摘要:
**基本信息**
本试卷聚焦高二物理核心模块,以蜘蛛结网(共振)、光纤传输(全反射)等真实情境考查机械振动、光学、电磁感应等知识,实验题注重操作与数据处理,计算题综合模型建构与科学推理,适配周测巩固与能力提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|单选1考共振条件,单选2考全反射应用,多选8结合振动图像分析波的性质|生活与科技情境(如蜘蛛丝网振动、光纤传输),梯度覆盖基础概念与综合分析|
|实验题|2题/18分|双缝干涉测波长(第11题)、多用电表测电阻(第12题)|突出科学探究,如干涉条纹间距计算、欧姆挡调零与读数规范|
|计算题|3题/36分|单摆周期与机械能(第13题)、玻璃球折射率与光传播时间(第14题)、电磁感应综合(第15题)|综合考查科学思维,如第15题结合B-t图像与导体棒运动,融合法拉第定律与能量守恒|
内容正文:
临汾一中2025-2026学年度高二第二学期周测四
物理试题(卷)
(考试时间 75分钟 满分 100分)
命题人:胡国钦 第Ⅰ卷(选择题 46分)
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.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”,若丝网固有频率为200Hz,下列说法正确的是( )
A.“落网”昆虫翅膀振动的频率越大,丝网的振幅越大
B.当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时,丝网不振动
C.当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时,丝网的振幅最大
D.昆虫“落网”时,丝网振动的频率由丝网自身的结构所决定,与昆虫翅膀振动频率无关
2.下列现象可以用光全反射知识解释的是( )
A.雨后天空出现彩虹 B.利用塑料光纤传输数据
C.阳光下彩色的肥皂泡 D.相机加特制滤光片减弱玻璃面反射光
3.为了研究某种透明新材料的光学性质,将其制成半圆柱形,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。为光学传感器,可以探测光的强度。从面反射回来的光强随角变化的情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中若减小入射角,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
B.图甲中若减小入射角到0°,则光线将全部从界面透射出去
C.该新材料的折射率
D.该新材料的折射率
4.如图所示,木块在水中沿竖直方向做简谐运动。运动过程木块受到的合力F和动能Ek随相对平衡位置的位移x、运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球(非金属球)带正电,悬挂于O点,摆长为l,当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A、B点分别是最大位移处。下列说法中正确的是( )
A.A点高于B点
B.单摆的振动周期不再等于
C.摆球每次在C点处线上的拉力大小相等
D.摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等
6.直角棱镜的折射率为,其横截面如图所示,其中为,为。截面内一细束与边夹角为的光线,从棱镜边上的中点射入,经折射后射到边上,已知边的长度为,光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是( )
A.该光线在边上的折射角为
B.该光线在边上的折射角为
C.不考虑多次反射,该光线在玻璃中的传播时间为
D.不考虑多次反射,该光线在玻璃中的传播时间为
7.一根弹性长绳沿轴放置,左端点位于坐标原点,点和点分别是绳上,处的质点,用手握住绳的左端,当时使绳的左端开始沿轴做简谐振动,在时,绳上形成如图所示的波形.下列说法正确的是( )
A.此列波的波长为,波速为
B.此列波为横波,左端点开始时先沿轴正向运动
C.当时,质点开始振动
D.在时,质点的位置坐标为
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.如图为某质点做简谐振动的图像,下列说法正确的是( )
A.该振动形成的波一定为横波
B.质点在=0.25s时加速度的大小与=1s时加速度的大小之比为
C.若图像表示一弹簧振子的受迫振动,则其固有周期一定为2s
D.若该振动形成波速为=2m/s的横波,则平衡位置相距10m的两质点振动步调相反
9.一个弹簧振子做简谐运动,若从平衡位置开始计时,经过时,振子第一次到达点,又经过第二次经过点,则该弹簧振子的振动周期可能( )
A. B. C. D.
10.如图所示,在水平面上固定光滑导轨、,之间用导线连接,两导轨间距是。两导轨间有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场,虚线是匀强磁场的左、右边界,在磁场左边导轨上有一根质量为、有效电阻为的导体棒,导体棒以初速度向右进入磁场,并以速度从右边穿出磁场,其余电阻不计,下列说法正确的是( )
A.导体棒在磁场中做匀减速直线运动
B.通过导体棒的电量是
C.导体棒穿过磁场的过程中产生的热量是
D.匀强磁场左、右边界之间的距离是
第Ⅱ卷(非选择题 54分)
三、实验题:本题共2小题,每空2分。第11题6分,第12题12分,共计18分。
11.某同学利用如图甲所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)下列说法正确的是________;
A.若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片,则相邻干涉条纹间距变宽
B.若仅将单缝向双缝移动一小段距离,则相邻干涉条纹间距变宽
C.若仅增大双缝间的距离,则相邻干涉条纹间距变窄
D.若去掉滤光片。则干涉现象消失
(2)实验中,选用红色滤光片测量红光的波长,测得双缝间的距离mm,双缝与屏之间的距离为m,通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm,观察第6条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为________mm。由此求得红光的波长为________m(计算结果保留三位有效数字)。
12.(1)如图甲所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为200Ω的电阻,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使电表指针停在________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。
②将选择开关旋转到欧姆挡的________(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节________,使电表指针针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为________Ω。
⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。
(2)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测某未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏角非常小,下列判断和做法正确的是________(填字母代号)。
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量
四、计算题:本题共3小题,共36分。解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
13.(8分)如图甲所示,倾角为的光滑斜面体固定,点固定一拉力传感器,传感器上用一段不可伸长的轻绳拴接一小球,现将小球拉离平衡位置一个小角度,然后将小球由静止释放,小球在斜面上做简谐运动,整个过程拉力传感器的示数随时间的变化规律如图乙所示,不计空气阻力,忽略小球的半径,重力加速度,.求:
(1)细绳的长度;
(2)小球离开平衡位置时,细绳最大摆角的余弦值
14.(12分)如图,一个半径为R的玻璃球,O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求:
(i)玻璃的折射率;
(ii)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
15.(16分)如图甲所示,两组平行金属导轨在同一水平面固定,间距分别为,连接电阻,边长为的正方形区域存在与水平面成斜向右上方的匀强磁场,磁感应强度随时间变化关系如图乙所示。时,在距磁场左边界处,一长为的均匀导体棒在外力作用下,以恒定速度向右运动,直至通过磁场,棒运动至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为,的阻值为,其他电阻不计,棒与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)时间内,中的电流方向及感应电动势;
(2)时间内,棒受到的安培力的大小和方向;
(3)时间内,上产生的热量.
1.【答案】C
【详解】AB.根据共振的条件可知,系统的固有频率等于驱动力的频率时,系统达到共振,振幅达最大。故AB错误;
C.当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时,其频率与丝网的固有频率相等,所以丝网的振幅最大。故C正确;
D.受迫振动的频率等于驱动力的频率,所以昆虫“落网”时,丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定。故D错误;故选C。
2.B【详解】A.雨后天空出现彩虹是由于光的折射、内部反射和色散(如在水滴中的多步光学过程),与全反射无关,故A错误;
B.利用塑料光纤传输数据是利用光在光纤内(光密介质)与包层(光疏介质)界面发生全反射的原理,使光信号沿光纤传播,故B正确;
C.阳光下彩色的肥皂泡是由于光在肥皂膜前后表面反射产生的薄膜干涉现象,与全反射无关,故C错误;
D.相机加特制滤光片减弱玻璃面反射光通常利用偏振或干涉原理(如抗反射涂层),与全反射无关,故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【详解】A.甲中若减小入射角,根据折射定律和反射定律可知反射角和折射角都变小,则反射光线和折射光线之间的夹角将变大,故A错误;
B.减小入射角到0°时,不会发生折射现象,但是会有反射现象,所以光线不会全部从AB界面投射出去,故B错误;
A.
CD.题图乙可知,当时发生全反射,则有故C正确,D错误。故选C。
4.【答案】C
【解析】A.根据简谐运动的规律可得,浮力与重力平衡,则有则运动过程木块受到的合力F应该过二四象限,A错误;
B.随着增大,势能增大,由能量守恒可得,动能应减小,B错误;
CD.因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动,故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是三角函数的波形,D错误,C正确。故选C。
5.【答案】D
【解析】A.带电小球在磁场中运动过程中,洛伦兹力不做功,小球机械能守恒,所以A、B等高,处在同一水平线上。故A错误;
B.因为洛伦兹力不做功,不改变小球的动能,不改变小球速度大小。所以单摆的周期与没有磁场时相同
故B错误;
C.根据小球机械能守恒,小球向左和向右经过C点速率相等,则向心力相同,但由于洛伦兹力方向相反,所以摆球向左和向右经过C点时线的拉力大小不等。故C错误;
D.摆球在A点和B点的速度均为零,向心力为零,细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力,所以拉力大小相等。故D正确。故选D。
6.【答案】D
【详解】AB.由几何关系可知,该光线在边上的入射角,由折射定律有,解得,选项A、B错误;
CD.经分析可知,该光线将垂直边射出棱镜,它在玻璃中传播的路程,该光线在玻璃中的传播速度大小,又,解得,选项C错误、D正确。故选D。
7.【答案】D
【解析】A.质点的起振方向和波源初始时刻的振动方向一致,由题图知,波长,周期,则波速为故A错误;
B.此列波的质点的振动方向与波的传播方向垂直,故为横波,左端点开始时的运动方向与题图所示时刻处质点的振动方向相同,即沿轴负向运动,故B错误;
C.波从题图所示位置传到质点用时因此时质点开始振动,故C错误;
D.振动从处传到点的时间为,在时,质点振动了2.5个周期,而的起振方向为轴负向,故在时,运动到平衡位置,故D正确。故选D。
8.【答案】BD
【解析】A.不论是横波还是纵波,质点的振动图像都是正余弦形式,故A错误;
B.质点在t=0.25s时,根据三角函数知识可知,其位移为质点在t=1s时,其位移为x'=-2m,又根据F=kx可得,其回复力之比为,其加速度为,所以加速度之比为,故B正确;
C.弹簧振子做受迫振动,其周期等于驱动力的周期,不一定等于固有周期,故C错误;
D.根据可知λ=vT=2×2m=4m所以平衡位置相距10m的两质点相距2.5个波长,所以两质点振动步调相反,故D正确;故选BD。
9.【答案】BD
【解析】若振子从平衡位置点开始向右振动,作出示意图如图1所示,由对称性可知,从P到右侧最大位移处的时间为1s,故弹簧振子的振动周期为若振子从平衡位置点开始向左振动,作出示意图如图2所示,设从到的时间为,则有解得则周期为
故选BD。
10.BCD
【详解】A.根据牛顿第二定律有,其中
解得,即导体棒在磁场中做加速度随速度减小而减小的减速运动,选项A错误;
BD.导体棒穿过磁场的过程,由动量定理有
解得
由、和可得
解得匀强磁场左、右边界之间的距离,故BD正确;
C.根据题意,由能量守恒定律可知,导体棒穿过磁场的过程中产生的热量,故C正确。
故选BCD。
11.AC 4.945(4.942~4.947之间均给分) (之间均给分)
【详解】(1)[1]A.相邻两亮条纹间距,蓝光波长小于红光波长, 将蓝色滤光片换成红色滤光片,则相邻干涉条纹间距变宽,A正确;
B.条纹间距与单缝和双缝间的距离无关, B错误;
C.相邻两亮条纹间距,双缝间距变大,条纹间距变小, C正确;
D.光源发出的光如果不是单色光,去掉滤光片,仍能发生干涉现象,是复色光的干涉, D错误;
故选AC。
(2)[2] 4.5mm+44.50.01mm=4.945mm
[3]由题图可知,条纹间距,双缝与屏之间的距离为m, 双缝间的距离mm,由,得
代入数据得m
12.(1) 电流 ×10 欧姆调零旋钮 电阻 190 (2)BC
【详解】(1)[1]使用多用电表前,先进行机械调零,调节指针定位螺丝,使指针停在电流的零刻度线;
[2]进行欧姆调零,先选挡位,由于待测电阻约为200Ω,与欧姆表中央刻度值相近,所以选“×10”挡位;
[3]欧姆调零时,红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准电阻的零刻度线;
[4]欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率,图中读数为190Ω。
(2)指针偏角非常小,通过电表内部电流计的电流很小,说明挡位倍率过小,则待测电阻阻值很大,约有几千欧姆,应该选“×100”挡,使指针到中央刻度附近,换挡后要重新欧姆调零再测量。故AD错误,BC正确。故选BC。
13.【详解】(1)由图乙可知,单摆的周期为
单摆做简谐运动的等效重力加速度为
由单摆的周期公式得
解得
(2)设小球的质量为,最大的摆角为,小球的最大速度为,由图甲可知,小球在最低点时传感器的示数最大,结合图乙可知最大拉力为
由牛顿第二定律得
小球在最高点时,传感器的示数最小,结合图乙可知最小拉力为
得
小球由最高点向最低点运动的过程中,小球的机械能守恒,则有
联立解得
14【答案】(1);(2)
【详解】(i)根据题意将光路图补充完整,如下图所示
根据几何关系可知i1 = θ = 30°,i2 = 60°
根据折射定律有nsini1 = sini2
解得
(ii)设全反射的临界角为C,则
光在玻璃球内的传播速度有
根据几何关系可知当θ = 45°时,即光路为圆的内接正方形,从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短,则正方形的边长
则最短时间为
15.(1)电流方向为到,
(2),安培力方向斜向左上方与水平方向夹角为
(3)
【详解】(1)由图乙可知在时间段内,磁场均匀增加,根据楞次定律可知中的电流方向为到,根据法拉第电磁感应定律,这段时间内的感应电动势
(2)在时间内,根据左手定则可知棒受到的安培力方向斜向左上方与水平方向夹角为
回路中的总电阻为
根据法拉第电磁感应定律,这段时间内的感应电动势,
又
解得
(3)时间内上产生的热量
时间内上产生的热量
所求热量
解得
学科网(北京)股份有限公司
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