辽宁省县域重点高中2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

绝密★启用前 2024一2025学年度辽宁省县域重点高中高二下学期期中考试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上 r 无效。 妆 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要 求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的 得3分，有选错的得0分。 1.弹簧振子的简谐运动是一种简单、协调、自治的运动，拥有完美的对称性，若弹簧振子简谐运动的 振幅为A,振动频率∫一云，振子的速度v=A仙c0s(),从振子经过平衡位置时开始计时，该弹焚 振子的 A,速度的大小关于平衡位置不具有对称性B.加速度与位移成正比，方向相同 C.速度随位移变化的关系为=A2w2一wx2D.回复力与时间成正比 2.甲和乙同学在公园的水塘看到一白色垃圾漂浮在水面上，于是他们在水面上用相同的木棍在离白 色垃圾相同距离的不同位置同时同方向开始上下振动，激起两列水波（视为简谐横波）。观察估测 出水波相邻波峰之间的距离为0.8m,白色垃圾在水中上下振动时，从第1次到达最高点到第6次 到达最高点所用的时间为85。下列说法正确的是 A.木棍上下振动的颇率为0.5Hz B.该水波的波速约为0.8m/s C.白色垃圾在水中上下振动的振幅等于甲同学木棍振动的振幅 D.经过足够长的时间，白色垃圾可以被水波推向岸边 制 3,人们听音乐时外界噪声容易传人人耳中，我们把环境噪声理想化为如图甲所示。已知声波的传播 速度为，噪声的频率为∫。如图乙所示戴上降噪耳塞后可有效降低外界噪声的形响，则下列说法 8 正确的是 环境噪声 环境噪声 环境噪声 耳膜 耳膜 ABCDE 降噪声波 图甲 图乙 A.图甲中A、F之间的距离为一个波长 B,环境噪声的波长为习 C.图乙中利用了声波的衍射 9. D.图乙中若环境噪声的频率增加，则降噪声波的频率可以保持不变 4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，P、Q、M是介质中的三个质点，=0时刻刚好传到M点，下列说 法正确的是 T A,质点P和质点Q的振动步调完全相反 製 B.图示时刻质点M沿y轴负方向振动 C,质点P在1时刻第一次回到图示位置，则这列波的频率为品 D.质点P在！时刻第一次回到图示位置，则横波的传播速度为乡 5.如图所示为一理想调压器，其匝数为n的线圈M、N两端与一电压有效值不变的交流电源相连，定 值电阻R的两端分别与线图M端和滑片连接。=0时滑片从线圆的M端开始匀速上滑，则定值 电阻R的功率P与时问：或2的关系图像可能正确的是 物理结·工山·云八 C的扫描全能王 3亿人参直用的日国Ap时 A B.O C.0 D.O 6.若沿赤道架设一高压直流输电导线，可简化为如图所示，一根导线两端点分别固定在同一水平线 上的M、N两点，实线和虚线分别为冬天和夏天输电导线的形状。设直流输电导线处的地磁场沿 水平方向，且垂直于导线所在的竖直面。若M、N两点间电压不变，则 A.夏天和冬天导线所受安培力相同 B.夏天导线受到的安培力较大 C.夏天导线受到的安培力较小 D.冬天导线受安培力方向沿水平方向 7,边长为2L的正方形ABCD区域内无磁场分布，在此区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直于 纸面向外的匀强磁场。以正方形ABCD的几何中心O为原点建立直角坐标系如图所示。质量为 m、电荷量为十q的粒子从坐标为(0,2L)的P点射人磁场，要使该粒子从正方形边界上坐标为 (L,)的Q点进入无磁场区域，忽略粒子的重力，则粒子从P点射人磁场的最小速度值为 A.15qBL B.13gBL 4m C.3gBL 4m D Am 8.关于下列四幅图像的描述，正确的是 甲 乙 丙 A.图甲为金风丝向左运动并周期性触动水面形成的水波，由图片可知左侧水波的波速更快 B.图乙为两个完全相同的振源形成水波的干涉照片，振动加强区和减弱区是稳定的 C.图丙中的摆球均静止，使摆球1偏离平衡位置后释放，稳定时摆球7的振幅最大 D.图丁是“泊松亮斑”，最早是由泊松通过实验观察到的 9.图甲是利用薄膜干涉检测平面是否平整的装置，图乙为某次检查时从上往下观察到的干涉条纹， 下列说法正确的是 样板 得片 歧检查平面 图甲 图乙 A.干涉条纹是劈形空气薄膜的上下表面反射光形成的 B.干涉条纹是样板上表面和劈形空气薄膜的下表面反射光形成的 C.图乙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的 D.图乙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凸起的 物理第2页（共4页） CS扫描全能王 3亿人都直用的日mAP中 10.珠宝鉴定师经常会用到宝石折光仪（图甲）来测量宝石的折射率。折光仪的基本原理图如图乙所 示，将待测宝石放到半球形棱镜上。标准光源发出黄光，射向半球形楼镜，通过棱镜射向被测宝 石的光，人射角小于全反射临界角的光线会折射进宝石，目镜上见不到这些光，表现为一个暗域； 人射角大于临界角的光线全反射回棱镜，在目镜上表现出一个亮域：明暗域的分界线相当于该临 界角的位置。目镜下安装有一个标尺，刻有与此临界角相对应的折射率值，明暗域分界线指示的 数值即被测物质的折射率。下列说法正确的是 待测宝石 盖子 反射光线 眼晴 暗域 亮域 聚焦透镜 光源 半球形棱镜 外壳 标尺下 甲 乙 A.半球形棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率 B.若射向半球形棱镜的光与半球形底部的夹角为45°时恰好发生全反射，则半球形棱镜的折射率 为√2 C.换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的上方 D.换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)利用“插针法”测量玻璃砖的折射率，正确操作后得出如图甲所示的光路。 (1)某同学测量光路与两面平行的玻璃砖平面的夹角如图甲所示。玻璃砖的折射率为 (0和02表示)。 (2)固定大头针P1,他们多次改变大头针P:、P:、P,的位置，多次测出人射角i和折射角r,作出 sin i-sin r的图像，已知sin isinr图像的斜率为k,则玻璃砖的折射率n= (用表示)。 PN 甲 (3)另一同学将光线与玻璃砖上aa'表面与bb'表面的交点分别设为O点和P点，过P点做玻璃 砖aa表面的垂线PQ,再将人射光线延长与PQ交于点M,如图乙所示。测得OP=L1,OM= L2,则该玻璃砖的折射率n= (用L1和L2表示)。 12.(8分)如图甲所示，某同学使用双线摆测定当地的重力加速度。两细线均位于纸面内，系于球面 上同一点。测得两悬点之间距离为5，两根细线的长度均为L,摆球的直径为D。 7s2 6.0 50 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0020.40.60.81.01.21.4m 甲 之 丙 (1)用游标卡尺测量摆球直径D。当测量爪并拢时，游标尺的零刻线和主尺的零刻度线对齐。放 置摆球后游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径D= cm。 (2)实验中测量双线摆完成n次全振动的时间为t。要减小测量误差，应该从 (填“释放 摆球的同时”“摆球经过最低点时”或“摆球经过任意位置”)开始计时。 (3)测得当地重力加速度的表达式为g= (用题中所给物理量的字母表示)。 物理第3页（共4页） CS扫描全能王 3亿人参直用的日mAP中 (4)多次改变双线摆的摆长1并测出对应的摆动周期T。以T为纵轴、l为横轴作出函数关系图 像，如图丙所示，测得的重力加速度大小为 m/s2(取π2=9.87，结果保留2位有效 数字)。 13.(10分)在一盛满水的水池旁边固定一支架，支架上在接触水面的O处固定一轻弹簧，轻弹簧下 端安装一点光源，点光源静止在P处时与水面的距离A-3部，现让点光源在竖直方向做简谐 运动，其振动图像如图（b)所示，表幅为A-品m,周期为2s,水面上光痰边缘最左侧的位置记为 Q,当点光源距离水面最近时Q在a点，点光源距离水面最远时Q在g点.已知图(a)中ac=ce, 6c=cd,水的折射率为青，求： (1)光斑的振幅； (2)有光射出水面的最大面积与最小面积之差。 e dc b a 空气 界面 wm 架 图(a 图6) 14.(13分)某个水塘的A、B两部分深度不同，其剖面图可理想化为如图所示。图中O点处于两部分 水面分界线上，且装有振动装置；M和N分别是处在A、B两区域水面上放有小木块的两点。以 O为坐标原点，ON方向为x轴正方向，垂直ON竖直向上为y轴正方向建立坐标系，则M点坐 标为xM=一3.6m,N点坐标为xN=8m。已知波速跟水深的关系为v=√gh(式中h为水的深 度，重力加速度g取10m/s2)。t=0时刻，0点的振动装置从平衡位置开始向上振动，t=0.05s 时第一次振动到y=6cm处速度为零。已知A、B区域水波的振幅均为6cm,B部分水深ha= 1.6m. (1)以向上为正方向，写出O点简谐运动的函数关系式； (2)若t=1.35s时，M点恰好第一次振动到波谷，求A部分的水深hA; (3)求波源产生的水波到达N点所用的时间与N点第2次振动到波峰的时刻。 M 0 h n7n20 15.(17分)物理科研小组设计了应用于垂直起降具有电磁缓冲功能的模型，结构示意如图，模型外侧 安装有高强度绝缘材料制成的缓冲槽、槽中有垂直于线圈平面向里的匀强磁场。匝数为 10匝、总电阻R=l0n、ab边长为l=2m的闭合矩形线圈abcd固定在主体下部。模型以速度 %=10m/s着地时缓冲槽立即停止运动并保持静止，此后主体在线圈与缓冲槽内磁场的作用下 减速，从而实现缓冲，缓冲槽着地瞬间线圈中电流大小为100A。已知主体与线圈总质量为m= 100kg,重力加速度g取10m/s”,不计摩擦和空气阻力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度B,并判断出缓冲时线圈中电流方向； (2)求线圈中的发热功率P=1440W时主体减速下落的加速度大小a; (3)若从模型以速度，着地到主体下落速度降低至v,=3/s的过程中通过线圈导线横截面的 电荷量为q=2C,此时主体和缓冲槽未相碰，求该过程中线圈产生的热量Q; (4)若主体从速度减小到=1m/s所用时间为=0.3s,求该过程主体下落的高度H。 模型主体一 线圈 缓冲槽一 地面 X XX X eCcc666666666666660566 物理第4页（共4页） C③扫描全能王 3亿人参直用的日国Ap时辽宁省县域重点高中高二期中 ·物理· 春春管案及解折 一、选择题 所以山，随时间：均匀增大，根搭欧姆定律有-受，可 1,C【解析】弹簧振子做简谐运动的位移关于平衡位置 具有对称性，速度的大小关于平衡位置具有对称性，A 知通过定值电阻R的电流I2随时间t均匀增大，定值 项错误：弹簧振子的加速度与位移成正比，方向相反，B 电阻R的电功率P=R,由于12随时间t均匀增大，所 项错误，弹簧振子的位移与时间的关系为x=Asin(at), 以与应是成正比关系，即P与2应是成正比关 弹簧振子的速度v=Aocos(ot),两式消去t解得v2= 系，故选D项。 A2w2一x2,C项正确：弹簧振子做简谐运动的回复力 6.C【解析】夏天气温高，由于热胀冷缩，M、N两点之间 与位移成正比，方向相反，D项错误。 导线拉长，横截面积减小，根据电阻定律可知，电阻增 2.A【解析】由题意可知，4T=8s,频率∫=宁 大，由于M、N两点之间电压不变，根据欧姆定律可知， 夏天流过MN之间导线的电流减小，由于导线受到安 0,5Hz,木棍上下振动的频率等于水被的频率，A项正 培力的有效长度为MN两点间的距离，则夏天与冬天 确，水波相邻波峰之间的距离为0.8m,则波长λ一 MN之间导线受到安培力的有效长度相同，夏天电流 0.8m,该水波的被速为v=f=0.8×0.5m/s= 小，所以夏天导线受到的安培力小，A、B项错误，C项正 0.4m/s,B项错误；由于两波源的振动情况完全相同， 确：由左手定则可知，导线受安培力方向垂直通电导线 且与白色垃圾距离相同，则白色垃圾处在两列波干涉的 的有效长度与磁惑线所在的平面，即导线受安培力方向 增强处，白色垃圾在水中上下振动的振幅等于甲、乙两 沿竖直方向，D项错误。 同学木棍振动的振幅之和，C项错误；由于木棍上下振 7.B【解析】由题意可知，粒子从P点射入磁场经过Q点 动，质点只在平衡位置附近振动不会随波迁移，所以白 进入无磁场区域，当PQ为直径时入射速度最小，如图 色垃圾不可以被水波推向岸边，D项错误。 所示， 3.B【解析】声波是纵波，图甲中A、E、F是纵波的密部， 所以图甲中A,F之间的距离为两个波长，A项错误：由 v一可知，环境噪声的波长为入=子，B项正确：降低 外界噪声的影响利用了声波的干涉，C项错误：图乙中 若环境噪声的频率增加，则降噪声波的频率也需要增 加，D项错误 由平面几何知识可得(2R-2=:+(受)广，解得 4.C【解析】由图可知，横波的波长为a,质点P和质点 Q的横坐标之差不是半波长的奇数倍，质点P和质点Q R。=√压L,粒子在磁场中做匀速圆周运动有mB= 4 的振动步调不是完全相反，A项错误：该横波沿x轴正 方向传播，根据同侧法，图示时刻质点M沿y轴正方向 n老解得=2L放选B项。 4m 振动，B项错误；质点P在t时刻第一次回到图示位置，8.BC【解析】机械波的传播速度取决于介质，所以两侧 被的周期端足T=2弘，则这列波的频率为了=宁=云，C 水波传播速度一样大，A项错误：两个完全相同振源形 成水波的干涉照片，振动加强区和减弱区是稳定的，B 项正确：质点P在：时刻第一次回到图示位置，则横波 项正确：使摆球1偏离平衡位置后释放，在振动稳定后， 的传播速度为=子-号，D项错误。 与其摆长最接近的摆球7将获得最大振幅，C项正确 5.D【解析】设滑片与M之间的线阁匝数为n',交流电 图丁的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮 源电压有效值为U1,电阻两端的电压有效值为U2,根 斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果 发现圆板中心确有这个亮斑，D项错误 据理想变压器变压公式有U,=”U,滑片从线圈的M 9,AC【解析】干涉条纹是劈形空气薄膜的上下表面反射 端开始匀速上滑，n随时间！均匀增大，由于U不变， 光形成的，A项正确，B项错误；薄膜干涉是等厚干涉， ·物理· 参考答案及解析 同一条纹处空气厚度相同，弯曲条纹向右，说明此处的 D 空气厚度与该处左侧平整部分的空气膜厚度相同，所以 T=2r =2πA 整理得 此处凹陷，C项正确，D项错误。 10.AC【解析】发生全反射的条件是光从光密介质射向 2mx2(D+4-) 8 光疏介质，光从半球形棱镜射向被测宝石的光，要发生 全反射，需要满足棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄 (④根据单摆周期公式T=2x√，解得T-， g 光的折射率，A项正确：若射向半球形棱镜的光与半球 形底部的夹角为45时恰好发生全反射，则sinC=】 由图像可得=括-2，解得g突.7ng g 13.(1)0.3m 半球形棱镜相对于宝石的折射率为√厄，由于宝石的折 （2)27m 射率一定大于1，所以半球形棱镜的折射率大于√2，B 25 项错误：针对同一种介质，红光折射率小于黄光折射 【解析】(1)设光从水中射出空气发生全反射的临界角 率，由临界角公式可知，红光全反射临界角更大，其明 为C,根据全反射临界角公式sinC=】=3 n 4 (1分) 暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线 位置的上方，C项正确：换用白光光源，由于白光色散 由三角函数知识可得anC=子 7 (1分) 明显，会导致明暗域分界线模糊，宝石折射率的测量不 根据几何关系可得光斑的振幅满足tanC=A (1分) 准确，D项错误。 二、非选择题 解得光斑的振辐A'=Atan C=0.3m (1分) 11.（1)9s4(2分) (2)当点光源P简谐运动到最高点时，点光源到水面的 c0s02 (2)k(2分) 距离为一A= 5 ·m,面积最小时有光射出水面的最 (哈2分 小半径n=(h-A)tanC=0.6m (2分) 【解析】(1)人射角为90°一日，折射角为90°一2，根据 最小面积为S=-若m (1分) 折射定律可知n=sin(90°-A)=cos2 当点光源P简谐运动到最低点时，点光源到水面的距 sin(90°-A) cos 02 (2)由折射定律n=sin,可得ini=nsinr,sin士sinr 离为h+A=27 5 m,有光射出水面的面积最大，面积 sin r 最大时有光射出水面的最大半径r=(h十A)tanC= 图线的斜率k=n,玻璃砖的折射率n=k。 1.2m (1分) 0Q (3)根据儿何关系可知，sin(90°-)=O0,sin(90° 最大面积为S=一片-警四 (1分) )=器根据折射定律可得m sin(90°-0) sin(90°-4) 有光射出水面的最大面积与最小面积之差△S=S:一 8器-光 紧时 (1分) 12.(1)0.650(2分) 14.(1)y=0.06sin(10πt)m (2)摆球经过最低点时(2分) (2)0.9m (3)2m(D+√2)(2分) (3)2s2.25s 【解析】(1)根据题意可知，=0时刻，O点的振动装置 (4)9.7(9.5-9.9)(2分) 从平衡位置向上振动，t=0,05s时第一次振动到最高 【解析】(1)根据游标卡尺读数规则，摆球的直径D= 6mm+0.05mmX10=6.50mm=0.650cm. 点，可得=0,05s则T=0.2sf=子=5H,m (2)实验中测量双线摆完成n次全振动的时间为：，为 2xf=10rrad/s,振幅A=6cm (2分) 了诚小测量误差，应从摆球经过最低点时开始计时。 O点波源简谐运动的函数关系式为y=0.06sin(10πt)m (1分) (③)双线摆的摆长1=号+√：一一，由单摆周期公式 (2)=1.35s时，M点恰好第一次振动到波谷，则有 ·2 辽宁省县域重点高中高二期中 ·物理· =10-ZM1+3T 由牛顿第二定律有FA:一mg=ma,解得a=2m/s2 4 (2分) (2分) 解得vw=3m/s (1分) (3)设此过程中线圈下落高度为，由法拉第电磁感应 由w=√gha解得hA=0.9m (2分) (3)已知B部分水深hm=1.6m,水波在B部分的传播 定律有E=n △_nBhl (1分) △t△t 速度wm=√ghg=4m/s (2分) E 由闭合电路歌姆定律有I一 (1分) 水波传播到N点所用的时间△=型=2s (1分) VR 又=是 (1分) 坐标为xN=8m的N点第2次振动到波峰的时刻t 4+T+7=2.25s (2分) 联立有h= nBl 15.(1)5Ta指向6 解得h=0.2m (1分) (2)2m/s 对主体下落的过程，由能量守恒定律有，线圈产生的 (3)4750J 热量Q-mgh十名m6-之md (4)1.2m 解得Q=4750J (1分) 【解析】(1)缓冲槽着地时，线圈ab边切割磁感线产生 (4)主体下落做变速运动，取微小时间元△，由动量定 感应电动势E=nBlu (1分) 理有mg△l一FA△1=m△ (1分) 线圈中电流的大小为I E (1分) 其中Fu=nB,h2=nB R 联立有B=RI nlvo 则有mgA一尽AL=mA R (1分) 解得B=5T (1分) 由右手定则可以判断出电流方向由a指向b (1分) 方程两边求和mg2A1尽A=m2A,1分) (2)线圈中的发热功率P=IR=1440W 注意到Σ△t=t,E0△1=H,E△v=h一 解得11=12A (1分) 线圈所受的安培力F:=nBH1=1200N (1分) 解得H=(mRt中mm)R=1.2m nBF (1分) ·3 2024一2025学年度辽宁省县域重点高中高二下学期期中考试 物理 题号 题型 分值 考查的主要内容及知识点 难度 1 选择题 4 简谐运动 易 2 选择题 4 机械波 易 3 选择题 4 波的干涉 易 4 选择题 4 机械波 中 5 选择题 4 变压器 中 6 选择题 4 安培力 难 7 选择题 带电粒子在匀强磁场中的运动 难 8 选择题 6 机械振动机械波光学 易 选择题 6 光的干涉 % 10 选择题 6 光的折射和全反射 中 11 非选择题 6 测量玻璃砖的折射率 易 12 非选择题 8 用双线摆测量重力加速度 中 13 非选择题 10 机械振动、光的全反射 中 14 非选择题 13 机械波 中 15 非选择题 17 电磁感应 难