山东淄博实验中学2025-2026学年高二下学期4月教学诊断训练物理试题

命题人：李坤、崔彬彬 使用时间：2026年4月 淄博实验中学、淄博齐盛高中2024级（高二）教学诊断训练 物 理 一、选择题（本题共12小题，共40分。第1-8小题只有一个选项正确，每小题3分；第9-12 小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1.下列关于分子动理论知识，说法不正确的是 各速率区间内的分子数 Ep,f↑ 占总分子数的百分比 ① ③ 多 丙 分子的速率 A.图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中 B.图乙为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则气体分子的平均动 能变大 C.图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、② 时都高 D.图丁为分子间作用力f和分子势能印随分子间距离变化的关系图线，其中②表示分子 间作用力随分子间距离r的变化关系图线，①表示分子势能随分子间距离r的变化关系图线 2.下列四副图为红光、紫光分别通过同一双缝或单缝形成的图样，对各图的分析正确的是 甲 丙 A.甲为红光的衍射图样 B.丙为红光的干涉图样 C.乙为紫光的干涉图样 D.丁为红光的衍射图样 3.如图所示，光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开一小段距离，放手后，小球经过 t时间第一次到达最低点，要使t变小，下列方案可行的是 A.增大小球的质量 B.减小小球的质量 C.减小圆弧槽的半径 D.减小小球移开的距离 1 4.骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图()所示。 某同学使用骨传导耳机听随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振 动图像如图(b)所示，振幅为A，声音在空气中传播速度为340m/s。下列说法正确的是 骨传导 听骨链 听觉神经 )) 0 空气传导 -1 外耳道鼓膜内耳道 耳蜗 0.0000.001 0.0020.003 时间（秒） 图(a) 图b) A.声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同 B.耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为2A C.若该段音乐在空气中传播，其声波波长为680m D.该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化 5.甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，波速均为10cms,两列波在t=0时刻的 最前端部分的波形如图所示。下列说法正确的是 y/cm A.两列波相遇后能发生干涉 B.O点的起振方向向下 x/cm 40 C.t=0.8s时，质点O的位移大小为12cm D.t=1.6s时，质点O的位移大小为6cm 6.有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是将两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明 圆筒内，上、下两偏振片中间重叠区域让观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中 的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则 A.该魔术说明光是纵波 B.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 C.两偏振片的透振方向互相垂直 D.两偏振片的透振方向互相平行 甲 7.书城中一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其ABCD面露于柜外，玻璃砖厚度 AA=8cm,左下侧A'B棱上安装一条双色细灯带，能发出a、b两种颜色的光，在ABCD面上 能观察到a、b复色光区域和b单色光区域，复色光区域沿着AD方向宽度为6cm,如图所示。 设真空中光速为c。则下列说法正确的是 a、b复色光区 b单色光区 A.a光的折射率为月 D B.a光在此玻璃中传播速度为4c D C.b光折射率小于a光折射率 D.a、b光折射率差值越大，单色光区域宽度越窄 2 8.