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试卷（4.18）

**基本信息** 以光现象和机械波为核心，融合单摆实验与水袖舞蹈等真实情境，通过基础辨析与综合应用梯度设计，实现对物理观念和科学思维的周测评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11/44|光的折射、全反射、简谐运动|球状空气泡情境考查折射率与传播速度比较| |多选题|4/24|光的干涉衍射、机械波传播|手机防窥膜原理分析折射率与可视角度关系| |实验题|1/20|单摆测重力加速度|图像法处理数据及误差分析（摆长测量影响）| |解答题|1/12|机械波传播|结合水袖舞蹈情境求解波速及振动位移关系式|

高二物理周测试卷 4.18 一、单选题（每题4分，共44分） 1．在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，入射角为i，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率 B．在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 C．若逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是b光 D．若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹宽度比b的大 2．单摆做阻尼振动的位移-时间图像如图所示，则摆球在P与N时刻相同的物理量是（　　） A．加速度 B．动能 C．势能 D．机械能 3．如图所示，有一带狭缝的挡板固定在水槽中，一细杆在水槽中振动，水面上O点为振源，发现在挡板后面A处的小木块上下振动。下列说法正确的是（　　） A．仅减小细杆振动频率，A处的小木块仍会振动 B．若减小细杆振动频率，水波的传播速度将减小 C．若仅增大狭缝的宽度，A处的小木块一定会发生明显振动 D．若减小细杆的振动频率，同时减小狭缝的宽度，A处的小木块可能不振动 4．如图所示，时刻波源从平衡位置开始向上振动，产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播，时刻质点开始运动，时刻质点第一次运动到最高点。已知点和点平衡位置之间的距离，点和点平衡位置之间的距离，则波传播到点时，、之间的波形为（    ） A． B． C． D． 5．如图，在竖直分界线ab左侧有竖直向下的匀强电场，右侧有水平向里的匀强磁场。带正电、可视为质点的橡胶小物块用一根绝缘细线悬挂于处。时，小物块经过最低点向右运动，且在竖直面内摆动的最大摆角小于5°。用v表示小物块的速度，规定向右为正方向，忽略空气阻力，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O为圆心，垂直于MN，一束足够宽的平行光线照射到玻璃砖面上，其中光线a沿半径方向射入玻璃砖，图中。该玻璃砖的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．从点进入玻璃砖的光线折射角为30° B．a右侧的光线能在直径MN上发生全反射 C．玻璃砖底面直径MN上有长度为R的区域有光线射出 D．左侧的玻璃砖底面直径MN上有长度为的区域有光线射出 7．如图所示，实验小组用双缝干涉实验来测量某液体的折射率。先用红光照射双缝，发现为第4级亮条纹的中心；使双缝与屏之间充满待测液体后再用该红光照射双缝，发现处恰好为第7级暗条纹的中心。已知狭缝和到屏上点的距离相同，规定处为第0级亮条纹，然后依次是第1级暗条纹、第1级亮条纹……则待测液体对红光的折射率为（　　） A． B． C．1.5 D． 8．如图所示，水平地面上放置着用竖直轻质弹簧拴接的物块A、B，弹簧的劲度系数为k，A的质量为m，B的质量为M，重力加速度为g。用力向下缓慢压物块A至某一位置，放手后物块A在竖直方向做简谐运动，物块A运动到最高点时，物块B恰好不离开地面，下列说法正确的是（　　） A．物块A的动能最大时，弹簧的弹性势能为0 B．物块A做简谐运动的振幅为 C．物块A的最大加速度为g D．物块B对地面的最大压力为 9．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　）    A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线 B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为 C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该单摆摆长约为 D．单摆做受迫振动达到稳定后，振动的频率与它的固有频率有关。 10．如图所示，三棱镜的截面为等腰直角三角形，其底边水平，。一束平行于边的光线射到边上的某点，光线经底边反射后从边上点（图中未画出）射出，不考虑多次反射光线。已知该棱镜的折射率，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．无论等于多少，出射光线一定不平行于入射光线 B．从间不同点入射的光在棱镜中传播时间不同 C．当时，从射出的点距离点距离为 D．当时，光在棱镜中运动的时间为 11．有一块边长为2m的透明立方体，立方体内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知立方体材料的折射率为，下列说法不正确的是（　　）    A．由灯直接发出的光照到上表面时全部能从上表面射出 B．