高二物理上学期质检试题(含解析)新人教版

2013-2014学年江苏省徐州市新沂市王楼中学高二（上）质检物理试

卷

一、单项选择题：每小题3分，共计36分，每小题只有一个选项符合题意． 1．（3分）（2014?徐汇区一模）一质点做简谐运动，其振动图线如图所示．由图可知，在t=4s时，质点的（ ）

A． 速度为正的最大值，加速度为零 B． 速度为负的最大值，加速度为零 C． 速度为零，加速度为正的最大值 D． 速度为零，加速度为负的最大值 考点： 简谐运动的振动图象． 专题： 简谐运动专题． 分析： 根据图象可分析周期大小．分析振动过程，可判断回复力、速度、动能等物理量的变化情况．在t=4s时，质点位于正的最大位移处，由此展开分析． 解答： 解：A、质点在t=4s时位于正的最大位移处，速度为零，加速度为负最大值，故ABC错误，D正确． 故选：D 点评： 分析物体 的受力情况和运动情况是应具备的基本能力．简谐运动还要抓住周期性、对称性等来分析． 2．（3分）（2012?金山区校级学业考试）如图所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，物体B与轻弹簧水平连接在竖直墙上，两物体在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，若弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，两物体间的摩擦力的大小等于（ ）

A． 0 B． kx C． D． 考点： 简谐运动的回复力和能量． 专题： 简谐运动专题． 分析： 先对整体分析由牛顿第二定律可得出回复力的表达式；再对B分析，即可得出m回复力的表达式． 解答： 解：整体做简谐运动，则对整体有：F=kx； - 1 -

则整体的加速度a= 对于m由牛顿第二定律可知： f=ma=kx； 故选D． 点评： AB相同的为加速度而不是回复力，故可以由加速度得出B物体的回复力公式． 3．（3分）（2013秋?新沂市校级月考）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l．在t时刻a、b两点间的4列波的波形分别如图所示，则由该时刻起四个图中a点出现波峰的先后顺序和频率由高到低的先后顺序依次是（ ）

A． ①②③④，④②①③ B． ②④③①，④②③① C． ②④①③，④①②③ D． ③②④①，②④①③ 考点： 波的叠加． 分析： 根据波形读出波长，求出周期，分别得到a点形成波峰的时间，再确定先后顺序．频率等于周期的倒数． 解答： 解：由图象可知，四列波的波长分别为：λ1=l、λ2=、λ3=2l、λ4=l． 由周期T=可知，周期分别为：T1=，T3=，T2==，T4==． 则T1＞T3＞T2＞T4，所以由频率f= 知，频率由高到低的先后顺序依次是④②③①． 由该时刻起a点出现波峰的时间分别为： t1=T1=t2=T2=t3=T3=t4=T4=， ， ， 可见，t2＜t4＜t3＜t1．所以a点出现波峰的先后顺序依次是②④③①．故B正确，ACD错误． 故选：B． 点评： 本题考查波速公式的应用．根据波形确定波长是基本能力．基础题． 4．（3分）（2008?天津）一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则（ ）

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A． 该波的振幅可能是20cm B． 该波的波长可能是 C． 该波的波速可能是10.5m/s D． 该波由a传播到b可能历时 考点： 简谐运动的振动图象；机械波；波长、频率和波速的关系． 专题： 计算题；压轴题． 分析： 由振动图象可知波的振幅及周期；由图象得出同一时刻两质点的位置及振动方向，则可得出ab间可能含有的波长数，则可得出波长的表达式，波速公式可得出波速的可能值；则可知该波从a传播到b点可能经历的时间． 解答： 解：A、由图可知，波的周期为4s，振幅为10cm，故A错误； B、由图可知，在0时刻a在负向最大位置处，b在平衡位置向正方向运动，而波由a向b传播，则ab间距离与波长关系为l=（n+）λ=﹣﹣），将8.4m代入n无解，故B错误； C、由B可知λ=m，由v=可知，v=m/s=m/s（n=0、1、2﹣﹣﹣﹣﹣λ（n=0，1，2，3﹣﹣﹣﹣﹣），将10.5m/s代入，n无解，故C错误； D、由a到b需要的时间t==（4n+3）s，当n=1时，t=7s，故D正确； 故选D． 点评： 本题考查波的传播中的空间上的多解性，要注意ab间可能具有的波长个数，同时在确定两点之间的距离时，要找同一时刻时两点的位置及振动方向． 5．（3分）（2013?清浦区校级学业考试）有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做微小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉末被摄入），P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等．由此可知，小钉与悬点的距离为（ ）

A． B． C． D． 无法确定 考点： 单摆周期公式．

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专题： 简谐运动专题． 分析： 已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，根据摆球从M到P、P到N的间隔，确定摆球在左右两侧摆动的周期关系，由单摆周期公式研究摆长关系，再求解小钉与悬点的距离． 解答： 解：设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆球在右侧摆动的周期为T1=8t，在左侧摆动的周期为T2=4t，T1：T2=2：1． 设左侧摆长为l，则T1=2 T2=2由①：②得 l=L 所以 小钉与悬点的距离s=L﹣l=L． 故选A 点评： 本题是拐子摆类型，考查分析单摆周期的能力，比较简单． 6．（3分）（2011春?崇文区期末）在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍（ ） A． 自感L和电容C都增大一倍 B． 自感L增大一倍，电容C减小一半 C． 自感L减小一半，电容C增大一倍 D． 自感L和电容C都减小一半 考点： 电磁波的发射、传播和接收． 分析： LC振荡电路的振荡频率f=，根据该公式进行分析． 解答： 解：A、根据f=A错误； B、根据f=误； C、根据f=误； D、根据f=，知自感L和电容C都减小一半，则振荡频率增大一倍．故D正确． ，知自感L减小一半，电容C增大一倍，则振荡频率不变．故C错，知自感L增大一倍，电容C减小一半，则振荡频率不变．故B错，知自感L和电容C都增大一倍，则振荡频率变为原来的一半．故 ① ② 故选：D． 点评： 解决本题的关键掌握LC振荡电路的振荡频率f=，并能灵活运用． 7．（3分）（2014春?吉林校级月考）观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断中正确的是（ ）

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A． 传向观察者的声波的速度越来越大 B． 观察者感觉汽笛声的频率越来越高 C． 传向观察者的声波的频率变低 D． 传向观察者的声波的波长变短 考点： 多普勒效应． 分析： 当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”． 解答： 解：A、波速有介质决定，与波源的音调无关，故A正确； B、多普勒效应中，高亢表示靠近，低沉表示远离，火车向观察者迎面驶来，观察者感觉汽笛声的频率越来越高，故B正确； C、频率由波源决定，故两列声波在空中向外传播的过程中，频率都会保持不变，故C错误； D、传向观察者的声波的频率不变，波速不变，则波长也不变，故D错误； 故选：B． 点评： 本题主要考查了多普勒效应，记住“高亢表示靠近，低沉表示远离”的结论即可，注意区分发出的频率或波长，与接收的频率与波长的不同． 8．（3分）（2005?鹤城区校级一模）如图所示，从入口S处送入某一频率的声音．通过左右两条管道径SAT和SBT，声音传到了出口T处，并可以从T处监听声音．右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度．开始时左右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第1次听到最低的声音．设声速为v，则该声音的频率为（ ）

A． B． C． D． 考点： 声波． 分析： 当波峰与波谷相遇时，振动相互减弱．即听到声音最小 解答： 解：两列声波在出口T处发生干涉， 要第一次听到最低的声音， 需满足2l= 又因λ=所以f=故B正确，ACD错误； 故选：B． 点评： 考查波的叠加原理，当振动方向相同时，相互加强，当振动方向相反时，相互减弱．

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9．（3分）（2003?江苏）如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ．一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ．已知此光束由红光和蓝光组成．则当光束透过b板后（ ）

A． 传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角 B． 传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角 C． 红光在蓝光的左边 D． 红光在蓝光的右边 考点： 光的干涉；颜色及光的色散． 专题： 压轴题；光的折射专题． 分析： 要确定出射光线的传播方向需要求出出射角和入射角的关系，这就必需根据折射定律进行计算． 由于红光的波长大于蓝光的波长，故从a板出射后红光和蓝光都向左偏折，但蓝光偏折的更多即蓝光向底端偏折更多，由于θ＞φ，即b板左端相等于底端，故蓝光向底端偏折更多． 解答： 解：根据折射率公式n=，又α=β，n=，故sinθ=sinγ，故θ=γ．从平板玻璃射出的光线和射向平板玻璃的光线平行，故当光束透过b板后传播方向不变．故AB错误． 由于红光的波长大于蓝光的波长，故红光的折射率小于蓝光的折射率，所以α红＞α蓝故从a射出后红光在右边，同理从b板射出后蓝光向左端偏折更多，故当光束透过b板后红光在蓝光的右边． 故D正确． 故选D． 点评： 学习物理不能想当然，一定要通过详细的计算来得出最终的答案． 10．（3分）（2014?宿州模拟）一束单色光斜射到一厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离，在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（ ） A． 红光以30°的入射角入射 B． 红光以45°的入射角入射 C． 紫光以30°的入射角入射 D． 紫光以45°的入射角入射 考点： 光的折射定律．

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专题： 光的折射专题． 分析： 作出光路图，根据折射定律结合几何关系求出侧移，从而判断出哪种情况出射光线的侧移距离最大． 解答： 解：画出光的两次折射的光路图，由题意知O2A为侧移距离△x．根据几何关系有： ① 又有 ② （1）若为同一色光，则n相同，则i增加且i比r增加得快，得知sin（i﹣r）＞0且增加，且增加．故A、C错误． （2）若入射角相同，由①②两式可得 得知n增加，△x增加．知B错误，D正确． 故选D． 点评： 本题考查光的折射的定律，对数学几何能力的要求较高，要加强训练． 11．（3分）（2012?射洪县校级模拟）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈．将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（ ）

A． 当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° B． 当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° C． 当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° D． 干涉条纹保持不变 考点： 光的干涉． 专题： 光的干涉专题． 分析： 解答本题应掌握薄膜干涉的原理，干涉取决于两层肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差． 解答： 解：在转动金属丝圈的过程中，由于两层薄膜的厚度不变，故反射光形成的光程差也不会发生变化，故产生的干涉条纹仍保持原来的状态不变；故D正确，A、B、C错误． 故选D．

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点评： 本题应掌握薄膜干涉的原理，在学习中抓住关键因素，不要被干扰项所干扰． 12．（3分）（2004?江苏）下列关于紫外线的几种说法中正确的是（ ） A． 紫外线是一种紫色的可见光 B． 紫外线的频率比红外线的频率低 C． 紫外线可使钞票上的荧光物质发光 D． 利用紫外线可以进行电视机等电路的遥控 考点： 紫外线的荧光效应及其应用． 分析： 紫外线化学效应强，能杀菌，制成消毒灯；紫外线能合成维生素D，促使钙的吸收；紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机来验钞．红外线的热效应比较强，能制成热谱仪，制成红外线夜视仪；红外线可以用来遥控，制成电视遥控器． 解答： 解：A、紫外线和红外线都是不可见光，故A错误； B、紫外线的频率比红外线的频率高，故B错误； C、紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机来验钞，故C正确； D、红外线可以用来遥控，制成电视遥控器．故D错误． 故选C． 点评： 分清红外线和紫外线的作用和用途，对比记忆比较好． 二、多选题：本大题共5小题，每小题4分，满分20分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分． 13．（4分）（2011春?许昌期末）如图所示，一根绷紧的绳子系5个单摆，其中a、d摆长相等，原来5个单摆均处于静止．今先使a振动，发现其余4个单摆随之开始振动，以下说法正确的是（ ）

A． e的振动周期最大 B． d的振幅最大 C． b、c、d、e都做受迫振动 D． c和b的振动频率相同 考点： 产生共振的条件及其应用． 分析： 受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振． 解答： 解：A、a摆振动起来后，使得b、c、d、e做受迫振动，振动的频率都等于a振动的频率．所以各摆振动的周期与频率都相等．故A错误，CD正确． B、d摆的摆长与a摆相等，则固有周期相等，即固有频率相等．可见，受迫振动的频率和a摆振动的频率相等，发生共振，振幅最大．故B正确． 故选：BCD． 点评： 解决本题的关键知道受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固

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有频率时，振幅最大，即共振． 14．（4分）（2006?永州模拟）如图，甲、乙是在同一条均质长绳上传播的两列简谐横波在某一时刻的波形（ ）

A． 这两列波在坐标原点开始相遇 B． 经过一段时间可在绳上看见一个两列波叠加形成的完整正弦波形 C． 经过一段时间可以在绳上看见两列波叠加恰好形成一条直线 D． 在两列波都经过O点的过程中O点是一个振动减弱点 考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象． 分析： 根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，直接比较波长的大小；两列波的波速相同．根据波速和距离，由波的叠加原理分析波形． 解答： 解： A、两列同类波在同一介质中传播，波速相等，由图两列波到O点的距离相等，所以这两列波在坐标原点开始相遇．故A正确． B、C，由于两列波的波长相等，波速相等，所以根据波的叠加原理和对称性可知，经过一段时间可在绳上看见一个两列波叠加形成的完整正弦波形，故B正确，C错误． D、由于O点是两列波的波峰与波谷相遇处，所以振动减弱，故D正确． 故选ABD 点评： 第1题考查对波动图象和波叠加原理的理解，抓住波速相等和对称性进行分析即可． 15．（4分）（2013秋?新沂市校级月考）下列有关光现象的说法中正确的是（ ） A． 在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 B． 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄 C． 光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 D． 光的偏振现象说明光是一种纵波 考点： 光通过棱镜时的偏折和色散；光的折射定律． 专题： 光的衍射、偏振和电磁本性专题． 分析： 水面上油膜出现彩色花纹是光的折射色散；双缝干涉实验中，根据，可知，波长与条纹间距的关系；光导纤维内，利用光的全反射条件，即可求解；偏振现象说明光是一种横波，则各项判定求解． 解答： 解：A、太阳光照射下，油膜的上下表面反射，形成相同频率的光，由于波长的长短不一，导致干涉条纹间距不等，从而出现彩色花纹，故A错误； B、光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，使得波长变长，根据， - 9 -

可知，干涉条纹间距变宽，故B错误； C、根据光的全反射条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，才能符合条件，故C正确； D、偏振现象说明光是一种横波，故D错误； 故选：C． 点评： 考查光的干涉色散与折射色散的区别，理解干涉条纹间距公式的应用，注意光的全反射的条件的理解，认识光的横波与纵波的不同． 16．（4分）（2009春?柯城区校级期中）某介质的折射率为，一束光由该介质射向空气，如下光路图中正确的是（ ） A． B． C． D． 考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题． 分析： 根据折射率，由临界角公式sinC=，求出临界角的范围，判断光线从介质射向空气时能否发生全反射．若能射入空气，折射角将大于入射角，同时有反射，并可根据折射定律求出折射角． 解答： 解：设该介质的临界角为C．则sinC==＞，则C＞30°．又sinC=＜，得C＜60°． A、C由图入射角i=30°＜C，所以光能折射进入空气，同时有反射．设折射角为r，根据n=得，sinr=nsini=×sin30°=，r=60° 则折射光线与界面的夹角为90°﹣r=30°．故A正确，C错误． B、D由图入射角i=60°＞C，所以光发生全反射，不能进入空气，反射角为i′=i=60°，故B正确，D错误． 故选：AB 点评： 解决本题关键要掌握全反射的条件和临界角公式、折射定律．当光介质进入空气时，就要考虑能否发生全反射． 17．（4分）（2013秋?新沂市校级月考）如图所示某三棱镜顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角i通过棱镜后，在光屏上形形成红到紫的彩色光带，当入射角i逐渐减小到零的过程中，屏上彩色光带会发生变化 （已知几种色光的临界角C红=41.37°，C橙=41.34°，C黄=41.24°，C绿=41.17°，C紫=40.74°）则下列说法正确的是（ ）

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A． 上的彩色光带是红光到紫光从上到下依次排列 B． 入射角i减小时，观察到光屏上整个彩色光带先向上移动 C． 当入射角i逐渐减小到零的过程中屏上红光最先消失，紫光最后消失 D． 当入射角i逐渐减小到零的过程中屏上紫光最先消失，红光最后消失 考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题． 分析： 白光是复色光，红光的折射率最小，紫光的折射率最大．由于各种色光的折射率不同，折射率最大的光偏折程度最大；入射角θ逐渐减小到零的过程中，导致光线射到棱镜右侧面的入射角增大，当入射角达到某光的临界角时该光将发生全反射，分析不同色光的临界角大小可得出最先发生全反射的色光．当入射角小于临界角时，则不会发生光的全反射． 解答： 解： A、光线通过棱镜后会向棱镜的底边偏折，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以通过三棱镜后，红光偏折角最小，紫光偏折角最大，因此屏上的彩色光带是红光到紫光从下到上依次排列．故A错误． B、当入射角i减小时，根据折射定律n=可知，折射角也随之减小，所以出射光线与入射光线同向逆时针旋转，光屏上整个彩色光带先向上移动．故B正确． C、D、由题知，紫光的临界角最小，当入射角i减小到零时，光线射到棱镜右侧面的入射角等于 α=θ=41.30°，大于紫光的临界角，小于红光与橙光的临界角，所以紫光最先消失，而红光与橙光不发生全反射，仍能射到光屏上．故CD错误． 故选：B． 点评： 本题考查对光的全反射的理解能力，关键抓住全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角，进行分析． 三、实验题（共14分） 18．（6分）（2010春?瑞安市校级期末）在用插针法测定玻璃砖折 射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以 aa′、bb′为界面画光路图．

则甲同学测得的折射率与真实值相比 偏小 ， 乙同学测得的折射率与真实值相比 不变 ， 丙同学测得的折射率与真实值相比 都有可能 ．

（上面三个空格选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“都有可能”）

考点： 光的折射定律． 专题： 实验题；恒定电流专题． - 11 -

分析： 用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差． 解答： 解：如图1．甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律n=可知，折射率n将偏小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变；用图③测折射率时，折射角可能偏小，可能偏大，也可能不变，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小，也可能不变． 故答案为：偏小、不变、都有可能 点评： 对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差． 19．（8分）（2011春?宁都县校级期中）（1）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、② 滤光片 、③ 单缝 、④ 双缝 、⑤遮光筒、⑥光屏．安装时要注意调节光学元件 各中心位于遮光筒的轴线上 ．对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取 增大双缝和遮光屏的间距 或 减小双缝间的间距 的方法；

（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图2所示，此时螺旋测微器的读数为 2.270 mm．转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数．若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm，

﹣7

已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长λ为 4.8×10 m．

考点： 用双缝干涉测光的波长． 专题： 常规题型；光的干涉专题． 分析： （1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，通过条纹的间距公式距的方法．

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求出波长的大小，根据该公式可得出增加条纹间（2）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．根据条纹的间距公式求出波长． 解答： 解：（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏．注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上．根据知，增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距，可以增加相邻亮纹（暗纹）间的距离． （2）螺旋测微器的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×27.0mm=0.270mm，所以最终读数为2.270mm． 根据得，=4.8×10m． ﹣7故答案为：（1）滤光片、单缝、双缝、各中心位于遮光筒的轴线上、增大双缝和遮光屏的间距、减小双缝间的间距． ﹣7（2）2.270，4.8×10 点评： 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式． 四、计算题（本题共3小题，共30分.）

20．（10分）（2008?宁夏）一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为

的透明材

料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为

．求出射角．

考点： 光的折射定律． 专题： 压轴题；光的折射专题． 分析： 当光从图示位置射入，经过二次折射后射出球体，由折射定律可求出射出光线的折射角． 解答： 解：设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B．依题意，∠COB=α． 又由△OBC知sinα=① 设光线在C点的折射角为β，由折射定律得 ② 由①②式得 β=30°③ 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见图）为30°． - 13 -

由折射定律得 因此⑤ ，解得θ=60°． 点评： 光线从球体入射时，法线则是入射点与球心的连线；当光线射出时，法线则与界面垂直．因此两次使用折射定律可求出结果． 21．（10分）（2013秋?新沂市校级月考）如图所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1kg，求：

（1）该单摆的摆长为多少？

（2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？

考点： 产生共振的条件及其应用；单摆周期公式． 专题： 单摆问题． 分析： （1）由共振曲线得到单摆的固有频率，求解出周期，根据单摆周期公式求解摆长； （2）由图象得到共振时单摆振幅，回复力是重力的切线分力提供，根据牛顿第二定律分析． 解答： 解：（1）由图象知单摆的固有频率为0.50Hz，即T=2s； 根据T=2π，得： l===0.99m （2）设摆线与竖直方向最大偏角为θ，因摆线与竖直方向偏角很小，所以： sinθ≈θ≈ 最大加速度： a=gsinθ=g=9.8×=0.79m/s 2答：（1）该单摆的摆长为0.99m；（2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是20.79m/s． 点评： 本题关键明确共振的条件并结合单摆的周期公式列式求解，注意回复力由重力的切向分量提供，不难．

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22．（10分）（2014春?绛县校级期中）如图所示，实线表示简谐波在t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.5s时的波形图．

（1）若T＜（t2﹣t1）＜2T，波向右传播的速度多大？ （2）若2T＜（t2﹣t1）＜3T，波向左传播的速度多大？

考点： 横波的图象；波长、频率和波速的关系． 专题： 振动图像与波动图像专题． 分析： （1）振动在一个周期内传播一个波长的距离．根据波形的平移法可知，若波向右传播，且T＜（t2﹣t1）＜2T，波传播的距离是1λ，即可求出波速． （2）根据波形的平移法可知，若波向右传播，且2T＜（t2﹣t1）＜3T，波传播的距离是2λ，可求出波速． 解答： 解：（1）根据简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离，因为T＜（t2﹣t1）＜2T，设波传播的距离为x，则有：λ＜x＜2λ 由波形平移法可知： 若波向右传播，波传播的距离是：x=1λ=×8m=14m 则波速为：v==m/s=28m/s （2）若2T＜（t2﹣t1）＜3T，波向左传播，则有：2λ＜（t2﹣t1）＜3λ， 由波形平移法可知： 波传播的距离是：x=2λ=m=18m 则波速为：v==m/s=36m/s 答：（1）若T＜（t2﹣t1）＜2T，波向右传播的速度是28m/s． （2）若2T＜（t2﹣t1）＜3T，波向左传播的速度是36m/s． 点评： 本题关键根据波形的平移法得到得到波传播的距离，即可求得波速．也可以写出波速的通项，再求特殊值．

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