如图甲所示为图丙中的波源A沿y轴方向上下振动的振动图像，如图乙所示为图丙中的波 源B沿y轴方向上下振动的振动图像，已知波源A、B相距20cm,C为AB中点，0~1.4s时间 内c质点通过的路程为30cm,则c质点开始振动的时刻是 y/cm y/cm 0.2 0.6 t/s 0 0.20.4 0.6 t/s -5 C 乙 丙 A.t=0.8s B.1=1s C.t=1.2s D.t=0.6s 9.已知阿伏伽德罗常量为N,氧气的摩尔质量为,室温下氧气的密度为P(均为国际单 位)，则 A.1kg氧气含分子的数目为 M B.1个氧气分子的质量是 M C.1个氧气分子的体积是NP M D.室温下相邻氧气分子之间的平均距离为”P M 10.某做简谐运动的弹簧振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线I所示，而在某驱动 力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，乙图为受迫振动的振幅 A与驱动力的频率f的关系图像，关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是 ◆x/cm 甲 A.可能是图乙中的a点 B.可能是图乙中的b点 C.增大驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 D.减小驱动力的频率，弹簧振子可能发生共振 11.用甲图所示的装置可以检测微小的温度变化。平凸透镜放在固定框架上，平整玻璃板固 定在金属柱上，平凸透镜和玻璃板间留有空气隙。用波长为入的激光从上方垂直于玻璃板照 射，可观察到“牛顿环”干涉图样如乙图。当环境温度变化时，因为热胀冷缩效应金属柱的 高度会有微小变化而其他部分的尺寸变化可忽略不计，于是干涉图样将发生相应变化。下列 说法中正确的是 3 平凸透镜 玻璃板 金属柱 甲 乙 A.当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向外移动 B.当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向内移动 C.若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了10入 D.若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了5 12.如图所示，某均匀介质由A、B、C、D四点构成一个长方形，AC=6m,AB=8m,且在A、 B两点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为y=5sin2πt(c),波在介质 中传播的速度为1m/s,下列说法正确的是 D A.C点第一次出现加强振动的时间为10s B.AB连线上（含端点）的振动加强点有17个 C.BC连线上（不含端点）振幅为10cm的点有10个 D.CD连线上（含C点，不含D点）的振动减弱点有8个 夕 4 二、实验题（本题共2小题，共14分） 13.某实验小组利用智能手机及单摆测定当地的重力加速度。将一个直径为d的小球用不可 伸长的细线竖直悬挂，小球下方吸住一小块磁铁，手机放在悬点正下方水平面上，实验装置 如图甲所示。 计时时刻1，=1.552s 4 cm 山山山山 T 10 20 图乙 计时时刻2=11.638s 图丙 图甲 (1)用游标卡尺测量摆球的直径d如图乙所示，则d= 1m1m; (2)打开手机的磁传感器，让小球在竖直面内做小角度摆动，手机记录了竖直方向上磁感应 强度的大小B,随时间t变化的图像如图丙所示，则单摆的周期为 s;（结果保留 3位有效数字) (3)将细线的长度加上小球半径后作为摆长1，多次改变摆长，重复实验，得到多组摆长1 及小球摆动的周期T,作出相应的1-T关系图像如图丁所示，并测出图线的斜率k和横截距 b。 O b 图丁 ①根据1-T2图像可求出当地重力加速度8= ②用上述方法求重力加速度， (选填“能”或“不能”)消除因磁铁质量导致 摆长1测量不准确带来的误差： ③小球与磁铁组成的整体的重心到球心的高度差h= 14.某实验小组的甲、乙两同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB 的方向上插上两枚大头针P1和P2,在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P3的像挡住时，插 上大头针P3,使P3挡住P1、P像，再插上大头针P4, 。移去三棱镜和大头针， 5 大头针在纸上的位置如图所示。 (1)题中横线处缺少的实验要求为： (2)如图所示，甲同学通过量角器测出∠ABC=60°及P3P4与AC边的夹角为45°，由以上数 据可得该玻璃的折射率 P 609 45 (3)根据前面的结论，在BC一侧 (填“能”或“不能”)看到大头针P1和P2的 像； (4)乙同学认为甲同学通过测量∠ABC计算折射率会引入间接测量误差，于是他想利用棱镜 内部光路直接测量AC面的入射角及折射角，从而测定玻璃折射率。但是实验中放置三棱镜 的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置， 由此得出该玻璃折射率的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 三、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.（8分)如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，ma=0.1kg,妇=0.1kg, 弹簧的劲度系数为-40N/,剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹 簧始终没有超过弹性限度，g取10m/s2。求： L∠U2 (1)剪断细绳瞬间的回复力大小： (2)A做简谐运动的振幅： (3)A在最高点时的弹簧弹力大小。 岛 6 16.（10分)一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中实线所示为x,=20m处质点的振动图像， 虚线所示为x-70cm处质点的振动图像，求： 个/cm (1)x=20cm处质点的振动方程； (2)该简谐波波长2； (3)该简谐波可能达到的最大波速v。 17.（12分)如图所示，跳水馆的水平跳板（厚度不计）伸向水面，右端点A距水面高h=1m, O为A点正下方在水底的投影。若跳水馆闭馆后，在水池上方只开了一盏黄色小灯M,该灯 距跳板A点水平距离x=4m,离水面高度H=5m,现观察到跳板在水底的阴影右端点B到 O的距离L= 1+V14 已知黄光在水中的折射率n=1.5。 2 m。 (1)求水池内水的深度h; (2)若水池足够大，关闭黄色小灯M,在水底O处打开一盏同样的黄色小灯M',求水面上 发光区域的面积$。 MO 少 水面 B 0 77777777为7777777777777777777 L 7 18.(16分)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器 部分元件截面如图所示。两个相同的顶角为0的直角三棱镜A、B的斜面相互平行放置，两 斜面间的距离为d。一束包含有两种频率光的激光，从A棱镜上的P点垂直入射，它们在棱 镜中的折射率分别为4=反，必-子5，在B棱镜下方有一平行于下表面的光屏，尸点为P 点在光屏上的投影。 (1)若A棱镜斜面只有一种频率的激光直接出射，求顶角6的取值范围： (2)若0=30°，求两种频率的激光通过两棱镜后，打在光屏上的光点间距。 P A d B 光屏 P 62024级（高二)教学诊断训练参考答案 1.D 【详解】A.茶叶蛋蛋清呈灰黑色，是因为酱油中的色素分子发生扩散现象进入蛋清，故A正确： B.温度是分子平均动能的标志，瓶内气体温度升高，气体分子的平均动能增加，故B正确： C.由氧气分子在不同温度下的速率分布图像可知，温度越高，速率大的分子所占比例越大，状态 ③中速率大的分子所占比例比状态①、②大，所以状态③时的温度比状态①、②时都高，C正确： D.当分子间距离r=时，分子间作用力0，r>时分子间的作用力表现为引力，r<时分子间的 作用力表现为斥力，当两个分子从无穷远处相互靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势 能先减小后增大，=时分子势能最小，分子势能E最小。在图丁中，①在=时0，表示分子间 作用力随分子间距离r的变化关系图线：②在=时达到最小值，表示分子势能随分子间距离r的 变化关系图线，故D错误。 2.C 【详解】当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄 的衍射图样：根据4x,由于红光的波长大于紫光的波长，可知甲为红光的干涉图样，乙为紫 光的干涉图样，丙为红光的衍射图样，丁为紫光的衍射图样。 3.C R 【详解】小球在光滑圆弧面上运动，运动规律为简谐运动，受力情况与单摆类似，其周期T=2π 运动时间与小球的质量无关，与振幅无关：要使得=二减小，即减小周期，减小圆弧半径R。 4.B 【详解】A.声波频率由振源决定，颅骨（固体）与空气（气体）中声速不同，由元=知波长不 同，A错误； B.简谐运动中，任意半个周期内质点路程均为2A(无论起点位置)，B正确； C.由图(b)知周期T=0.002s,波长2=vT=340×0.0021m=0.68m,C错误： D.同学与声源相对静止，不会产生多普勒效应，D错误 5.D 【详解】AC.由图知入m=12cm,入z=16cm又v=九f 得甲、乙两列泼的频率分别为斤=业，无业，故它们不是相于波，丙列波相遇后不能发 6 生稳定的干涉，故A错误： B.两列波波源起振方向均向上，振动同时传到O点，所以O点起振方向向上，故B错误： C.