2022届湖南省长沙市明德中学高三（下）二模物理试题含解析

这是一份2022届湖南省长沙市明德中学高三（下）二模物理试题含解析，共29页。试卷主要包含了 如图所示，在距水平地面高为0等内容，欢迎下载使用。

绝密★启用前
明德教育集团2022届高考全仿真模拟考试（二）
物理
本试卷共8页，16小题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于物理学史的说法不正确的是（　　）
A. 伽利略开创了一套对近代科学发展有益的科学方法一把实验和逻辑推理和谐结合起来
B. 法拉第不仅提出场的概念，而且用“力线”形象描述电场和磁场
C. 普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，开创了物理学的一个新纪元
D. 赫兹因发现了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖
【答案】D
【解析】
【详解】A．伽利略开创了一套对近代科学发展有益的科学方法一把实验和逻辑推理和谐结合起来，A正确，不符合题意；
B．法拉第不仅提出场的概念，而且用“力线”形象描述电场和磁场，B正确，不符合题意；
C．普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，开创了物理学的一个新纪元，C正确，不符合题意；
D．爱因斯坦因发现了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖，D错误，符合题意。
故选D。
2. 2022年是空间站建造决战决胜之年，根据任务安排，今年将组织实施空间站问天舱、梦天舱、货运补给、载人飞行等6次飞行任务，完成空间站在轨建造，建成在轨稳定运行的国家太空实验室，到时会有6位航天员同时在空间站中执行任务。目前，执行空间站建造阶段2次载人飞行的航天员乘组已经选定，正在开展任务训练，其中有宇航员的急动度训练。急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中某航天员的加速度a随时间t的变化关系如图所示，则（　　）

A. 1~3s内航天员做匀加速运动
B. 时的急动度大小为零
C. 0~1s内与0~5s内速度的变化量相同
D. 时与时的急动度等大反向
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知1~3s内航天员的加速度不断变化，则1~3s内航天员做变加速运动，故A错误；
BD．由题意可知，图象斜率表示急动度的大小，可知到时间内急动度的大小不为零，且相等，故BD错误；
C．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度的变化量，可知0~1s内与0~5s内速度的变化量相同，故C正确。
故选C。
3. “天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面400km的空间站中一天内可以看到16次日出。已知地球半径为6400km，万有引力常数，忽略地球的自转。若只知上述条件，则不能确定的是（　　）


A. 地球的平均密度
B. 地球第一宇宙速度
C. 空间站与地球的万有引力
D. 地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据一天内可以看到16次日出可以求得空间站的周期，并且地球半径R和空间站轨道高度h均已知，根据

可求出地球的质量，地球的半径已知，可求出地球的体积，根据

可求得地球的平均密度，故A不符合题意；
B．设地球的第一宇宙速度为v，质量为m的物体绕地球表面以第一宇宙速度v运行，根据牛顿第二定律有

结合A选项，可知能确定地球的第一宇宙速度，故B不符合题意；
C．由于空间站的质量未知，所以无法求得空间站与地球的万有引力，故C符合题意；
D．空间站的线速度大小为

根据

结合

结合地球的质量联立可求出同步卫星的线速度大小，故地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值，故D不符合题意。
故选C。
4. 图甲为手机及无线充电板，图乙为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，磁场视为匀强磁场。若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1增加到B2，则这段时间内，线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流方向（俯视）为（　　）

A. 顺时针 B. 逆时针
C. 逆时针 D. 顺时针
【答案】A
【解析】
【详解】受电线圈内部磁场向上且增强，据楞次定律可知，受电线圈中产生的感应电流方向由c到d，即顺时针方向，根据法拉第电磁感应定律可得电动势为

故A正确，BCD错误。
故选A。
5. “血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于有重力以及浮力的作用，血液中的红细胞将会下沉，且在下沉的过程中红细胞还会受到血液的粘滞阻力。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为，其中为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体，若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为，红细胞密度为，血液的密度为。以下说法正确的是（　　）
A. 该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动
B. 该红细胞的半径可表示为
C. 若血样中红细胞的半径较大，则红细胞匀速运动的速度较小
D. 若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为
【答案】B
【解析】
【详解】A．下落过程中，速度增大，粘滞阻力增大，合外力是变力，不做匀变速运动，故A错误；
B．匀速运动的速度为，则根据平衡条件

解得

故B正确；
C．根据B分析可知，若血样中红细胞的半径较大，则红细胞匀速运动的速度较大，故C错误；
D．根据

得

采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为，故D错误。
故选B。
6. 近些年小型无人机发展迅速，在交通管理，航拍摄影、安防救援等方面都有广泛的应用。如图所示为某型号的无人机，它通过4个旋翼螺旋桨向外推动空气获得升力，假设质量为M无人机在某次无风状态下飞行时，处于水平悬停状态下，被推动空气获得速度为v，空气的密度为。忽略推出空气对机身的作用力，则下面说法正确的是（　　）

A. 无人机的动能为
B. 无人机的功率
C. 单位时间内推出空气的总质量为
D. 每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由于飞机静止，所以空气对飞机的作用力为

飞机对空气作用力为

对被推向下的空气应用动量定理

得

空气获得的动能为

无人机做功使空气获得动能，无人机的功率为

AB错误；
C．因为由上可知

单位时间内推出空气的总质量为

C正确；
D．螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积


每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积

D错误；
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
7. 在第24届北京冬奥运会跳台滑雪比赛项目中，运动员穿专用滑雪板，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，这项运动极为壮观。如图所示，末端可视为水平面，在斜面上A点两名运动员先后以和的速度沿水平方向飞出，不计空气阻力，则从跳出至第一次着地，两名运动员的水平位移之比可能是（　　）

A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】设水平位移为x，竖直位移为y，两名运动员分别为1、2，若都落在斜面上时

即

可得

可得

当都落在水平面时，由可知运动时间相等，则

综上可知，两名运动员水平位移之比最小为，最大为，故BC可能，AD不可能。
故选BC。
8. 如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点，在O点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向均匀射出质量均为m、电荷量均为q、同种电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同，速度与OB边的夹角为的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（　　）


A. 从AD边射出与从CD边射出的粒子数之比为
B. 粒子运动的速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 磁场区域中有粒子通过的面积为
【答案】ABD
【解析】
【详解】如图所示


B．由此粒子的运动轨迹结合几何关系可知，粒子做圆周运动的半径

由牛顿第二定律

解得粒子运动的速度大小为

故B正确；
C．由于粒子做圆周运动的速度大小相同，因此在磁场中运动的轨迹越长，时间越长，分析可知，粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周，因此最长时间为四分之一周期，即最长时间为，故C错误；
D．由图可知，磁场区域有粒子通过的面积为图中区域的面积，即为

故D正确；
A．由图可知，当速度垂直时，粒子刚好从点射出，如下图所示


由几何关系可知，当速度方向与的夹角为时，恰好从点射出，则从AD边射出与从CD边射出的粒子数之比为

故A正确。
故选ABD。
9. 如图所示，在距水平地面高为0.8m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量的小球A．半径R=0.6m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O、半圆形轨道上的C点在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为的小球B，用一条不可伸长的柔软轻绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直平面内，两小球均可看作质点，不计滑轮大小、质量的影响，小球B开始静止在地面上，球A、B间的轻绳刚好伸直。现给小球A一个水平向右的恒力。重力加速度，则（　　）


A. 把小球B从地面拉到P的正下方C处时力F做功为48J
B. 小球B运动到C处时的速度大小为4m/s
C. 小球B被拉到与小球A速度大小相等时，
D. 把小球B从地面拉到P的正下方时C处时，小球B的机械能增加了16J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．把小球B从地面拉到P的正下方C处时力F做功为

故A正确；
B．小球B运动到C处时，A的速度为零，根据能量守恒

解得

故B错误；
C．当细线方向沿圆弧切线时，小球B被拉到与小球A速度大小相等，此时

故C正确；
D．把小球B从地面拉到P的正下方时C处时，小球B的机械能增加

故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，三维坐标系的轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为的小球从轴上的A点以速度沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，场强。则下列说法中正确的是（　　）


A. 小球运动轨迹为抛物线
B. 小球在平面内的分运动为平抛运动
C. 小球到达平面时的速度大小为
D. 小球的运动轨迹与平面交点的坐标为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．带电小球始终受到重力与电场力，因此可等效成一个恒定的力，且此力方向与初速度方向垂直，所以做匀变速曲线运动，运动轨迹即为抛物线，A正确；
B．由于重力与电场力大小相等，所以小球在这两个力的合力所在平面运动，且与水平面成45°，而在xOz平面内的分运动为平抛运动，B正确；
C．小球在重力与电场力共同作用产生的加速度为，则小球到达平面的时间

增加的速度为

小球到达平面时的速度大小为

故C错误；
D．小球在Z轴方向做自由落体运动，只受重力，且初速度为零，所以经过时间

则小球在x轴方向做匀速直线运动，则发生的位移

而在y轴方向小球只受电场力，初速度为零，因此发生的位移

所以小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为，故D错误。
故选AB。
三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11. 如图1所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，某同学进行了如下操作：

（1）为了测量当地的重力加速度，该同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带如图2所示，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s，根据该测得的重力加速度___________（保留三位有效数字）。
（2）测量出当地重力加速度后，还应测量的物理量是___________（填入所选物理量前的字母）；
A．小球的质量m B．轻杆的长度L
C．小球的直径d D．轻杆与竖直方向的夹角θ
（3）写出加速度与被测物理量之间的关系式___________（用被测物理量的字母表示）。
【答案】 ①. ②. D ③.
【解析】
【详解】（1）[1]根据逐差法可得加速度为

代入数据解得

（2）（3）[2][3]假设小球由于加减速发生了偏转，由牛顿的定律得

解得

可知，为了在表盘上标上对应的加速度，还需要测量轻杆与竖直方向的夹角θ。故选D。
12. 某同学想要研究小灯泡的伏安特性，现有的实验器材如下：
A．小灯泡L（额定电压约3.8V，额定功率约1.8W）；
B．电压表V1（量程3V，内阻为3kΩ）；
C．电压表V2（量程为15V，内阻为15kΩ）
D．电流表A（量程为0.6A，内阻约为1Ω）
E．定值电阻R1（阻值100Ω）；
F．定值电阻R2（阻值1000Ω）
G．滑动变阻器R（阻值0~10Ω）；。
H．电源E（电动势5V，内阻不计），开关S，导线若干；
（1）该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干，要完成该实验，还需要的器材是___________（填写器材前的字母序号）
（2）实验要求能够较准确的画出灯泡的伏安特性曲线，请在虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图。（ ）

（3）正确设计并连接好电路，实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由实验的图线可知，小灯泡在额定电压下工作时的电阻为___________Ω。（结果保留两位有效数字）


（4）现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中，图中电源的电动势为6V，内阻为1.0Ω，电阻R0的阻值为4.0Ω，闭合开关S，每个小灯泡的实际功率为___________W。（结果保留两位有效数字）

【答案】 ①. BDF ②. ③. 8.4（8.2-8.6均可） ④. 0.82（0.80-0.85均可）
【解析】
【详解】（1）[1]要研究小灯泡的伏安特性，需要用到电流表和电压表。灯泡额定电流为

故电流表选择D；
灯泡额定电压为3.8V，若采用电压表V2则测量误差较大，因此电压表应选择V1，即选择B；
同时将电压表V1的量程进行扩大，要大于3.8V。若扩大后的量程为3.8V，则需要串联电阻

则定值电阻应选择R2，即选择F；
故还需要的器材是BDF。
（2）[2]灯泡正常发光时电阻为

远小于电压表V1的内阻，故电流表应采用外接法；
实验中要求小灯泡两端的电压从零开始变化以便测量多组数据，滑动变阻器应采用分压接法；
定值电阻R2与电压表V1串联测量小灯泡的电压，实验电路图如图所示：

（3）[3]由实验的图线可知，小灯泡在额定电压3.8V下工作时的电流为0.45A，故电阻为
（8.2-8.6均可）
[4]把电源与电阻R0整体看作等效电源，设流过每个灯泡的电流为I，其电压为U，根据闭合电路欧姆定律可得：
U=E-2I(r+R)=6-10I
当路端电压U=0时，电流
I=0.6A
当电流I=0时，路端电压
U=E=6V
在灯泡U-I图象坐标系内作出电源的U-I图象如图所示：

由图示图线可知，灯泡两端电压
U=2.1V
电流
I=0.39A
灯泡实际功率：
（0.80-0.85均可）
13. 2022年2月10号，在北京举行的东奥会男子冰壶项目的比赛中，中国男子队以战胜了强大的丹麦队，为国争光。冰壶运动最有魅力的地方就是运动员摩擦冰面的场景，摩擦冰面能在冰壶和冰面间形成水膜，从而减少摩擦，改变冰壶滑行的距离和方向，已知擦冰后冰面的动摩擦因数变为原来的，冰壶场地如图所示，已知前掷线和拦线的距离为L，某次比赛中A队先投，A队投掷第一个冰壶A时，冰壶A在前掷线以速度离手，冰壶运动过程中A队队员没有擦冰，冰壶A刚好停在拦线处，然后B队开始投掷第一个冰壶B，已知冰壶的质量都可视为相等。求：
（1）不擦冰时冰面的动摩擦因数；
（2）如果希望冰壶A运动距离变为原来的1.2倍，A队需要擦冰的长度x至少为多少？
（3）已知冰壶正碰的恢复系数为0.8，（恢复系数，为碰后速度，v为碰前速度），若B队要让冰壶A碰后在不擦冰的情况下刚好滑行0.09L，求冰壶B在前掷线离手速度的取值范围？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动能定理得

解得

（2）根据动能定理得

解得

（3）碰后对由动能定理得

碰撞过程中

由动量守恒得

解得碰撞前的的速度为

对碰撞前由动能定理得

联立解得

14. 如图甲所示，两导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成，相互平行放置，光滑倾斜导轨处在一垂直斜面的匀强磁场区Ⅰ中，Ⅰ区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图乙所示（以垂直斜面向上的磁场方向为正）。水平导轨粗糙且足够长，其左端接有理想电压表，水平导轨处在一竖直向上的磁感应强度恒定不变的匀强磁场区Ⅱ中，金属棒cd锁定在磁场Ⅱ区域。在t=0时刻，从斜轨上磁场Ⅰ区外某处垂直于导轨释放一金属棒ab，棒下滑时与导轨保持良好接触，棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，电压表的示数大小保持不变，ab棒进入水平轨道的同时，对cd棒解锁，最后两棒同时停止运动。已知两导轨相距L=1m，倾斜导轨与水平面成=30°角，磁感应强度大小B2=1T，两金属棒的质量均为m=0.1kg，电阻值相等，g取10m/s2。
(1)判断0~1s时间内通过导体棒ab的感应电流的方向；（填“a到b”或“b到a”）
(2)求磁场区Ⅰ在沿倾斜轨道方向上的长度x；
(3)求ab棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量；
(4)若两金属棒沿水平导轨运动过程中受到的阻力小与金属棒速度大小成正比，比例系数k=0.2N·s/m，从ab棒进入水平轨道至棒停止运动的过程中，两金属棒前进的位移之比是多少？


【答案】(1)a到b；(2)2.5m；(3)1.875J；(4)
【解析】
【详解】(1)根据楞次定律，通过导体棒ab的感应电流的方向a到b；
(2)电压表读数不变，说明回路中感应电动势不变，所以t=1s时导体棒a恰好进入B1磁场区域，且匀速下滑。设0-1s时间内感应电动势大小为E1，1s后感应电动势大小为E2，则：

E2=BLv
v=at=gtsin
联立方程代入数据得
x=2.5m
(3)设导体棒电阻为r，ab棒匀速进入磁场时

解得
r=5Ω
导体棒ab匀加速下滑时间t=1s，在磁场区1运动时间

所以ab棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量

Q=1.875J
(4)以ab棒为研究对象，根据动量定理

以两导体棒为系统研究，根据动量定理

设ab棒前进距离为x1，cd棒前进距离为x2，则


联立方程得

（二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。
[物理选修3-3]
15. 下列说法正确的是______。
A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C. 荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果
D. 质量和温度都相同的理想气体，内能可能不同
E. 空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，选项A正确；
B．气体的温度升高，分子的平均速率增大，但非每个气体分子运动的速率都增加，选项B错误；
C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果，选项C正确；
D．质量和温度都相同的理想气体，摩尔质量不同时，分子数不同，则内能不同，选项D正确；
E．空调机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，这一过程要消耗一定的电能，仍然遵守热力学第二定律，故E错误。
故选ACD。
16. 粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。已知大气压强p0 = 75cmHg，环境温度不变。现从U 形管右侧缓慢注入水银，使右侧空气柱的上方水银柱的长度变为25cm。求：
（1）右侧管内封闭空气柱的长度；
（2）左侧管内水银面上升的高度；

【答案】（1）4.5cm；（2）h=2cm
【解析】
【分析】
【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S；令r、g分别为水银密度和重力加速度，初始时，右侧水银柱高度为h1=15cm，产生压强为ph1，空气柱长度为l1=5cm，压强为p1，注入水银后，右侧水银柱高度为h1ʹ=25cm，产生压强为ph1ʹ，空气柱长度为l1ʹ，压强为p1ʹ，由力的平衡条件有
p1=p0+ph1=90cmHg
p1ʹ=p0+ph1ʹ=100cmHg
由玻意耳定律有
p1l1S=p1ʹl1ʹS
联立以上各式并代入数据解得
l1ʹ=4.5cm
（2）初始时，左侧空气柱长度为l2=32cm，压强为p2=p1；注入水银后，设左侧水银面上升的高度为h，高出的水银柱产生压强为2ph，左侧空气柱压强为p2ʹ，由力的平衡条件有
p2ʹ=p1ʹ‒2ph
由玻意耳定律有
p2l2S=p2ʹ(l2‒h)S
联立以上各式并代入数据得
h2‒82h+160=0
解得
h=80cm（不合题意，舍去），h=2cm
[物理选修3-4]
17. 一列简谐横波在t1=0.02s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x=1m处的质点P的振动图象如图乙所示．已知质点M的平衡位置在x=1.75m处．下列说法正确的是_______．

A. 波的传播速度为100m/s
B. t2=0.03s时，质点M的运动方向沿y轴正方向
C. M点在t1时刻位移为m
D. 质点M从t1时刻起每过0.005s通过的路程均为0.2m
E. 如果该波波源从O点沿x轴正向快速运动，则在x=20m处观察者接收到的波的频率将大于50Hz
【答案】ACE
【解析】
【详解】A.由图甲可知波长，由乙图可知周期T=0.02s，所以波速

故A正确.
B.由图乙知t1=0.02s时质点P正通过平衡位置向y轴负方向运动，可以判断出该波沿x轴正向传播，所以此时质点M的运动方向沿y轴正方向，则当t2=0.03s，即再过半个周期，质点M的运动方向沿y轴负方向.故B错误.
C.质点M的平衡位置在x=1.75m，与P点振动情况相差

根据振动方程可知

故C正确.
D. 在

时间内，质点M从t1时刻起每过0.005s通过的路程均为0.2m.故D错误.
E. 波源的频率为50Hz，如果该波波源从O点沿x轴正向快速运动，根据多普勒效应可知在x=20m处的观察者接收到的波的频率将大于50Hz，故E正确.
18. 如图，一束截面为圆形（半径为R）的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区。已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为D（D足够远），不考虑光的干涉和衍射，求：
(1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？简述原因
(2)若玻璃半球对(1)中某色光的折射率为n，求出该色光在圆形亮区的最大半径。


【答案】(1)紫色，见解析；(2)D-nR
【解析】
【分析】
【详解】(1)当平行光从玻璃中射向空气时，由于紫光的折射率最大，则临界角最小，所以首先发生全反射，因此出射光线与屏幕的交点最远，故圆形亮区的最外侧是紫色。


(2)如图所示，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的F点到亮区中心E的距离r就是所求最大半径。设紫光的临界角为C，由全反射的知识

所以



解得