河南禹州市第三高级中学等校2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题

HN202604 0 高二物理 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定 位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：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目要求。 1.当一束单色光垂直照射在不透明小圆盘上时，在小圆盘后方合适位置的光屏上会出现令人 惊奇的图样，本该完全黑暗的阴影中心竞出现一个明亮光点，周围环绕着明暗相间的同心 圆环，这个亮斑被称为泊松亮斑。以下说法正确的是 A.泊松亮斑是泊松首先通过实验发现的 B.泊松亮斑的出现支持了光的微粒说 C.泊松亮班的成因是光的直线传播 D.泊松亮班的成因是光的衍射 2.如图所示，一束由红光和绿光组成的复合光由空气进人水中，下列说法正确的是 水面 A.a光为绿光，b光为红光 B.a光的频率比b光的频率大 C.a光在水中的传播速度比b光在水中的传播速度大 D.a光的波长比b光的波长小 物理(C)第1页（共8页） 3.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，=0时刻的波形如图 所示，甲、乙两列波的振幅相同，此时甲波传播到x=2m处，乙波传播到x=6m处。已知 甲波的波速为1m/s,下列说法正确的是 甲 A.两列波在x=3m处相遇 B.两列波的周期均为4s C.t=4s时，x=5m处的质点位移为0 D.x=4m处为振动加强点 4.有一质点在平面直角坐标系中运动，把质点的运动正交分解后，发现质点在x和y方向均 在做简谐运动，x和y方向的分位移随时间t的变化规律为x=A,sin wt,y=A,sin（wt+T), 则质点的轨迹方程为 A.y=A A2 B.y=-Ai* A22 C.y= A22 D.y= A 5.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，经过6.5s,波形由实线变为虚线，x=0处的质点在此 时间内运动的路程为9cm,则这列波的传播速度为 y/cm x/m A.3 m/s B.4 m/s 物理(C)第2页（共8页） 6.如图所示，水平弹簧振子在B、C之间做简谐运动，0为弹簧振子的平衡位置。t=0时刻振 子位于B点，=1s时刻振子位于C点，则振子做简谐运动的周期可能为 15。 B. 4 C.4s D.8s 7.如图1所示，一列简谐横波沿x轴传播，在x轴上有P、Q两点，xp=0,xo=30m,从P点起 振后一个周期内的某时刻开始计时，平衡位置在P、Q处质点的振动图像分别如图2、3所 示。由此可知 y/m V/m 0s Q 051015202530xm 2 -0.5 图1 图2 图3 A.P处质点起振的方向沿y轴负方向 B.开始计时时P点已振动了6s C.该简谐横波的波速为15m/s D.该简谐波的波长为40m 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8。如图所示，一根足够长圆柱形玻璃棒的折射率为2，一束光线由真空从玻璃棒一端的中 心射人，当光线在玻璃棒内向前传播时无光线从玻璃棒侧面射出。日为人射光线与玻璃棒 中轴线的夹角，以下可能正确的是 物理(C)第3页（共8页） A.sin 2 B.sin 2 C.sin= 3 D.sin 4 9.一做简谐运动的弹簧振子，当振子位于最大位移处时开始计时，经过时间，运动了α的距 离，在接下来的时间t内又运动了2a的距离，在该2时间内速度方向不变。关于该简谐运 动，下列说法正确的是 A.振幅是3a B.振幅是2a C.周期是4t D.周期是6t 10.一单摆的摆球质量为m,摆长为l,在小角度摆动过程中，摆球的加速度α与摆球位移x之 间的关系满足运动方程：16π2x+a=0。重力加速度为g,以下说法正确的是 A.回复力可表示为F=-mx B.回复力可表示为F=-mx Tl C.周期T=25 1 D周期T:平 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)利用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示。 双缝T 遮光简 屏 光源滤光片单缝 物理(C)第4页（共8页） (1)滤光片的作用是 (2)当使用红色滤光片时，测得相邻亮条纹间距为△x,当使用蓝色滤光片时，测得相邻 亮条纹间距为△x2,则△x1 △x2(填“>”“=”或“<”)，若双缝之间的距 离为d,屏到双缝的距离为1，则被测光的波长与相邻亮条纹间距△x之间的关系为 λ三 12.（10分)某实验小组的同学们在探究单摆的实验中，用小钢球做摆球，用L、m、g分别表示 摆长、钢球质量、重力加速度，分别进行以下实验： (1)取甲、乙两个单摆，若L、都相同，分别拉离平衡位置为4°、2°处静止释放，发现两单 摆周期相等，这一实验表明，单摆的振动周期与振幅无关。 (2)取甲、乙两个单摆，摆球都拉离平衡位置4°由静止释放，则 ①若L相等，m不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与 无关 (填选项序号)： ②若L不等，m相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与 有关 (填选项序号)： ③若L相等，m相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这 一实验表明，单摆周期与 有关（填选项序号）。 A.重力加速度 B.摆球质量 C.振幅 D.摆长 (3)同学们利用秒表测得单摆完成个全振动的时间为t,摆长（悬线长度+小球半径）为 L,则当地重力加速度g= (4)同学们在悬点处安装一个力传感器，可以测量单摆摆动过程中悬线上的拉力，若力传 感器示数最大值、最小值分别为F,和F2,则重力加速度g与小球质量m、F,、F,的关系 为g= 物理(C)第5页（共8页） 13.（10分)如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为 一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形，在D处有一光源。从D处发射 的一束光线照射到AB边并射出，入射光线与DC边的夹角为60°，光线在AB边的折射角 为45°。不考虑多次反射，真空中光速为c,求： (1)该种材料的折射率： (2)光从D点到AB边的传播时间。 R 60° 物理(C)第6页（共8页） 14.(12分)如图所示，位于x=0处的波源沿y轴做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的 横波，b=0时刻波源的位移为y=2√3cm。在t=2.5s时波源第1次到达波谷，在t= 10.5s时平衡位置坐标为x=0.4m的质点P第2次到达波谷，求： (1)该波的周期； (2)该波的波长和波速大小； (3)用正弦函数写出波源的振动方程。 ◆ylcm 25 0.4 x/m 物理(C)第7页（共8页） 15.(16分)如图所示，倾角0=30°的光滑斜面固定在水平面上，斜面下端固定一根劲度系数 为k的轻弹簧，弹簧处于自由状态。把质量为m的一滑块轻轻放在弹簧顶端0，滑块开始 做简谐振动，振幅为xo。 (1)若将滑块从斜面上的P点由静止释放，运动到0点时与弹簧接触，继续向下运动到Q 点时（未画出）速度为零，此时弹簧的压缩量为3x。,求P、0间的距离（结果用x表示）： (2)已知滑块和弹簧组成弹簧振子的周期为2 √(m为振子的质量，k为弹簧劲度系 数)，在(1)的条件下，求滑块从P点开始运动到弹簧第一次被压缩到最短的时间（结 果用m、k表示)。 aMM的y 物理(C)第8页（共8页）HN202604 高二物理(C)答案 1~7题每小题4分，共28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。8~10题每小题6分， 共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分， 有选错的得0分。 1.答案D 命题透析本题考查光的波动性，考查考生的物理观念。 思路点拨泊松亮斑是阿拉果首先在实验中观察到的，A错误；泊松亮斑的出现支持了光的波动说，B错误；泊 松亮斑的成因是光的衍射，C错误，D正确。 2.答案C 命题透析本题考查光的折射，考查考生的物理观念。 思路点拨由图可知a光的折射角大于b光的折射角，故a光为红光，b光为绿光，则a光的频率小，波长大，在 水中的速度大，C正确，A、B、D错误。 3.答案B 命题透析本题考查波的叠加，考查考生的科学思维。 思路点拨x=4m处质点到两波的波前距离相同，故两波在此相遇，A错误；由图可知两波的波长均为4m,则 T=入=4s,B正确：=4s时，甲和乙的波峰均传递到x=5m处，故该处质点的位移最大，C错误；x=4m处为 两波的相遇点，两波的起振方向相反，故为振动减弱点，D错误。 4.答案B 命题透析本题考查简谐运动的应用，考查考生的科学思维。 A2 思路点拔因为x=Asin,y=A,sin(o+m）=-A,sino,二式相除得，y=一有x,B正确。 5.答案C 命题透析本题考查简谐横波的传播规律，考查考生的科学思维。 思路点拨由题意，原点处的质点在6.5s时间内通过的路程为9©m=4M+子4，对应(1+)江，即65s （1+)7,解得周期T=6s,由题图可知波长入=8m,则波速e=宁=号ms,C正确。 6.答案A 命题透析本题考查简谐运动的周期性，考查考生的科学思维。 思路点拔设振动周期为，由题可知，(a+宁7=1s(a=01,2…）.解得T=2s(a=01,2…,当=0 时，可得T=2s,当n=1时，可得T= 3s,n=2时，T=2 s,随着n的增大，周期变小，A正确。 1 7.答案D 命题透析本题考查简谐振动及振动图像，考查考生的科学思维。 思路点拨由2、3两图可知，Q点起振晚，振动传播方向沿x轴正方向，图3可知Q处质点的起振方向沿y轴 正方向，因波动是传播的振动形式和能量，故P点的起振方向沿y轴正方向，A错误；一个周期内开始计时，说 明在计时前P点已振动了}T=2,B错误；由1=4s时的振动可知P0间的距离x=(n+子)A,因为传播时间 ,A=4 为68小于一个周期，故x=3 ×30m=40m,该简谐横波的波速0=文=5m/s,C错误，D正确。 8.答案CD 命题透析本题考查光的折射、全反射，考查考生的科学思维。 思路点拔设发生全反射临界角为C,nC=上-，因为C+a=0,得到cs。=mG上B n 2,sin a= =分根据折射定律。m2得到血0=2 -21-5 sin a 3 尽x2=3,如果sim6< 3,就会发生 全反射，C、D正确。 a 9.答案BD 命题透析本题考查简谐运动的应用，考查考生的科学思维。 思路点拨由于从最大位移开始，简谐运动的振动方程为x=Acos ot,根据题意有A-a=Acos ot,A-3a= 0·21,结合cs2=2m-1,解得A=2a,A错误，B正确：mo=,od=号，周期T-酒=6，C错 误，D正确。 10.答案AC 命题透析本题考查单摆知识，考查考生的科学思维。 思路点拔对于单摆，重力沿切向分力F充当回复力，由于摆角0很小，sin0≈0≈年，所以F=mgsin0= mg÷,考虑到F与x方向相反，所以回复力F=-,A正确，B错误；摆球加速度a=- m =-号x,根据已 11 知条件16mx+a=0,解得号=16m,单摆周期T=2m√名=2m√167=2，C正确，D错误。 11.答案(1)获得单色光（合理即可，2分） (2)>(2分)4Ax2分) 命题透析本题考查利用光的双缝干涉实验装置测光的波长，考查考生的科学探究能力。 思路点拨(1)光源发出的自然光是多种频率的复合光，通过滤光片可得到单色光。 一2 (2)双缝干涉图样的相邻两亮条纹间距公式4：=子A,可得入=号4，由于红光波长大于蓝光波长，所以 △x1>△x2g 12.答案(2)①B(2分)②D(2分)③A(2分) (3)4mmL(2分) 2 (4F+2(2分) 3m 命题透析本题考查利用单摆测重力加速度，考查考生的科学探究素养。 思路点拨(2)单摆周期与振幅无关、与摆球质量无关，根据单摆周期公式T=2m√ ，单摆周期与摆长和 重力加速度有关。 （3)完成n个全叛动的时间为1，则周期T=片=-2m√ 石，解得g-4 2 (4)设小球摆动到最高点时绳子与竖直方向的夹角为0，则在最高点R=mg0s0,在最低点时R-mg=一 L 由机械能守恒有mgL(1-cms)=弓m2,联立解得g- F+2F2 3m 13.命题透析本题考查光的折射定律，考查考生的科学思维。 思路点拨(1)光在AC面不发生折射，故在AB边的入射角a=90°-60°=30°…(1分) 由折射定律有n=sin45° 300=√2……（2 (2)光从D点到AC的时间1，=R …(1分）》 光从AC到AB边的路程s=R 09300-…（2分】 光在该种材料中的传播速度v=c …(们分) n 光从AC到AB边的时间5，=S …(们分） 可得光从D点到AB边的时间1=+，=(26-32+3)R …(2分) 3c 14.命题透析本题考查简谐横波的传播规律，考查考生的科学思维。 思路点拨(1)根据题意，P经过10.5s从平衡位置第2次到达波谷，则有 7+T=105 …(2分） 可得T=6s …(2分）》 (2)P从平衡位置第一次到达波谷的时间是？T=4.5s …(1分 4 则波谷由O传播到P所用时间为 △1=4.58-2.5s=28… …(1分) 波速为=A-0,4m/5=0.2m/s △1-2 …(1分） 波长为入=T=0.2×6m=1.2m…(1分) (3)设波源振动位移随时间的变化关系式为 y=4sin(停+9o)=Asin(受1+w)… …(1分） 因为t=2.5s时，y=-A 解得4，受 (1分) 因此y=4血（号+学） 又因为t=0时，y=25cm 解得A=4Cm…(们分） 故y=4n(受+受)m …(1分) 15.命题透析本题考查简谐运动规律的综合运用，考查考生的科学思维。 思路点拨(1)小球由P点静止释放到弹簧被压缩到最短，由机械能守恒定律，有 mg(xop+xw）sin0=E。… …(2分) 因弹簧弹力与距离成正比，可以用平均力计算弹力做功，所以弹簧储存的最大弹性势能为 E。-00·00八 …(2分) 由题意x0=3x 又因为mngsin0=kx0… (2分) 解得xop=1.5xo … (1分) (2)小球在P、0段运动，由牛顿第二定律有： mgsin 0=ma …(1分）》 w财 …(1分)》 3m 解得= …(1分) 小球在0、Q段的运动为简谐运动的一部分，其振动方程为： -Asin 2 …(1分） 振幅A=x00-x0=3x0-0=2x0 (1分) 滑块从0点到平衡位置的距离为名1=x0…(们分) 联立解得，=2 T…(1分) 平衡位置到最低点Q的时间为6=4 T…(1分) 所以总时间t=b1+2+3= +√ /3m (1分) -4