精品解析：河南南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期卓越班期中模拟考试物理学科试题

2026年春期高二卓越班期中模拟考试物理学科 考试范围：人教版选择性必修一第2、3、4章 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列符合实际应用的是（  ） A. 在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B. 托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射 D. 马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．在光导纤维内传送图像是利用光的全反射，故A错误； B．托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，故B错误； C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，故C错误； D．光照射在水面上的油膜上，光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故D正确。 故选D。 2. 一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ） A. 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B. 质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C. 质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D. 质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】质点通过同一位置，加速度、位移相同，速度方向可正可负，AC错误、D正确；质点通过平衡位置时，速度最大、中加速度为零，B错误． 3. 一列简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b两质点的平衡位置相距3m，a、b两质点的振动图像如图所示。则该波的传播速度大小可能为（　　） A. 2.0m/s B. 1.5m/s C. 1.0m/s D. 0.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，t=0时刻，a质点位于平衡位置向上振动，b质点位于波峰，又由于简谐横波沿直线方向由a向b传播，则有 （n=0，1，2，3…） 根据图像可知 该波的传播速度 解得 （n=0，1，2，3…） 若波速为2.0m/s，解得 不符合题意，故A错误； B．若波速为1.5m/s，解得 不符合题意，故B错误； C．若波速为1.0m/s，解得 符合题意，故C正确； D．若波速为0.5m/s，解得 不符合题意，故D错误。 故选C。 4. 以下四幅图片中：图甲是光在玻璃球中传播，图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样，图丁影的中心存在一个亮斑。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，b光在玻璃球中的速度较小 B. 图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中，是检测工件表面平整程度时得到的图样，利用了光的衍射原理 D. 图丁中，影的中心存在一个亮斑，是光线通过一个圆孔得到的衍射图样 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，b光的偏折程度较大，b光的折射率大于a的折射率，根据可得，b光在玻璃球中的传播速度较小，故A正确； B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式 可知若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误； C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，故C错误； D．丁图中，影的中心存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的小圆盘得到的衍射图样，故D错误。 故选A。 5. 已知水波的传播速度是，如图所示，甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面，振动方向一致，振动频率，甲同学抬头看去从他到对岸的垂直方向上有若干个点的振动非常明显，已知水面宽20m，在这一垂直方向上这样的点甲同学能看到几个（　　） A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 【答案】B 【解析】 【详解】根据波速公式 可求得波长 甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面，振动方向一致，所以两列波发生干涉时，振动加强点的条件是该点到两波源的路程差 设在甲正上方、距甲竖直距离为 y 的点，对两波源的路程差为 整理可得 当时，不符合题意； 当时，符合题意； 当时，符合题意； 当时，符合题意； 当时，符合题意； 当时，舍去。 故共有 4 个符合条件的 y 值，对应在这条竖直线上能看到4个“振动最明显”的点。 故选B。 6. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型，已知物块A的质量为m，物块A静止时，弹簧的压缩量为x，现用力向下按物块A，使弹簧的压缩量为3x时撤去压力，物块A在竖直方向上做简谐运动，当物块A运动到最高点时物块B对水平面的压力恰好为零，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示，下列说法正确的是（ ） A. B. 撤去压力的一瞬间，物块A的加速度大小为3g C. 物块B的质量大小等于m D. 物块A的振动方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块A静止时，弹簧的压缩量为x，此时物块A处于平衡位置，由题意可知 可得 故A错误； B．撤去压力的一瞬间，弹簧弹力不变，对物块A受力分析，由牛顿第二定律 其中 联立可得，物块A的加速度大小为 故B错误； C．当物块A运动到最高点，由对称性可知，弹簧此时伸长量为x，对B有 其中 解得物块B的质量大小为 故C正确； D．由图丙可知，振幅为 周期为 物块A的振动方程为 代入数据可得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，同一介质中有起振方向相同的相干波源P、Q。P比Q先振动四分之一周期，已知PQ=12cm，，，若要使两波在R点处最大限度地相互削弱，则波长最长为（　　） A. 10 cm B. C. D. 13 cm 【答案】B 【解析】 【详解】设相干波的波长为、周期为，波速为，有 由几何关系 P比Q先振动四分之一周期，则波程差 要使两波在R点处最大限度地相互削弱，有 联立得 当，波长最长为。 故选B。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 8. 手持一根细绳，使绳上点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，点刚开始振动，点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手控制点振动得越快，波在绳子中的传播速度越小 B. 手控制振动得越快，绳波的波长越短 C. 手控制点在时刻向下振动 D. 点位移随时间变化的关系式为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．机械波的传播速度只由介质决定，与频率无关，故A错误； B．手振动得快，质点的振动周期变短，而波的传播速度不变，根据可知，减小，故B正确； C．分析可知波向右传播至点时，的振动方向向下，所以波源点的起振方向向下，故C正确； D．设点位移随时间变化的关系式为 依题意，，，由得 由图可知，点的起振方向向下，则点的起振方向也向下，故时， 解得 依上可得，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，光源S从水下向真空发射一束由红光和蓝光组成的复合光，在A点该复色光分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　） A. b光是蓝光 B. 射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同 C. 逐渐增大入射角，a光最先发生全反射 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图知，两光束的入射角i相同，折射角的关系为 根据折射定律 得：折射率关系为 因为光的频率越大（红光的频率小于蓝光的频率），在同一介质中折射率越大，所以蓝光的折射率比红光的大。则知a光是红色光，b光是蓝色光，A正确； B．射出水面前，根据公式可知折射率越大，在水平传播速度越小，即a光的传播速度大，射出水面后，在真空中传播速度都等于光速c，B正确； C．根据公式可知折射率越大，全反射临界角越小，所以b光（蓝光）最先发生全反射，C错误； D．a光（红光）的波长大于b光（蓝光）的波长，所以在同一狭缝中，a光（红光）最容易发生明显衍射，D错误。 故选AB。 10. 如图所示，面积足够大的A、B两种均匀弹性介质接触放置，两者的界面在同一竖直面内。时刻界面上某质点O开始沿界面振动时，时刻介质中产生的简谐波如图所示。据此可知（ ） A. 时刻质点O从平衡位置向y轴正方向振动 B. A、B两种介质中波速相同 C. 时介质B中距O点3m处的质点开始振动 D. 从时刻到时刻质点P运动的路程为5m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，质点为振源，产生的简谐波分别沿轴正向和负向传播，时刻质点从平衡位置开始向轴正方向振动，故A正确； B．简谐波在、两种介质中传播时周期相同，波长不同，所以波速不同，故B错误； C．由题意可知，2s为半个周期，所以 介质中简谐波的波长，所以波速 当时，简谐波在介质中传播的时间为，传播的距离为 故C正确； D．由图像可知，简谐波的振幅为 从时刻到时刻，质点的路程为 质点开始振动的时间比点晚，因此质点比质点走过的路程少，所以从时刻到时刻质点运动的路程小于5m，故D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 图甲为某兴趣小组设计的实验装置，在单摆悬点处安装力传感器，可采集摆线的拉力；在小球的平衡位置正下方处安装光电门，可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g。实验操作如下： （1）测量所需长度：用刻度尺测得摆线长度为L，用游标卡尺测得小球直径为D；用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d，如图乙所示，则d=__________； （2）测量当地重力加速度的大小：将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器，获得摆线所受拉力F的大小与时间t 的关系图像，如图丙所示，则单摆的周期________（用“”、“”表示），重力加速度大小的测量值为___________（用“L”“D”和“T”表示）。 【答案】（1）1.199##1.200##1.201 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为，遮光片宽度为 【小问2详解】 [1]小球在最低点时拉力最大，可知相邻拉力最大的时间间隔为，有 [2]单摆摆长为，根据单摆周期 可得重力加速度大小的测量值 12. 某实验小组用如图1、2所示的装置来研究折射的特点以及计算折射率。如图1所示，把一个带圆弧刻度的光具盘竖直放置，把半圆形玻璃砖安装在光具盘上，O是圆心，让光从O点斜射入玻璃砖。如图2所示，把一个光具盘（圆弧刻度未标出）的一半竖直放置在水中，AB是竖直直径，CD是贴着水面的水平直径，O是圆心，让一束光在水槽内从O点射出水面，光线经过光具盘上的M、N两点，测出M、N两点到AB的距离分别为、，回答下列问题： （1）对图1，保持入射点O不变，多次改变入射角进行实验并记录对应的折射角和入射角的大小，发现折射角始终小于入射角，根据图1所测的、，写出折射率的表达式______，改变入射角进行多次实验的目的是______。 （2）对图2，根据所测的距离、，写出折射率的表达式______。 【答案】（1） ①. ②. 寻找普遍规律和减小误差 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]多次实验的目的是寻找普遍规律和减小实验误差，由折射率的定义可得 【小问2详解】 对图2，设光具盘的半径为R，光的入射角为i，折射角为r，由几何关系可得， 由折射率的定义可得 13. 如图所示，为直角三角形棱镜的横截面，。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行，求： （1）求此棱镜的折射率； （2）若AC边长为l，N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光速为c） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示光路 设光在N点的入射角为i，折射角为r，光在Q点的入射角为，则光在Q点的反射角为，在O点的入射角为r，折射角为i，由几何关系得 在三角形BOQ中,其中∠B=30° 联立可得 i=60°，r=30° 由折射定律知，三棱镜材料的折射率 （2）由几何关系可知 ，， 由几何关系可知 ∠BQO=30°=∠B 故三角形BOQ为等腰三角形，可得 解得 14. 汽车车体一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，可以改善汽车行驶的舒适性。如图所示，将质量的薄板Q固定在弹簧上形成竖直方向的弹簧振子，在薄板的上方放置的物块P，使一起振动，弹簧原长，重力加速度取。 （1）若振幅为2cm，周期为0.8s，且时，Q位于振动的最低点，以向上为正方向，写出Q的振动方程。 （2）若弹簧的劲度系数，欲使Q在振动中始终与P接触，求Q的振幅最大值。 【答案】（1） （2）4cm 【解析】 【小问1详解】 简谐运动的位移表达式为 且 在时，Q位于振动的最低点，以向上正方向，则 故Q的振动方程为． 【小问2详解】 处于平衡位置时，有 代入数据解得 刚好脱离Q时，有 对Q有 表明仅受重力作用，此刻弹簧的弹力为零，弹簧处于原长，则 15. 如图所示，坐标原点处的波源做简谐运动，其振动表达式为，该振动激发一列沿x轴传播的简谐横波。当某次波源的位置达到负向最大位移处时，坐标为（-11m，0）的p点恰好开始振动且Op之间存在3个波峰，q点的坐标为（9m，0）。从波源起振开始计时，求： （1）该简谐波的波速； （2）0~2s时间内q点通过的路程。 【答案】（1）20m/s （2）24.8m 【解析】 【小问1详解】 波源振动表达式是 可得周期 某次振源的位置达到负向最大位移处时，P点恰好开始振动且OP之间存在3个波峰，可得出如图所示的波形图 由波形图可得 解得 波速 【小问2详解】 由波源振动表达式，可知波的振幅 波传播到q点的时间 时q点已振动 则q点通过的路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春期高二卓越班期中模拟考试物理学科 考试范围：人教版选择性必修一第2、3、4章 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列符合实际应用的是（  ） A. 在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B. 托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射 D. 马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象 2. 一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ） A. 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B. 质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C. 质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D. 质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 3. 一列简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b两质点的平衡位置相距3m，a、b两质点的振动图像如图所示。则该波的传播速度大小可能为（　　） A. 2.0m/s B. 1.5m/s C. 1.0m/s D. 0.5m/s 4. 以下四幅图片中：图甲是光在玻璃球中传播，图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样，图丁影的中心存在一个亮斑。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，b光在玻璃球中的速度较小 B. 图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中，是检测工件表面平整程度时得到的图样，利用了光的衍射原理 D. 图丁中，影的中心存在一个亮斑，是光线通过一个圆孔得到的衍射图样 5. 已知水波的传播速度是，如图所示，甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面，振动方向一致，振动频率，甲同学抬头看去从他到对岸的垂直方向上有若干个点的振动非常明显，已知水面宽20m，在这一垂直方向上这样的点甲同学能看到几个（　　） A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 6. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具，由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型，已知物块A的质量为m，物块A静止时，弹簧的压缩量为x，现用力向下按物块A，使弹簧的压缩量为3x时撤去压力，物块A在竖直方向上做简谐运动，当物块A运动到最高点时物块B对水平面的压力恰好为零，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示，下列说法正确的是（ ） A. B. 撤去压力的一瞬间，物块A的加速度大小为3g C. 物块B的质量大小等于m D. 物块A的振动方程为 7. 如图所示，同一介质中有起振方向相同的相干波源P、Q。P比Q先振动四分之一周期，已知PQ=12cm，，，若要使两波在R点处最大限度地相互削弱，则波长最长为（　　） A. 10 cm B. C. D. 13 cm 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 8. 手持一根细绳，使绳上点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，点刚开始振动，点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手控制点振动得越快，波在绳子中的传播速度越小 B. 手控制振动得越快，绳波的波长越短 C. 手控制点在时刻向下振动 D. 点位移随时间变化的关系式为 9. 如图所示，光源S从水下向真空发射一束由红光和蓝光组成的复合光，在A点该复色光分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　） A. b光是蓝光 B. 射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同 C. 逐渐增大入射角，a光最先发生全反射 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 10. 如图所示，面积足够大的A、B两种均匀弹性介质接触放置，两者的界面在同一竖直面内。时刻界面上某质点O开始沿界面振动时，时刻介质中产生的简谐波如图所示。据此可知（ ） A. 时刻质点O从平衡位置向y轴正方向振动 B. A、B两种介质中波速相同 C. 时介质B中距O点3m处的质点开始振动 D. 从时刻到时刻质点P运动的路程为5m 三、非选择题（本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 图甲为某兴趣小组设计的实验装置，在单摆悬点处安装力传感器，可采集摆线的拉力；在小球的平衡位置正下方处安装光电门，可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g。实验操作如下： （1）测量所需长度：用刻度尺测得摆线长度为L，用游标卡尺测得小球直径为D；用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d，如图乙所示，则d=__________； （2）测量当地重力加速度的大小：将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器，获得摆线所受拉力F的大小与时间t 的关系图像，如图丙所示，则单摆的周期________（用“”、“”表示），重力加速度大小的测量值为___________（用“L”“D”和“T”表示）。 12. 某实验小组用如图1、2所示的装置来研究折射的特点以及计算折射率。如图1所示，把一个带圆弧刻度的光具盘竖直放置，把半圆形玻璃砖安装在光具盘上，O是圆心，让光从O点斜射入玻璃砖。如图2所示，把一个光具盘（圆弧刻度未标出）的一半竖直放置在水中，AB是竖直直径，CD是贴着水面的水平直径，O是圆心，让一束光在水槽内从O点射出水面，光线经过光具盘上的M、N两点，测出M、N两点到AB的距离分别为、，回答下列问题： （1）对图1，保持入射点O不变，多次改变入射角进行实验并记录对应的折射角和入射角的大小，发现折射角始终小于入射角，根据图1所测的、，写出折射率的表达式______，改变入射角进行多次实验的目的是______。 （2）对图2，根据所测的距离、，写出折射率的表达式______。 13. 如图所示，为直角三角形棱镜的横截面，。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行，求： （1）求此棱镜的折射率； （2）若AC边长为l，N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光速为c） 14. 汽车车体一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减震器上，可以改善汽车行驶的舒适性。如图所示，将质量的薄板Q固定在弹簧上形成竖直方向的弹簧振子，在薄板的上方放置的物块P，使一起振动，弹簧原长，重力加速度取。 （1）若振幅为2cm，周期为0.8s，且时，Q位于振动的最低点，以向上为正方向，写出Q的振动方程。 （2）若弹簧的劲度系数，欲使Q在振动中始终与P接触，求Q的振幅最大值。 15. 如图所示，坐标原点处的波源做简谐运动，其振动表达式为，该振动激发一列沿x轴传播的简谐横波。当某次波源的位置达到负向最大位移处时，坐标为（-11m，0）的p点恰好开始振动且Op之间存在3个波峰，q点的坐标为（9m，0）。从波源起振开始计时，求： （1）该简谐波的波速； （2）0~2s时间内q点通过的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $