精品解析：重庆市巴蜀中学校2025-2026学年高二上学期12月期中物理试题

重庆市巴蜀中学教育集团高 2027 届高二 （上） 期中考试 物理试卷 注意事项: 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B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。在试卷上作答无效。 3、考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 第 I 卷 （选择题 共49分） 一、选择题（本题共 15 个小题，1-11 题为单选题，每题 3 分，共 33 分；12-15 题为多选 题， 每题 4 分， 共 16 分， 多选题全部选对得 4 分， 选对但不全得 2 分， 有选错或不答的 得 0 分） 1. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（　　） A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线 C. 标注指南鱼的磁极，鱼头应标注“S” D. 指南鱼的腹部磁性最强 【答案】C 【解析】 【详解】A．鱼形铁已经被磁化，是个磁体，磁体与磁体可以相互吸引，故选项A错误； B．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，不是客观存在，故选项B错误； C．故指南鱼的鱼头指向南极，鱼头的磁极应标注“S”，故选项C正确； D．指南鱼是个磁体，类似条形磁铁，两极位置磁性最强，中间最弱，故选项D错误。 故选C。 2. 以下四幅图有关光学现象描述正确的是（　　） A. 图甲中，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的衍射 B. 图乙中， 增加单缝的宽度， 则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C. 图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距减小 D. 图丁中，通过 3D 眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向相同的偏振片 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是因为光从水中射向气泡中的空气中时，即光从光密介质射向了光疏介质，发生了全反射，故A错误； B．光在通过单缝时会发生衍射现象，增加单缝的宽度，衍射现象变得不明显，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，故B错误； C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，劈尖的倾角 增大。根据干涉条纹间距公式 可知， 增大，干涉条纹的间距减小，条纹变密集。故C正确； D．电子显示设备发出的光是偏振光，3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，故D错误。 故选C。 3. 在天文学上，通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到某一星系发出的光的频率可以判断该星系相对于地球的位置变化。现观测到某星系所发出的光谱呈现“红移”，即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是（　　） A. 该星系发出光的频率减小 B. 该星系发出光的波长增大 C. 该星系正在远离观察者 D. 该星系正在靠近观察者 【答案】C 【解析】 【详解】A．多普勒效应仅改变观察者接收到的光的频率和波长，光源本身发出光的频率由元素的特征谱线决定，该星系发出光的频率不变，故A错误； B．根据，光源发出光的频率和光速均不变，因此发出光的波长也不变，故B错误； C．若星系正在远离观察者，根据多普勒效应，观察者接收到的光的频率小于光源实际发出的频率，由可知接收到的波长大于光源实际发出的波长，符合“红移”现象，故C正确； D．若星系正在靠近观察者，观察者接收到的光的频率会大于光源实际频率，接收到的波长更小，不符合题意，故D错误。 故选C。 4. 摆球从 位置静止释放，经最低点 时改变摆长，到达 位置。此过程频闪照片记录如图所示，摆角小于 ，分析可知下列叙述正确的是（　　） A. 摆球的机械能减小 B. 摆球经过 点瞬间角速度保持不变 C. 摆球运动到 点时，摆球加速度为零 D. 点左右两侧摆长之比 16∶9 【答案】D 【解析】 【详解】A．从频闪照片可以看出，摆球在 A、B 两点的高度相同，说明重力势能相同；而摆球在最低点 O 的速度大小不变（动能不变），因此摆球机械能守恒，A错误； B．摆球经过O点时线速度大小不变，根据角速度与线速度的关系，经过O点时摆球做圆周运动的半径减小，所以摆球经过O点瞬间角速度变大了，故 B 错误； C．摆球运动到 O点时回复力为零，所以其振动方向加速度为零，但摆球向心加速度不为零，摆球做圆周运动的半径减小，根据向心加速度公式,可知经过O点时摆球做圆周运动的半径减小，所以摆球向心加速度变大，C错误； D．