广西钦州市大寺中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 广西钦州大寺中学高二物理期中试卷，聚焦波动、机械能、光学等模块，通过水黾振动、导光管采光等真实情境，设计5道综合性解答题（如弹簧振子与碰撞综合题），强化科学推理与模型建构能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5/30|波动图像、机械能守恒、单摆周期|结合波形图考查波的叠加（第1题）| |多选题|3/18|光的折射、动量守恒、电场与简谐运动|以玻璃砖反射情境考临界角（第6题）| |解答题|5/52|动量与能量综合、弹簧振子周期、振动方程|第12题融合弹簧振子周期与弹性碰撞，体现过程分析能力|

广西钦州市大寺中学2026春季学期高二年级期中考试物理试卷 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题( 本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一项符合题目要求) 1．如图所示，x轴上有两列正弦波的一个完整波形分别沿x轴正、负方向传播，波长均为λ=4m，波速均为v=1m/s，振幅均为A=10cm。t=0时刻波形如图所示。则x=6m处的质点P的振动图像符合实际的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，一条长度为2L、质量为m的匀质链条的一半放置在水平桌面上，另一半悬在桌面下方，链条末端到地面的距离也为L，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。现让链条由静止释放，在链条完全落地瞬间，链条对地面的压力为（　　） A． B． C． D． 3．在某均匀介质中有两列沿轴正方向传播的波长相同的简谐波。时位于处的甲波源开始振动，时的波形如图所示，此时甲波源的位移为。另一位于处的波源乙，从时开始沿轴正方向振动。以下说法正确的是（    ） A．两列波的频率不一定相等 B．两列波的波长均为 C．在时甲波源位于平衡位置的下方D．经过足够长的时间，处的质点为振动加强的点 4．质量为m、摆长为L的单摆，拉开一定角度后，t₁时刻由静止释放。在、、（）时刻，摆球的动能与势能第一次出现如图所示关系，图中为单摆的总机械能。则此单摆的周期以及摆球在最低点的向心加速度为（取摆球在最低点时为零势能点）（  ） A． B． C． D． 5．如图，水黾通过后足（视为质点）以一定频率f在水平面上振动产生水波纹（视为简谐波），和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d，则波速为（　　） A． B．df C． D． 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求) 6．如图所示，足够大的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点（B点图中未画出）射出。已知玻璃砖对该光线的折射率为，c为光在真空中的传播速度，不考虑多次反射。下列说法正确的是（　　） A．该光线在玻璃砖中传播的速度为c B．该光线在玻璃砖中的折射角为30° C．平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45° D．若该光线入射角可在［0°，90°）内变化，光线依然由A点入射，经底面反光膜反射，从顶面射出，则B点可覆盖面积能超过 7．如图所示，机械加工厂中将做好的质量为m的球形工件在高为H的左侧平台边缘处静止释放，工件沿光滑轨道滑入质量为3m的半圆形圆槽。圆槽可自由移动，圆槽最低点与地面高度差不计。圆槽与右侧平台接触时，小球刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零被右侧平台上的人接住，右侧平台高度与圆槽圆心O点等高，不计一切摩擦和人的高度，小球可看作质点，重力加速度为g，则（　　） A．小球到达右侧平台被接住时速度大小为 B．小球到达右侧平台被接住时速度大小为 C．右侧平台的高度为 D．右侧平台的高度为 8．真空中不同区域分别存在甲、乙两种沿水平方向的电场，在两电场中分别沿水平方向建立坐标系，甲电场的电势随位置变化关系如图1所示，在和处电势具有最大值；乙电场的电场强度随位置变化关系如图2所示，在处电场强度具有最大值为。将质量均为m、电量均为q带正电的点电荷在两电场中均由位置处静止释放，两电荷只在静电力的作用下运动。已知简谐运动的回复力，周期，规定电场强度的正方向与x轴正方向相同，则（　　） A．电荷在甲电场中做简谐运动 B．电荷在乙电场中做简谐运动 C．电荷在甲电场中运动的周期为 D．电荷在乙电场中运动的周期为 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共5小题，共52分。请按要求作答） 9．如图所示，质量为2m的物块P静止在光滑水平地面上，其右侧表面是半径为R的光滑圆弧轨道，圆弧轨道下端与水平地面相切。物块P右侧静止有质量为m的球b，球b左侧固定有轻弹簧。将质量为m的球a从圆弧轨道最上端静止释放，球a离开物块P后与轻弹簧左侧接触并粘连。已知重力加速度为g，弹簧的形变始终在弹性限度内。求： (1)若物块P固定，整个运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep； (2)若物块P不固定，球a离开物块P瞬间速度va的大小，及球b能达到的最大速度vb的大小。 10．如图所示，质量为2 m的细棒a垂直置于光滑水平轨道上，轻绳一端系于细棒中点A，一端连着质量为m的木块b（可看成质点），轻绳拉紧且水平，长度为L，整个系统处于静止状态，重力加速度大小为g，不计空气阻力，现将木块b自由释放。 (1)若细棒固定，求木块b运动至细棒a正下方时的速度大小v0； (2)若细棒不固定，求木块b运动至细棒a正下方时对轻绳的拉力大小F； (3)若在A点正下方竖直立着一块挡板，细棒不固定，当轻绳与水平方向成θ=37°角时，轻绳突然断裂，木块b此时处于细棒a的右下方，sin37°=0.6，求木块b在挡板上的撞击点离水平轨道的距离d。 11．导光管采光系统是一套采集自然光并经管道传输到室内的采光装置，图示为过装置中心轴线的截面图。上半部分是某种均匀透明材料制成的半球形采光球，采光球球心为O，半径为R，底面水平，M、N为半球截面直径上的两点，下半部分是长为l的竖直空心导光管，导光管内侧涂有反光涂层，上端MN与半球底面相连，下端PQ水平与室内相连。有一平行于MN的细光束从A点射入采光球，折射后照射到N点。已知A点与MN相距，真空中的光速为c。 (1)求该透明材料的折射率； (2)若上述细光束由B点竖直向下射入采光球，OB与竖直方向夹角α=60°，求光由B点到达导光管下端水平面PQ的时间。 12．如图，光滑竖直玻璃管内有一劲度系数为k的轻质弹簧，下端固定，上端与一物块P相连，物块Q与物块P之间不粘连，P、Q质量均为。初始时用竖直向下的力压物块Q，系统处于静止状态，某时刻撤去外力，此后在物块P、Q运动过程中，两者会分离。每当两者分离时立刻给物块Q施加竖直向上的恒力，每当两者接触时立刻撤去。P、Q之间的碰撞为弹性碰撞，且弹簧始终处于弹性限度内。已知弹簧的弹性势能与形变量x的关系为，弹簧振子的周期公式为。求： (1)从撤去外力到P、Q第一次分离时的位移大小； (2)从撤去外力到P、Q第一次分离时的时间； (3)从撤去外力到P、Q第2026次相遇时的时间及此次相遇的位置。 13．如图所示，竖直放置的劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端连接质量为的小物块A，另一质量也为的小物块B叠放在A上，系统开始处于静止状态。已知弹簧振子简谐运动周期（其中为振子质量，为弹簧劲度系数），弹簧的弹性势能为（为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内），重力加速度大小为，不计一切阻力。 (1)现对物块B施加一竖直向下的恒力，使小物块A、B一起由静止开始做简谐运动，求A、B运动的振幅。 (2)现对物块B施加一竖直向上的恒力，使小物块A、B一起由静止开始做简谐运动始终不分离，求的最大值。 (3)现对B施加一竖直向上的恒力，以A、B分离为计时起点，分离位置为坐标原点向上建立轴，写出分离后小物块A的振动方程。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A B C A BC BD BC 9．（1）若物块P固定，球a由静止释放到离开物块P的过程中，由动能定理得 球a与弹簧接触后，球a与球b组成的系统动量守恒，当二者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得整个运动过程中弹簧的最大弹性势能 （2）P不固定时，下滑过程中，和P组成的系统水平方向动量守恒，且系统机械能守恒。 规定向右为正方向，设离开P时P的速度为，由动量守恒 由机械能守恒 整理得 与弹簧粘连后，、和弹簧组成的系统水平面光滑，动量守恒、机械能守恒。当弹簧恢复原长时，的速度达到最大； 设弹簧恢复原长时的速度为，由动量守恒​ 由机械能守恒 联立解得球b能达到的最大速度 10．（1）由机械能守恒定律得 解得 （2）设木块运动至细棒正下方时速度大小为，细棒速度大小为，由动量守恒定律得 根据牛顿第二定律有 又 解得 （3）木块向下运动过程中，细棒与木块在水平方向动量守恒，有 即 又 设轻绳断裂瞬间，木块的速度为，木块在竖直方向的分速度为，由机械能守恒定律得 其中 又 轻绳断裂后，木块做斜抛运动，水平方向有 竖直方向有 又 解得 11．（1）光线在A点的光路图如图甲所示 根据几何关系知 则根据折射定律有 （2）光竖直向下由B点射入采光球时，如图乙所示 由得，B点的折射角 设光在采光球内传播的路程为，由几何关系可得 解得 在界面MN上再次发生折射，由几何关系知，入射角为30° 由折射定律可知，折射角为60°，由几何关系可知，光在空心导光管的传播路程为 光在采光球内的速率 故传播总时间为 解得 12．（1）当P、Q分离时P、Q之间弹力为0，加速度大小相等，令为 对Q由牛顿第二定律有 对P有 解得 初始状态 P、Q第一次分离时弹簧处于原长，解得P、Q位移大小 （2）当PQ一起振动时，周期 平衡位置 可得振幅 根据公式 代入和A可得 时间 （3）从撤去力到第一次分离，令P、Q速度为 根据能量守恒 分离后Q物块 分离后Q物块回到与P分离处的时间 分离后P物块做简谐运动的周期 故P、Q在分离处第一次相遇，此时P向上，Q向下，速度大小相等，发生弹性碰撞，速度交换 P向下振动，Q向上做匀变速运动，P、Q第二次在分离点相遇，具有共同向下的速度，压缩弹簧后又在弹簧原长位置分离，以后将重复上述过程 以此类推，P、Q奇数次相遇时，速度方向相反，发生碰撞速度交换；偶数次相遇时，P、Q速度方向相同 故P、Q第2026次相遇时的位置在弹簧原长位置 分析可得，P、Q第2026次相遇的时间 代入可得。 13．（1）施加恒力之前，系统处于平衡状态，有     施加向下恒力后A、B一起做简谐运动的平衡位置有      则振幅 （2）为使小物块A、B一起做简谐运动，当最大时两物块在最高点恰好不分离。设两物块在最低点时加速度大小为，在最高点加速度大小为 在最高点，对物块B由牛顿第二定律有     在最低点，对两物块A、B整体由牛顿第二定律有     根据简谐运动的对称性有 解得 （3）加竖直向上恒力后，分离时对物块B有 对物块A有 解得， 恰好在平衡位置分离。分离前对A、B系统 分离后A做简谐运动，由能量守恒有 解得     且 则A的振动方程： 学科网（北京）股份有限公司 $