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物理试题
一、单选题
1．潜艇利用声呐系统探测敌舰的位置。若潜艇声呐系统向潜艇四周发射频率为的超声波脉冲信号，一艘驱逐舰加速驶近潜艇，则水中被驱逐舰反射回来的超声波与声呐系统发出的超声波相比（　　）
A．频率不变，波速不变
B．频率变大，波速不变
C．频率变小，波速变小
D．频率变大，波速变大
2．如图所示，弹簧振子在两点之间做简谐运动，点为振子的平衡位置，两点相距16cm。自振子从左向右经过点时开始计时，0.6s后振子首次到达点。下列说法正确的是（　　）
A．该弹簧振子的振幅为16cm
B．该弹簧振子的周期为0.8s
C．0.2s~0.4s内振子的加速度逐渐增大
D．0.4s~0.6s内振子的速度方向和加速度方向始终相同
3．沙漠里经常会出现海市蜃楼，这是由于不同高度的空气层温度不同，折射率也不同，光线被不断折射，人们逆着光就看到了蜃景。此过程简化的模型如图所示，一束光从第1层空气入射，在第3层和第4层界面发生了全反射，下列说法正确的是（　　）
A．第1层空气的折射率比第2层空气的折射率小
B．第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大
C．光在第1层空气中的传播速度大于在第2层空气中的传播速度
D．光在第2层空气中的传播速度大于在第3层空气中的传播速度
4．如图所示，圆形槽中盛有水银，将一根金属制成的弹簧悬挂在圆形槽中心上方，弹簧下端始终和槽中的水银接触，现给弹簧通入恒定电流，稳定后，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧内部的磁场方向竖直向下
B．弹簧内的电流相互作用，使得弹簧变长
C．弹簧内的电流相互作用，使得弹簧上下振动
D．自上向下看水银面顺时针转动
5．一个圆环翡翠的横截面如图所示，为内圆和外圆的圆心，内圆的半径为，外圆的半径为。现让一细束单色光从点以的入射角射入翡翠，折射光线恰好与内圆相切，后从点射出。则翡翠的折射率为（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂单摆，摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使摆、摆也振动起来。摆的振动图像如图乙所示，摆的共振曲线如图丙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中
B．此时摆的振幅大于摆的振幅
C．此时摆的振动频率大于摆的振动频率
D．此时摆的振动周期大于摆的振动周期
7．一干涉实验装置如图所示，单缝、双缝和的中点、光屏上的点均位于一条直线上且该条直线与光屏垂直，波长为的单色光平行于该直线从单缝左侧射入，光屏上点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心，相邻亮条纹的中心间距为。将矿泉水填充到特定容器中，并将容器放置在双缝与光屏之间，使双缝和光屏间充满矿泉水，相邻亮条纹的中心间距变为。下列说法正确的是（　　）
A．放入特定容器前，间的距离为
B．放入特定容器后，入射光进入矿泉水后的频率变大
C．
D．矿泉水的折射率为
二、多选题
8．两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播，波源产生的波沿轴正方向传播，波源产生的波沿轴负方向传播，波速均为，时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．两列波能发生稳定的干涉现象
B．波源要比波源晚振动
C．波源和波源的起振方向相反
D．波源和波源在传播过程中遇到尺寸为的障碍物时，均能发生明显的衍射现象
9．如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量为的钢板连接，钢板静止时，弹簧的压缩量为。质量也为的物块从钢板正上方某处由静止开始自由落下，打在钢板上并立刻与钢板粘连，钢板和碰撞后称为结合体，结合体此后做简谐运动，弹簧的最大压缩量为，从钢板与碰撞完成到弹簧达到最大压缩量所用的时间为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　）
A．结合体的最大回复力为
B．结合体的振幅为
C．结合体的周期为
D．从钢板与碰撞完成到结合体第一次回到平衡位置所用的时间为
10．如图所示，甲、乙两粒子无初速度经加速电场加速后，均能沿水平虚线进入速度选择器，且沿直线运动打在右侧荧光屏上的点。不计两粒子受到的重力，已知甲粒子的质量大于乙粒子的质量，下列说法正确的是（　　）
A．甲粒子的速度等于乙粒子的速度
B．甲粒子的动能等于乙粒子的动能
C．甲粒子的电荷量大于乙粒子的电荷量
D．甲粒子的比荷大于乙粒子的比荷
三、实验题
11．时光实验小组的同学在做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。如图甲所示，在玻璃砖一侧插上大头针，确定入射光线，然后在玻璃砖的另一侧插上和两枚大头针，以确定光在玻璃砖中的折射光线。
(1)确定的位置时，应透过玻璃砖观察，使挡住 （填“”“”或“和”）的像；确定的位置时，应透过玻璃砖观察，使挡住和 （填“”“”或“和”）的像。
(2)如图乙所示，在确定入射角和折射角并完成了光路图以后，由于没有量角器，同学们以点为圆心、适当半径作圆，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，过A点和B点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为C点和D点，测得，则该玻璃的折射率 。（结果保留两位小数）
(3)该实验小组的同学想用两块同样的玻璃直角棱镜来做实验，如图丙所示，两块棱镜放在空气中，两者的面是平行放置的，大头针的连线垂直于面，若操作无误，则在右边的大头针应该是_____（填选项代号）。
A． B． C．、 D．
12．“开拓”学习小组的同学们正在利用智能手机和一个磁性小球进行“用单摆测量重力加速度”实验，实验装置如图甲所示。
(1)学习小组的同学用游标卡尺测得磁性小球的直径，示数如图乙所示，则磁性小球的直径 。
(2)将摆线上端固定在铁架台上，下端固定在磁性小球上，将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，使小球在竖直面内做小角度摆动（摆角小于5°），打开智能手机的磁传感器，测量磁感应强度的变化。手机软件记录的磁感应强度随时间变化的关系如图丙所示，则单摆的周期 （用和表示）。
(3)假设实验过程中，由于摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，则根据单摆周期公式直接求得的值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
13．某学校有一个景观水池，水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的光源（视为质点），同学们观察到水面上有光射出的区域是圆形，水池的横截面如图所示。已知光源到水面的距离为，圆形区域的半径，光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。求：
(1)水对红光的折射率；
(2)能够射出水面的红光中，在水中传播的最短时间。
14．一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示，质点和质点的平衡位置坐标分别为、。求：
(1)该波的传播速度；
(2)质点的振动方程（用正弦函数表示）。
15．如图所示，、为两平行的直线，间距为，两直线之间为真空区域，上方的无限大空间有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，下方的无限大空间有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子，以速度从上的点射入两直线之间的真空区域，速度方向与的夹角，粒子经匀强磁场Ⅰ偏转一次后恰好返回点，不计粒子所受的重力。
(1)求匀强磁场Ⅰ的磁感应强度的大小；
(2)求粒子从点出发到返回点所用的时间；
(3)若匀强磁场Ⅱ的磁感应强度，求粒子第一次通过时的位置到粒子第十次通过时的位置的距离。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B D C A D BD BC AC
11．(1) 和 和
(2)1.35
(3)D
【详解】（1）在插大头针时，要透过玻璃砖观察，使挡住的像；在插大头针时，要透过玻璃砖观察，使挡住和的像
（2）设圆的半径为，折射率
（3）把两玻璃砖之间的空气层看作“平行空气砖”，根据折射定律及几何知识可知，经过的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，光路图如图所示
因此在玻璃砖右边的大头针应该是
故选D。
12．(1)10.75
(2)
(3)偏小
【详解】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，则小球的直径
（2）磁性小球经过最低点时手机软件测得的磁感应强度最大，设单摆的周期为T，根据题图可知
（3）摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，摆长变长，根据
可知，测得的重力加速度偏小。
13．(1)
(2)
【详解】（1）红光恰好发生全反射处为圆形区域的边缘，光路图如图所示
红光发生全反射的临界角满足
根据几何关系有
代入题中数据，解得
（2）红光在水中传播的最短距离
红光在水中的传播速度
红光在水中传播的最短时间
解得
14．(1)
(2)
【详解】（1）由题图可知，这列波的波长
质点Q的振动周期
T=0.4s
这列波的传播速度
解得v=30m/s
（2）质点P的初相位
质点P振动的圆频率
质点P的振动方程为
解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设粒子在匀强磁场I中做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）粒子在真空区域做匀速直线运动，粒子在真空区域通过的路程
粒子在匀强磁场I中的速度偏转角
对应的圆弧长
粒子从M点出发到返回M点所用的时间
解得
（3）设粒子在匀强磁场II中做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有
粒子在匀强磁场I中偏转一次，在上向左移动的距离
粒子在匀强磁场Ⅱ中偏转一次，在上向左移动的距离
粒子第一次通过时的位置到粒子第十次通过时的位置的距离
解得

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