摘要:
**基本信息**
六安一中高二年级期中物理试卷聚焦光学、电磁学、热学、波动核心内容,通过智能手表无线快充、3D电影偏振等真实情境,考查物理观念与科学思维,实验题注重科学探究,解答题体现综合应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/32|光学现象、空气劈尖、分子速率分布、LC振荡电路|结合生活情境(水中观鱼)与科技应用(无线快充)|
|多选题|2/10|分子力与势能、电磁感应双棒问题|考查科学推理(双棒动量守恒分析)|
|实验题|2/14|双缝干涉测波长、油膜法估分子大小|注重科学探究(游标卡尺读数、误差分析)|
|解答题|3/44|光的折射、机械波干涉、电磁感应综合|综合应用物理观念与模型建构(波动叠加、动量定理)|
内容正文:
六安一中2026年春学期高二年级期中考试
物理试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.关于下列光学现象,说法正确的是( )
A.水中蓝光的传播速度比红光快 B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深
D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用蓝光时得到的条纹间距更宽
2.利用空气劈尖测量细丝直径的装置如图甲所示,AC是水平标准工件,AB是一平行薄玻璃板,在AB与AC之间垫上粗细均匀的直金属丝,形成一个楔形空气膜。用平行的红光垂直AC方向照射玻璃板,在玻璃板上方形成平行条纹。如图乙所示,a、b两束单色光分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖,出射光线均沿OP方向。再将a、b两束单色光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)如图丙所示。如图丁所示,是在影院观看3D立体电影用的特殊眼镜。下列说法正确的是( )
A.甲图中,当金属丝向左移动少许时,平行条纹变稀疏
B.乙图中,在真空中传播时a的波长大于b的波长
C.丙图中,图2是a单色光的衍射条纹
D.丁图中,用特殊眼镜观看3D立体电影利用的是光的偏振原理
3.一刚性密闭的导热容器中储有氧气,如图是容器中氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图,下列说法正确的是( )
A. 氧气分子的速率分布呈现分子数“两头多、中间少”的规律
B.
100℃时,速率在的氧气分子数占总分子数的百分比最大
C.100℃时,在各速率区间氧气分子数占总分子数的百分比都比0℃时大
D.0℃时,所有氧气分子的速率都在的区间内
4.
某型号智能手表的无线快充模块核心为LC振荡电路,先将开关S拨至a端给电容器充满电。时刻将开关拨至b端,已知时LC回路中电容器下极板带正电且电荷量第一次达到最大值。下列说法正确的是( )
A.该LC振荡电路的固有周期为0.01s
B.回路电流最大时,电容器储存的电场能最大
C.时,线圈中的磁场能达到最大值
D.时,回路中电流方向为顺时针
5.如图是发电厂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的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压恒定,输电线总电阻为,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时,相当于R变大,当用电进入低谷时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电流表的读数减小,电流表的读数减小
B.电压表、的读数均减小,电流表的读数增大,电流表的读数增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值减小
D.线路损耗功率增大
6.侦察兵通过水中的潜水机器人观察岸边情况,如图所示,潜水机器人藏在圆形莲叶的正下方,可以上下移动,莲叶的半径为R,莲叶边缘距离岸边的哨兵距离为s,哨兵的眼睛离水面的高度为H,水的折射率为,水足够深,机器人可以看作质点,则( )
A.当前机器人位置哨兵刚好看不到,哨兵后退时,为了不被发现,机器人要下潜一段距离
B.机器人位置离荷叶越近,看到外部空间范围越大
C.要想看到岸边的情况,潜水深度必须大于
D.要想不被哨兵看见,潜水的最大深度为
7.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,两个位于和处的波源分别处在介质Ⅰ和Ⅱ中,是两介质的分界面,时刻两波源同时开始做简谐振动,沿轴正方向起振,沿轴负方向起振,振幅分别为A1 =1cm、A2 =3cm ,分别产生沿轴相向传播的两列机械波。时介质Ⅰ的波恰好传到分界面,此时两波源都刚好第4次回到平衡位置,时,介质Ⅱ的波也刚好传到分界面。不计波传播过程的能量损失,则( )