从立方体的侧面观察，可能看不到光源 C．由灯直接发出的光从四个侧面射出，该射出区域的总面积为 D．经侧面反射一次的光线从上表面射出，该射出区域的面积为 二、多选题（每题6分，共24分） 12．下图是我们现实生活、生产和科研中遇到的现象。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，光信号在光导纤维中发生全反射，则光导纤维内芯是光疏介质，外套是光密介质 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 13．某款手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度的控制，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出的两条光线的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．透明介质的折射率 B．透明介质的折射率 C．增大屏障高度，可以减小可视角度，使防窥效果更好 D．减小屏障高度，可以减小可视角度，使防窥效果更好 14．一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙是介质中平衡位置位于处质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波速为 B．时刻，位置的质点向上振动 C．内，质点Q的加速度方向一直不变 D．内，处的质点的路程为 15．如图甲所示，两波源P、Q分别位于x=0.6m和x=0.7m处。t=0时刻，波源Q开始振动，形成沿x轴负方向传播的简谐波，t=0.2s时刻，波源P开始振动，形成沿x轴正方向传播的简谐波，两波源P、Q的振动图像如图乙所示。已知x<0区域为介质1，波长λ1=0.4m，x>0区域为介质2，波长λ2=0.2m。则（　　） A．波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍 B．0.6s时x=0.4m处的质点在平衡位置向下振动 C．在0.6s~1.4s内，x=0处的质点振动的路程为24cm D．稳定后，在0<x<0.7m的范围内有6个振动加强点 三、实验题（20分） 16．“争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是_____________。 A．摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C．为了方便测量单摆的周期，摆角应尽可能接近 D．利用图像法处理数据是为了减小系统误差。 (2)兴趣小组的同学发现利用单摆周期公式计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是_____________。 A．摆球的质量偏大 B．计数时误将41次记为40次 C．单摆的摆角仅为 D．测摆长时，摆线拉得过紧 (3)乙同学为了提高实验的准确度，多次改变摆长L进行实验，并测出相应的周期T，根据得出的几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，该同学实验时忘记测小球的直径，以摆线的长作为摆长，得到的图像应是图乙中的_____________（填“①”“②”或“③”），若图像的斜率为k，则求得当地的重力加速度_____________；若测摆长时未考虑小球的半径，则对重力加速度测量的结果_____________（填“有影响”或“无影响”）。 四、解答题（12分） 17．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列沿轴方向传播的简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示。已知：波的周期满足，求： (1)波的传播速度； (2)写出质点振动位移随时间变化的关系式。 选做题（不计入总分）：如图所示，用折射率的玻璃做成内径为r、外径的球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，光线与中心对称轴平行，试求： （1）球壳内部有光线射出的区域； （2）要使球壳内部没有光线射出，在半球左侧至少要多大的遮光板，如何放置才行？ 《高二物理周测试卷 4.18》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D A A B D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 B BC BC AC AC 1．B 【详解】A．一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，根据折射定律 由图可知，在A点入射，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，则介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，故A错误； B．根据 由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，则在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B正确； C．根据全反射临界角公式 由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，可知a光发生全反射的临界角较小，则逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是a光，故C错误； D．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，故a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光的波长；用单缝衍射时，波长越长，中央亮纹宽度越大，所以若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹宽度比b的小，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】从位移-时间图像可知：时刻：位移，时刻：位移，两时刻位移大小相等、方向相反。 A．单摆加速度满足，方向与位移相反。可知摆球在P与N时刻加速度大小相同、方向相反，故加速度不同，A错误； B．动能，由速率决定。阻尼振动中机械能随时间衰减，时刻晚于时刻，总能量更低；且两时刻速度方向相同但速率因阻尼存在差异，故动能不同。B错误； C．重力势能，、时刻对应高度相同，故势能相同，C正确； D．阻尼振动因克服阻力做功，机械能随时间衰减。时刻晚于时刻，故，机械能不同，D错误。 故选C。 3．A 【详解】AB．当缝的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时会发生明显的衍射现象。仅减小细杆振动频率，机械波的传播速度由介质决定，所以水波的传播速度不变；根据可知，水波的波长增大，则A处的小木块仍会振动，故A正确，B错误； C．若仅增大狭缝的宽度，有可能不会发生明显的衍射现象，则A处的小木块不一定会发生明显振动，故C错误； D．若减小细杆的振动频率，则水波的波长增大，同时减小狭缝的宽度，则一定会发生明显的衍射现象，A处的小木块一定会振动，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】由题意可知 解得 又 解得 由于 所以波从a点传到b点所用时间 当波刚好传播到b点时，a点回到平衡位置并向下振动，b点在平衡位置并向上振动，根据同侧法D选项符合题意。 故选D。 5．A 【详解】小物块在磁场中摆动时，洛伦兹力对小物块的摆动周期没有影响，依然用 进行计算，小物块在电场中摆动时，电场力与重力的合力为等效重力，等效重力加速度为g'，则有 则其在有电场中的周期 故其周期比没有电场时的周期小，小物块在最低点的速度不会变化。 故选A。 6．A 【详解】A．设射向玻璃砖点的光线进入玻璃后的折射角为β，光路图如图所示： 则根据折射定律可得 解得 所以 即射向玻璃砖点的光线进入玻璃后的折射角为，故A正确； BD．设光线在玻璃中发生全反射的临界角为C，则有 解得 根据题意可知，进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射，光路图如图所示： 则光线①左侧的光线（如光线②）经半球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，所以会在MN上发生全反射，不能射出；而光线①右侧的光线经半球面折射后，射在MN上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出，故BD错误； C．如上图所示，最右边射向半球面的光线③与球面相切，入射角为，根据折射定律有 解得 即折射角 故光线将垂直MN面射出，所以在MN面上射出的光束宽度为 即玻璃砖底面MN被照亮区域的宽度为，故C错误。 故选A。 7．B 【详解】当双缝与屏之间为空气时，屏上P点处是上方的第4级亮条纹的中心，则波程差为 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上P点处是上方的第7级暗条纹的中心，则光程差为 因为 设红光在这种液体中的波长为，频率为f， 则 则液体的折射率。 故选B。 8．D 【详解】A．物块A处于平衡位置时动能最大，A的平衡位置满足：弹簧弹力等于A的重力，即，弹簧的压缩量为，弹性势能不为0，A错误； B．A在最高点时，B恰好不离开地面，说明弹簧拉力，弹簧处于伸长状态，伸长量，物块A做简谐运动的振幅为，B错误； C．简谐运动中，最低点和最高点的加速度大小相等，均为最大值，最高点时 ，C错误； D．最低点时，设B对地面的压力为，地面对B的支持力为，根据牛顿第三定律 此时弹簧的弹力为，物块B 处于平衡状态 研究物块A，根据牛顿第二定律 解得，D正确； 故选D。 9．C 【详解】A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据 可知，周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，故A错误； B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2：5，则固有周期比为5：2，根据 知摆长比为25：4，故B错误； C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，因固有频率为0.5Hz，则 T=2s 由 解得 l=1m 故C正确； D．单摆做受迫振动达到稳定后，振动的频率等于驱动频率，与它的固有频率无关，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A．光路图如图所示 由反射定律可得 由几何关系可得 由折射定律 可得 因为三棱镜的截面为等腰直角三角形，可得 由此可知入射光线平行于BC，出射光线也平行于BC，入射光线平行于出射光线。因此无论等于多少，出射光线一定平行于入射光线，A错误； BD．根据折射定律 解得 由光路图可知，光线在三棱镜中运动的光程为 点是点关于的对称点，因此 由几何关系有 光程 光线在三棱镜中运动的速度 运动时间 因此，从间不同点入射的光在棱镜中传播时间是相同的，当时，光在棱镜中运动的时间为，BD错误； C．设从射出的点距离C点距离 由几何关系可知， 联立上式可得，C正确； 故选C。 11．B 【详解】A．如图所示 在直角三角形中，由几何关系可知 则 因为 所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出，故A正确； BC．而 则 可知由灯直接发出照到冰块四个侧面上的光不能全部都从侧面射出，能射出的面积如图 解得 故B错误，C正确； D．设从上底面射出的区域的半径为R，因为 解得 则经侧面反射一次的光线从上表面射出，该射出区域的面积 故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 12．BC 【详解】A．光发生全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，因此光导纤维的内芯折射率更大，是光密介质，外套是光疏介质，故A错误； B．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后两个表面反射的光发生薄膜干涉，不同波长的可见光干涉条纹间距不同，从而呈现出彩色图案，属于光的干涉现象，故B正确； C．单色光通过狭缝后呈现出条纹状图样，是光绕过狭缝发生衍射的结果，属于光的衍射现象，故C正确； D．根据多普勒效应，声源远离观察者时，观察者接收到的声波波长变长，频率减小，故D错误。 故选BC。 13．BC 【详解】AB．由光路图可知，折射角为，入射角为，根据折射定律可知，故A错误，B正确； CD．设相邻屏障间距为L，由几何关系有 增大屏障高度，减小，则减小，可视角度减小，使防窥效果更好，故C正确，D错误； 故选BC。 14．AC 【详解】A．图甲是时刻的波形图，图乙是介质中平衡位置位于处质点Q的振动图像，可知时刻质点Q振动方向向下，根据“上下坡法”可知简谐横波沿轴正方向传播。由乙图可得周期为，设时波峰处质点的位置为，可知在前处的质点位于波峰处，该质点从波峰处振动到需要，有，， 联立解得波速为，故A正确； B．根据“上下坡法”时刻，位置的质点向下振动，故B错误； C．内，质点Q的位移为负，根据可知加速度方向一直为正，故一直不变，故C正确； D．处的质点从波峰处振动到需要，得时处的质点回到波峰处，路程为，故D错误。 故选AC。 15．AC 【详解】A．由振动图像可知两波周期 频率 波源起振方向均向下，比晚振动，相位差为 由 可知介质1中波速为 介质2中波速为 可得，故A正确； B．在介质1中，波传播到这里需要 故该点仅存在波，到距离 波传播时间为 在开始振动，故波传到的时刻为 到振动了 起振方向向下，经过后质点回到平衡位置，速度方向向上，故B错误； C．的波传到的时刻为 的波传到的时刻为 故，未振动，路程为；共振动 振幅为，总路程为，故C正确； D．把P点的波源平移到0位置当成新波源P，稳定后两波步调相同，介质2中波长为 质点到Q点和等效波源之间的波程差为 可知 则振动加强点满足（为整数） 解得 所以稳定后，在0<x<0.7m的范围内有7个振动加强点，故D错误。 故选AC。 16．(1)B (2)D (3) ③ 无影响 【详解】（1）A．摆线要选择适当细些、长些、弹性差的细线，A错误； B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，能够减小空气阻力的影响，B正确； C．为了保证单摆满足简谐运动，摆角不能大于，C错误； D．利用图像法处理数据是为了减小偶然误差，D错误。 故选B。 （2）根据单摆周期公式，可得 A．重力加速度的测量与摆球的质量无关，A错误； B．若计数时误将41次记为40次，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，B错误； C．单摆的摆角仅为，不会使重力加速度测量值偏大，C错误； D．测摆长时，摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，D正确。 故选D。 （3）[1][2][3] 该同学实验时忘记测小球的直径，以摆线的长作为摆长，设小球的半径为，则有 可得 可知图像的纵轴截距为正值，则得到的图像应是图乙中的③；根据图像斜率 解得 若测摆长时未考虑小球的半径，由于图像斜率保持不变，所以对重力加速度测量的结果无影响。 17．(1)或 (2)或 【详解】（1）从时刻到时刻，经过的时间 由图可知，若波沿x轴正方向传播，则（n=0，1，2，…） 当n=1时，解得 满足，波的传播速度 若波沿x轴负方向传播，则（n=0，1，2，…） 当n=1时，解得 满足，波的传播速度 （2）时，质点M处于正向最大位移处，振动方程形式为 由图可知，角频率 若波沿x轴正方向传播，则，联立解得 若波沿x轴负方向传播，则，联立解得 18．（1）以为中心线，上、下（左、右）各的圆锥球壳内有光线射出；（2）至少用半径为的挡光板，圆心过轴，并垂直该轴放置，球壳内将没有光线射出 【详解】（1）如图所示 设光线射入外球面，沿方向射向球面，刚好发生全反射则 解得 在中 由正弦定理得 解得 即 则 即 由 得到 可得 即 因此，以为中心线，上、下（左、右）各的圆锥球壳内有光线射出； （2）由图可知 至少用半径为的挡光板，圆心过轴，并垂直该轴放置，球壳内将没有光线射出。 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $