=C,則有：sinC」，

n

代入數(shù)據(jù)解得：

QZA=-^r-=9V2cm.

tanC

答：（1）光路圖如右圖所不.

（2）兩個光斑之間的距離為12/cm.

（3）改變?nèi)肷浣?，使屏MN上只剩一個光斑，則此光斑離A點的最長距離為9點

cm.

【點評】關(guān)于幾何光學而問題，關(guān)鍵是能正確的作出光路圖.此題根據(jù)題意在水

平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑是由于激光a在0點同時發(fā)生折射和反射形成的，

作出光路圖.

17.一列簡諧橫波在x軸上傳播，在片0和t2=0.05s時刻，其波形圖分別如圖

中的實線和虛線所示，求：

(1)該波的振幅和波長？

(2)若這列波向右傳播，波速是多少？若這列波向左傳播，波速是多少？

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象.

【分析】先據(jù)波形圖得出振幅和波長；根據(jù)波形的平移法，結(jié)合波的周期性，得

出波傳播的距離與波長的關(guān)系式，再由v=含求解波速通項；當波速為280m/s

時，求出△t=0.05s時間內(nèi)波的傳播距離，根據(jù)波形的平移法確定波傳播方向.

【解答】解：(1)據(jù)波形圖可知A=2cm,入=8m

(2)當波向右傳播，則△x[=~^-+n入=2+8n,(n=0,1,2,...).

vi=1-=T~77~=40+160n,(n=0,1,2,...).

1At0.05

若波向左傳播，在(6+8n)m/s,(n=O,1,2,...).

=(i20+160n)m/s,(n=O,1,2,...).

2At0.05

答：(l)該波的振幅和波長分別為2cm和8nl

(2)若這列波向右傳播,波速是(40+160n)m/s,(n=O,1,2,...).若這列波

向左傳播，波速是(120+160n)m/s,(n=O,1,2,...).

【點評】本題關(guān)鍵要抓住波的周期性和雙向性，根據(jù)波形的平移法確定波傳播距

離與波長的關(guān)系，再求解波速的通項，而不是特殊值.

五、不定項選擇題(每題有一個或一個以上選項正確，每小題4分，共16分)

18.在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.某時刻一質(zhì)點由平衡位置開始運

動，經(jīng)0.1s到達最大位移處，在這段時間內(nèi)波傳播了0.5m.則這列波()

A.周期是0.2sB.波長可能是"Im

C.波速是2mzsD.經(jīng)1.6s一定傳播了8m

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象.

【分析】根據(jù)質(zhì)點的運動情況，由時間確定周期的通項，時間與傳播距離求出波

速，再求出波長..

【解答】解：A、若開始時質(zhì)點向上運動，則有(n4-)T=0.1s,n=0,1,2,

4

3...,可得周期為

4n+l

由于n是整數(shù)，所以T不可能等于0.2s,故A錯誤.

BC、波的傳播速度=？m/s=5m/s,波長入=丫1=7當n=l時，入理

At0.14n+l9

m,故B正確，C錯誤.

D、經(jīng)1.6s波傳播的距離為x=vAt=5X1.6m=8m,故D正確.

故選：BD

【點評】對于波的圖象問題，涉及時間時往往要研究時間與周期的關(guān)系，涉及空

間往往研究與波長的關(guān)系.

19.兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法

正確的是（）

A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A「A21

B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為AX+A2

C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移

D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅

【考點】波的干涉和衍射現(xiàn)象.

【分析】頻率相同的兩列水波的疊加：當波峰與波峰、可波谷與波谷相遇時振動

是加強的；當波峰與波谷相遇時振動是減弱的，從而即可求解.

【解答】解：A、當波峰與波谷相遇處，質(zhì)點的振動方向相反，則其的振幅為［AI

-A2|,故A正確；

B、波峰與波峰相遇處質(zhì)點，離開平衡位置的振幅始終為AJA2,而位移小于等

于振幅，故B錯誤；

C、波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移，有時為零，有時最大，因此波峰與波谷相遇

處質(zhì)點的位移不是總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移，故C錯誤；

D、波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅，而位

移卻不一定，故D正確.

故選：AD.

【點評】運動方向相同時疊加屬于加強，振幅為二者之和，振動方向相反時疊加

屬于減弱振幅為二者之差.

20.如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、

b、c三種色光，下列說法正確的是（）

A.若b光為綠光，則c光可能為黃光

B.a光的頻率一定比c光高

C.a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小

D.若讓a、b、c三色光以同一入射角，從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能

發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射

【考點】光的折射定律.

【分析】白光經(jīng)過色散后，從c到a形成紅光到紫光的彩色光帶，偏折角越大，

折射率最大，a光的折射率大，a光的頻率高.由公式v-分析光在玻璃三棱鏡

n

中的傳播速度的大小.由臨界角公式sinC=L分析臨界角的大小，再研究全反射

n

現(xiàn)象.

【解答】解：A、根據(jù)光的偏折程度可知，在a、b、c三種色光中，c光的折射

率最小，a光的折射率最大，綠光的折射率比黃光的折射率大，則若b光為綠光,

則c光可能為黃光，故A正確.

B、折射率越大，頻率越大，則a光的頻率一定比c光高.故B正確.

C、a光的折射率最大，c光的折射率最小，由公式v=￡分析得知，三色光在玻

n

璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越大，故c錯誤.

D、由臨界角公式sinC=工分析得知，b光的臨界角小于c光的臨界角，則從空氣

n

中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能發(fā)生全反射，則c光不一定能發(fā)生全反射.故D

錯誤.

故選：AB

【點評】本題光的色散現(xiàn)象，對于色散研究得到的七種色光排列順序、折射率大

小等等要記牢，同時，要記住折射率與波長、頻率、臨界角的關(guān)系，這些都是考

試的熱點.

21.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r,

外圓半徑為R，R="@.現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)

過兩次全反射就垂直于水平端面B射出.設透明柱體的折射率為n,光在透明柱

體內(nèi)傳播的時間為t,若真空中的光速為c,則（）

A.n可能為J5B.n可能為2C.t可能為D.t可能為生組

cc

【考點】全反射.

【分析】由題意利用幾何關(guān)系作出光路圖可知第一次的入射角，即可判斷臨界角

的大小，并能判斷出折射率的大小范圍；由光路圖即可得出運行時間.

【解答】解:只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45。,反射光路圖如圖所示.根

據(jù)全反射可知臨界角CW45。，再根據(jù)n=：二可知故AB均正確；

sinC

光在透明柱體中運動路程為L=4r,運動時間為t=L=生。則迪工故CD