资源简介

河南禹州市第三高级中学等校2025-2026学年高二下学期期中
物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.当一束单色光垂直照射在不透明小圆盘上时，在小圆盘后方合适位置的光屏上会出现令人惊奇的图样，本该完全黑暗的阴影中心竟出现一个明亮光点，周围环绕着明暗相间的同心圆环，这个亮斑被称为泊松亮斑。以下说法正确的是( )
A. 泊松亮斑是泊松首先通过实验发现的 B. 泊松亮斑的出现支持了光的微粒说
C. 泊松亮斑的成因是光的直线传播 D. 泊松亮斑的成因是光的衍射
2.如图所示，一束由红光和绿光组成的复合光由空气进入水中，下列说法正确的是( )
A. 光为绿光，光为红光
B. 光的频率比光的频率大
C. 光在水中的传播速度比光在水中的传播速度大
D. 光的波长比光的波长小
3.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正方向和负方向传播，时刻的波形如图所示，甲、乙两列波的振幅相同，此时甲波传播到处，乙波传播到处。已知甲波的波速为，下列说法正确的是( )
A. 两列波在处相遇 B. 两列波的周期均为
C. 时，处的质点位移为 D. 处为振动加强点
4.有一质点在平面直角坐标系中运动，把质点的运动正交分解后，发现质点在和方向均在做简谐运动，和方向的分位移随时间的变化规律为，，则质点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，一列简谐横波沿轴传播，经过，波形由实线变为虚线，处的质点在此时间内运动的路程为，则这列波的传播速度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，水平弹簧振子在之间做简谐运动，为弹簧振子的平衡位置。时刻振子位于点，时刻振子位于点，则振子做简谐运动的周期可能为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，一列简谐横波沿轴传播，在轴上有两点，，从点起振后一个周期内的某时刻开始计时，平衡位置在处质点的振动图像分别如图、所示。由此可知( )
A. 处质点起振的方向沿轴负方向 B. 开始计时时点已振动了
C. 该简谐横波的波速为 D. 该简谐波的波长为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一根足够长圆柱形玻璃棒的折射率为，一束光线由真空从玻璃棒一端的中心射入，当光线在玻璃棒内向前传播时无光线从玻璃棒侧面射出。为入射光线与玻璃棒中轴线的夹角，以下可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.一个做简谐运动的弹簧振子，当振子位于最大位移处时开始计时，经过时间运动了的距离，在接下来的时间内又运动了的距离，在该时间内速度方向不变。关于该简谐运动，下列说法正确的是( )
A. 振幅是 B. 振幅是 C. 周期是 D. 周期是
10.一单摆的摆球质量为，摆长为，在小角度摆动过程中，摆球的加速度与摆球位移之间的关系满足运动方程：。重力加速度为，以下说法正确的是( )
A. 回复力可表示为 B. 回复力可表示为
C. 周期 D. 周期
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.利用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示。
滤光片的作用是 。
当使用红色滤光片时，测得相邻亮条纹间距为，当使用蓝色滤光片时，测得相邻亮条纹间距为，则 填“”“”或“”，若双缝之间的距离为，屏到双缝的距离为，则被测光的波长与相邻亮条纹间距之间的关系为 。
12.某实验小组的同学们在探究单摆的实验中，用小钢球做摆球，用分别表示摆长、钢球质量、重力加速度，分别进行以下实验：
取甲、乙两个单摆，若都相同，分别拉离平衡位置为处静止释放，发现两单摆周期相等，这一实验表明，单摆的振动周期与振幅无关。
取甲、乙两个单摆，摆球都拉离平衡位置由静止释放，则
若相等，不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与 无关填选项序号；
若不等，相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与 有关填选项序号；
若相等，相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这一实验表明，单摆周期与 有关填选项序号。
A.重力加速度 摆球质量 振幅 摆长
同学们利用秒表测得单摆完成个全振动的时间为，摆长悬线长度小球半径为，则当地重力加速度 。
同学们在悬点处安装一个力传感器，可以测量单摆摆动过程中悬线上的拉力，若力传感器示数最大值、最小值分别为和，则重力加速度与小球质量的关系为 。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，图中阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为的圆弧，为圆弧的圆心，构成正方形，在处有一光源。从处发射的一束光线照射到边并射出，入射光线与边的夹角为，光线在边的折射角为。不考虑多次反射，真空中光速为，求：
该种材料的折射率；
光从点到边的传播时间。
14.如图所示，位于处的波源沿轴做简谐运动，形成一列沿轴正方向传播的横波，时刻波源的位移为。在时波源第次到达波谷，在时平衡位置坐标为的质点第次到达波谷，求：
该波的周期；
该波的波长和波速大小；
用正弦函数写出波源的振动方程。
15.如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面下端固定一根劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自由状态。把质量为的一滑块轻轻放在弹簧顶端，滑块开始做简谐振动，振幅为。
若将滑块从斜面上的点由静止释放，运动到点时与弹簧接触，继续向下运动到点时未画出速度为零，此时弹簧的压缩量为，求间的距离结果用表示；
已知滑块和弹簧组成弹簧振子的周期为为振子的质量，为弹簧劲度系数，在的条件下，求滑块从点开始运动到弹簧第一次被压缩到最短的时间结果用表示。
答案解析
1.【答案】
【解析】A.泊松亮斑是阿拉果首先在实验中观察到的，故A错误；
B.泊松亮斑的出现支持了光的波动说，故B错误；
泊松亮斑的成因是光的衍射，故C错误，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】由图可知光的折射角大于光的折射角，根据
可知光的折射率小于光，所以光为红光，光为绿光，则光的频率小于光，根据
可知光的波长比光的波长长，故ABD错误；
C.根据
可知光在水中的传播速度比光在水中的传播速度大，故C正确。
故选C。
3.【答案】
【解析】A. 处质点到两波的波前距离相同，所以两波在此相遇，故A错误；
B.由图可知两波的波长均为 ，则波的周期为 ，故B正确；
C. 时，甲和乙的波峰均传递到 处，根据波的叠加可知该处质点的位移最大，故C错误；
D. 处当两波的相遇点，两波的起振方向相反，所以为振动减弱点，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】因为 ，
二式相比可得
可得质点的轨迹方程为
故选B。
5.【答案】
【解析】由题图可知波长
由题意，原点处的质点在时间内通过的路程为，则有
其所对应的周期为 ，即
解得周期
则波速
故选C。
6.【答案】
【解析】设振动周期为 ，由题可知，
解得
当 时，可得
当 时，可得
当 时，可得 ，随着的增大，周期变小。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.由、两图可知， 点起振晚，波的传播方向沿 轴正方向，图可知 处质点的起振方向沿 轴正方向，因波动是传播的振动形式和能量，故 点的起振方向沿 轴正方向，故A错误；
B.一个周期内开始计时，说明在计时前 点已振动了 ，故B错误；
由 时的振动可知 间的距离
因为传播时间为 小于一个周期，故
解得
该简谐横波的波速 ，故C错误，D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】设发生全反射临界角为，光路如图所示
则有
因为
得到
根据折射定律
得到
如果 ，就会发生全反射。
故选CD。
9.【答案】
【解析】由于从最大位移开始，简谐运动的振动方程为
根据题意在时间内有
在到时间，由题意有
解得
又因为
解得 ，故A错误，B正确；
由上述分析可知
所以
又因为
解得 ，故C错误，D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】对于单摆，重力沿切向分力 充当回复力，由于摆角 很小，所以
回复力的大小
考虑到 与 方向相反，所以回复力
故A正确，B错误；
根据牛顿第二定律，摆球加速度
根据已知条件 ，联立解得
单摆周期
故C正确，D错误。
故选AC。
11.【答案】获得单色光

【解析】光源发出的自然光是多种频率的复合光，通过滤光片可得到单色光。
双缝干涉图样的相邻两亮条纹间距公式
可得
由于红光波长大于蓝光波长，所以 。
12.【答案】

【解析】若 相等， 不等，发现甲、乙周期相等，这一实验表明，单摆周期与摆球质量无关，故选B。
若 不等， 相等，发现甲、乙周期不等，这一实验表明，单摆周期与摆长有关，故选D。
若 相等， 相等，在甲球下方一定距离处放一块大磁铁，发现甲的周期小于乙，这一实验表明，单摆周期与重力加速度有关，故选A。
完成 个全振动的时间为 ，则周期
解得
设小球摆动到最高点时绳子与竖直方向的夹角为 ，则在最高点
在最低点时
由机械能守恒有
联立解得
13.【答案】光在 面不发生折射，故在 边的入射角
由折射定律有
光从 点到 的时间
光从 到 边的路程
光在该种材料中的传播速度
光从 到 边的时间
联立可得光从 点到 边的时间

【解析】详细答案和解答过程见答案
14.【答案】由图可知， 时刻 已经振动，且根据上下坡法，点在 时位移 ，振动方向向上。点的振动方程可化简为
点第一次到达波谷的时刻为 ，第二次到达波谷的时刻为 。由题意可知
解得
由题意可知，在 时，波源第一次到达波谷的位置，由上述分析可知，质点第一次到达波谷位置的时刻为 。所以可知，波谷从波源位置传播到点用时为，则波速有
又因为有
解得
设波源振动位移随时间的变化关系式为
因为 时，
解得
因此
又因为 时，
解得
所以解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
15.【答案】滑块由 点静止释放到弹簧被压缩到最短，由机械能守恒定律，有
因弹簧弹力与距离成正比，可以用平均力计算弹力做功，所以弹簧储存的最大弹性势能为
由题意
又因为滑块从点静止释放开始做简谐运动振幅为，经过平衡位置时
解得
滑块在 段运动，由牛顿第二定律，有
根据位移时间公式，有
解得
滑块在 段的运动为简谐运动的一部分，其振动方程为
振幅
滑块从 点到平衡位置的距离为
联立解得
平衡位置到最低点 的时间为
所以总时间

【解析】详细答案和解答过程见答案
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