甲、乙两列波的周期分别为Z-12s,1=16s,因1=0.8s+2 44 波先经=4工传至原点0，再经空，0的质点振动到波峰，引起的分位移头=6血 4 v 4 甲波先经5，=￥=0,4s传至原点0 同时4=046至其引起的分位移，=5 3 4=3V3cm 故x0的质点在t=0.8s时，位移大小为yy+y3(2+V3)cm，故C错误。 D.仁1.6s时甲波波形向右传播一个波长，使O点的位移为0，乙波向左传播四分之三个波长，使 O点的位移为-6cm,两波叠加O点位移大小为6cm。 6.C 【详解】A.光的偏振现象说明光是横波，故A错误： BCD.偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片， 当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间区域的放垂直偏振片 和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形 成黑影，看起来就像一块挡板，一片偏振片无法完成实验，故BD错误，C正确。 7.C 63 【详解】A.在两个光区分界面，a光发生全反射，根据几何关系可知snC= V6+85 根据全反射临界角公式有sinC-1 解得}，故A错误： B。根据折射率与光速的关系可知，a光在此玻璃中传播滨度为=片，故B错误： C.a光的临界角较小，根据sinC-1可知，b光折射率小于a光折射率，故C正确； D.由几何关系可知α、b光折射率差值越大，则单色光区域宽度越宽，故D错误。 8.B 【详解】由图像可知，振幅A=5cm,周期T=0.4s,且波源A比波源B先振动0.2s,因为C为AB中 点，因此A波先传播到C点振动=0.2s,即半个周期，此时C质点通过的路程为 S,=2A=10cm 当B波传播到C点时，A波与B波相干叠加，C点振动加强，在一个周期内通过的路程为8A=40c, C质点通过剩下的路程所用时间为 6=20c"r=0.2s 8A C质点振动所用总时间为 t振=41+t=0.4s 则质点C开始振动的时刻是 t=ta-t振=1.4s-0.4s=1s 故选B。 9.AD 【详解】AB.kg氧气中所含的分子数日为N=7从 M 1个氧气分子的质量为及，故A正确，B错误： CD.由于氧气分子之间的距离非常大，所以不能估算出1个氧气分子的体积，室温下1个氧气分 子所占空间的体积V=M PN M 则相邻氧气分子间的平均距离为远，故C错误，D正确。 故选AD。 10.AC 【详解】AB.根据图甲可知I的周期大于I,即弹簧振子在驱动力的作用下的运动频率小于原振 动频率，所以可能是图乙中的α点，而不是b,故A正确，B错误； CD.当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时会发生共振现象，所以应增大驱动力的频率，故 选AC。 11.AD 【详解】AB.温度升高时，金属柱热胀伸长，带动玻璃板向上移动，空气隙（空气薄膜）的整体 厚度减小。所有位置的光程差都减小，条纹向外移动，故B错误，A正确： CD.薄膜干涉中，反射光的光程差为空气膜往返光程加半波损失，相邻亮纹对应的空气膜厚度差 为子（光往返一次，总光程若变化天对应厚度变化子。 空气膜厚度的变化量等于金属柱高度的 变化量△M。若中心新产生10个完整亮纹，说明总厚度变化满足△h=I0×=52, 故C错误，D正 确。 故选AD。 12.ABD 【详解】A.由振动方程可知周期为T=2严=1s 0 则波长为2=vT=lm C点与两波源的波程差为△x=xc-xac=√62+82m-6m=4m=4元 可知C点为振动加强点，当B点波源的振动传到C点时，C点第一次出现加强振动，则C点第一 次出现加强振动的时间为5=ac-10s,故A正确： B.AB连线上（含端点）与两波源的波程差满足-8m=-82≤△x≤8m=82 可知AB连线上（含端点）的振动加强点有17个，故B正确： C.BC连线上（不含端点)与两波源的波程差满足CA-CB=-4m=-4<△x<BA=8m=8 则BC连线上（不含端点）的振动加强点有11个，所以BC连线上（不含端点）振幅为10cm的点 有11个，故C错误： D.当波程差等于半个波程的奇数倍时，该点为振动减弱点，CD连线上（含C点，不含D点）与 两波源的波程差满足CA-CB=4m=-42≤△x<DA-DB=4m=42 所以CD连线上（含C点，不含D点）的振动减弱点有8个，故D正确。 13.(1)18.75(1分)(2)2.02(1分)（3)①4πk(2分)②能(2分) ③b(2分) 【小问1详解】 20分度的游标卡尺的精度为0.05m,则读数为18mm+15×0.05mm=18.75mm 【小问2详解】 竖直方向上磁感应强度最强时，说明小球离手机最近，即小球运动到最低点，则~t时间内共有 5个周期，故T=5二1≈2.02s 5 【小问3详解】 [1]由单摆周期公式T=2π， 可得1是 考虑到磁铁对重心的影响，则L=1+h=8T 则有1=8T?-h 4π2 结合图像可得k=8 x3 解得g=4π2k [2][3]本实验是利用图像的斜率来计算重力加速度，而因磁铁质量导致摆长1测量不准确不会影响 斜率，故能消除实验误差。 [4]由横轴截距可得0=b-h解得h=kb 14.(1)使P4挡住P?和P1、P2的像(1分)（2)√2(2分)(3)不能(1分)(4)小于(2 分) 【详解】（1)放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P,和P2,在棱镜的左侧观察， 当P的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3,使P,挡住P1、P2像，再插上大头针P4,使P4 挡住P3和P1、P2像。 (2)光路图如下图所示 P A 609 .609 60° 0 由几何知识可知，入射角30°，折射角=45 由折射定律可知，折射率=sr-45 sini sin3.0° =2 (3)根据临界角公式C=11 n√2 解得临界角C=45 由大头针过来的光线在BC边的入射角为60°，大于临界角45°，会发生全反射，所以在BC一侧不 能看到大头针的像。 (4)三棱镜位置移动后的真实光路图如下图中虚线所示 P 8 60 测量时按图中实线测量的，由图中几何关系可知，虚线与法线的夹角大于实线与法线的夹角，即光 线由玻璃射向空气时，测量的入射角大于真实值，折射角的测量无影响： 根据折射定律=”可知，则该玻璃折射率的测量值小于真实值 sini 15.(1)1N;(2)0.025m;(3)0 【详解】(1)剪断细绳前，弹簧弹力大小为 F弹=la8+lBg 剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为 F园=F弹-A8: Fa =IN (2)由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为 =="A8+m801x×10+01x10 =0.05m k 40 A处于平衡位置时，弹簧的形变量为 冬-20 =0.025m 40 根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为 A=x1-x2=0.025m (3)根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹 簧弹力大小，则有 F+mg=IN 解得F=0 16.(1）y=2cos5om(2)2=,2m0u=0,12,3.）(3)2m叫s 2 Γ3+4 6 【详解】（1)由图可知：=20cm处质点的振动方程为y=Acosar 其中A=2a,0-=2-2乐rads=ad6 T4 2 所以振动方程为y=2cos无1cm （2)质点x=20cm与质点x2=70cm平衡位置的间距为 Ax=x2-x1=70cm-20cm=0.5m 在0时刻质点x3=70cm位于平衡位置向上振动，质点x=20cm位于波峰位置，由于波沿x轴负方向 传播，则有 年=+2n=0.123.） 解得2=3 -m(n=0,1,2,3.) (3)当m=0时，波长最长，则有之一n 则最大波速为a==m m/s 17.（1)3.5m (2)S=49 m2 5 【小问1详解】 光路如图所示 Mo 01 H 水面 h B 77777777y777777777777777777777 L 根据几何关系可得入射角的正弦为 sine) 可得6，=45 由折射定律n=sn日 sinθ， 可得sin6,= √瓦 3 sin, V14 则有 tan,= v1-sin'e > 由几何关系可得tan6,= I-ho tan e h 解得h=3.5m 【小问2详解】 如图所示 光发生全反射的临界角为sinC=】 sinC 则有tanC= √1-sin2C 发光区域的半径为r=htan C 水面上发光区域的面积为S=π2 笑之解得s=。2之 18.【答案】(1)45°≤0<60：(2)25-5d 4 【详解】(1)若A棱镜斜面只有一种频率的激光直接出射，则临界角较小的那一种激光恰好发生 全反射时，顶角具有最小值，临界角较大的那一种激光恰好不发生全反射时，顶角具有最大值，根 据临界角与折射率的关系式，可得 1 sin C=,sin C2 解得C1=45°，C2=60° 由几何关系，可知顶角6的取值范围为45°≤0<60° (2)做出一种频率的激光光路图，如图所示 D例 B d 光屏 P 根据折射率的公式，有n=smg sin 9 由几何关系可得cD=d cos' 打在光屏上的光点与P的距离为 =c0sa(g-ojgng-oog(m0eas0w0mo0 则该激光通过两棱镜后，若0=30°h=√2时8'=45° cng456m4rcas30-6ms45sm30)-25-2a 则x= 4 若%=子5时，m0= 5cos8s② 则与 d(1x551-6-2d 4 3 故两种频率的激光通过两棱镜后，打在光屏上的光点间距为 A=出-名， 23-6d 4