精品解析：青海省西宁市大通县第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

大通县第二中学2024~2025学年第二学期期中考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第二册第三章至第五章。 一、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. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光传感器能将光学量按一定规律转换成电学量，A错误； B．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确； C．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，干簧管是一种能够感知磁场的传感器，C错误； D．传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，D错误。 故选B。 2. 单色光a、b组成的复合光从空气射入介质，光路图如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 单色光a的折射率小于单色光b的折射率 B. 单色光a的折射率大于单色光b的折射率 C. 单色光a的频率小于单色光b的频率 D. 单色光a的频率等于单色光b的频率 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知，单色光a的偏折程度大于b的偏折程度，则单色光a的折射率大于单色光b的折射率；单色光a的频率大于单色光b的频率。 故选B。 3. 如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（　　） A. 振子在、两点处加速度相同 B. 振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同 C. 振子由向运动时，速度和加速度越来越大 D. 振子由向运动时，回复力与加速度方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．振子在、两点处回复力大小相同，加速度大小相同，方向相反，故A错误； B．振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同，方向均向右，故B正确； C．振子由向运动时，速度越来越小，加速度越来越大，故C错误； D．振子由向运动时，回复力与加速度方向相同，方向均向右，故D错误。 故选B。 4. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中地震横波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴正方向传播 C. 质点M在3s内沿x轴运动了12m D. 质点M在5s内通过的路程为280cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为，故A正确； B．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故B错误； C．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故C错误； D．由于 则质点M在5s内通过的路程为，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，图甲为振荡电路，通过点的电流如图乙所示，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在第1s末，线圈中的磁场能最小 B. 在第1.5s末，电容器的电场能最大 C. 0~1s电容器正在充电，上极板带正电 D. 1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电 【答案】A 【解析】 【详解】AC．0.5~1s，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在第1s末，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在第1s末，线圈中的磁场能最小，故A正确、C错误； BD．1~1.5s，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在第1.5s末，电流最大，电流的变化率为零，电容器的带电荷量为零，电容器电场能最小，故BD错误。 故选A。 6. 我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A. 高频载波属于纵波 B. 使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C. 体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D. 体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 【答案】C 【解析】 【详解】A．高频载波是电磁波，属于横波，A错误； B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调幅，B错误； C．体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等，C正确； D．体外接收电路中的信号经过解调还原出低频神经信号，D错误。 故选C。 7. 如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，S1、S2为波源，实线是波峰，虚线是波谷、S1的振幅A1=10cm，S2的振幅A2=20cm，则下列说法正确的是（　　） A. 质点A、D都是振动加强点 B. 质点A、D在图示时刻高度差为30cm C. 质点B、C的位移大小始终为10cm D. 质点B、C的振幅为30cm 【答案】A 【解析】 【详解】A. 图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，选项A正确； B. 质点A、D在图示时刻高度差为60cm，选项B错误； C. 质点B、C一直是振动减弱点，但两点也在振动，两点的位移大小也在变化，选项C错误； D. 质点B、C一直是振动减弱点，则质点B、C的振幅为 选项D错误； 故选A。 二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲是“泊松亮斑”，是圆盘衍射的图样，A错误； B．由于条纹间距，可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确； C．被检测工件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，条纹不平行，说明被检测工件表面不平整，C错误； D．图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的偏振现象，选项D错误。 故选B。 9. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a、b光的折射率之比为3∶4 C. a、b光在水中的传播速度之比为4∶3 D. a光在空气中与水中的波长之比为4∶5 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，可知a光的全反射临界角较大，根据，可知，， a光的折射率较小，a光的频率小，故A错误，B正确； C．根据可知，a、b光在水中的传播速度之比为4∶3，故C正确； D．根据可知，a光在空气中与水中的波长之比为5∶4，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在O点用长为L的细绳系着一小球（可视为质点），O点正下方A点处有一固定的光滑钉子，。小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为t，AC与竖直方向夹角足够小，重力加速度为g，不计空气阻力，则t可能等于（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】小球摆动过程的摆长为L时，其周期为 小球摆长为时，其周期为 小球在B点由静止释放，摆动的周期为 小球在B点由静止释放，第一次运动至右侧最高点C点的时间为 小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为 当n=1时 当n=2时， 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）实验时，实验小组选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“8V”挡位，测得副线圈的电压为4.2V。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是________。 A．学生电源实际输出电压小于标注的“8V” B．学生电源实际输出电压大于标注的“8V” C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 （2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________。 A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 【答案】 ①. B ②. B 【解析】 【详解】（1）[1]AB．学生电源实际输出电压大于标注的8V，所以副线圈的电压为4.2V，故A错误，B正确； CD．根据原副线圈的电压与匝数的关系 若原线圈电压为8V，副线圈电压为4.2V，则可能n1小于800，或n2大于400，故CD错误。 故选B。 （2）[2]变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是减小涡流，提高变压器的效率。 故选B。 12. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①在插时，应使______（填字母）； A.只挡住的像 B.只挡住 C.同时挡住和、的像 ②该玻璃砖的折射率______。（用图中线段的字母表示）； ③若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距”指的是图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. C ②. ③. 偏大 （2）D 【解析】 【小问1详解】 ①[1]在插时，同时挡住和、的像，故选C； ②[2]根据折射定律有 由几何关系有， 联立得 ③[3]b边界上移使得测得的折射角偏小，故测得的折射率偏大。 【小问2详解】 实验需测量的“相邻条纹间距”指的是相邻两条亮条纹中心的距离，故选D。 13. 如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈匝数匝，面积为，总电阻为，外接电阻为，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零，回答下列问题： （1）写出发电机产生电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； （2）从时刻开始线圈平面转过30°的过程中，求通过电阻的电荷量； （3）求电阻R上的热功率。 【答案】（1），6.4V；（2）；（3）5.12W 【解析】 【详解】（1）交流发电机产生电动势随时间的变化关系是 交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为 （2）从时刻转过30°的过程中，通过电阻的电荷量为 （3）电阻R上的热功率 14. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为5m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m。 （1）若波向右传，求波的周期可能值； （2）若波向左传，求波的波速可能值； （3）若波的传播速度为19m/s，判断波的传播方向。 【答案】（1） （2） （3）向左传播 【解析】 【小问1详解】 波向右传播，考虑到波传播的周期性，则波在时间内传播的距离为 又由于，所以波的传播速度为 因为波长是5m，则波的周期为 【小问2详解】 波向左传播，考虑到波传播的周期性，则传播距离为 又由于，所以波的传播速度为 【小问3详解】 若波的传播速度为19m/s，则在内传播的距离为 分别代入上面两种情况下波的传播距离公式中，可知正好满足中n=3的情况，所以波向左传播。 15. 一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为，折射率为n（）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。 （1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为，求的正弦值； （2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知当光在两侧刚好发生全反射时从M下端面出射的光与竖直方向夹角最大，设光在M下端与竖直方向的偏角为α，此时 可得 又因为 所以 （2）根据题意要使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路图如图所示 则玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围应该为 当距离最近时有 当距离最远时有 根据（1）可知 联立可得 所以满足条件的范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大通县第二中学2024~2025学年第二学期期中考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第二册第三章至第五章。 一、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. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 2. 单色光a、b组成的复合光从空气射入介质，光路图如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 单色光a的折射率小于单色光b的折射率 B. 单色光a的折射率大于单色光b的折射率 C. 单色光a的频率小于单色光b的频率 D. 单色光a的频率等于单色光b的频率 3. 如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（　　） A. 振子在、两点处加速度相同 B. 振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同 C. 振子由向运动时，速度和加速度越来越大 D. 振子由向运动时，回复力与加速度方向相反 4. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中地震横波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴正方向传播 C. 质点M在3s内沿x轴运动了12m D. 质点M在5s内通过的路程为280cm 5. 如图所示，图甲为振荡电路，通过点的电流如图乙所示，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在第1s末，线圈中的磁场能最小 B. 在第1.5s末，电容器的电场能最大 C. 0~1s电容器正在充电，上极板带正电 D. 1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电 6. 我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A. 高频载波属于纵波 B. 使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C. 体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D. 体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 7. 如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，S1、S2为波源，实线是波峰，虚线是波谷、S1的振幅A1=10cm，S2的振幅A2=20cm，则下列说法正确的是（　　） A. 质点A、D都是振动加强点 B. 质点A、D在图示时刻高度差为30cm C. 质点B、C的位移大小始终为10cm D. 质点B、C的振幅为30cm 二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的干涉现象 9. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a、b光的折射率之比为3∶4 C. a、b光在水中的传播速度之比为4∶3 D. a光在空气中与水中的波长之比为4∶5 10. 如图所示，在O点用长为L的细绳系着一小球（可视为质点），O点正下方A点处有一固定的光滑钉子，。小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为t，AC与竖直方向夹角足够小，重力加速度为g，不计空气阻力，则t可能等于（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）实验时，实验小组选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“8V”挡位，测得副线圈的电压为4.2V。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是________。 A．学生电源实际输出电压小于标注的“8V” B．学生电源实际输出电压大于标注的“8V” C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 （2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________。 A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 12. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①在插时，应使______（填字母）； A.只挡住的像 B.只挡住 C.同时挡住和、的像 ②该玻璃砖的折射率______。（用图中线段的字母表示）； ③若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距”指的是图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 13. 如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈匝数匝，面积为，总电阻为，外接电阻为，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零，回答下列问题： （1）写出发电机产生电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数； （2）从时刻开始线圈平面转过30°的过程中，求通过电阻的电荷量； （3）求电阻R上的热功率。 14. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为5m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m。 （1）若波向右传，求波的周期可能值； （2）若波向左传，求波的波速可能值； （3）若波的传播速度为19m/s，判断波的传播方向。 15. 一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为，折射率为n（）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。 （1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为，求的正弦值； （2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $