江西省 2021 届高三第二次模拟考试卷
物 理(四)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形
码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草
稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题:本题共 8 小题,每题 6 分,在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一个选
项符合题目要求。第 19~21 题有多选项题目要求。全部答对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选
错的的 0 分。
14.如图所示细线的上端系在墙上的 A 点,下端连一光滑小球 B(视为质点),1
4
圆柱体静置于
粗糙水平地而上细线恰好与1
4
圆柱体相切于 B。现对1
4
圆柱体施加一水平向右的拉力,使之沿地面缓
慢向右移动,直至小球 B 到达 C 点则在该过程中( )
A.细线的拉力增大
B.1
4
圆柱体对小球的支持力增大
C.地面对1
4
圆柱体的支持力不变
D.地面对1
4
圆柱体的摩擦力不变
15.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 2∶1,电阻 R1=R2=55 Ω,D1、D2 为理想
二极管,A 为理想电流表。原线圈接 u=220 2sin(100πt)V 的交流电,则( )
A.二极管的反向耐压值应大于 110 V
B.副线圈中交流电频率为 100 Hz
C.电流表示数为 2 A
D.理想变压器输入功率为 440 W
16.夜空中我们观测到的亮点,其实大部分并不是单一的一颗恒星,而是多星系统。在多星系
统中,双星系统又是最常见的,双星系统是两颗恒星在相互之间的万有引力作用下,连线上的某点
做周期相同的匀速圆周运动的天体系统。设双星系统中其中一颗恒星的线速度大小为 v,加度大小为
a,周期为 T,所受的向心力为 F,它们之间的距离为 r,不计其他天体的影响,两颗恒星的质量不
变。下列各图可能正确的是( )
17.如图所示,竖直光滑杆上穿有两个弹性小球 A、B,其质量关系满足 mA>>mB,彼此间隔一
小段距离,将两个球从距底座高为 h(h 远大于小球半径)处由静止同时释放,所有碰撞时间极短且
无机械能损失,则 A、B 第一次碰撞后 B 球上升的最大高度最接近( )
A.4h B.6h C.8h D.9h
18.如图所示,空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂
直纸面向里。一带电小球恰能以速度 v0 做直线运动,其轨迹如图虚线所示,虚线与水平方向成 30°
角,小球最终穿过一轴线沿小球运动方向且固定摆放的光滑绝缘管道(管道内径略大于小球直径),
下列说法正确的是( )
A.小球一定带负电
B.磁场和电场的大小关系为 E= 3v0B
C.小球可能是从管道的乙端运动到甲端
D.若小球刚进入管道时撤去磁场,小球将在管道中做匀速直线运动
19.真空中静止点电荷 Q1、Q2 所产生的电场线分布如图所示,图中 A、B 两点关于点电荷 Q2
水平对称。某带电粒子(仅受电场力作用)在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,C、D 是轨迹上的
两个点。以下说法正确的是( )
A.A、B 两点的场强大小相等
此
卷
只
装
订
不
密
封
班
级
姓
名
准
考
证
号
考
场
号
座
位
号
B.A 点的电势大于 B 点电势
C.该粒子带正电,在 C 点的加速度小于 D 点的加速度
D.该粒子带负电,在 C 点的加速度大于 D 点的加速度
20.如图所示,物块与圆环通过光滑轻质定滑轮用细绳连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上。
开始时连接圆环的细绳水平,竖直杆与滑轮间的距离为 L。某时刻圆环由静止释放,依次经过竖直
杆上的 A、B 两点,在 A 点处细绳与竖直杆成 53°,圆环下落到 B 点时,速度达到最大,此时细绳与
竖直杆成 37°。已知圆环的质量为 m,重力加速度为 g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,空气阻力不计,
下列判断正确的是( )
A.物块的质量为 5
4m
B.在 A 位置时,圆环的加速度大小为 1
4g
C.圆环下落的最大速度为2
3 gL
D.圆环下落的最大距离为 40
9 L
21.如图所示,在直角坐标系 xOy 第一象限内 x 轴上方存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸
面向里的匀强磁场,在 y 轴上 S 处有一粒子源,它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大
小均为 m,电荷量大小均为 q 的同种带电粒子,所有粒子射出磁场时离 S 最远的位置是 x 轴上的 P
点。已知 OP= 3OS= 3d,粒子带负电,粒子重力及粒子间的相互作用均不计,则( )
A.粒子的速度大小为 qBd
m
B.从 O 点射出的粒子在磁场中的运动时间为 π
3
m
qB
C.沿平行 x 轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到 O 点的距离为 1
2d
D.从 x 轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为 9∶4
第Ⅱ卷(非选择题,共 174 分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 25 题为必考题,每个试题考生都必须
作答。第 33 题~第 34 题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共 129 分)
22.(7 分)多用电表是电学实验中常用的电学工具,其内部的部分电路如图所示,则:
(1)将 B 和 C 两端点连接红黑表笔可以测电路的__________(填“电压”或“电流”),转换开关 S
接__________(填“a”或“b”)的量程更大。
(2)用多用电表探究黑箱内的电路,电路由四个阻值均为 1 Ω的相同电阻构成,黑箱面板上有三
个接线柱 1、2 和 3,测得 1、2 接线柱之间的电阻为 1 Ω,2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω,1、3 接
线柱之间的电阻为 2.5 Ω。请在虚线框中画出黑箱中电阻连接方式。
23.(8 分)某兴趣实验小组的同学利用如图甲所示装置测定物块与木板 AD、DE 间的动摩擦因数
μ1、μ2;两块粗糙程度不同的木板 AD、DE 对接组成斜面和水平面,两木板在 D 点光滑连接(物块
在此处运动不损失机械能),且 AD 板能绕 D 点转动。现将物块在 AD 板上某点由静止释放,滑块将
沿 AD 下滑,最终停在水平板的 C 点;改变倾角,让物块从不同的高度由静止释放,且每次释放点
的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点 B 与接点 D 间距 s 不变),用刻度尺量出释
放点与 DE 平面的竖直高度差 h、释放点与 D 点的水平距离 s、D 点与最终静止点 C 的水平距离 x,
利用多次测量的据绘出 x-h 图象,如图乙所示,则:
(1)下列说法正确的是______。
A.物块在 AD 板上受到的摩擦力大小随θ增大而减小
B.从起点到 D 的过程中摩擦力对 A 做的功可能随θ 增大而增大
C.物块在 D 点的速度大小随θ增大而增大
D.物块在 D 点的速度大小随θ增大而减小
(2)写出 x-h 的函数表达式:__________________(用μ1、μ2、h 及 s 表示)。
(3)若实验中 s=0.4 m,x-h 图象的横轴截距 a=0.2 纵轴截距b=0.6,则μ1=______,μ2 =______。
(计算结果均保留 2 位有效数字)
24.(13 分)如图所示,质量为 m、带电荷量为-q(q>0)的小物块静止在墙壁 A 处,A 处有一个
弹射器(未画出),可让小物块瞬间获得动能,并向右运动,AB 是长度为 4R 的绝缘水平轨道,B 端
与半径为 R 的光滑绝缘半圆轨道 BCD 相切,半圆的直径 BD 竖直,且 BD 的右侧空间有水平向右的
匀强电场(图中未画出),电场强度 3
4
mgE q= ,g 为重力加速度。小物块与 AB 间的动摩擦因数μ=0.5。
若小物块恰能通过半圆轨道,求:
(1)小物块在 A 点获得的动能 Ek;
(2)小物块运动到半圆轨道最高点 D 时对轨道的压力大小。
25.(19 分)如图所示,一滑块放在水平轨道上,下方用绝缘杆固定一边长 L=0.4 m、匝数为 10
匝的正方形金属线框,已知线框的总阻值 R=1.0 Ω,线框、绝缘杆以及滑块的总质量 M=2 kg,滑
块与水平轨道之间的的动摩擦因数μ=0.5。水平轨道的正下方有长为 4L、宽为 L 的长方形磁场区域,
磁场方向垂直纸面向里,且线框的上边缘刚好与磁场区域的中心线重合。现给滑块施加一水平向右
的外力 F,使整个装置以恒定的速度 v=0.4 m/s 通过磁场区域,从线框进入磁场瞬间开始计时,磁
感应强度随时间的变化规律如图乙所示,重力加速度 g=10 m/s2。
(1)正方形线框刚要全部进入磁场时外力应为多大?
(2)正方形线框从刚进入磁场到刚好离开磁场的过程中,外力做的功为多少?
(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一
题作答。如果多做。则每学科按所做的第一题计分。
33.物理·选修 3—3(15 分)
(1)(5 分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,
选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)
A.根据热力学定律知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
B.当分子间距离变小时,分子间的作用力可能减小,也可能增大
C.墨汁滴入水中,墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的
D.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果
E.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
(2)(10 分)一定质量的理想气体,从状态 A 到状态 B,再到状态 C,最后回到状态 A,如图所示,
气体在状态 B 时热力学温度为 T0,求:
(i)气体处在状态 A 和状态 C 时的温度;
(ii)气体在 A→B→C→A 的循环中,气体是吸热还是放热,热量是多少?
34.物理·选修 3—4(15 分)
(1)(6 分)1801 年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究光波的性质。菲涅耳利用双面镜同样得到了杨
氏双缝干涉的结果,即菲涅耳双面镜干涉实验,实验装置及光路如图所示,将两块边缘磨光的平面
镜 M1 和 M2 的边缘对齐,之后倾斜微小的角度θ,用单色光源 S 向它们照射,则在双面镜对面的光屏
L 上会出现干涉条纹(D 为遮光板,使光源 S 发出的光不能直接照射到光屏上,S 刚好位于 M1 与 M2
夹角的角平分线上)。根据实验装置及光路回答下列问题:若增大线光源 S 到 O 点的距离,其余条件
不变,则屏上相邻两条亮纹(暗纹)中央的距离将______(填“增大”或“减小”);若换用光子能量较小
的单色光,则光屏上相邻两条亮纹(暗纹)中央的距离将______(填“增大”或“减小”)。
(2)(9 分)一列简谐横波沿 x 轴传播,a、b 为 x 轴上相距 0.5 m 的两质点,如图甲所示。两质点的
振动图象分别如图乙、丙所示。
(i)当该波在该介质中传播的速度为 2.5 m/s 时,求该波的波长;
(ii)若该波的波长大于 0.3 m,求可能的波速。
物 理 答 案
二、选择题:本题共 8 小题,每题 6 分,在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有
一个选项符合题目要求。第 19~21 题有多选项题目要求。全部答对的得 6 分,选对但不全的
得 3 分,有选错的的 0 分。
14.【答案】B
【解析】小球 B 的受力情况如图所示,在 B 缓慢沿弧面上移的过程中,细线与竖直方向
的夹角增大,圆柱体对小球的支持力与竖直向上方向的夹角θ减小,故细线的拉力 T 减小,圆
柱体对小球的支持力 N 增大,A 错误,B 正确;B 对圆柱体的压力 N′(N′与 N 大小相等)的
竖直分力大小 Ny=N′cos θ,当θ减小时 Ny 增大,使得地面对圆柱体的支持力增大,C 错误;地
面对圆柱体的摩擦力大小 f=μ(Ny+G),其中 G 为圆柱体的重量,可知地面对圆柱体的摩擦力
增大,D 错误。
15.【答案】C
【解析】根据U1
U2
=n1
n2
,副线圈两端电压的最大值 U2M=110 2 V,故二极管的反向耐压值
应大于 110 2 V,A 错误;变压器可以改变电压和电流的值,但不能改变频率,因此副线圈中
交流电频率仍为 50 Hz,B 错误;由于二极管的作用,副线圈两个电阻交替工作,与没有二极
管一个电阻 R 始终工作完全相同,因此电流表的示数 2
2
110A 2A55
UI R
,理想变压器输入
功率等于电阻消耗的功率 P=U2I2=220 W,C 正确,D 错误。
16.【答案】B
【解析】根据 2
1 2G m m
r
=m1ω2r1=m2ω2r2,可知 m1r1=m2r2,又 r1+r2=L,得 2
1
1 2
m
mr rm ,
1
2
1 2
m
mr rm ,根据 12
2
1 2
1
G mr
m m v
r
,可知 2
1 2( )
Gm mv r m ,故 v 与 r 不是线性关系,A
错误;根据 2
2
1
1G m ar
m m ,解得 2
2
Ga m
r
,故 a-r2 图线是过原点的直线,B 正确;根据
1 2
1 12 2
4πG mm
r T
m r ,解得
1 2(π )2 r
G mT r m ,T 与 r2 不是线性关系,C 错误;根据 1
2
2G mF m
r
,
可知 F-r2 图线为曲线,D 错误。
17.【答案】D
【解析】由于 A 球做自由落体运动,由 v2=2gh 可知,A 球与地面碰撞前的速度大小为 v
= 2gh,A、B 彼此间隔一小段距离,可认为 B 球与 A 球碰撞前的速度大小也为 v= 2gh,两
球发生弹性碰撞,系统动量守恒、机械能守恒,设碰撞后小球的速度大小为 v1,大球速度大
小为 v2,选向上方向为正方向,由动量守恒定律得 mAv-mBv=mBv1+mAv2,由机械能守恒定
律得 1
2mAv2+1
2mBv2=1
2mBv12+1
2mAv22,解得 3 A B
A B
m mv vm m
-= +
,当 mA>>mB 时 v1=3v,小球 B 上
升的高度
29 92
vH hg= = ,故 D 正确,ABC 错误。
18.【答案】D
【解析】小球做匀速直线运动,当带正电时,电场力水平向左,重力竖直向下,从甲端
运动到乙端时,洛伦兹力垂直于虚线斜向右上三力恰好平衡,能保证小球沿图中虚线运动;
当小球带负电时,电场力水平向右,重力竖直向下,从甲端运动到乙端时或者从乙端运动到
甲端时,洛伦兹力垂直于虚线斜向左上或者右上,均不能使小球沿直线运动,故 A C 错误;
由 A 项可知,电场力和洛伦兹力关系为
0
sin 30 Eq
qv B° = ,得 0
2
vE
B = ,故 B 错误;未撤磁场时,
小球三力平衡,其中电场力和重力沿虚线方向的合力为零,当撤去磁场时,在管道中所受重
力和电场力均没有变化,故沿虚线方向(管道方向)合力仍为零。而管道的支持力垂直于管
道,即小球合力仍为零,做匀速直线运动,故 D 正确。
19.【答案】BC
【解析】根据电场线的方向,点电荷 Q1 带正电,Q2 带负电。电场线的疏密表示电场的强
弱,所以 A 处电场较强,A 错误;在 Q2 的电场中,A、B 两点的电势相等,在 Q1 的电场中,
A 点的电势大于 B 点电势,所以综合来看,A 点的电势大于 B 点电势,B 正确;电场力指向凹
面,所以该粒子带正电,C 点电场线较疏,电场较弱,电场力较小,加速度较小,所以在 C
点的加速度小于 D 点的加速度,C 正确,D 错误。
20.【答案】AD
【解析】由题意知圆环到达 B 点时速度最大,则加速度为 0,即 mg=Mgsin 37°,解得 M
=5
4m,A 正确;在 A 位置时圆环的加速度 cos53mg Fa m
- °= ,由于重物加速上升,F≠Mg,
故 圆 环 的 加 速 度 大 小 a ≠ 1
4 g , B 错 误 ; 下 滑 过 程 中 系 统 机 械 能 守 恒 , 可 得
2 21 1( ) ( cos37 )tan37 sin37 2 2
L Lmg Mg L mv M v= - + + ° ,解得 5
3
gLv = ,C 错误;设圆环下落
的最大距离为 x,则 2 2( )mgx Mg L x L= + - ,解得 40
9x L= ,D 正确。
21.【答案】AB
【解析】由 OP= 3OS= 3d,可得 SP=2d,如图所示,结合“在轨迹圆中,轨迹的直径
为最长的弦”和题中“所有粒子射出磁场时离 S 最远的位置是 x 轴上的 P 点”可知 SP 是其中一个
轨迹的直径,由 qvB=mv2
r
,可得 r=d,则 v= qBd
m
,A 正确;粒子在磁场中运动的周期 T=2πm
qB
,
由几何知识可得从 O 点射出的粒子,轨迹所对的圆心角为 60°,在磁场中的运动时间 t=1
6T=
π
3
m
qB
,B 正确;沿平行 x 轴正方向射入的粒子,圆心在原点处,运动轨迹为四分之一圆,离开
磁场时的位置到 O 点的距离为 d,C 错误;从 x 轴上射出磁场的粒子,从原点射出时在磁场中
运动时间最短,运动轨迹与 x 轴相切时运动时间最长 tm=3
4T= 3π
2
m
qB
,则 tm∶t=9∶2,D 错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共 174 分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 25 题为必考题,每个试题考生
都必须作答。第 33 题~第 34 题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共 129 分)
22.(7 分)
【答案】(1)电流 a (2)见解析图
【解析】(1)将 B 和 C 两端点连接红黑表笔可以测电路的电流,转换开关 S 接 a 时电流计
上并联的电阻较小,则量程更大。
(2)根据黑盒子内表现出的外部现象,可判断内部结构如图。
23.(8 分)
【答案】(1)AC (2) 1
2 2
1x h s
= - (3)0.50 0.33
【解析】(1)物块在 AD 板上受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为 f=μmgcos θ,随着θ的增
大 , f 减 小 , 故 A 正 确 ; 从 起 点 到 D 的 过 程 中 摩 擦 力 对 A 做 的 功
2 2 cosW s h mg mgs =- + ´ =- ,可知摩擦力对 A 做的功不变,故 B 错误;根据动能定
理可知,物体运动整个过程中克服摩擦力做功相等,θ越大,h 越大,重力做功越大,末速度
越大,故 C 正确,D 错误。
(2)由动能定理得 mgh-μ1mgcos θ‧AD-μ2mgx=0,即 1
2 2
1x h s
= - 。
(3)对照图象,带入数值可知μ1=0.50,μ2=1
3
=0.33。
24.(13 分)
【解析】(1)设小物块在半圆轨道上的 P 点时,电场力与重力的合力指向半圆轨道的圆心。
由题意知小物块恰能通过半圆轨道,说明小物块在 P 点的向心力由电场力与重力的合力提供,
如图所示,则:
tan Eq
mg
=
由牛顿第二定律有:
2
cos
Pvmg m R =
研究小物块从 A 到 P 的过程,由动能定理有:
2
k
14 1 cos sin 2 Pmg R mgR qER mv E
联立解得: k
39
8E mgR 。
(2)研究小物块从 A 到 D 的过程,由动能定理有:
2
k
14 2 2 Dmg R mg R mv E
设小物块在 D 点受到轨道向下的支持力,大小为 F,则有:
2
Dvmg F m R
联立解得:F=3
4mg
根据牛顿第三定律知,小物块运动到半圆轨道最高点 D 时对轨道的压力大小为 3
4mg。
25.(19 分)
【解析】(1)正方形线框刚进入磁场时,由法拉第电磁感应定律得
1 0.4 V2
LE NB v
则线框中的电流 1
1 0.4 AEI R
正方形线框全部进入磁场所用的时间 1 sLt v
在此时间内,磁感应强度不变,均为 B=0.5 T,线框将要全部进入磁场时,右边导线受到
向左的安培力,大小为 1 1 0.4 N2
LF NBI
线框的上边所受的安培力向下,大小为 2 1 0.8 NF NBI L
则滑块所受滑动摩擦力为 2( ) 10.4 Nf Mg F
故外力 1 10.8 NF F f 。
(2)正方形线框刚进入磁场时的外力大小为 1 1 10.4 Nf F Mg FF
线框全部进入过程中外力所做的功为 1
10.4 10.8 0.4 J 4.24 J2W F L
线框整体在磁场中运动的时间为 1
3 3 sLt v
则 1~3 s 内有 2
2
Δ Δ 1 0.2 VΔ Δ 2
BE N N Lt t
线框中有沿顺时针方向的电流,电流大小为 2
2 0.2 AEI R
线框完全进入磁场瞬间,磁感应强度发生变化,线框的上边受到向上的安培力,大小为
3 2 0.4 NF NBI L
则 1~3 s 内外力做的功 3
2 2 7.92 J2
Mg Mg FW L
3 s 后线框中无电流,此时直到线框完全离开磁场,外力做的功 3 2 8 JMW gL
故整个过程外力做的总功为 1 2 3 20.16 JW W W W 。
(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科
任选一题作答。如果多做。则每学科按所做的第一题计分。
33.物理·选修 3—3(15 分)
(1)(5 分)
【答案】BDE
【解析】热力学第二定律可以知道热量能够从高温物体传到低温物体,但也能从低温物
体传到高温物体但引起其他变化,故 A 错误;分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力,
当分子间距离比较大时表现为引力,当分子间距离减小时,分子引力先增大后减小;当表现
为斥力时分子间距离变小时分子力增大,故 B 正确;墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自
各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的,故 C 错误;在宇宙飞船中的水滴呈球形是因
为失重的水的表面张力作用的结果,故 D 正确;石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它
们的物质微粒排列结构不同造成的,故 E 正确。
(2)(10 分)
【解析】(i)气体从状态 A 到状态 B,由状态方程得
0 0 0 0
0
2 3
A
p V p V
T T
解得 06AT T
气体从状态 B 等压到状态 C,由盖吕萨克定律得 0 0
0
3
C
V V
T T
解得 03CT T 。
(ii)在 p-V 图像中,气体做功即为图像的面积,所以得:
从状态 A 到状态 B,气体被压缩,做功为 0 0
0 0 0
2 2 32AB
p pW V p V
从状态 B 到状态 C,气体膨胀,做功为 0 0 0 0 0(3 ) 2BCW p V V p V
从状态 C 到状态 A,气体体积不变,做功为 0C AW
所以在这个循环中,气体做的总功为 0 0AB BC CAW W W W p V总
理想气体从 A 态出发经循环回到 A 态,温度不变,故有 0U
由热力学第一定律得 U W Q总
解得 0 0Q p V
负号说明是放热,放热, 0 0p V 。
34.物理·选修 3—4(15 分)
(1)(6 分)
【答案】减小 增大
【解析】光源 S 在平面镜 M1 和 M2 中成虚像 S1 和 S2,S 发出的光经 M1 反射后的光线可看
做是从虚像 S1 发出的;S 发出的光经 M2 反射后的光线可看做是从虚像 S2 发出的。这两束反射
光在光屏上叠加可形成干涉条纹,而 S1 和 S2 等效于两个相干光源,因此 S1 和 S2 间的距离相当
于双缝间距 d,设光源 S 到 O 点距离为 a,根据几何关系可得 2 sind a ,设线段 OO1 长为 L,
相邻两条亮纹(暗纹)中央的间距Δx 的表达式为 ( cos )
2 sin
L ax a
,可知当 a 增大时,屏上
相邻两条亮纹(暗纹)中央的间距将减小,当换用光子能量较小的单色光时,波长变长,所
以屏上相邻两条亮纹(暗纹)中央的间距将增大。
(2)(9 分)
【解析】(i)由图像得周期 T=0.8s,波速 v=25m/s,波长为
25 0.8m 2mvT
(ii)若波由 a 向 b 方向传播 1
3 0.54
, 1
1v T
解得 1
5 m/s6v
若波由 b 向 a 方向传播 2 0.54
, 2
2v T
解得 2 2.5m/sv
3
11 0.54
, 3
3v T
解得 3 0.5m/sv 。