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2025-2026学年江西省南昌市江西科技学院附属中学高二（下）期中
物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球，下端固定在一平板上，当平板固定时，杆越长，小球振动的周期越大，现对平板施加周期性驱动力，使平板左右振动并带动各小球振动，稳定后观察到球的振动幅度最大。则关于稳定后各小球的振动情况，下列说法正确的是( )
A. 小球振动周期最大
B. 只有小球的振动周期与平板振动周期相同
C. 三个小球的振动周期均与平板振动周期相同
D. 若缓慢增大驱动力的频率，则可以观察到球的振动幅度变大
2.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是( )
A. 图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的折射
B. 图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄
C. 图丙中，用眼镜看电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的
D. 图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处
3.从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中、是两种不同频率的单色光，则两种色光( )
A. 雨滴对光的折射率小于光
B. 在雨滴中传播时，光的传播速度大于光
C. 用同一装置做双缝干涉实验，光干涉条纹间距较大
D. 以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是光
4.一根同种材料粗细均匀的弹性细绳，右端固定在墙上，用手抓着绳子左端点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 点开始振动方向向上 B. 波的传播速度逐渐增大
C. 点振动的频率逐渐减小 D. 图示时刻质点的速度方向向上
5.如图所示，有两细线、长为，下端点系一质量为的实心小钢球，悬挂点、之间的距离为，为竖直直线。地球的重力加速度，月球表面的重力加速度约为地球的。以下说法正确的是( )
A. 若小钢球静止，细线所受的拉力为
B. 若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后由静止释放，小球将做简谐振动
C. 若在地球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离后由静止释放，其周期约为
D. 若在月球上实验，小钢球被垂直纸面向外拉离后由静止释放，其周期约为
6.如图所示，劲度系数为的轻质弹簧上端固定，下端系一质量为的物体，现用手托住物体在处，此时弹簧恰处于原长。快速撤去手，物体自处下落到最低点处，随后往复振动，点是的中点，已知空气阻力且大小不变，重力加速度为，则物体( )
A. 相邻两次经过点的速率相等
B. 下降过程和上升过程的最大速率处相距
C. 第一次上升到最高点处距离点的高度差
D. 第一次向上运动的最大速率处距离点的高度差
二、多选题：本大题共4小题，共22分。
7.如图，一列沿轴正方向传播的简谐横波，振幅为，波速为。在波的传播方向上两质点、的平衡位置相距小于一个波长，当质点在波峰位置时，质点在轴下方与轴相距的位置。则下列不正确的是( )
A. 从此时刻起经过，点可能在波谷位置
B. 从此时刻起经过，点可能在波峰位置
C. 此波的周期可能为
D. 此波的周期可能为
8.铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都留有一定间隙，致使匀速运行的列车车轮受到周期性冲击，从而引发受迫振动普通钢轨长，列车固有振动周期为。当列车驶向隧道时，隧道口的监测器接收到的鸣笛声频率会与列车司机听到的频率不同。下列说法正确的是( )
A. 列车的危险速率为
B. 列车运行的振动额率和列车的固有额率总是相等的
C. 监测器接收到的声音频率发生变化，是因为列车接近隧道时，声音的传播速度发生了改变
D. 监测器接收到的声音频率发生变化，这是多普勒效应导致的
9.如图所示，在双缝干涉实验中，用波长为的单色光照射间距为的双缝，光屏到双缝的距离为。下列分析正确的是( )
A. 若仅将单色光改为白光，则中央亮条纹变成白色
B. 若仅将单色光由红光改为紫光，则相邻亮条纹中心间距将变大
C. 若仅将双缝间距改为，则亮条纹的宽度变为原来的倍
D. 若仅将实验装置浸入对该单色光的折射率为的水中，则相邻亮条纹中心间距变为原来的
10.如图所示，光滑斜面倾角为，轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端连接质量为的滑块。拉动滑块使弹簧伸长到点，时刻让滑块在点获得沿斜面向下的速度。已知、两点间的距离为，滑块在时第一次运动到点，在时第二次运动到点，在时经过点，重力加速度为。弹簧振子的周期，其中为振子质量，为弹簧劲度系数。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数
B. A、两点到平衡位置的距离相等
C. 滑块向下运动的最远点到点的距离为
D. 内弹簧对滑块作用力的冲量大小为
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.在用单摆测重力加速度的实验中，杭州二中某兴趣小组开展了若干探究活动。
如图所示，在摆球的平衡位置处安装光电门。陈同学利用光电门，从小钢球第次经过 选填“最高点”或“最低点”的时刻作为计时起点；
利用图像处理实验数据是常用的方法，吴同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度，测出对应的周期，作出相应的关系图线，如图所示。图线的斜率，则重力加速度 保留位有效数字。
12.用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的点，从一侧的出射，此时在屏上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题：
关于此实验，下列说法正确的是 。
A.与不平行
B.若改用宽更大的介质做实验，则间的距离会变大
C.若处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质面射出
该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的 选填“左侧”或“右侧”。
如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值 准确值。
A.小于
B.大于
C.等于
若测得，，，则该介质的折射率 结果保留三位有效数字。
四、计算题：本大题共2小题，共28分。
13.如图所示为半圆形玻璃砖的截面图。已知半圆形玻璃砖的半径为，圆心为，为玻璃砖平面界面上一点，玻璃砖折射率为，光在空气中的传播速度为。
若光线从点垂直玻璃砖平面界面入射，恰好在圆形界面发生全反射，求之间的距离；
光线从点垂直射入玻璃砖经多次全反射后离开玻璃砖，求光线在玻璃砖中经历的时间。
14.如图，光滑绝缘水平面上有一劲度系数为的轻质绝缘弹簧，左端固定，右端与一质量为、带电量为的物块相连，空间存在水平向左的匀强电场，电场强度，物块的质量与带电量与相同、之间不粘连，电荷不交换。初始时用水平向左的力压缩弹簧系统处于静止状态，某时刻撤去外力。已知重力加速度为；弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为；物体做简谐运动的周期公式为，其中代表回复力与位移的关系式即中的比例系数，为物体的质量。若、间发生碰撞，则其碰撞为弹性碰撞求：
、第一次分离时的位移；
撤去后向右运动的最大位移；
、第次相遇时的位置和相遇时的速度。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、三个小球都做受迫振动，稳定后三个小球振动周期都等于平板驱动力的周期，周期相等，故AB错误，C正确；
D、球振幅最大，发生共振，说明的固有频率等于驱动力频率，杆长：，固有周期：，固有频率：，缓慢增大驱动力频率：驱动力频率远离的固有频率，靠近的固有频率，故C振幅变小，振幅变大，故D错误。
故选：。
受迫振动规律：所有物体稳定振动周期等于驱动力周期；
增大驱动力频率，离的固有频率更远，振幅变小。
本题聚焦受迫振动与共振核心考点，是机械振动高频基础题，重点区分：固有周期、驱动力周期、共振条件三个易混概念。
2.【答案】
【解析】解：水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，而非折射，故A错误；
B.单缝衍射中，单缝宽度与中央亮条纹的宽度成反比，增加少许单缝宽度，中央亮条纹变窄，故B正确；
C.眼镜利用光的偏振现象左、右眼接收不同偏振方向的光形成立体影像，故C错误；
D.薄膜干涉中，同一条亮纹或暗纹对应的空气膜厚度相同，处条纹向左侧弯曲，说明处空气膜厚度与右侧相同，故为凹处，处条纹向右侧弯曲，说明处空气膜厚度与左侧相同，故为凸处，故D错误。
故选：。
逐一分析各选项涉及的光学现象原理即可选出答案。
本题考查全反射、单缝衍射、偏振、薄膜干涉等光学现象的应用，易错点是混淆气泡明亮的成因、单缝衍射条纹宽度与缝宽的关系、薄膜干涉中条纹弯曲与凹凸的对应规律。
3.【答案】
【解析】解：由图知复色光从空气进入雨滴时，雨滴对光的偏折程度大，根据光的偏折角与折射率的关系可知，雨滴对光的折射率大于光，即，故A错误；
B.雨滴对光的折射率大于光，由可知，在雨滴中传播时，光的传播速度小于光，故B错误；
C.雨滴对光的折射率大于光，根据折射率和波长的关系可知的波长小于的波长，由
用同一装置做双缝干涉实验，光干涉条纹间距较小，故C错误；
D.雨滴对光的折射率大于光，由，可知以相同的入射角从水中射入空气时，光先发生全反射，故在空气中只能看到一种光时，一定是光，故D正确。
故选：。
由图看出第一次折射时，光折射角较大，其折射率较小，频率较小，波长较长，波速大；折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射；根据双缝干涉条纹间距公式分析。
光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象。发生全反射的条件：光线从光密介质斜射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
4.【答案】
【解析】解：根据上下坡法则，刚要振动的质点处于上坡阶段，则波源的起振方向向下，故A错误；
B.波的传播速度由介质决定，同一介质波速不变，故B错误；
C.由题图可知该波的波长逐渐增大，根据知波源振动的频率逐渐减小，故C正确；
D.根据上下坡法则，此时刻质点在上坡阶段，质点正向下振动回到平衡位置，做加速运动，故D错误。
故选：。
根据波向右传播的特点，结合波速由介质决定、波速与波长频率的关系，分析频率变化，用上下坡法判断起振方向与质点的速度方向，逐一判断各选项。
本题以绳波为实际场景，综合考查机械波的基本规律，是机械波的经典基础题型，注重对波的传播过程与核心概念的理解。
5.【答案】
【解析】解：设等腰三角形的高为，根据几何关系，代入数据解得。
A、若小钢球静止，设细线与竖直方向夹角为，则，根据受力平衡条件有，代入数据解得细线所受的拉力，故A错误；
B、若将小钢球沿纸面拉离平衡位置后释放，运动过程中必然会有一根细线松弛，小球交替绕两个悬点做圆弧运动，回复力与位移不成正比且轨迹及受力情况发生突变，不满足简谐运动规律，故B错误；
、将小钢球垂直纸面向外拉离较小距离后由静止释放，小球以连线为转轴做简谐运动，其等效摆长即为高。在地球上实验时，根据单摆周期公式，代入数据解得；在月球上实验时，重力加速度，单摆周期，代入数据解得，故C错误，D正确。
故选：。
分析时需先由几何条件确定摆长与夹角，结合平衡条件判断细线拉力；再根据单摆做简谐振动的条件小角度摆动且无能量损失判断运动性质，并利用单摆周期公式比较不同重力加速度下的周期。关键点在于明确双线摆等效摆长的确定、摆角是否满足小角度条件，以及地球与月球表面重力加速度对周期的影响。
本题是一道综合性较强的力学题目，巧妙地将共点力平衡、双线摆模型以及单摆周期公式在不同重力环境下的应用结合起来进行考查。题目涉及几何关系的分析、平衡条件的运用，并需要学生准确判断双线摆等效摆长的确定方法以及简谐运动成立的条件。计算量适中，但要求学生具备清晰的物理图景构建能力和严谨的逻辑推理能力，能够区分地球与月球不同重力加速度对振动周期的具体影响。其中选项的周期计算是本题的考查重点，也检验了学生对公式的灵活应用。
6.【答案】
【解析】解：物体运动过程中，空气阻力始终做负功，机械能不断减少，因此，相邻两次经过点时，物体的动能不同，速率不相等，故A错误；
B.加速度为零的位置速率最大，则下降过程当加速度为零时
上升过程加速度为零时
可得下降过程和上升过程的最大速率处相距，故B错误；
C.因下降过程和上升过程的平衡位置的高度差为
由对称性可知，第一次上升到最高点处距离点的高度差，故C正确；
D.第一次运动到最低点时，由能量关系可知
解得
第一次向上运动的最大速率处距离点的高度差，故D错误。
故选：。
本题需结合受力平衡分析最大速率位置，利用动能定理对下落、上升过程列方程，结合阻力做功的能量损耗特点，逐一分析各选项的推导过程。
学生易忽略恒定阻力会导致上升和下降阶段的平衡位置发生偏移，也容易在列动能定理方程时错误处理阻力做功的符号与位移关系，导致对速率变化和位移差的计算出错。
7.【答案】
【解析】解：、根据题意，有两种情况：
第种情况：
波的图象如图所示，从图象得，，所以波长：，根据，可得周期：；
第种情况如图所示：
波的图象如图，从图象得，，解得：，根据，可得周期：；
故C正确、D错误；
、根据以上两种情况，也有两种对应的情况：
第种情况：波长是的波，在波的图象如图所示，从图象知，在波谷；
第种情况，波长是的波，波的图象如图所示，从图象知，在波峰。
故AB正确。
故选：。
题目中给出的条件讨论两点间的距离与波长的关系，则可得出波长的可能值，再由波长、波速及频率的关系可求得周期；根据周期的可能情况再分析从此时刻起经过，点可能的位置。
本题考查波的多解性，此类题目要注意全面考虑，找出所有的可能情况；本题采用了图象法进行分析，要注意学会用波动图象来进行分析判断；同时还要注意在下方的意思要弄明白．
8.【答案】
【解析】解：对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率，故A正确；
B.振动频率由驱动力的频率决定，做受迫振动的物体，其振动频率总等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故B错误；
由于列车驶向隧道，隧道口的监测器接收到的声音频率因多普勒效应而发生变化，不是波速发生变化，故C错误，D正确。
故选：。
根据共振条件结合匀速直线运动速度规律列式求解；根据受迫振动的频率特点进行分析解答；根据多普勒效应进行分析解答。
考查共振现象和多普勒效应知识，结合匀速直线运动规律解决相关问题，属于基础题。
9.【答案】
【解析】解：白光是由多种颜色光组成的，每种颜色的光在双缝干涉中都会形成各自干涉条纹，所有波长的光在中央处都会加强，因此中央亮条纹是各色光叠加的结果，呈现白色，故A正确；
B.红光波长大于紫光波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，当单色光由红光改为紫光时，减小，减小，故B错误；
C.根据双缝干涉条纹间距公式可知，若仅将双缝间距改为时，亮条纹的宽度变为原来的倍，故C正确；
D.光在介质中的波长与真空中波长的关系为，其中是水的折射率，因此，将其代入双缝干涉条纹间距公式
解得，故D错误。
故选：。
根据条纹公式的计算公式，结合选项完成分析。
本题主要考查了双缝干涉的条纹公式的应用，牢记公式即可。
10.【答案】
【解析】解：、滑块释放后，沿斜面做简谐运动，结合题述和对称性可知，时滑块经过点，又时滑块也经过点，滑块从点开始运动到一个周期后返回点的运动时间情况如图所示，可得滑块运动的周期
结合周期公式可得弹簧的劲度系数，故A错误；
B、结合答图可知
滑块做简谐运动的平衡位置为的中点，则、两点到平衡位置的距离相等，故B正确；
C、滑块从平衡位置到点所用时间为，从点到最下端所用时间也为，设滑块的振幅为，则
可得振幅，滑块向下运动的最远点到点的距离为，故C错误；
D、结合第二步的分析可知滑块在、两点的速度大小相等，时间内，以沿斜面向上为正方向，滑块动量的变化量为
由动量定理有
则弹簧对滑块作用力的冲量大小为，故D正确。
故选：。
根据斜面上弹簧振子的简谐运动规律，结合滑块经过、点的时间，利用运动对称性判断、与平衡位置的关系；再结合周期公式、运动过程的动量定理，逐一分析各选项。
本题考查斜面上弹簧振子的简谐运动，综合应用简谐运动的对称性、周期公式与动量定理，检验对简谐运动规律和力学综合知识的理解与应用能力。
11.【答案】最低点

【解析】解：单摆摆动过程中，最低点速度最大，相同位置误差下计时误差最小，故选择小钢球第次经过最低点作为计时起点。
设摆球半径为，由单摆周期公式可知
解得
结合图，可知图像的斜率为
解得
解得
故答案为：最低点；。
根据单摆过程小球的速度特点分析；根据单摆周期公式和图像斜率求重力加速度。
本实验考查单摆周期公式，摆长的确定，数形结合，学生的实验探究能力。
12.【答案】
右侧

【解析】解：光路图如图所示：
根据折射定律
根据几何知识
解得
因此与平行，故A错误；
B.若改用宽更大的介质做实验，光路图如图所示
则间的距离会变大，故B正确；
C.根据全反射的条件可知，从光疏介质射入光密介质，即使入射角过大也不可能发生全反射，故C错误。
故选：。
在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，即
根据折射定律，折射角正弦
解得
该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。
实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，实验光路如图所示：
可知光的折射角偏大，根据折射定律
折射率的测量值小于准确值，故A正确，BC错误。
故选：。
光路图如图所示：
根据数学知识，入射角的正弦
折射角的正弦
根据折射定律
代入题中数据，联立解得。
故答案为：；右侧；；。
作出光路图，根据折射定律和全反射的条件分析作答；
在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律分析作答；
作出光路图，根据折射定律分析作答；
作出光路图，根据折射定律结合数学知识求解作答；
本题主要考查了测量玻璃的折射率的实验，要明确实验原理，掌握折射定律的运用。
13.【答案】若光线从点垂直玻璃砖平面界面入射，恰好在圆形界面发生全反射，之间的距离是 光线从点垂直射入玻璃砖经多次全反射后离开玻璃砖，光线在玻璃砖中经历的时间是
【解析】解：设，光线恰好在圆形表面发生全反射有
跟据几何关系：
联立得
作出光路图，由几何关系知
光在玻璃砖中走过的路程
设光在玻璃砖中的速度为，则
则光在玻璃砖中经历的时间
联立得
答：若光线从点垂直玻璃砖平面界面入射，恰好在圆形界面发生全反射，之间的距离是；
光线从点垂直射入玻璃砖经多次全反射后离开玻璃砖，光线在玻璃砖中经历的时间是。
先由折射率求出全反射临界角，再结合几何关系，利用临界角与、玻璃砖半径的几何关系计算的距离；
先根据折射率算出光在玻璃砖中的传播速度，再分析光线多次全反射的总路程，最后用总路程除以传播速度得到经历的时间。
本题考查光的全反射与光速公式的综合应用，核心是通过全反射临界角和几何关系确定传播路程，对光路分析与几何应用能力有一定要求，能有效考查对全反射条件和光速公式的掌握程度。
14.【答案】、第一次分离时的位移为 撤去后向右运动的最大位移为 、第次相遇时的位置为弹簧原长位置，相遇时的速度为，方向向左
【解析】解：当、分离时、之间弹力为，加速度大小相等，对由牛顿第二定律有
解得
对有
解得
、第一次分离时弹簧处于原长，、位移
解得
从撤去力到第一次分离，由功能关系有
解得
、分离后，做匀变速直线运动，加速度方向向左，大小为
匀减速向右运动的最大距离
解得
撤去后向右运动的最大位移
解得
、分离后，做简谐运动的周期
物块回到与分离处所用时间
故、在分离处第一次相遇，此时向右，向左，速度大小相等，发生弹性碰撞，速度交换。
向左振动，向右做匀变速运动，、第二次在分离点相遇，具有共同向左的速度，压缩弹簧后又在弹簧原长位置分离，以后将重复上述过程。
以此类推，、奇数次相遇时，速度方向相反，发生碰撞速度交换；偶数次相遇时，、速度方向相同。
故、第次相遇时的位置在弹簧原长位置，距离初始位置右侧
速度大小均为，方向向左。
答：、第一次分离时的位移为；
撤去后向右运动的最大位移为；
、第次相遇时的位置为弹簧原长位置，相遇时的速度为，方向向左。
根据牛顿第二定律求出当、分离时、的加速度大小，结合平衡关系求、第一次分离时的位移；
由功能关系求出从撤去力到第一次分离时物体的速度，结合运动学公式求撤去后向右运动的最大位移；
根据简谐运动的周期公式和运动学公式求出、的运动情况，结合数学思想求、第次相遇时的位置和相遇时的速度。
本题综合应用了受力平衡、能量守恒、简谐运动和弹性碰撞的知识，关键在于正确分析系统的受力和运动状态，尤其是分离条件和碰撞后的运动规律。
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