精品解析：上海市复旦大学附属中学2025-2026学年高二上学期开学摸底考试物理试题（A卷）

2025学年复旦大学附属中学高二上学期开学摸底检测试卷（A卷） 物理 试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1、本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 2、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 3、试卷共4页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。 4、若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、蜻蜓点水（共19分） 1. “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。 （1）时，M处质点处于（　　） A. 波峰 B. 波谷 C. 平衡位置，且速度竖直向上 D. 平衡位置，且速度竖直向下 （2）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为________； （3）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是________。 （4）蜻蜓在水面上“点水”飞行。如果蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水”后某时刻水波图样（俯视）可能是（　　） A. B. C. D. （5）假如蜻蜓沿着直线匀速飞行，每隔相同时间点一次水。某次飞行在水面形成的波纹如下图所示，说明在什么条件下会出现这样的波纹？画出不同条件下可能的波纹示意图。（简答题） 二、碧波间的沉默对话（共20分） 2. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。 （1）观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为1500m/s C. 0~1s时间内，质点P运动的路程为2m D. 若增大发射波频率，则该波波速会增加 E. 此超声波遇到大小为0.01m的孔会发生明显的衍射 （2）若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则另一超声波的频率为_________。 （3）根据图像，若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率的取值范围为__________，人耳_______（选填“能”或“不能”）听到该回声。 （4）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距18m（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长λ和海浪传播的速度大小v分别为（　　） A. λ=36m，v=12m/s B. λ=12m，v=4m/s C. λ=36m，v=108m/s D. λ=12m，v=36m/s （5）如图1，海面因鱼虾扰动经常出现浅层水波，可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距d=0.15m的两点，已知波源的振动周期为0.2s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置，则质点B刚振动时，速度方向一定满足与直线AB_________，水波的波长最大值为_________，若水波传播的最大速度为1m/s，则B点振动方向为_________（选填“向下”或“向上”）。 三、带操表演 （共30分） 3. 艺术体操中的“带操”表演中：运动员手持细棒抖动丝带的一端，丝带像波浪般翻卷，这是波在丝带上传播的结果。细棒在竖直方向抖动。某时刻丝带上的波形如左下图所示（符合正弦函数特征）。其中a点位于波峰、b点位于波谷、P点恰处于平衡位置，a、b两点沿波的传播方向相距1.5m，运动员手中细棒上下抖动的频率为3Hz。以向上为正方向，由图示时刻开始计时。如图甲为丝带中质点M做简谐运动的x-t图像，其周期为T。 （1）若细棒与丝带连接点在1s内通过72cm的路程，其振幅为（　　） A. 12cm B. 9m C. 8cm D. 6cm （2）波形沿丝带传播的速度大小应为_________m/s，细棍的起振方向_________。（选填“向上”或“向下”） （3）从图示时刻起的0.1s内，P点振动的速度和加速度的大小变化情况为：速度__________、加速度__________。 （4）若a、b两点沿振动方向相距0.5m，则丝带上P点的振动位移x（单位m）与时间t（单位为s）的关系式可表示为：___________。 （5）如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏，运动员上下抖动的频率应（　　） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 （6）若以x轴正向为速度v的正方向，该质点M的v-t的图像为（　　） A. B. C. D. （7）在图乙中画出该质点的动能随时间t变化的图像。 （8）我们将彩带可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在相互作用。如图是某彩带波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动质点2、3、4……各个质点依次振动，把振动从彩带的左端传到右端。时，质点9刚要开始运动。下列说法中错误的是（　　）（多选题） A. 时，质点9开始向下运动 B. 时，质点3的加速度方向向上 C. 波长为质点1到质点9沿绳方向的距离 D. 时，质点13开始向上运动 四、发波水槽 （共31分） 4. 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （2）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在相对于波源静止的狭缝右侧，水波的___________增大，_________减小。（选填波长/频率/波速） （3）若将缝变大，则可在缝隙右侧观察到_______________________。 （4）若波源位于O点，水波可视为简谐波，在Oxy水平面内传播，波面为圆。t=0时刻波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷（图中只画出了两个相邻的波峰和波谷，E点已开始振动）。B处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。（本题为计算题，需写出必要公式，计算以及说明过程）求： ①该波从B点传播到D点所需的时间； ②t=8s时，E处质点的位移及在该段时间内的路程。 （5）研究完单波源后，如图为同学使两波源S1、S2在水槽中形成的波形，两列波传播速度分别为v1、v2，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。在两波相遇的区域___________（选填“会”“不会”）产生干涉，传播速度v1___________v2（选填“大于”“等于”“小于”）。若两波源S1、S2的振幅分别为5cm、3cm，周期均为T。某时刻的干涉图样如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时B、D两质点的竖直高度差为___________cm，A质点振动的最大位移为________cm；从图示时刻再经过时，B点的振动方向垂直于纸面___________（选填“向外”或“向里”），B、D连线中点E点的位移为___________cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年复旦大学附属中学高二上学期开学摸底检测试卷（A卷） 物理 试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1、本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 2、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 3、试卷共4页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。 4、若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、蜻蜓点水（共19分） 1. “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。 （1）时，M处质点处于（　　） A. 波峰 B. 波谷 C. 平衡位置，且速度竖直向上 D. 平衡位置，且速度竖直向下 （2）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为________； （3）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是________。 （4）蜻蜓在水面上“点水”飞行。如果蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水”后某时刻水波图样（俯视）可能是（　　） A. B. C. D. （5）假如蜻蜓沿着直线匀速飞行，每隔相同时间点一次水。某次飞行在水面形成的波纹如下图所示，说明在什么条件下会出现这样的波纹？画出不同条件下可能的波纹示意图。（简答题） 【答案】（1）B （2）vt0 （3） （4）A （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 时刻，M处质点在波峰位置，由图（b）可知水波周期，则，M处质点处于波谷位置，故选B； 【小问2详解】 质点M、N是相邻的波峰与波谷，在x轴方向上相差半个波长，距离为； 【小问3详解】 质点N初相为，故位移y随时间变化t的关系为； 【小问4详解】 当蜻蜓水平飞行的速度恰好与水波的速度相等，蜻蜓每次点水时的位置与飞行方向上波传播的距离相同，即水波有共同的切点，且蜻蜓沿x轴正方向飞，新形成的波在x轴上右侧，故选A； 【小问5详解】 假设水波的速度为v，蜻蜓飞行的速度为u，水波向四周匀速传播，右侧的波形相互挤压，说明蜻蜓向右飞行，且每次点水的位置都落后于飞行方向上波传播的距离，即u＜v ①当蜻蜓原地点水（u=0），水波是一系列同心圆，如图所示 ②当蜻蜓飞行的速度与水波的速度大小相等时，蜻蜓每次点水时的位置与飞行方向上波传播的距离相同，即水波有共同的切点，如图所示 ③：当蜻蜓飞行的速度大于水波的速度时，蜻蜓每次点水的位置都比飞行方向上波传播的距离远，即水波相交，如图所示 二、碧波间的沉默对话（共20分） 2. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。 （1）观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为1500m/s C. 0~1s时间内，质点P运动的路程为2m D. 若增大发射波频率，则该波波速会增加 E. 此超声波遇到大小为0.01m的孔会发生明显的衍射 （2）若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则另一超声波的频率为_________。 （3）根据图像，若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率的取值范围为__________，人耳_______（选填“能”或“不能”）听到该回声。 （4）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距18m（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长λ和海浪传播的速度大小v分别为（　　） A. λ=36m，v=12m/s B. λ=12m，v=4m/s C. λ=36m，v=108m/s D. λ=12m，v=36m/s （5）如图1，海面因鱼虾扰动经常出现浅层水波，可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距d=0.15m的两点，已知波源的振动周期为0.2s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置，则质点B刚振动时，速度方向一定满足与直线AB_________，水波的波长最大值为_________，若水波传播的最大速度为1m/s，则B点振动方向为_________（选填“向下”或“向上”）。 【答案】（1）BCE （2）1×105Hz （3） ①. 大于105Hz ②. 不能 （4）B （5） ①. 垂直 ②. 0.6m ③. 向下 【解析】 【小问1详解】 A．由图乙可知，t=0时刻，质点P沿y轴正方向振动，根据“上下坡”法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知，波长为1.5×10-2m，周期为1×10-5s，所以，故B正确； C．由图可知，振幅为5×10-6m，且1s等于105个周期，所以0~1s时间内，质点P运动的路程为，故C正确； D．波速由介质决定，所以若增大发射波频率，则该波波速不变，故D错误； E．当障碍物的尺寸与波长相比，相差不多或者比波长更小时，可以发生明显衍射现象，由于波长为1.5×10-2m，超声波遇到大小为0.01m的孔会发生明显的衍射，故E正确。 故选BCE。 【小问2详解】 若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则频率相等，即另一超声波的频率为 【小问3详解】 [1]若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率变大，即取值范围为 [2]由于回声的频率较大，人耳不能听到该回声。 【小问4详解】 根据题意可知， 解得， 所以 故选B。 【小问5详解】 [1]质点B上下振动，所以速度方向一定满足与直线AB垂直 [2]根据题意可知，水波的波长最大时，有 所以 [3]若水波传播的最大速度为1m/s，则 即 根据“上下坡”法可知，B点振动方向为向下。 三、带操表演 （共30分） 3. 艺术体操中的“带操”表演中：运动员手持细棒抖动丝带的一端，丝带像波浪般翻卷，这是波在丝带上传播的结果。细棒在竖直方向抖动。某时刻丝带上的波形如左下图所示（符合正弦函数特征）。其中a点位于波峰、b点位于波谷、P点恰处于平衡位置，a、b两点沿波的传播方向相距1.5m，运动员手中细棒上下抖动的频率为3Hz。以向上为正方向，由图示时刻开始计时。如图甲为丝带中质点M做简谐运动的x-t图像，其周期为T。 （1）若细棒与丝带连接点在1s内通过72cm的路程，其振幅为（　　） A. 12cm B. 9m C. 8cm D. 6cm （2）波形沿丝带传播的速度大小应为_________m/s，细棍的起振方向_________。（选填“向上”或“向下”） （3）从图示时刻起的0.1s内，P点振动的速度和加速度的大小变化情况为：速度__________、加速度__________。 （4）若a、b两点沿振动方向相距0.5m，则丝带上P点的振动位移x（单位m）与时间t（单位为s）的关系式可表示为：___________。 （5）如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏，运动员上下抖动的频率应（　　） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 （6）若以x轴正向为速度v的正方向，该质点M的v-t的图像为（　　） A. B. C. D. （7）在图乙中画出该质点的动能随时间t变化的图像。 （8）我们将彩带可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在相互作用。如图是某彩带波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动质点2、3、4……各个质点依次振动，把振动从彩带的左端传到右端。时，质点9刚要开始运动。下列说法中错误的是（　　）（多选题） A. 时，质点9开始向下运动 B. 时，质点3的加速度方向向上 C. 波长为质点1到质点9沿绳方向的距离 D. 时，质点13开始向上运动 【答案】（1）D （2） ①. 1.8##1.80 ②. 向上 （3） ①. 先减小后增大 ②. 先增大后减小 （4） （5）A （6）C （7）见解析 （8）ABC 【解析】 【小问1详解】 已知细棒振动频率，则周期 一个周期内质点通过的路程为4A，其中A为振幅，1s内包含的周期数 则1s内通过的路程 解得 故选D。 【小问2详解】 [1]由图可知、两点间距离为 解得 波速 [2]细棒的起振方向看波的最末端质点的起振方向，根据同侧法可判断起振方向向上。 【小问3详解】 [1][2]周期， 时点处于平衡位置，向最大位移点运动，速度逐渐减小，加速度逐渐增大，由最大位移点向平衡点运动，速度逐渐增大；加速度逐渐减小，所以整个过程中，速度先减小后增大，加速度先增大后减小。 【小问4详解】 、两点沿振动方向相距0.5m，所以 解得振幅 点的振动方程为， 【小问5详解】 要使波更加密集，即波长减小，由，波速由介质决定不变，所以频率应增大，故选A。 【小问6详解】 质点的图像是正弦曲线，速度是图像的斜率，在时，斜率为正且最大，时，斜率为负且最大，故选C。 【小问7详解】 质点的动能，动能随时间变化的图像是速度平方的曲线，速度随时间变化的曲线由（6）可知，因此在、等时刻动能为零，在、等时刻动能最大，具体图像如图所示。 【小问8详解】 A．时，质点刚开始运动，波向右传播，根据同侧法可知9的起振方向为竖直向上，故A错误； B．时，质点1首次到达平衡位置，质点3还未到达平衡位置，正在向正向最大位移点处运动，根据加速度，可知加速度方向向下，故B错误； C．波长是相邻两个同相点沿绳方向的距离，质点到质点沿绳方向的距离是，不是波长，故C错误； D．设水平方向上相邻两个质点间的距离为x，由图可知，波向右传播时， 解得 波传到质点13所花时间为 也即此刻质点13刚要起振，起振方向与质点9起振方向一致，均为竖直向上，故D正确。 本题选择错误的，故选ABC。 四、发波水槽 （共31分） 4. 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （2）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在相对于波源静止的狭缝右侧，水波的___________增大，_________减小。（选填波长/频率/波速） （3）若将缝变大，则可在缝隙右侧观察到_______________________。 （4）若波源位于O点，水波可视为简谐波，在Oxy水平面内传播，波面为圆。t=0时刻波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷（图中只画出了两个相邻的波峰和波谷，E点已开始振动）。B处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。（本题为计算题，需写出必要公式，计算以及说明过程）求： ①该波从B点传播到D点所需的时间； ②t=8s时，E处质点的位移及在该段时间内的路程。 （5）研究完单波源后，如图为同学使两波源S1、S2在水槽中形成的波形，两列波传播速度分别为v1、v2，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。在两波相遇的区域___________（选填“会”“不会”）产生干涉，传播速度v1___________v2（选填“大于”“等于”“小于”）。若两波源S1、S2的振幅分别为5cm、3cm，周期均为T。某时刻的干涉图样如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时B、D两质点的竖直高度差为___________cm，A质点振动的最大位移为________cm；从图示时刻再经过时，B点的振动方向垂直于纸面___________（选填“向外”或“向里”），B、D连线中点E点的位移为___________cm。 【答案】（1）D （2） ①. 频率 ②. 波长 （3）衍射现象不明显 （4）①0.4s；②-2cm，160cm （5） ①. 不会 ②. 等于 ③. 16 ④. 2 ⑤. 向外 ⑥. -8 【解析】 【小问1详解】 由于发波水槽的波源振动，带动水面各点的振动，所以水面各点的振动均为受迫振动，振动频率等于波源的振动频率，频率由波源决定。 故选D。 【小问2详解】 [1][2]当波源向缝隙靠近过程中，根据多普勒效应可知，在相对于波源静止的狭缝右侧，水波的频率增大，根据可知，波速不变，则波长减小。 【小问3详解】 若将缝变大，则缝的宽度比波长更大，则在狭缝右侧观察到衍射现象不明显。 【小问4详解】 ①由甲图可知，波长为 由乙图可知振幅为 周期为 故波速为 故该波从B点传播到D点所需的时间为 ②由几何关系可知 故OE两点之间间隔2.5个波长，t=8s时波源振动了20个周期，O点恰好处于波峰位置，故此时E处质点处于波谷，故位移为-2cm，路程为 【小问5详解】 [1][2]由于介质相同，则波的传播速度相等，即 由图可知，两列波的波长不相等，根据可知，频率不相等，则不会产生干涉； [3]由图可知，两波源振动步调相同，则B、D均为振动加强点，振幅为 图示时刻B处于波谷，D处于波峰，所以B、D两质点的竖直高度差为 [4]A点为振动减弱点，振幅为 所以A质点振动的最大位移为2cm； [5]经过，B从波谷回到平衡位置，振动方向垂直于纸面向外； [6]B、D连线中点E为振动加强点，经过到达波谷，其位移为-8cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $