精品解析：内蒙古自治区乌兰察布市集宁一中2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

2025-2026学年第二学期高二年级5月期中考试物理试卷 考试时间：75分钟　考试分值：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，主流运行频率为13.56MHz，可应用在饭卡、公交卡、银行卡、碰一碰支付中，上述NFC器件工作模式为被动模式，主设备（相当于变压器原线圈）利用电能在一定区域内形成射频场（电磁场，主要起作用的是磁场），距主设备越远，场衰减得越快，接收设备工作元件如图所示，进入射频场后，由芯片将接收到的数据解读出来，并自动进行后续流程，下列说法可能正确的是（　　） A. 主设备加载数据过程，通过的电流不变 B. 在工作区域靠外侧，因衰减射频场的频率减小 C. 接收设备的线圈越小，芯片接收的信息越准确 D. 接收设备在场中的速度越小，芯片接收信息越准确 2. 电蚊拍用来杀灭蚊子，原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2400V，一旦蚊子触碰到电击网就会被杀灭。假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器。下列说法中正确的是（ ） A. 时，电压表示数为0 B. 电击网上电压的频率为1000Hz C. 原、副线圈的匝数比为 D. 将直流电源直接连接在变压器的原线圈上电蚊拍仍然能正常工作 3. 如图甲所示，滑块在、之间做简谐运动。以平衡位置为坐标原点、水平向右为正方向建立轴，滑块的位移随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时滑块的加速度方向水平向右 B. 和时滑块的速度方向相反 C. 时滑块位于点左侧5cm处 D. 和时弹簧的弹性势能相同 4. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 到内，弹簧振子的动能不断增加 B. 该弹簧振子的振动方程为 C. 时，弹簧振子的加速度沿轴负方向 D. 到内，弹簧振子运动的位移为 5. 位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A. 波的周期是 B. 波的振幅是 C. 波的传播速度是 D. 平衡位置在处的质点开始振动时，质点处于平衡位置 6. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波是纵波 B. 点的起振方向朝下 C. 当点停止振动时，绳波不会立即消失 D. 质点可能运动到质点的位置 7. 关于生活中的光现象，下列说法正确的是（　　） A. 自行车的尾灯应用了光的干涉原理 B. “泊松亮斑”属于光的直线传播现象 C. 照相机的增透膜是应用了光的衍射现象 D. 佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振原理 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为P=25kW，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上的电流为10A B. 用户得到的电功率为20kW C. 输电线上损失的电压为500V D. 变压器的匝数比 9. 一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点，质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波沿x轴负方向传播 C. t=0.5s时刻， P、Q速度相同 D. t=1.0s时刻， P、Q速度相同 10. 如图甲所示，光在介质1和介质2间折射时有。如图乙所示是一种折射率测量仪的简化结构，半圆形玻璃砖的直径边水平且固定。操作步骤如下： ①将待测宝石放在玻璃砖的圆心处，宝石与玻璃砖的接触面紧密贴合，中间空气不计； ②左下方的圆弧形光源发出同一种光，光均沿半径方向对着玻璃砖圆心射入，玻璃砖的左边四分之一圆为亮区； ③在玻璃砖的右边四分之一圆内会出现亮区及暗区，使得右下方的角度尺上出现明暗分区，读出明暗分界线所在位置的角度值，即可得到待测宝石的折射率。现已知玻璃砖的折射率为1.74，并测得玻璃砖右边四分之一圆中明暗分界线与法线的夹角为，又查得，则（　　） A. 图甲中，大于，则相对于介质2，介质1是光疏介质 B. 图乙中，待测宝石的折射率大于玻璃砖的折射率 C. 图乙中，该待测宝石的折射率为1.80 D. 图乙中，该待测宝石的折射率为1.60 三、实验题（共16分） 11. 某小组做测量玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 （1）该小组用同用插针法完成了实验，记录了玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，在图中画出光路图。 （2）该小组利用实验数据计算玻璃的折射率，由于没有量角器，采取了以下方法：以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、C点，再过A、C点作法线的垂线，垂足分别为B、D点，如图所示，测得，，则玻璃的折射率______。 （3）下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖 B. 选用两光学表面平行的玻璃砖 C. 选用粗的大头针完成实验 D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （4）在实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如下图中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某同学利用如图所示的单摆测量当地的重力加速度。 （1）若用L表示单摆的摆长，T表示单摆的周期，则可求出当地的重力加速度大小______。 （2）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L，并测出相应的周期T，算出的值，再以L为横轴、为纵轴建立直角坐标系，画出图线并求得该直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小_______（用k表示）。 （3）若该同学第一次测得摆线长为，对应的单摆的周期为，第二次测得摆线长为，对应的单摆的周期为，利用这两次测得的数据求得的重力加速度大小_____。 四、解答题（本题共3小题13题10分14题15分15题15分共40分） 13. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为、，在原副线圈的回路中分别接有阻值为、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。 （1）若，，求原线圈两端的电压； （2）若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少？ 14. 公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图a所示。该灯可简化为图b所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率n=2）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： （1）光线从装饰灯内射出的最长时间tmax； （2）从外面看，装饰灯被照亮的总面积。 15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）在（1）情形下，求0~2s时间内a质点运动的路程s； （3）若该波的波长大于2m，求可能的波速v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期高二年级5月期中考试物理试卷 考试时间：75分钟　考试分值：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，主流运行频率为13.56MHz，可应用在饭卡、公交卡、银行卡、碰一碰支付中，上述NFC器件工作模式为被动模式，主设备（相当于变压器原线圈）利用电能在一定区域内形成射频场（电磁场，主要起作用的是磁场），距主设备越远，场衰减得越快，接收设备工作元件如图所示，进入射频场后，由芯片将接收到的数据解读出来，并自动进行后续流程，下列说法可能正确的是（　　） A. 主设备加载数据过程，通过的电流不变 B. 在工作区域靠外侧，因衰减射频场的频率减小 C. 接收设备的线圈越小，芯片接收的信息越准确 D. 接收设备在场中的速度越小，芯片接收信息越准确 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于主设备相当于变压器的原线圈，主设备加载不同数据过程，接收线圈上产生感应电流，根据互感现象，接收设备产生感应电流的同时，会反过来影响主设备，故通过主设备的电流会发生改变，A错误。 B．射频场的频率是由主设备决定的，距主设备距离较远时，通过主设备的电流产生的磁场的磁感应强度减小，但是频率不变，B错误。 C．接收设备线圈越小，单位时间通过接收线圈的磁通量的变化量越小，接收线圈产生的感应电动势（电流）越小，意味接收到的信号弱，可能难以解读，故芯片接收的信息不会更准确，C错误。 D．接收设备在场中的速度越小，它切割射频场产生的动生电动势（电流）就越小，感生电动势（电流）相对更稳定，稳定的合感应电动势有利于芯片更准确地解读接收到的数据信息，D正确。 故选D。 2. 电蚊拍用来杀灭蚊子，原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2400V，一旦蚊子触碰到电击网就会被杀灭。假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器。下列说法中正确的是（ ） A. 时，电压表示数为0 B. 电击网上电压的频率为1000Hz C. 原、副线圈的匝数比为 D. 将直流电源直接连接在变压器的原线圈上电蚊拍仍然能正常工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．电压表测量的是原线圈两端的电压有效值，所以电压表示数不为0，故A错误； B．根据题意可知，电击网上电压的频率为 故B错误； C．原、副线圈的匝数比为 故C正确； D．将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，穿过副线圈的磁通量不发生变化，在副线圈中不产生感应电动势，没有电压输出，电蚊拍不能正常工作，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，滑块在、之间做简谐运动。以平衡位置为坐标原点、水平向右为正方向建立轴，滑块的位移随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时滑块的加速度方向水平向右 B. 和时滑块的速度方向相反 C. 时滑块位于点左侧5cm处 D. 和时弹簧的弹性势能相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．时滑块的位移为正，可知滑块受到的弹簧弹力方向水平向左，加速度方向水平向左，故A错误； B．x-t图像的斜率表示滑块的速度，和时切线斜率相同，故速度相同，故B错误； C．滑块做简谐运动的周期为T=l.6s，振幅为A=10cm，故滑块的振动方程为 时，滑块的位移为，故C错误； D．由对称性可知和时图像斜率大小相同，滑块的速度大小相同，由机械能守恒可知，弹簧的弹性势能相同，D正确。 故选D。 4. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 到内，弹簧振子的动能不断增加 B. 