河北石家庄市张家口市部分学校2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题（含解析）

这是一份河北石家庄市张家口市部分学校2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题（含解析），共6页。
1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：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，只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中做单摆运动的摆球运动到平衡位置时，速度最大但合力不为零
B. 图乙中在水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的衍射引起的
C. 图丙“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
D. 图丁中的茶叶蛋颜色变深是布朗运动的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A．单摆的平衡位置在单摆运动的最低点，重力势能最小，动能最大，此时速度最大，摆球做圆周运动，需要向心力，合力不为零，故A正确；
B．水中气泡看上去特别明亮，是光从水射向气泡时发生全反射导致的，不是光的衍射，故B错误；
C．“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，正确操作是先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，操作顺序颠倒会无法准确描绘油膜轮廓，故C错误；
D．茶叶蛋颜色变深，是酱油的色素分子扩散到了蛋清内，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子运动本身，故D错误。
故选A。
2. 两束单色光a、b 从某介质射向真空，光的传播路径如图所示，MN 为介质与真空的分界面，两束单色光进入真空后合在一起。下列说法正确的是（ ）
A. 单色光在真空中的波长更长
B. 单色光发生全反射临界角更小
C. 单色光在介质中的传播速度大
D. 单色光在介质中的传播速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A．光从介质射向真空后，传播方向发生偏折，从图中可看出单色光 a 较 b 偏折程度更大， 说明介质对单色光 a 的折射率n较大，可知单色光的频率νa>νb；真空中光的传播速度相同，根据λ=cν可知，单色光 a 在真空中的波长比较短，故A错误。
B．单色光a、b 在介质中的折射率na>nb，根据sinC=1n，可知单色光 a 发生全反射的临界角更小，故B错误；
CD． 根据v=cn，na>nb，可知单色光 a 在介质中传播的速度较小，单色光 b 在介质中传播的速度较大，故C错误，D正确。
故选D。
3. 用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝与屏幕间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝与屏幕间的距离变为原来的（ ）
A. 倍B. 倍C. 2倍D. 3倍
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，甲、乙两图中最左侧的虚线对齐，乙图中第2条虚线与甲图中第3条虚线恰好对齐，说明乙图中相邻亮条纹的间距是甲图中相邻亮条纹间距的2倍，即
根据双缝干涉条纹间距公式可知，在双缝间距和单色光波长不变的情况下，相邻亮条纹的间距与双缝到屏幕的距离L 成正比，由于条纹间距变为了原来的2倍，则双缝与屏幕间的距离也变为原来的2倍，故C正确。
故选C。
4. 物理实验小组设计了如图甲所示的单摆以验证单摆的周期公式，正式实验时却发现单摆做的是如图乙所示的水平圆锥摆运动，摆线与竖直方向夹角均为。为了实验准确性，小组成员又设计了如图丙所示的“双线摆”，已知所有小球质量相同，所有悬线长为，丙图两悬点间相距，金属小球半径为。下列说法正确的是（ ）
A. 因为单摆和圆锥摆的摆长相同，所以周期相同
B. 双线摆在平行于纸面的竖直平面内做稳定的摆动
C. 圆锥摆的周期为T乙=2πdcsθg
D. 双线摆的周期为T丙=2πd2−s2+rg
【答案】D
【解析】
【详解】A．在图甲所示的单摆实验中设单摆的摆长为l，根据单摆周期公式T甲=2πlg，
在图乙所示的圆锥摆实验中，合力充当向心力mgtanθ=m4π2T2lsinθ
解得T乙=2πlcsθg
所以T甲  T乙 ，故A 错误；
B．双线摆应当在垂直于纸面的竖直平面内做稳定的摆动，B 错误；
C．由 l=d+r ，因此T乙=2π（d+r)csθg ，故C 错误；
D．双线摆的等效摆长为l=d2−s2+r
类比可知双线摆的周期公式为T丙=2πd2−s2+rg
故D 正确。
故选D。
5. 一列沿轴传播的简谐横波在t=0.07 s 时刻的波动图像如图甲所示，图乙是质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿轴正方向传播
B. 该波的传播速度1 m/s
C. t=0.07 s 时刻质点偏离平衡位置的位移为102 cm
D. 点的横坐标为x=8.75 m
【答案】C
【解析】
【详解】A．时质点沿y 轴负方向运动，由“同侧法”，可判断该简谐横波沿轴负方向传播，故A错误；
B．简谐波的波速公式为，代入数据，故B错误；
C．由图乙可知质点的振动方程为，时，，故C正确；
D．设处的质点相位为，根据相位差法，代入数据可得，故点的横坐标为，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球B 与用轻细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧的劲度系数为，重力加速度大小为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。现剪断细线，下列说法正确的是（ ）
A. 剪断细线前，弹簧形变量为2mgk
B. 剪断细线后，小球做简谐运动的振幅是4mgk
C. 剪断细线后，小球运动的最大加速度为2g
D. 从刚剪断细线到小球运动到最高点的过程，小球重力做功为4m2g2k
【答案】C
【解析】
【详解】A．剪断细线前，可将、视为一个整体，整体受重力与弹力处于平衡状态，由胡克定律知F弹=kx=3mg ，故弹簧形变量为3mgk，故A错误；
B．简谐运动的振幅是平衡位置到最大位移处之间的距离，小球平衡时，弹簧伸长mgk，在剪断细线前（即初始位置），弹簧伸长3mgk，故小球做简谐运动的振幅是A=2mgk，故B错误；
C．小球在最大位移处的加速度最大，由牛顿第二定律a=3mg−mgm=2g ，故C正确；
D．从刚剪断细线到小球从最低点运动到最高点的高度差为两个振幅2A ，小球重力做负功，WG=−mg·2A=−4m2g2k，故D错误。
故选C。
7. 在足够大的水池底部水平放置一个半径为R=0.4 m 的圆形发光细灯带，灯带发出的单色光从水面射出时发生全反射。已知水的折射率，细灯带到水面的垂直距离h=275 m ，则有光射出水面的形状为（ ）
A. 完整的圆形，无空缺
B. 呈现为环形光带
C. 圆形内部存在明显空白区域
D. 形状不规则，边缘模糊
【答案】A
【解析】
【详解】根据全反射临界角公式，代入，得
由三角函数关系得
设单个点光源在水面上照亮的圆的半径为，如图可知，代入数据灯带到水面的垂直距离，得
单个点光源的照亮半径，比圆形发光灯带半径大得多，因此有光射出的水面形状为完整圆形，无空缺。故A正确。
故选A。
二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。
8. 如图所示为动画片《猫和老鼠》中的一幕，蚂蚁大军以相同步伐在固定绳子上行走，绳子未断裂。在蚂蚁大军振动的频率从0逐渐增大至某一频率（大于绳子的固有频率）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子振动的频率等于蚂蚁大军振动频率
B. 绳子振动的频率小于蚂蚁大军振动频率
C. 该绳的振幅先减小后增大
D. 该绳的振幅先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．蚂蚁大军先振动然后导致绳子振动，绳子振动属于受迫振动，所以绳子振动频率等于 蚂蚁大军振动的频率，故A 正确，B 错误；
CD．当蚂蚁大军振动频率等于绳子固有频率时，达到共振，此时绳子的振幅最大，故该绳的振幅先 增大后减小，C 错误，D 正确；
故选AD。
9. 如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，则下列说法正确的是（ ）
A. a光在真空中的传播速度比b 光的小
B. 用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽
C. a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3：4
D. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．所有光在真空中的传播速度都相等，故A错误；
BC．根据折射定律，由图可知a光的折射率为
b光的折射率为
a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为
由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率比b光的频率大，a光的波长比b光的波长小，用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽，故B正确，故C错误；
D．根据，由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光的临界角小于b光的临界角，故D正确。
故选BD。
10. 如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示。两列波的波速均为1.00m/s。下列说法正确的是（ ）
A. 两波源产生的机械波能够发生稳定干涉
B. 两列波从波源传播到点A（8，-2）的路程差为0
C. 两列波引起的点B（4，1）处质点的振动相互加强
D. 两列波引起的点C（0，0.5）处质点的振动相互加强
【答案】AD
【解析】
【详解】A．两波源周期相等，则频率相等，所以两波源产生的机械波能够发生稳定干涉，故A正确；
B．波长λ=vT=2m，由几何关系可知两波源到A点的距离分别为，所以两波源到A点的路程差为2m，故B错误；
C．由，为波长的整数倍，由振动图像知两波源振动方向相反，故B点振动减弱，故C错误；
D．两波源到C点的路程差为，所以C点振动加强，故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学通过双缝干涉实验测量灯泡发出的绿光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d=0.300 mm ，双缝到毛玻璃的距离l=365.0 mm ，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1=1.920 mm ；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5=4.492 mm 。
（1）该同学在实验过程中可通过____可使干涉条纹由图乙变为图丙；（填字母即可）
A. 减小双缝到屏的距离
B. 增大单缝到双缝的距离
C. 换用间距更小的双缝
D. 绿色滤光片换成蓝色滤光片
（2）待测绿光的波长=_________nm。（结果保留3位有效数字）
【答案】（1）AD （2）528
【解析】
【小问1详解】
A．干涉条纹由图乙变为图丙，观察到的条纹增加，即条纹间距减小，由公式可知，减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，故A正确；
B．增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，故B错误；
C．换用间距更小的双缝，即d减小，则条纹间距增大，故C错误；
D．绿色滤光片换成蓝色滤光片，即波长变小，则条纹间距减小，故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
相邻两条亮条纹间的距离为Δx=x5−x14=4.492−1.9204mm=0.643mm
根据
联立解得λ=dlΔx=0.300×10−3365.0×10−3×0.643×10−3m≈528nm
12. 在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）；
（2）关于本实验，下列选项正确的是____；
A. 将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙
B. 油酸酒精溶液里酒精的作用是让油酸溶于水
C. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，会使所测的分子直径明显偏大
D. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径明显偏大
（3）将油酸溶于酒精，其浓度为c ，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状，每格边长是0.5 cm ，油膜所占坐标纸的格数为，油酸分子的直径约为________m。
【答案】（1）dacb （2）AD
（3）c1875a
【解析】
【小问1详解】
顺序应是：先量出一滴油酸酒精溶液的体积，然后将油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘中，稳定后将一块玻璃板盖到浅盘上，用笔将油膜的轮廓画到玻璃板上，最后将玻 璃板放到坐标纸上算出油膜的面积，因此顺序为 dacb。
【小问2详解】
A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，故A正确；
B．油酸酒精溶液中酒精作用是稀释油酸，且滴入水中后酒精会快速挥发，酒精无法让不溶于水的油酸溶于水，故B错误；
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，测得的分子直径偏小，故C错误；
D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
油酸膜的面积 S＝a×0.5 ×0.5cm2＝0.25acm2
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=175×cmL
根据
代入数据可得 d=c1875a
13. 吸烟有害健康，拒绝烟草是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正常呼吸一次吸入气体的体积约为，若一位吸烟者一根烟大约吸10次，在标准状况下，空气的摩尔体积为，可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积，阿伏加德罗常数为。
（1）估算每吸一根烟被污染的空气分子数（结果保留两位有效数字）；
（2）一位不吸烟者与一位吸烟者共处30m3的密闭空间，吸烟者吸完一根烟，不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【详解】（1）吸烟者一根烟吸入的总气体体积为
含有空气分子数为n=3000×10−622.4×10−3×6.02×1023个≈8.1×1022个
（2）密闭空间单位体积内含有的被污染空气分子数为
每个污染空气分子所占的空间体积为
不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为个
14. 图示阴影部分ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为R 的圆弧，为圆弧面圆心，构成正方形，在处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出。已知这部分光照射圆弧的弧长为，光在真空中传播速度为c 。求：
（1）该材料的折射率；
（2）直接从、面射出的光线中，在此光学元件中传播的最大时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设弧长为的圆弧所对的圆心角为，则有
根据几何知识，全反射的临界角为，则有
解得
【小问2详解】
要使直接从、面射出的光线中，在此光学元件中传播的最大时间，此时光在介质中的光程应最长，故入射角等于临界角时光程最大，即,如图所示
由几何知识可得
故可知
光在介质中的传播速度为v=cn
所以直接从、面射出的光线中，在此光学元件中传播的最大时间
15. 分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同，振幅均为5cm，波长均为8m，波速均为4m/s。t=0时刻，P波刚好传播到坐标原点处，该处的质点将自平衡位置向上振动；Q波刚好传到x=10m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。
（1）在给出的坐标图上分别画出 P、Q两列波在t=2s时刻的波形图（P波用虚线表示，Q波用实线表示）；
（2）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质点平衡位置的横坐标；
（3）求0~3.0s内平衡位置在x=7m处的质点N运动的路程。
【答案】（1） （2）x=1m，x=5m，x=9m
（3）10cm
【解析】
【小问1详解】
根据△x= vt得Δx=4×2m=8m
可知t=2s时P波传播到x=8m处， Q波刚好传播到x=2m处，根据上下坡法及两波的波长λ=8m可得波形图如图所示
【小问2详解】
根据题意可知，P、Q两波振动频率相同，振动方向相同，两波叠加时，振动加强点的条件为到两波源的距离差Δx=nλ（n=0，1，2…）
解得在图示范围内，振幅最大的平衡位置有x=1m、x=5m、x=9m
【小问3详解】
由题图可知，,
右波传到x=7m处的时间
左波传到x=7m处的时间
则1.75s后，x=7m处的质点始终处于振动减弱状态，静止不动，x=7m处的质点实际振动时间为1s，即个周期，质点的路程s=2A=10cm