北京市铁路第二中学2025-2026学年高二下学期期中物理试卷

**基本信息** 涵盖振动、波动、热学、光学等模块，通过弹簧振子振动图像分析、双缝干涉实验设计、气体压强微观解释等题，落实物理观念与科学思维，适配高二下学期期中检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|弹簧振子、分子动理论、简谐波传播等|结合振动图像、波的干涉情境，考查运动与相互作用观念| |多选题|4/12|表面张力、多普勒效应、光的折射等|辨析晶体特性、波的传播方向，强化科学推理| |实验题|2/20|油膜法测分子直径、单摆测g|设计双缝干涉条纹测量，注重科学探究能力| |简答题|3/29|理想气体状态变化、光的全反射、动量定理|关联气体压强微观解释，体现科学论证| |计算题|1/9|单摆机械能、双球杆摆系统|从单摆到双球模型递进，考查模型建构|

2025-2026学年北京市西城区铁路第二中学高二（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1.用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向振动，振动图像如图所示，下列描述正确的是(    ) A. 时，小球的加速度和位移均为负的最大值 B. 内，小球的速度逐渐减小，加速度逐渐增大 C. 内，弹簧的势能逐渐减小，弹簧弹力逐渐增大 D. 时，小球的动能达到最大值，弹簧的势能达到最小值 2.关于分子动理论，下列说法正确的是(    ) A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 固体很难被压缩，说明固体分子间存在引力 C. 液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 D. 做布朗运动的颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹 3.如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C、E两个摆的摆长相等，先使C摆振动，其余几个摆在C摆的带动下也发生了振动，则(    ) A. 只有E摆的振动周期与C摆相同 B. B摆的频率比A、D、E摆的频率小 C. E摆的振幅比A、B、D摆的振幅大 D. B摆的振幅比A、D、E摆的振幅大 4.一列简谐横波在时刻的波形如图中的实线所示，已知波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于，则该波的传播速度是(    ) A. B. C. D. 5.关于光现象及应用，下列说法正确的是(    ) A. 佩戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的折射 B. 雨后太阳光入射到水滴形成彩虹，是由于光的干涉 C. 医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检查，是利用了光的偏振 D. 光经过游标卡尺的缝时，出现明暗相间的条纹，是由于光的衍射 6.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分于间的作用，下列说法正确的是(    ) A. 从到分子力先减小后增大 B. 从到分子间引力一直在减小 C. 从到分子动能先增大后减小 D. 从到分子势能先减小后增大 7.如图表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为和。C点是B、E连线的中点，下列说法正确的是(    ) A. C、E两点都保持静止不动 B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下方运动 D. 从图示的时刻起经，B点通过的路程为10cm 8.氧气分子在和时的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，由图可知(    ) A. 同一温度时，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 9.有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的，称为连续型光导纤维。其折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示其传播路径的是(    ) A. B. C. D. 10.劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后。(    ) A. 从上往下可以观察到干涉条纹间距变大 B. 从上往下可以观察到干涉条纹间距变小 C. 从上往下可以观察到干涉条纹间距不变 D. 同时换成波长更大的入射光，从上往下可以观察到干涉条纹间距变小 二、多选题：本大题共4小题，共12分。 11.下列说法中正确的是(    ) A. 液体表面张力的方向与液面相切 B. 凡具有各向同性的物质一定是非晶体 C. 晶体有确定的熔点，非晶体也有确定的熔点 D. 在空间站内完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用 12.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有(    ) A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 13.如图所示，一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射，入射角为，折射角为，下列说法正确的是(    ) A. 反射光的频率大于入射光的频率 B. 折射光的波长等于入射光的波长 C. 若增大入射角，则折射光将减弱 D. 若增大入射角，则折射角将增大 14.一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图1所示，P、Q是介质中的两个质点，图2是质点Q的振动图像。下列说法正确的是(    ) A. 该波的速度为 B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点Q在内随波向右迁移 D. 此时刻质点P沿y轴负方向运动 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 15.用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径        。 某同学测量玻璃的折射率，作出了如图甲所示的光路图。他以O点为圆心画圆，与入射光线和折射光线分别交于P和Q，由P和Q做法线的垂线，测量垂线段的长度，记为PM和NQ，则此玻璃的折射率        。 利用如图乙所示装置研究双继干涉现象，安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样，在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻的两条亮或暗纹间的距离，换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。 ①关于该实验，下列说法正确的是        填正确答案标号。 A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄 B.将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距燹窄 C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D.去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹 ②实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心，螺旋测微器读数为，转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图丙所示。已知双缝的间距为，从双缝到屏的距离为1m，则图乙中螺旋测微器的示数是        mm，求得相邻亮纹的间距为        保留四位有效数字，所测光波的波长为        结果保留两位有效数字。 16.用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 下列实验操作正确的是______填选项前的字母。 A.让小球从细线与竖直方向夹角为的位置开始运动 B.在最高点释放小球并同时开始计时 C.用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆 D.在小球经过最低点时开始计时，测量次全振动的时间 如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径______ mm。 测量摆球直径d，摆线长l，单摆完成n次全振动的时间t，可得重力加速度的大小______用题目所给的字母表示。 