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1、2019 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试物物理理(海南卷)(海南卷)丹阳丹阳 庞留根庞留根一、单项选择题:一、单项选择题:1.如图,静电场中的一条电场线上有 M、N 两点,箭头代表电场的方向,则()A.M 点的电势比 N 点的低B.M 点的场强大小一定比 N 点的大C.电子在 M 点的电势能比在 N 点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大2.如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向A.向前B.向后C.向左D.向右3.汽车在平直公路上以 20m/s
2、的速度匀速行驶。前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为 8m/s2。从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为()A.10mB.20mC.25mD.5om4.2019年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功。已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km,是“天宫二号”空间实验室轨道高度的 90 倍左右,则()A.该卫星的速率比“天宫二号”的大B.该卫星的周期比“天宫二号”的大C.该卫星的角速度比“天宫二号”的大D.该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大5.如图,两物块 P、Q 置于水平地面上其质量分别为 m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大
3、小为 g,现对 Q 施加一水平向右的拉力 F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为A.2FmgB.13FmgC.13FmgD.13FQPm2mFMN前后左右6.如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴OO的距离为 r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为 g。若硬币与圆盘一起绕OO轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为()A.12grB.grC.2 grD.2gr二、多项选择题:二、多项选择题:7.对于钠和钙两种金属,其遏止电压 UC与入射光频率的关系如图所示。用 h、e 分别表示普朗克常量和电子电荷量,则()A.钠的逸出功小于钙
4、的逸出功B.图中直线的斜率为heC.在得到这两条直线时,必须保证入射光的光强相同D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到钠的光频率较高8.如图,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由 R1、R2和 R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由 5:1 改为 10:1 后()A.流经 R1的电流减小到原来的14B.R2两端的电压增加到原来的 2 倍C.R3两端的电压减小到原来的12D.电阻上总的热功率减小到原来的149.如图,虚线 MN 的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子 P、Q 从磁场边界的 M 点先后射入磁场,在纸面内运动。射入磁场时,P 的
5、速度 vP垂直于磁场边界,Q 的速度 vQ与磁场边界的夹角OrOUcO钠钙R3R1R2vPvQMNARES1S2R1图(b)图(a)AS2R为 45。已知两粒子均从 N 点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则()A.P 和 Q 的质量之比为 1:2B.P 和 Q 的质量之比为2:1C.P 和 Q 速度大小之比为2:1D.P 和 Q 速度大小之比为 2:110.三个小物块分别从 3 条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道 1、轨道 2、轨道3 的上端距水平地面的高度均为04h;它们的下端水平,距地面的高度分别为10hh、202hh、303hh,如图所示。若沿轨道 1、2、3 下滑的小物块
6、的落地点到轨道下端的水平距离分别记为1s、2s、3s,则()A.12ssB.23ssC.13ssD.23ss三、实验题:三、实验题:11.用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表 A(量程 10mA,内阻约为 50),滑动变阻器 R1,电阻箱 R,电源 E(电动势约为 6V,内阻可忽略),开关 S1和 S1,导线若干。(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用_;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线_;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格10,额定电流 2A1500,额定电流0.5A实验中应该取
7、_。(填“”或“”)1233h04h02h0h00根根12.某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为 m=50.0g)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;逐次增加砝码个数,并重复步骤(保持弹簧在弹性限度内):用 n 表示砝码的个数,l 表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。回答下列问题
8、:(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并作出ln图像_。n12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40(2)弹簧的劲度系数 k 可用砝码质量 m、重力加速度大小 g 及 ln 图线的斜率表示,表达式为 k=_。若 g 取 9.80m/s2,则本实验中 k=_N/m(结果保留 3 位有效数字)。四、计算题:四、计算题:13.如图,用不可伸长轻绳将物块 a 悬挂在 O 点,初始时,轻绳处于水平拉直状态。现将 a由静止释放,当物块 a 下摆至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块 b 发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后 b 滑行的最大距离为 s。已知 b 的质量是
9、a 的 3 倍。b 与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为 g。求nl/cm023451610.010.511.011.512.012.513.0图(b)图(a)(1)碰撞后瞬间物块 b 速度的大小;(2)轻绳的长度。14.如图,一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨,导轨间距为 l,两根相同的导体棒AB、CD 置于导轨上并与导轨垂直,长度均为 l,棒与导轨间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向竖直向下。从0t 时开始,对 AB 棒施加一外力,使 AB 棒从静止开始向右做匀加速运动,直到1tt时刻撤去外力,此时棒中的感应电流为1i
10、,已知 CD 棒在0010tttt时刻开始运动,运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为 m电阻均为 R,导轨的电阻不计。重力加速度大小为 g。(1)求 AB 棒做匀加速运动的加速度大小;(2)求撤去外力时 CD 棒的速度大小;(3)撤去外力后,CD 棒在 t=t2时刻静止,求此时AB 棒的速度大小。15.一定量的理想气体从状态 M 出发,经状态 N、P、Q 回到状态 M,完成一个循环。从 M到 N、从 P 到 Q 是等温过程;从 N 到 P、从 Q 到 M 是等容过程;其体积-温度图像(V-T图)如图所示。下列说法正确的是_。A.从 M 到 N 是吸热过程B.从 N 到 P 是吸热过程
11、C.从 P 到 Q 气体对外界做功D.从 Q 到 M 是气体对外界做功E.从 Q 到 M 气体的内能减少16.如图,一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为 A、B 两部分,A 体积为334.0 10 mAV。压强为A47cmHgp;B 体积为336.0 10 mBV,压强为52cmHgBp。现将容器缓慢转至水平,气体温度保持不变,求此时 A、B 两部分气体的体积。abOlBACDFTVOMNPQABBA17.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,0t 时的波形图如图所示。下列说法正确的是_。A.平衡位置在1mx 处的质元的振幅为 0
12、.03mB.该波的波速为 10m/sC.0.3st 时,平衡位置在0.5mx 处的质元向 y轴正向运动D.0.4st 时,平衡位置在0.5mx 处的质元处于波谷位置E.0.5st 时,平衡位置在1.0mx 处的质元加速度为零18.一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷,凹面与圆柱体下底面可透光,表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O 点是球形凹陷的球心,半径 OA 与 OG 夹角=120。平行光沿轴线方向向下入射时,从凹面边缘 A 点入射的光线经折射后,恰好由下底面上 C 点射出。已知1cmABFG,3cmBC,=2cmOA。(i)求此透明材料的折射率;(ii)
13、撤去平行光,将一点光源置于球心 O 点处,求下底面上有光出射的圆形区域的半径(不考虑侧面的反射光及多次反射的影响)。x/my/cm-1.0-3.03.01.00ABCFGOD2019 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试物物理理(海南卷)(海南卷)丹阳丹阳 庞留根庞留根一、单项选择题:一、单项选择题:1.如图,静电场中的一条电场线上有 M、N 两点,箭头代表电场的方向,则()A.M 点的电势比 N 点的低B.M 点的场强大小一定比 N 点的大C.电子在 M 点的电势能比在 N 点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大答案:C解析:电场线的方向是电势降低的方向
14、,故 M 点的电势比 N 点的高,A 错误;一根电场线不知道电场线的疏密,无法判断 M、N 两点电场强度的高低,也无法判断 M、N 两点电场力的大小,B、D 错误;电子(负电荷)在电势高的 M 点处的电势能低,C 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根2.如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向A.向前B.向后C.向左D.向右答案:A解析:将半圆形粗铜线分成很多小段,取左右对称的两小段研究,由左手定则知安培力的方向如答图示的 F 和F,这两个力分解后的 F2和 F2 相互抵消,F1和 F1 方向向前,
15、可见所有小段的合力向前,故选项 A 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根3.汽车在平直公路上以 20m/s 的速度匀速行驶。前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为 8m/s2。从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为()A.10mB.20mC.25mD.5om答案:C解析:由匀减速运动规律得m258220222avs,选项 C 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根4.2019年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功。已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km,MN前后左右前答图左右FF1F2FF1F2是“天宫二号”空间实验室轨道高度的 90 倍左右,则()A.该卫星的速率比“天宫二号”的大B.
16、该卫星的周期比“天宫二号”的大C.该卫星的角速度比“天宫二号”的大D.该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大答案:B解析:由万有引力提供向心力得marTmmrrvmrMmG222224,卫星的轨道半径比“天宫二号”的轨道半径大,所以该卫星的速率比“天宫二号”的小,A 错误;该卫星的周期比“天宫二号”的大,选项 B 正确;该卫星的角速度比“天宫二号”的小,C 错误;该卫星的向心加速度比“天宫二号”的小,选项 D 错误。故选 B。丹阳丹阳 庞留根庞留根5.如图,两物块 P、Q 置于水平地面上其质量分别为 m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为 g,现对
17、Q 施加一水平向右的拉力 F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为A.2FmgB.13FmgC.13FmgD.13F答案:D解析:对整体由牛顿第二定律mamgmgF32-对 P 物体,由牛顿第二定律得mamgT解得FT31,选项 D 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根6.如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴OO的距离为 r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为 g。若硬币与圆盘一起绕OO轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为()A.12grB.grC.2 grD.2grQPm2mFOrO答案:B解析:最大静摩擦力提供向心力rmmg2
18、解得rg,选项 B 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根二、多项选择题:二、多项选择题:7.对于钠和钙两种金属,其遏止电压 UC与入射光频率的关系如图所示。用 h、e 分别表示普朗克常量和电子电荷量,则()A.钠的逸出功小于钙的逸出功B.图中直线的斜率为heC.在得到这两条直线时,必须保证入射光的光强相同D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到钠的光频率较高答案:AB解析:由光电效应方程CkmeUWhE0,即eWehUC0,可见图中直线的斜率为eh,选项 B 正确;对照公式和图线可知,UC相同时,频率低的逸出功小,A 正确;由光电效应方程CkmeUWhE0,产生的光电子具有相同的最大
19、初动能,钠的逸出功小于钙的逸出功,所以照射到钠的光频率较低,D 错误;只要照射光的频率大于极限频率,就能发生光电效应,与照射光的强度无关,C 错误;故选 AB。丹阳丹阳 庞留根庞留根8.如图,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由 R1、R2和 R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由 5:1 改为 10:1 后()A.流经 R1的电流减小到原来的14B.R2两端的电压增加到原来的 2 倍C.R3两端的电压减小到原来的12D.电阻上总的热功率减小到原来的14答案:CDUcO钠钙R3R1R2解析:由变压器公式2211nUnU得1212nnUU,将该变压器原、副线圈的匝数比由 5:1
20、 改为10:1 后,变压器副线圈的电压减小为原来的21,即21UU,所以每个电阻的电流减小为原来的21,流经 R1的电流减小到原来的21,A 错误;电阻 R2两端的电压减小到原来的21,B 错误;R3两端的电压减小到原来的21,C 正确;电阻上总的热功率并并RURUP2241,选项 D 正确。故选 CD。9.如图,虚线 MN 的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子 P、Q 从磁场边界的 M 点先后射入磁场,在纸面内运动。射入磁场时,P 的速度 vP垂直于磁场边界,Q 的速度 vQ与磁场边界的夹角为 45。已知两粒子均从 N 点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则()A.P
21、和 Q 的质量之比为 1:2B.P 和 Q 的质量之比为2:1C.P 和 Q 速度大小之比为2:1D.P 和 Q 速度大小之比为 2:1答案:AC解析:画出粒子在磁场中的轨迹示意图如答图示,粒子 P 运动的圆心在 O,半径为 r,运动半个周期,粒子 Q 运动的圆心在 O,半径为 R,运动41周期,由洛伦兹力提供向心力有rmvqvB2,得,Bqmvr BqmvrT22两粒子在磁场中运动的时间相同,即TT2141,解得21mm,选项 A 正确 B 错误;由几何关系得rR2,即mvvm2,解得2 vv,选项 D 错误 C 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根10.三个小物块分别从 3 条不同光滑轨道的上端由
22、静止开始滑下。已知轨道 1、轨道 2、轨道3 的上端距水平地面的高度均为04h;它们的下端水平,距地面的高度分别为10hh、202hh、303hh,如图所示。若沿轨道 1、2、3 下滑的小vPvQMN1233h04h02h0h00vPvQMNOO答图RARES1S2R1答图 2答图 1AS2RS1E,rR1ARES1S2R1图(b)图(a)AS2R物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为1s、2s、3s,则()A.12ssB.23ssC.13ssD.23ss答案:BC解析:由机械能守恒得物块滑到底端的速度为hgv2,由平抛运动规律得ght2,hhvts2,013hh,022hh,03hh,01
23、hh,022hh,033hh,可见323321:sss,选项 AD 错误,BC 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根三、实验题:三、实验题:11.用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表 A(量程 10mA,内阻约为 50),滑动变阻器 R1,电阻箱 R,电源 E(电动势约为 6V,内阻可忽略),开关 S1和 S1,导线若干。(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用_;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线_;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格10,额定电流 2A1500,额定电流0.5A实验中应该取
24、_。(填“”或“”)答案:(1)见答图 1;(2)见答图 2;(3).解析:(1)测量电流表内阻的电路为半偏法,电路图如答图 1 示(2)实物按设计的原理图连线如答图 2 示(3)半偏法测电流表内阻的实验,为了减小误差,要求 R1 RA,故滑动变阻器应取。丹阳丹阳 庞留庞留根根12.某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为 m=50.0g)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮,使
25、弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;逐次增加砝码个数,并重复步骤(保持弹簧在弹性限度内):用 n 表示砝码的个数,l 表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。回答下列问题:(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并作出ln图像_。n12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40(2)弹簧的劲度系数 k 可用砝码质量 m、重力加速度大小 g 及 ln 图线的斜率表示,表达式为 k=_。若 g 取 9.80m/s2,则本实验中 k=_N/m(结果保留 3 位有效数字)。答案:(1)如答图示;(2)mgk;(3)104
26、N/mnl/cm023451610.010.511.011.512.012.513.0图(b)图(a)nl/cm02 3451610.010.511.011.512.012.513.0答图解析:(1)作出ln图像如答图示;(2)ln 图线的斜率nltan,由胡克定律lkF,即lknmg,所以mgk(3)由图线得m1047.0tan2-N/m10447.08.905.0mgk丹阳丹阳 庞留根庞留根四、计算题:四、计算题:13.如图,用不可伸长轻绳将物块 a 悬挂在 O 点,初始时,轻绳处于水平拉直状态。现将 a由静止释放,当物块 a 下摆至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块 b 发生弹性碰撞(
27、碰撞时间极短),碰撞后 b 滑行的最大距离为 s。已知 b 的质量是a 的 3 倍。b 与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。求(1)碰撞后瞬间物块 b 速度的大小;(2)轻绳的长度。答案:(1)gsv22(2)4s解:(1)碰后对物块 b 由动能定理得mgsmv2221,得gsv22(2)当物块 a 下摆至最低点碰撞前的速度为 v0,由机械能守恒得mgLmv 2021,gLv20由弹性碰撞中动量守恒和动能守恒得2103mvmvmv,2221203212121mvmvmv解得0221vv 代入上面的结果gLgs2212,解得sL4丹阳丹阳 庞留根庞留根14.如图,一水平面内固定有两根平
28、行的长直金属导轨,导轨间距为 l,两根相同的导体棒AB、CD 置于导轨上并与导轨垂直,长度均为 l,棒与导轨间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向竖直向下。从0t 时开始,对 AB 棒施加一外力,使 AB 棒从静止开始向右做匀加速运动,直到1tt时abO刻撤去外力,此时棒中的感应电流为1i,已知 CD 棒在0010tttt时刻开始运动,运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为 m电阻均为 R,导轨的电阻不计。重力加速度大小为 g。(1)求 AB 棒做匀加速运动的加速度大小;(2)求撤去外力时 CD 棒的速度大小;(3)撤去外力后
29、,CD 棒在 t=t2时刻静止,求此时AB 棒的速度大小。答案:(1)0222tlBmgRa(2)BlRitlBmgRtvCD1022122(3))(2241210221ttgBlRitlBmgRtvAB解:(1)CD 棒在 t0时刻开始运动,此时 AB 棒的速度为00atv 由受力分析得知安培力等于摩擦力,mgFA由电磁感应规律得RBlvBlBIlFA20由式得0222tlBmgRa(2)设撤去外力时 CD 棒的速度大小为 vCD;AB 棒的速度为 v1=at1此时产生的感应电动势为)-CD1vvBlE(此时产生的感应电流为REi2解得BlRitlBmgRtvCD1022122(3)对系统研
30、究,两棒受到的安培力的冲量一正一负可以抵消掉,根据系统动量定理可得:)(2)()0(121ttmgmvmvmvCDAB解得:)(2-121ttgvvvCDAB将代入上式得)(2241210221ttgBlRitlBmgRtvAB丹阳丹阳 庞留根庞留根15.一定量的理想气体从状态 M 出发,经状态 N、P、Q 回到状态 M,完成一个循环。从 M到 N、从 P 到 Q 是等温过程;从 N 到 P、从 Q 到 M 是等容过程;其体积-温度图像(V-T图)如图所示。下列说法正确的是_。A.从 M 到 N 是吸热过程B.从 N 到 P 是吸热过程C.从 P 到 Q 气体对外界做功lBACDFTVOMNP
31、QD.从 Q 到 M 是气体对外界做功E.从 Q 到 M 气体的内能减少答案:BCE解析:从 M 到 N 温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律,应向外放热,A 错;从 N 到 P 温度升高,内能增加,体积不变,不做功,由热力学第一定律,应从外界吸热,B 正确;从 P 到 Q 温度不变,体积增大,气体对外界做功,C 正确;从 Q 到 M 体积不变,不做功,D 错误;从 Q 到 M 温度降低,气体的内能减少,E 正确。故选 BCE。16.如图,一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为 A、B 两部分,A 体积为334.0 10
32、 mAV。压强为A47cmHgp;B 体积为336.0 10 mBV,压强为52cmHgBp。现将容器缓慢转至水平,气体温度保持不变,求此时 A、B 两部分气体的体积。答案:33-m1076.3;33-m1024.6解:容器缓慢转至水平,两部分气体的压强相等为 p,对气体 A 由玻马定律得111VpVp对气体 B 由玻马定律得222VpVp2121VVVV代入题给数据解得33-1m1076.3V,33-2m1024.6V丹阳丹阳 庞留根庞留根17.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,0t 时的波形图如图所示。下列说法正确的是_。A.平衡位置在1mx 处的质元的振幅为 0.03m
33、B.该波的波速为 10m/sC.0.3st 时,平衡位置在0.5mx 处的质元向 y轴正向运动D.0.4st 时,平衡位置在0.5mx 处的质元处于波谷位置E.0.5st 时,平衡位置在1.0mx 处的质元加速度为零答案:ABC解析:由波形图得知所有质点的振幅均为 3cm,所以 A 正确;由波形图得知波长为 2m,该波的波速m/s10m/s2.02Tv,B 正确;ABBAx/my/cm-1.0-3.03.01.00波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,0.3st=1.5T 时,此时的波形图与题图反相,所以平衡位置在0.5mx 处的质元向 y 轴正向运动,C 正确;0.4st=2T,根据波的
34、周期性,此时的波形图与题图相同,所以平衡位置在0.5mx 处的质元处于平衡位置,D 错误;0.5st=2.5T 时,此时的波形图与题图反相,平衡位置在1.0mx 处的质元处于波谷,位移最大,加速度最大,E 错误。故选 ABC。阳阳 庞留根庞留根18.一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷,凹面与圆柱体下底面可透光,表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O 点是球形凹陷的球心,半径 OA 与 OG 夹角=120。平行光沿轴线方向向下入射时,从凹面边缘 A 点入射的光线经折射后,恰好由下底面上 C 点射出。已知1cmABFG,3cmBC,=2cmOA。(i)求此透明材
35、料的折射率;(ii)撤去平行光,将一点光源置于球心 O 点处,求下底面上有光出射的圆形区域的半径(不考虑侧面的反射光及多次反射的影响)。答案:(i)3(ii)26cm2解:(i)平行光沿轴线方向向下入射时,折射后恰好由下底面上 C 点射出,如答图 1 示。容易看出入射角 i=60,折射角的正切为33tanBCABr,所以折射角 r=30,透明材料的折射率为330sin60sinsinsin00rin(ii)见答图 2 示,由几何关系得cm)13(OEDE,所以045COEDOE由于射到圆弧面上的光线不发生折射,设全反射的临界角为,045sin331sinn,即临界角小于 45,所以下底面上有光出射的圆形区域的半径为cm226cm22)13(tanOEHE阳阳 庞留根庞留根ABCFGODDABCFGOir答图 1答图 2DABCFGOEHaaH