A.波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为2:3
B.时刻处的质点第一次达到最大位移
C.在内处的质点的路程为cm
D.经过足够长时间后,在轴上区间共有9个振动加强点,有10个振动减弱点
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能)。若甲分子固定于坐标原点,乙分子从某处(分子间的距离大于小于)静止释放,在分子间作用力的作用下沿正半轴靠近甲,则下列说法正确的是( )
A.乙分子所受甲分子的引力逐渐减小
B.乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大
C.当乙分子距甲分子为时,乙分子的速度最大
D.当乙分子距甲分子为时,乙分子的势能最小
10.如图所示,金属导轨CDE和FGH平行且间距为L,CD、DE在同一竖直面内,CD、FG水平,分别与DE、GH平滑连接,倾斜导轨与水平面的夹角为θ。水平导轨足够长。相同的导体棒1、2质量均为m,棒2放在水平导轨上。倾斜导轨光滑,导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ(μ≥0),最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。将棒1从倾斜导轨顶端由静止释放,顶端到水平导轨的竖直距离为h(h足够大)。两棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.若μ=0,两棒的最终速度均小于
B.若μ=0,安培力对两棒的冲量之和先不为零后变为零
C.若μ=0,棒1即将到达水平导轨时回路电流为
D.若棒1能够在倾斜导轨上匀速运动,则一定有
三、实验题(每空2分,共14分)
11.某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量光的波长。某次实验选用的双缝间距,毛玻璃屏与双缝间的距离,滤光片为红色滤光片,接通电源使光源正常工作。
(1)正确的组装实验设备时,图甲中a、b分别为________(填正确答案标号)。
A.双缝、单缝 B.单缝、双缝
(2)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,游标尺上有20个等分刻度,该小组同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹(如图乙所示),此时测量头上游标卡尺的读数为4.65mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐(如图丙所示),此时测量头上游标卡尺的示数如图丁所示,则读数为________mm,实验所用红光的波长________nm(这空结果保留三位有效数字)。
(3)若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,则条纹间的距离将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
12.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c,又用滴管测得N滴这种溶液的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示),测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜,方法在物理研究方法中被称为______(选填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”);
(2)用以上字母表示油酸分子直径的大小d=______;
(3)若实验时爽身粉撒得太厚,则所测的分子直径会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(14+15+15分)
13.柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面,如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时,与直线边界的夹角为,反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为,不考虑光线在介质内的反射。
(1)求单色光在介质中的折射率;
(2)求单色光在介质中的传播时间;
(3)若为截面直边上一点,如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束,光线均能从弧形边射出,则P、O两点的距离不能超过多少。
14.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置处于处。
(1)求两列波相遇的时刻
(2)M点振动的周期和振幅
(3)求后位置处质点运动的路程。
15.如图所示,在光滑水平面上,型导轨的质量,其间距,另有一导体棒垂直放置在导轨上,其质量,接入导轨间电阻。垂直水平面向上匀强磁场的磁感应强度大小,磁场左侧边界与型导轨的边相距。导体棒以的初速度开始向右运动,不计导轨电阻,导轨足够长,重力加速度取。
(1)若导体棒光滑,
①求开始时导体棒加速度的大小和方向;
②求导体棒向前滑行的距离;
(2)若导体棒与导轨间的动摩擦因数为,并且开始时在导体棒上加一水平向右的外力,使导体棒保持初速度做匀速运动,在型导轨的边运动到边界过程中
①求此过程中所用的时间和流过导体棒的电荷量;
②求外力做的功。
2
1
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六安一中2026年春学期高二年级期中考试
物理试卷参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
C
A
D
B
C
CD
ACD
1.C【详解】A.蓝光的折射率大于红光的折射率,根据;可知水中蓝光的传播速度比红光慢,故A错误;B.光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质,不可能发生全反射,故B错误;
C.在岸边观察前方水中的一条鱼,由于发生折射,光线从水射入空气中时,折射角大于入射角,所以看到的鱼较浅,即鱼的实际深度比看到的要深,故C正确;D.根据条纹间距计算公式可知,由于红光的波长较大,则条纹间距较宽,故D错误。故选C。
2.D【详解】A.甲图中,空气劈尖干涉条纹间距公式为,当金属丝向左移动少许时,劈尖长度减小,劈尖角增大,条纹间距减小,平行条纹变密集,故A错误。
B.乙图中,两束光在点出射,折射角相同。光从玻璃射向空气,根据折射定律,由图可知光的入射角大于光的入射角,即,则光的折射率小于光的折射率,即 。折射率越小,频率越低,波长越长,所以在真空中光的波长大于光的波长,故B错误。C.丙图中,单缝衍射条纹宽度与波长成正比,波长越长,衍射现象越明显,条纹越宽。图 2 条纹间距较大,对应波长较长。故C错误。D.丁图中,观看3D立体电影用的特殊眼镜利用的是光的偏振原理。
3.B【详解】A.氧气分子的速率分布遵循的规律是“中间多、两头少”,即中等速率的分子数占比最大,速率很大和很小的分子数占比都很小,故A错误;B.从图中100℃对应的虚线曲线可以看出,其峰值出现在的区间,说明该区间内氧气分子数占总分子数的百分比最大,故B正确。
C.对比两条曲线,在速率较低的区间(如、),0℃时的分子数占比要大于100℃时的占比。因此,“各速率区间氧气分子数占总分子数的百分比都比0℃时大”的说法是错误的,故C错误;D.从图中可以看到,0℃时,分子速率分布在多个区间内,并非所有分子的速率都在的区间内,只是这个区间的分子数占比最大,故D错误;故选B。
4.【详解】A.先将开关S拨至a端给电容器充满电,时刻将开关拨至b端,此时上极板带正电且电荷量最大;已知时LC回路中电容器下极板带正电且电荷量第一次达到最大值,可知该LC振荡电路的固有周期为0.02s,故A错误;B.回路电流最大时,线圈中磁场能最大,电容器储存的电场能最小,故B错误;C.已知时刻电容器所带电荷量最大,电容器中的电场能最大,,线圈中的磁场能最小;则时,即经过,电容器所带电荷量最小,电容器中的电场能最小,线圈中的磁场能最大,故C正确;D.已知时刻上极板带正电且电荷量最大,之后电容器开始放电,电流方向为逆时针,则时,回路中电流达到最大,电流方向为逆时针,故D错误。故选C。
5.A【详解】A.电压表的读数均不变,因为输入电压和匝数比都不变,用电低谷期,输送功率减小,可知电流减小,根据电流与匝数成反比知电流都减小,故A正确;
B.输电线上的电压损失减小,故电压表的读数均增大,电流表的读数减小,电流表的读数减小,故B错误; C.电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变,等于输电线的电阻值,C错误; D.根据,又输电线上的电流减小,电阻不变,所以输电线上的功率损失减小,D错误。故选A。
6.D【详解】A.根据题意,当前机器人位置哨兵刚好看不到时,由折射定律画出光路图(蓝色),哨兵后退时,由折射定律画出光路图(橙色),如图所示
由图可知,为了不被发现,机器人需要上浮一段距离,故A错误;故A错误。BC.设看到外部空间范围圆环的外径为,由几何关系有;可知,机器人位置离荷叶越近,越小,则外部空间范围圆环的外径越小,看到的范围越小,当时,无法看到岸边的情况,则要想看到岸边的情况,潜水深度;又有联立解得,故BC错误;D.设折射发生在莲叶边缘,空气中入射角为,水中折射角为,由几何关系有,由折射定律有联立解得,故D正确。故选D。
7.B 【详解】由图可知,磁场是周期性变化的,因此产生电压也是周期性变化的法拉第电磁感应定律E有:秒产生电压为:;秒产生电压为:;由图可知,磁场的变化周期为5s,所以产生的感应电流周期也为5s,前3s电流为:,后2s电流为:;设电流的有效值为I,根据电流的热效应在一个周期内,有:,其中,,,所以解得:,故ACD错误,B正确.故选B.
8.C【详解】A.波在介质I的波速为;波在介质Ⅱ的波速为
波在介质I和介质Ⅱ中的波速之比为3:2,故A错;B.两列波的振动周期都是1s,t=3s时,介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处,该点到两波源的波程差为0,两列波的相位差为,故为振动减弱点,B错误;
C.t=2s时两波源都刚好第4次回到平衡位置,故两列波的周期都是1s,t=3s时,介质Ⅱ的波也刚好传到分界面,此后3s~10s两波源的振动形式均传到而产生干涉,因该点为振动减弱点,则该点在2s~3s做一个周期的振动,路程为,后面3s-10s为7个周期振幅2cm,路程56cm.故C正确;
D.两列波的振动周期、频率都相同,在不同介质中的波速、波长不同,经过3s时,介质Ⅱ的波刚好到达x=3m处,且此刻两列波的相位差为,因起振方向相反,有振动减弱点到x=0m和x=3m的距离差为半波长的偶数倍,即为(n=0,1,2,……);在x轴上0m<x≤3m区间内则有,,,四个振动减弱点;振动加强点到两波源的距离差为半波长的奇数倍,即为(n=0,1,2,……)在x轴上0m<x≤3m区间内则四个振动加强点;同理,在介质Ⅱ中,在x轴上3m<x<6m,同理振动减弱点,即为(n=0,1,2,……)则有五个振动减弱点;振动加强点(n=0,1,2,……)有六个振动加强点。综上,在x轴上0m<x<6m区间共有9个振动减弱点,有10个振动加强点,故D错误。故选C。
9.CD【详解】A.乙分子到达O点前,随分子间距离的减小,乙分子所受甲分子的引力逐渐增大,故A错误;B.乙分子到达O点前,分子间作用力先做正功后做负功,分子动能先增加后减小,故 B错误;CD.当乙分子距甲分子为r>r0过程中,分子间作用力表现为引力,则当乙分子从某处运动到r=r0过程中,分子间作用力一直做正功,r=r0时乙分子的速度最大,势能最小,故CD正确。故选CD。
10.ACD【详解】A.棒1下滑过程,重力做功最多为,且安培力做负功,由动能定理,可知因此棒1刚到达水平导轨时速度;若,水平导轨上两棒系统合外力为零,动量守恒,最终共速,有;得因此两棒最终速度均小于,故A正确;B.两棒所受安培力始终大小相等、方向相反,因此安培力对两棒的冲量之和始终为零,并非先不为零后为零,故B错误;C.时,棒1到达水平前已达到稳定,水平方向两棒速度差恒定,因此;对棒1,由牛顿第二定律,得;对棒2,由牛顿第二定律,得联立整理得,故C正确;D.若棒1能在倾斜导轨匀速运动,则,故对棒2,安培力;对棒1,由平衡条件,得即
代入得解得,故D正确。故选ACD。
11.(1)B (2) 15.05 693 (3)变小
【详解】(1)正确的组装实验设备时,图甲中a、b分别为单缝、双缝,故选B;
(2)[1][2]游标卡尺读数=15mm+0.05mm×1=15.05mm,所以条纹间距离由可知。
(3)绿光的波长小于红光的波长,所以实验中若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,根据可知,条纹间的距离将变小。
12.(1)理想模型法(2)(3)偏大
【详解】(1)假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜,此方法在物理研究方法中被称为理想模型法。
(2)一滴这种溶液含纯油酸的体积为;测得油膜占有的小正方形个数为,则油膜面积为;则油酸分子直径的大小为
(3)若实验时爽身粉撒得太厚,使得油膜没办法形成单分子层油膜,油膜面积测量值偏小根据可知所测的分子直径会偏大。
13.(1) (2) (3)
【详解】(1)由题意可得,光路图如图所示
由几何关系可知,入射角为折射角为所以,折射率为
(2)单色光在介质中的光速为路程为;所以,单色光在介质中的传播时间联立,解得
(3)从P点到截面内任意方向的一条光线的光路图如图所示
根据正弦定理;可知,当最大时,最大,即当入射光线与垂直时,入射角最大,即若此时未发生全反射,从P点向截面内各方向发射的光线均能从弧形边射出,根据几何关系且解得
14.(1),(2),(3)
【详解】(1)根据题意可知,M点到、两质点的距离相等,且两列波的波速均为,则两列波在M点相遇,两列波相遇的时刻为
(2)由图可知,两列波的波长均为,则两列波的周期均为
由同侧法可知,、两质点的起振方向均竖直向上,则M点为振动加强点,则M点振动的周期为,振幅为。
(3)左侧波传到位置需要的时间
右侧波传到位置需要的时间
可知,,位置处质点不动;在右侧波传到位置,通过的路程为;在,两列波在位置处振动加强,通过的路程为;则后位置处质点运动的路程
15.(1)①,方向水平向左;② (2)①,;②
【详解】(1)①开始时导体棒产生的电动势为;电路中的电流大小为
根据右手定则可知,电流方向为由到;则导体棒受到的安培力大小为
根据左手定则可得,安培力的方向水平向左;根据牛顿第二定律可得解得方向与安培力方向相同,水平向左;②导体棒向前滑行过程中,根据动量定理其中;联立,解得
(2)①导体棒和导轨间的摩擦力大小为;则对导轨,根据牛顿第二定律可得解得;假设型导轨的边运动到边界过程中,导轨还未加速到与导体棒共速,则;解得此时,导轨的速度大小为;所以,假设不成立。导轨先加速到与导体棒共速后匀速直线,则设加速时间为,则加速位移大小为匀速的时间为;型导轨的边运动到边界过程中所用的时间为
流过导体棒的电荷量为解得;②导轨加速时此过程,外力做的功为;其中解得导轨匀速时;此过程,外力做的功为其中解得;所以,外力做的功为
2
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