第十五单元
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、 (本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．下列关于物理学家所作贡献的叙述正确的是( ) A．楞次通过实验发现了电流周围存在磁场
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验验证了电磁波的存在 C．安培通过实验发现感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究
2．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源
S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是( )
A．光速小于c，频率不变，波长变短 B．光速小于c，频率变小，波长变长 C．光速等于c，频率不变，波长不变 D．光速等于c，频率变小，波长变长
3．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示，取Ox方向为正方向。由振动图象可以得知( )
A．振子的振动周期等于t1
B．在t＝0时刻，振子的位置在a点 C．在t＝t1时刻，振子的速度为零 D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动
4．一束复色可见光入射到置于空气中的足够长的、厚度均匀的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光，下列说法错误的是( )
A．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大 B．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
C．用同样装置做光的双缝干涉实验，a光比b光得到的干涉条纹间距大
D．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
5．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B．t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处
C．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小
6．如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，则下列说法正确的是
A．P点到两波源的距离差等于1.5λ B．S1波在该区域传播速度更大
C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间
7．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r)与入射角正弦值(sin i)的关系图象。则下列说法不正确的是( )
A．光由O经D到A
B．该玻璃砖的折射率n＝1.5
C．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的2
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D．若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为
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8．某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0 s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则( )
A．这列波沿x轴负方向传播 B．图乙是质点b的振动图象
C．从t1＝0 s到t2＝3.0 s这段时间内，质点a通过的路程为1.5 m
D．t3＝9.5 s时刻质点c沿y轴正向运动 9．下列说法正确的是( )
A．变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场 B．电磁波和机械波都能传递能量和信息
C．红光的频率低于紫光的频率，在真空中红光的传播速度大于紫光的传播速度
D．若在地球上接收到来自某遥远星球的光波的频率变低，则可判断该星球正在离我们远去 E．相同的单摆在地球纬度越高的地方，摆动的周期越大 10．在用单摆测重力加速度实验中，下面说法中正确的是( )
A．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球可供选择，应选用铁球作摆球 B．测量单摆周期时，应从摆球经过最高点时开始计时
C．若细绳的质量不可忽略，实验中测得的重力加速度值较真实值偏大 D．将全振动次数n误记为(n＋1)，测得的重力加速度值较真实值偏大 E．在摆长和周期的测量中，摆长的测量对实验误差影响较大
11．(2018·全国III卷)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( )
A．不同质点的振幅都相同 B．不同质点振动的频率都相同 C．不同质点振动的相位都相同
D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
T12．(2018·全国I卷)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝2时刻，该波的波形图如图（a）
所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的是( )
A．质点Q的振动图象与图（b）相同 B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示 E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大
二、(本题共5小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(10分)(2018·全国II卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
(i)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
(ii)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝_________；
(iii)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm。（结果保留3位有效数字）
14．(10分) (2018·全国I卷)如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方4向的夹角为53°（取sin 53°＝0.8）。已知水的折射率为3。
(1)求桅杆到P点的水平距离；
(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。
15．(10分)(2018·全国III卷)如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝
30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。
17．(12分)如图所示，a是一列正弦波在t＝0时刻的波形曲线，P是波形曲线上的一个质点；
b是t＝0.4 s时的波形曲线。
(1)求这列波的波速；
(2)若波向右传播，质点P在t＝0时刻振动方向如何？它的最大周期为多少？ (3)若该波0.4 s内的传播距离为30 m，则此时波的传播方向如何？
16．(10分)如图，在坐标轴x＝0和x＝20 m处有两个连续振动的波源，在介质中形成相向传 播的两列波，t＝0时刻两列波刚好传到x＝2 m和x＝16 m处，已知两列波的波速均为2.5 m/s。求：
(1)从t＝0到t＝2.5 s这段时间内，x＝7 m处质点运动的路程； (2)t＝10 s时，x＝12 m处质点的位移。