福建莆田第四中学2025-2026学年度下学期期中考试高二物理试卷

**基本信息** 以光学、电磁学等模块为核心，通过双缝干涉实验、电磁感应综合题等设计，融合科学探究与科学思维，实现基础巩固与能力提升的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|4/16|光的偏振、折射与衍射|基础概念辨析，如光导纤维原理| |双选|4/24|机械振动图像、光导纤维全反射|结合图像分析，如振动方程判断| |实验题|3/24|双缝干涉测波长、单摆测g、双折射测量折射率|创新情境设计，如冰洲石双折射实验| |解答题|3/36|简谐运动振幅、电磁感应综合|多过程综合应用，如电磁感应与电容结合|

莆田四中2025-2026学年度下学期期中考 高二 物理 本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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．下列说法正确的是(            ) A．声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大 B．光导纤维利用了光的衍射现象 C．光的偏振现象表明光是横波 D．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的全反射现象 2．为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如乙所示环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中错误的是（　　） A．通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显 B．a光的折射率大于b光 C．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小 D．在水中a光波速大于b光 3．如图所示，物体中两分子，以甲分子所在位置为坐标原点，乙分子固定在r轴上，甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放，取无穷远处分子势能为0，则（　　） A．乙分子从到过程中表现为引力，从到过程中表现为斥力 B．乙分子从到过程中，两分子间作用力先减小后增大 C．乙分子从到过程中，分子势能一直在减小 D．乙分子在位置时，分子势能为零 4．如图所示，实验小组用双缝干涉实验来测量某液体的折射率。先用红光照射双缝，发现为第4级亮条纹的中心；使双缝与屏之间充满待测液体后再用该红光照射双缝，发现处恰好为第7级暗条纹的中心。已知狭缝和到屏上点的距离相同，规定处为第0级亮条纹，然后依次是第1级暗条纹、第1级亮条纹……则待测液体对红光的折射率为（　　） A． B． C．1.5 D． 二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5．如图所示，为一个水平弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．到内，弹簧振子的动能不断减小 B．该弹簧振子的振动方程为 C．时，弹簧振子的加速度沿x轴负方向 D．到弹簧振子的路程为50cm 6．如图所示，是一透明材料制成的圆柱体的纵截面图，一束黄光从圆柱体圆面上的中心O点折射入光导纤维，恰好在侧面上的A点发生全发射，已知圆柱体对黄光的折射率为n，圆柱体长度为L，光在真空中的传播速度为c。则下列说法正确的是（　　） A．此单色光在圆柱体中的传播时间为 B．入射角的正弦值 C．减小入射角α，此单色光在圆柱体中传播的时间变长 D．换用红光以相同的入射角从O点射入圆柱体，红光可能从A点左侧折射出圆柱体 7．图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（  ） A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动 B．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m C．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm D．质点Q简谐运动的表达式为（国际单位） 8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻、均为10 Ω．在原线圈c、d两端加上图示的交变电压，下列说法正确的是 A．当S与a连接后，理想电流表示数为 B．当S与a连接后，理想电压表示数为 C．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为 D．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍 三、实验题：本大题共3小题，12空，每空2分 9．某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示. (1)图甲中虚线框位置的组件名称是__________，它的作用是获得___________光； (2)做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为___________mm； (3)该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波长为__________m（保留两位有效数字）； (4)在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距_________（填“变大”“变小”或“不变”）. 10．露营时，小美同学发现帐篷的防风绳一端系着小石块自然下垂，她灵机一动，把石块当作摆球、防风绳当作摆线做成单摆，借着营地灯的光亮计时，以此来测量露营地的重力加速度。实验装置如图一所示，该同学还随身携带有卷尺、电子手表等器材。（忽略空气阻力、绳子重力及其他影响） (1)该同学首先测出悬点到石块最上方结点的距离（记为），然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数为，该单摆的周期是_____； (2)小美同学改变、间细线的长度，多次实验，并记录相应的和，接着以为纵轴，以、间细线的长度为横轴，利用实验数据绘制的图像应为图二中的_____（选填、、）； (3)由图二绘制的图像可计算露营处的重力加速度_____（结果保留两位小数）；由此得到的值_____（选填“偏小”“不变”或“偏大”）。 11．冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。 (1)实验步骤如下： ①在水平桌面上的白纸上画出直线ab，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。 ②在冰洲石砖上侧插上大头针P1和P2，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点O。 ③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现P1和P2均有两个像，使P2的两个像分别挡住P1的两个像。针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住___________（选填①P3；②P1和P2的第一组像；③P1、P2的第一组像和P3）。P3和P4连线的延长线可以确定出射光线和出射点M。 ④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针P5和P6，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点N ⑤拿去冰洲石砖，连接OM和ON，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。 ⑥在O点、M点和N点做垂直于边界的法线，从而确定入射角θ以及两个折射角α和β。 (2)若折射光OM对应的折射率为nM，则nM=___________，进一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的传播速度之比______（用θ、α和β表示）； 四、、解答题(本题共3小题，第12题8分，第13题8分，第14题20分，共40分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分) 12．如图所示，一梯形透明介质ABCD，，。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，然后从AD面上的某点射出。 （1）画出光线传播的光路图；（2）介质对该光线的折射率；（3）该光线从AD面射出的折射角。 12．如图所示，劲度系数为k的弹簧上端固定一质量为m的小球，不计阻力，小球在竖直方向上做简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，重力加速度为g，求： (1)此简谐运动的振幅A； (2)弹簧弹性势能的最大值。 13．如图甲所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接有一个阻值为的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计）。 （1）求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小： （2）讨论棒ab可能出现的运动情况，并作出对应的图像； （3）求金属杆自下落至穿出磁场所用的时间t； （4）如图乙所示，当在导轨的PM端通过导线将电容为C、击穿电压为的平行板电容器连接，在时在磁场中无初速度地释放金属棒ab、不考虑电磁辐射，且磁场足够大，当金属棒电阻时，求电容器达到击穿电压所用的时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 物理考试卷参考答案 一、单选题 题号 1 2 3 4 答案 C D C B 二、双选题 题号 5 6 7 8 答案 BC AD BD AD 三、实验题 9．(1) 滤光片 单色 (2)2.331-2.334均可 (3)6.0×10-7 (4)变大 10．(1) (2)a (3) 9.86 不变 11．(1)③ (2) 四、解答题 12．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）依题意，该光线在介质中传播的光路如图所示 （2）根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角 又 解得 （3）根据几何关系，该光线射到AD面的入射角 据折射定律可得 解得 13．(1) (2) 【详解】（1）小球做简谐运动，由重力和弹簧弹力的合力提供回复力，在平衡位置 根据题意 ，即此简谐运动的振幅为 （2）系统机械能守恒，小球运动到最低点时弹簧的弹性势能最大，小球从最高点运动到最低点，重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，则 14．（1）；（2）见解析；（3）；（4） 【详解】（1）根据题意，设棒离开磁场的边界前做匀速运动的速度为，感应电动势为 电路中的电流 对棒，由平衡条件得 解得 （2）棒进入磁场区域时，速度 ①当，即 时，棒进入磁场后做匀速直线运动； ②当，即 时，棒进入磁场后先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动； ③当，即 时，棒进入磁场后先做加速度减小的减速运动，后做匀速直线运动。离开磁场后都做自由落体运动。三种情况下，对应的图分别为 （3）金属棒自由落体的时间 将金属棒穿越磁场的过程划分成很多小段，可认为在每个小段中感应电动势几乎不变，设每小段的时间为。则安培力的冲量 每个小段中通过电路的电量 则 设金属棒穿越磁场所用的时间为，由动量定理得 。 将 ，， 代入得 则金属棒自下落至穿出磁场的时间 （4）在电容器达到击穿电压前，设任意时刻，流过金属棒的电流为，由牛顿第二定律 ① 设在时间内，金属棒的速度由，电容器两端电压，带电量，则有 代入①得 可见，金属棒做初速度为0的匀加速直线运动，当电容器达到击穿电压时，金属棒的速度为 所以，电容器达到击穿电压所用的时间为 $