该弹簧振子的振动方程为 C. 时，弹簧振子的加速度沿轴负方向 D. 到内，弹簧振子运动的位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，到内，弹簧振子从平衡位置振动到最大位移，则弹簧振子的动能不断减小，故A错误； B．由题图可知，弹簧振子的振幅为，周期为，则该弹簧振子的振动方程为 故B正确； C．由题图可知，时，弹簧振子处于平衡位置，弹簧振子的加速度为0，故C错误； D．由题图可知，到内，弹簧振子运动的位移为 故D错误。 故选B。 5. 位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A. 波的周期是 B. 波的振幅是 C. 波的传播速度是 D. 平衡位置在处的质点开始振动时，质点处于平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，故AB错误； C．P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为 故可得波速为，故C错误； D．波从P传到Q点需要的时间为 故可知质点P处于平衡位置，故D正确。 故选D。 6. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波是纵波 B. 点的起振方向朝下 C. 当点停止振动时，绳波不会立即消失 D. 质点可能运动到质点的位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，不是纵波，故A错误； B．波传到P点时，同侧法可知P点的振动方向向上，因为波源的起振方向与刚传到的质点的振动方向相同，所以Q点的起振方向向上，故B错误； C．波源停止振动后，已经传播出去的波不会立即消失，还会继续传播，故C正确； D．在机械波传播过程中，质点只在自己的平衡位置附近振动，不会随波迁移，所以质点Q不可能运动到质点P的位置，故D错误。 故选C。 7. 关于生活中的光现象，下列说法正确的是（　　） A. 自行车的尾灯应用了光的干涉原理 B. “泊松亮斑”属于光的直线传播现象 C. 照相机的增透膜是应用了光的衍射现象 D. 佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．自行车尾灯利用的是全反射原理，将入射光按原方向反射回去，而非光的干涉，故A错误； B．泊松亮斑是光绕过障碍物（衍射）形成的现象，证明光的波动性，并非直线传播，故B错误； C．增透膜通过薄膜上下表面反射光的干涉相消来减少反射光，属于干涉现象，而非衍射，故C错误； D．立体电影通过左右镜片的偏振方向不同，使双眼接收不同画面，利用光的偏振原理形成立体感，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为P=25kW，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上的电流为10A B. 用户得到的电功率为20kW C. 输电线上损失的电压为500V D. 变压器的匝数比 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设理想升压变压器的输出电压为，则 解得 对于理想升压变压器输入输出功率相等，则 解得输电线上的电流为 A正确； B．输电线损失的电功率为 两变压器均为理想变压器，因此用户得到的电功率为 B错误； C．输电线上损失的电压为 C错误； D．降压变压器的输入电压为 用户端电压为，则降压变压器的匝数比为 D正确。 故选AD。 9. 一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点，质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波沿x轴负方向传播 C. t=0.5s时刻， P、Q速度相同 D. t=1.0s时刻， P、Q速度相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由于P点沿y轴负方向振动，根据“同侧法”，波沿x轴正方向传播，A正确，B错误； C．由题可知，波长，波速 t=0.5s时刻，波向右传播了 平衡位置恰好处于3.5m处， P、Q到平衡位置的水平距离均为0.5m，根据对称性，两者速度相同，C正确； D．t=1.0s时刻，波向右传播了 Q恰好运动到平衡位置，速度最大，而P点运动到平衡位置下方，速度小于最大速度，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，光在介质1和介质2间折射时有。如图乙所示是一种折射率测量仪的简化结构，半圆形玻璃砖的直径边水平且固定。操作步骤如下： ①将待测宝石放在玻璃砖的圆心处，宝石与玻璃砖的接触面紧密贴合，中间空气不计； ②左下方的圆弧形光源发出同一种光，光均沿半径方向对着玻璃砖圆心射入，玻璃砖的左边四分之一圆为亮区； ③在玻璃砖的右边四分之一圆内会出现亮区及暗区，使得右下方的角度尺上出现明暗分区，读出明暗分界线所在位置的角度值，即可得到待测宝石的折射率。现已知玻璃砖的折射率为1.74，并测得玻璃砖右边四分之一圆中明暗分界线与法线的夹角为，又查得，则（　　） A. 图甲中，大于，则相对于介质2，介质1是光疏介质 B. 图乙中，待测宝石的折射率大于玻璃砖的折射率 C. 图乙中，该待测宝石的折射率为1.80 D. 图乙中，该待测宝石的折射率为1.60 【答案】AD 【解析】 【详解】A．题意知 因为大于，可知 故相对于介质2，介质1是光疏介质，故A正确； B．从弧形光源发出的光沿半径方向射向玻璃砖圆心，在玻璃砖右边四分之一圆内出现亮区和暗区，说明发生了全反射。光从光密介质射向光疏介质时才会发生全反射，这里光是从玻璃砖射向宝石，所以待测宝石的折射率小于玻璃砖的折射率，故B错误； CD．恰好发生全反射时，折射角为，题意知玻璃右边四分之一圆中明暗分界线处即为入射光恰好产生全反射的位置，则由 其中 联立解得，故C错误、D正确。 故选AD。 三、实验题（共16分） 11. 某小组做测量玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 （1）该小组用同用插针法完成了实验，记录了玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，在图中画出光路图。 （2）该小组利用实验数据计算玻璃的折射率，由于没有量角器，采取了以下方法：以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、C点，再过A、C点作法线的垂线，垂足分别为B、D点，如图所示，测得，，则玻璃的折射率______。 （3）下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖 B. 选用两光学表面平行的玻璃砖 C. 选用粗的大头针完成实验 D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （4）在实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如下图中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）见解析 （2）1.5 （3）AD （4） ①. 偏小 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 【小问2详解】 设圆的半径为，根据几何关系可得 ， 则玻璃的折射率为 【小问3详解】 A．选用两光学表面间距大的玻璃砖，在玻璃砖内部的折射光线距离长，光路图大，作图误差小，故A正确； B．玻璃砖的两光学表面是否平行对实验误差没有影响，无须选用两光学表面平行的玻璃砖，故B错误； C．选用细的大头针完成实验，观测误差小，故C错误； D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，作图误差小，故D正确。 故选AD。 【小问4详解】 [1]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示。 实线表示实际光线，可见以、为界面画光路图，折射角偏大，则由折射定律 可知甲同学测得的折射率与真实值相比折射率将偏小。 [2]图②测折射率时，操作正确，测得的折射率与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 12. 某同学利用如图所示的单摆测量当地的重力加速度。 （1）若用L表示单摆的摆长，T表示单摆的周期，则可求出当地的重力加速度大小______。 （2）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L，并测出相应的周期T，算出的值，再以L为横轴、为纵轴建立直角坐标系，画出图线并求得该直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小_______（用k表示）。 （3）若该同学第一次测得摆线长为，对应的单摆的周期为，第二次测得摆线长为，对应的单摆的周期为，利用这两次测得的数据求得的重力加速度大小_____。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 【小问2详解】 根据 可得 则 可得 【小问3详解】 根据 可得， 联立解得 四、解答题（本题共3小题13题10分14题15分15题15分共40分） 13. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为、，在原副线圈的回路中分别接有阻值为、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。 （1）若，，求原线圈两端的电压； （2）若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少？ 【答案】（1）；（2），最大电压为 【解析】 【详解】（1）若，，则有 ， 联立可得 ， 原线圈电路有 联立解得原线圈两端的电压为 （2）若，设 则有 ， 分析原线圈电路有 当 解得 此时副线圈两端能获得最大电压，为 14. 公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图a所示。该灯可简化为图b所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率n=2）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求： （1）光线从装饰灯内射出的最长时间tmax； （2）从外面看，装饰灯被照亮的总面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线从装饰灯内射出时发生全反射的临界角为C，对一条射到侧面上且恰好发生全反射的光线，设光在装饰灯内传播的距离为x，有 解得 根据几何关系可得 又， 联立解得 【小问2详解】 每一侧面被照亮的图形为圆，圆的半径为r，有 每一侧面被光照亮的面积 从外面看装饰灯被照亮的总面积 联立解得 15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）在（1）情形下，求0~2s时间内a质点运动的路程s； （3）若该波的波长大于2m，求可能的波速v。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据振动图像可得周期为 根据波速公式有 代入数据，解得 （2）由题意可知 所以质点a运动的路程为 （3）如果波沿方向传播，则有 而由于，可得 所以 代入公式 可得 如果波沿方向传播，则有 而由于，可得 解得 代入公式 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $