2014-2015学年福建省泉州市南安市华侨中学高二（下）第二次
月考物理试卷
一、选择题（本题包括15小题，每小题4分，共60分；在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项正确．）
1．弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时（ ） A． 速度值最大 B． 回复力的值最大 C． 加速度值最大 D． 位移最大
2．关于单摆的运动，以下说法正确的是（ ） A． 单摆运动时，摆球要受到大小不变的向心力 B． 单摆运动时，摆球所受到的合力为回复力 C． 摆球运动到平衡位置时，所受到的回复力为零 D． 摆球运动到平衡位置时，所受到的合力为零
3．关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ）
A． 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B． 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C． 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D． 周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
4．如图所示，当A振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来，下列说法正确的是（ ）
5．在下面几种有关光的现象中，不属于光的干涉的是（ ） A． 在水面的油膜上看到彩色花纹
B． 通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹 C． 光通过照相机镜头上的增透膜
D． 白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹
6．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）
A． A、B、C三个单摆的周期均相同 B． 只有A、C两个单摆周期相同 C． A、B、C三个单摆的振幅相同 D． B的振幅比C的振幅大
A． 振荡电流i在增大 B． 电容器正在放电 C． 磁场能正在向电场能转化 D． 电场能正在向磁场能转化
7．在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示．已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（ ）
A． D．
B． C．
8．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是：（ ）
A． a、c B． b、c C． a、d D． b、d
9．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，若波速为200m/s，则下列说法中正确的是（ ）
A． 从图示时刻开始，质点b的加速度将减小 B． 图示时刻，质点b的振动方向沿y轴正方向
C． 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz D． 从图示时刻开始，经过0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
10．一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置，如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是（ ）
A． a处质点
B． b处质点
C． c处质点
D． d处质点
11．虹是由阳光射人雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的．现有白光束L由图示方向射人雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图．下列说法不正确的是（ ）
A． 光线b在水滴中传播时的波长较长 B． 光线b在雨滴中的折射率较大
C． 若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大 D． 光线b在雨滴中的传播速度较大
12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示．已知在0.6s末，A点恰第四次（图中为第一次）出现在波峰，则下列说法正确的是（ ）
A． 波的周期是0.6s
B． 波传播到P点需要1.5s
C． P点开始振动时速度方向是向上的 D． P点在0.35s末第一次出现在波谷底部
13．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b．已知a光的频率小于b光的频率．下列哪个光路图可能是正确的？（ ）
A． B． C．
D．
14．如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，一光束SA总是射向圆心O，在光束SA绕圆心O顺时针转动过程中，在P上先看到七色光带，然后各色光陆续消失，则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是（ ）
A． 红光→紫光，红光 B． 紫光→红光，红光 C． 红光→紫光，紫光 D． 紫光→红光，紫光
15．如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题（本题包括2小题，共8空，每空2分，共16分）
16．如图所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据．根据这些数据可以算出：
（1）单摆的摆长L= ； （2）单摆的周期T= ；
（3）当地的重力加速度g= ； 悬线长度（m） 摆球直径（m） 全振动次数 完成n次全振动的时间（s） L0 d n t
（4）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为 ． A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
（5）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 ．（填字母代号，多选） A．计算摆长时没有计入摆球的半径 B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 D．试验中误将39次全振动数为40次．
