湖北华中科技大学附属中学2026-2027学年高二上学期物理限时训练1（9.3）

**基本信息** 高二物理周测试卷聚焦机械波、光现象等核心内容，通过单选（如机械波传播特性）、多选（如光纤通信）、解答题（玻璃砖全反射）的梯度设计，强化物理观念与科学思维，适配阶段性巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5题20分|机械波传播规律、光的折射|基础概念辨析，如机械波频率与介质无关| |多选题|4题16分|波的干涉衍射、振动图像|结合科技情境，如光纤通信全反射应用| |解答题|1题15分|几何光学综合|需绘制光路图，计算折射率及传播时间，体现模型建构与科学推理|

高二物理限时训练1 一、单选题（每题4分，共5题，共20分） 1．关于机械波，下列说法正确的是（     ） A．机械波只能在介质中传播，而且从一种介质传播到另一种介质中时，它的频率一定不变 B．机械波的频率与波源的振动频率相同，波源的频率越大，它产生的机械波传播得越快 C．有机械波必有振动，因此当波在介质中传播时，此时波源一定在振动 D．机械波可分为横波和纵波，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向始终相同 2．如图所示，图中S为水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是（　　） ①使波源的频率增大 ②使波源的频率减小 ③移动N使狭缝的间距增大 ④移动N使狭缝的间距减小 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 3．下列关于光的折射及折射率的说法正确的是（    ） A．光由一种介质进入另一种介质时，光的传播方向一定发生改变 B．放入盛水的碗中的筷子，看起来像折断了一样，这是光的折射现象 C．光由水斜射入空气中，折射角小于入射角 D．光在折射率大的介质中传播速度大 4．如图所示为某时刻两列频率相同的横波、相遇时的情况，和是介质中的两个质点，实线表示波峰，虚线表示波谷，“1”是介质中的某一位置。已知、两列波中质点的振幅分别为、，下列说法正确的是（    ） A．图示时刻，质点离开平衡位置的位移大小为4cm B．经过一个周期，质点运动到了位置1 C．图示时刻，质点离开平衡位置的位移大小为12cm D．质点的振幅 5．如图所示，一横截面为半圆形的透明玻璃砖圆心为，半径为，为半圆的直径。一束宽为的平行光垂直下表面射入玻璃砖，玻璃砖对该光的折射率为2，这束光进入玻璃砖后，不考虑光在玻璃砖中的多次反射，圆弧部分有光射出区域与没有光射出区域的长度比值为（　　） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D． 二、多选题（每题4分，共4题，共16分） 6．（多选）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空，玻璃丝长AD=L，折射率为n，AB、CD代表端面，光从AB端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，下列选项正确的是（　　） A． B．内芯相对于外套是光疏介质 C．光在玻璃丝中传播的速度为 D．光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为 7．（多选）如图甲所示，在某种介质中有两个振动方向始终相同的波源、，振幅均为1 cm。两列波在M点处叠加时M点的振动图像如图乙所示，则（     ） A．M点为振动减弱点 B．两波源振动频率相同 C．时，一列波的波峰与另一列波的波谷在M点相互叠加 D．两列波的传播速度可能为10 m/s 8．（多选）如图，是一列正弦波在时刻的波形曲线，是时刻的波形曲线。下列说法正确的是（     ） A．该波的波长为 B．若波的周期为，该波向轴负方向传播 C．若波的速度为，该波向轴正方向传播 D．在时刻，坐标原点处的质点处于平衡位置 9．（多选）如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为＝0时刻和时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波的传播速度为20m/s C．质点P的振动方程为 D．质点P从0时刻到时刻经过的路程可能为50cm 三、解答题 10．（15分）如图为一半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图，O为圆柱截面的圆心，AB为直径，现将一束垂直于直径AB的光从M点射入，OM长度为，光线射到玻璃砖的圆弧面恰好发生全反射。 (1) （5分）先完成光路图； (2) （4分）求玻璃砖的折射率； (3) （6分）求光线在玻璃砖中的传播时间（光在真空中的速度用c表示）。 试卷第1页（共3页） 《高二物理限时训练1》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 A D B D B AD BD AD AC 1．A 【详解】A．机械波的传播依赖介质质点间的相互作用力传递振动，因此只能在介质中传播；机械波的频率由波源的振动频率决定，与传播介质无关，因此从一种介质进入另一种介质时频率保持不变，故A正确； B．机械波的频率与波源振动频率相等是正确的，但机械波的传播速度仅由介质的性质（密度、弹性等）决定，和波源频率无关联，故B错误； C．有机械波一定存在初始的振动，但波源停止振动后，已经产生的机械波会继续在介质中传播，不会立刻消失，因此波传播时波源未必仍在振动，故C错误； D．横波传播方向与质点振动方向垂直的描述正确，但纵波的质点振动方向仅和传播方向在同一直线上，可与传播方向相同，也可相反，并非始终相同，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】要发生明显的衍射现象，狭缝的宽度要比波长小或与波长相差不多，要使狭缝满足发生明显衍射现象的条件，可移动N使狭缝间距变小，或将波源的波长变长，即使波源的频率减小，②④正确，①③错误。 故选D。 3．B 【详解】A．当光沿垂直界面的方向从一种介质进入另一种介质时，传播方向不会发生改变，故A错误； B．水中筷子反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看到的是筷子的虚像，虚像位置与实际位置偏移，看起来筷子像折断了，属于光的折射现象，故B正确； C．根据折射规律，光从光密介质（水）斜射入光疏介质（空气）时，折射角大于入射角，故C错误； D．介质的折射率与光在介质中传播的速度满足 其中为真空中光速，是定值。故光在折射率越大的介质中传播速度越小，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】AD．横波、的频率相同，在介质中传播时会发生干涉现象。图示时刻，质点是波峰与波峰叠加，振动始终加强，振幅为，此时质点的位移大小为，故A错误，D正确； B．质点只在平衡位置附近来回振动，质点不会随波运动到位置“1”，故B错误； C．质点是波峰与波谷叠加，振动始终减弱，振幅为，此时质点的位移大小为，故C错误。 故选D。 5．B 【详解】光线垂直AB面射入，传播方向不变，直接射到圆弧面上。设玻璃砖的折射率为n，全反射临界角为C，则 所以临界角 光线在圆弧面上的入射角等于光线与半径的夹角。在圆弧面上，入射角小于临界角C的区域有光射出，入射角大于等于临界角C的区域发生全反射，无光射出。根据对称性，有光射出的区域对应的圆心角为2C，为，无光射出的区域对应的圆心角为，为。所以圆弧部分有光射出区域与没有光射出区域的长度比值等于对应的圆心角之比，为。 故选B。 6．ACD 【详解】A．由折射定律得，由全反射临界条件得，且。 由几何关系得 代入前式得，故A正确； B．全反射要求光从光密介质射向光疏介质，外套是真空，折射率为，内芯折射率为，所以内芯相对于外套是光密介质，故B错误； C．折射率与介质中光速的关系为，所以玻璃丝中光速为，故C正确； D．作出光路图如图所示 设光线在玻璃丝内的实际路程为。由临界条件和几何关系得 所以 玻璃丝中光速为 由运动学定义得，代入和得，故D正确。 故选ACD。 7．BD 【详解】AB．由图乙可知M点的振幅为两列波的振幅之和，可知M点发生干涉，且为振动加强点，因此两波源的振动频率相同，周期也相同，由图乙可知皆为0.2 s，故B正确，A错误； C．因为M点为振动加强点，因此时为两列波在平衡位置相互叠加，使得M点处于平衡位置，故C错误； D．由图可知波的周期 M到两波源的路程差 M点为振动加强点，所以 波长 波速，故D正确。 故选BD。 8．AD 【详解】A．从波形图可直接读出，相邻两个完整波峰的间距为，因此该波的波长，故A正确； BC．若该波向轴负方向传播，则在时间内波形向左平移的距离 波的传播速度满足 当时， 波的周期满足 对于整数，不存在周期为的解。 若该波向轴正方向传播，则在时间内波形向右平移的距离 波的传播速度满足 对于整数，不存在波速为的解，波的周期满足 当时，，故B、C错误； D．时刻坐标原点处的质点处于波峰位置，若该波向轴负方向传播，则 对应质点从波峰经过个全周期加上个周期的振动，坐标原点处的质点处于平衡位置；若该波向轴正方向传播，则 对应质点从波峰经过个全周期加上个周期的振动，坐标原点处的质点处于平衡位置，故D正确。 故选AD。 9．AC 【详解】A．由图乙可知＝0时刻，质点Q向上振动，根据上下坡法可知，波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由图甲可知，波长为8m，由图乙可知，周期为0.2s，波的传播速度为，故B错误； D．质点P从0时刻到时刻有（n＝0，1，2，3…） 处于平衡位置的质点从0时刻到时刻经过的路程（n＝0，1，2，3…） 当n＝1时，s＝50cm，由于质点P不在平衡位置，从0时刻到时刻经过的路程不可能为50cm，故D错误； C．质点Q的振动方程为 质点P与质点Q相位差恒定，为 故质点P的振动方程为，故C正确。 故选AC。 10． (1) (2) (3) 【详解】（1）光路如图 （2）由光路可知，临界角为 可知C=60° 折射率 （3）光线在玻璃砖中传播的距离 传播速度 传播时间 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $