广东省广州大学附属名校2023-2024学年高二下学期物理3月月考试题
1．（2024高二下·广州月考）一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如下图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（ ）
A．A＝1 m，f＝5 Hz B．A＝0.5 m，f＝5 Hz
C．A＝1 m， f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m，f＝2.5 Hz
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】由图可知A=0.5m，λ=4m。经0.6sN点开始振动，故波的传播速度为
所以频率
故答案为：D。
【分析】根据图像确定波的振动幅度及波长。根据图像确定MN之间距离，再根据波速与路程的关系确定波的传播速度，再根据波速、波长与频率的关系确定波的振动频率。
2．（2024高二下·广州月考）如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为（ ）
A．1Hz B．3Hz C．4Hz D．5Hz
【答案】A
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，则把手的转动频率为1Hz，A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用受迫振动的频率等于驱动力的频率可以求出手的转动频率大小。
3．（2024高二下·广州月考）如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出。 则（ ）
A．OA为黄光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为黄光
C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】在同一种介质中，对紫光的折射率大于对黄光的折射率，故在黄光能够发生全反射时，两种光都能够发生全反射，所以正确的情况是黄光的入射角恰好等于临界角，而紫光的入射角已经大于临界角，故OA为黄光，OB为复色光。
故答案为：C。
【分析】折射率越大，全反射角越小，越容易发生全反射。图中光束分成两束并只有一束折射光线，则必存在一单色光发生全反射，另一单色光发生折射的同时，也存在反射现象。故OB为复色光。再根据黄光与紫光频率的关系，确定OA的光色。
4．（2024高二下·广州月考）发出白光的细线光源，长度为，竖直放置，上端恰好在水面以下，如图。现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像的长度，表示蓝光成的像的长度，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】作出光路图如图所示
由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光在水面发生折射，蓝光比红光偏折角大，则沿反向延长线所成虚像的长度比较小，则
故答案为：D。
【分析】蓝光折射率比红光折射率大，则在同一介质中，蓝光比红光偏折角大。画出光路图，再根据光路的可逆性确定成像的长度大小。
5．（2024高二下·广州月考）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（ ）
A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【分析】据光的干涉产生的条纹间距满足该关系Δx=Lλ/d，由此可知，增加S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误。
6．（2024高二下·广州月考）如图所示，摆长为L的单摆，周期为T．如果在悬点O的正下方的B点固定一个光滑的钉子，OB的距离为OA长度的5/9，使摆球A（半径远小于L）通过最低点向左摆动，悬线被钉子挡住成为一个新的单摆，则下列说法中正确的是 ( )
A．单摆在整个振动过程中的周期不变
B．单摆在整个振动过程中的周期将变大为原来的6/5倍
C．单摆在整个振动过程中的周期将变小为原来的5/6
D．单摆在整个振动过程中的周期无法确定
【答案】C
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】根据单摆周期公式可知未加钉子时，周期
悬线长变为被挡后，周期变为
所以加了钉子的周期为
故答案为：C。
【分析】确定碰触钉子前后，单摆摆长的变化情况，再根据单摆周期公式确定碰触钉子前后单摆的周期，再根据单摆规律确定加钉子前后单摆周期的变化情况。
7．（2024高二下·广州月考）有两例频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉．如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，下列选项错误的是
A．a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱
B．从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为4A
C．从图示时刻经过半个周期，g处质点加速向平衡位置运动
D．从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零
【答案】D
【知识点】简谐运动；波的叠加
【解析】【解答】A、 a为波谷与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，a，d处的质点振动加强。b、c为波谷与波峰相遇点，故b、c处的质点振动减弱 ，故A正确，不符合题意；
B、 e是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，a，d处的质点振动加强，则说明e为振动加强点，振幅为2A，且此时正好处在平衡位置向下运动，从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为2个振幅，即4A，故B正确，不符合题意；
C、从图示时刻经过半个周期，e正好处在平衡位置向上运动，d在波谷位置，g介于e、d之间，根据 “上下坡”法可知g处质点在平衡位置下方正向平衡位置振动，平衡位置的速度最大，所以g处质点正在加速向平衡位置运动，故C正确，不符合题意。
D、 d处的质点振动加强，振幅为2A，且振幅不会随着振动而发生变化，故D错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】波谷与波谷相遇及波峰与波峰相遇均为振动加强点，波谷与波峰相遇为振动减弱点。振动加强点连线上的点均为振动加强点。 波峰与波谷连线的中点为平衡位置。振动加强点的振幅为两波振幅之和，振动减弱点振幅为两波振幅之差，且振幅不会随着振动而发生变化。
8．（2024高二下·广州月考）图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则
A．t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动
B．0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m
C．t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
D．t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播；简谐运动的表达式与图象；横波的图象
【解析】【解答】A、由图2可知，在t=0时刻，P点正在向上运动，因此波向右传播，且振动周期
由图1可知波长
因此波速大小为
0.2s内波向前移动距离为
根据平移法可知，此时质点Q沿y轴正方向运动，故A错误；
B、在t=0s时刻，质点Q所在位置和位移不确定，因此在0～0.3s内，无法确定质点Q运动的路程。故B错误；
C、t=0.5s时，质点P恰好运动到负的最大位移处，此时P的加速度大于质点Q的加速度，故C正确；
D、t=0.7s时，质点P恰好处于正的最大位移处，因此距平衡位置的距离大于质点Q距平衡位置的距离，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据0s时刻P点的振动方向确定波的传播方向，再根据波速公式确定0.2s波传播的距离，结合平移法确定0.2s时质点Q的位置及振动情况。由于Q为非特殊点，可研究0.5s和0.7s时P点的位置情况，继而确定P、Q两质点加速度和与平衡位置距离的关系。
9．（2024高二下·广州月考）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则( )
A．两次t＝0时刻线圈平面与中性面重合
B．曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
【答案】A,C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A、在t=0时刻，线圈一定处在中性面上；故A正确；
B、由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由
可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；
C、曲线a的交变电流的频率
故C正确；
D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
故D错误。
故答案为：AC。
【分析】线圈位于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电动势为零。根据图像确定两交变电流的周期，继而确定两线圈转速和频率 的关系，再根据感应电动势最大值的表达式及交变电压有效值与最大值的关系进行解答。
10．（2024高二下·广州月考）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（ ）
A．副线圈中电压表的读数为55 V
B．副线圈中输出交流电的周期为
C．原线圈中电流表的读数为0.5 A
D．原线圈中的输入功率为
【答案】A,C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A、原线圈电压有效值为
故变压器次级电压
故A正确；
B、交流电的周期
故B错误；
CD、变压器输出功率
故变压器原线圈中的输入功率为110W；原线圈中电流表的读数为
故C正确，D错误；
故答案为：AC。
【分析】根据题意确定原线圈输入电压的有效值。再根据理想变压器原副线圈电流、电压与原副线圈匝数比的关系及原副线圈电功率的关系进行解答。
11．（2024高二下·广州月考）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间（如图1所示），则：
图1 图2
（1）该摆摆长为 cm，秒表所示读数为 s；
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是（ ）
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．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
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标将所得数据点连成直线（如图2），并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g= （用k表示）。
【答案】（1）98.50；99.8
（2）B
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）该摆摆长为
此时秒表的读数为
（2）A、根据单摆的周期公式
解得
测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长增大，测得的g值偏大，所以A错误；
B、由于摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则测量摆长小，所以测得的g值偏小，则B正确；
C、开始计时时，秒表过迟按下，则测得周期减小，所以测得的g值偏大，所以C错误；
D、实验中误将49次全振动记为50次，则测得周期减小，所以测得的g值偏大，所以D错误；
故答案为：B。
（3）根据单摆的周期公式
解得
由图像斜率联立解得
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。熟悉掌握利用单摆测重力加速度的实验要求及注意事项。再根据单摆周期公式结合题意进行误差分析及数据处理。
12．（2024高二下·广州月考）如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上。M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率。
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是 。
若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3的位置方法是 。
若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n= 。
【答案】α角太大；插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像；
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】根据题意可知，在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，要过玻璃砖看到了P1、P2的像，是因为α太大，光线在半圆形玻璃砖x轴上发生了全反射；
因为他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P1、P2的像，插上P3后，P3刚好能挡住P1、P2的像；
根据折射率公式得到
【分析】当光线从光密介质射入光疏介质时，可能出现全反射现象。始终无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，即光线从O点射出时发生了全反射，故应减小入射光线的入射角。熟悉掌握利用遮挡法测量玻璃的折射率的操作步骤。再根据折射定律结合光路图进行数据处理。
13．（2024高二下·广州月考）正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动，如图所示。线框边长为L，匝数为N，线框的总电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度的大小为B。求：
（1）转动过程中产生的感应电动势的最大值Em；
（2）线圈转动过程中，图中电压表的示数U；
（3）从图示位置开始，线圈转过90°的过程中通过电阻R的电量q。
【答案】（1）解：感应电动势的最大值
（2）解：转动过程中，电压表的示数为有效值
又
联立可得
（3）解：设从图示位置开始，线圈转过所用时间为，此过程感应电动势的平均值为，电流的平均值为，根据
又
联立可得
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【分析】（1）根据交变电流感应电动势表达式，求出感应电动势的最大值Em。
（2）转动过程中，电压表的示数为有效值 ，结合闭合电路欧姆定律解得电压表的示数U 。
（3）求出此过程感应电动势的平均值为，电流的平均值为，结合电流定义式得出通过电阻R的电量q。
14．（2024高二下·广州月考）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率．
【答案】解：如图所示，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A' 点折射，根据折射定律有：nsinθ＝sinα
式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角．
现假设A'恰好在纸片边缘．由题意，在A'点刚好发生全反射，故：
设AA'线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：
由题意，纸片的半径应为：R＝L＋r
联立以上各式得：
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】当发光面最左侧和最右侧的光斑发出的光恰好在圆纸片最左侧和最右侧位置发生全反射时，则能满足题中要求。根据分析画出光路示意图，再根据几何关系及全反射条件进行解答。
15．（2024高二下·广州月考）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：
（1）P、Q之间的距离；
（2）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．
【答案】（1）解：由题意，O、P两点的距离与波长满足：
波速与波长的关系为：
在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：
综上解得：PQ=133cm
（2）解：Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：
波源由平衡位置开始运动，每经过T/4，波源运动的路程为A，由题意可知：
故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系；简谐运动
【解析】【分析】（1）根据波源的起振方向及P点开始振动时波源到位置，结合波的传播规律及题意确定OP之间的距离与波长的关系。根据5s时Q第一次位于波峰 ，确定OQ与波长及PQ的关系，再根据波速与波长关系式及波速与路程的关系进行解答；
（2）根据题意确定整个过程波源运动的时间，再根据传播时间与周期的关系，结合一个周内质点运动的路程确定5s内波源运动的路程。
1 / 1广东省广州大学附属名校2023-2024学年高二下学期物理3月月考试题
1．（2024高二下·广州月考）一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如下图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（ ）
A．A＝1 m，f＝5 Hz B．A＝0.5 m，f＝5 Hz
C．A＝1 m， f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m，f＝2.5 Hz
2．（2024高二下·广州月考）如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为（ ）
A．1Hz B．3Hz C．4Hz D．5Hz
3．（2024高二下·广州月考）如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出。 则（ ）
A．OA为黄光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为黄光
C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光
4．（2024高二下·广州月考）发出白光的细线光源，长度为，竖直放置，上端恰好在水面以下，如图。现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像的长度，表示蓝光成的像的长度，则（ ）
A． B． C． D．
5．（2024高二下·广州月考）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（ ）
A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
6．（2024高二下·广州月考）如图所示，摆长为L的单摆，周期为T．如果在悬点O的正下方的B点固定一个光滑的钉子，OB的距离为OA长度的5/9，使摆球A（半径远小于L）通过最低点向左摆动，悬线被钉子挡住成为一个新的单摆，则下列说法中正确的是 ( )
A．单摆在整个振动过程中的周期不变
B．单摆在整个振动过程中的周期将变大为原来的6/5倍
C．单摆在整个振动过程中的周期将变小为原来的5/6
D．单摆在整个振动过程中的周期无法确定
7．（2024高二下·广州月考）有两例频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉．如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，下列选项错误的是
A．a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱
B．从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为4A
C．从图示时刻经过半个周期，g处质点加速向平衡位置运动
D．从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零
8．（2024高二下·广州月考）图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则
A．t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动
B．0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m
C．t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
D．t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
9．（2024高二下·广州月考）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则( )
A．两次t＝0时刻线圈平面与中性面重合
B．曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
10．（2024高二下·广州月考）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（ ）
A．副线圈中电压表的读数为55 V
B．副线圈中输出交流电的周期为
C．原线圈中电流表的读数为0.5 A
D．原线圈中的输入功率为
11．（2024高二下·广州月考）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间（如图1所示），则：
图1 图2
（1）该摆摆长为 cm，秒表所示读数为 s；
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是（ ）
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．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
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标将所得数据点连成直线（如图2），并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g= （用k表示）。
12．（2024高二下·广州月考）如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上。M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率。
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是 。
若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3的位置方法是 。
若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n= 。
13．（2024高二下·广州月考）正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动，如图所示。线框边长为L，匝数为N，线框的总电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度的大小为B。求：
（1）转动过程中产生的感应电动势的最大值Em；
（2）线圈转动过程中，图中电压表的示数U；
（3）从图示位置开始，线圈转过90°的过程中通过电阻R的电量q。
14．（2024高二下·广州月考）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率．
15．（2024高二下·广州月考）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：
（1）P、Q之间的距离；
（2）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】由图可知A=0.5m，λ=4m。经0.6sN点开始振动，故波的传播速度为
所以频率
故答案为：D。
【分析】根据图像确定波的振动幅度及波长。根据图像确定MN之间距离，再根据波速与路程的关系确定波的传播速度，再根据波速、波长与频率的关系确定波的振动频率。
2．【答案】A
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，则把手的转动频率为1Hz，A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用受迫振动的频率等于驱动力的频率可以求出手的转动频率大小。
3．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】在同一种介质中，对紫光的折射率大于对黄光的折射率，故在黄光能够发生全反射时，两种光都能够发生全反射，所以正确的情况是黄光的入射角恰好等于临界角，而紫光的入射角已经大于临界角，故OA为黄光，OB为复色光。
故答案为：C。
【分析】折射率越大，全反射角越小，越容易发生全反射。图中光束分成两束并只有一束折射光线，则必存在一单色光发生全反射，另一单色光发生折射的同时，也存在反射现象。故OB为复色光。再根据黄光与紫光频率的关系，确定OA的光色。
4．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】作出光路图如图所示
由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光在水面发生折射，蓝光比红光偏折角大，则沿反向延长线所成虚像的长度比较小，则
故答案为：D。
【分析】蓝光折射率比红光折射率大，则在同一介质中，蓝光比红光偏折角大。画出光路图，再根据光路的可逆性确定成像的长度大小。
5．【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【分析】据光的干涉产生的条纹间距满足该关系Δx=Lλ/d，由此可知，增加S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误。
6．【答案】C
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】根据单摆周期公式可知未加钉子时，周期
悬线长变为被挡后，周期变为
所以加了钉子的周期为
故答案为：C。
【分析】确定碰触钉子前后，单摆摆长的变化情况，再根据单摆周期公式确定碰触钉子前后单摆的周期，再根据单摆规律确定加钉子前后单摆周期的变化情况。
7．【答案】D
【知识点】简谐运动；波的叠加
【解析】【解答】A、 a为波谷与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，a，d处的质点振动加强。b、c为波谷与波峰相遇点，故b、c处的质点振动减弱 ，故A正确，不符合题意；
B、 e是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，a，d处的质点振动加强，则说明e为振动加强点，振幅为2A，且此时正好处在平衡位置向下运动，从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为2个振幅，即4A，故B正确，不符合题意；
C、从图示时刻经过半个周期，e正好处在平衡位置向上运动，d在波谷位置，g介于e、d之间，根据 “上下坡”法可知g处质点在平衡位置下方正向平衡位置振动，平衡位置的速度最大，所以g处质点正在加速向平衡位置运动，故C正确，不符合题意。
D、 d处的质点振动加强，振幅为2A，且振幅不会随着振动而发生变化，故D错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】波谷与波谷相遇及波峰与波峰相遇均为振动加强点，波谷与波峰相遇为振动减弱点。振动加强点连线上的点均为振动加强点。 波峰与波谷连线的中点为平衡位置。振动加强点的振幅为两波振幅之和，振动减弱点振幅为两波振幅之差，且振幅不会随着振动而发生变化。
8．【答案】C,D
【知识点】机械波及其形成和传播；简谐运动的表达式与图象；横波的图象
【解析】【解答】A、由图2可知，在t=0时刻，P点正在向上运动，因此波向右传播，且振动周期
由图1可知波长
因此波速大小为
0.2s内波向前移动距离为
根据平移法可知，此时质点Q沿y轴正方向运动，故A错误；
B、在t=0s时刻，质点Q所在位置和位移不确定，因此在0～0.3s内，无法确定质点Q运动的路程。故B错误；
C、t=0.5s时，质点P恰好运动到负的最大位移处，此时P的加速度大于质点Q的加速度，故C正确；
D、t=0.7s时，质点P恰好处于正的最大位移处，因此距平衡位置的距离大于质点Q距平衡位置的距离，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据0s时刻P点的振动方向确定波的传播方向，再根据波速公式确定0.2s波传播的距离，结合平移法确定0.2s时质点Q的位置及振动情况。由于Q为非特殊点，可研究0.5s和0.7s时P点的位置情况，继而确定P、Q两质点加速度和与平衡位置距离的关系。
9．【答案】A,C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A、在t=0时刻，线圈一定处在中性面上；故A正确；
B、由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由
可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；
C、曲线a的交变电流的频率
故C正确；
D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
故D错误。
故答案为：AC。
【分析】线圈位于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电动势为零。根据图像确定两交变电流的周期，继而确定两线圈转速和频率 的关系，再根据感应电动势最大值的表达式及交变电压有效值与最大值的关系进行解答。
10．【答案】A,C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A、原线圈电压有效值为
故变压器次级电压
故A正确；
B、交流电的周期
故B错误；
CD、变压器输出功率
故变压器原线圈中的输入功率为110W；原线圈中电流表的读数为
故C正确，D错误；
故答案为：AC。
【分析】根据题意确定原线圈输入电压的有效值。再根据理想变压器原副线圈电流、电压与原副线圈匝数比的关系及原副线圈电功率的关系进行解答。
11．【答案】（1）98.50；99.8
（2）B
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）该摆摆长为
此时秒表的读数为
（2）A、根据单摆的周期公式
解得
测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长增大，测得的g值偏大，所以A错误；
B、由于摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则测量摆长小，所以测得的g值偏小，则B正确；
C、开始计时时，秒表过迟按下，则测得周期减小，所以测得的g值偏大，所以C错误；
D、实验中误将49次全振动记为50次，则测得周期减小，所以测得的g值偏大，所以D错误；
故答案为：B。
（3）根据单摆的周期公式
解得
由图像斜率联立解得
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。熟悉掌握利用单摆测重力加速度的实验要求及注意事项。再根据单摆周期公式结合题意进行误差分析及数据处理。
12．【答案】α角太大；插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像；
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】根据题意可知，在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，要过玻璃砖看到了P1、P2的像，是因为α太大，光线在半圆形玻璃砖x轴上发生了全反射；
因为他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P1、P2的像，插上P3后，P3刚好能挡住P1、P2的像；
根据折射率公式得到
【分析】当光线从光密介质射入光疏介质时，可能出现全反射现象。始终无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，即光线从O点射出时发生了全反射，故应减小入射光线的入射角。熟悉掌握利用遮挡法测量玻璃的折射率的操作步骤。再根据折射定律结合光路图进行数据处理。
13．【答案】（1）解：感应电动势的最大值
（2）解：转动过程中，电压表的示数为有效值
又
联立可得
（3）解：设从图示位置开始，线圈转过所用时间为，此过程感应电动势的平均值为，电流的平均值为，根据
又
联立可得
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【分析】（1）根据交变电流感应电动势表达式，求出感应电动势的最大值Em。
（2）转动过程中，电压表的示数为有效值 ，结合闭合电路欧姆定律解得电压表的示数U 。
（3）求出此过程感应电动势的平均值为，电流的平均值为，结合电流定义式得出通过电阻R的电量q。
14．【答案】解：如图所示，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A' 点折射，根据折射定律有：nsinθ＝sinα
式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角．
现假设A'恰好在纸片边缘．由题意，在A'点刚好发生全反射，故：
设AA'线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：
由题意，纸片的半径应为：R＝L＋r
联立以上各式得：
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】当发光面最左侧和最右侧的光斑发出的光恰好在圆纸片最左侧和最右侧位置发生全反射时，则能满足题中要求。根据分析画出光路示意图，再根据几何关系及全反射条件进行解答。
15．【答案】（1）解：由题意，O、P两点的距离与波长满足：
波速与波长的关系为：
在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：
综上解得：PQ=133cm
（2）解：Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：
波源由平衡位置开始运动，每经过T/4，波源运动的路程为A，由题意可知：
故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系；简谐运动
【解析】【分析】（1）根据波源的起振方向及P点开始振动时波源到位置，结合波的传播规律及题意确定OP之间的距离与波长的关系。根据5s时Q第一次位于波峰 ，确定OQ与波长及PQ的关系，再根据波速与波长关系式及波速与路程的关系进行解答；
（2）根据题意确定整个过程波源运动的时间，再根据传播时间与周期的关系，结合一个周内质点运动的路程确定5s内波源运动的路程。
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