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
2、.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.10m B.20m C.25m D.5om 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,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
3、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 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.2Fmg B.13Fmg C.13Fmg D.13F 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.12gr B.gr C.2 gr D.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
4、 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he C.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14 B.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12 D.电阻上总的热功率减小到原来的14 前后左右R3R1R2QPm2mFMNUcO钠钙9.如图,虚线 MN 的右侧有方
5、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 和 Q 的质量之比为 1:2 B.P 和 Q 的质量之比为2:1 C.P 和 Q 速度大小之比为2:1 D.P 和 Q 速度大小之比为 2:1 10.三个小物块分别从 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、303h
6、h,如图所示。若沿轨道1、2、3 下滑的小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.12ss B.23ss C.13ss D.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 1
7、0,额定电流 2A 1500,额定电流 0.5A 实验中应该取_。(填“”或“”)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
8、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_。n 1 2 3 4 5 l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40(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),
9、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。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。从时开始,对 AB 棒施加一外力,使 AB 棒从静止开始向0t 右做匀加速运动,直到时刻撤去外力,此时棒中的感应电流为,已知 CD 棒在时刻开1tt1i0010tttt
10、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。R E S1 S2 R1 图(b)图(b)图(a)abOlBACDFvPvQMN1233h04h02h0h00 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
11、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 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。压强为334.0 10 mAV;B 体积为,压强为A47cmHgp 336.0 10 mBV。现将容器缓慢转至水平,气体温度保52cmHgBp 持不变,求此时 A、B 两部分气体的体积。17.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,时的波形图如图所示。下列说法正确的是_。
12、0t A.平衡位置在处的质元的振幅为 0.03m 1mx B.该波的波速为 10m/s C.0.3st 时,平衡位置在处的质元向 y 轴正向运动 0.5mx D.时,平衡位置在处的质元处于波谷位置 0.4st 0.5mx E.时,平衡位置在处的质元加速度为零 0.5st 1.0mx 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,。
13、3cmBC=2cmOA(i)求此透明材料的折射率;(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)。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 答案:C 解析:电
14、场线的方向是电势降低的方向,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。前后左右TVOMNPQABBAx/my/cm-1.0-3.03.01.00MN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
15、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,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.10m B.20m C.25m D.5om 答案:C 解析:由匀减速运动规律得,选项 C 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根 m258220222avs 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 360
16、00km,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 答案:B 解析:由万有引力提供向心力得,卫星的轨道半径比“天宫二号”的轨道半marTmmrrvmrMmG222224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
17、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 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.2Fmg B.13Fmg C.13Fmg D.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,选项 D 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根 FT31 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
18、动,则圆盘转动的最大角速度为()A.12gr B.gr C.2 gr D.2gr 答案:B 解析:最大静摩擦力提供向心力 rmmg2解得,选项 B 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根 rg 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he C.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,即,可见图中直线的斜率为,CkmeUWhE0eWe
19、hUC0eh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QPm2mFUcO钠钙,产生的光电子具有相同的最大初动能,钠的逸出功小于钙的逸出功,所以照射到钠的CkmeUWhE0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14 B.R2两端的电压增加到原来的 2 倍 C.R3两端的电压
20、减小到原来的12 D.电阻上总的热功率减小到原来的14 答案:CD 解析:由变压器公式 得 ,将该变压器原、副线圈的匝数比由 5:1 改为 10:1 后,变压器2211nUnU1212nnUU副线圈的电压减小为原来的,即,所以每个电阻的电流减小为原来的,流经 R1的电流减小到原来2121UU21的,A 错误;电阻 R2两端的电压减小到原来的,B 错误;R3两端的电压减小到原来的,C 正确;电阻上212121总的热功率,选项 D 正确。故选 CD。并并RURUP22419.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
21、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 和 Q 的质量之比为 1:2 B.P 和 Q 的质量之比为2:1 C.P 和 Q 速度大小之比为2:1 D.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,运动周期,41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,解得,选项 A 正确
22、 B 错误;TT214121mm由几何关系得 ,即,解得,选项 D 错误 C 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根 rR2mvvm22 vv 10.三个小物块分别从 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 下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为1s、2s、3s,则()A.12ss B.23ss C.13ss D.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,ght2hhvts2,013
23、hh 022hh 03hh 01hh 022hh 033hh 可见,选项 AD 错误,BC 正确。丹阳丹阳 庞留根庞留根 323321:sss 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_;R3R1R2vPvQMN1233h04h02h0h00(3)
24、若实验提供的滑动变阻器有两种规格 10,额定电流 2A 1500,额定电流 0.5A 实验中应该取_。(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 庞留根庞留根 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=50.0
25、g)。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:(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_。n 1 2 3 4 5 l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40(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
26、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)104N/m 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,即,lkFlknmg所以 mgk(3)由图线得 m1047.0tan2-丹阳丹阳 庞留根庞留根 N/m10447.08.905.0mgk 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。
27、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)(2)4s gsv22解:(1)碰后对物块 b 由动能定理得,得 mgsmv2221gsv22(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 2021gLv20由弹性碰撞中动量守恒和动能守恒得,2103mvmvmv2221203212121mvmvmv解得 0221vv 代入上面的结果,解得丹阳丹阳 庞留根庞留根 gLgs2212sL4 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
28、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。从时开始,对 AB 棒施加一外力,使 AB 棒从静止开始向0t 右做匀加速运动,直到时刻撤去外力,此时棒中的感应电流为,已知 CD 棒在时刻开1tt1i0010tttt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A
29、B 棒的速度大小。答案:(1)(2)(3)0222tlBmgRaBlRitlBmgRtvCD1022122)(2241210221ttgBlRitlBmgRtvABR E S1 S2 R1 图(b)RES1S2R1答图 2图(b)图(a)abOnl/cm02 3451610.010.511.011.512.012.513.0答图lBACDF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
30、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 丹阳丹阳 庞留根庞留根)(2241210221ttgBlRitlBmgRtvAB 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(
31、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 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 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 BC
32、E。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。压强为;B 体积为,压强为334.0 10 mAVA47cmHgp 336.0 10 mBV。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。52cmHgBp 答案:;33-m1076.333-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 222VpVp 2121VVVV代入题给数据解得,丹阳丹阳 庞留根庞留根 33-1m1076.3V33-2m1024.6
33、V 17.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,时的波形图如图所示。下列说法正确的是_。0t A.平衡位置在处的质元的振幅为 0.03m 1mx B.该波的波速为 10m/s C.0.3st 时,平衡位置在处的质元向 y 轴正向运动 0.5mx D.时,平衡位置在处的质元处于波谷位置 0.4st 0.5mx E.时,平衡位置在处的质元加速度为零 0.5st 1.0mx 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,B 正确;m/s10m/s2.02Tv波沿 x 轴正方向传播,周期为 0.2s,=1.5T 时,此时
34、的波形图与题图反相,所以平衡位置在处0.3st 0.5mx 的质元向 y 轴正向运动,C 正确;=2T,根据波的周期性,此时的波形图与题图相同,所以平衡位置在处的质元处于平衡位置,0.4st 0.5mx D 错误;=2.5T 时,此时的波形图与题图反相,平衡位置在处的质元处于波谷,位移最大,加速度最0.5st 1.0mx 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,
35、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=2cmOATVOMNPQABBAx/my/cm-1.0-3.03.01.00(i)求此透明材料的折射率;(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)(ii)326cm2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,所以折射角 r=30,透明材料的折射率为 33tanBCABr330sin60sinsinsin00rin(ii)见答图 2 示,由几何关系得,所以 cm)13(OEDE045COEDOE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,即临界角小于 45,045sin331sinn所以下底面上有光出射的圆形区域的半径为 阳阳 庞留根庞留根 cm226cm22)13(tanOEHE