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北京市第八十中学2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，两束单色光、分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光，下列说法正确的是( )
A. 在玻璃中，光的光速大于光的光速
B. 光的折射率大于光的折射率
C. 实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，光比光条纹间距大
D. 这两种单色光由玻璃射向空气时，光的全反射临界角较大
2.一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
3.柔软的耳机线中有很多粗细均匀的细铜丝。对这些细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用如下图所示的装置，用激光器照射细铜丝，对抽丝过程实施自动控制。下列说法正确的是( )
A. 这一技术利用了光的干涉现象
B. 这一技术利用了光的偏振现象
C. 如果发现光屏上的条纹变宽，表明此时抽出的铜丝变细了
D. 光屏上形成的条纹是等间距的
4.图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中处质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 时的波动图像如图丙所示 B. 该波向轴正方向传播
C. 质点与的相位总相反 D. 质点与的速度总相同
5.如图所示，劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为的小球从点自由下落，至点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为点。以点为坐标原点。沿竖直向下建立轴，定性画出小球从到过程中加速度与位移的关系，如图所示，重力加速度为。对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是( )
A. 小球在点时的速度最大
B. 小球从到的运动为简谐运动的一部分，振幅为
C. 小球从到，系统的动能与弹性势能之和增大
D. 图中阴影部分和的面积大小相等
6.利用牛顿环可以测量微小位移。如图所示，将一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，入射光线分别在凸透镜下表面和平面玻璃上表面反射产生的光线发生干涉，已知在图示位置产生亮条纹，入射光线波长为，图中两次反射位置间的距离为，固定平面玻璃板，当向上平移凸透镜时，亮条纹将周期性出现，下列说法正确的是( )
A. 两次反射位置间的距离满足
B. 更换形状相同、折射率更大的凸透镜，点亮条纹可能消失
C. 若将入射光波长调整为，则点仍为亮条纹
D. 若向上移动距离为，点相邻两次出现亮条纹时，凸透镜移动的距离
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
7.如图所示的几个现象中，解释成因正确的是( )
A. 甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而产生的一种光学现象
B. 乙所示水中的气泡看上去特别明亮是因为部分光线在气泡的表面发生了全反射
C. 丙所示在观看电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振
D. 丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，这是由于光的干涉造成的
8.如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为的简谐振动，以木筷所受浮力为纵轴，时间为横轴，浮力随时间变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是( )
A. 木筷系统做简谐运动的周期为 B. 木筷系统的重力为
C. 时刻木筷的位移为 D. 时刻木筷的位移为
9.如图所示，一水平弹簧振子在、间做简谐运动，振幅为，取平衡位置处为原点，向右为正，认为振子向右经过平衡位置时为时刻，下列加速度时间图像、动量时间图像、动能位移图像、速度位移图像中可能正确的是已知弹簧弹性势能的表达式为：，默认原长为零势能点，为形变量
A. B.
C. D.
三、填空题：本大题共1小题，共10分。
10.分别沿轴正向和负向传播的两列简谐横波的振动方向相同，振幅均为，波长均为，波速均为。时刻，波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；波刚好传到处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
在给出的坐标图上分别画出两列波在时刻的波形图波用虚线，波用实线。
求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大的平衡位置。
四、实验题：本大题共3小题，共18分。
11.在“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置。图中表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点，表示法线。
请将光路图画完整 ，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角；
该玻璃砖的折射率可表示为 。用和表示
下列说法正确的是 。
A.玻璃砖的宽度应尽量大些，即图中与间的距离大些
B.入射角应尽量小些
C.大头针、及、之间的距离应适当大些
D.如果某同学将玻璃界面和的间距画得过宽了，如图所示，其他操作正确，折射率的测量值将偏大
12.如图所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图。
在实验中，能观察到清晰的干涉条纹，单缝和双缝应该相互 选填“垂直”或“平行”放置。
某同学使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件，关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述，下列说法正确的是 。
A.仅增大到双缝的距离，从目镜视野中观察到的条纹数目增加即减小条纹间距
B.仅换用红色的滤光片，从目镜视野中观察到的条纹数目增加
C.仅换用更长的遮光筒，从目镜视野中观察到的条纹数目增加
D.仅换用间距更大的双缝，从目镜视野中观察到的条纹数目增加
E.仅去掉滤光片，从目镜视野中观察不到干涉现象
13.用图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
下列实验操作正确的是 填选项前的字母。
A.用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆
B.让小球从细线与竖直方向夹角为的位置开始运动
C.在最高点释放小球并同时开始计时
D.在小球经过最低点时开始计时，测量次全振动的时间
如图所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径 。
测量摆球直径，摆线长，单摆完成次全振动的时间，可得重力加速度的大小 用题目所给的字母表示。
某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图所示，点为单摆的悬点，将摆球从点由静止释放，摆球将在竖直面内的、之间来回摆动，点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为和。摆球静止在点时，传感器示数为。推导说明，、、满足什么关系即可验证摆球运动过程中在点和点的机械能相等 。
五、计算题：本大题共2小题，共30分。
14.已知水的折射率为，在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，试通过画出从空气入射到水中的光路，并计算得到这个圆锥的顶角是多大？用反三角来表示
我们知道光是电磁波，而声波是机械波，但它们都有波所具有的特征。超声波由介质Ⅰ向介质Ⅱ中传播时，满足折射定律其中、分别为超声波在介质Ⅰ中的入射角和介质Ⅱ中的折射角，、分别为超声波在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中的传播速度。当时，会发生类似于光由光密介质向光疏介质传播的折射及全反射现象。
已知超声波在钢板中的传播速度为水中传播速度的倍。
试判断，声音从钢板传播到水中，是否能发生全反射；
现在在水中有一块面积很大的水平平面钢板，在钢板正下方的水中，到钢板的距离为处有一个点声源，其发出的超声波会向钢板传播，则在钢板上多大面积的区域内有该点声源发出的超声波穿透钢板继续传播。
15.地心隧道是根据凡尔纳的地心游记所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的光滑笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为，质量均匀分布，地球表面的重力加速度为。将一质量为的物体从隧道口静止释放，不计一切阻力。
已知均匀球壳对壳内物体引力为零，请证明：物体在地心隧道中的运动为简谐运动；
已知简谐运动的周期，其中为回复力与物体相对地心的位移成正比的比例系数，请求出物体贯穿隧道的时间。
如图所示，一倾角的光滑固定斜面上，一质量为的滑块与劲度系数为的轻弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端，开始时滑块处于静止状态。质量为的泥团以的速度沿斜面从滑块下方与滑块发生碰撞并立即与滑块粘合在一起，两者一起在斜面上向上运动至最高点，之后继续沿斜面做上下振动。已知弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系为，重力加速度取。求：
碰撞后泥团与滑块组合体的最大加速度；
组合体做简谐运动的振幅；
碰撞之前泥团的初速度的大小。
答案解析
1.【答案】
【解析】B.由图可知，光的入射角要比光的入射角要大，它们的折射角相同，根据 此处指的是折射角，指的是入射角可知光的折射率大，则光的频率大，故B 错误；
A.由于 ，由 知 ，故A正确；
C.因为光的频率大于光的频率，根据 可知所以光的波长小，根据条纹间距公式 可知光的比光的条纹间距小，故C错误；
D.两种单色光由玻璃射向空气时，临界角的正弦值
光的折射率大，所以 ，即光的全反射临界角较小，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】A.根据上下坡法则，逆着波的传播方向看，刚要振动的质点处于下坡阶段，向下振动，则波源的起振方向向下，所以A错误；
B.波的传播速度由介质决定，同一介质波速不变，所以B错误；
C.由图可知从右向左，该波的波长逐渐增大，根据 波源振动的频率逐渐减小，所以C正确；
D.根据上下坡法则，逆着波的传播方向看向左看，质点处于下坡阶段，向下振动，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】由题意可知这一技术利用了光的衍射现象，故AB错误；
C.如果屏上条纹变宽，则说明衍射现象更明显了，由明显衍射条件可知，抽出的丝变细了，故C正确；
D.光屏上形成的衍射条纹是不等间距的，中间宽、两边窄，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】【详解】由图乙可知，该波的周期 。图甲是 时的波形， 时，时间过去了
由图乙可知，在 时，质点 位于平衡位置且向 轴负方向运动。经过 的时间，即在 时，质点 运动到负向最大位移处。而图丙中 处的质点位于正向最大位移处，故 A 错误；
B.由图乙可知，在 时，质点 的振动方向是沿 轴负方向。在图甲的波动图像中，根据“上下坡法”或“平移法”，可以判断出波的传播方向。若波向右传播， 处的质点 应向上运动；若波向左传播， 处的质点 应向下运动。因此，该波向 轴负方向传播，故 B 错误；
C.由图甲可知，波长 。质点 的坐标为 ，质点 的坐标为 ，它们之间的距离为 ，它们的振动情况总是相反，即相位总相反，故 C 正确；
D.由于质点 与 是反相点，它们的位移始终满足 。根据简谐运动速度与位移的关系，它们的速度大小在任意时刻相等，但方向始终相反，因此，它们的速度不总相同，故 D 错误。
故选 C。
5.【答案】
【解析】A.小球至点时开始压缩弹簧，一开始弹力小于重力，则小球继续向下加速运动，所以小球在点时的速度不是最大，故A错误；
B.设平衡位置为，弹簧在平衡位置的压缩量为 ，则有
设平衡位置下方有一点，且、相对于点对称，根据对称性可知，小球到达点的速度等于点的速度，且、两点的加速度大小相等，即点的加速度大小为 ，则小球在最低点点的加速度大于 ，方向向上，根据牛顿第二定律可得
可得最低点的压缩量满足
则小球从到的运动为简谐运动的一部分，振幅为 ，故B错误；
C.小球和弹簧、地球组成的系统机械能守恒，小球从运动到的过程中，小球的重力势能一直在减小，小球的动能与弹簧的弹性势能之和一直在增大，故C正确；
D.根据 图像与横轴围成的面积表示速度变化量，由于整个下落过程小球的速度变化量为，图中横轴上方面积等于下方面积，则图中阴影部分的面积小于阴影部分的面积，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.两束光发生干涉，在 位置产生亮条纹时，光程差为 ，满足 ，解得： ，故A错误；
B.根据选项推导出的公式可知，光程差与凸透镜的折射率无关，故B错误；
C.当入射光波长调整为： 时， ； ，依然满足产生亮条纹的条件，故C正确；
D.再次出现亮条纹时，光程差增大 ，移动距离满足： ，解得： ，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.甲图所示为泊松亮斑，是由于光的衍射而产生的一种光学现象，故A错误；
B.乙所示水中的气泡看上去特别明亮，是光从水射向气泡时发生了全反射造成的，故B正确；
C.丙所示在观看电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振，故C正确；
D.丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于发生了薄膜干涉，故D正确。
故选BCD。
8.【答案】
【解析】【详解】由乙图可知，系统周期为 ，A错误；
B.根据牛顿第二定律，分别有 ，
联立解得 ，B正确；
由乙图可知， 时刻浮力最小，木筷位于最高点，故位移为正向最大，C正确，D错误。
故选BC。
9.【答案】
【解析】A.由题可知
其中
则有
因此 不是线性关系，故A错误；
B.根据简谐振动位移与时间的关系
则其速度
结合动量
即 图像为一余弦函数，故B正确；
C.根据机械能守恒定律可知，振子的动能和势能之和为定值，即
则有
其中 为定值，则 应为开口向下的抛物线，故C错误；
D.设平衡位置处振子速度为 ，振子运动过程中，振子和弹簧组成的系统机械能守恒，则有
整理可得
则的图像是椭圆，故D正确。
故选BD。
10.【答案】

【解析】根据 得
画出波形图如答图所示
两列波起振方向相反；
加强点满足
即
取 时，
取 时，
振幅最大的平衡位置为
11.【答案】

【解析】【详解】光路如图所示
根据折射定律可得玻璃砖的折射率
实验中，为了便于准确作出光路图，应使玻璃砖的宽度应尽量大些，即图中 与 间的距离大些，故A正确；
B.实验中，为了便于测量折射角与入射角，入射角应尽量大些，故B错误；
C.实验中，为了更加精准确定入射光线与折射光线，大头针 、 及 、 之间的距离应适当大些，故C正确；
D.以实线作出实际光路图，用虚线作出测量光路图，如图所示
根据图像可知，光进入玻璃砖的入射角不变，测量时的折射角偏大，则折射率的测量值将偏小，故D错误。
故选AC。
12.【答案】平行

【解析】只有保证单缝和双缝互相平行，才能在屏上出现明暗相间的条纹。
根据
仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距 不变，则从目镜视野中观察到的条纹数目不变，故A错误；
B.根据
仅换用红色的滤光片，入射光的波长 变长，相邻两条亮条纹中心的距离 增大，从目镜视野中观察到的条纹数目减小，故B错误；
根据
仅换用更长的遮光筒，即 增大，相邻两条亮条纹中心的距离 增大，从目镜视野中观察到的条纹数目减小，故C错误；
根据
仅换用间距更大的双缝，即 增大，相邻两条亮条纹中心的距离 减小，从目镜视野中观察到的条纹数目增加，故D正确；
E.仅去掉滤光片，通过单、双缝的只有白光，依然能够发生干涉现象，在光屏上出现彩色干涉条纹，故E错误。
故选D。
13.【答案】

【解析】【详解】轻且不易伸长的细线可保证摆长稳定，密度大直径小的摆球可减小空气阻力影响，操作正确，故A正确；
B.单摆做简谐运动要求摆角小于 不超过 ， 偏角过大，不再是简谐运动，故B错误；
单摆计时应选在最低点，此处小球速度大，计时误差更小，且测量多次全振动可减小周期测量误差，故C错误，D正确。
故选AD。
分度游标卡尺读数为
单摆摆长 ，周期
代入单摆周期公式
整理得重力加速度
摆球静止在点时
最高点速度为，沿绳方向向心力为，得最小拉力
最低点拉力最大，由向心力公式得
若机械能守恒，到重力势能减少量等于动能增加量
代入整理得 ，满足该关系即可验证机械能相等。
14.【答案】
不能；
【详解】几乎贴着水面射入水里的光线，在潜水员看来是从折射角为的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角都小于，因此潜水员认为水面上所有的景物都出现在顶角为的圆锥里，如图所示
根据临界角与折射率的关系可得
设圆锥的顶角为，则
联立可得
由于超声波在钢板中的传播速度为水中传播速度的倍，即
所以声音从钢板传播到水中，即由光疏介质射入光密介质，不能发生全反射；
超声波全反射的声路图如图所示
根据全反射的原理可知
根据几何关系可得
所以

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：在地球表面万有引力等于重力有
又地球的质量为
解得密度
以地心为位移起点，设某时刻位移为，万有引力提供回复力，由于均匀球壳对壳内物体引力为零，则有
又
整理可得
其中 为常数 ，即该物体运动为简谐运动
根据
其中
可得该物体做简谐运动周期为
物体从隧道口一端静止释放后到达另一端所用的时间为半个周期，则有
代入数据可得分钟
设滑块在初始位置时弹簧伸长量为，根据平衡条件有
解得
则上升后弹簧压缩量为
对组合体，在最高点，根据牛顿第二定律方程有
解得
设组合体在平衡位置时弹簧伸长量为，根据平衡条件有
解得
所以
设碰撞后组合体的速度为 ，碰撞后至最高点的过程中，根据能量守恒定律有
解得
泥团与滑块碰撞过程，根据动量守恒定律有
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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