某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图3所示，O点为单摆的悬点，将摆球从A点由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为和，摆球静止在B点时，传感器示数为。 推导说明，、、满足什么关系即可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等。 四、简答题：本大题共3小题，共29分。 17.如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，已知气体在状态A时的温度为300K，则气体在状态B时的温度为______ K，从状态A到状态C气体从外界吸收热量______ J。 18.如图所示，AB为空气与某介质的界面，直线MN垂直于界面AB。已知，该介质的折射率，光在空气中的传播速度约为：。求： 光以入射角由空气射入该介质时的折射角r； 光在该介质中的传播速度v； 光由该介质射向空气，发生全反射的临界角C。 19.质量为m的小球竖直落下与水平地面发生碰撞，若碰撞前后的速度大小都是v，方向都沿竖直方向，与地面的作用时间为，碰撞过程中忽略小球所受重力，求地面对小球的平均作用力的大小。 如图所示，从距秤盘h高处把一筒豆粒由静止持续均匀地倒在秤盘上，从第一粒豆落入秤盘至最后一粒豆落入秤盘用时为t，豆粒的总质量为m。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力，已知重力加速度为g，估算碰撞过程中秤盘受到的平均压力的大小。 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。正方体密闭容器中有一定质量的理想气体，每个分子质量为m，单位体积内分子数为n。设气体分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。请推导气体对器壁的压强p与m、n和v的关系。 五、计算题：本大题共1小题，共9分。 20.摆动是生活中常见的运动形式，秋千、钟摆的运动都是我们熟悉的摆动。摆的形状各异，却遵循着相似的规律。 如图1所示，一个摆的摆长为L，小球质量为m，拉起小球使摆线与竖直方向夹角为时将小球由静止释放，忽略空气阻力。求小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小F。 如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为时，求此时小球的角速度大小。 如图3所示，长为L的轻杆，一端可绕固定在O点的光滑轴承在竖直平面内转动，在距O点为和L处分别固定一个质量为m、可看作质点的小球，忽略轻杆的质量和空气阻力。将杆与小球组成的系统拉到与竖直方向成角的位置由静止释放，当系统向下运动到与竖直方向夹角为时，求此时系统的角速度大小。 答案和解析 1.【答案】D  【解析】解：A、在时，由图像得小球位移，为正向最大值，根据简谐运动的加速度公式可知，此时加速度为负向最大值，加速度与位移方向相反，故A错误； B、在内，小球从正向最大位移处向平衡位置运动，其速度逐渐增大，位移大小逐渐减小，则加速度逐渐减小，故B错误； C、在内，小球从平衡位置向负向最大位移处运动，位移大小逐渐增大，弹簧形变量随之增大，根据胡克定律，弹力逐渐增大，弹性势能也逐渐增大，故C错误； D、在时，小球经过平衡位置，此时速度达到最大值，动能最大；由于此时弹簧形变量为零，弹性势能最小，故D正确。 故选：D。 从振动图像可知小球做简谐运动，位移随时间周期性变化。分析各选项需结合简谐运动的基本规律：加速度与位移大小成正比且方向相反，速度在平衡位置最大而在最大位移处为零，弹簧的弹性势能与形变量平方成正比。判断时需依据图像确定各时刻或时间段对应的位移方向与大小变化趋势，进而推断速度、加速度、弹力及弹性势能的变化情况。 本题以弹簧振子的振动图像为背景，综合考查了简谐运动的位移、速度、加速度、回复力、动能和势能等核心概念及其变化规律。题目计算量小，但要求学生对振动图像与各物理量动态变化过程有清晰的理解，重点考查了图像分析能力和逻辑推理能力。学生需准确解读图像中位移随时间的变化，并依据简谐运动的基本特征，推理出速度、加速度、动能与势能的对应关系。各选项分别针对不同时间段或时刻设置，需要学生细致分析振子在不同位置的动力学与能量状态，能有效锻炼学生对物理过程进行阶段性分析的能力。 2.【答案】C  【解析】解：AC、布朗运动的定义是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而非液体分子本身的无规则运动，液体分子的无规则运动是分子热运动的表现，与布朗运动是不同的概念，故A错误，C正确； B、固体很难被压缩，是因为当分子间距离减小时，分子间的斥力起主要作用，而非引力，分子间同时存在引力和斥力，压缩时斥力大于引力，导致固体难以被压缩，故B错误； D、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，其运动轨迹是微粒在不同时刻位置的连线，而非分子本身的运动轨迹，分子的无规则运动是微观的、无法直接观察的，微粒的运动是分子无规则碰撞的宏观表现，故D错误。 故选：C。 回忆布朗运动的定义、本质以及分子间作用力的表现，逐一辨析每个选项中关于布朗运动的描述和分子力现象的说法是否准确。 易错点是混淆“布朗运动”的主体悬浮微粒而非分子，误将微粒的运动轨迹等同于分子的运动轨迹，同时混淆固体难压缩对应的分子斥力而非引力。 3.【答案】C  【解析】解：各摆均做受迫振动，故各摆的频率都相等；故AB错误； 由于E摆的摆长与C摆相同，故两摆的周期相同，故E摆振动最强，故E摆振幅最大，故C正确，D错误； 故选 摆长不同则单摆的周期不同，物体做受迫振动时，物体的振动频率等于驱动力的频率；而只有物体的固有频率与驱动力的频率相等时，物体达到共振． 本题考查共振的现象及条件，要求我们应熟记相关内容． 4.【答案】A  【解析】解：由图可知波长为。已知简谐横波沿x轴正方向传播，该波的周期，则有 解得波的周期为，该波的传播速度是，故A正确，BCD错误。 故选：A。 由图像读出波长，根据两个时刻的波形，结合周期的范围确定周期，再解得波速。 本题的关键要能根据两个时刻的波形确定波的传播时间与周期的关系，处理好通项式与特殊值的关系。 5.【答案】D  【解析】解：A、立体电影的特制眼镜利用的是光的偏振，不是折射，故A错误。 B、彩虹是太阳光在水滴中发生折射、色散形成的，不是干涉，故B错误。 C、光纤内窥镜利用的是光的全反射，不是偏振，故C错误。 D、光通过游标卡尺的狭缝时出现明暗相间条纹，是典型的光的衍射现象，故D正确。 故选：D。 分析立体电影、彩虹、光纤内窥镜、游标卡尺缝的现象，分别对应偏振、色散折射、全反射、衍射原理来分析选项。 容易混淆不同光现象对应的物理原理，比如误将立体电影记为折射、彩虹记为干涉、光纤内窥镜记为偏振，导致选错。 6.【答案】C  【解析】解：根据图像可知，从到，分子力的大小先增大后减小，故A错误； B.根据图像可知，从到，分子力的大小先增大后减小，从到，分子力又增大，故B错误； C从到分两段，从到，分子力表现为引力，分子力做正功；从到，分子力表现为斥力，分子力做负功，则分子动能先增大后减小，故C正确； D.从到分子力一直做正功，则分子势能一直减小，故D错误。 故选：C。 结合分子力随分子间距变化的图像，分析从到过程中分子力、引力的变化，再根据分子力做功与动能、势能的关系判断动能和势能的变化。 本题考查分子力、分子势能与分子动能的关系，需结合图像分析分子力的变化规律及做功情况，侧重对分子力作用效果的理解与应用。 7.【答案】B  【解析】解：A、E点为波峰与波峰相遇点，是振动加强点，振幅为，解得：。其位移随时间变化，并非静止不动，故A错误； B、图示时刻A点为波峰与波峰相遇点，其位移为10cm；B点为波谷与波谷相遇点，其位移为。两点间的竖直高度差为，解得：，故B正确； C、B点为波谷，E点为波峰，C是B、E连线的中点，其距离波峰和波谷均为，故此时C点处于平衡位置。由于波向外传播，E点的波峰状态随后传到C点，故C点此时应向水面方向运动，故C错误； D、该波的周期为，解得：。经历时间，解得：。B点作为加强点，在一个周期内通过的路程为，则在半个周期内通过的路程为，解得：，故D错误。 故选：B。 首先需识别图中各点的振动性质，波峰与波峰或波谷与波谷相遇的点为振动加强点，其振幅为两列波振幅之和；波峰与波谷相遇的点为振动减弱点。对于C点，作为B、E连线的中点，需根据其到相邻波峰和波谷的距离判断其相位和运动趋势。对于B点，作为加强点，其路程计算需结合波的周期与振幅关系，通过波速和波长确定周期，再根据时间与周期的比例关系分析路程。 本题以两列相干水波的叠加图景为背景，综合考查了波的干涉、振动加强点与减弱点的判断、质点的振动状态分析以及振动路程的计算。题目计算量适中，难度中等偏上，重点检验学生对干涉图样物理意义的理解深度，以及将静态图示与动态传播过程相结合的分析能力。学生需准确识别图中各点的叠加性质，并运用波速、波长与周期的关系进行定量推算。其中C点运动方向的判断是易错点，需要根据波的传播方向推断相邻质点的带动关系，这有效锻炼了学生的空间想象和逻辑推理能力。B点路程的计算则考查了对振动加强点振幅及周期运动规律的扎实掌握。 8.【答案】A  【解析】解：分子速率分布遵循统计规律，同一温度下，中等速率的分子数占比最高，速率极小和极大的分子数占比较低，呈现“中间多，两头少”的分布特点，故A正确； B.温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子的平均速率增大，但这是统计意义上的平均效果，并非每一个分子的速率都增大，个别分子的速率可能减小，故B错误； C.温度升高时，分子速率分布曲线向速率增大的方向移动，且峰值降低、曲线变宽，速率较小的分子所占的比例会减小，故C错误； D.温度升高时，分子速率分布曲线向高速率方向延伸，速率较大的分子所占的比例会增大，故D错误。 故选：A。 结合分子速率分布的统计规律，分析同一温度下的分布特点及温度升高对速率分布曲线的影响，逐一判断选项描述是否符合图像和规律。 本题考查分子速率分布的麦克斯韦规律，需区分统计规律与单个分子的行为，理解温度对分布曲线的影响，属于热学基础概念辨析题。 9.【答案】A  【解析】解：光从空气进入光导纤维左侧界面时，令入射角、折射角分别为、，根据 由于折射率n大于1，则有 BC图中空气中的入射角均小于光导纤维中的折射角，不满足要求。 由于折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小，可知，光在光导纤维中沿半径方向传播时，在每一个平行于中心轴线的界面均发生折射，当光沿半径方向向外侧传播时，光由光密介质进入光疏介质，对应的入射角小于折射角，导致光沿中心轴线偏折，最终发生全反射，当光沿半径方向向内侧传播时，光由光疏介质进入光密介质，对应的入射角大于折射角，导致光再次沿中心轴线偏折，可知，光在光导纤维内部传播的路径为一条曲线，可知只有A图选择项符合要求，故A正确，BCD错误。 故选：A。 发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角。光从光密介质进入光疏介质，若不发生全反射时，折射角大于入射角。 解决本题的关键知道发生全反射的条件，以及知道光从光密进入光疏、从光疏进入光密，折射角和入射角之间的大小关系。 10.【答案】A  【解析】解：光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为，、处为两相邻亮条纹，如图所示 则此两处的光程分别为， 因为光程差，所以 设此两相邻亮纹中心的距离为，则由几何关系得 即，当抽去一张纸片减小，增大，故A正确，BC错误； D、换成波长更大的入射光，从上往下可以观察到干涉条纹间距结合， 则增大，故D错误。 故选：A。 根据劈尖干涉条纹间距公式，抽去纸片后劈尖角减小，条纹间距变大；波长增大时条纹间距也变大，据此分析选项。 本题考查劈尖干涉的条纹间距变化规律，有效检验对薄膜干涉公式的理解与应用能力。 11.【答案】AD  【解析】解：液体表面张力由液体表面层分子间的相互作用力产生，其方向与液面相切，使液体表面有收缩趋势，故A正确； B.各向同性的物质可能是非晶体，也可能是由大量单晶体无序排列组成的多晶体，并非一定是非晶体，故B错误； C.晶体包括单晶体和多晶体有确定的熔点，加热时达到熔点才会熔化；非晶体没有确定的熔点，加热过程中会逐渐软化、流动性增强，故C错误； D.在完全失重环境中，重力对水滴的形态影响可忽略，液体表面张力会使水滴表面收缩，最终形成表面积最小的球形，故D正确。 故选：AD。 结合液体表面张力的方向与作用、晶体与非晶体的各向性和熔点特点，逐一分析选项描述的正误。 本题考查液体表面张力及晶体、非晶体的基础性质，侧重对核心概念的辨析与理解。 12.【答案】BC  【解析】解：A、先看到闪电后听到雷声，是因为光的传播速度大于声音传播速度，故A错误； B、探测器接收到的超声波频率发生变化，是由于血液发生流动，探测器与血液的观测点的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，故B正确； C、观察者听到远去的列车发出的汽笛声音调变低，是由于列车与观察者的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，故C正确； D、同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是由于介质折射率不同导致的，与多普勒效应无关，故D错误； 故选：BC。 明确多普勒效应的内容，知道生活中哪些现象与多普勒效应有关，会根据多普勒效应解释相关现象。 本题考查多普勒效应的应用，要注意明确多普勒效应的基本内容，同时注意明确生活中的现象与物理知识的联系。 13.【答案】CD  【解析】解：光的折射和反射光在不同介质中传播，发生反射、折射等现象时，其频率不变，故A错误； B.光由玻璃射入空气，是由光密介质射入光疏介质，折射角大于入射角，折射光的传播速度大于入射光的传播速度，频率相同，由可知折射光的波长大于入射光的波长，故B错误； C.由光密介质射入光疏介质，入射角越大，反射光越强，折射光越弱，入射角超过临界角时发生全反射，折射光消失，只有反射光，故C正确； D.折射率，增大入射角，可知折射角也会增大，故D正确。 故选：CD。 A.光发生反射和折射后频率不变；根据折射率公式分析波速的大小，再根据波长、波速和频率的关系分析作答； C.根据全反射发生的条件作答；根据光的折射定律分析作答。 本题考查光的折射、反射以及光的全反射；要理解光的折射定律和全反射发生的条件。 14.【答案】AB  【解析】解：AB、由图1可知该简谐波的波长，由图2可知其振动周期，则波速，解得：。在时刻，由图2可知质点Q位于平衡位置且向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故AB正确； C、在简谐波传播过程中，介质中的质点仅在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C错误； D、由于该波沿x轴负方向传播，在时刻，质点P位于波峰左侧的“上坡”段，根据波形平移法可知此时质点P沿y轴正方向运动，故D错误。 故选：AB。 已知波形图和振动图像，需确定波速、传播方向、质点运动特点。从波形图获取波长，从振动图像获取周期，通过波速公式关联波长与周期计算波速。根据振动图像确定质点Q在初始时刻的振动方向，结合波形图通过波形平移法判断波的传播方向。分析质点运动时，需区分波的传播与质点振动，质点只在平衡位置附近振动而不随波迁移。利用波的传播方向，通过波形平移法分析质点P在初始时刻的振动方向。 本题综合考查了机械波传播的波形图与振动图像，涉及波长、周期、波速的计算以及波的传播方向与质点振动方向的判断。题目难度中等，计算量较小，但需要学生熟练掌握“上下坡法”或“同侧法”等关键判断方法，并深刻理解波传播过程中质点不随波迁移这一核心概念。通过将振动图像中特定时刻的振动状态与波形图中各质点的位置及运动趋势相结合，能够有效锻炼学生的图像分析能力和空间想象能力。 15.【答案】 CD   【解析】解：由体积公式可知油酸分子的直径。 根据几何知识和折射定律可知。 ①根据双缝干涉条纹间距公式，可知干涉条纹间距与单缝到双缝的距离无关，故A错误； B.将蓝色滤光片换成红色滤光片，波长变长，根据双缝干涉条纹间距公式，可知干涉条纹间距变宽，故B错误； C.换一个两缝之间距离较大的双缝，根据双缝干涉条纹间距公式，可知干涉条纹间距变窄，故C正确； D.去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹，故D正确。 故选：CD。 ②图丙读数为 相邻亮纹的间距 根据双缝干涉条纹间距公式，可得 故答案为：；；①CD；②，，。 根据体积公式计算； 根据几何知识和折射定律计算； ①根据双缝干涉条纹间距公式分析判断； ②根据题意和双缝干涉条纹间距公式计算。 本题关键掌握用油膜法估测油酸分子直径原理、测量玻璃折射率原理和利用双缝干涉现象测量单色光波长的实验原理。 16.【答案】CD     若、、满足得，可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等  【解析】解：让小球从细线与竖直方向夹角为的位置开始运动，夹角过大，该运动不是简谐运动，故A错误。 B.在最高点释放小球，小球速度最小，开始计时误差较大，故B错误； C.为了保持摆长不变和减小阻力对实验的影响，用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆，故C正确； D.为了减小误差，在小球经过最低点时开始计时，测量次全振动的时间，故D正确。 故选：CD。 图中游标卡尺的最小分度值为，摆球的直径。 根据题意可知单摆周期为 根据单摆周期公式 联立可得 设摆长为L，摆球质量为m，摆球在A点时细线与竖直方向的夹角为，到达最低点的速度大小为0。从A点到B点，若机械能守恒有 在A点有 摆动到B点有 静止在B点有 联立以上几式可得 因此，若、、满足得，可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等。 故答案为：；；；若、、满足得，可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等。 根据做简谐运动的条件判断；根据减小计时误差判断；根据保持摆长不变和减小阻力对实验的影响判断； 先确定游标卡尺的最小分度值再读数； 根据题意和单摆周期公式推导； 根据机械能守恒和牛顿第二定律推导。 本题考查利用单摆测定重力加速度的实验，关键掌握实验原理、利用机械能守恒和牛顿第二定律处理问题的方法和游标卡尺的读数方法。 17.【答案】100  400  【解析】解：由图示图象可知，气体的状态参量是：，，，，由题意可知： 由图示图象可知，气体从状态A到状态B体积不变，由查理定律得：，代入数据解得： 气体从状态B到状态C气体的压强不变，由盖-吕萨克定律得：，代入数据解得：， 一定质量的理想气体内能由温度决定，A、C两状态气体温度相等，内能相等，从A到C过程气体内能不变，， 气体从A到B过程体积不变，外界对气体不做功，气体从B到C过程气体体积变大，气体对外做功， B到C过程气体对外界做的功， 该过程外界对气体做功 从A到C过程外界对气体做功： 从A到C过程，由热力学第一定律可知：，即气体从外界吸收400J的热量。 故答案为：100；400。 由图示图象可知，气体从A到B发生等容变化，应用查理定律可以求出气体在状态B时的温度；气体从B到C过程发生等压变化，应用盖-吕萨克定律求出气体在状态C的温度，一定质量的理想气体内能由温度决定，求出从A到C过程气体内能的变化量；根据图示图象求出气体从状态A到状态C气体对外界做的功，然后应用热力学第一定律分析答题。 本题考查了查理定律与盖-吕萨克定律与热力学第一定律的应用，根据图示图象分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量是解题的前提；应用查理定律与盖-吕萨克定律和热力学第一定律即可解题。 18.【答案】解：根据折射定律有 代入数据解得 光在这种介质中的传播速度为： 全反射临界角正弦值为： 则临界角 答：当入射角时，折射角r为； 此光在这种介质中的光速v为； 此光由这种介质射向空气时，发生全反射的临界角为。  【解析】单色光由空气射入介质，根据折射定律求解折射角r； 光在这种介质中的传播速度，代入数据即可求得v。 全反射临界角正弦值。 解决该题需要熟记折射定律的表达式，知道光在介质中的传播速度以及光发生全反射的临界角的求解公式。 19.【答案】解：以竖直向上为正方向，根据动量定理 解得地面对小球的平均作用力的大小 根据动力学公式 豆粒与秤盘碰撞时的速度为 豆子时均匀落下，则单位时间落在秤盘的质量为，则在极短时间内和秤盘作用的豆子，以竖直向上为正方向，根据动量定理 可得秤盘对豆粒的平均作用力为 根据牛顿第三定律，秤盘受到的平均压力的大小为 取向右为正方向，根据动量定理，一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量 如图所示   以器壁上的面积S为底、以为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在时间内有与器壁S发生碰撞，碰壁粒子总数 在时间内粒子给器壁的冲量 面积为S的器壁受到粒子压力 气体对器壁的压强 解得 答：地面对小球的平均作用力的大小。 碰撞过程中秤盘受到的平均压力的大小。 气体对器壁的压强。  【解析】根据动量定理求出地面对小球的平均作用力的大小； 根据运动学公式和动量定理得秤盘对豆粒的平均作用力，再根据牛顿第三定律求出秤盘受到的平均压力的大小； 表示一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量，求出碰壁粒子总数，明确在时间内粒子给器壁的冲量，最终求出气体对器壁的压强。 本题考查了动量定理，冲量，气体压强的问题，根据题意分析，熟练运用公式求解。 20.【答案】小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小是  如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为时，此时小球的角速度大小是  此时系统的角速度大小是  【解析】解：根据机械能守恒定律有 在最低点根据牛顿第二定律有 联立解得 根据机械能守恒定律有 角速度 联立解得 根据机械能守恒定律有，其中， 联立解得 答：小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小是。 如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为时，此时小球的角速度大小是。 此时系统的角速度大小是。 先对小球从释放到最低点的过程用机械能守恒求出最低点速度，再结合向心力公式求解绳对球的拉力； 对小球从释放到摆线与竖直方向夹角为的过程用机械能守恒求出线速度，再由线速度与角速度的关系求解角速度； 对两个小球组成的系统用机械能守恒，考虑两球的重力势能变化与动能变化，结合角速度相同的特点求解系统的角速度。 本题由单摆到双球杆摆，由浅入深考查机械能守恒与圆周运动的结合应用，解题关键是找准各过程的能量变化，尤其是第三问需注意两球线速度不同，需结合角速度关系处理，能有效检验对系统能量分析的综合能力。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $