江西省鹰潭市余江区第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试 物理试卷（含解析）

2025年余江一中高二下学期期中考试物理试卷
内容:交流电/机械波/光学 时间:75分钟
一、单选题（1-7单选4分每题，8-10多选6分每题共46分）
1．某些单位门前的道路上，设置减速带，车辆通过时会引起颠簸，要求车辆适当减速通过。如图所示为学校门口水平路面上的两减速带，间距为1m，若某汽车低速通过该减速带，其车身悬挂系统（由车身与轮轴间的弹簧及避震器组成）的固有频率为3Hz，则下列说法正确的是（　　）
A．汽车行驶的速度越大，颠簸得越厉害 B．汽车行驶的速度越小，颠簸得越厉害
C．当汽车以10.8km/h的速度行驶时，颠簸得最厉害 D．当汽车以1.2 km/h的速度行驶时，颠簸得最厉害
2．如图甲所示，某同学利用了智能手机和一个磁性小球来测量重力加速度。打开智能手机的磁传感器，将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．单摆的周期为 B．测量出的重力加速度
C．小球拉起的幅度越大，运动周期越大 D．小球经过最低点时，速度最大，合力为零
3．下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点、的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该波的周期是5s B．2s时质点向下振动
C．2s时质点向上振动 D．该波的波速可能是
4．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈两端与宽度d的光滑平行金属轨道连接，轨道平面水平，磁感应强度B的匀强磁场垂直于轨道平面向下。一根金属杆在轨道上运动，并始终与导轨保持良好接触。副线圈两端连接的电路如图，三个灯泡的电阻均相同，L是直流电阻不计的理想线圈，C是电容器，导轨电阻不计。下列说法正确的是（　　）
A．若棒在轨道上以v匀速运动，则小灯泡两端的电压为
B．若棒在轨道上做匀加速运动时，三盏灯泡一样亮
C．若棒在轨道上做变加速运动时，三盏灯泡一样亮
D．若原线圈输入正弦式交流电，增加交流电频率，变暗，变亮
5．“晚虹斜日塞天昏，一半山川带雨痕”。彩虹是阳光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成的。如图，一细束太阳光射入空中球形水滴后，形成a、b两条出射光线。下列说法正确的是（　　）
A．水对b光的折射率比对a光的折射率小 B．b光在水中发生全反射的临界角比a光的小
C．b光子的频率比a光子的频率高 D．b光在水滴中的传播时间比a光的长
6．下列关于干涉，衍射现象的说法正确的是（ ）
A．图（a）是双缝干涉图样 B．图（b）肥皂泡呈现的彩色条纹是不等间距的
C．图（c）是圆孔衍射的图样 D．图（d）是泊松亮斑的图样
7．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号
8．如图所示，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中为定值电阻，是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是（　　）
A．和表示电流的有效值 B．和表示电压的最大值
C．滑片P向下滑动过程中，不变、变大 D．滑片P向下滑动过程中，变小、变小
9．下列四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　）
A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射
B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄
C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大
D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片
10．如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为，由a、b两种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，a、b两条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（　　）
A．该液体材料对a光的折射率小于对b光的折射率 B．b光比a光在液体球中的传播速度大
C．该液体材料对b光的折射率为 D．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球
二、实验题( 每空3分共15分)
11．（9分）1801年，托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、屏。
(1)M、N、P三个光学元件依次为________。
A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
(2)通过调整，该同学从目镜中看到如图甲所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数。，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图乙所示， mm。
(3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为 mm。（结果保留三位有效数字）。
12．（6分）如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针P3、P4，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。
(1)关于此实验，下列说法中正确的是（ ） A．大头针P4须挡住P3及P1、P2的像
B．入射角越大，折射率的测量越准确 C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率
D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大
(2)如图所示，某同学按照如下方法处理数据：以O点为圆心R为半径作圆，与折射光的交点为B，过B点向两介质的交界面作垂线，垂足为N，AO的延长线交BN于M，记。再以O点为圆心、r为半径作圆。可知该液体的折射率的测量值 。（用r、R表示）
四、解答题( 12+12+15= 39分)
13．（12分）某个小型发电机的线圈匝数，内阻可忽略不计，在匀强磁场中以的角速度匀速转动，转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率，通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电，示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，其他导线电阻不计，用户端得到的电压为。求：
(1)升压变压器原线圈两端的电压；(2)输电线上损失的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
14．（12分）一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图像分别如图乙、丙所示。（1）请写出b点的振动方程；（2）若该波的波长大于0.3m，求可能的波速。
15．(15分)如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，为其对称轴，O为球心，球半径为R，半球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行红光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对红光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑光在玻璃中的多次反射。 （1）从左侧圆形截面的某一面积内入射的光线，能从右侧半球面直接射出。求此面积和左侧圆形截面面积的比值；
（2）某条光线从距O点处垂直左侧圆面射入，从右侧半球面射出后与相交于D点（未画出）。求这束光从射入半球到D点的传播时间。

《2025年高二下学期期中考试物理试卷》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D D A B D AC BD BC
1．C【详解】由于因此当汽车以10.8km/h的速度行驶时，通过减速带的驱动频率与汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。故选C。
2．B【详解】A．小球经过最低点时磁性最低，由乙图可知单摆的周期为，A错误；B．根据单摆的周期解得B正确；C．根据单摆的周期，可知单摆的周期与振幅无关，C错误；
D．小球经过最低点时，速度最大，小球的运动方向发生改变，合力提供向心力，合力不为零，D错误。故选B。
3．D【详解】A．根据图像可知，周期为4s，A错误；BC．由图可知，2s时P质点向下振动，Q质点向上振动，BC错误；D．P、Q的振动方向相反，则P、Q的间距为（n=1，2，3…）又得 （n=1，2，3…）则该波的波速可能是3m/s，D正确。故选D。
4．D【详解】A．若棒在轨道上以v匀速运动，导体棒产生的电动势恒定不变，原线圈电流恒定不变，则穿过副线圈的磁通量保持不变，不会产生感应电动势，所以小灯泡两端的电压为0，故A错误；
B．若棒在轨道上做匀加速运动时，导体棒产生的电动势均匀增大，原线圈电流均匀增大，则穿过副线圈的磁通量均匀增大，副线圈产生稳定的感应电动势，由于电容器不能通恒定电流，所以小灯泡不亮，故B错误；
C．若棒在轨道上做变加速运动时，可知副线圈产生变化的感应电动势，由于线圈L和电容器都会对变化电流产生一定的阻碍作用，所以小灯泡最亮，故C错误； D．若原线圈输入正弦式交流电，增加交流电频率，根据感抗，容抗，可知感抗增大，容抗减小，则变暗，变亮，故D正确。故选D。
5．A【详解】A．太阳光在水滴中的光路如图所示a、b光在P点以相同的入射角射入，b光的偏折角较小，则水对b光的折射率比对a光的折射率小，即，故A正确；B．由且知b光在水中发生全反射的临界角比a光的大，B错误；C．根据“同一介质对频率较低色光的折射率较小”知b光的频率较低，C错误；D．由光路图知b光在水滴中的传播距离较短，传播速度较大，由知b光在水滴中的传播时间比a光的短，D错误。
6．B【详解】A．双缝干涉形成的条纹是等间距的，图（a）是单缝衍射图样，故A错误。B．图（b）中肥皂泡呈现彩色条纹，肥皂泡上下厚度不均匀，且不同颜色光的波长不同，彩色条纹是不等间距的，故B正确。
C．图（c）是泊松亮斑的图样，故C错误。D．图（d）是圆孔衍射的图样，故D错误。故选B。
7．D【详解】A．甲图中，当被测物体左、右移动时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确，不符合题意；
B．乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器，当传送带上的物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值会发生变化，供给信号处理系统的电压发生变化，这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确，不符合题意；
C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，故C正确，不符合题意；
D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误，符合题意。故选D。
8．AC【详解】AB．和表示电流的有效值，和表示电压的有效值，故A正确，B错误；
CD．根据变压器电压比等于匝数比可得由于原线圈输入电压不变，匝数比不变，则副线圈输出电压不变；滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，则副线圈总电阻变小，根据欧姆定律可知，副线圈电流变大，根据可知原线圈电流变大，故C正确，D错误。故选AC。
9．BD【详解】A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是因为光从水中射向气泡中的空气中时，即光从光密介质射向了光疏介质，发生了全反射，故A错误；B．光在通过单缝时会发生衍射现象，而发生明显的衍射现象的条件是缝的宽度或孔径的尺寸、障碍物的大小跟光的波长接近或比光的波长更小，图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，即衍射现象变的不明显，故B正确；C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则空气薄膜的厚度增加，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量增加，明暗条纹变密集，则干涉条纹的间距变窄，故C错误；D．手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光，3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，故D正确。故选BD。
10．BC【详解】A．根据折射率的公式可知，以相同的入射角射入球中时，a光的折射角较小，故其折射率较大，A错误；B．根据，a光的折射角较小，其折射率较大，则传播速度较小，故B正确；
C．根据几何关系，b光的折射角为则有故C正确；
D．若继续增大入射角i，b光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可知不会发生全反射，D错误。故选BC 。
11．(1)A(2)9.762(3)438【 详解】（1）根据实验装置可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选A。（2）由图可得，读数为（3）根据变形得
又代入题中数据，联立解得
12．(1)A(2)【详解】（1）A．大头针P4须挡住P3及P1、P2的像，选项A正确；B．入射角大小要适当，并非入射角越大折射率的测量越准确，选项B错误；C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率
选项C错误；D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射角测量值偏大，则折射率的测量值将偏小，选项D错误。故选A。（2）折射率
13．(1)500V(2)2000W(3) 【详解】（1）发动机输出电压的峰值为升压变压器原线圈两端的电压 （2）输电线上损失的功率又，联立，解得
（3）根据又联立，解得
14．（1）；（2）由a向b传播，；由b向a传播，2.5m/s或0.5m/s【详解】（1）由图丙可知，周期与振幅分别为0.8s和10cm，b点在t=0时位移为-10cm，则振动方程为
（2）该波的波长大于0.3m，若波由a向b传播，有 解得
若波由b向a传播 解得v2=2.5m/s或者 解得v3=0.5m/s
15．（1）；（2）【详解】（1）从左侧圆面垂直入射，不偏折，考虑截面，从左侧的A点入射，光在右侧半球面刚好发生全反射，则由折射定律有 则有
从左侧射入能从右侧射出的光束是以O为圆心，OA长为半径的圆，其面积
而左侧入射面的面积解得
（2）设距O点的入射点为B，射到半球面上的C点。如图所示入射角为i，折射角为r，在中由几何关系有，考虑在C点折射，由折射定律有解得设从C点的出射光线交轴于D点，由图知，在中，，，由几何关系可得∠CDO=15°则和差公式得 解得
光在玻璃中传播速度光从B点传播到D点的时间解得