河南洛阳市宜阳县第一高级中学2025-2026学年高二下学期物理周测(3.28)
2026-06-27
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摘要:
**基本信息**
高二物理周测试卷聚焦机械波与光现象,通过水波衍射、光纤通信等真实情境,考查波动规律、光的折射与全反射等核心知识,融合物理观念与科学思维,适配周测巩固基础与能力提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|12/36|机械波干涉(题1)、光的衍射(题6)|结合实验图像(题1水波衍射图)考查现象分析|
|多选|8/32|波的叠加(题13)、双缝干涉(题16)|通过波峰波谷叠加图(题13)深化规律应用|
|实验题|2/15|折射率测定(题21)、双缝干涉测波长(题22)|注重操作误差分析(题21玻璃砖平移影响)|
|计算题|1/17|光的全反射与传播(题23)|综合几何关系与折射定律(临界角计算)|
内容正文:
高二物理周测(时间:75分钟 分值:100分)2026.3.28
一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 干涉和衍射都是波特有的现象。图甲为水波的衍射实验,挡板 是固定的,挡板 可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波蜂,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A. 图甲中 点为振动加强点 B. 图甲中水波发生明显的衍射现象
C. 图乙中 点为振动加强点 D. 图乙中 点为振动加强点
2. 如图所示,水面上有 、 两个振动情况完全相同的振源,在 连线的中垂线上有 、 、 三个质点,已知某时刻, 点是两列波波峰的相遇点, 点是与 点相邻的两列波波谷的相遇点, 为 、 的中点,则以下说法正确的是( )
A. 点是振动加强点, 点是振动减弱点
B. 点与 点都是振动加强点, 点是振动减弱点
C. 点与 点此时刻是振动加强点,经过一段时间后变成振动减弱点,而 点可能变成振动加强点
D. 、 、 都是振动加强点
3. 一列简谐横波沿 轴正方向传播,某时刻的波形如图中实线所示,经 后,其波形如图中虚线所示。已知该波的周期大于 ,以下说法不正确的是( )
A. 波速一定为 B. 振幅一定为
C. 波长一定为 D. 频率一定为
4. 位于 处的波源 在介质中产生沿 轴正方向传播的机械波。如图所示,当 时刻恰好传到 位置, 、 分别是 、 位置处的两质点,下列说法不正确的是( )
A. 波源 的起振方向为沿 轴负方向
B. 、 位移的大小和方向始终相同
C. 开始,当 第一次处于 轴上方 处时, 处于 轴下方 处
D. 开始,当波刚传到 位置时, 、 经过的路程分别为 和
5. 一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为 ,则如图所示的四个光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
6. 某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后,分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出( )
A. 甲是光线射到圆孔后的衍射图样,乙是光线射到圆板后的衍射图样
B. 乙是光线射到圆孔后的衍射图样,甲是光线射到圆板后的衍射图样
C. 甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样,甲对应的圆孔直径较大
D. 甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样,乙对应的圆板直径较大
7. 光纤通信具有传输容量大,保密性好等优点。光导纤维由内芯和外套两层组成,光从一端进入,从另一端传出,下列说法正确的是( )
A. 内芯的折射率应小于外套的折射率
B. 光在光纤内的波长等于光在空气中的波长
C. 红光在光纤内的传播速度比紫光大
D. 以相同入射角从端面入射时,红光在光纤内的传播路程比紫光短
8. 如图所示,让太阳光或白炽灯发出的光通过偏振片 和 ,以光的传播方向为轴旋转偏振片 或 ,可以看到透射光的强度会发生变化,这个实验能够说明( )
A. 光是电磁波B. 光是一种横波C. 光是一种纵波D. 光不沿直线传播
9. 光在某种介质中传播的速度为 ,光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,一束可见光穿过玻璃三棱镜后,变为三束单色光。关于 光、 光和 光,下列说法正确的是( )
A. 光可能是红光
B. 在玻璃三棱镜中 光的速度大于 光的速度
C. 光的波长大于 光的波长
D. 光比 光更容易发生衍射
11. 一束由红和紫两种单色光组成的复合光沿如图所示方向从空气垂直射向等腰三棱镜,在界面 上分成两细光束 、 ,则下列说法正确的是( )
A. 光束 一定是红光 B. 在棱镜中 光的传播速度较小
C. 光束 一定是紫色光 D. 光束 可能是复合光,也可能是紫光
12. 如图所示的是一个用折射率 的透明介质做成的四棱镜的横截面图。其中 , ,现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的 面上,则该光在棱镜中传播的过程中,下列说法正确的是( )
A. 发生2次全反射 B. 发生3次全反射
C. 只有一个界面有光线射出来 D. 在两个界面有光线射出来
二、多项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
13. 如图所示,图中表示了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 ,且在图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为 和 。 点是 连线的中点,下列说法正确的是( )
A. 、 两点都保持静止不动
B. 图示时刻 、 两点的竖直高度差为
C. 图示时刻 点正处在平衡位置且向上运动
D. 从图示时刻起经 后,质点 的路程为
14. 两列分别沿 轴正、负方向传播的简谐横波在 时刻的波形图如图所示,其中 波振幅为 ,沿 轴正方向传播; 波振幅为 ,沿 轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为 。下列判断正确的是( )
A. 波的周期为
B. 两列波的质点的起振方向均沿 轴负方向
C. 时,质点 离开平衡位置的位移为
D. 时,质点 的位移为
15. 如图甲所示,一水平放置的绳子上的五个质点 、 、 、 、 间隔都为 ,从 时刻开始,质点 开始向上振动,并依次带动各点振动起来,其中质点 的振动图像如图乙所示, 时质点 刚开始振动,则( )
A. 、 两质点的振动步调始终相反
B. 当质点 第一次到达负的最大位移处时,质点 通过的路程为
C. 波速为
D. 若质点 的振动频率变大,则波的传播速度变大
16. 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿暗相间的条纹,相邻两条绿条纹中心间的距离为 。下列说法正确的是( )
A. 如果增大单缝到双缝之间的距离, 将增大
B. 如果增大双缝之间的距离, 将增大
C. 如果增大双缝到光屏的距离, 将增大
D. 如果换成红光做实验,实验装置不变, 将增大
17. 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( )
A. 甲为红光的衍射图样 B. 乙为紫光的干涉图样
C. 丙为红光的衍射图样 D. 丁为紫光的干涉图样
18. 对于以下的光学现象说法正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图,若只增大挡板上两个狭缝 、 间的距离 ,两相邻亮条纹间距离 将减小
B. 图乙是单缝衍射实验现象,若只在狭缝宽度不同情况下,上图对应狭缝较宽
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的
D. 图丁中的 、 是偏振片,当 固定不动,缓慢转动 时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是横波
19. 下列现象中,说法正确的是( )
A. 自然光经过水面后的反射光和折射光,会变成偏振光
B. 窗子上玻璃裂开后,玻璃的裂痕看上去很亮,是由于光的反射造成的
C. 夜晚,湖面上映出了岸上的彩灯,是由于光的干涉造成的
D. 在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮,是由于光的全反射造成的
20. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在 、 两点之间做简谐运动, 点为平衡位置。振子到达 点开始计时。以竖直向上为正方向,在一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子在 点受到的弹簧弹力等于零
B. 振子做简谐运动的表达式为
C. 到 的时间内,振子通过的路程为
D. 和 时,振子的速度相同,加速度大小相等
21. (6分)某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图甲所示),实验的主要步骤如下:
A.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系 ,在白纸上画一条线段 表示入射光线;
B.把半圆形玻璃砖 放在白纸上,使其底边 与 轴重合,且圆心恰好位于 点;
C.在 线段上竖直地插上两枚大头针 、 ;
D.在坐标系的 的区域内竖直地插上大头针 ,并使得从 一侧向玻璃砖方向看去, 能同时挡住 和 的像;
E.移开玻璃砖,作 连线,用圆规以 点为圆心画一个圆(如图甲中虚线所示),此圆与 线交点为 ,与 连线的交点为 ,测出 点到 、 轴的距离分别为 、 , 点到 、 轴的距离分别为 、 。
(1) 根据测出的 、 两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为 -------- 。
(2) 该同学用平行玻璃砖做实验,他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面 和 后,不小心碰了玻璃砖使它向 方向平移了少许,如图乙所示,则他测出的折射率将 --------- (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
22. (9分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示。已知双缝间的距离为 ,在离双缝 远的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1) 若相邻亮纹的间距为 ,则波长的表达式 ------ (用 、 、 表(2) 若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将 ------ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3) 图乙为上述实验装置的简化示意图。 为单缝, 、 为双缝,屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到 --------。
A. 干涉条纹消失
B. 仍能看到干涉条纹,且条纹整体向上平移
C. 仍能看到干涉条纹,且条纹整体向下平移
23. (17分)如图所示,一半径为 的透明半圆介质, 为圆心, 为直径,光以入射角 从 点射入该透明介质,恰好在 的中点 发生全反射后,从 点射出透明介质。求:
(1) 透明半圆介质对光的折射率 ;
(2) 光在介质中传播的时间 。
高二物理周周练答案(时间:75分钟 分值:100分)2026.3.28
1. [解析]选 。题图甲只有一列波,不存在振动加强或减弱的说法,故 错误;由题图甲可知,缝宽远大于波长,没有发生明显的衍射现象,故 错误;题图乙中, 点为两列波波峰交点, 点振动加强, 正确;题图乙中, 点为两列波波峰和波谷交点, 点振动减弱, 错误。
2.[解析]选 。因为 点是两列波波峰的相遇点,可知 点是振动加强点, 点是相邻的两列波波谷的相遇点,可知 点也是振动加强点,则在 连线上所有的点都是振动加强点;加强点是由该点相对两振源的位置决定的,无论经过多长时间总是加强点。
3.[解析]选 。波向右传播,故 ,得 ,因为 ,故 只能取0, ,再根据题中图像 ,得到 , 正确;由题中图像可知振幅为 , 错误;由题中图像可知波长为 , 正确;根据 选项计算结果 可知频率为 , 正确。
4.[解析]选 。根据“上坡下”振动规律,波前的振动方向向下,所以波源 的起振方向为沿 轴负方向, 正确;因为波长是变化的, 、 的平衡位置之间的距离有时等于一个波长是同相点,位移的大小和方向相同,有时等于半个波长是反相点,位移方向相反, 错误;由题图可知, 开始,当波再传 时, 第一次处于 轴上方 处,此时 处于 轴下方 处, 正确;当 时刻恰好传到 位置,波刚传到 位置时,就是把波形向右移动 , 点经过半个周期而 点经过一个周期,因此 点的路程为 , 点的路程为 , 正确。
5.[解析]选 。光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射,故 错误;由反射定律知反射角为 ,根据折射定律 得 ,故 错误;画光线时必须带箭头, 不是光路图,故 错误;由上述分析可知 正确。
6.[解析]选 。题图甲图样为明暗相间的圆环,而题图乙图样在阴影的中心有一个亮斑——泊松亮斑,故甲为光线通过圆孔后形成的衍射图样,乙为光线射到不透光的圆板上形成的衍射图样, 正确, 、 、 错误。
7.[解析]选 。光在内芯与外套界面发生全反射,由全反射的条件可知,内芯应为光密介质,所以内芯的折射率应大于外套的折射率, 错误;内芯折射率大于空气的折射率,根据 可知光在光纤内部的光速小于在空气中的速度,根据 ,频率不变,得光在光纤内的波长小于光在空气中的波长, 错误;根据 ,由于红光相对折射率较小,得红光在光纤内的传播速度比紫光大, 正确;红光的频率小于紫光,介质相对于红光的折射率较小,红光在介质中的偏折程度较小,由几何关系可知红光在光纤内的传播路程比紫光长, 错误。
8.[解析]选 。纵波振子是沿传播方向振动的,所以它可以通过纸板上的眼,不能发生偏振。而横波振子是沿与传播方向垂直的方向振动的,而且振子的平衡位置不变,当波传到纸板处,这里的振子无法振动,部分波就无法传过去了,即发生了“偏振”现象;这个实验能够说明光是一种横波。
9.[解析]选 。根据折射定律得介质折射率 ,发生全反射的临界角有 ,解得 ,故 正确。
10.[解析]选 。对同一种介质,光的频率越大,其折射率就越大,折射时的偏折程度就越大;红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中,由红到紫光的频率越来越大、折射率依次越来越大,红光的频率和折射率最小,紫光的频率和折射率最大。由光路图可知,偏折程度从大到小的顺序为 、 、 ,则三种光的折射率及频率从大到小的顺序为 、 、 ,所以 光不可能是红光,故 错误; 光折射率小于 光折射率,根据 知,在玻璃三棱镜中, 光的传播速度大于 光的传播速度,故 错误; 光及 光的频率均大于 光频率,根据 知 光及 光的波长均小于 光的波长,所以 光比 光更容易发生衍射,故 错误, 正确。
11.[解析]选 。由于红光与紫光的折射率不同,以相同的入射角射到 界面时,若都发生折射,折射角应不同,折射光线应分为两束;由于紫光的折射率大于红光的折射率,则紫光发生全反射的临界角小于红光的发生全反射的临界角,由题图可知,紫光在 界面发生了全反射,红光在 界面既有折射,又有反射,故光束 一定是红光,光束 一定是复合光,故 正确, 、 错误;根据 ,由于 光是红光,棱镜对红光的折射率小,所以在棱镜中 光的传播速度较大,故 错误。
12.[解析]选 。光线从左侧垂直于 射入棱镜时,有反射也有透射,透射方向不变。光线射到 时,由几何知识得入射角为 。
该棱镜的临界角为 ,则 ,故有 ,所以光线在 面上发生了全反射。由几何知识分析得到,光线射到 面上时入射角为 ,发生全反射,反射光线与 面垂直,所以既有光线垂直射出 面,又有光线从 反射,根据光路的可逆性可知,这个反射光线沿原路返回,在两个界面有光线射出来, 正确, 、 、 错误。
13.[解析]选 。 、 点是波峰与波峰相遇, 点是波谷与波谷相遇,均是振动加强点,振幅为 ,但位移会发生变化,所以图示时刻 、 两点的竖直高度差为 , 点处于加强区域,振幅为 ,此时处于平衡位置, 、 错误;根据前面分析 点处于平衡位置,波峰位置正由 向 传播,可得 点正向上运动, 正确;根据公式有 ,可得从图示时刻起经 后,质点 的路程为 , 正确。
14.[解析]选 。横波 的波长为 ,则周期 ,故 正确;根据平移法,且同一列波各点起振方向均相同,可知 波起振方向向上, 波起振方向向上,沿 轴正方向,故 错误;横波 的波长为 ,则周期也为 , 时经过 ,则质点 离开平衡位置的位移为 ,故 错误; 时, 波到达 点,再经过 ,即 时,质点 的位移为 ,故 正确。
15.[解析]选 。根据题意以 点为中心向左向右传播的两列波左右对称,同时 、 两质点到 点的距离相同,可得 、 两质点的振动步调始终相同, 错误; 时质点 刚开始振动,所以可得 时质点 刚开始向上振动,从开始振动至到达负的最大位移处时经历的时间为 即 ,所以总时间为 ,可得质点 通过的路程为 , 正确;根据 时质点 刚开始振动,可得波速为 , 正确;波速由介质决定与频率无关,所以若质点 的振动频率变大,波的传播速度不变, 错误。
16.[解析]选B 。由 知, 与单缝到双缝之间的距离无关,故 错误;如果增大双缝到光屏的距离 , 将增大,故 正确;如果换成红光做实验,实验装置不变, 变长, 将增大,故 正确。
17. [解析]选 。当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的条纹,而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样,因此甲、乙为干涉图样,而丙、丁为衍射图样。由于红光的波长较长,干涉图样中相邻条纹间距较大,而紫光的波长较短,干涉图样中相邻条纹间距较小, 、 正确。
18.[解析]选 。根据 可知,只增大挡板上两个狭缝的距离,相邻两亮条纹间距将减小,故 正确;根据发生明显衍射现象的条件可知,狭缝越窄,衍射现象越明显,若只在狭缝宽度不同的情况下,上图对应狭缝较窄,故 错误;图丙所示的干涉图样表明检测图样此处是凸起的,故 错误;只有横波才能产生偏振现象,因此光的偏振现象表明光是一种横波,故 正确。
19. [解析]选 。自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光,故 正确;窗子上玻璃裂开后,玻璃的裂痕看上去很亮,是由于光的折射造成的,故 错误;夜晚,湖面上映出了岸上的彩灯,是光的反射现象,故 错误;在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮,是由光的全反射造成的,故 正确。
20.[解析]选 。振子在 点受到的回复力为零,即弹簧弹力等于振子自身所受重力大小, 错误;由题图乙可得,振子的振幅 ,振子的周期 ,圆频率 ,初相位 ,振子做简谐运动的表达式为 , 正确;将 代入简谐运动的表达式得 ,将 代入简谐运动的表达式得 , 到 的时间内,振子通过的路程 , 错误; 和 时,振子的速度大小相同,方向都向上,由对称性可知,回复力大小相等,由牛顿第二定律得加速度大小相等, 正确。
21.(1) (2)不变
(1) [解析]设光线在 轴上的入射角为 ,折射角为 ,虚线圆的半径为 ,根据数学知识得
则此玻璃折射率测量值的表达式为 。
(2) [解析]如图所示,虚线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而实线是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律可知,测得的折射率将不变。
22.(14分)(1) 透明半圆介质对光的折射率 ;
[解析]设光射入介质的折射角为 ,临界角为 ,则有
根据全反射的临界条件
由几何关系可得 联立解得 。
(2) 光在介质中传播的时间 。
[解析]由 ,可知
所以 ,在 中有
在 中有
又 ,
解得 。
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