方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期4月定时练物理试题

**基本信息** 以振动筛、艺术体操带操、超声波检测等真实情境为载体，融合机械振动与波、光的折射与衍射等核心知识，通过基础辨析、实验探究及综合计算，分层考察物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|简谐运动图像、波的传播方向、共振条件|结合波形图与振动图像，考察运动与相互作用观念| |多选|3/18|波的干涉、质点振动路程|通过双波源干涉分析，体现科学推理能力| |实验|2/14|玻璃折射率测定、单摆周期测量|设计误差分析情境，培养科学探究素养| |计算|3/40|波速计算、光在水晶球传播、弹簧振子运动|综合波的图像与能量守恒，考察模型建构与问题解决能力|

方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期4月定时练物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．用手握住绳的一端上下做简谐振动，时刻形成的简谐波如图所示，此时绳上A、B、C、D四个质点的位移大小相等，则下列说法正确的是（　　） A．时刻，质点A正在向上振动 B．时刻，B、C两质点的速度不同 C．时刻，B、D两质点的加速度相同 D．A、C两质点的振动方向总是相反 2．如图，是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息可知（　　） A．质点在任意2s内运动的路程是20cm B．质点1~1.5s内路程为 C．图中速度方向改变了3次 D．质点0-0.5s内和0.5-1s内位移之比为√2：1。 3．某工厂使用振动筛分离不同规格的金属颗粒，电机为振动筛提供周期性驱动力。调节电机的转速可改变驱动力的频率，筛子自身具有固定的固有频率。下列关于振动筛工作的说法中正确的是（　　） A．电机转速越高，振动筛的振幅一定越大 B．当驱动力频率等于振动筛的固有频率时，筛选金属颗粒的振幅最小 C．稳定工作时，振动筛的振动频率与驱动力的频率相同 D．向振动筛中加入更多金属颗粒后，筛子的固有频率会显著升高 4．艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．简谐波沿轴负方向传播 B．该时刻点的位移为 C．再经过点到达波谷位置 D．质点的振动方程为 5．如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明小球时，在小球后方的屏上阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（　　） A．衍射现象 B．偏振现象 C．干涉现象 D．折射现象 6．如图甲所示，在轴上有两个波源和，两波源在纸面内做垂直于轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿轴传播的速度均为，则（　　） A．两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象 B．处的点为振动减弱点，振幅为 C．处的点为振动加强点，振幅为 D．两波源的连线间（不含波源）有11个振动加强点，且位移均恒为 7．如图甲所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度，下列选项正确的是（    ） A．振动加强； B．振动减弱； C．振动减弱； D．振动加强； 二、多项选择题（第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分） 8．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波动图像。Q点平衡位置坐标为，以此时刻为计时起点，质点Q振动图像如图乙所示。P点是平衡位置在处的质点，此时它的位移为。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的波长为36m C．该波沿x轴负方向传播 D．P在2s末的位移为5cm 9．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.4s时刻的波形如图甲所示，A、P和Q是介质中的三个质点，A的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．该波的传播速度是25m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．从0~0.4s，P通过的路程为4m D．从t=0时刻开始，P比Q先回到平衡位置 10．一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，质点的位移为，质点的平衡位置位于处，时质点第一次位于波谷。下列说法正确的是（　　） A．质点的平衡位置位于处 B．时，质点的速度相同 C．波速大小为2m/s D．波速大小为 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11．在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图（a）所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住、和的像，用“●”表示大头针的位置，这样大头针、就确定了射入玻璃砖的光线。 (1)正确作出光路图后，测量分界面上的入射角和折射角。多次改变入射角，测得多组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图（b）所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率_________（保留两位有效数字）。 (2)如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，则所测得的折射率将_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．在用单摆测重力加速度的实验中。如图甲所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。 (1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为________mm。甲同学利用光电门从摆球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期________。 (2)处理数据后，乙同学才发现实验时摆球已变形。他测出摆长L（球未变形时测得），并测出对应的周期T，然后作出相应的关系图线，如图丙所示，图像不过原点，测得图线的斜率为k，截距为b，则重力加速度大小________，摆球变形后的重心在原重心的________（填“上面”或“下面”）。 四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时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） 13．一列简谐横波在x轴上沿x轴负向传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，且为6m，b点距波源更近。 (1)试求出这列波的波速大小； (2)求出a点在内经过的路程是多少厘米；（结果保留2位小数） (3)如果波长大于5m，请以计算为基础，以a点为坐标原点，画出t=0时波的图像（至少画一个波长并标出一个波长内5个特殊点的横纵坐标）。 14．水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37°，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求 (1)光束在P点的入射角及“水晶球”的折射率； (2)光在“水晶球”中的传播时间； (3)如果改变P点入射光的角度，判断光线是否有可能在“水晶球”内部发生全反射，并简要说明理由。 15．如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为O，A、B两小球质量均为m。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线断裂，已知弹簧振子的振动周期，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）细线断裂前瞬间的张力大小； （2）从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t； （3）细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小。 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 《方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期4月定时练物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C A C A BCD AC BC 1．D 【详解】A．波向右传播，用“上下坡法”判断质点振动方向。沿波的传播方向，上坡段质点向下振动，下坡段质点向上振动。A点位于波峰左侧的上坡段，因此时刻A向下振动，故A错误； B．B、C两质点位移大小相等，由简谐运动的对称性可知，B、C两质点速度大小相同。由同侧法可知，B、C两质点均向上振动，运动方向相同，因此B、C两质点的速度相同，故B错误； C．B、D两质点位移大小相等，由简谐运动的对称性可知，B、D两质点加速度大小相同。B、D两质点的加速度方向指向各自的平衡位置，因此B、D两质点的加速度方向不同，则B、D两质点的加速度不同，故C错误； D．由位移关系可得A、C的水平间距刚好为半个波长，相差半个波长的两个质点，振动相位差恒为，因此振动方向总是相反，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．由图知：振幅 ，周期 则，质点在半个周期内的路程为，故A 正确； B．质点振动方程为 内质点-10cm运动到 的位置，路程为，故B错误； C．图像的斜率代表速度，速度方向在 、 各改变一次，共 2 次，故C错误； D． 位移为 位移为 二者比值不是 ，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．振动筛的振幅取决于驱动力频率与固有频率的匹配程度。当驱动力频率接近固有频率时振幅最大，远离时振幅减小；转速（驱动力频率）越高，不一定振幅越大，可能减小，故A错误； B．当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，振幅最大，而非最小，故B错误； C．受迫振动稳定状态下，系统的振动频率恒等于驱动力的频率，与固有频率无关，故C正确； D．固有频率由系统质量（m）和劲度系数（k）决定，公式为 加入更多金属颗粒会增加质量（m），导致固有频率降低，而非升高，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．由乙图可知，时，质点向上运动，根据同侧法，波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知，波长 由点和点平衡位置相距可知，时点的位移，故B错误； C．波速为，再经过，波将沿轴正方向前进3m，波谷刚好传到质点所在位置，即点到达波谷位置，故C正确； D．时点向下振动，故质点的振动方程为，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】当用激光照射直径小于激光束的不透明小球时，在后方屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状衍射条纹。这就是泊松亮斑，是激光绕过不透光的小球发生衍射形成的。是光的衍射现象。 故选A。 6．C 【详解】A．由图乙、图丙可知两列波的周期都为，则两列波的频率都为 可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，故A错误； B．两列波的波长均为 点到两波源的波程差为 由于两波源的起振方向相同，可知点为振动加强点，振幅为，故B错误； C．点到两波源的波程差为 由于两波源的起振方向相同，可知点为振动加强点，振幅为，故C正确： D．设振动加强点距离的距离为，则两波源的连线上（不含波源）点与两波源的波程差满足（、1、2、3……） 即 式中可取0、1、2、3、4、5，可知在中点的两侧各有5个振动加强点，时，一个加强点，即两波源的连线上（不含波源）有11个振动加强点，它们的振幅为，但位移在0到之间变化，D错误。 故选C。 7．A 【详解】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长 由两图知两个反射信号传播到探头处的时间差为 故两个反射信号的路程差 解得缺陷深度 又两个反射信号的路程差 则两个反射信号在机翼表面处叠加后振动加强，则两列反射波在探头处叠加也是振动加强。故选A。 8．BCD 【详解】AC．由图乙可知Q在0时刻的振动方向沿y轴正方向，根据上下坡法，可知机械波沿x轴负方向传播，故A错误，C正确； B．P质点位移为，由图甲可知 可知波长，故B正确； D．由题知，P在时刻的位移为，由乙图可知周期，因，质点P作简谐振动经过，所以位移等大反向，P在2s末的位移为5cm，故D正确。 故选BCD。 9．AC 【详解】A．由乙图知，质点的振动周期为0.8s，由甲图知，波长为20m，则波速为，故A正确； B．由乙图知，t＝0.4s时刻，质点A向上振动，根据甲图由同侧法原理可知该波沿x轴负方向传播，故B错误； C．0~0.4s，质点P振动半个周期，质点P的路程为，故C正确； D．波沿x轴负方向传播，则Q先振动，Q比P先回到平衡位置，故D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】A．根据简谐运动方程可知，质点从平衡位置到位移大小等于振幅的一半，所用的最短时间为，则与处的距离为，质点的平衡位置位于处，故A错误； B．时，由机械波传播方向与质点振动方向之间的关系和对称性可知，、的速度相同，故B正确； CD．左侧波谷传到点所在位置，传播距离，根据，可得波速大小为故C正确，D错误。 故选BC。 11．(1)1.5 (2)偏大 【详解】（1）根据折射定律 根据图像得 联立解得 （2）如图（c）所示，在实验过程中画出界面后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面仍为开始所画的，入射角不变，导致折射角偏小，则所测得的折射率将偏大。 12．(1) 20.035 (2) 下面 【详解】（1）[1]摆球的直径为20mm+0.01mm×3.5=20.035mm； [2]由题意可得 解得周期 （2）[1][2]根据单摆周期公式 则有 假设在原重心下面，则有 可得 根据题中图像可知假设成立，，。 13．(1)（，，） (2)48.54cm (3) 【详解】（1）时，如图 则有（，，） 可得（，，） 由题图可知周期为，则这列波的波速大小（，，） （2）1~5s内a点的路程为 a点的振动函数为 时，有 0~1s内a点的路程为 时，有 内a点的路程为 则a点在内经过的路程为 （3）n=0时，可得 符合题意； n=1时，可得 与题意不符。 则a点为坐标原点， t=0时波的图像如图所示 14．(1)，1.6 (2) (3)不可能发生全反射。理由见解析 【详解】（1）根据题意作出光路图如图 由几何关系可知，光线射出时的折射角r为2θ，由图β = r = 2θ = 74° 根据折射率公式 解得 （2）光在“水晶球”中的传播速度为 光在“水晶球”中传播的距离 传播的时间为 代入数据联立解得 （3）不可能发生全反射。理由：光线由P点进入球内到达球边缘处时的入射角始终等于P点折射角，根据光路可逆知光线一定能够折射出去。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A静止于O点平衡时，有 A、B组成的简谐振动中，振幅为 由对称性，小球A向右运动至最远点时，对A有 对B有 联立解得 （2）细线断裂后A球单独做简谐振动，振幅变为 则A球单独做简谐振动的振动方程为 当小球A第一次返回O点时，有 可得 （3）细线断裂后，小球A到达O点时，有 解得 答案第8页，共8页 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $