精品解析：北京市第十二中学2025-2026学年高二下学期期中练习物理试题

北京市第十二中学2025-2026学年度第二学期期中练习 高二物理 考生须知 1．答题前，考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的教育ID号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。 2．本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。 3．请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。 4．本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单选题：本部分共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B. 紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C. 麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 D. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 2. 当人们用微信等手机APP语音聊天时，既有机械波又有电磁波。下列关于机械波和电磁波说法正确的是（ ） A. 机械波和电磁波都有横波和纵波 B. 机械波和电磁波的传播都要依赖于介质 C. 机械波与电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 D. 机械波和电磁波在本质上是相同的，只是频率不同而已 3. 如图所示，一束复色光沿半径方向射向半圆形玻璃砖，经折射后射出到空气中。该复色光由红、蓝两种单色光组成。下列说法正确的是（ ） A. 光是红光，光是蓝光 B. 在该玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度 C. 该玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率 D. 若增加入射光与法线的夹角，光先发生全反射 4. 小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 5. 简谐运动的振动图像可用下述方法得到：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，小球振动时，让一条纸带沿垂直于小球振动方向上做匀速运动，绘图笔在纸带上留下痕迹。取水平向右的方向为小球离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图像如图乙所示。不计阻力，下列说法正确的有（　　） A. 时小球的加速度方向朝左 B. 弹簧振子的周期为 C. 弹簧振子的振幅为 D. 若增大弹簧振子的振幅，其振动的周期也增大 6. 水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况如图所示，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是（ ） A. AC两处的质点是振动加强的点 B. BD两处的质点在该时刻的竖直高度差是4cm C. E处质点是振动减弱的点 D. 经0.02s，B处质点通过的路程是8cm 7. 手抓紧绳的一端上下振动，产生沿绳传播的机械波，随着手的振动频率改变，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 绳波的波长在逐渐增大 B. 绳波的波速在逐渐增大 C. 绳波的波速在逐渐减小 D. 手的振动频率逐渐增大 8. 如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的a、b间接入如图乙所示正弦交流电压。交流电流表A为理想电表，灯泡额定电压为15V、额定功率30W（设灯泡的电阻值保持不变），当P在c处时灯泡正常发光。下列描述正确的有（　　） A. 灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与c点下方的匝数之比为 B. 当灯泡正常发光时电流表的读数为2A C. 将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入功率变小 D. 将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入电压变小 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 10. 某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A. 若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B. 若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C. 若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D. 保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 二、多选题：本部分共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选得0分。 11. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 12. 图甲为一列沿轴正向传播的简谐横波在时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 图乙可能是质点的振动图像 B. 质点再经2s将沿轴运动到处 C. 质点的位移与时间关系为 D. 质点与的相位差为 13. 在图乙的电路中，电源输出如图甲所示的交变电流（不计内阻）。电阻的阻值为，电表均为理想电表。下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数为10 V B. 电流表的示数为2 A C. 电阻在任意三分之一个周期内产生的热量一定等于0.1 J D. 若将电阻替换为一个电容，欲使电路安全运行，其耐压值最少为 14. 如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为的小球从点自由下落，至点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为点。以点为坐标原点，沿竖直向下建立轴，定性画出小球从到过程中加速度与位移的关系，如图乙所示，重力加速度为。对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 小球从到，系统的重力势能与弹性势能之和先减小后增大 B. 小球从到的运动为简谐运动的一部分，振幅等于 C. 图中阴影部分1和2的面积关系为： D. 小球在点时弹簧弹力大小大于 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 三、实验题：本部分共2小题，共18分。 15. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 处为双缝，处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. 处为单缝，处为双缝，滤光片在凸透镜和之间 C. 调节单缝与双缝的位置，并使单缝与双缝相互平行 D. 测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的某一侧边缘对齐 （2）关于实验现象，下列说法正确的是________。 A. 如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B. 若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失 C. 若只将滤光片去掉，屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 D. 若仅换成长度更小的遮光筒可以增加从目镜中观察到的条纹个数 16. 某研究性学习小组在“测量玻璃的折射率”实验中 （1）该同学正确操作并完成实验记录，画出光路如图甲所示，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于M、N点，再过M、N点分别作法线的垂线，垂足为、点，则玻璃的折射率________（用图中线段的字母表示）。 （2）另一小组同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图乙实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图乙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 17. 某实验小组用如图甲所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。 （1）组装单摆时，应该选用________（选填器材前的字母代号） A. 长度为1 m左右的细线 B. 长度为20 cm左右的细线 C. 直径约为2.0 cm的木质球 D. 直径约为2.0 cm的小钢球 （2）某同学将摆球沿圆弧拉离竖直方向约，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用秒表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，秒表的读数为，则摆的振动周期________（用表示）。 （3）甲同学多次改变摆长，测量对应的周期，绘制出图像，如图乙所示，直线的斜率为。由此可得重力加速度________（用含的式子表示）。 （4）已知四位同学做出的图线的示意图如图丙中的a、b、c、d所示，其中a、b和d平行，b和c都过原点，图线b对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_______（选填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C. 图线c对应的值小于图线对应的值 D. 出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 （5）实验过程中，摆球偏离竖直方向的最大角度应很小，请通过推理，说明原因。________ 四、解答题：本部分共4小题，共40分，解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程。 18. 如图所示线圈面积，匝数，线圈总电阻为，外电阻，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕以转速匀速转动时，从线圈处于图示位置开始计时，求： （1）写出电动势的瞬时表达式； （2）交流电压表的示数； （3）线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量； （4）线圈匀速转一圈回路产生的总热量。 19. 一列简谐横波沿x轴传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示。（横轴上所标数据对应实线与横轴交点） （1）若波向轴负方向传播，求该波的波速； （2）用表示该简谐波的周期，若，且波向轴正方向传播，求平衡位置在处的质点在到的时间内通过的路程； （3）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。 20. 如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。求： （1）单摆的振动周期和摆长； （2）摆球的质量； （3）（）时间内，轻绳对摆球拉力的冲量大小。（计算结果可用表示） 21. 简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。 （1）如图1所示，将两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为m的小球，此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明，小球所做的运动是简谐运动。 （2）做简谐运动的质点，其运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系可以表示为，其中v0为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点，两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，小球通过平衡位置O时的速度大小为v0。设小球振动位移为x时的速度为v，请你应用能量的知识证明小球的运动满足的关系，并说明常数c与哪些物理量有关。 （提示：弹簧的弹性势能可以表达为，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量） （3）如图2所示，一质点以大小为v0的线速度绕O点做匀速圆周运动，半径为R0，请根据运动学知识以并结合第（2）问中的信息分析证明：做匀速圆周运动的质点在圆的直径上的分运动是简谐运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第十二中学2025-2026学年度第二学期期中练习 高二物理 考生须知 1．答题前，考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的教育ID号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。 2．本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。 3．请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。 4．本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单选题：本部分共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B. 紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C. 麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 D. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 【答案】A 【解析】 【详解】A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视，故A正确； B．紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，但不带电，不能在磁场中偏转，故B错误； C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．红外体温计是依据人体发射红外线来测量体温的，不是体温计发射红外线，故D错误。 故选A。 2. 当人们用微信等手机APP语音聊天时，既有机械波又有电磁波。下列关于机械波和电磁波说法正确的是（ ） A. 机械波和电磁波都有横波和纵波 B. 机械波和电磁波的传播都要依赖于介质 C. 机械波与电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 D. 机械波和电磁波在本质上是相同的，只是频率不同而已 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械波有横波和纵波两种类型，但电磁波的电场、磁场振动方向均与传播方向垂直，只有横波，故A错误； B．机械波是机械振动的传播，必须依赖介质，真空中无法传播；电磁波是电磁场的传播，不需要介质，可在真空中传播，故B错误； C．反射、折射、干涉、衍射是所有波特有的共性，机械波和电磁波都属于波，均能发生上述现象，故C正确； D．机械波本质是介质质点振动形式和能量的传递，电磁波本质是变化电磁场的传播，二者本质完全不同，并非仅频率有差异，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一束复色光沿半径方向射向半圆形玻璃砖，经折射后射出到空气中。该复色光由红、蓝两种单色光组成。下列说法正确的是（ ） A. 光是红光，光是蓝光 B. 在该玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度 C. 该玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率 D. 若增加入射光与法线的夹角，光先发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】AC．两种光从玻璃砖射出时，设入射角为，折射角分别为、，根据折射定律 由题图可知，则有 由于蓝光的频率大于红光的频率，则光是蓝光，光是红光，故AC错误； B．根据，由于该玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，可知在该玻璃砖中，光的传播速度小于光的传播速度，故B错误； D．根据全反射临界角公式，由于该玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，可知光发生全反射的临界角较小，则光先发生全反射，故D正确。 故选D。 4. 小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，线圈不是处于中性面位置，故A错误； B．由图乙可知，t3时刻，线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零，故B正确； C．由于交流电流表示数为电流有效值，所以电流表的示数保持不变，故C错误； D．由图乙可知，t2、t4时刻磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不会发生改变，故D错误。 故选B。 5. 简谐运动的振动图像可用下述方法得到：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，小球振动时，让一条纸带沿垂直于小球振动方向上做匀速运动，绘图笔在纸带上留下痕迹。取水平向右的方向为小球离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图像如图乙所示。不计阻力，下列说法正确的有（　　） A. 时小球的加速度方向朝左 B. 弹簧振子的周期为 C. 弹簧振子的振幅为 D. 若增大弹簧振子的振幅，其振动的周期也增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．时小球的位移为正，则位移方向向右，则加速度方向朝左，A正确； B．由图像可知，弹簧振子的周期为4s，B错误； C．弹簧振子的振幅为10cm，C错误； D．振子振动的周期与振幅无关，则增大弹簧振子的振幅，其振动的周期不变，D错误。 故选A。 6. 水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况如图所示，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是（ ） A. AC两处的质点是振动加强的点 B. BD两处的质点在该时刻的竖直高度差是4cm C. E处质点是振动减弱的点 D. 经0.02s，B处质点通过的路程是8cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、C处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动减弱，A错误； B．B、D两点都是振动加强的点，振幅都是4cm，此时B点处于波峰，B点处于波谷，则B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm，B错误； C．B、D两点都是振动加强的点，它们的连线上各点振动也加强，形成振动加强的区域，所以E点处质点是振动加强的点，C错误； D．由题可得 时间t=0.02s为半个周期，则B点处质点通过的路程是 S=2A=2×4cm=8cm D正确。 故选D。 7. 手抓紧绳的一端上下振动，产生沿绳传播的机械波，随着手的振动频率改变，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 绳波的波长在逐渐增大 B. 绳波的波速在逐渐增大 C. 绳波的波速在逐渐减小 D. 手的振动频率逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】绳波在同一介质中传播，则速度不变，由图可知，绳波的波长在减小，根据可知，绳波的频率在增大，即手的振动频率逐渐增大。 故选D。 8. 如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的a、b间接入如图乙所示正弦交流电压。交流电流表A为理想电表，灯泡额定电压为15V、额定功率30W（设灯泡的电阻值保持不变），当P在c处时灯泡正常发光。下列描述正确的有（　　） A. 灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与c点下方的匝数之比为 B. 当灯泡正常发光时电流表的读数为2A C. 将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入功率变小 D. 将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入电压变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，变压器的输入电压的有效值为 灯泡正常发光，变压器的输出电压为 故变压器的原副线圈匝数比为 故A错误； B．灯泡正常发光时通过的电流为 故流过电流表的电流为 故B错误； CD．将调压端的滑动触头P向下移动时，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减小，灯泡的消耗功率减小，故变压器的输入功率减小，故C正确，D错误。 故选C。 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由 可知输电线路损失的热功率变小，故A错误； B．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由 可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故B正确； C．由于发电厂输出电压恒定不变，根据 可知升压变压器的输出电压U2不变，故C错误； D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故D错误。 故选B。 10. 某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线（如图甲），设计了图乙所示的恒温箱温度控制电路图乙中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ） A. 若要使恒温箱内温度保持20℃，应将调为500Ω B. 若要使恒温箱内温度升高，应将减小 C. 若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将减小 D. 保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．控制系统的电流等于2mA时，电路中的总电阻；20℃热敏电阻的阻值为Rt1=4000Ω 若要使恒温箱内温度保持20℃应将R1调为4500Ω-4000Ω-200Ω =300Ω，故A错误； B．由于加热系统关闭的电流临界值2mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终4500Ω。可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，故B错误； C．若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，故C正确； D．根据图1可知，恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系，通过控制系统的电流可知，通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系，即保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化，故D错误。 故选C。 二、多选题：本部分共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选得0分。 11. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据光的干涉条纹间距公式 a光的干涉条纹比光的宽，所以，，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大，A正确； B．光导纤维的原理是利用光的全反射，根据全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大，B错误； C．两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，C正确； D．图丁用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏没有光斑，没有亮线，D错误。 故选AC。 12. 图甲为一列沿轴正向传播的简谐横波在时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 图乙可能是质点的振动图像 B. 质点再经2s将沿轴运动到处 C. 质点的位移与时间关系为 D. 质点与的相位差为 【答案】AC 【解析】 【详解】由图甲得该简谐横波的波长，由图乙得质点振动周期 因此圆频率 振幅，波速 A．波沿轴正方向传播，由带动法分析：时质点处于平衡位置，下一时刻位移为正，即振动方向向上，与图乙时的振动状态（，速度向上）相同，故图乙可能是质点的振动图像，A正确； B．简谐横波传播过程中，介质中的质点仅在平衡位置附近沿方向做简谐运动，不会随波沿轴发生迁移，故B错误； C．质点的振幅为，圆频率为，时位移为0，因此位移与时间的关系为，C正确； D．质点与的平衡位置间距 由相位差与波程差的关系得二者相位差，不是，故D错误。 故选AC。 13. 在图乙的电路中，电源输出如图甲所示的交变电流（不计内阻）。电阻的阻值为，电表均为理想电表。下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数为10 V B. 电流表的示数为2 A C. 电阻在任意三分之一个周期内产生的热量一定等于0.1 J D. 若将电阻替换为一个电容，欲使电路安全运行，其耐压值最少为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据交变电压有效值的定义，一个周期内电阻产热满足 其中正弦半波的有效值，恒定电压的有效值 ，，，代入解得，即电压表的示数为10V，故A正确； B．电流的有效值，即电流表的示数为1A，故B错误； C．三分之一个周期时长为，若选取的时段包含部分正弦波和部分恒定电压段，产热不等于0.1J，故C错误； D．电容的耐压值为电路的最大电压，该交变电压的最大值为，故电容耐压值最少为，故D正确。 故选 AD。 14. 如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为的小球从点自由下落，至点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为点。以点为坐标原点，沿竖直向下建立轴，定性画出小球从到过程中加速度与位移的关系，如图乙所示，重力加速度为。对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 小球从到，系统的重力势能与弹性势能之和先减小后增大 B. 小球从到的运动为简谐运动的一部分，振幅等于 C. 图中阴影部分1和2的面积关系为： D. 小球在点时弹簧弹力大小大于 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．初始阶段重力大于弹力，小球加速，动能增大；当弹力等于重力时速度最大，动能最大 之后弹力大于重力，小球减速，动能减小至0 由机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和等于总机械能减去动能，因此该和先减小后增大，故A正确； B．小球从B到C的过程中，回复力满足（为平衡位置，对应弹力等于重力的位置），属于简谐运动的一部分。但小球在B点具有向下的初速度，不是简谐运动的最大位移处，因此振幅大于平衡位置到B点的距离，故B错误； C．a-x图线与坐标轴所围面积表示速度平方的一半，即x轴上方图像面积与下方图像面积相等，由图乙可知，上方图像面积比阴影部分1的面积大，即，C正确； D．若小球从B点由静止释放，由简谐运动对称性可知最低点弹簧弹力为 小球在B点具有向下的初速度，因此最低点的弹簧压缩量更大 由胡克定律可知，C点弹簧弹力大小大于，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 三、实验题：本部分共2小题，共18分。 15. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 处为双缝，处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. 处为单缝，处为双缝，滤光片在凸透镜和之间 C. 调节单缝与双缝的位置，并使单缝与双缝相互平行 D. 测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的某一侧边缘对齐 （2）关于实验现象，下列说法正确的是________。 A. 如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B. 若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失 C. 若只将滤光片去掉，屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 D. 若仅换成长度更小的遮光筒可以增加从目镜中观察到的条纹个数 【答案】（1）BC （2）AD 【解析】 【小问1详解】 AB．处应为单缝，处应为双缝，滤光片应放置在凸透镜和之间，故A错误，B正确； C．实验需保证单缝与双缝相互平行，才能得到清晰的干涉条纹，故C正确； D．测量亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与亮纹的中心对齐，以减小测量误差，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 A．激光本身是相干性极好的光源，去掉单缝后直接照射双缝仍可产生稳定的干涉现象，实验可以正常完成，故A正确； B．挡住双缝中的一条缝时，会发生单缝衍射现象，屏上将出现单缝衍射条纹，不会全部消失，故B错误； C．去掉滤光片后，不同波长的色光干涉条纹间距不同，屏上出现的是彩色干涉条纹，中央为白色亮纹，不是衍射条纹，故C错误； D．换用长度更小的遮光筒，即双缝到屏的距离减小，由可知条纹间距减小，相同视野范围内可观察到的条纹个数增加，故D正确。 故选 AD。 16. 某研究性学习小组在“测量玻璃的折射率”实验中 （1）该同学正确操作并完成实验记录，画出光路如图甲所示，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于M、N点，再过M、N点分别作法线的垂线，垂足为、点，则玻璃的折射率________（用图中线段的字母表示）。 （2）另一小组同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图乙实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图乙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2）小于 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律，玻璃的折射率，其中为入射角，为折射角 设所作圆的半径为，由几何关系可得， 因，联立解得 【小问2详解】 如图通过微小平移后，测量的入射角没有发生变化，而测量的折射角偏小从而使折射率的测量值偏大。 17. 某实验小组用如图甲所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。 （1）组装单摆时，应该选用________（选填器材前的字母代号） A. 长度为1 m左右的细线 B. 长度为20 cm左右的细线 C. 直径约为2.0 cm的木质球 D. 直径约为2.0 cm的小钢球 （2）某同学将摆球沿圆弧拉离竖直方向约，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用秒表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，秒表的读数为，则摆的振动周期________（用表示）。 （3）甲同学多次改变摆长，测量对应的周期，绘制出图像，如图乙所示，直线的斜率为。由此可得重力加速度________（用含的式子表示）。 （4）已知四位同学做出的图线的示意图如图丙中的a、b、c、d所示，其中a、b和d平行，b和c都过原点，图线b对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_______（选填选项前的字母）。 A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C. 图线c对应的值小于图线对应的值 D. 出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 （5）实验过程中，摆球偏离竖直方向的最大角度应很小，请通过推理，说明原因。________ 【答案】（1）AD （2） （3） （4）B （5）单摆的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，即，只有当摆角很小时，满足（为摆球偏离平衡位置的位移），回复力才符合简谐运动的条件，周期公式才成立。若摆角过大，与的偏差显著增大，周期公式不再适用，会导致重力加速度的测量误差明显增大。 【解析】 【小问1详解】 为减小实验误差，单摆摆线应选用长度1m左右的细线以保证周期测量精度，摆球应选用密度大、体积小的小钢球以降低空气阻力的影响。 故选AD。 【小问2详解】 摆球完成一次全振动会2次经过最低点，从记为0次的初始时刻到计数到50次，共完成次全振动，总时间为，因此振动周期 【小问3详解】 由单摆周期公式，两边平方得 因此图像的斜率，整理得重力加速度 【小问4详解】 A．图线a与b平行，斜率相同说明测量值准确，截距为正，说明相同摆长下测量值偏大，是误将悬点到小球上端的距离记为摆长（漏加小球半径）导致，故A错误； B．误将49次全振动记为50次时，周期测量值小于真实值，相同摆长下偏小，导致图像斜率偏小，与图线c特征吻合，故B正确； C．由可知，斜率越小对应的值越大，因此图线c的值大于图线b的值，故C错误； D．图线d与b平行，斜率相同说明准确，截距为负（时），说明相同下摆长测量值偏大，是误将悬点到小球下端的距离记为摆长（多加小球半径）导致，故D错误。 故选B。 【小问5详解】 见答案 四、解答题：本部分共4小题，共40分，解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程。 18. 如图所示线圈面积，匝数，线圈总电阻为，外电阻，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕以转速匀速转动时，从线圈处于图示位置开始计时，求： （1）写出电动势的瞬时表达式； （2）交流电压表的示数； （3）线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量； （4）线圈匀速转一圈回路产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3） （4）100J 【解析】 【小问1详解】 因 电动势最大值为 电动势的瞬时表达式 【小问2详解】 电动势的有效值为 则交流电压表的示数 【小问3详解】 线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量 【小问4详解】 线圈匀速转一圈回路产生的总热量 19. 一列简谐横波沿x轴传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示。（横轴上所标数据对应实线与横轴交点） （1）若波向轴负方向传播，求该波的波速； （2）用表示该简谐波的周期，若，且波向轴正方向传播，求平衡位置在处的质点在到的时间内通过的路程； （3）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。 【答案】（1）（，，） （2）3m （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 若波向轴负方向传播，由图像知在内波向左传播的距离为 （，，） 则波速为 （，，） 【小问2详解】 若，且波向轴正方向传播，时平衡位置在处的质点向下振动，在内，该质点振动了，通过的路程为 【小问3详解】 若该波的波速为，故在内波传播的距离为 所以波沿轴正方向传播。 20. 如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。求： （1）单摆的振动周期和摆长； （2）摆球的质量； （3）（）时间内，轻绳对摆球拉力的冲量大小。（计算结果可用表示） 【答案】（1）；0.4m （2）0.1kg （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知单摆的振动周期 根据 可得摆长 L=0.4m 【小问2详解】 摆球在A点时 在B点时 从A到B由机械能守恒 联立解得 m=0.1kg 【小问3详解】 设摆球从A运动到B过程中(时间内)摆线对小球拉力的冲量大小为I。此过程摆球的动量变化量大小为 Δp=mvB 方向水平向左； 重力的冲量大小为 方向竖直向下 根据动量定理和平行四边形定则可得 解得 21. 简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。 （1）如图1所示，将两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为m的小球，此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明，小球所做的运动是简谐运动。 （2）做简谐运动的质点，其运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系可以表示为，其中v0为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点，两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，小球通过平衡位置O时的速度大小为v0。设小球振动位移为x时的速度为v，请你应用能量的知识证明小球的运动满足的关系，并说明常数c与哪些物理量有关。 （提示：弹簧的弹性势能可以表达为，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量） （3）如图2所示，一质点以大小为v0的线速度绕O点做匀速圆周运动，半径为R0，请根据运动学知识以并结合第（2）问中的信息分析证明：做匀速圆周运动的质点在圆的直径上的分运动是简谐运动。 【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）设小球偏离平衡位置的位移为x，则 即回复力的方向与偏离平衡位置的位移方向相反，但回复力的大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，说明小球做简谐运动； （2）由弹簧和小球组成的系统机械能守恒，即 化简可得 即c与小球的质量，两个弹簧的劲度系数有关； （3）当质点水平方向的位移为x时，设质点速度与x轴之间的夹角为θ，将质点的速度沿x轴方向与y轴方向分解如图所示 由图可得 根据合速度与分速度的关系可知 整理可得 说明匀速圆周运动的质点在x方向（即圆的直径方向）上的分运动是简谐运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $