河北省正定中学2020届高三物理下学期第三次质量检测试题（解析版） 20页

2020 届高三下学期第三次阶段质量检测 理科综合 第Ⅰ卷 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项 中，第 14~18 题只有一项符合题目要求，第 19~21 题有多项符合题目要求。全部 选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。 1.某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S 为光源，当有烟雾进入探测器时，S 发出的光 被烟雾散射进入光电管 C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于 I 时， 探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为 c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为 e，下 列说法正确的是（ ） A. 要使该探测器正常工作，光源 S 发出的光波长应大于 0 c v B. 若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作 C. 若射向光电管 C 的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t 时间内射向光电管 钠表面的光子数至少是  It e D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 c  可知，光源 S 发出的光波波长 0 c  即要使该探测器正常工作，光源 S 发出的光波波长小于 0 c  ，故 A 错误； B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源 S 发出的光的 频率，则该探测器也能正常工作，故 B 错误； C．光电流等于 I 时，t 秒产生的光电子的个数 Itn e= t 秒射向光电管钠表面的光子最少数目 n ItN e   故 C 正确； D．由以上分析，D 项错误。 故选 C。 2.一个物体沿直线运动，t=0 时刻物体的速度为 1m/s，加速度为 1m/s2，物体的加速度随时间 变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ） A. 物体做匀变速直线运动 B. 物体的速度与时间成正比 C. t＝5s 时刻物体的速度为 6.25m/s D. t＝8s 时刻物体的速度为 12.2m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故 A 错误。 B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据 v=v0+at 可知，物体的速度与时间一定不成正比， 故 B 错误。 C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当 t=5s 时，a=1.5 m/s2，速度的变化量 1 1.5Δ 5m/s=6.25m/s2v   知 t=5s 时的速度为 v=v0+ △ v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s 故 C 错误。 D.a-t 图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则 0-8s 内，a=0.1t+1（m/s2），当 t=8s 时， a=1.8 m/s2，速度的变化量 1 1.8Δ 8m/s=11.2m/s2v   知 t=8s 时的速度为 v=v0+ △ v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s 故 D 正确。 故选 D。 3.如图所示，橡皮筋的一端固定在 O 点，另一端拴一个可以看做质点的物体，O 点的正下方 A 处有一垂直于纸面的光滑细杆。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力 F 使物体 在粗糙的水平面上从 B 点沿水平方向匀速向右运动至 C 点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性 限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是（ ） A. 如果橡皮筋的自然长度等于 OA，物体所受地面的摩擦力变大 B. 如果橡皮筋的自然长度等于 OA，物体所受地面的支持力变小 C. 如果橡皮筋的自然长度小于 OA，物体所受地面的摩擦力变大 D. 如果橡皮筋的自然长度小于 OA，物体所受地面的支持力变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设开始时 A 离地面的高度为 L，设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为θ，则橡 皮筋的弹力为 cos kLT  其向上分力 cosyF T kL  物体对地面的压力为 N mg kL  保持不变，因 f=μN，故摩擦力也保持不变，故 AB 错误； CD．设开始时 A 离地面的高度为 L，橡皮筋的自然长度比 OA 小 x，设某一时刻橡皮筋与竖直 方向的夹角为θ，则橡皮筋的弹力为 ' ( )cos LT k x   其向上分力 ' 'cos cosyF T kx kL    物体对地面的压力为 ' cosN mg kL kx    由于 变大，则物体对地面的压力变大，因 f=μN，故摩擦力变大，故 C 正确，D 错误。 故选 C。 4.某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B 为理想变压器，R 为输电线路的电阻， 灯泡 L1、L2 规格相同，保持变压器 A 的输入电压不变，开关 S 断开时，灯泡 L1 正常发光，则 ( ) A. 仅将滑片 P 上移，A 的输入功率不变 B. 仅将滑片 P 上移，L1 变暗 C. 仅闭合 S，L1、L2 均正常发光 D. 仅闭合 S，A 的输入功率不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．仅将滑片 P 上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应 的 B 变压器的输入电压降低，输出电压也降低，所以 L1 两端电压变小。输出功率变小，则 A 变压器的输入功率也变小，故 A 错误，B 正确； CD．仅闭合 S，则 B 变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压 器 A 的输入功率也变大。相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，B 变压器的 输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的电压变小，灯泡不能正常发光，故 CD 错误。 故选 B。 5.如图所示，纸面为竖直面，MN 为竖直线段，MN 之间的距离为 h，空间存在平行于纸面的 足够宽的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从 M 点在纸面内以 v0 2gh 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为 v  2 v0 的速度通过 N 点。已知重力 加速度 g，不计空气阻力。则下列说法正确的的是（ ） A. 可以判断出电场强度的方向水平向左 B. 从 M 点到 N 点的过程中小球的机械能先增大后减小 C. 从 M 到 N 的运动过程中小球的速度最小为 0 2 v D. 从 M 到 N 的运动过程中小球的速度最小为 0 5 5 v 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为 W，则有 2 2 0 1 1 2 2W mgh mv mv   代入 02v v 解得 0W  说明 MN 为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故 A 错误； B．水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功， 机械能先减小后增加，故 B 错误； CD．设经过时间 t1 小球的速度最小，则竖直方向 1yv gt 水平方向 0 0 1 1 1 22 2 2 2x vv v at gh t gh gt h g       合速度    222 2 2 2 1 1 1 12 2 5 4 2 2x yv v v gt gh gt g t g gh t gh         由数学知识可知，v 的最小值为 0 min 52 5 5 vghv   故 C 错误，D 正确。 故选 D。 6.2019 年北京时间 4 月 10 日 21 时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰 动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也 不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑 洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射， 此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T： 3 8 hcT kGM ，其中 h 为普朗克 常量，c 为真空中的光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞质量，k 是一个有重要物理意义的 常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ） A. kg m K s   B. 2 2 kg m K s   C. 1J K D. W s K  【答案】BCD 【解析】 【详解】根据 3 8 hcT kGM 得 3 8 hck TGM h 的单位为 J•s=Nms=kg•m2/s，c 的单位是 m/s，G 的单位是 N•m2/kg2=kg•m3/s2，M 的单位是 kg， T 的单位是 K，代入上式可得 k 的单位是 2 1 2 kg m W s  J kK s K     ，不等于 kg m  K s   。 A． kg m K s   ，与结论不相符，选项 A 错误； B． 2 2 kg m K s   ，与结论相符，选项 B 正确； C． 1J K ，与结论相符，选项 C 正确； D． W s K  ，与结论相符，选项 D 正确； 7.最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的 火星探测器曾于 1997 年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用 h 表示探测器与火星 表面的距离，a 表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a 随 h 变化的图像如图所示，图像 中 a1、a2、h0 以及万有引力常量 G 己知。下列判断正确的是（ ） A. 火星的半径为 2 0 2 1 a h a a B. 火星表面的重力加速度大小为 1a C. 火星的第一宇宙速度大小为 1 0 2 1 2 a h a a a D. 火星的质量大小为 1 2 2 1 2 2 0( )a a Ga a h  【答案】BD 【解析】 【详解】AD．分析图象可知，万有引力提供向心力 12 GMm maR  当 0h h 时   22 0 GMm ma R h   联立解得，火星的半径 2 0 1 2 aR h a a   火星的质量 1 2 2 1 2 2 0( )a aM Ga a h  A 错误 D 正确； B．当 h=0 时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为 a1，B 正确； C．在火星表面，根据重力提供向心力得 2 1 vma m R  解得火星的第一宇宙速度 1 0 2 1 1 2 a h av a R a a    C 错误。 故选 BD。 8.如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上 端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为 37 ，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉 力 F 拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为 0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关 系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为 1s，金属棒和导轨的电阻不计， sin37 =0.6，cos37 =0.8，g 取 10m/s2，则（ ） A. F 为恒力 B. F 的最大功率为 0.56W C. 回路中的最大电功率等于 0.56W D. 金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是 0.26J 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．对棒受力分析有 2 2 sin37B L vF mg maR    变形得 2 2 2 2 sin37( )mR F mgv a RB L B L    结合图乙可知 2 2 1.0 2.8 mR B L  2 2 sin37( ) 1F mg RB L   联立解得 2 2 251.76N, 14 RF B L   且由 P Fv 可知，F 的最大功率为 1.76WP  故 A 正确，B 错误； C．当棒的速度为 1m/s 时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为 2 2 2 2 max 0.56WB L vP I R R    故 C 正确； D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得 2 2 sin37B L vtFt mg t mvR    即 2 2 sin37B L xFt mg t mvR    解得 0.72mx  金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得 21sin37 2AFx mg x W mv    解得 0.26JAW   由功能关系可知 0.26JAQ W   故 D 正确。 故选 ACD。 第Ⅱ卷 三、非选择题：共 174 分，本卷包括必考题和选考题两部分。第 22~32 题为必考 题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 9.小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图 1 所示，光电门 1、2 可沿 斜面移动，物块上固定有宽度为 d 的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡 光片的挡光时间。（以下计算的 结果均请保留两位有效数字） (1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图 2 所示，则挡光片的宽度 d=______ mm。 (2)在 P 处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门 1、2，显示的时间分别为 40ms、 20ms，则物块 经过光电门 1 处时的速度大小为____________m/s，经过光电门 2 处时的速度 大小为____________m/s。比较物块经过光电门 1、2 处的速度大小可知，应_______（选填“增 大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等； (3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差 h=60.00cm、斜面的长度 L=100.00cm，g 取 9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值 （ ）。 【答案】 (1). 5.2 (2). 0.13 (3). 0.26 (4). 减小 (5). 0.75 【解析】 【详解】(1)[1]挡光片的宽度为 0.5cm 2 0.1mm 5mm 2 0.1mm 5.2mmd        ； (2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速 度： 3 1 3 1 5.2 10 m/s 0.13m/s40 10 dv t     3 2 3 2 5.2 10 m/s 0.26m/s20 10 dv t      [4]由于 v2μmgcosθ 故应减小斜面的倾角，直到 mgsinθ=μmgcosθ 此时物块匀速运动，两光电门的示数相等 (3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物块匀速运动时 mgsinθ=μmgcosθ 即 tanθ=μ 又 2 2 tan h L h    解得 μ=0.75 10.某同学要将一满偏电流为 3mA 的毫安表 G 改装为量程为 30mA 的电流表。他先测量出毫安 表 G 的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测 具体实验步骤如下： ①按电路原理图 a 连接线路 ②将 R1 的阻值调到最大，闭合开关 S1 后调节 R1 的阻值，使毫安表 G 的指针偏转到满刻度 ③闭合 S2，保持 R1 不变，调节 R2 的阻值，使毫安表 G 的指针偏转到满刻度的三分之一的位置 ④记下 R2 的阻值 回答下列问题： （1）如果按正确操作步骤测得 R2 的阻值为 90Ω，则毫安表 G 内阻的测量值 Rg=___Ω，与毫 安表内阻的真实值 gR 相比，Rg____ gR （填“>”、“＝”或“<”） （2）若忽略实验的误差，将上述毫安表 G 改装成量程为 30mA 的电流表，则需要并联一个阻 值 R=___Ω的电阻 （3）根据图 b 所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为 16.0mA 时，改装 表的指针位置如图 c 所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是 __mA （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 R 的 电阻换为一个阻值为 kR 的电阻即可，其中 k=____ 【答案】 (1). 180 (2). < (3). 20 (4). )32 (5). 29 27 【解析】 【详解】（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明 R2 分得电流为电流计电流的两倍，所以 电流计电阻是 R2 的两倍，为 180Ω。闭合 S2 后，R2 与 Rg 的并联值 R 并Ig，而此 时 G 的示数为满偏电流的三分之一，所以 IR2 大于三分之二满偏电流，所以 2R2< gR ，即 Rg< gR ； （2）[2]由并联电路分流特点，得 3 180 30 3 g g g I RR I I    Ω=20Ω （3）[3]标准毫安表的示数为 16.0mA 时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电 流表的量程为 32mA； （4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值 g g g I RR I I   当量程为 32mA 时，则有   3 3 3 10 3 32 3 10 29 g gR RR      当量程为 30mA 时，则有   3 3 3 10 3 30 3 10 27 g gR RkR      联立解得 29 27k  11.图（甲）所示，弯曲部分 AB 和 CD 是两个半径相等的 圆弧，中间的 BC 段是竖直的薄壁 细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC 段的 长度 L 可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中 D、A 分别是上、下圆弧轨道的最高点 与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从 A 点水平进入轨道而从 D 点水平飞出．今在 A、D 两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道 A、D 两点的压力，计算 出压力差△F．改变 BC 间距离 L，重复上述实验，最后绘得△F-L 的图线如图（乙）所示，（不 计一切摩擦阻力，g 取 10m/s2），试求： （1）某一次调节后 D 点离地高度为 0．8m．小球从 D 点飞出，落地点与 D 点水平距离为 2．4m， 小球通过 D 点时的速度大小 （2）小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小 【答案】⑴vD＝6m/s；⑵m＝0.2kg，r＝0.4m 【解析】 试题分析：⑴设小球经过 D 点时的速度为 vD，小球从 D 点离开后做平抛运动，在竖直方向上 为自由落体运动，设运动时间为 t，根据自由落体运动规律有：h＝ 21 2 gt ① 在水平方向上为匀速运动，有：x＝vDt ② 由①②式联立解得：vD＝ 2 gx h ＝6m/s ⑵设小球的质量为 m，圆轨道的半径为 r，在 D 点时，根据牛顿第二定律有：FD＋mg＝ 2 Dvm r ③ 在 A 点时，根据牛顿第二定律有：FA－mg＝ 2 Avm r ④ 小球在整个运动过程中机械能守恒，有：mg(2r＋L)＝ 21 2 Dmv － 21 2 Amv ⑤ 由③④⑤式联立解得：ΔF＝FA－FD＝2mg L r ＋6mg 即ΔF 与 L 呈一次函数关系，对照ΔF-L 图象可知，其纵截距为：b＝6mg＝12N ⑥ 其斜率为：k＝ 2mg r ＝10N/m ⑦ 由⑥⑦式联立解得：m＝0.2kg，r＝0.4m 考点：本题综合考查了平抛运动规律、圆周运动向心力公式、牛顿第二定律、动能定理(或机 械能守恒定律)的应用，以及对图象的理解与应用问题，属于中档偏高题． 12.如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置．在关于 y 轴对称间距为 2d 的 MN、 PQ 边界之间存在两个有界匀强磁场，其中 K（K 在 x 轴上方）下方 I 区域磁场垂直纸面向外， JK 上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为 B．直线加速器 1 与直线加速器 2 关于 O 点轴对称，其中心轴在位于 x 轴上，且末端刚好与 MN、PQ 的边界对齐；质量为 m、电荷 量为 e 的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直 MN、PQ 边界进入磁场．为 实现正、负电子在Ⅱ区域的 y 轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化， 可调节边界与 x 轴之间的距离 h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求： （1）哪个直线加速器加速的是正电子； （2）正、负电子同时以相同速度ν1 进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞， 试通过计算求出 v1 的最小值． （3）正、负电子同时以 v2 2 2 eBd m  速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域 y 轴上发生对心 碰撞的位置离 O 点的距离． 【答案】（1）直线加速器 2（2） 2 eBd m ；（3） △ y＝2[ 2 22 ( )2 2 2 d dd n   ]，n＝1，3，5，7…2k ﹣1． 【解析】 【详解】（1）正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转， 根据左手定则可知直线加速器 2 加速得为正电子 （2）如图所示：d＝2Rsinθ，R（1﹣cosθ）＝h 或直接得：   2 2 2 d R h R       整理得：R 2 2 28 2 8 2 2 d h d h d h d h d      即当 2 8 2 d h h d  ，即 h 2 d 时，Rmin 2 d 根据 ev1B＝m 2 1v R ，求得：v1 2 eBd m  （3）当 v 2 2 eBd m  ，则 R 2 2 d ，距离总是满足：△y＝2h 情况一：h＞R，只有一种情况 h＝R 2 2 R ，△y 2d d  情况二：h＜R，   2 2 2 2 d R h Rn        ，h＝R 2 2 2 dR n      ， 那么△y＝2[ 222 2 2 2 d dd n      ]，n＝1，3，5，7…2k﹣1 （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道题物理题、2 道化学题、2 道生物题中 每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 13.下列说法正确的是 A. 用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒 B. 一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度升 高而减少 C. 某气体的摩尔质量为 M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为 NA，则该气体的分子体积为 V0＝ A M N D. 与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显 E. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 【答案】ABE 【解析】 【详解】A．从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油不浸润塑料，故 A 正确； B．一定质量的理想气体，在压强不变时，温度升高，则分子对器壁的平均碰撞力增大，所以 分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数减少，故 B 正确； C．气体间距较大，则 0 A MV N 得到的是气体分子间的平均距离，故 C 错误； D．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动， 布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈， 若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故 D 错误； E．根据热力学第二定律，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的， 故 E 正确。 故选 ABE。 14.如图所示，开口向上的汽缸 C 静置于水平桌面上，用一横截面积 S=50cm2 的轻质活塞封闭 了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数 k=1400N/m 的竖直轻弹簧 A，A 下端系有一质量 m=14kg 的物块 B。开始时，缸内气体的温度 t=27°C，活塞到缸底的距离 L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为 p=1.0×105 Pa，取重力加速度 g=10 m/s2 ，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求: (1)当 B 刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度 (2)气体的温度冷却到-93°C 时离桌面的高度 H 【答案】(1)198K ；(2)10cm 【解析】 【详解】(1)B 刚要离开桌面时弹簧拉力为 1kx mg 解得 1 0.1m 10cmx   由活塞受力平衡得 2 1p S pS kx  根据理想气体状态方程有 1 2 1 1 1 2 (  )pL S p L x S T T  代入数据解得 2 198KT  (2)当温度降至 198K 之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律，则有 1 1 1 1 2 3 ( ) ( )L x S L x H S T T    代入数据解得 10cmH  15.沿 x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200m/s，则下列 说法正确的是（ ） A. 从图示时刻开始，经 0.01s 质点 a 通过的路程为 40cm，相对平衡位置的位移为零 B. 图中质点 b 的加速度在增大 C. 若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为 20m D. 从图示时刻开始，经 0.01s 质点 b 位于平衡位置上方，并沿 y 轴正方向振动做减速运动 E. 若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为 50Hz 【答案】BDE 【解析】 【详解】A．由图象可知波长为 4m  又波速为 200m/sv  则该列波的周期为 0.02sT v   那么经过 0.01s，质点 a 振动了半个周期，质点 a 通过的路程为 40cm，应在负向最大位移处， 所以 A 错误； B．根据同侧法可以判断 b 质点此时正沿 y 轴负方向振动，也就是远离平衡位置，所以回复力 在增大，加速度在增大，所以 B 正确； C．由图象已知该波的波长是 4m，要想发生明显的衍射现象，要求障碍物的尺寸与机械波的 波长差不多或更小，所以障碍物 20m 不能观察到明显的衍射现象，C 错误； D．经过 0.01s，质点 b 振动了半个周期，图示时刻质点 b 正沿 y 轴负方向振动，所以可知过 半个周期后，该质点 b 在平衡位置上方且沿 y 轴正方向振动，速度在减小，所以 D 正确； E．该波的周期是 0.02s，所以频率为 1 50Hzf T   所以若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，那么另一列波的频率也是 50Hz，所以 E 正确。 故选 BDE。 16.如图所示 ABCD 是一玻璃砖的截面图,一束光沿与 AB 面成 30°角从 AB 边上的 E 点射入玻 璃砖中,折射后经玻璃砖的 BC 边反射后,从CD 边上的 F 点垂直于 CD 边射出．已知 90B   , 60C  °, 10EB cm ,    30BC cm ．真空中的光速 83 10 /c m s  ,求: ①玻璃砖的折射率; ②光在玻璃砖中从 E 传播到 F 所用的时间． 【答案】① 3n  ② 10 945 5 3 10 1.79 103t s s     【解析】 本题考查光的折射和全反射． ① 光在玻璃砖中传播的光路如图所示，由几何关系可得 60i   光在 BC 边发生反射后垂直 BC 边射出，可得 30r BQE CQF      由折射定律 sin sin in r  解得 3n  ② 光在玻璃砖中的速度为 cv n  由几何关系得 2 20EQ EB cm  0tan 60BQ BE    cos30 cos30 15 3 15QF QC BC BQ cm       所以 10 945 5 3 10 1.79 103 EQ QFt s sv       