【选修3-4】
13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=12m处的质元的振动图线如图1所示，在x=18m处的质元的振动图线如图2所示．下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为12s
B．x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰 C．在0～4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cm D．该波的波长可能为8m E．该波的传播速度可能为2m/s
14．如图所示，ABC为一块立在水平地面上的玻璃砖的截面示意图，△ABC为一直角三角形，∠ABC=90°，∠BAC=60°，AB边长度为L=20cm，AC垂直于地面放置，现在有一束单色光垂直于AC边从P点射入玻璃砖，已知PA=L，玻璃的折射率n=
，该束光最终射到了水平地面上某点，求该点到C点的距离（取
tan15°≈0.25，结果保留三位有效数字）．
2018年湖南省永州市高考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题
1．“蛟龙号”深潜器在某次实验中，从水面开始下潜到最后返回水面的10min内v﹣t图象如图所示，则（ ）
A．深潜器运动的最大加速度是
m/s2
B．深潜器下潜的最大深度为6.0m
C．在3﹣5min内的平均速度大小为1.0m/s D．深潜器在6﹣8min内处于失重状态
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】根据v﹣t图象的面积表示位移，由几何知识可求得最大深度；v﹣t图象的物理意义；其斜率表示加速度的大小，平均速度等于位移除以时间，根据加速度方向分析物体超重还是失重．
【解答】解：A、图象的斜率表示加速度的大小，则0～1min内加速度最大，最大为：a=
=
=
m/s2，故A正确；
B、0～4min根据图象可知，在t=4min时到达最大深度，根据v﹣t图象的面积得：位移为：x=×（4×60+2×60）×2=360m，即最大深度为360m，故B错误； C、3﹣5min内的位移x=
=60m，平均速度v==
=0.5m/s，故C错误；
D、深潜器在6﹣8min内加速度向上，故处于超重状态，故D错误． 故选：A．
2．河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较
近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水=x（m/s），让小船船头垂直河岸由
南向北渡河，小船在静水中的速度大小恒为v船=4m/s，下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河的轨迹为直线 B．小船在河水中的最大速度是2C．小船渡河的时间是200s
D．小船在距南岸200m处的速度小于距北岸200m处的速度 【考点】运动的合成和分解．
【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，结合平均速度推论，抓住等时性求出v1的大小．根据合速度与合加速度的方向是否在同一条直线上判断小船的轨迹． 【解答】解：A、小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动，在沿河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动，故A错误．
B、当小船行驶到河中央时，v度vmax=
水
m/s
=×400=3m/s，那么小船在河水中的最大速
=5m/s，故B错误．
=
=200s，
C、小船船头垂直河岸由南向北渡河，那么小船渡河的时间是t=故C正确；
D、小船在距南岸200m处的河水速度大小与距北岸200m处的河水速度大小相等，根据矢量的合成法则，则两种情况的合速度大小相等，故D错误． 故选：C．
3．如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁N极正对．在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，并通有垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，设两条形磁铁和木板的总重力为G，则（ ）
A．导线受到的安培力竖直向上，木板对地面的压力大于G B．导线受到的安培力竖直向下，木板对地面的压力小于G C．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左 D．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右 【考点】安培力；摩擦力的判断与计算．
【分析】先判断导线处合磁场的方向，再根据左手定则判断长直导线的受力方向，进而根据木板和磁铁的运动趋势判断它们受到的静摩擦力的方向．
【解答】解：依题意知，两条磁铁在导线处产生的合磁场竖直向上，根据左手定则知，长直导线受到的安培力水平向右；木板和磁铁始终处于静止状态，两条形磁铁和木板的总重力为G，故木板对地面的压力等于G；又因长直导线受到的安培力水平向右，所以磁铁和长木板有向左运动的趋势，故木板受到的摩擦力水平向右．故ABC错误，D正确． 故选：D．
4．如图所示，图甲为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光（ ）
A．从n=3的能级跃迁到n=2的能级 B．从n=5的能级跃迁到n=2的能级
C．从n=4的能级跃迁到n=3的能级 D．从n=5的能级跃迁到n=3的能级 【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】氢原子能级跃迁时，两能级间的能级差越大，辐射的光子能量越大，则光子频率越大，波长越小．
【解答】解：谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光，波长大于谱线b，所以a光的光子频率小于b光的光子频率．所以b光的光子能量大于n=4和n=2间的能级差．n=3跃迁到n=2，n=5跃迁到n=3的能级差小于n=4n=5和n=2间的能级差大于n=4和n=2间的能级差．故A、C、和n=2的能级差．D错误，B正确． 故选：B．
5．三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（ ）
A．三微粒在电场中的运动时间有t3＞t2＞t1 B．三微粒所带电荷量有q1＞q2=q3 C．三微粒所受电场力有F1=F2＞F3
D．飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】时间的判定可以从水平方向上做匀速直线运动来考虑，由于初速度相同，所以水平位移大小决定时间的长短；电量和电场力的判定从竖直位移进行比较，先比较加速度大小，再比较力的大小，从而就能比较电量的大小．动能的大小从动能定理看电场力做功多少进行判定． 【解答】解：A、粒子在电场中运动的时间所以t1＜t2=t3 所以选项A错误．
，水平速度相等而位移x1＜x2=x3