答案 C
解析 单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误。
由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确。
2．[2017·湖北孝感期末]一个摆长约1m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是（ ）
答案 C
解析 由单摆周期公式可计算得出摆长约1m的单摆的周期为T＝2π≈2s，要使单摆振动的振幅尽可能增大，驱动力的周期应尽可能接近系统的固有周期2s，所以应选用的驱动力是C。
3．[2016·南充模拟]在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一水平直线上，相邻两质点的距离均为a，如图所示，振动从质点1开始向右传播，经过时间t，前11个质点第一次形成如图所示的波形，则此波的最大可能波速为（ ）
A.B.
C.D.
答案 B
解析 当波源的起振方向向上，前11个质点第一次形成如图所示的波形时，波恰好传到17质点，波传播的距离最大，最大距离s＝16a，则最大波速v＝。
故选B。
4．[2017·江西临川一中检测]现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。
这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。
如图，反光膜内部均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率n＝，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，则第一次入射时的入射角i应是（ ）
A．15°B．30°
C．45°D．60°
答案 D
解析 由几何关系可知i＝2r，根据折射定律得n＝＝，解得r＝30°，i＝60°，选项D正确。
5.一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．a、b两种单色光分别从B、C射出时折射角相等
D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较大
答案 C
解析 由题图可看出，在A点的入射角相等，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律可知，a光的折射率小于b光的折射率，故选项A错误；由v＝可知，在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度，所以选项B错误；由题图可看出，两光束在B、C两点的入射角分别等于在A点的折射角，根据光路可逆原理可知，两光束在B、C两点的折射角等于在A点的入射角，即相等，所以选项C正确；a光的折射率小于b光的折射率，故a光的波长大于b光的波长，而两种单色光通过同一双缝干涉装置时，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，a光的干涉条纹间距较大，故选项D错误。
6．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（ ）
A．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大
答案 D
解析 光从水里射入空气发生折射，入射角相同时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深，A、C错误。
光源的深度相同时，临界角越大，照亮的面积越大，各种色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，B错误，D正确。
7.[2016·北京西城区期末]如图所示，实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形，虚线是该波在t＝0.20s时刻的波形，则此列波的周期可能为（ ）
A．0.16sB．0.20s
C．0.32sD．0.40s
答案 A
解析 本题考查机械波的概念，意在考查考生对波的图象的理解。
由图象可知，实线到虚线传播了（N＋0.25）T，为0.20s，当N＝1时，T＝0.16s，所以选项A正确。
8．[2016·浙江五校联考]在以下各种说法中，正确的是（ ）
A．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
C．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
答案 BCD
解析 红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据v＝＝λf可知，波长λ＝变短，故A错误。
驱动力频率越接近固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏，故B正确。
电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C正确。
D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度，D正确。
因为绿光波长小于红光波长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知干涉条纹间距变窄了，E错误。
9.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。
已知OA＝，它从球面射出时的出射角β＝60°，下列说法正确的是（ ）
A．球体对蓝光的折射率为
B．球体对蓝光的折射率为
C．若换用一束红光，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点在C点的右方
D．若换用一束红光，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点在C点的左方
答案 AC
解析 由几何知识可知，球体中的入射角为30°，空气中的折射角为60°，故球体对蓝光的折射率n＝＝，A正确，B错误；若换用一束红光，折射后偏折小，故它从球体射出后落到水平面上形成的光点在C点的右方，C正确，D错误。
10．欧洲大型强子对撞机是现在世界上体积最大、能量最高的加速器，是一种将粒子加速对撞的高能物理设备。
该设备能把数以万计的粒子加速到光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏。
则下列说法中错误的是（ ）
A．继续对粒子进行加速，粒子的速度不能达到光速
B．继续对粒子进行加速，粒子的速度能够达到光速
C．继续对粒子进行加速，粒子的速度能够超过光速
D．粒子高速运动时的质量大于静止时的质量
E．粒子高速运动时的质量小于静止时的质量
答案 BCE
解析 粒子被加速后，其速度只能接近光速但不能达到光速，选项A正确，B、C错误；根据相对论相关知识，物体高速运动时的质量大于其静止时的质量，选项D正确，E错误。
11．[2016·山东日照模拟]如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．该棱镜的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变短
D．光从空气进入棱镜，波速变小
E．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
答案 ACD
解析 由E点作出的法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n＝＝，可得折射率为，A正确。
由几何关系可知，光线在BC边上的入射角为30°，根据光路的可逆性，光在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错误。
由光速v＝可知光由空气进入棱镜，波速变小，又λ介＝，所以波长变短，C、D正确。
三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，E错误。
12．[2016·武汉武昌调研]一列简谐横波，在t＝0.6s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是m/s
C．从t＝0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置
D．从t＝0.6s开始，紧接着的Δt＝0.6s时间内，A质点通过的路程是4m
E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象
答案 ABD
解析 由题图乙可知，0.6s时刻A点的振动是向下的，因此可判断这列波是向x轴正方向传播的，选项A正确；由题图甲可知，该波的波长为20m，由题图乙可知，该波的周期为1.2s，可得该波的波速为m/s，选项B正确；由波上各质点振动情况可知，P点向上振动，应该先回到平衡位置，选项C错误；0.6s的时间为半个周期，因此质点通过的路程为4m，选项D正确；该波的波长为20m，大于10m，因此该波遇到一个尺寸为10m的障碍物时，会发生明显衍射现象，选项E错误。
第Ⅱ卷（非选择题，共62分）
二、填空题（本题共2小题，共17分）
13．（8分）如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将________（填“增大”“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在____________________________________情况下，光才可以看做是沿直线传播的。
答案 减小 光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多
解析 缝宽增加，衍射条纹间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显。
光的衍射现象表明，光不沿直线传播，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多的情况下，光才可以看做是沿直线传播的。
14．[2017·苏锡常镇高三调研]（9分）在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）某同学的操作步骤为：
A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；
B．用米尺量得细线长度l；
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；
d．用停表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝；
e．用公式g＝计算重力加速度。
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______。
（填“偏大”“偏小”或“相同”）
（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T′＝T0，式中T0为摆角θ趋近于0°时的周期，a为常数。
为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有________；若某同学在实验中得到了如图所示的曲线，则图象的横轴表示________。
答案
（1）偏小
（2）T′（或t、n）和θ T′
解析
（1）单摆的摆长L＝l＋，本题中用线长l代替摆长L，从而使得重力加速度的测量值偏小。
（2）因要验证T′与θ的关系，所以需要测量周期T′和摆角θ；由于该图线在横轴上的截距大于零，结合题意知，图象中的横轴表示T′。
三、计算题（本题共5小题，共45分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位。
）
15．[2017·江西上饶二模]（9分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t＝0时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图象如图乙所示。
求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）从t＝0到t＝1.6s，质点P通过的路程；
（3）经过多长时间质点Q第二次达到波谷。
答案
（1）25m/s
（2）16m （3）3.8s
解析
（1）由图甲可知该波的波长λ＝20m，振幅A＝2
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