河南洛阳市2025-2026学年第二学期期中考试高二物理试卷（含解析）

这是一份河南洛阳市2025-2026学年第二学期期中考试高二物理试卷（含解析）
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 关于机械波下列说法中正确的是（ ）
A. 声波是横波，可以在真空中传播
B. 声波从空气传播到水中时，波长变长
C. 机械波传播过程中，介质中的质点随波一起迁移
D. 机械波在介质中的传播速度只与波源的频率有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．声波是纵波，且机械波传播需要介质，无法在真空中传播，故A错误；
B．波的频率由波源决定，声波从空气传入水中时频率f不变，声波在水中的传播速度v大于在空气中的传播速度，由公式可知波长变长，故B正确；
C．机械波传播过程中，介质中的质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，传播的是振动形式和能量，故C错误；
D．机械波在介质中的传播速度仅由介质本身的性质决定，与波源的频率无关，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，弹簧振子在、之间做简谐运动，为平衡位置。测得、间距为20 cm，振子经过点时开始计时，经过首次到达点，则该振子（ ）
A. 振动周期是，振幅是B. 振动频率是
C. 时运动到中点处D. 内通过的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．、间距为20 cm，可知振幅为，经过点时开始计时，经过首次到达点，可得可得周期，故A错误；
B．根据可得振动频率，故B错误；
C．以平衡位置O为原点，向左为正方向，振子经过点时开始计时，振动方程为
可得时的位移为
故不是中点处，故C错误；
D．内即，振子通过的路程为，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，激光笔发出的一束红光由空气斜射到水面上的点时，同时发生折射和反射，若仅增大入射角，则折射光线与反射光线的夹角将（ ）
A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】设入射光与法线夹角为，折射光与法线的夹角为，可知反射光与法线的夹角也为，根据折射定律
当增大入射角时，折射角也将增大，折射光线与反射光线的夹角满足
故折射光线与反射光线的夹角将减小。
故选A。
4. 如图为海南省某处甲、乙两个单摆在同一竖直面内的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两个单摆的频率之比为
B. 甲、乙两个单摆的摆长之比为
C. 时，甲、乙摆球运动方向相反
D. 若将该装置原封不动移到洛阳市，则单摆做简谐运动的周期变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知甲、乙两个单摆的周期之比为，由可知，甲、乙两个单摆的频率之比为，故A错误；
B．根据单摆周期公式，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为，故B错误；
C．由题图可知时，甲摆球运动方向为正方向，乙摆球运动方向为负方向，故C正确；
D．若将该装置原封不动移到洛阳市，重力加速度变大，由可知，单摆做简谐运动的周期变小，故D错误。
故选C。
5. 关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（ ）
A. 颜色不同的两束光也能发生干涉现象
B. 单缝衍射图样亮条纹的宽度相同，亮度不同
C. 双缝干涉图样亮条纹的宽度不同，亮度相同
D. 障碍物或狭缝的尺寸足够小时，能发生明显的衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．光发生干涉的必要条件是两束光频率相同、振动方向相同、相位差恒定，光的颜色由频率决定，颜色不同的光频率不同，不满足干涉条件，不能发生干涉现象，故A错误；
B．单缝衍射图样的特点是中央亮条纹最宽最亮，两侧亮条纹宽度逐次变窄、亮度逐次降低，亮条纹宽度不相同，故B错误；
C．双缝干涉图样为等间距、等宽度的亮暗相间条纹，亮条纹宽度相同，亮度基本一致，故C错误；
D．发生明显衍射的条件是障碍物或狭缝的尺寸与光的波长相差不多，或小于光的波长，即尺寸足够小时能发生明显衍射现象，故D正确。
故选D。
6. 如图是一列向右传播的绳波在某一时刻的波形图像。绳上有、、、、、、七个质点，下列说法正确的是（ ）
A. 、、具有相同的位移B. 、的加速度相同
C. 、的速度大小相同D. 比先回到平衡位置
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，此时、、的位移大小相等，的位移方向为正方向，、的位移方向为负方向，故A错误；
B．根据对称性可知，、的加速度大小相等，方向相反，故B错误；
C．由题图可知，、均处于平衡位置，所以、的速度大小相同，故C正确；
D．波向右传播，根据平移法可知，向上振动，向下振动，所以比先回到平衡位置，故D错误。
故选C。
7. 如图，和为两相干波源，分别置于均匀介质中的、两点，。两波源产生的简谐横波沿直线相向传播，波长为。已知两波源振动的初始相位相同，则、间合振动振幅最小的位置有几处（ ）
A. 4B. 6C. 8D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】两波源振动的初始相位相同，可得振动振幅最小的位置满足路程差为半波长的奇数倍，设到点的距离为，点的距离为，有
又，有时，满足。
有时，满足。
可得、间合振动振幅最小的位置有处。
故选B。
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 肥皂膜的薄膜干涉实验中，让铁丝圈附上肥皂膜，竖直放置，由于重力作用，形成如图所示的肥皂膜侧视图，用黄光照射时，下列说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹是上疏下密，水平平行的横纹
B. 干涉图样是前后两个面反射光叠加的结果
C. 若把黄光改为红光照射，条纹间距变小
D. 实验者需从光源同侧来观察干涉图样
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．肥皂膜因重力作用上薄下厚，同一水平线上薄膜厚度相同，故干涉条纹为水平平行横纹。上部薄，厚度随高度变化慢（等厚线稀疏），条纹间距大即上疏；下部厚，厚度随高度变化快（等厚线密集），条纹间距小即下密，故干涉条纹应为上疏下密。A正确；
B．薄膜干涉的原理是：前表面（肥皂膜上表面）的反射光和后表面（肥皂膜下表面）的反射光发生叠加干涉，故B正确；
C．若把黄光改为红光照射，红光波长比黄光长，根据可知，条纹间距变大，故C错误；
D．薄膜干涉的反射光需要从光源同侧观察（即从入射光的一侧看），因为干涉是由反射光叠加形成的，故D正确。
故选ABD。
9. 图甲为双缝干涉实验装置，①是单缝②是双缝，现仅在单缝前加不同的滤光片，得到图乙、图丙所示的干涉图样。下列说法正确的是（ ）
A. 实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行
B. 若图乙是加黄色滤光片得到的干涉图样，则图丙可能是加了红色滤光片
C. 仅增加光源的强度，相邻亮纹的间距不变
D. 某同学测出条亮纹中心间的距离为，则相邻亮纹的间距
【答案】AC
【解析】
【详解】A．实验时必须调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝要相互平行，这样才能保证相干光的强度均匀，获得清晰的干涉条纹，故A正确；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
红光波长比黄光长，因此红光的条纹间距应该比黄光的大，从图中可以看到，图乙的条纹间距比图丙大，所以如果乙是黄光，图丙不可能是红光，故B错误；
C．条纹间距公式中，只与波长、缝到屏的距离L、双缝间距d有关，与光源强度无关，不会改变间距，即相邻亮纹的间距不变，故C正确；
D．n条亮纹中心间的距离为a，则相邻亮纹的间距应该是，故D错误。
故选AC。
10. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，质点沿轴负方向振动
B. 这列波的波速一定为
C. 质点的振动方程为y=20sinπt+π6 cm
D. 经，各质点的位移为y=20sinπ4x+34π cm
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．图乙可知t=0时刻质点Q沿y轴负方向振动，结合图甲，同侧法可知波沿x轴负方向传播，因此质点P沿y轴正方向振动，故A错误；
B．图甲可知该波波长为8m，图乙可知该波周期为2s，则波速，故B正确；
C．图甲可知t=0时刻质点P位移为10cm且沿y轴正方向振动，可知其初相为，因此其振动方程为，故C正确；
D．图甲可知t=0时刻该波各质点的位移
经过0.75s，波沿x轴负方向传播了，因此各质点的位移为，故D正确。
故选BCD。
三、实验题：本题共2小题，共15分。
11. 某同学利用如图所示的装置制作单摆，测当地重力加速度。
（1）在实验过程中，以下操作正确的是_____；
A. 应从摆球通过平衡位置时开始计时
B. 为减小误差，应使摆角尽可能大
C. 测量周期时，应测量30～50次全振动的时间求平均值
（2）该同学做实验时，仅有刻度尺，没办法直接测量小球的直径。于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期；然后保持悬点位置不变，将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期；最后用刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离。请用上述测量结果，写出重力加速度的表达式_________（用题中所给字母表示）；
（3）为了提高实验的精度，还可以用图像法来测当地的重力加速度。改变摆线长度，重复实验，测得每次实验时单摆的振动周期，作出图像为图中的______（填“A”“B”或“C”）。
【答案】（1）AC （2）
（3）C
【解析】
【小问1详解】
A．摆球经过平衡位置时速度最大，从平衡位置开始计时误差最小，故A正确；
B．单摆周期公式只在小角度（一般小于5°）下成立，摆角过大会带来系统误差，故B错误；
C．多次测量求平均可减小计时的偶然误差，故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
设小球的半径为r，第一次摆线长度为，第二次为，两次标记点间距为L，则有
因为
联立解得
【小问3详解】
根据
整理得
这是一个一次函数，截距为（负截距），所以图像为不过原点、斜率为正的直线，对应图中的C。
12. 如下图所示，某实验小组利用插针法测定玻璃的折射率，完成光路图后，借助圆规和毫米刻度尺测量相关数据以计算折射率。他们以为圆心画圆，该圆交入射光线于点，交连线延长线于点。分别过点、点作法线的垂线、交于点、点。
（1）请用刻度尺测量并计算得到此种玻璃的折射率__________（保留两位有效数字）；
（2）在实验过程中，该小组同学画出两界面后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，其他操作均正确，则折射率的测量值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）为减小实验误差，请你从操作细节、数据处理等角度，提出改进意见，并简要说明理由。（请写出两条）
意见一：_________________________，理由____________________；
意见二：_________________________，理由____________________；
意见三：_________________________，理由____________________。
【答案】（1）1.5 （2）不变
（3） ①. 在插针时，尽量使大头针竖直插入 ②. 大头针竖直可减小光路描画时的位置偏差 ③. 改变入射角多次实验，分别计算折射率后取平均值 ④. 单次测量可能存在偶然误差，多次测量取平均可有效减小偶然误差对结果的影响 ⑤. 使用激光笔代替大头针进行光路显示，直接在白纸上记录光点位置 ⑥. 激光束方向性更好，可减少因针孔粗细和插针倾斜带来的位置误差，提高光路的准确度
【解析】
【小问1详解】
设圆半径为R，由折射定律有
测得，代入解得
【小问2详解】
玻璃砖向下平移时，实际的入射光线、折射光线的方向并未改变，如图
只是折射点整体下移。作图时，得到的入射角和折射角均与真实值相同，因此折射率的测量值等于真实值。
【小问3详解】
[1][2]在插针时，尽量使大头针竖直插入。理由：大头针竖直可减小光路描绘时的位置偏差；
[3][4]改变入射角多次实验，分别计算折射率后取平均值。理由：单次测量可能存在偶然误差，多次测量取平均可有效减小偶然误差对结果的影响；
[5][6]使用激光笔代替大头针进行光路显示，直接在白纸上记录光点位置。理由：激光束方向性更好，可减少因针孔粗细和插针倾斜带来的位置误差，提高光路的准确度。
四、解答题（本题共3小题，共39分。）
13. 如图甲是用力传感器测量单摆做简谐运动时细线对摆球拉力大小的装置图，图乙是拉力大小随时间变化的曲线，其中的最大值为。已知摆球质量为，重力加速度为，不计摆线质量及空气阻力。求：
（1）单摆摆长；
（2）的最小值。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
题图可知单摆周期
又因为
联立解得
【小问2详解】
设摆线与竖直方向的最大夹角为，在最高点时有
在最低点时拉力最大，且有
从最高点到最低点过程，根据机械能守恒有
联立解得
14. 一列简谐横波，和时刻的波形如图中实线和虚线所示，求：
（1）该波的振幅和波长；
（2）若波的传播速度为，则该波的传播方向；
（3）若该波沿轴正方向传播（波的周期大于），写出处质点的振动方程。
【答案】（1）A=0.2m，
（2）波沿x轴负方向传播
（3）
【解析】
【小问1详解】
图像可知该波振幅A=0.2m，波长。
【小问2详解】
若波的传播速度为，则0.6s内波向传播方向平移距离为
结合图像可知，波沿x轴负方向传播。
【小问3详解】
若该波沿轴正方向传播，则有
因为周期要大于0.6s，可知n取0时满足，即T=2.4s，原点处质点振动方程为
因为波沿轴正方向传播，x=1处振动比原点处质点振动滞后了
则处质点的振动方程
15. 如图所示，一半径为、折射率为的透明圆柱体，其中轴线上有一点光源，到圆柱体上表面的距离为，该距离等于圆柱体总高度的。求：圆柱体表面被照亮的总面积。（不计光线在圆柱体内的多次反射）
【答案】
【解析】
【详解】已知折射率，根据临界角与折射率的关系
解得临界角
已知到上表面距离，且该距离为总高度的，因此总高度，到下表面距离
设上底面照亮区域的最大半径为，由几何关系
代入
解得
因此
下底面最大半径为圆柱半径，对应入射角满足
可得，因此整个下底面都能被照亮
侧面法线沿水平径向，设光线射到侧面位置距的竖直高度为
入射角满足​
能射出的要求，即
平方化简得，所以侧面有光线射出的范围为