17．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ab、cd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ab、cd为界面画光路图．
则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），丙同学测得的折射率与真实、值相比 ．
三、计算题（本题共3小题，总分26分） 18．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答： （1）单摆振动的频率是多大？在0时刻摆球在哪个位置？
2
（2）若当地的重力加速度为10m/s，试求这个摆的摆长是多少？
19．一列横波在x轴方向传播，t1=0时刻的波形图如图实线所示，t2=0.5s时刻的波形图如图虚线所示，已知波的周期大于0.5s，求这列波的波速．
20．半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求： （1）玻璃的折射率n为多少？ （2）OD的长度是多少？
2014-2015学年福建省泉州市南安市华侨中学高二（下）第二次
月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括15小题，每小题4分，共60分；在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项正确．）
1．弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时（ ） A． 速度值最大 B． 回复力的值最大 C． 加速度值最大 D． 位移最大
考点： 简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量． 专题： 简谐运动专题． 分析： 简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，速度最大，势能最小；根据F=﹣kx判断回复力，根据a=﹣
判断加速度．
解答： 解：A、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，势能最小，动能最大，故速度最大，故A正确；
B、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据F=﹣kx，回复力为零，故B错误；
C、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据a=﹣
，加
速度为零，故C错误；
D、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，最小，故D错误； 故选：A． 点评： 本题关键是明确简谐运动的运动特点，熟悉回复力、加速度的计算公式．
2．关于单摆的运动，以下说法正确的是（ ） A． 单摆运动时，摆球要受到大小不变的向心力 B． 单摆运动时，摆球所受到的合力为回复力 C． 摆球运动到平衡位置时，所受到的回复力为零 D． 摆球运动到平衡位置时，所受到的合力为零
考点： 单摆． 专题： 单摆问题． 分析： 单摆在运动过程中的回复力是重力沿圆弧方向上切向分力．对于单摆，在平衡位置，回复力为0，合力不为0．
解答： 解：A、只有匀速圆周运动的大小不变的向心力．故A错误．
B、单摆在运动过程中的回复力是重力沿圆弧方向上切向分力．故B错误， C、对于单摆，在平衡位置，回复力为0，合力不为0，故C正确，D错误． 故选：C． 点评： 解决本题的关键掌握单摆做简谐运动的特点，在平衡位置，回复力为0，合力不为0．
3．关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ）
A． 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B． 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C． 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D． 周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
考点： 电磁场． 分析： 麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分．
解答： 解：A、在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，磁场周围也不一定产生电场．原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的．故A不正确；
B、非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场．所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场．故B不正确；
C、均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场．故C不正确；
D、周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，故D正确； 故选：D 点评： 考查麦克斯韦的电磁场理论中变化有均匀变化与周期性变化之分．
4．如图所示，当A振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来，下列说法正确的是（ ）
考点： 产生共振的条件及其应用． 分析： 由题意A做自由振动，B、C做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期；C发生共振，振幅最大．
解答： 解：A、B、由题意，摆A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而摆B、摆C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等；故A正确，B错误；
C、D、由于摆C和摆A的摆长相等，则摆C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比摆B大．故C错误，D错误． 故选：A． 点评： 本题考查了受迫振动和共振的条件，要明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，发生共振的条件是驱动力频率等于物体的固有频率．
A． A、B、C三个单摆的周期均相同 B． 只有A、C两个单摆周期相同 C． A、B、C三个单摆的振幅相同 D． B的振幅比C的振幅大
5．在下面几种有关光的现象中，不属于光的干涉的是（ ） A． 在水面的油膜上看到彩色花纹
B． 通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹 C． 光通过照相机镜头上的增透膜
D． 白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹
考点： 光的干涉． 专题： 光的干涉专题． 分析： 干涉是两列频率相同的光发生的光学现象，根据这个特点即可判断各项．
解答： 解：A、在水面的油膜上看到彩色花纹是油膜上下表面反射的两列波发生干涉，A是干涉； B、通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹是光的衍射，B不是干涉；
C、光通过照相机镜头上的增透膜是增透膜前后表面反射的光发生干涉，C是干涉； D、白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹是双缝干涉． 本题选不属于干涉的，故选B 点评： 做此类题目要根据干涉和衍射发生的条件去判断，记住一些常见的生活中的干涉和衍射现象．
6．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）
A． 振荡电流i在增大 B． 电容器正在放电 C． 磁场能正在向电场能转化 D． 电场能正在向磁场能转化
考点： 电磁场． 分析： 在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
解答： 解：通过图示电流方向，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化．故C正确，A、B、D错误． 故选：C． 点评： 解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
7．在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示．已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（ ）
A． D．
B． C．
考点： 横波的图象． 专题： 振动图像与波动图像专题． 分析： 根据波形确定波长，求出周期，再研究M点出现波谷的时间，再比较M点出现波谷的先后．
解答： 解：由图，四个波形的波长分别为： λ1=s，λ2=s，λ3=s，λ4=2s 四个波的周期分别为：
，
，
，
图示时刻P点的振动方向分别为： 向上，向下，向上，向下
P点第一次出现波谷的时间分别是：
可见，t2最短． 故选：B 点评： 本题要根据波形确定MN间的距离与波长的关系和时间与周期的关系，是学习波动知识的基本功．
8．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是：（ ）
A． a、c B． b、c C． a、d D． b、d
考点： 光的衍射． 专题： 光的衍射、偏振和电磁本性专题． 分析： 单色光的单缝衍射图样与双缝衍射图样均是明暗相间，但单缝衍射图样中间明条纹是最宽的，而双缝则是明暗条纹间距相同．
解答： 解：单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽，而双缝则是明暗条纹间距相同． a是双缝干涉现象条纹，b单色光的单缝衍射现象的条纹，c是波的衍射现象，d是白光的单缝衍射图样，因此bd属于光的单缝衍射图样． 故选：D 点评： 单缝衍射图样与双缝衍射图样的区别是明暗相间的条纹宽度不一．
9．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，若波速为200m/s，则下列说法中正确的是（ ）
A． 从图示时刻开始，质点b的加速度将减小 B． 图示时刻，质点b的振动方向沿y轴正方向
C． 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz D． 从图示时刻开始，经过0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
考点： 简谐运动的振动图象． 分析： 波沿x轴正方向传播，判断出b点的振动方向，再分析其加速度的变化；由图读出波长，求出周期和频率．当两列波的频率相同时，相遇才能产生稳定干涉现象．介质中的质点不随波向前迁移．
解答： 解：AB、简谐横波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”知，图示时刻b点的振动方向沿y轴负方向，远离平衡位置，其加速度正在增大．故A、B错误． C、由图读出波长为λ=4m，则该波的频率为 f=
=
=50Hz，则若此波遇到另一列波并
发生稳定干涉现象，则另一列波的频率应为50Hz，故C正确． D、质点a只上下振动，不向前迁移，故D错误． 故选：C． 点评： 根据波的传播方向，判断质点的振动方向是应掌握的基本能力．简谐波的基本特点是：介质中的质点不随波向前迁移．
10．一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置，如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是（ ）
A． a处质点 B． b处质点 C． c处质点
考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．
D． d处质点
分析： 由振动图象乙判断出个周期，即t=0时刻质点的振动状态，推断出个周期前质点的振动状态，再在波动图象找出相对应的质点．
解答： 解：由振动图象乙可知t=0时刻质点位于平衡位置向上运动，则个周期前质点位于波谷，位移为负向最大．
故图乙应是c处质点的振动图象．故C正确． 故选：C 点评： 本题一要能够根据振动图象读出质点的位置和速度，二要把握振动图象与波动图象之间的内在联系．
11．虹是由阳光射人雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的．现有白光束L由图示方向射人雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图．下列说法不正确的是（ ）
A． 光线b在水滴中传播时的波长较长 B． 光线b在雨滴中的折射率较大
C． 若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大 D． 光线b在雨滴中的传播速度较大
考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题． 分析： 作出光路图，由题分析可知，第一次折射时，b光折射角较大，其折射率较小，频率较小，波长较长．由公式v=得到，b光在雨滴中的传播速度较大．干涉条纹的间距与波长成正比，分析干涉条纹间距的大小．
解答： 解：AB、由图分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，其折射率较小，频率较小，则波长较长．故A正确，B错误．
C、由于干涉条纹的间距与波长成正比，则b光形成的干涉条纹的间距较大．故C正确． D、由公式v=得知，b光在雨滴中的传播速度较大．故D正确． 本题选错误的，故选：B．
点评： 本题关键之处在于分析第一次折射时折射角的大小，由折射定律分析折射率的大小，分析时要充分运用反射的对称性．
12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示．已知在0.6s末，A点恰第四次（图中为第一次）出现在波峰，则下列说法正确的是（ ）
A． 波的周期是0.6s
B． 波传播到P点需要1.5s
C． P点开始振动时速度方向是向上的 D． P点在0.35s末第一次出现在波谷底部
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： t=0时刻波形如图所示，可知质点A再经过三个周期出现在波峰，即求得周期T． 根据波形图读出波长，由v=
求出波速，分析波传播到P的时间．简谐波沿x轴正向传播，
P的开始振动方向与图示时刻x=2m处的质点速度方向相同．当x=1.5m处波谷传到P点时，P点第一次出现在波谷底部
解答： 解：A、由题有：3T=0.6s，得周期T=0.2s．故A错误． B、由图看出波长为λ=2m，则波速为 v=t=
=0.3s，故B错误．
=10m/s，波传播到P点的时间为
C、波传播过程中，各个质点的振动方向与波图示时刻x=1.5m处质点的速度方向相同，根据波形平移法得知，x=1.5m处质点的速度方向向下，则P点开始振动时速度方向也向下，故C错误．
D、当x=1.5m处波谷传到P点时，P点第一次出现在波谷底部，所用时间为 t=
=0.35s．故D正确．
故选：D 点评： 本题关键根据周期性，从时间的角度研究周期，根据两点平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系．
13．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b．已知a光的频率小于b光的频率．下列哪个光路图可能是正确的？（ ）
A． B． C．
D．
考点： 光的折射定律；颜色及光的色散． 分析： 光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析折射角大小，进行选择．
解答： 解：光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析得知a的折射角小于b光的折射角，在玻璃砖内部，a光在b光右侧．故B正确． 故选B 点评： 本题首先搞清光的频率与折射率的关系，其次要根据折射定律分析折射角的大小．难度不大．
14．如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，一光束SA总是射向圆心O，在光束SA绕圆心O顺时针转动过程中，在P上先看到七色光带，然后各色光陆续消失，则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是（ ）
A． 红光→紫光，红光 B． 紫光→红光，红光 C． 红光→紫光，紫光 D． 紫光→红光，紫光
考点： 全反射． 专题： 全反射和临界角专题． 分析： 由于光线沿着半径方向入射，所以进入玻璃中的折射光线没有偏折．接着从玻璃在O点射向空气，由于折射率的不同，导致出现七色光带．当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，当光线符合全反射条件时，则会发生全反射，从而在光屏上消失，因此临界角最小的首先消失，折射率越大的，临界角则越小．所以可以确定七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光．
解答： 解：当光从玻璃射向空气时，由于折射率的不同，导致折射光线的偏折程度不一，而紫光的折射率最大，所以紫光偏折最大，则紫光在光带最下边．那么红光则是光带最上边．所以七色光带从下到上的排列顺序是紫光到红光．
当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，当光线符合全反射条件时，则会发生全反射，从而在光屏上消失，因此临界角最小的首先消失，而由sinC=可得，折射率越大的，临界角则越小．所以紫光最先消失． 故选：D 点评： 注意光带是从下往上是紫光到红光，若是从上往下则红光到紫光，因此要看清题意再答题．由折射定律得出折射率与临界角关系，从而确定入射角变化时，谁先发生光的全反射．
15．如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（ ）
A． B．
C． D．
考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题． 分析： 求出光在介质中发生全反射的临界角，判断光是否发生全反射，从而判断出光路图． 解答： 解：光垂直于AB面射入时，光的传播方向不变，射到斜边时，入射角为60°，则
．在斜边上发生全反射，射到底边上时的入射角为30°，因为，所以光在底边上不能发生全反射，既有反射，也有折射，折射
角大于入射角．故D正确，A、B、C错误． 故选D． 点评： 解决本题的关键知道发生全反射的条件，当光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于等于临界角，会发生全反射．
二、实验题（本题包括2小题，共8空，每空2分，共16分）
16．如图所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据．根据这些数据可以算出：
（1）单摆的摆长L= L0+ ； （2）单摆的周期T=
；
（3）当地的重力加速度g= 悬线长度（m）
摆球直径（m）
；
全振动次数
完成n次全振动的时间（s）
L0 d n t
（4）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为 B ． A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台 （5）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 BD ．（填字母代号，多选） A．计算摆长时没有计入摆球的半径 B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 D．试验中误将39次全振动数为40次．
考点： 用单摆测定重力加速度． 专题： 实验题；单摆问题．
分析： 单摆的摆长等于悬线长度加摆球的半径．单摆振动的周期T=． 根据单摆的周期公式求解重力加速度g．
根据实验要求，摆长1m左右，体积较小的实心金属球，测量周期用秒表； 根据单摆周期公式列式分析误差情况． 解答： 解：（1）单摆的摆长为：l=L0+；
（2）单摆一次全振动的时间为一个周期，则单摆的周期为T=； （3）由单摆的周期公式为：T=2π
得：g===
（4）根据实验要求，摆长1m左右，用米尺测量，体积较小的实心金属球，选小钢球，测量周期用秒表， 故选：B；
（5）同学测得的g值偏大，说明摆长测量值偏大或者周期测量值偏小；
A、计算摆长时没有计入摆球的半径，摆长测量值偏小，故加速度测量值偏小，故A错误； B、开始计时时，秒表过迟按下，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，故B正确； C、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大了，故加速度测量值偏小，故C错误； D、试验中误将39次全振动数为40次，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，故D正确；
故答案为：（1）L0+；（2）；（3）
； （4）B； （5）BD．
点评： 单摆的摆长不等于摆线的长度，应等于摆线的长度与摆球半径之和．单摆的周期采用累积法测量，不能将振动一次的时间作为单摆的周期，这样误差较大．常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度并进行误差分析．
17．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ab、cd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ab、cd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 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），乙同学测得的折射率与真实值相比 不变 （填“偏大”、“偏小”或“不变”），丙同学测得的折射率与真实、值相比 变小 ．
考点： 测定玻璃的折射率． 专题： 实验题；光的折射专题． 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：①如图1．测定折射率时，玻璃中折射角增大，则折射率减小； 用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关； 用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率变小． 故答案为：偏小、不变、变小
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．
三、计算题（本题共3小题，总分26分） 18．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答： （1）单摆振动的频率是多大？在0时刻摆球在哪个位置？
（2）若当地的重力加速度为10m/s，试求这个摆的摆长是多少？
2
考点： 简谐运动的回复力和能量；匀变速直线运动的图像． 专题： 简谐运动专题．
分析： （1）单摆做简谐运动，完成一次全振动的时间为一个周期，图上相邻两个最大值之间的时间间隔为一个周期．由图象求出单摆的周期，然后求出频率． 根据图象所示t=0s时摆球的位移确定摆球开始时刻的位置．
（2）已知单摆周期与当地的重力加速度，由单摆周期公式的变形公式可以求出摆长． 解答： 解：（1）由图乙所示图象可知，单摆周期T=0.8s， 单摆的频率：f==
=1.25Hz．
由图乙所示图象可知，在t=0s时，摆球处于负的最大位移，摆球向右方向运动为正方向，因此开始时，摆球在B处． （2）由单摆周期公式T=2π
，
可得：L==≈0.16m；
答：（1）单摆振动的频率是0.625Hz；开始时刻摆球在B位置．
2
（2）若当地的重力加速度为10m/s，这个摆的摆长是0.16m． 点评： 本题考查基本的读图能力．对于简谐运动的图象，表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况，可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况．
19．一列横波在x轴方向传播，t1=0时刻的波形图如图实线所示，t2=0.5s时刻的波形图如图虚线所示，已知波的周期大于0.5s，求这列波的波速．
考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．
分析： （1）若波的传播方向为﹣x方向，最快传播，根据波的周期性，得到周期的通项式．由题波传播的时间t=0.5s＜T，确定特殊值，再由波速公式求解波速．
（2）若波的传播方向为+x方向，最快传播，根据波的周期性，得到周期的通项式．由
题波传播的时间t=0.5s＜T，确定特殊值，再由波速公式求解波速
解答： 解：已知波的周期大于0.5s，即周期小于该波传播的时间，而波在一个周期内传播的距离是一个波长，所以该波在0.5s内传播距离的距离小于一个波长．
（1）若波的传播方向为﹣x方向，从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右平移了波长，波传播的距离为：△x=2m，则波速的大小为： v1=
m/s=4m/s
（2）若波的传播方向为+x方向，从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左平移了波长，波传播的距离为：△x=6m，则波速的大小为： v2=
m/s=12m/s．
答：这列波的波速是4m/s或12m/s． 点评： 本题知道两个时刻的波形，往往要根据空间的周期性或时间的周期性列出波传播距离或周期的通项式，再求特殊值
20．半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求： （1）玻璃的折射率n为多少？ （2）OD的长度是多少？
考点： 光的折射定律；全反射． 专题： 光的折射专题．
分析： （1）根据光线a与MN的夹角为60°，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，可知临界角C=30°，进而求出n；
（2）根据折射定律及几何关系即可求得OD的长度． 解答： 解：（1）由题意得：临界角C=30°则： n=
=
=2．
（2）光线b入射，由折射定律有：得：sinr=， 所以：OD=Rtanr=
解得：OD=．
答：（1）玻璃的折射率n为2； （2）OD的长度是
点评： 本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解．
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