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- 2021-05-26 发布
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- 1 -
2019—2020 学年度下学期高三第三次模拟考试试题
理科综合物理
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~17 题只有一
项符合题目要求,第 18~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3
分,有选错的得 0 分。
1.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。 下列表述符合
物理学史实的是( )
A. 麦克斯韦为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论
B. 爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说
C. 查德威克通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型
D. 贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论,故 A 错误;
B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说,得到了光电效应方程,故 B正确;
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故 C 错误;
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,揭示了原子核有复杂的结构,但并没有发现质子和中
子,故 D 错误。
故选 B。
2.如图所示,以 8m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有 2s 将熄灭,此时汽车距离停
车线 18m。该车加速时最大加速度大小为 2m/s2,减速时最大加速度大小为 5m/s2。 此路段允
许行驶的最大速度为 12.5m/s,下列说法中正确的有( )
A. 如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车不可能通过停车线
B. 如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C. 如果立即做匀减速运动在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D. 如果距停车线 5m 处开始减速,汽车能停在停车线处
【答案】C
- 2 -
【解析】
【详解】AB.如果立即做匀加速直线运动, 1 2st 内的位移
1
22
0 1 1
18 2 2 2 201
2
m
2
x v t a t >18m
在绿灯熄灭前汽车通过停车线,此时汽车的速度为
1 0 1 1 8 2 2 s2 m /1v v a t <12.5m/s
汽车没有超速,AB 错误;
CD.如果立即做匀减速运动,速度减为零需要时间
0
2
2
1.6svt
a
此过程通过的位移为
2 2
2 2 2
1 1 5 1.6 6.4m 18m
2 2
x a t
所以不能到达停车线
2 2
2 2 2
1 1 5 1.6 6.4m 5m
2 2
x a t
如果距停车线 5m 处开始减速,汽车不能停在停车线处,C 正确 D错误。
故选 C。
3.如图所示,用绳 OA、OB 和 OC 吊着重物 P 处于静止状态,其中绳 OA 水平,绳 OB 与水平方
向成θ角。 现用水平向右的力 F 缓慢地将重物 P 拉起,用 FA和 FB分别表示绳 OA 和绳 OB 的张
力,则( )
A. FA、FB、F 均增大
B. FA增大,FB减小
C. FA不变,F 增大
D. FB不变,F 增大
【答案】D
- 3 -
【解析】
【详解】设重物的重力为 G,以重物为研究对象,分析受力,如图 1 所示
根据平衡条件得
tanF G
则 增大,F增大;
以三根绳子和重物整体为研究对象,分析受力如图 2 所示
根据平衡条件得
sinBF G
G、 不变,则 BF 不变,根据
cosA BF F F
可知 AF 增大;
故选 D。
4.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下
极板都接地,在两极板间有一个固定点 P,以 E表示两板间的电场强度,表示 P 点的电势,
- 4 -
θ表示静电计指针的偏角。静电计所带电量很小,可以忽略不计,若保持下极板不动,将上
极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则正确的是( )
A. θ增大,E增大,增大
B. θ减小,E不变,不变
C. θ减小,E减小,减小
D. θ减小,E不变,减小
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.电容器与电源断开,故电量不变,上极板向下移动时,两板间的距离减小,
根据
4
SC
kd
可知,电容 C 增大,则根据
QC
U
可知,电压 U 减小,故静电计指针偏角θ减小,两板间的电场强度
4U Q kdE
d Cd S
因此电场强度与板间距无关,因此电场强度不变,根据
'
0 0P pU Ed
P 点离下极板间距不变,因此 P 点的电势不变,ACD 错误 B 正确。
故选 B。
5.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星 A 和 B、A、B 的半径分别为 RA和 RB,两颗行星各自周
围的卫星的轨道半径的三次方( 3r )与运行公转周期的平方(T2)的关系如图所示:T0为卫星
环绕各自行星表面运行的周期。则下列说法正确的是( )
- 5 -
A. 行星 A的质量大于行星 B的质量
B. 行星 A的密度等于行星 B的密度
C. 行星 A的密度大于行星 B的密度
D. 行星 A的第一宇宙速度大于行星 B的第一宇宙速度
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,有
2
2 2
4MmG m R
R T
解得
2 34 RT
GM
对于环绕行星 A 表面运行的卫星,有
2 3
A
0
A
4 RT
GM
①
对于环绕行星 B 表面运行的卫星,有
B
0
B
2 34 RT
GM
②
联立①②得
3 3
A B
A B
R R
M M
③
由图知 A BR R ,所以 A BM M ,故 A正确;
BC.A行星质量为
- 6 -
A A
3
A
4
3
M R
B 行星的质量为
B B
3
B
4
3
M R
代入③得
3 3
A B
A
3
B
3
A B
4 4
3 3
R R
R R
解得
A B
故 B 正确 C 错误;
D.行星的近地卫星的线速度即第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力,有
2
2
Mm vG m
R R
解得
34
43
3
G RGMv G R
R R
因为 A BR R ,所以 A Bv v ,D 正确。
故选 ABD。
6.在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块 A、B,它们的质量分别为 1m 和
2m ,弹簧劲度系数为 k,C 为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉
力拉物块 A,使它以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动直到物块 B 刚要离开挡板 C,在此过程
中( )
A. 拉力的大小一直增大
- 7 -
B. 物块 B刚要离开挡板 C 时拉力 1 2 1sinF m m g m a
C. 拉力做功的功率先增大后减小
D. 物块 A的机械能先减小后增大
【答案】AB
【解析】
【详解】B.当物块 B 刚离开挡板 C 时,有
2 1sinm g kx
物块 B 刚要离开挡板 C 时拉力最大,对 A,有
1 1 1sinF m g kx m a
解得拉力的最大值为
1 2 1( ) sinF m m g m a
B 正确;
AC.从 A 开始运动到弹簧恢复原长前,弹簧的形变量为 x,对于 A
1 1sinF m g kx m a
x 减小,F增大,根据
P Fv
知拉力的功率增大,弹簧恢复原长后,弹簧的形变量为 'x,对于 A
'
1 1sinF m g kx m a
'x增大,F 增大,由
P Fv
物块 A 以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动,速度增大,所以拉力做功的功率也一直增大,C
错误 A 正确;
D.物块 A以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动,速度增大,动能增大,上升高度增加,势能
增大,所以机械能增大,D 错误。
故选 AB。
7.现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。 如
图将一个光滑的环形真空室垂直放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B随时间均匀变化,B=kt
- 8 -
(k 为大于零的常数,B>0 时磁场方向垂直纸面向外)。在 t=0 时真空室内有一电子从 A 点由
静止释放,设电子的电量为 e、质量为 m(运动过程中均一直不变),其运动的半径为 R 且不
变。 则下列说法正确的是( )
A. 电子做圆周运动的周期不变
B. 电子在轨道内逆时针(俯视)运动
C. 变化的磁场产生的涡旋电场方向为逆时针(俯视)
D. 电子运动的加速度不断增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电子在匀强磁场中圆周运动的周期
2 2R mT
v eB
B 随时间均匀增大,则周期逐渐减小,故 A错误;
C.垂直纸面向外的磁场均匀增大,由楞次定律可知感应电流的方向为顺时针(俯视)方向,
而电流的方向为感生电场的方向,则涡旋电场方向为顺时针(俯视),故 C错误;
B.电子带负电,其所受的电场力与涡旋电场的方向相反,则电子沿逆时针(俯视)方向运动,
故 B 正确;
D.电子做加速运动,由
2
n
va
R
知由法向加速度大小增大,电子切向加速度大小不变,则电子运动的加速度不断增大,故 D
正确。
故选 BD。
8.如图所示,边界 OA 与 OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界 OA 上有一粒子源 S。某
- 9 -
一时刻,从 S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子
间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界 OC 射出磁场。
已知∠AOC=60°,从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于
2
T
(T 为粒子在磁场中
运动的周期),则从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的时间可能为( )
A.
8
T
B.
7
T
C.
6
T
D.
4
T
【答案】CD
【解析】
【详解】ABCD.粒子在磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹
的弦,初速度大小相同,根据
2vqvB m
R
则
mvR
qB
轨迹半径相同,如图所示
设OS d ,当出射点 D 与 S 点的连线垂直于 OA 时,DS 弦最长,轨迹所对的圆心角最大,周
期一定,则由粒子在磁场中运动的时间最长,由此得到,轨迹半径为
- 10 -
3
2
R d
当出射点 E 与 S 点的连线垂直于 OC 时,弦 ES 最短,轨迹所对的圆心角最小,则粒子在磁场
中运动的时间最短,则
3
2
SE d
由几何知识,得 60 ,最短时间
1
6mint T
所以,粒子在磁场中运动时间范围为
1 1
6 2
T t T
AB 错误 CD 正确。
故选 CD。
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都必
须做答。第 33 题~第 38 题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共 129 分)
9.某实验小组利用如图 1 所示的实验装置验证动量守恒定律.实验的主要步骤如下:
(1)用游标卡尺测量小球 A、B 的直径 d,其示数均如图 2 所示,则直径 d=________ mm,
用天平测得球 A、B的质量分别为 m1、m2.
(2)用两条细线分别将球 A、B 悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位
于同一水平线上.
(3)将球 A 向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放,与球 B 碰撞后,测得球
A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1,球 B 向右摆到最高点时其悬线与竖直方
向的夹角为θ2.
(4)若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式为__________________;若碰撞是弹性碰撞,
- 11 -
则还应满足的表达式为________________________.(用测量的物理量表示)
【 答 案 】 (1). 22.0 (2). 2 1
1 2 1sin sin sin
2 2 2
m m m
(3).
1 1 1 2 2cos sin 1 cosm m m
【解析】
【详解】(1)直径 d=2.2cm+0.1×0=2.20cm=22.0 mm
(2)设悬线长度为 L,则 A 球到达最低点时的速度: 2 (1 cos )v gL ;碰后 A 球的速度:
1 12 (1 cos )v gL ;碰后 B球的速度: 2 22 (1 cos )v gL ;若两球碰撞前后的动量守
恒,则其表达式为 m1v=m2v2-m1v1,即
1 2 2 1 12 (1 cos ) 2 (1 cos ) 2 (1 cos )m gL m gL m gL ;即
1 2 2 1 1(1 cos ) (1 cos ) (1 cos )m m m
化简后可得 2 1
1 2 1sin sin sin
2 2 2
m m m
碰撞是弹性碰撞,则还应满足的表达式为
2 2 2
1 2 2 1 1
1 1 1
2 2 2
m v m v m v ,
即:
2 2 2
1 2 2 1 1
1 1 1[ 2 (1 cos )] [ 2 (1 cos )] [ 2 (1 cos )]
2 2 2
m gL m gL m gL ,
即:m1cos α=m1cos θ1-m2(1-cos θ2)
点睛:此题关键是要搞清实验的原理,注意碰撞前后的速度方向;知道弹性碰撞所满足的能
量关系即可列式.
10.为制作电子吊秤,物理小组找到一根拉力敏感电阻丝,拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生
微小形变(宏观上可认为形状不变),它的电阻也随之发生变化,其阻值 R 随拉力 F 变化的图
象如图(a)所示,小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”.电路中电源电动势 E = 3V,
内阻 r =1Ω;灵敏毫安表量程为 10mA ,内阻 Rg=50Ω;R1是可变电阻器,A、B 两接线柱等高
且固定.现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在 A、B 两接线柱上.通
过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,具体步骤如下:
步骤 a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻 R1,使毫安表指针满偏;
步骤 b:滑环下吊已知重力的重物 G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
步骤 c:保持可变电阻 R1接入电路电阻不变,读出此时毫安表示数 I;
步骤 d:换用不同已知重力的重物,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;
步骤 e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘.
- 12 -
(1)写出敏感电阻丝上的拉力 F 与重物重力 G 的关系式 F=__________;
(2)若图(a)中 R0=100Ω,图象斜率 k = 0.5Ω/N ,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测
重物重力 G= _________N;
(3)改装后的重力刻度盘,其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻
度”)处,刻度线_________填“均匀”或“不均匀”).
(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台“吊秤”称重前,进行了步骤 a 操
作,则测量结果______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【答案】 (1).
2cos
G
(2). 600N (3). 满刻度 (4). 不均匀 (5). 不变
【解析】
【详解】(1) 由受力情况及平行四边形定则可知, 2 cosG F ,解得:
2cos
GF
;
(2) 实验步骤中可知,当没有挂重物时,电流为满偏电流,即: 1g gE I r R R ,由欧
姆定律得:
1 0 2g
EI Gr R R R k
cos
,电流是半偏的,代入数据解得:G=600N;
(3) 由实验步骤可知,当拉力为 F 时,电流为 I,因此根据闭合电路的欧姆定律得:
1g LE I r R R R ,由图乙可知,拉力与电阻的关系式: 0LR kF R ,解得:
1 0 2g
EI Gr R R R k
cos
电流值 I 与压力 G 不成正比,刻度盘不均匀;该秤的重力越
小,电阻越小,则电流表示数越大,故重力的零刻度应在靠近电流表满刻度处;
(4) 根据操作过程 a 可知,当内阻增大,仍会使得电流表满偏,则电阻 R1会变小,即 r+R1之
和仍旧会不变,也就是说测量结果也不变.
11.如图所示,一长为 11mL 的水平传送带,以 0 4m/sv 的速率逆时针转动。把一质量为
1kgm 的物块 A以速度大小 0v 推上传送带的右端,同时把另一质量为 2kgM 的物块 B 以
- 13 -
速度大小 8m/sv 推上传送带的左端。已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动,
两个物块与传送带间的动摩擦因数均为 0.2 ,重力加速度 210m/sg ,物块可视为质点
且碰撞时间极短。求:
(1)经多长时间两个物块相撞;
(2)相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止;
(3)物块 B与传送带因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)1s(2)
10 s
3
(3)
796 J
9
【解析】
【详解】(1)由题意知物块 A 随传送带一起做匀速直线运动,设物块 B 做加速度大小为 a的匀
减速直线运动,则由牛顿第二定律有
Mg Ma
设经时间 t两个物块相撞,则有
2
0
1
2
v t vt at L
解得
1st 或者 11st (舍去)
(2)规定向右为正方向,两个物块相撞后瞬间的速度为 1v ,则有
0 1( ) ( )M v at mv M m v
以两个物块为系统,经时间 t两个物块相对传送带静止,由动量定理得
0 1( ) ( ) ( )M m gt M m v M m v
解得
10 s
3
t
(3)设物块 B 在与物块 A相撞之前与传送带因摩擦产生的热量为 1Q,由能量守恒定律有
- 14 -
2 2
1 0
1 1 ( )
2 2
Q Mv M v at Mg v t
设碰撞之后物块 B 与传送带因摩擦产生的热量为 2Q ,由能量守恒定律有
2 2
0 0 1 2
1 1
2 2
Mg v t Mv Mv Q
物块 B 与传送带因摩擦产生的热量
1 2Q Q Q
解得
796 J
9
Q
12.如图所示,一足够大的光滑绝缘水平面与 xoz 平面重合,整个空间充满着方向竖直向上的
匀强电场和匀强磁场,电场强度为 E,磁感应强度为 B。一带正电小球从平面上 A 点以速度 v
平行于 z 轴负方向进入场中,能以 O 点为圆心做半径为 r 匀速圆周运动,恰对水平面无压力
(不考虑电磁辐射造成的能量损失及其影响)。已知重力加速度为 g。求:
(1)带电小球的比荷
q
m
及做匀速圆周运动的半径 r是多少;
(2)若只撤去匀强磁场,电场强度增大为 2E,小球从 A点沿原方向入射,能通过空间坐标为(-r,
r,-2r)的点,则小球的入射速度 1v 是多少;
(3)若只撤去匀强电场,在 O点的正下方 P点固定一个点电荷,该带电小球仍从 A 点沿原方向
以速率 2
1
2
v v 射入场中,它仍能在水平面上做相同半径的匀速圆周运动,试求 PO 间距离 h
的取值范围。
【答案】(1)
q g
m E
,
Evr
gB
;(2) 1 2v rg (或 1
2Evv
B
);(3)
2
2
40 Eh
gB
【解析】
- 15 -
【详解】(1)依题意可知小球所受的支持力 N=0,小球竖直方向上受力平衡,则有
mg qE
得
q g
m E
小球在水平方向只受洛仑兹力作用,在 xoz 平面上做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
2vqvB m
r
解得半径
mv Evr
qB gB
(2)带电小球沿 y 轴的加速度为 a,根据牛顿第二定律得
Eq mg ma
经过坐标为(-r,r,-2r)的时间为 t,则沿 y 轴正方向的运动为 r,则沿 x 轴负方向的运动
为 2r,则
12r v t
解得
1 2v rg (或 1
2Evv
B
)
(3)因为 2 2
vv ,圆周运动半径不变,故向心力减小。P点固定的电荷必为正电荷。设其电
荷量为 Q,对带电小球受力分析如图.
根据牛顿第二定律得
- 16 -
竖直方向上有
2 2 cos
kQqmg N
h r
水平方向上有
2
2
2 2 2 sin
vkQqqv B m
h r r
由以上各式解得
2
2 2
4 NE g
mh
g B
因为
0≤N≤mg
所以 h 的取值范围为
2
2
40 Eh
gB
(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选
一题做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须
与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第
一题计分。
【物理——选修 3-3】(15 分)
13.对于一定质量的理想气体,以下说法正确的是__________。
A. 外界对气体做功,气体内能一定增大
B. 若气体的压强和内能都不变,其体积也一定不变
C. 当气体温度升高时,气体内能一定增大
D. 当气体体积增大时,其内能可能增大
E. 当气体温度升高时,所有气体分子热运动的动能都会增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据热力学第一定律W Q U ,只知道外界对气体做功 0W ,而热传递未
知,则气体的内能不一定增大,故 A 错误;
- 17 -
B.若理想气体的内能不变,即温度 T不变,而压强不变,由 pV nRT 知,体积一定不变,
故 B 正确;
C.当理想气体的温度 T升高时,由
3=
2kE N E N kT
内 知,气体内能一定增大,故 C 正确;
D.当气体体积增大时,可能出现温度 T 升高,则其内能可能增大,故 D 正确;
E.温度是分子平均动能的标志,气体的温度升高,气体分子无规则运动的平均动能增大,但
每个分子的热运动具有统计规律,则不是所有气体分子热运动的动能都会增大,故 E 错误。
故选 BCD。
14.如图甲所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在水平放置的导热良好的气缸内,活塞的质
量 m=2kg,横截面积 S=10cm2,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气,活塞内侧面与气缸底距
离 1 11cmL ,外侧面与气缸口距离 2 4cmL 。外界气温为 27℃,大气压强为 51.0 10 Pa,
现将气缸缓慢地转到气缸侧壁与水平面成 30°角的位置,如图乙所示,g=l0m/s2。求:
(1)此时活塞内侧面离气缸底的距离为多少?
(2)保持气缸侧壁与水平面成 30°角,对缸内气体逐渐加热,使活塞外侧面刚好与气缸口相平,
此时缸内气体温度为多少?
【答案】(1)10cm;(2)450K 或 177°C
【解析】
【详解】(1)设此时活塞内侧面离气缸底的距离为 x,当气缸水平时,气体压强
5
1 1 10P Pa①
当气缸侧壁与水平面成 30°角时,气体压强
5
2 0
cos60 1.1 10mgP P
S
Pa②
气体等温变化,故由玻意耳定律得
1 1 2PL S P xS ③
代入数据,解得:x=10cm ④
- 18 -
(2)保持气缸侧壁与水平面成 30°角,加热前气体温度
1T (273+27)K=300K ⑤
设加热后气体温度 T2,气体等压变化,由盖吕萨克定律有
1 2
1 2
L L SxS
T T
⑥
代入数据解得: 2 450T K 或 2 177t ℃
【物理——选修 3-4】(15 分)
15.在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴传播的简谐横波,t=0 时刻的波形如图所示,此时波刚
好传播到 x=8m 处,已知波速为 4m/s,介质上有 B、C、D、E、F五个质点,此时 C 质点速度沿
y轴正方向,则下列说法正确的是___________。
A. 波源质点起振方向沿 y 轴负方向
B. 从图示时刻开始再经△t=0.25s,质点 B 沿 x 轴正向移动 1m
C. 当质点 B 经过平衡位置且速度方向沿 y轴负方向时,质点 E 恰好运动到波谷
D. t=24s 时,坐标 x=98m 处的质点 F第一次到波峰
E. 从图示时刻开始再经△t=2.5s,质点 D通过的路程为 25cm
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由波形图可知,波恰好经过一个周期传播到 x=8m 处,由逆向波形法可判断:波
沿 x 轴正方向传播,且此时波源沿由 y 轴负方向运动,所以波源质点起振方向沿 y 轴负方向,
故 A 正确;
B.质点只在自己的中心位置上下振动,不会沿 x 轴运动,故 B 错误;
C.由逆向波形法可判断此时,质点 B、 E 均沿 y 轴负方向向下运动,且两点之间相距
3
4
个波
- 19 -
长,所以当质点 B 到达平衡位置时,质点 E 恰好运动到波谷,故 C 正确;
D.该列波的周期为:
8m 2s
4m/s
T
v
t=24s 时,即经过 12 个周期,相当于 x=2cm 处的质点把它 t=0 时刻的振动情况第一次传到坐
标 x=98m 处的质点 F 处,故质点 F 第一次到达波峰,故 D 正确;
E.设该波的振幅为 A,从图示时刻开始再经△t=2.5s,即质点 D 经过
1
4
T T 时,一个周期经
过路程为:
4A=(4 5 )cm=20cm
1
4
周期经过的路程:由波形图及逆向波形法可判断,此时刻质点 D 沿 y 轴正方向运动,且离
平衡位置越近,平均速度越大,故其在
1
4
周期内所经过的路程大于 A,所以质点 D 经过的总路
程大于 5A=25cm,故 E 错误;
故选 ACD。
16.一玻璃砖横截面如图所示,其中 ABC 为直角三角形(BC 边未画出),AB 为直角边,
∠BAC=45°;BDC 为
1
4
圆弧,其圆心在 B 点。在此玻璃砖右侧竖直放置一足够大的光屏,其轴
线过 O 点且与纸面垂直。已知 O 点在 AD 延长线上,且 AB=BD=DO=10cm,一束宽度与 AB 边长度
相等的平行单色光从 AB 边垂直射入玻璃砖,经玻璃砖折射后在光屏上形成一亮区,若玻璃对
单色光的折射率为 2 ,不考虑光在界面 CD 上的反射,求:(计算结果保留两位有效数字)
①光屏上有光到达的点距轴线的最大距离;
②光在真空中的光速 83 10 m/ sc ,求能够到达光屏的光线在玻璃砖中传播的最短时间。
【答案】①5.9cm;② 108.0 10 s
【解析】
【详解】①由全反射条件
1
sin
n
C
- 20 -
解得 C=45°;所有从 AB 面进入玻璃砖的光线到 AC 面时,均有入射角 1 45 ,全反射反射
角 2 45 ,在 CD 面上入射角为 C 的光线照射到光屏上离 O 最远,光路如图。
2 10 2BF R cm
( ) tan 45 5.9L BD DO BF cm
②光线在玻璃中的光速为 v
cn
v
HI IEt
v
解得
108.0 10t s
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