精品解析：山东济南市山东师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期期中物理试题

2026年5月山东师大附中高二期中检测试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 下列判断正确的是（ ） A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构会加快土壤中的水分蒸发 B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于表面张力而使液体表面收缩 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物 2. 运动会入场式排练时，高二年级的小明同学，看着充气气球心生好奇，打算利用所学物理知识，估算气球内所含空气分子个数。气球吹满气后直径约20cm，已知在标准状况下1mol空气的体积，阿伏伽德罗常数。求该气球内空气分子个数的数量级为（ ） A. B. C. D. 3. 某同学自己动手为手机贴钢化膜，贴完后发现屏幕中央有不规则的环形条纹，通过查询相关资料得知，这是由钢化膜内表面未与手机屏幕完全贴合引起的，关于这个现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是由钢化膜内、外表面的反射光叠加形成的 B. 条纹宽度越大，说明该处钢化膜越厚 C. 条纹宽度越大，说明该处钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙越厚 D. 同一条纹上，钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙的厚度相同 4. 日常生活和科技中蕴含物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 利用激光亮度高的特点，可以测量地球到月亮的距离 B. 通过两支夹紧的不透明笔杆间缝隙看发光日光灯能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象 C. 光导纤维是利用光的全反射原理，其内芯材料是光密介质，外套材料是光疏介质 D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 5. 戏剧节汇演布置舞台，小李同学发现音响发出的声音，会让舞台地板跟着振动。经检测，该舞台固有频率约为，已知人群同步跳跃、舞蹈的频率约为，音响发出的重低音频率约为，下列说法正确的是（ ） A. 舞台上人群同步跳跃的频率增大到后，舞台振动幅度一定会增大 B. 舞台上同步跳跃的人群越多，舞台振动幅度一定越大 C. 音响发出的重低音频率从增大到后，舞台振动幅度一定会增大 D. 音响发出的重低音频率从增大到后，舞台振动幅度一定会减小 6. 体育课上，同学们横向排成一列队伍，从排头的同学开始依次做上下跳蹲的热身活动，此时，同学们的头部高低起伏形成“波浪形”，若将该“波浪形”视为简谐波，同学们的头部作为简谐波运动中的质点。甲和乙是队伍中相距（未知）的两名同学，如图所示。当体育老师喊“开始（）”时，甲同学头部刚好处于“波的平衡位置”且正向下蹲，乙同学头部处于“波峰”（上跳到最高位置）。已知“波”的传播速度，“波长”。以下说法正确的是（ ） A. 若“波长”，则周期，该“波”的频率为2 Hz B. 若“波长”且“波”从甲向乙传播，则当时，甲头部处于“波谷”（下蹲到最低位置），乙头部处于“波的平衡位置”且正向上起跳 C. 若“波”从甲向乙传播且，则“波长”可能为 D. 若“波”从乙向甲传播且，则“波长”可能为 7. 在模拟地震波传播的物理实验中，研究人员将波源置于水平的二维坐标平面原点处，用于模拟震源的振动。从开启波源计时，即时刻，波源沿 轴正方向进行简谐运动，其振动随时间变化的情况记录如图甲所示。波源持续振动一个周期后，因实验设置而停止振动。当时，在介质中形成的类似地震波的简谐波呈现出如图乙的波形（波源在坐标原点）。以下说法正确的是（ ） A. 质点 的平衡位置坐标为 B. 质点 从时刻到时运动的路程为 C. 该简谐波的波长为 D. 质点 的平衡位置坐标 8. 某灯具厂研发人员在设计一个由透明材料制作的正方体装饰灯时，在正方体的中心安装了一个颜色可调光源。当光源发出红光时，正方体六个面全部区域恰好有光透出。已知正方体棱长为 ，真空中光速为 。若只考虑第一次到达表面的光线，则（ ） A. 透明材料对该红光的折射率为 B. 该红光从玻璃砖射出的最长时间为 C. 若光源发出光的频率变大，则每个面透光区域的形状可能为椭圆 D. 若透明材料对某色光的折射率为时，玻璃砖表面透光区域总面积为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 关于四幅图片中的信息，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中薄板一定是晶体 B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化，且 C. 丙图说明了微粒做无规则运动 D. 丁图中分子间距为时，分子力为零 10. 卡诺循环广泛应用于内燃机以提高能源转化效率。如图所示，是一定质量的理想气体经历一次卡诺循环的图像，其中和为等温过程，和为绝热过程，下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态时的温度高于状态 时的温度 B. 过程中，外界对气体做功 C. 过程中，气体内能增加 D. 过程气体吸收的热量小于过程气体放出的热量 11. 光刻机是一种用于制造集成电路的重要设备，它可以利用紫外线将光掩模上的图形成像到感光材料上，形成所需的电路或结构。沉浸式光刻技术将镜头与光刻胶之间的空气介质换成浸没液体可以提高成像的分辨率。若加入浸没液体，某紫外线进入液体后，在该液体中的波长变为120nm，是在真空中波长的，则（　　） A. 该液体的折射率为1.5 B. 加入液体后，光的衍射现象更明显 C. 紫外线进入液体后波长变短但速度不变 D. 替换成折射率为2.0的浸没液体，感光材料的曝光波长变为约90nm 12. 如图所示，平面直角坐标系 的 轴在介质1和介质2的分界面上，两个完全相同的波源、分别位于和，为 轴上一点。时两波源同时开始垂直于 平面向纸外起振，形成频率的简谐波向周围传播，当发出的简谐波刚到达 点时， 点恰好第一次经过平衡位置向纸内振动，已知简谐波在介质1和介质2中传播速度之比为，则（ ） A. 简谐波在介质2中传播时波长为 B. 两列波在 轴上刚相遇的坐标是 C. 轴上相邻两振动加强点的振动步调相同 D. 轴上的振动减弱点只有12个 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 磁场传感器是一种电子设备，用于测量周围的磁场强度和方向。在智能手机中，磁场传感器通常采用霍尔效应或磁阻技术来实现。某学习小组用图甲装置测量当地重力加速度。 将细绳一端固定在 点，另一端系一磁性小球（质量很大，体积很小），在摆球的正下方放置一手机。打开手机中测量磁感应强度的软件，调整手机位置使手机磁传感器恰好位于磁性小球的悬挂点正下方。用毫米刻度尺测出细绳悬挂点到摆球球心的长度； （1）使磁性小球做小角度摆动，手机呈现出沿 轴方向磁感应强度随时间变化曲线。当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最高点；当磁感应强度约为0时，小球所在位置为__________（选填“最低点”或“最高点”）。 （2）实验采集到磁感应强度随时间变化的图像如图乙，可知0s-20s内有_____个周期； （3）通过计算得到当地重力加速度大小为_____（取，结果保留三位有效数字）； （4）另一组同学多次改变摆长，根据测得数据，画出单摆周期平方 与摆长 的关系图线，发现其延长线未过原点，如图丙所示，原因可能是_____（选填正确选项前的字母）。 A. 将摆线的长度作为摆长 B. 将摆线的长度与小球直径的和作为摆长 C. 将摆线的长度与小球半径的和作为摆长 14. 用“插针法”测量如图（a）所示的等腰三角形玻璃砖的折射率。 （1）以下为实验步骤： ①在白纸上分别画出玻璃砖三条边对应的直线AB、AC、BC（A、B、C分别为三条直线的交点），并作一条直线 与 平行，测得，如图（b）所示； ②将玻璃砖放置且重合于 、 、 三点，用激光笔发出红光，调整入射角，使红光恰好经过直线 ； ③在 左侧光路上竖直插上大头针、，撤去玻璃砖，在白纸上借助大头针所插位置绘制光路； ④测得入射光线与 的夹角为； （2）在步骤③中，两枚大头针的插入顺序为________（选填“、”或“、”）； （3）玻璃砖对红光的折射率为________； （4）为探究玻璃砖折射率与光的频率的关系，改用蓝激光笔发射蓝光重复（1）中实验步骤，记录入射光线与 的夹角为，如图（c）所示，测得。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率越大，折射率越________（填“大”或“小”）。 四、计算题（本题共4小题，共46分） 15. 鲍恩芬德镜是一种屋脊棱镜，它本质上是一个直角棱镜，经常被放置在望远镜的目镜端。该棱镜截面图是顶角为的等腰直角三角形，直角边长为 ，折射率为，其 面涂有一层反光物质。一束平行激光从 界面入射，入射角，从 点入射的光线进入介质棱镜后，经过 中点反射后从 界面折射出去。已知真空中光速为 。 （1）求从 点入射的光线在棱镜中传播的时间； （2）从 边靠近 的一点入射的光线经 反射至 面，求第一次出射光线与AC边的夹角。 16. 如图所示，平静水面上的 、、 、 四点构成一个矩形，，， 、 连线上有一点（图中未画出），且。用一个浮球周期性击打 点，在时刻点第一次位于波峰，在时刻 点第一次位于波峰，且点第五次位于波峰。求： （1）该波的波速大小v； （2）该波的周期 。 17. 如图，目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183°C，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使右侧箱体压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱总容积为。燃料箱内可无摩擦移动的活塞，其左侧箱体内为液态燃料，右侧箱体内为注入的氦气。某日当燃料压强为、体积为时，因发生故障，无法再向活塞右侧箱体内注入氦气。发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内气体压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求： （1）发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积； （2）发动机关机后，为了使箱体右侧压强重新变为，使发动机正常工作，需向箱体右侧注入压强为、温度为0℃、体积为多大的氦气？（结果保留2位有效数字） 18. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通，和 是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞为绝热活塞，活塞 导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体 和 。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体 和 的温度等于外界温度。已知活塞的质量为，活塞 的质量为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。形变量为 的轻弹簧，其弹性势能。重力加速度为g，，。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体 ，从活塞 刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体 向外释放的热量为 。整个过程弹簧未超出弹性限度。求： （1）初始状态时，气体 、 的压强分别多大； （2）气体 的最终温度； （3）从气缸底部的电阻丝缓慢加热到弹簧的长度变为的整个过程气体 对活塞做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年5月山东师大附中高二期中检测试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 下列判断正确的是（ ） A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构会加快土壤中的水分蒸发 B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于表面张力而使液体表面收缩 C. 晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D. 液晶是液体和晶体的混合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．截断土壤中的毛细管后，地下水分无法通过毛细作用上升到土壤表层蒸发，会减少水分蒸发，故A错误； B．荷叶上小水珠呈扁球状，本质是液体表面张力使液体表面积收缩到最小的趋势，扁球状是重力叠加作用的结果，核心成因是表面张力的收缩作用，故B正确； C．晶体都有确定熔点，其中单晶体物理性质各向异性，多晶体物理性质呈现各向同性，并非所有晶体物理性质都各向异性，故C错误； D．液晶是介于液态和晶态之间的特殊物态，兼具液体的流动性和晶体的光学各向异性，并非液体和晶体的混合物，故D错误。 故选B。 2. 运动会入场式排练时，高二年级的小明同学，看着充气气球心生好奇，打算利用所学物理知识，估算气球内所含空气分子个数。气球吹满气后直径约20cm，已知在标准状况下1mol空气的体积，阿伏伽德罗常数。求该气球内空气分子个数的数量级为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将气球近似为球体，已知直径，故半径 根据球体体积公式 代入数据解得气球体积 在标准状况下气体摩尔体积 ，故物质的量 该气球内空气分子个数为个 数量级为。 故选A。 3. 某同学自己动手为手机贴钢化膜，贴完后发现屏幕中央有不规则的环形条纹，通过查询相关资料得知，这是由钢化膜内表面未与手机屏幕完全贴合引起的，关于这个现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是由钢化膜内、外表面的反射光叠加形成的 B. 条纹宽度越大，说明该处钢化膜越厚 C. 条纹宽度越大，说明该处钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙越厚 D. 同一条纹上，钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙的厚度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．干涉条纹是由钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙上、下表面的反射光叠加形成的，故A错误。 BC．条纹宽度越大，说明该处钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙厚度变化得越慢（几乎不变），并不能反映该处空气隙的厚度，故BC错误。 D．同一条纹上，钢化膜内表面与手机屏幕间空气隙上、下表面反射光的光程差相同，空气隙的厚度相同，故D正确。 故选D。 4. 日常生活和科技中蕴含物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 利用激光亮度高的特点，可以测量地球到月亮的距离 B. 通过两支夹紧的不透明笔杆间缝隙看发光日光灯能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象 C. 光导纤维是利用光的全反射原理，其内芯材料是光密介质，外套材料是光疏介质 D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量地月距离利用的是激光平行度好、长距离传播不易发散的特点，和激光亮度高的特性无关，故A错误； B．白光通过笔杆间的狭缝时发生单缝衍射，不同色光衍射条纹间距不同因此出现彩色条纹，属于光的衍射现象，故B错误； C．光导纤维利用光的全反射原理，全反射的发生条件是光从光密介质射入光疏介质，因此内芯为光密介质、外套为光疏介质，故C正确； D．根据多普勒效应，当波源靠近观察者时，观察者接收到的声波频率高于波源的固有频率，故D错误。 故选C。 5. 戏剧节汇演布置舞台，小李同学发现音响发出的声音，会让舞台地板跟着振动。经检测，该舞台固有频率约为，已知人群同步跳跃、舞蹈的频率约为，音响发出的重低音频率约为，下列说法正确的是（ ） A. 舞台上人群同步跳跃的频率增大到后，舞台振动幅度一定会增大 B. 舞台上同步跳跃的人群越多，舞台振动幅度一定越大 C. 音响发出的重低音频率从增大到后，舞台振动幅度一定会增大 D. 音响发出的重低音频率从增大到后，舞台振动幅度一定会减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．已知舞台固有频率，人群跳跃频率从 增大到 ，均小于固有频率，且更接近，舞台振动幅度增大，故A正确； B．人群越多驱动力越大，但未说明跳跃频率不变，若人数增多时跳跃频率远离固有频率，振动幅度可能减小，故B错误； CD．重低音频率从 增大到 的过程中，先接近 （振幅增大），后远离（振幅减小），整体振幅先增后减，并非一定增大或一定减小，故CD错误。 故选A。 6. 体育课上，同学们横向排成一列队伍，从排头的同学开始依次做上下跳蹲的热身活动，此时，同学们的头部高低起伏形成“波浪形”，若将该“波浪形”视为简谐波，同学们的头部作为简谐波运动中的质点。甲和乙是队伍中相距（未知）的两名同学，如图所示。当体育老师喊“开始（）”时，甲同学头部刚好处于“波的平衡位置”且正向下蹲，乙同学头部处于“波峰”（上跳到最高位置）。已知“波”的传播速度，“波长”。以下说法正确的是（ ） A. 若“波长”，则周期，该“波”的频率为2 Hz B. 若“波长”且“波”从甲向乙传播，则当时，甲头部处于“波谷”（下蹲到最低位置），乙头部处于“波的平衡位置”且正向上起跳 C. 若“波”从甲向乙传播且，则“波长”可能为 D. 若“波”从乙向甲传播且，则“波长”可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若波长 则，，故A错误； B．“波”从甲向乙传播，当 则甲、乙先经过一个周期回到时刻的位置和状态，再经过，甲由平衡位置向下振动到波谷，乙由波峰向下振动到平衡位置且此时的振动方向向下，故B错误； C．若“波”从甲向乙传播，根据“同侧法”，甲在平衡位置向下振动，乙在波峰，说明甲到乙的距离 已知，解得 当，，故C正确； D．若“波”从乙向甲传播，说明甲到乙的距离 解得 波长不可能等于20m，故D错误。 故选C。 7. 在模拟地震波传播的物理实验中，研究人员将波源置于水平的二维坐标平面原点处，用于模拟震源的振动。从开启波源计时，即时刻，波源沿 轴正方向进行简谐运动，其振动随时间变化的情况记录如图甲所示。波源持续振动一个周期后，因实验设置而停止振动。当时，在介质中形成的类似地震波的简谐波呈现出如图乙的波形（波源在坐标原点）。以下说法正确的是（ ） A. 质点 的平衡位置坐标为 B. 质点从时刻到时运动的路程为 C. 该简谐波的波长为 D. 质点的平衡位置坐标 【答案】B 【解析】 【详解】AC．振源的振动周期为T=4s，则，由波形图可知 可知，则质点 的平衡位置坐标为，AC错误； B．由图乙可知，质点从时刻到时运动的路程为，B正确； D．质点的平衡位置坐标，D错误。 故选B。 8. 某灯具厂研发人员在设计一个由透明材料制作的正方体装饰灯时，在正方体的中心安装了一个颜色可调光源。当光源发出红光时，正方体六个面全部区域恰好有光透出。已知正方体棱长为 ，真空中光速为 。若只考虑第一次到达表面的光线，则（ ） A. 透明材料对该红光的折射率为 B. 该红光从玻璃砖射出的最长时间为 C. 若光源发出光的频率变大，则每个面透光区域的形状可能为椭圆 D. 若透明材料对某色光的折射率为时，玻璃砖表面透光区域总面积为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当红光恰好使整个表面都透光时，最大入射角出现在表面的顶点处，此时入射角等于临界角，顶点离表面中心的距离 可得，即​，A错误； B．红光在介质中速度​​，最长传播路程为S到顶点的距离 最长时间​，B错误； C．频率变大，折射率变大，临界角变小，面上透光区域满足，因各方向对称，若，透光区域为圆形 若​，透光区域为被正方形切去四角的曲边四边形，不可能是椭圆，C错误； D．若​，则​ 可得​，单个面上透光半径 单个面透光面积 六个面总透光面积，D正确。 故选D 。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 关于四幅图片中的信息，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中薄板一定是晶体 B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化，且 C. 丙图说明了微粒做无规则运动 D. 丁图中分子间距为时，分子力为零 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．甲图说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，A错误； B．温度越高，分子的平均速率越大，由乙图可知，温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可得，B正确； C．丙图反映了固体微粒的无规则运动，C正确； D．丁图中分子间距为时分子势能最小，可知该位置为平衡位置，分子力为零，D正确。 故选BCD。 10. 卡诺循环广泛应用于内燃机以提高能源转化效率。如图所示，是一定质量的理想气体经历一次卡诺循环的图像，其中和为等温过程，和为绝热过程，下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态 时的温度高于状态时的温度 B. 过程中，外界对气体做功 C. 过程中，气体内能增加 D. 过程气体吸收的热量小于过程气体放出的热量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．为绝热过程，有 体积减小，外界对气体做功，有 由热力学第一定律，可得 理想气体内能仅与温度有关，因此温度升高，故，故A正确； B．过程中，体积减小，气体体积被压缩，因此是外界对气体做功，故B正确； C．为绝热过程，则 体积增大，气体对外做功，则 由热力学第一定律，可得 气体内能减少，故C错误； D．整个循环中，气体内能变化为0，且该循环为顺时针循环，气体对外做功。过程等温膨胀，气体吸收热量，过程等温压缩，气体放出热量，而过程和过程绝热，根据热力学第一定律，有 即过程气体吸收的热量大于过程气体放出的热量，故D错误。 故选AB。 11. 光刻机是一种用于制造集成电路的重要设备，它可以利用紫外线将光掩模上的图形成像到感光材料上，形成所需的电路或结构。沉浸式光刻技术将镜头与光刻胶之间的空气介质换成浸没液体可以提高成像的分辨率。若加入浸没液体，某紫外线进入液体后，在该液体中的波长变为120nm，是在真空中波长的，则（　　） A. 该液体的折射率为1.5 B. 加入液体后，光的衍射现象更明显 C. 紫外线进入液体后波长变短但速度不变 D. 替换成折射率为2.0的浸没液体，感光材料的曝光波长变为约90nm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据折射率和波长关系 故A正确； B．加入液体后，紫外线波长变短，衍射现象更不明显。B错误； C．紫外线进入液体后，频率不变，波速变小，所以波长变短，C错误； D． 替换成折射率为2.0的浸没液体，根据折射率和波长关系 又因为 解得 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，平面直角坐标系的 轴在介质1和介质2的分界面上，两个完全相同的波源、分别位于和，为 轴上一点。时两波源同时开始垂直于平面向纸外起振，形成频率的简谐波向周围传播，当发出的简谐波刚到达点时， 点恰好第一次经过平衡位置向纸内振动，已知简谐波在介质1和介质2中传播速度之比为 ，则（ ） A. 简谐波在介质2中传播时波长为 B. 两列波在 轴上刚相遇的坐标是 C. 轴上相邻两振动加强点的振动步调相同 D. 轴上的振动减弱点只有12个 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可得、到 的距离均为 到 的距离，由几何关系得 波源频率，故周期 设波在介质1和介质2中的传播速度分别为、，波从传到点的时间 当​形成的波刚到点， 点振动时间 点起振方向向纸外，第一次经过平衡位置向纸内振动经过时间 联立解得 由，解得 简谐波在介质2中传播时波长为，故A错误； B．波从传播到 点的时间 经过时间波从向左传播的距离 形成的波向左传播到 两波在到间波速相等，故在其中点相遇，即相遇点的坐标为，故B错误； C．y轴上任意点，到​、的距离均为 相位差 振动加强条件为相位差（为整数） 联立解得 相邻加强点对应和，相位差为 相位差为的整数倍，则振动步调相同，故C正确； D．当或时，相位差恒为 为的偶数倍，因此全为加强点，无减弱点；振动减弱条件为相位差（为整数） 当时，相位差 代入减弱条件，解得（为整数） 则有，，，共4个振动减弱点。当时，相位差 代入减弱条件，解得（为整数） 则有，，，，，，，共8个振动减弱点。 轴上的振动减弱点的个数为，故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 磁场传感器是一种电子设备，用于测量周围的磁场强度和方向。在智能手机中，磁场传感器通常采用霍尔效应或磁阻技术来实现。某学习小组用图甲装置测量当地重力加速度。 将细绳一端固定在 点，另一端系一磁性小球（质量很大，体积很小），在摆球的正下方放置一手机。打开手机中测量磁感应强度的软件，调整手机位置使手机磁传感器恰好位于磁性小球的悬挂点正下方。用毫米刻度尺测出细绳悬挂点到摆球球心的长度； （1）使磁性小球做小角度摆动，手机呈现出沿 轴方向磁感应强度随时间变化曲线。当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最高点；当磁感应强度约为0时，小球所在位置为__________（选填“最低点”或“最高点”）。 （2）实验采集到磁感应强度随时间变化的图像如图乙，可知0s-20s内有_____个周期； （3）通过计算得到当地重力加速度大小为_____（取，结果保留三位有效数字）； （4）另一组同学多次改变摆长，根据测得数据，画出单摆周期平方 与摆长 的关系图线，发现其延长线未过原点，如图丙所示，原因可能是_____（选填正确选项前的字母）。 A. 将摆线的长度作为摆长 B. 将摆线的长度与小球直径的和作为摆长 C. 将摆线的长度与小球半径的和作为摆长 【答案】（1）最低点 （2）10 （3）9.76 （4）B 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，磁性小球位于最高点时x方向磁感应强度最大，说明此时小球在传感器侧上方，x方向磁分量显著；当小球运动到最低点时，恰好位于传感器正上方，x方向磁感应强度分量相互抵消，测量值约为0。 【小问2详解】 单摆一个周期内会先后到达左、右两个最高点，对应图像中一正一负两个磁感应强度峰值。观察图乙，0~20s内共包含10组完整的正负峰值，对应10个完整的摆动周期。 【小问3详解】 由图得单摆周期，已知摆长 根据单摆周期公式 变形得重力加速度： 代入、、 解得 【小问4详解】 单摆真实周期与摆长的关系为，其中真实摆长为摆线长加小球半径 若将摆线长与小球直径之和作为摆长，即测量摆长 代入得，当时，与图丙中延长线与横轴正半轴相交的特征一致。 故选B。 14. 用“插针法”测量如图（a）所示的等腰三角形玻璃砖的折射率。 （1）以下为实验步骤： ①在白纸上分别画出玻璃砖三条边对应的直线AB、AC、BC（A、B、C分别为三条直线的交点），并作一条直线 与平行，测得，如图（b）所示； ②将玻璃砖放置且重合于、 、 三点，用激光笔发出红光，调整入射角，使红光恰好经过直线 ； ③在 左侧光路上竖直插上大头针、，撤去玻璃砖，在白纸上借助大头针所插位置绘制光路； ④测得入射光线与 的夹角为； （2）在步骤③中，两枚大头针的插入顺序为________（选填“、”或“、”）； （3）玻璃砖对红光的折射率为________； （4）为探究玻璃砖折射率与光的频率的关系，改用蓝激光笔发射蓝光重复（1）中实验步骤，记录入射光线与 的夹角为，如图（c）所示，测得。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率越大，折射率越________（填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 、 ②. ③. 大 【解析】 【详解】（2）[1]在确定入射光线时，应先插离玻璃砖较近的大头针，再插离玻璃砖较远的大头针，这样更容易准确确定入射光线的方向。所以两枚大头针的插入顺序为，。 （3）[2]入射角：入射光线与 的夹角为，因此入射光线与法线的夹角（入射角）为 折射角：，等腰三角形顶角为 ，由几何关系可得，光线在玻璃砖内的折射光线与法线的夹角（折射角）为 根据折射定律有： （4）[3]已知，入射角变大，说明蓝光的偏折程度比红光更大。根据折射定律，偏折程度越大，折射率越大，而蓝光频率比红光大，所以对于同一种介质，频率越大，折射率越大。 四、计算题（本题共4小题，共46分） 15. 鲍恩芬德镜是一种屋脊棱镜，它本质上是一个直角棱镜，经常被放置在望远镜的目镜端。该棱镜截面图是顶角为的等腰直角三角形，直角边长为 ，折射率为，其面涂有一层反光物质。一束平行激光从 界面入射，入射角，从 点入射的光线进入介质棱镜后，经过中点反射后从界面折射出去。已知真空中光速为 。 （1）求从 点入射的光线在棱镜中传播的时间； （2）从 边靠近 的一点入射的光线经反射至 面，求第一次出射光线与AC边的夹角。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路如图 设在 面折射角为 ，由折射定律 得 即 在中，由正弦定理 解得 介质中光速 则传播时间 【小问2详解】 光路图如图 由几何关系知，在 面上入射角度为 ，由 得 则在 面上发生全反射。设面上入射角为，折射角为，由几何关系得 由折射定律 得 根据几何关系，出射光线与AC边的夹角为 。 16. 如图所示，平静水面上的 、 、 、 四点构成一个矩形，，， 、 连线上有一点（图中未画出），且。用一个浮球周期性击打 点，在时刻 点第一次位于波峰，在时刻 点第一次位于波峰，且点第五次位于波峰。求： （1）该波的波速大小v； （2）该波的周期 。 【答案】（1）4m/s （2）1s 【解析】 【小问1详解】 由勾股定理可知 和的波程差 该波的波速大小 【小问2详解】 由点第五次位于波峰，可知从点到 点，传播了4个波长，有 由，解得 17. 如图，目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183°C，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使右侧箱体压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱总容积为。燃料箱内可无摩擦移动的活塞，其左侧箱体内为液态燃料，右侧箱体内为注入的氦气。某日当燃料压强为、体积为时，因发生故障，无法再向活塞右侧箱体内注入氦气。发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内气体压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求： （1）发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积； （2）发动机关机后，为了使箱体右侧压强重新变为，使发动机正常工作，需向箱体右侧注入压强为、温度为0℃、体积为多大的氦气？（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对箱内氦气有 解得 则箱内剩余燃料体积 【小问2详解】 为了使箱体右侧压强重新变为，使发动机正常工作，需使小问（1）中右侧增大的体积中充入压强为、温度为0℃的气体，使此部分压强也为，箱内体温度 标准状态温度 则有 解得注入的氦气在标准状态下的体积 18. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通， 和 是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞 为绝热活塞，活塞 导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体 和 。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体 和 的温度等于外界温度。已知活塞 的质量为，活塞 的质量为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。形变量为 的轻弹簧，其弹性势能。重力加速度为g，，。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体 ，从活塞 刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体 向外释放的热量为 。整个过程弹簧未超出弹性限度。求： （1）初始状态时，气体 、 的压强分别多大； （2）气体 的最终温度； （3）从气缸底部的电阻丝缓慢加热到弹簧的长度变为的整个过程气体 对活塞 做的功。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始状态时，对活塞b，由平衡条件有 解得 对活塞a，由平衡条件有 联立解得 【小问2详解】 分析可知最终活塞b达到气缸顶部， 气体做等温变化，对 气体，从初始状态到最终状态，根据玻意耳定律有 解得 最终状态对a活塞，由平衡条件有 联立解得 对 气体，从初始状态到最终状态，根据理想气体状态方程有 联立解得 【小问3详解】 对气体 及活塞 、活塞 整体分析，沿斜面受力为气体 对活塞 的力、活塞的重力分力、大气压力，其中大气压力做功为 故转化为活塞的重力势能、弹簧弹性势能和气体 放出的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $