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河南省南阳市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
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这是一份河南省南阳市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题，共12页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，做简谐振动的小球，平衡位置为O点，关于小球，下列说法正确的是（ ）
A．从O点向右边运动，速度逐渐增大B．从左边向O点运动，加速度越来越小
C．从O点向左边运动，位移越来越小D．从右边向O点运动，位移越来越大
2．如图所示为简谐运动甲的振动图像，另一简谐运动乙的振动周期与甲相同，相位比甲落后，则在0.75s时，下列说法正确的是（ ）
A．甲对应质点的动能最大B．甲对应质点的加速度最大
C．乙对应质点的相位为D．乙对应质点的速度最大
3．利用单色光进行两次双缝干涉实验，在光屏中央附近取相同长度的区域如图所示，发现亮条纹（图中阴影部分）的数量正好由3个变为4个，则可能是下列哪个条件改变引起的（ ）
A．仅使单色光的波长变为原来的2倍B．仅使双缝的间距变为原来的
C．仅使双缝到屏的距离变为原来的D．仅使双缝到屏的距离变为原来的
4．如图所示，某一时刻一列简谐横波沿x轴正方向恰好传播至8m处，M、N为介质中的两个质点，从该时刻开始计时，时刻质点M的位移为10cm，经过第一次回到平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．时刻质点M的振动方向沿y轴正方向
B．简谐横波的波源振动周期为1s
C．波的传播速度为
D．时质点N的位移为0
5．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中实线和虚线分别是0和0.1s时刻的部分波形图，下列说法正确的是（ ）
A．波源振动的最大频率为2.5Hz
B．经过0.1s，处的质点至少向右移动2m
C．波在该介质中传播的最小速度为
D．波源的起振方向沿y轴正方向
6．如图1所示，竖直放置的弹簧振子静止在平衡位置，激光测距仪与小球的位置齐平。将小球竖直向下拉动一段距离后释放，小球开始向上运动，同时测距仪开始记录从测距仪到遮挡物（弹簧、小球或墙壁）的距离数据，图像经过优化拟合后，测得距离s与时间t的图像如图2所示，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动周期为0.4B．刚释放时弹簧的弹性势能最大
C．0.2s时小球的机械能最大D．0.6s时小球的动能减为0
7．如图所示为一种嵌在地面下的彩灯简化示意图，横截面规格为的透明介质中央竖线上有间隔均匀的7个灯槽，在灯槽4位置放入M灯珠，发出的光线恰好在透明材质的上表面边缘发生全反射。现准备将第二颗另一种颜色的N灯珠放入灯槽内，接通电源后，两灯珠发出的光线均能从材料上表面边缘射出。已知透明材料对M光的折射率是对N光折射率的0.8倍（不考虑光在介质中的多次反射），则下列安装方法可能满足条件的是（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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．下列说法正确的是（ ）
A．受迫振动的驱动力不一定是周期性变化的
B．无论是机械波还是光，都可以发生衍射
C．光的偏振现象证明光是横波
D．发生多普勒效应是因为改变了波源的频率
19．如图所示为材料的同心圆弧横截面，O为圆心，。一束光垂直AB从D点入射，进入材料后在BC界面发生全反射后从C点射出，已知这种材料对该种光的折射率为，光速为c，则（ ）
A．光在这种材料的临界角为60°B．入射点D距离O的长度为
C．光在这种材料中传播的路程为2RD．光在这种材料中传播的时间为
10．如图所示，和为某介质中水平线上相距20cm的两个振动频率相同的波源，振幅均为A，MN为介质中连线上的中垂线，长为6cm。某时刻和同时开始做简谐运动，经过0.2s后N处质点开始起振，经过一段时间位移大小为2A；和连线上共有7个振动加强点，其中距离最近振幅为2A的质点在P处（图中未画出），M与P相距。下列说法正确的是（ ）
A．某时刻MN连线上的所有质点位移可能均为2A
B．和在介质中的波速为
C．P与N的距离为9cm
D．和的波长均为6cm
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）实验室有块长宽比为的矩形玻璃砖，某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。
（1）利用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图1所示，入射点为O，出射点为P，可知入射角为______；
（2）如图2所示，将纸张放在玻璃砖另一侧，对齐确定P点位置，可知玻璃砖的折射率______；
（3）在此实验基础上，下列方法最能有效减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。
A．仅适当增加纸张的等分折痕
B．仅适当减少纸张的等分折痕
C．仅适当减小光线的入射角
12．（8分）某实验小组利用单摆测量重力加速度，由于使用一根线拴接小球时，摆动过程中不够稳定，因此可采用双摆线的测量装置进行实验，如图1所示，两等长悬线一端拴接小球，另一端固定在水平杆上。
（1）实验中使用的小球最好选用______（单选，填选项序号）；
A．质量较小，体积较大的塑料球
B．质量较大，体积较小的钢球
C．质量较小，体积较小的木球
（2）将小球拴接好后，开始实验，测量单摆全振动的周期T之后，还需要测量______（单选，填选项序号），改变L的长度并测量对应的周期T，最终绘制出如图2所示的图像；
A．拴接点到水平杆的间距L
B．一侧悬线的长度L
C．两悬线在水平杆上的间距L
（3）图2中所标注的数据已知，则测得的重力加速度______；
（4）下列操作能一定减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。
A．多次测量周期T求平均值
B．多次测量小球的直径求平均值
C．尽量增大摆角使小球摆动更明显
13．（10分）如图1所示的水上浮桥是由一个个浮筒组成，拆下其中单个浮筒如图2所示。单个浮筒的横截面积一定，在水面上的上下浮动可视为振幅为A的简谐运动，浮筒的质量为m，浮筒做简谐运动时最大排水体积为静止时排水体积的1.2倍。已知重力加速度为g，求：
（1）浮筒做简谐运动时回复力的最大值；
（2）浮筒做简谐运动时回复力与位移的比例系数k。
14．（14分）如图所示，竖直放置的光学器件由Ⅰ和Ⅱ组成，Ⅰ为横截面是半圆形的透明介质，圆心为O，半径为R，虚线为半圆的水平半径，Ⅱ为真空矩形区域，长为2R。现有一束关于虚线对称的平行光束由左侧水平射入Ⅰ，当光束宽度为时，恰好能全部照亮Ⅱ区域右侧。已知Ⅰ对该光的折射率为，光速为c，不考虑光在Ⅰ中的反射，求：
（1）光线穿过Ⅰ区域的最长时间t；
（2）矩形区域Ⅱ的宽度d。
15．（16分）一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图1所示，M、N是介质中的两个质点，此时N点的位移为。图2为质点M的振动图像。回答下列问题：（振动方程均使用正弦函数表示，初相位在到之间）
（1）判断波的传播方向，并写出质点M的振动方程；
（2）若波速，求时刻质点M、N对应的横坐标；
（3）若把记为新的零时刻，在图3中画出质点N在接下来5.25s内的振动图像并写出振动方程。
2023—2024学年（下）南阳六校高二年级期中考试
物理·答案
1～7题每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。8～10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．答案 B
命题透析 本题考查弹簧振子的运动特点，考查理解能力和物理观念。
思路点拨 小球远离平衡位置，速度减小、加速度和位移增大；小球靠近平衡位置，速度增大，加速度和位移减小，B正确，ACD错误。
2．答案 C
命题透析 本题考查简谐运动的图像和相关物理量，考查推理论证能力和科学思维。
思路点拨 简谐运动的圆频率，甲做简谐运动的表达式为，乙做简谐运动的表达式为；在0.75s时甲对应质点不在平衡位置，也不在最远位置，速度不是最大，动能不是最大，加速度也不是最大，A、B错误；乙对应质点的相位为，速度为零，C正确，D错误。
3．答案 B
命题透析 本题考查双缝干涉中条纹间距公式，考查推理论证能力和科学思维。
思路点拨 亮条纹为3个时，相邻明条纹间距的宽度为，亮条纹为4个时，相邻明条纹间距的宽度为，则亮条纹数量由3个变为4个后，相邻亮条纹的宽度之比为，根据相邻亮条纹的间距公式可知，可能是单色光的波长之比为，A错误；可能是双缝的间距之比为，B正确；可能是双缝到屏的距离之比为，CD错误。
4．答案 D
命题透析 本题考查波的图像和相关物理量的描述，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 简谐横波沿方向，可知该时刻质点M沿方向，A错误；质点M经过返回平衡位置，波源的振动周期为，B错误；波速，C错误；质点N经过后回到平衡位置，位移为0，D正确。
5．答案 C
命题透析 本题考查波的周期多解问题，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 简谐横波传播的周期满足，解得周期为，时周期最大，频率最小为，A错误；波上的质点不会随波迁移，B错误；波在介质中传播的最小速度，C正确；波源的起振方向无法判断，D错误。
6．答案 B
命题透析 本题考查简谐运动的对称性和能量，考查考生的科学思维。
思路点拨 0～0.2s小球从最低点运动到平衡位置，0.2～0.6s小球从平衡位置到最高点再回到平衡位置，0.6～0.8s从平衡运动到最低点，所以弹簧振子的周期为0.8s，A错误；刚释放时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，B正确；0.2s时小球回到平衡位置将继续向上运动，弹簧弹力仍做正功，小球机械能继续增大，C错误；0.6s时小球回到平衡位置，速度最大，动能最大，D错误。
7．答案 A
命题透析 本题考查全反射的应用，考查解决实际问题的能力和科学思维。
思路点拨 如图1所示，M灯珠安装在灯槽4位置安装，恰好在材料表面边缘发生全发射，材料对M灯的折射率为，根据全反射规律可知，可知M灯与边缘连线小于5L时，材料上表面将不能被全部照亮，所用M灯需要安装在灯槽56。7的位置；材料对N灯的折射率为，根据题意可知，则，解得N灯与材料边缘的连线长度为，即N灯如果和边缘连线小于6.25L，材料表面将不能被全部照亮；如图2所示，N灯安装在灯槽6位置时，N灯与边缘连线的距离，满足要求；若安装在灯槽5的位置时，N灯与边缘连线的距离，不满足要求，因此N灯只能安装在6和7的位置，故A正确，BCD错误。
8．答案 BC
命题透析 本题考查受迫振动、衍射、偏振和多普勒效应，考查理解能力。
思路点拨 受迫振动的驱动力一定是周期性变化的，A错误；衍射是波特有的现象，机械波和光都可以发生衍射，B正确；光的偏振现象说明光是横波，C正确；多普勒效应的产生是波源和接收者的相对位置发生变化，不是波源的频率改变，D错误。
9．答案 AB
命题透析 本题考查光的传播，考查应用数学方法解决物理问题的能力和科学思维。
思路点拨 光路图如图所示，设光在BC界面的全反射为E，根据全反射定律，可知临界角，A正确；入射点D到O的距离，B正确；光在这种材料传播的路程，C错误；光在这种材料中的速度为，传播时间为，D错误。
10．答案 CD
命题透析 本题考查机械波的干涉，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 根据题意可知N处质点为振动加强点，和同时起振，因此和的振动步调一致，波源到MN上质点的波程差均为0，因此MN连线上质点均为振动加强点，振幅均为2A，位移周期性变化，A错误；波传播至N点用时0.2s，波速，B错误；如图所示，P为和连线上距离最近的加强点，，，可知，C正确；若设Q为和连线上左侧的某个加强点，则，当时Q即为N处的质点，时Q为P处质点，，解得，D正确。
11．答案 （1）45°
（2）
（3）A
命题透析 本实验考查测量玻璃砖的折射率，考查实验能力和科学探究素养。
思路点拨 （1）玻璃砖的长宽比为，根据图可知入射角为45°；
（2）根据纸张的折痕位置，画出光在玻璃砖中传播的光路图，如图所示
根据几何关系可知折射角的正弦值为，可知折射率；
（3）适当增加纸张的等分折痕能够提高距离测量的精确度，能够有效减小实验误差；改变入射光的入射角，不一定能够对上纸张折痕的位置，反而使距离测量误差变大，增大了实验误差，故选A。
12．答案 （1）B
（2）A
（3）
（4）A
命题透析 本题考查利用单摆测量重力加速度，考查实验能力和推理能力。
思路点拨 （1）实验中采用质量较大，体积较小的钢球，能够有效减小空气阻力对实验的影响，B正确，AC错误；
（2）当时，周期T不为0，利用图像分析数据时可以不用测量小球球心到悬点的距离，只需要测量拴接点到水平杆的间距L即可，设小球的半径为r，根据单摆周期公式可知，A正确，BC错误；
（3）结合图像斜率可知，解得；
（4）多次测量周期T求平均值能够减小偶然误差，A正确；实验中不需要测量小球的直径，B错误；增大摆角后该装置可能不再单摆，会增加测量误差，C错误。
13．命题透析 本题以浮筒简谐运动为情景，考查简谐运动的回复力。
思路点拨 （1）浮筒静止时，排水体积为V，可知
排水体积最大时，回复力为
解得
（2）根据回复力与位移的关系可知
解得
14．命题透析 本题考查光的折射和光路图，考查应用数学知识解决物理问题的能力。
思路点拨 （1）光在Ⅰ中传播的速度
光在Ⅰ中传播的最长路程为R，所用时间为
解得
（2）光束宽度为时，距离水平虚线最远的光线如图所示
光线在Ⅰ圆弧的折射点为，作，可知，
在中，，可知光线在Ⅰ圆弧面的入射角为
根据折射率
解得折射角
光线在Ⅰ、Ⅱ界面上的折射点为，入射角为，折射角为，在中，可知，根据折射率
解得，
在中，则Ⅱ的宽度d满足
解得
15．命题透析 本题考查机械波图像和振动图像结合，考查分析综合能力。
思路点拨 （1）在时，根据图2可知质点M沿y轴正方向振动，可知波沿x轴负方向传播
根据图2可知质点M的振动周期，对应的圆频率
解得
则M点的振动方程为
【注：振动方程不写单位只给1分】
（2）根据波长、波速、周期的关系可知
解得
时，质点M的纵坐标为
则质点M的横坐标为
根据图1质点N的纵坐标可知横坐标为
（3）时刻波沿方向传播，此时N点沿方向传播，振动图像如图所示
【注：形状对即得分】
质点N的振动方程为［或］
【注：振动方程不写单位只给1分】
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，做简谐振动的小球，平衡位置为O点，关于小球，下列说法正确的是（ ）
A．从O点向右边运动，速度逐渐增大B．从左边向O点运动，加速度越来越小
C．从O点向左边运动，位移越来越小D．从右边向O点运动，位移越来越大
2．如图所示为简谐运动甲的振动图像，另一简谐运动乙的振动周期与甲相同，相位比甲落后，则在0.75s时，下列说法正确的是（ ）
A．甲对应质点的动能最大B．甲对应质点的加速度最大
C．乙对应质点的相位为D．乙对应质点的速度最大
3．利用单色光进行两次双缝干涉实验，在光屏中央附近取相同长度的区域如图所示，发现亮条纹（图中阴影部分）的数量正好由3个变为4个，则可能是下列哪个条件改变引起的（ ）
A．仅使单色光的波长变为原来的2倍B．仅使双缝的间距变为原来的
C．仅使双缝到屏的距离变为原来的D．仅使双缝到屏的距离变为原来的
4．如图所示，某一时刻一列简谐横波沿x轴正方向恰好传播至8m处，M、N为介质中的两个质点，从该时刻开始计时，时刻质点M的位移为10cm，经过第一次回到平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．时刻质点M的振动方向沿y轴正方向
B．简谐横波的波源振动周期为1s
C．波的传播速度为
D．时质点N的位移为0
5．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中实线和虚线分别是0和0.1s时刻的部分波形图，下列说法正确的是（ ）
A．波源振动的最大频率为2.5Hz
B．经过0.1s，处的质点至少向右移动2m
C．波在该介质中传播的最小速度为
D．波源的起振方向沿y轴正方向
6．如图1所示，竖直放置的弹簧振子静止在平衡位置，激光测距仪与小球的位置齐平。将小球竖直向下拉动一段距离后释放，小球开始向上运动，同时测距仪开始记录从测距仪到遮挡物（弹簧、小球或墙壁）的距离数据，图像经过优化拟合后，测得距离s与时间t的图像如图2所示，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动周期为0.4B．刚释放时弹簧的弹性势能最大
C．0.2s时小球的机械能最大D．0.6s时小球的动能减为0
7．如图所示为一种嵌在地面下的彩灯简化示意图，横截面规格为的透明介质中央竖线上有间隔均匀的7个灯槽，在灯槽4位置放入M灯珠，发出的光线恰好在透明材质的上表面边缘发生全反射。现准备将第二颗另一种颜色的N灯珠放入灯槽内，接通电源后，两灯珠发出的光线均能从材料上表面边缘射出。已知透明材料对M光的折射率是对N光折射率的0.8倍（不考虑光在介质中的多次反射），则下列安装方法可能满足条件的是（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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．下列说法正确的是（ ）
A．受迫振动的驱动力不一定是周期性变化的
B．无论是机械波还是光，都可以发生衍射
C．光的偏振现象证明光是横波
D．发生多普勒效应是因为改变了波源的频率
19．如图所示为材料的同心圆弧横截面，O为圆心，。一束光垂直AB从D点入射，进入材料后在BC界面发生全反射后从C点射出，已知这种材料对该种光的折射率为，光速为c，则（ ）
A．光在这种材料的临界角为60°B．入射点D距离O的长度为
C．光在这种材料中传播的路程为2RD．光在这种材料中传播的时间为
10．如图所示，和为某介质中水平线上相距20cm的两个振动频率相同的波源，振幅均为A，MN为介质中连线上的中垂线，长为6cm。某时刻和同时开始做简谐运动，经过0.2s后N处质点开始起振，经过一段时间位移大小为2A；和连线上共有7个振动加强点，其中距离最近振幅为2A的质点在P处（图中未画出），M与P相距。下列说法正确的是（ ）
A．某时刻MN连线上的所有质点位移可能均为2A
B．和在介质中的波速为
C．P与N的距离为9cm
D．和的波长均为6cm
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）实验室有块长宽比为的矩形玻璃砖，某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。
（1）利用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图1所示，入射点为O，出射点为P，可知入射角为______；
（2）如图2所示，将纸张放在玻璃砖另一侧，对齐确定P点位置，可知玻璃砖的折射率______；
（3）在此实验基础上，下列方法最能有效减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。
A．仅适当增加纸张的等分折痕
B．仅适当减少纸张的等分折痕
C．仅适当减小光线的入射角
12．（8分）某实验小组利用单摆测量重力加速度，由于使用一根线拴接小球时，摆动过程中不够稳定，因此可采用双摆线的测量装置进行实验，如图1所示，两等长悬线一端拴接小球，另一端固定在水平杆上。
（1）实验中使用的小球最好选用______（单选，填选项序号）；
A．质量较小，体积较大的塑料球
B．质量较大，体积较小的钢球
C．质量较小，体积较小的木球
（2）将小球拴接好后，开始实验，测量单摆全振动的周期T之后，还需要测量______（单选，填选项序号），改变L的长度并测量对应的周期T，最终绘制出如图2所示的图像；
A．拴接点到水平杆的间距L
B．一侧悬线的长度L
C．两悬线在水平杆上的间距L
（3）图2中所标注的数据已知，则测得的重力加速度______；
（4）下列操作能一定减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。
A．多次测量周期T求平均值
B．多次测量小球的直径求平均值
C．尽量增大摆角使小球摆动更明显
13．（10分）如图1所示的水上浮桥是由一个个浮筒组成，拆下其中单个浮筒如图2所示。单个浮筒的横截面积一定，在水面上的上下浮动可视为振幅为A的简谐运动，浮筒的质量为m，浮筒做简谐运动时最大排水体积为静止时排水体积的1.2倍。已知重力加速度为g，求：
（1）浮筒做简谐运动时回复力的最大值；
（2）浮筒做简谐运动时回复力与位移的比例系数k。
14．（14分）如图所示，竖直放置的光学器件由Ⅰ和Ⅱ组成，Ⅰ为横截面是半圆形的透明介质，圆心为O，半径为R，虚线为半圆的水平半径，Ⅱ为真空矩形区域，长为2R。现有一束关于虚线对称的平行光束由左侧水平射入Ⅰ，当光束宽度为时，恰好能全部照亮Ⅱ区域右侧。已知Ⅰ对该光的折射率为，光速为c，不考虑光在Ⅰ中的反射，求：
（1）光线穿过Ⅰ区域的最长时间t；
（2）矩形区域Ⅱ的宽度d。
15．（16分）一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图1所示，M、N是介质中的两个质点，此时N点的位移为。图2为质点M的振动图像。回答下列问题：（振动方程均使用正弦函数表示，初相位在到之间）
（1）判断波的传播方向，并写出质点M的振动方程；
（2）若波速，求时刻质点M、N对应的横坐标；
（3）若把记为新的零时刻，在图3中画出质点N在接下来5.25s内的振动图像并写出振动方程。
2023—2024学年（下）南阳六校高二年级期中考试
物理·答案
1～7题每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。8～10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．答案 B
命题透析 本题考查弹簧振子的运动特点，考查理解能力和物理观念。
思路点拨 小球远离平衡位置，速度减小、加速度和位移增大；小球靠近平衡位置，速度增大，加速度和位移减小，B正确，ACD错误。
2．答案 C
命题透析 本题考查简谐运动的图像和相关物理量，考查推理论证能力和科学思维。
思路点拨 简谐运动的圆频率，甲做简谐运动的表达式为，乙做简谐运动的表达式为；在0.75s时甲对应质点不在平衡位置，也不在最远位置，速度不是最大，动能不是最大，加速度也不是最大，A、B错误；乙对应质点的相位为，速度为零，C正确，D错误。
3．答案 B
命题透析 本题考查双缝干涉中条纹间距公式，考查推理论证能力和科学思维。
思路点拨 亮条纹为3个时，相邻明条纹间距的宽度为，亮条纹为4个时，相邻明条纹间距的宽度为，则亮条纹数量由3个变为4个后，相邻亮条纹的宽度之比为，根据相邻亮条纹的间距公式可知，可能是单色光的波长之比为，A错误；可能是双缝的间距之比为，B正确；可能是双缝到屏的距离之比为，CD错误。
4．答案 D
命题透析 本题考查波的图像和相关物理量的描述，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 简谐横波沿方向，可知该时刻质点M沿方向，A错误；质点M经过返回平衡位置，波源的振动周期为，B错误；波速，C错误；质点N经过后回到平衡位置，位移为0，D正确。
5．答案 C
命题透析 本题考查波的周期多解问题，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 简谐横波传播的周期满足，解得周期为，时周期最大，频率最小为，A错误；波上的质点不会随波迁移，B错误；波在介质中传播的最小速度，C正确；波源的起振方向无法判断，D错误。
6．答案 B
命题透析 本题考查简谐运动的对称性和能量，考查考生的科学思维。
思路点拨 0～0.2s小球从最低点运动到平衡位置，0.2～0.6s小球从平衡位置到最高点再回到平衡位置，0.6～0.8s从平衡运动到最低点，所以弹簧振子的周期为0.8s，A错误；刚释放时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，B正确；0.2s时小球回到平衡位置将继续向上运动，弹簧弹力仍做正功，小球机械能继续增大，C错误；0.6s时小球回到平衡位置，速度最大，动能最大，D错误。
7．答案 A
命题透析 本题考查全反射的应用，考查解决实际问题的能力和科学思维。
思路点拨 如图1所示，M灯珠安装在灯槽4位置安装，恰好在材料表面边缘发生全发射，材料对M灯的折射率为，根据全反射规律可知，可知M灯与边缘连线小于5L时，材料上表面将不能被全部照亮，所用M灯需要安装在灯槽56。7的位置；材料对N灯的折射率为，根据题意可知，则，解得N灯与材料边缘的连线长度为，即N灯如果和边缘连线小于6.25L，材料表面将不能被全部照亮；如图2所示，N灯安装在灯槽6位置时，N灯与边缘连线的距离，满足要求；若安装在灯槽5的位置时，N灯与边缘连线的距离，不满足要求，因此N灯只能安装在6和7的位置，故A正确，BCD错误。
8．答案 BC
命题透析 本题考查受迫振动、衍射、偏振和多普勒效应，考查理解能力。
思路点拨 受迫振动的驱动力一定是周期性变化的，A错误；衍射是波特有的现象，机械波和光都可以发生衍射，B正确；光的偏振现象说明光是横波，C正确；多普勒效应的产生是波源和接收者的相对位置发生变化，不是波源的频率改变，D错误。
9．答案 AB
命题透析 本题考查光的传播，考查应用数学方法解决物理问题的能力和科学思维。
思路点拨 光路图如图所示，设光在BC界面的全反射为E，根据全反射定律，可知临界角，A正确；入射点D到O的距离，B正确；光在这种材料传播的路程，C错误；光在这种材料中的速度为，传播时间为，D错误。
10．答案 CD
命题透析 本题考查机械波的干涉，考查分析综合能力和科学思维。
思路点拨 根据题意可知N处质点为振动加强点，和同时起振，因此和的振动步调一致，波源到MN上质点的波程差均为0，因此MN连线上质点均为振动加强点，振幅均为2A，位移周期性变化，A错误；波传播至N点用时0.2s，波速，B错误；如图所示，P为和连线上距离最近的加强点，，，可知，C正确；若设Q为和连线上左侧的某个加强点，则，当时Q即为N处的质点，时Q为P处质点，，解得，D正确。
11．答案 （1）45°
（2）
（3）A
命题透析 本实验考查测量玻璃砖的折射率，考查实验能力和科学探究素养。
思路点拨 （1）玻璃砖的长宽比为，根据图可知入射角为45°；
（2）根据纸张的折痕位置，画出光在玻璃砖中传播的光路图，如图所示
根据几何关系可知折射角的正弦值为，可知折射率；
（3）适当增加纸张的等分折痕能够提高距离测量的精确度，能够有效减小实验误差；改变入射光的入射角，不一定能够对上纸张折痕的位置，反而使距离测量误差变大，增大了实验误差，故选A。
12．答案 （1）B
（2）A
（3）
（4）A
命题透析 本题考查利用单摆测量重力加速度，考查实验能力和推理能力。
思路点拨 （1）实验中采用质量较大，体积较小的钢球，能够有效减小空气阻力对实验的影响，B正确，AC错误；
（2）当时，周期T不为0，利用图像分析数据时可以不用测量小球球心到悬点的距离，只需要测量拴接点到水平杆的间距L即可，设小球的半径为r，根据单摆周期公式可知，A正确，BC错误；
（3）结合图像斜率可知，解得；
（4）多次测量周期T求平均值能够减小偶然误差，A正确；实验中不需要测量小球的直径，B错误；增大摆角后该装置可能不再单摆，会增加测量误差，C错误。
13．命题透析 本题以浮筒简谐运动为情景，考查简谐运动的回复力。
思路点拨 （1）浮筒静止时，排水体积为V，可知
排水体积最大时，回复力为
解得
（2）根据回复力与位移的关系可知
解得
14．命题透析 本题考查光的折射和光路图，考查应用数学知识解决物理问题的能力。
思路点拨 （1）光在Ⅰ中传播的速度
光在Ⅰ中传播的最长路程为R，所用时间为
解得
（2）光束宽度为时，距离水平虚线最远的光线如图所示
光线在Ⅰ圆弧的折射点为，作，可知，
在中，，可知光线在Ⅰ圆弧面的入射角为
根据折射率
解得折射角
光线在Ⅰ、Ⅱ界面上的折射点为，入射角为，折射角为，在中，可知，根据折射率
解得，
在中，则Ⅱ的宽度d满足
解得
15．命题透析 本题考查机械波图像和振动图像结合，考查分析综合能力。
思路点拨 （1）在时，根据图2可知质点M沿y轴正方向振动，可知波沿x轴负方向传播
根据图2可知质点M的振动周期，对应的圆频率
解得
则M点的振动方程为
【注：振动方程不写单位只给1分】
（2）根据波长、波速、周期的关系可知
解得
时，质点M的纵坐标为
则质点M的横坐标为
根据图1质点N的纵坐标可知横坐标为
（3）时刻波沿方向传播，此时N点沿方向传播，振动图像如图所示
【注：形状对即得分】
质点N的振动方程为［或］
【注：振动方程不写单位只给1分】
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