设频闪时间间隔为,从频闪照片可以看出，从A到O摆球运动,从O到B为，所以单摆在左右两侧的周期之比为 根据单摆的周期公式可知 点左右两侧摆长之比 为，故D正确。 故选D 。 5. 如图所示为生活中我们常用高压水枪，水枪出水口直径为D ，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身，假设水流撞击车身后速度为零。分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力，已知水的密度为，则（　　） A. 单位时间从出水口喷出的水流的质量为 B. 水枪喷水的平均功率为 C. 水流对车身的平均冲击力约为 D. 水流对车身的压强约为 【答案】A 【解析】 【详解】A．单位时间从出水口喷出的水流的质量为，A正确； B．水枪喷水的平均功率为，B错误； C．根据动量定理，则水流对车身的平均冲击力约为，C错误； D．水流对车身的压强约为，D错误。 故选A。 6. 如图， 为一半径为 的 圆弧， 为圆弧的圆心， 构成等腰直角三角形， 图中阴影部分 为某种透明材料的横截面。在圆心 处有一束激光 垂直照射在 圆弧上，并以一定的角速度从 开始逆时针转过 ，激光在真空中的波长为 ，在材料中的波长为 ，不考虑光线的多次反射。透明材料对该激光的折射率为 ，光束在旋转过程中， 截面上没有光线直接射出部分的长度为 ，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设激光在材料中的传播速度为v，在真空中，有 在介质中，有 因为 联立解得 设激光发生全反射时的临界角为C，则有 解得 刚好不从AB直接射出的光线如图所示 AB截面上没有光线直接射出部分的总长度 故选B。 7. 如图甲所示，水槽中放有一个挡板，挡板前后水的深度相同。挡板上开有小孔 、 。 两点距波源 的距离分别 。在挡板前方 处的水面上有一点 ， 直线 与挡板垂直。 时刻，波源 开始振动，振动图像如图乙所示。已知在波源一侧水波的波长 （不考虑波的反射）。则（　　） A. 挡板前后波速为 B. 、 两点振动始终相同 C. 干涉图样关于的垂直平分线左右对称 D. 点振动一定减弱 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知，故波速 机械波的波速由介质决定，挡板前后水的深度相同，相当于介质相同，所以波速大小相同，故A错误； B．AB两点到波源S的波程差，波源振动传到AB两点时，AB两点的振动相位差为，所以AB两点振动始终相反，故B错误； C．由于、两点作为相干波源，其几何位置关于  的垂直平分线对称，且振动频率、振幅相同，故干涉图样关于的垂直平分线左右对称。故C正确； D．S到、的波程差  故A、B振动反相。对于C点，由几何关系（勾股定理）可知  AC=8m，则  到、的波程差  对于反相波源，波程差为半波长奇数倍的点为振动加强点，故点振动加强。故D错误。 故选C。 8. 如图，质量均为 的木块 和 ，并排放在光滑水平面上， 上固定一竖直轻杆， 轻杆上端的 点系一长为 的轻细线，细线另一端系一质量为 的球 ，现将 球拉起使细线水平伸直，并由静止释放 球， 球在空中摆动过程中，线不可伸长， 球不与轻杆相撞。取 ，下列说法中正确的是（　　） A. 到达最低点时，速度大小为 B. C 球摆动到最低点时，绳子的拉力为 C. C 由静止释放到最低点的过程中，木块 A 移动的距离为 D. 由静止释放到最低点的过程中， 对 的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设C摆到最低点时，C的速度大小为​，A、B共同速度大小为。水平方向动量守恒有 根据机械能守恒有 解得，，故A错误； B．C在最低点时，C相对于A的速度大小为 对C由向心力公式得 代入得，故B错误； C．由人船模型，设A移动的位移为，C水平位移大小为，水平方向有 解得，故C正确； D．对B由动量定理得，故D错误。 故选C。 9. 在如图所示的直角坐标系中， 轴为介质 和 的分界面，机械波在介质 和 传播的速度比为 1∶3。振幅为 的波源 在 处，振幅为 的波源 在 处，振动频率相同。 时刻两波源同时开始沿 轴方向振动，在 与原点 之间存在点 ，点 处质点的振动图像如图乙所示，下列说法错误的是 （　　） A. 波源 的起振方向沿 轴正方向 B. 机械波在介质 的传播速度为 C. 点 所在的位置坐标是 D. 时间内，点处质点振动的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】BC．由图乙可知，机械波的周期，机械波在介质I和II传播的速度比为1:3，设在介质I中的传播速度为，则在介质II中的传播速度为，设点P所在的位置坐标为，由图乙可知波源S2发出的波时传到点P，由图乙可知波源S1发出的波时传到点P，之后两列波发生干涉，引起的位移的矢量和等于零，故有 解得，，故B正确，C错误； D．0~8s时间内，波源S2发出的波时传到点P 接着在时间内,P处质点振动的路程为 在时间内两列波在P处叠加使P点为振动减弱点，其合位移为零，故时间内，点处质点振动的路程为 ，故D正确; A．波源S2发出的波，在时P处质点经过平衡位置向轴负方向振动，波源S1发出的波，在刚好传到P处质点，之后两列波使P处质点位移始终为零，故波源S1发出的波，在刚好传到P处使P处质点经平衡位置向轴正方向振动，P处质点起振方向与波源S1的起振方向相同，故波源S1的起振方向沿y轴正方向，故A正确。 故选C。 10. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 的匀强磁场， 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置 、带电荷量 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数 ，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小 的恒力， 取 ，则（　　） A. 滑块始终做匀加速直线运动 B. 滑块匀加速运动的时间 C. 滑块匀加速结束时的速度 D. 滑块最终的速度 【答案】B 【解析】 【详解】滑块带正电向左运动，由左手定则得洛伦兹力方向向上，大小 滑块对木板的正压力 最大静摩擦力（滑动摩擦力） 可知随速度增大，​减小。时，最大静摩擦力。对整体，由牛顿第二定律得共同加速度 ，滑块需要的静摩擦力，所以初始阶段滑块和木板一起做匀加速直线运动。 当最大静摩擦力减小到刚好等于滑块所需的静摩擦力时速度为，有 代入数据解得 可得这段匀加速运动时间，此后开始相对滑动。 相对滑动后，滑块加速度​，随着增大，逐渐减小，滑块做加速度减小的加速运动，直到为0，此后开始匀速，速度满足 解得 故选 B。 11. 如图所示为一半径为的半圆形玻璃砖，是其对称轴。现有一束平行单色光垂直照射到面，玻璃砖对的折射率为，已知 ，不考虑二次反射，则（　　） A. 玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为 B. 若在纸面内保持入射光方向不变将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，有光射出的区域弧长不变 C. 光进入玻璃砖后波长变长 D. 光从弧上出射后会汇聚于一点 【答案】B 【解析】 【详解】A．光线射到圆弧面上的临界角 则C=37° 玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为，故A错误； B．如图所示 光线垂直射到直径AB时，玻璃砖的弧面上有光射出的区域所对应的角度为74°；若在纸面内将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，设此时能在圆弧AB面上发生全反射的两条临界光线在直径上的折射角为θ，则 则 可知有光射出的区域弧长不变，故B正确； C．光进入玻璃后，光速变小，光的频率不变，根据，光的波长将变小，故C错误； D．设能从圆弧上射出的某条光线在上的入射角为α，则折射角β满足 由正弦定理 可得 则光线在上的入射角α不同，则光线与OO'的交点不同，即射出的光线不是都将汇聚于一点，故D错误。 故选B。 12. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度， 下列说法正确的是 （　　） A. 图甲中上板是待检查的光学元件， 下板是标准样板 B. 若换用频率更大的单色光， 其他条件不变， 则图乙中的干涉条纹变窄 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环， 得到的条纹是等间距的同心圆环 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件，故A错误； B．频率越大的单色光，其波长越小，因此若换用频率更大的单色光，其他条件不变，根据可知，图乙中的干涉条纹变窄，故B正确； C．如果被检测的平面某处凹陷，则对应明条纹（或暗条纹）提前出现，如果某处凸起，则对应的条纹延后出现，因此若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷，故C正确； D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，牛顿环中的空气厚度不是均匀变化，所以得到的条纹是不等间距的同心圆环，故D错误。 故选BC。 13. 空间中存在竖直向上的匀强磁场，在光滑的半径为的半圆管中，一根长为、质量为的直导体棒静止在最低点，截面图如图所示。当导体棒中通有垂直线面向里的恒定电流后，导体棒恰好可沿着半圆管运动到与竖直方向夹角为处，重力加速度为，在导体棒运动的过程中下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中安培力始终垂直于导体棒，不做功 B. 导体棒在上升的过程中机械能一直增加 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 导体棒最大速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．导体棒运动过程中，受力情况如图所示 安培力沿着水平向右，始终垂直于导体棒，与位移的夹角为锐角，做正功，机械能一直增大，A错误，B正确； C．导体棒恰好运动到处时速度为0，由动能定理有  解得，C错误； D．速度最大时切向合力为0，设此时位置与竖直方向夹角为，由切向方向平衡有 解得 故 从最低点到的位置，由动能定理有 解得 ，​ D正确。 故选BD。 14. 如图甲，物体 、 之间用弹簧连接放在光滑水平面上，右侧与竖直固定挡板相接触。 时刻，物体以一定速度向右运动，时与物体相碰（碰撞时间极短）， 并立即与粘连且不再分开。在前 运动的图像如图乙所示，已知 、，则（　　） A. 的质量为 B. 1s 到 3s 的时间内，挡板对的冲量大小为 C. 离开挡板后，的最大速度为 D. N离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由乙图可知，碰撞前P的速度 碰撞后P与M的共同速度 根据动量守恒定律可得 解得，故A正确； B．在1s至3s内，P与M整体做简谐运动，速度由v1=2m/s变为v2=-2m/s 对整体应用动量定理可得 解得挡板对N的冲量 所以1s 到 3s 的时间内，挡板对的冲量大小为，故B错误； C．t=3s时弹簧恢复原长，N脱离挡板后系统满足动量守恒与机械能守恒。类比弹性碰撞模型，当弹簧再次原长时N速度最大。由动量守恒定律可得 由机械能守恒定律可得 解得N的最大速度，故C正确； D．N脱离挡板后，当三者速度相同时弹簧势能最大。由动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得最大弹性势能，故D错误。 故选AC。 15. 一列简谐横波沿轴正方向传播，此波在某时刻的部分波形图如图甲所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处。质点从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点时，遇到一障碍物 （未画出）之后传播方向立刻反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲时刻波刚好传播到点，波速为 B. 从到，质点通过的路程等于 C. 时，质点的位移为 D. 足够长时间后，、之间有5个振动加强点（不包括、两点） 【答案】CD 【解析】 【详解】A．质点N从t=0时刻开始振动，由振动图像可知此时质点N向上振动，由波形图可知图示时刻，N点向下振动，则图甲时刻波并非刚好传播到N点。由图可知波长为4m，周期为0.2s，则波速为，A错误； B．因t=0时刻质点N在平衡位置沿y轴正向振动，可知t=0时刻质点M在x轴下方沿y轴负向振动，速度减小，从t=0.05s开始，M点处于y轴负方向，且此时向上向平衡位置振动，速度变大，则从t=0.05s到t=0.20s经历了0.15s，即，则质点M通过的路程大于3A=15cm，B错误； C．由于 可知t=0.45s时，质点N在最大位移处，位移为，C正确； D．振动加强点到两波源的距离差满足 由题意可知 解得n=0，±1，±2共有5个振动加强点（不包括、两点），D正确。 故选CD。 第 II 卷（共 51 分） 二、实验题（本题包括 2 个小题， 共 15 分） 16. 在“测玻璃的折射率”实验中∶ （1）如图 1 所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是_____； A. 为减少测量误差， 的连线与法线 的夹角应尽量小些 B. 为了减小作图误差， 和 的距离应适当取大些 C. 若 的连线与法线夹角较大时，有可能在 面发生全反射，所以在 一侧就看不到 的像 D. 为了减小误差， 应选用宽度适当大的玻璃砖来测 （2）在白纸上画出光线的径迹，以入射点 为圆心作一半径为 的圆，与入射光线、 折射光线分别交于 点，再过 点作法线的垂线，垂足分别为 点，如图 2 所示，测得，，则玻璃的折射率 _____（计算结果保留 2 位有效数字） （3）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如图 3 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_____（选填“大于”“小于”或“等于”） 真实值，乙同学测得的折射率_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）BD （2）1.4 （3） ①. 小于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 A．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应适当大些，故A错误； B．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故B正确； C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角一定等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，不可能在bb'面发生全反射，故C错误； D．玻璃砖的厚度越大，光线通过玻璃板的侧移量越大，测量误差越小，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 由折射定律 【小问3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，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小 [2]图乙测折射率时，主要操作正确，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。 17. 某实验小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____（选填“垂直”或“平行”）放置。 （2）某同学使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件，关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述，下列说法正确的是_____。 A. 仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距增大 B. 仅换用红色的滤光片，观察到条纹间距增大 C. 仅换用更长的遮光筒，观察到条纹间距减小 D. 仅去掉滤光片，仍能观察到干涉条纹 （3）移动测量头上的手轮，使分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐，图乙为此时10分度游标卡尺的读数_____，继续转动手轮，直到分划板中心刻线与第5条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺的读数为。已知双缝间距离为，双缝到毛玻璃屏间距离为，则单色光波长_____（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学观察到如图所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 【答案】（1）平行 （2）BD （3） ①. 9.6 ②. （4）大于 【解析】 【小问1详解】 该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行。 【小问2详解】 A．由双缝干涉相邻条纹间距公式可知仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距不变，故A错误； B．由双缝干涉相邻条纹间距公式可知仅换用红色的滤光片，波长变大，观察到条纹间距增大，故B正确； C．由双缝干涉相邻条纹间距公式可知仅换用更长的遮光筒，双缝到屏的距离增大，观察到条纹间距增大，故C错误； D．仅去掉滤光片，通过双缝和单缝的光为白光，在光屏上出现彩色干涉条纹，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 [1] 10分度游标卡尺的精确度是，读数为 [2]相邻条纹间距为 由，可得单色光波长 【小问4详解】 在这种情况下测出干涉条纹的间距偏大，由可知波长的测量值大于其实际值。 三、计算题（本题包括 3 个小题， 共 36 分， 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分， 有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和 单位。） 18. 某同学设计了简易“电磁秤”如图，两平行光滑金属导轨、间距为，与电动势为，内阻不计的电源、量程为的电流表、开关、滑动变阻器（阻值范围为）相连。质量为、电阻为的金属棒垂直于导轨放置，导轨平面与水平面成角。垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后接有秤盘，施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。在秤盘中放入待测物体，闭合开关，调节滑动变阻器，当金属棒静止时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为。其余电阻不计，，则∶ （1）秤盘的质量是多少？ （2）求此“电磁秤”称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值。 【答案】（1）0.07kg （2）0.1kg， 【解析】 【小问1详解】 秤盘中不放物体时，使金属棒静止时电流表读数为0.1A，对金属棒，根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 当电路中的电流最大时，此电磁秤称得的质量最大，电路中的最大电流为电流表的量程，即 解得滑动变阻器接入电路的阻值 对金属棒以及重物、秤盘根据平衡条件可得 解得 19. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率。只研究从点发出照射到边上的光线。 （1）某一光线从边出射时，方向恰好平行于边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，再返回到边，求该部分光线在边上的照射区域长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知光路图如下 设该光线在微棱镜内的入射角为，已知出射角，由折射定律 解得 【小问2详解】 满足条件（1）的光线在微棱镜的出射点为，假设、分别为、， 则在有 解得 光在微棱镜中的传播速度满足 故光线经过棱镜的时间 【小问3详解】 根据可知，全反射临界角，当光线刚好在边上点发生全反射时，光路如图甲所示 边刚好全反射时，入射角，由几何关系知，反射到边的入射角，能够发生全反射，过点作的垂线交于点，在中，由几何关系知， 当光线刚好在边上发生全反射时，光路如图乙所示。在边刚好全反射时，在边的入射角，由几何关系知，在边的入射角，能够发生全反射，反射点为，在中，由几何关系知 综上所述，在AB边上的照射区域长度 20. 如图所示，倾角为的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径的半圆挡板和长的直挡板。为直挡板下端点，为半圆挡板直径且沿水平方向，为半圆挡板最高点，两挡板相切于点，长且与平行。小球乙被锁定在点。质量为的小球甲从点以一定初速度出发，沿挡板运动到点与质量为的小球乙发生弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。两小球均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为 （1）若小球甲出发的初速度为，求其从出发到点所用的时间； （2）若碰撞后小球乙沿半圆挡板运动后以的速率从点离开挡板，求小球甲碰前瞬间受到挡板的弹力大小； （3）若碰撞后小球乙能穿过线段，求小球甲出发时动能的取值范围。 【答案】（1）0.2s （2）95N （3） 【解析】 【小问1详解】 小球甲从点沿直线运动到b点过程中，根据牛顿第二定律有 解得甲在ab段运动的加速度大小 根据 解得出发到点的速度为 根据 解得从出发到点所用的时间为 【小问2详解】 设碰撞后小球甲、乙的速度大小分别为、，小球乙沿半圆挡板运动后以的速率从点离开挡板，从点到点，对小球乙有 解得小球乙碰撞后的速度为 小球甲碰前瞬间的速度为，小球甲与小球乙发生弹性碰撞，有， 可得 可得 根据 解得小球甲碰前瞬间受到挡板的弹力大小 【小问3详解】 若碰撞后小球乙能穿过线段，可知碰撞后小球乙做类平抛运动，有 可得乙的速度必然满足 根据类平抛有， 同时需保证小球不撞在圆弧，可得当， 可得 可得小球甲碰撞前速度 根据 可得小球甲出发时动能的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市巴蜀中学教育集团高 2027 届高二 （上） 期中考试 物理试卷 注意事项: 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B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。在试卷上作答无效。 3、考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 第 I 卷 （选择题 共49分） 一、选择题（本题共 15 个小题，1-11 题为单选题，每题 3 分，共 33 分；12-15 题为多选 题， 每题 4 分， 共 16 分， 多选题全部选对得 4 分， 选对但不全得 2 分， 有选错或不答的 得 0 分） 1. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（　　） A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线 C. 标注指南鱼的磁极，鱼头应标注“S” D. 指南鱼的腹部磁性最强 2. 以下四幅图有关光学现象描述正确的是（　　） A. 图甲中，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的衍射 B. 图乙中， 增加单缝的宽度， 则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C. 图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距减小 D. 图丁中，通过 3D 眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向相同的偏振片 3. 在天文学上，通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到某一星系发出的光的频率可以判断该星系相对于地球的位置变化。现观测到某星系所发出的光谱呈现“红移”，即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是（　　） A. 该星系发出光的频率减小 B. 该星系发出光的波长增大 C. 该星系正在远离观察者 D. 该星系正在靠近观察者 4. 摆球从 位置静止释放，经最低点 时改变摆长，到达 位置。此过程频闪照片记录如图所示，摆角小于 ，分析可知下列叙述正确的是（　　） A. 摆球的机械能减小 B. 摆球经过 点瞬间角速度保持不变 C. 摆球运动到 点时，摆球加速度为零 D. 点左右两侧摆长之比 16∶9 5. 如图所示为生活中我们常用高压水枪，水枪出水口直径为D ，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身，假设水流撞击车身后速度为零。分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力，已知水的密度为，则（　　） A. 单位时间从出水口喷出的水流的质量为 B. 水枪喷水的平均功率为 C. 水流对车身的平均冲击力约为 D. 水流对车身的压强约为 6. 如图， 为一半径为 的 圆弧， 为圆弧的圆心， 构成等腰直角三角形， 图中阴影部分 为某种透明材料的横截面。在圆心 处有一束激光 垂直照射在 圆弧上，并以一定的角速度从 开始逆时针转过 ，激光在真空中的波长为 ，在材料中的波长为 ，不考虑光线的多次反射。透明材料对该激光的折射率为 ，光束在旋转过程中， 截面上没有光线直接射出部分的长度为 ，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，水槽中放有一个挡板，挡板前后水的深度相同。挡板上开有小孔 、 。 两点距波源 的距离分别 。在挡板前方 处的水面上有一点 ， 直线 与挡板垂直。 时刻，波源 开始振动，振动图像如图乙所示。已知在波源一侧水波的波长 （不考虑波的反射）。则（　　） A. 挡板前后波速为 B. 、 两点振动始终相同 C. 干涉图样关于的垂直平分线左右对称 D. 点振动一定减弱 8. 如图，质量均为 的木块 和 ，并排放在光滑水平面上， 上固定一竖直轻杆， 轻杆上端的 点系一长为 的轻细线，细线另一端系一质量为 的球 ，现将 球拉起使细线水平伸直，并由静止释放 球， 球在空中摆动过程中，线不可伸长， 球不与轻杆相撞。取 ，下列说法中正确的是（　　） A. 到达最低点时，速度大小为 B. C 球摆动到最低点时，绳子的拉力为 C. C 由静止释放到最低点的过程中，木块 A 移动的距离为 D. 由静止释放到最低点的过程中， 对 的冲量大小为 9. 在如图所示的直角坐标系中， 轴为介质 和 的分界面，机械波在介质 和 传播的速度比为 1∶3。振幅为 的波源 在 处，振幅为 的波源 在 处，振动频率相同。 时刻两波源同时开始沿 轴方向振动，在 与原点 之间存在点 ，点 处质点的振动图像如图乙所示，下列说法错误的是 （　　） A. 波源 的起振方向沿 轴正方向 B. 机械波在介质 的传播速度为 C. 点 所在的位置坐标是 D. 时间内，点处质点振动的路程为 10. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 的匀强磁场， 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置 、带电荷量 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数 ，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小 的恒力， 取 ，则（　　） A. 滑块始终做匀加速直线运动 B. 滑块匀加速运动的时间 C. 滑块匀加速结束时的速度 D. 滑块最终的速度 11. 如图所示为一半径为的半圆形玻璃砖，是其对称轴。现有一束平行单色光垂直照射到面，玻璃砖对的折射率为，已知 ，不考虑二次反射，则（　　） A. 玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为 B. 若在纸面内保持入射光方向不变将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，有光射出的区域弧长不变 C. 光进入玻璃砖后波长变长 D. 光从弧上出射后会汇聚于一点 12. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度， 下列说法正确的是 （　　） A. 图甲中上板是待检查的光学元件， 下板是标准样板 B. 若换用频率更大的单色光， 其他条件不变， 则图乙中的干涉条纹变窄 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环， 得到的条纹是等间距的同心圆环 13. 空间中存在竖直向上的匀强磁场，在光滑的半径为的半圆管中，一根长为、质量为的直导体棒静止在最低点，截面图如图所示。当导体棒中通有垂直线面向里的恒定电流后，导体棒恰好可沿着半圆管运动到与竖直方向夹角为处，重力加速度为，在导体棒运动的过程中下列说法正确的是（　　） A. 运动过程中安培力始终垂直于导体棒，不做功 B. 导体棒在上升的过程中机械能一直增加 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 导体棒最大速度为 14. 如图甲，物体 、 之间用弹簧连接放在光滑水平面上，右侧与竖直固定挡板相接触。 时刻，物体以一定速度向右运动，时与物体相碰（碰撞时间极短）， 并立即与粘连且不再分开。在前 运动的图像如图乙所示，已知 、，则（　　） A. 的质量为 B. 1s 到 3s 的时间内，挡板对的冲量大小为 C. 离开挡板后，的最大速度为 D. N离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为 15. 一列简谐横波沿轴正方向传播，此波在某时刻的部分波形图如图甲所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处。质点从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点时，遇到一障碍物 （未画出）之后传播方向立刻反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲时刻波刚好传播到点，波速为 B. 从到，质点通过的路程等于 C. 时，质点的位移为 D. 足够长时间后，、之间有5个振动加强点（不包括、两点） 第 II 卷（共 51 分） 二、实验题（本题包括 2 个小题， 共 15 分） 16. 在“测玻璃的折射率”实验中∶ （1）如图 1 所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是_____； A. 为减少测量误差， 的连线与法线 的夹角应尽量小些 B. 为了减小作图误差， 和 的距离应适当取大些 C. 若 的连线与法线夹角较大时，有可能在 面发生全反射，所以在 一侧就看不到 的像 D. 为了减小误差， 应选用宽度适当大的玻璃砖来测 （2）在白纸上画出光线的径迹，以入射点 为圆心作一半径为 的圆，与入射光线、 折射光线分别交于 点，再过 点作法线的垂线，垂足分别为 点，如图 2 所示，测得，，则玻璃的折射率 _____（计算结果保留 2 位有效数字） （3）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如图 3 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_____（选填“大于”“小于”或“等于”） 真实值，乙同学测得的折射率_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 17. 某实验小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____（选填“垂直”或“平行”）放置。 （2）某同学使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件，关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述，下列说法正确的是_____。 A. 仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距增大 B. 仅换用红色的滤光片，观察到条纹间距增大 C. 仅换用更长的遮光筒，观察到条纹间距减小 D. 仅去掉滤光片，仍能观察到干涉条纹 （3）移动测量头上的手轮，使分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐，图乙为此时10分度游标卡尺的读数_____，继续转动手轮，直到分划板中心刻线与第5条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺的读数为。已知双缝间距离为，双缝到毛玻璃屏间距离为，则单色光波长_____（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学观察到如图所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 三、计算题（本题包括 3 个小题， 共 36 分， 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分， 有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和 单位。） 18. 某同学设计了简易“电磁秤”如图，两平行光滑金属导轨、间距为，与电动势为，内阻不计的电源、量程为的电流表、开关、滑动变阻器（阻值范围为）相连。质量为、电阻为的金属棒垂直于导轨放置，导轨平面与水平面成角。垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后接有秤盘，施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。在秤盘中放入待测物体，闭合开关，调节滑动变阻器，当金属棒静止时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为。其余电阻不计，，则∶ （1）秤盘的质量是多少？ （2）求此“电磁秤”称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值。 19. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率。只研究从点发出照射到边上的光线。 （1）某一光线从边出射时，方向恰好平行于边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，再返回到边，求该部分光线在边上的照射区域长度。 20. 如图所示，倾角为的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径的半圆挡板和长的直挡板。为直挡板下端点，为半圆挡板直径且沿水平方向，为半圆挡板最高点，两挡板相切于点，长且与平行。小球乙被锁定在点。质量为的小球甲从点以一定初速度出发，沿挡板运动到点与质量为的小球乙发生弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。两小球均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为 （1）若小球甲出发的初速度为，求其从出发到点所用的时间； （2）若碰撞后小球乙沿半圆挡板运动后以的速率从点离开挡板，求小球甲碰前瞬间受到挡板的弹力大小； （3）若碰撞后小球乙能穿过线段，求小球甲出发时动能的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $