2．(6分)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，

某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传

感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤：

A．记录密闭容器内空气的初始的温度t₁

B．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t₂

C．用电加热器加热容器内的空气

D．将待测安全阀安装在容器盖上

E．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量的空气密封在容器内

(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：

________________________________________________________________________.

(2)若测得的温度分别为t₁＝27℃、t₂＝87℃，已知大气压强为1.0×10⁵ Pa，则测试结

果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是________．

解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t₁，然后加热

密封空气，待漏气时记录容器内空气温度t₂，故正确操作顺序为DEACB.

(2)已知T₁＝300 K，T₂＝360 K，p₀＝1.0×10⁵ Pa，由于密封空气的体积不变，由查

理定律可得：＝，

p＝＝ Pa＝1.2×10⁵ Pa.

答案：(1)DEACB　(2)1.2×10⁵ Pa

1．(8分)(2008·广东高考)(1)如图1所示，把一块洁净的玻璃板

吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面．如果你想使玻璃板

离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮

筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在_______________作用．

(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成

了红色，这一现象在物理学中称为__________现象，是由于分

子的____________而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性__________的方

向进行的．

解析：(1)玻璃板接触水面，水分子与玻璃分子间存在相互作用力，将玻璃板向上提

时，分子间表现为引力，故此时所需向上的拉力比玻璃板的重力大．

(2)红墨水滴入水杯中后，由于扩散作用，一会儿整杯水都变成红色．扩散是分子的

热运动造成的．根据热力学第二定律，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性

增大的方向进行的．

答案：(1)大　引力　(2)扩散　热运动　增大

12．(10分)如图14所示，一列沿x轴正方向传播的简谐

横波，波速大小为0.3 m/s，P点的横坐标为96 cm，从

图中状态开始计时，求：

(1)经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？

(2)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？

(3)以P质点第一次到达波峰开始计时，作出P点的振

动图象(至少画出1.5个周期)

解析：(1)开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24 cm，根据波的传播方向，

可知这一点沿y轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都

是沿y轴负方向运动，故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向，P质点开始振动的

时间是

t＝＝ s＝2.4 s.

(2)波形移动法：质点P第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P点，因此

所用的时间是

t′＝ s＝3.0 s.

(3)由波形图知，振幅A＝10 cm，T＝＝0.8 s，由P点自正向最大位移开始的振动图

象如图所示．

　 答案：(1)2.4 s　沿y轴负方向　(2)3.0 s　(3)见解析图

11．(10分)在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好

与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的

截面为等边三角形，如图13所示，有一半径为r的圆柱

形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与

圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径是多少？

解析：当光线到达玻璃圆锥的侧面时，根据几何关系，

相对于玻璃和空气的界面，入射角为60°，因光线在玻璃

中发生全反射的临界角的正弦值sinC＝＝，

而sini＝sin60°＝＞，故光线在侧面发生全反射，然

后垂直射向另一侧面，并射出圆锥．

如图所示，由几何关系可知，△ABC为等边三角形，△ACD也为等边三角形，故光

束在桌面上形成的光斑半径为2r.

答案：2r

10．(8分)(2009·海南高考)有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示

屏上横向每格代表的时间间隔相同．利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验

装置的一部分如图11所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置

于液体内的发射器发出，被接收器所接收．图12所示为示波器的显示屏．屏上所显

示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号．若已知发射的脉冲信号频率为f

＝2000 Hz，发射器与接收器的距离为x＝1.30 m，求管内液体中的声速．(已知所测

声速应在1300-1600 m/s之间，结果保留两位有效数字)

图11

图12

解析：设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图12中横向每一分度(即两

条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为Δt＝　　　　　　　　　 ①

其中T＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

对比图12中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播到接收器所用的时

间为

t＝(Δt)(2n+1.6)，其中n＝0,1,2　　　　 …③

液体中的声速为v＝　　　　　　　　　 ④

联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300-1600 m/s之间，得v

＝1.4×10³ m/s

答案：1.4×10³ m/s.

0.25 s.

　 答案：(1)C　(2)60°　偏右　(3)2　0.25

9．(9分)(2010·济南模拟)(1)下列说法中正确的是________．

A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的

B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场

C．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大

　 位移处开始计时，以减小实验误差

　(2)如图9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＝，该球

体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角β

＝________；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平

面上形成的光点与C点相比，位置________(填“偏左”、“偏右”或“不变”)．

(3)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2 s，t＝0时刻的波形如图10所示．该

列波的波速是________m/s；质点a平衡位置的坐标x_a＝2.5 m，再经________s它第

一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

图10

解析：(1)选C.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是薄膜干涉的结果，A错；

均匀变化的电场周围产生的磁场是恒定的，B错；根据狭义相对论的光速不变原理

知，C正确；对D项，为减小实验误差，测量单摆周期应从小球经过平衡位置处开

始计时，D错．

(2)设∠ABO＝θ，由sinθ＝得θ＝30°，由n＝，得β＝60°设红光从球面射出时

的出射角为β′

sinβ＝n_蓝sin30°，sinβ′＝n_红sin30°

由于n_蓝＞n_红，故β′＜β，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点

相比，位置偏右．

(3)因为T＝2 s，λ＝4 m，

所以v＝＝2 m/s

　 质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动所经过的时间Δt＝＝ s＝

8．(8分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星

电站，可24 h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波--电能转换装置，将电能

转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100 km的赤道上空，

此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可

在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R＝6400 km)

(1)太阳能电池将实现哪种转换________．

A．光能-微波　　 B．光能-热能

C．光能-电能　　 D．电能-微波

(2)微波是________．

A．超声波　　　 B．次声波

C．电磁波　　　 D．机械波

(3)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．

A．反射　　　　 B．吸收

C．干涉　　　　 D．衍射

(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．

A．电离作用　　　 B．穿透作用

C．生物电作用　　 D．热效应

解析：(1)太阳能电池实现光能与电能的转换，C对，A、B、D错．

(2)微波是某一频率的电磁波，C对，A、B、D错．

(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A对，B、C、D错．

(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功

率很大，产生的热量足以将鸟热死．

答案：(1)C　(2)C　(3)A　(4)D

7．(7分)(2009·浙江高考)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，两位同学用

游标卡尺测量小球的直径如图7甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”

或“乙”)．

图7

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记

录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如

图8甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时

间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点

的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将

________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”、

“不变”或“变小”)．

图8

解析：(1)小球应放在测脚下部位置，图乙正确．

(2)小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t₁时刻开始，再经两次挡

光完成一个周期，故T＝2t₀；摆长为摆线加小球半径，若小球直径变大，则摆长增

加，由周期公式T＝2π 可知，周期变大；当小球直径变大时，挡光时间增加，

即Δt变大.

答案：(1)乙　(2)2t₀　变大　变大

0.32 m．从此时刻开始计时．

(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图，求波速．

(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速．

(3)若p点经0.4 s到达平衡位置，求波速．

解析：(1)依题意，周期T＝0.4 s，波速v＝＝ m/s＝2 m/s.

(2)波沿x轴正方向传播，Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m．p点恰好第一次达到正向最

大位移．波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s.

(3)波沿x轴正方向传播，若p点恰好第一次到达平衡位置则Δx＝0.32 m，由周期性

可知波传播的可能距离Δx＝(0.32+n)m(n＝0,1,2,3，…)

可能波速v＝＝ m/s＝(0.8+n) m/s(n＝0,1,2,3，…)．

答案：(1)2 m/s　(2)0.3 m/s

(3)(0.8+n) m/s(n＝0,1,2,3，…)