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四川省眉山市东坡区高中学校2024-2025学年高二下学期6月期末联考物理试题
一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意）
1．（2025高二下·东坡期末）以下说法正确的是（　　）
A．已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以计算分子的直径
B．布朗运动是组成悬浮微粒的分子无规则运动撞击造成的
C．随着分子距离的增大，分子引力和分子斥力的大小一定都减小
D．物体温度升高，则组成物体的每一个分子的动能都增加
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；分子间的作用力
【解析】【解答】A． 气体分子间距远大于分子直径，摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的是分子平均占据的空间体积，无法计算分子实际直径 ，故A错误；
B． 布朗运动是液体或气体分子的无规则运动撞击悬浮微粒形成的，并非悬浮微粒自身分子的运动， 故B错误；
C． 分子引力和斥力均随分子距离增大而减小，且斥力减小的速率更快， 故C正确；
D． 温度是分子平均动能的标志，温度升高仅表示分子平均动能增大，并非每个分子的动能都增加，部分分子动能可能减小， 故D错误。
故答案为：C。
【分析】 依据气体分子模型、布朗运动的本质、分子间作用力规律和温度的微观意义，逐一分析各选项的物理原理。
2．（2025高二下·东坡期末）以下说法正确的是（　　）
A．图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小
B．图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凹陷的
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小
D．紫外线比红外线更容易发生明显衍射现象
【答案】B
【知识点】多普勒效应；电磁振荡；薄膜干涉
【解析】【解答】A．此时，电容器的上极板带正电，电流为逆时针，表明电容器正在放电。电场能减小，磁场能增大，电流正在增大，A错误；
B．同一条亮纹处的空气膜的厚度相同。同一条直亮纹的一小段向右弯曲，表明弯曲处有凹陷，使得直条纹右侧的空气膜的厚度与该条直亮纹处的空气膜厚度相同，所以亮纹向右弯曲，B正确；
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率不变，观察者接收到的频率变小，C错误；
D．波长越长，衍射现象越容易。紫外线的波长比红外线的波长短，紫外线比红外线更难发生明显衍射现象，D错误。
故答案为：B。
【分析】本题核心思路是结合 LC 振荡电路、薄膜干涉、多普勒效应和光的衍射规律，逐一分析各选项的物理原理。
3．（2025高二下·东坡期末）如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复色光c，下列说法正确的是（　　）
A．用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的小
B．在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角
【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AC．由图可知，玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据可知，用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的大，故AC错误；
B．根据折射率可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此在该玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故B错误；
D．根据临界角可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是通过折射光路判断两束光的折射率大小，再结合折射率与频率、波长、光速、临界角、干涉条纹的关系逐一分析选项。
4．（2025高二下·东坡期末）如图甲所示为某款按压式发电的手电筒，当按照一定的频率按压时，内置发电机线圈转动，穿过线圈的磁通量按照正弦规律变化（如图乙所示）。已知线圈的匝数为100匝，下列说法正确的是（　　）
A．交流电的频率为0.2Hz
B．时，发电机线圈中的电流为零
C．发电机的电动势的有效值为
D．若电路总电阻为，则发电机的功率为
【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．由图乙可知，交流电的周期为，频率为，故A错误；
B．时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，所以电动势和电流最大，故B错误；
C．发电机线圈转动的角速度为，根据
解得发电机的电动势的有效值为，故C错误；
D．根据，可得，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是根据磁通量随时间的正弦变化规律，结合法拉第电磁感应定律、交变电流的有效值、功率公式，逐一分析各选项。
5．（2025高二下·东坡期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，正弦交流电源的电压有效值恒为U＝12V，电阻R1=2Ω，R2=2Ω。若滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω，则（　　）
A．当R3接入电阻为30Ω时，R2和R3的总功率达最大值
B．通过R1的电流为6A
C．若向上移动P，电压表读数将变大
D．若向上移动P，滑动变阻器消耗的电功率将变大
【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．根据理想变压器的等效阻值
结合电功率的公式
可知，当时，R2和R3的总功率达最大，即有
代入数据解得，故A正确；
B．可知电路图等效处理如下
根据欧姆定律可得，通过的电流
结合上述分析可知
联立解得，故B错误；
C．变压器部分等效电阻为，若向上移动P，则R3接入电路电阻减小， 减小，原线圈回路中电流增大，
电源输出功率变大，电阻R1两端的电压变大，变压器输入电压变小，则输出电压变小，即电压表读数将变小，故C错误；
D．根据前面分析可知当时，R2和R3的总功率达最大值，故当滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω，
开始向上移动时，的阻值在减小，故此时R2和R3的总功率在减小，由于副线圈电路中的电流在增大，消耗的功率在增大，故可知此时滑动变阻器消耗的电功率在减小，故D错误。
故答案为：A。
【分析】 本题核心思路是将副线圈负载等效到原线圈，结合理想变压器变压比、等效电阻和功率极值规律，逐一分析各选项。
6．（2025高二下·东坡期末）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（　　）
A．OP之间的距离为
B．玻璃砖的折射率为2
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的临界角为C，则
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．作出两种情况下的光路图，如图所示
设，在A处发生全反射则有
由于出射光平行可知，在B处射出时则有
由几何关系可知
联立解得，，故AB错误；
C．根据，解得光在玻璃砖内的传播速度为，故C错误；
D．根据临界角，解得，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是通过全反射条件和折射定律，结合几何关系建立方程，求解玻璃砖的折射率、OP 距离、临界角及光在介质中的传播速度，逐一验证选项。
7．（2025高二下·东坡期末）如图所示，质量均为的两物体AB用劲度系数为的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中为弹簧的形变量，重力加速度为。以下说法正确的是（　　）
A．物体C的质量为
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为
C．物体B的最大速度大小为
D．物体B上升的最大高度为
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；机械能守恒定律；简谐运动
【解析】【解答】A．C物体叠加在B物体上面静止时，由二力平衡kx1=（m+mC）g
拿走C物体后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时，弹簧压缩长度为x0，由胡克定律得kx0=mg
其振幅为A=x1-x0
当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由二力平衡得kx2=mg
所以由振幅相等A=x2+x0=x1-x0
解得物体C的质量为mC=2m，故A错误；
B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，由平衡条件得F弹=mg
B物体在最高点的加速度为a，由牛顿第二定律可得，故B错误；
CD．物体B上升的最大高度为，当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，物体B的最大速度大小为vm，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】利用胡克定律分析弹簧的初始和末态形变，结合简谐运动的对称性、机械能守恒及牛顿第二定律，求解 C 的质量、B 的最大速度、最大高度和最高点加速度。
二、多项选择题（本大题3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中不止一个选项符合题目要求，全对得5分，选对但不全得3分，有错和不选的得0分。）
8．（2025高二下·东坡期末）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=4s时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（　　）
A．质点A的位移随时间的关系为
B．该横波的传播方向为x轴负方向
C．B点的横坐标为
D．t=7s时B点的位移是2.5cm
【答案】A,C
【知识点】横波的图象；简谐运动
【解析】【解答】A．该横波的周期为，角速度为
质点A的位移随时间的关系为y=5sin(t)cm，故A正确；
B．因t=0时刻，质点A沿y轴正向运动，结合波形图“同侧法”可知该横波的传播方向为x轴正方向，故B错误；
C．波传播速度为
由数学知识可知，B点超前x=7m的质点
所以B点到x=7m处的距离为，所以有
即B点的横坐标为，故C正确；
D．该波波速为t=4s到t=7s经历4s，该波沿x轴正向传播3m，此时x=7m处的质点在波峰位置，则B点的位移是，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】结合波动图像获取波长、振幅，从振动图像获取周期、质点振动初相，确定波的传播方向；利用简谐运动的位移公式和波形的几何关系求解B点坐标，再根据振动规律判断特定时刻B点的位移。
9．（2025高二下·东坡期末）如图所示，一段光导纤维弯成半圆形，外半径为R，内半径为。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，则以下说法正确的是（　　）
A．光导纤维对该单色光的折射率为
B．光导纤维对该单色光的折射率为2
C．该单色光在光导纤维中传播的时间
D．该单色光在光导纤维中传播的时间
【答案】A,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．单色光垂直于端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，由几何关系可得
解得，故A正确，B错误；
CD．单色光在光导纤维中的传播光路图如图所示
单色光在外侧发生全反射，与内侧恰好相切，由几何关系可得总光路长为，所以单色光在光导纤维中的传播时间，
解得，故C正确，D错误；
故答案为：AC。
【分析】 本题核心思路是利用全反射临界角公式结合几何关系求出折射率，再根据折射率计算光在介质中的速度，最后由光路长度求出传播时间。
10．（2025高二下·东坡期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m3/s，落差h=5m，河水的密度ρ=1.0×103kg/m3，现利用其发电，若发电机的总效率η1=50%，输出电压U1=240V，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值η2=6%，假定所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．发电机的输出功率P总=5×104W
B．输电线中的电流I=100A
C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250∶11
D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏
【答案】A,D
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【解答】A．发电机的输出功率，故A正确；
B．输电线上损失的功率为
联立解得，故B错误；
C．用户得到的电功率为
降压变压器输出的电流为
降压变压器的原、副线圈的匝数比，故C错误；
D．用户得到的电功率为
能正常发光的电灯盏数为，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】 本题核心思路是先计算水流的功率，结合效率得到发电机输出功率；再根据输电损耗功率求出输电线电流；接着通过理想变压器电压、电流关系计算匝数比；最后由用户得到的功率计算可接电灯数量。
三、实验题（本大题2小题，每空2分，共16分）。
11．（2025高二下·东坡期末）某同学用图a所示装置测定重力加速度，小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。
（1）用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b所示，则　 　mm；
（2）让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，所用单摆的摆长悬挂点到球心的距离为。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为，则该小组测得的重力加速度大小为　 　。结果保留3位有效数字，取
（3）若考虑到挡光部件的影响，其重力加速度的测量值　 　实际值。选填“大于”、“小于”或“等于”
【答案】（1）2.330
（2）
（3）偏小
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）由图b可知挡光宽度为
故答案为：2.330
（2）一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为
由单摆的周期表达式
得重力加速度
故答案为：
（3）考虑挡光部件，则小球与挡光部件的重心应在小球重心的下方，实际摆长应偏长，计算时摆长较小，导致重力加速度的测量值偏小。
故答案为：偏小
【分析】(1) 螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，固定刻度读取整毫米数，可动刻度读取0.01mm倍数的数值。
(2) 先根据经过最低点的次数计算单摆周期，再利用单摆周期公式 变形求解重力加速度。
(3) 分析挡光部件对摆长测量和周期测量的影响，结合 判断测量值与实际值的关系。
（1）由图b可知挡光宽度为
（2）一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为
由单摆的周期表达式
得重力加速度
（3）考虑挡光部件，则小球与挡光部件的重心应在小球重心的下方，实际摆长应偏长，计算时摆长较小，导致重力加速度的测量值偏小。
12．（2025高二下·东坡期末）小菱同学在玩具中发现一块上、下表面平行的玻璃砖，小菱将其带到实验室，准备用“插针法”测量其折射率。
（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，他另外还需要一种实验器材，请填写所缺器材的名称：　 　
（2）如图甲所示，小菱先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。过上的一点O（作为入射点）画法线，并画AO作为入射光线；在直线AO上竖直地插上、两枚大头针。则接下来要完成的必要步骤有：_________
A．插上大头针，使仅挡住的像
B．插上大头针，使挡住和的像
C．插上大头针，使仅挡住
D．插上大头针，使挡住和、的像
（3）测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率　 　
（4）小菱同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，故不能准确算出折射率，于是他利用同学提供的圆规和刻度尺，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于P、Q点，再过P、Q点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率　 　（用图中线段的字母表示）。
（5）若小菱准确的画好玻璃砖界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些。如图丙所示，若其他操作正确，则折射率的测量值　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）准确值。
【答案】（1）三角板
（2）B；D
（3）
（4）
（5）等于
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，玻璃砖，还需要三角板辅助作图。
故答案为：三角板
（2）该同学接下来要完成的必要步骤有，确定皮P3大头针的位置，方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置，方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。
故答案为：BD。
（3）玻璃砖的折射率为
故答案为：
（4）几何关系可知
因为
则
故答案为：
（5）如下图
实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。
故答案为：等于
【分析】(1) 插针法测折射率需要绘制直线和界面，除已有器材外，还需要三角板（或刻度尺）来辅助画线。
(2) 插针的核心是让大头针依次挡住前方的像，确定出射光线方向：先插 挡住 、 的像，再插 挡住 和 、 的像。
(3) 根据折射定律，玻璃砖的折射率等于入射角正弦与折射角正弦的比值。
(4) 以 为圆心作圆， 为半径，利用几何关系将正弦值转化为线段长度之比。
(5) 玻璃砖下移时，入射角和折射角的实际大小不变，测量值与真实值一致，故折射率测量值不变。
（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，玻璃砖，还需要三角板辅助作图。
（2）该同学接下来要完成的必要步骤有，确定皮P3大头针的位置，方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置，方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。
故选BD。
（3）玻璃砖的折射率为
（4）几何关系可知
因为
则
（5）如下图
实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。
四、计算题（本大题3小题，共41分。要求写出必要的文字说明，主要方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，结果必须有明确的数值和单位。）
13．（2025高二下·东坡期末）如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波，时刻部分的波形图如图中实线所示，经过该部分波形图如图中虚线所示，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点的距离为，质点平衡位置的横坐标为。
（1）求该简谐横波的波速。
（2）当波速取最小值时，求质点的振动方程。
【答案】（1）解：由题中波形图可知，波长
波沿轴正方向传播，则
其中，解得
则波速
（2）解：时，波速最小，此时，则
设质点的振动方程为
质点在零时刻向上振动，经到达波峰，
可知
故质点的振动方程为
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）从波形图读取波长，结合波峰平移距离与时间，分多解情况列出波速通式。
（2）确定波速最小值对应的周期，结合质点初始位置与振动方向，推导振动方程。
14．（2025高二下·东坡期末）如图所示，单匝矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，矩形线圈的电阻，将其接在理想变压器原线圈上。标有“220V 44W”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇的内阻为20Ω，交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.4A，导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且。求：
（1）线圈从图示位置计时开始，当时线圈的磁通量变化率？
（2）求变压器原、副线圈的匝数比？
【答案】（1）解：由题可知，单匝线圈产生的交流电动势瞬时表达式为
当时线圈的瞬时电动势为
当时线圈的瞬时电动势在时可以表示为
联立解得
（2）解：当灯泡L正常发光时，灯泡和电风扇两端的电压为220V，通过灯泡的电流为
通过风扇的电流为
电风扇的输入功率为
副线圈输出总功率为
矩形线圈切割磁感线产生的电压有效值为
根据理想变压器原副线圈的匝数比和电压的关系得
根据理想变压器副线圈输出功率等于原副线圈输入功率
又
联立解得或
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 单匝线圈的感应电动势与磁通量变化率的关系为，先计算指定时刻的感应电动势瞬时值，直接得到磁通量变化率。
(2) 先求原线圈的输入功率，结合副线圈的用电器功率（灯泡正常发光功率+风扇的电功率），利用变压器功率守恒和电压、电流与匝数的关系，分情况讨论匝数比。
15．（2025高二下·东坡期末）如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，他们的质量均为m=4kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，C为一固定挡板，现让一质量为M=8kg的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，（弹簧始终在弹性范围内，重力加速度g取10m/s2）。求：
（1）物体B对物体C的最大压力；
（2）物体D与物体A刚碰后的瞬时速度大小；
（3）已知弹簧振子的周期为，m为振子质量，k为弹簧劲度系数，求物体D从释放到第一次到达最低点的时间。（可用π和根号表示）
【答案】（1）解：当弹力等于AD的重力的分力时，AD处于平衡状态，有
可知，平衡位置时弹簧的形变量为，弹簧处于压缩状态。
运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，对B分析，则有
故弹簧应伸长到最大位移处，此时形变量
此时弹簧处于伸长状态，故简谐运动的振幅为
当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为
此时弹簧的弹力为
B对C的弹力为
（2）解：开始时，对A分析，则有
解得
此时弹簧处于压缩状态。则从物体D与物体A刚碰后到物体B恰好不能离开物体C的过程根据能量守恒有
解得
（3）解：物体D与物体A碰撞过程根据动量守恒有
解得
物体D下落的过程有
解得
由前面分析可知简谐运动的振幅为，则弹簧阵子的振动方程为
平衡位置时弹簧的形变量为，开始时，均为压缩状态，设物体D与物体A刚碰后的瞬时到平衡位置的时间为，则有
解得
又
所以
由题知弹簧振子的周期为
解得
则物体D从释放到第一次到达最低点的时间
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型；简谐运动
【解析】【分析】（1）B对C的最大压力：出现在B恰好离开C时（弹簧伸长量最大），结合整体受力平衡计算。
（2）碰后瞬时速度：利用D自由下滑的机械能守恒求碰前速度，再由动量守恒求碰后速度。
（3）总时间：分解为D下滑时间 + 简谐运动的周期时间，分别计算后求和。
1 / 1四川省眉山市东坡区高中学校2024-2025学年高二下学期6月期末联考物理试题
一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意）
1．（2025高二下·东坡期末）以下说法正确的是（　　）
A．已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以计算分子的直径
B．布朗运动是组成悬浮微粒的分子无规则运动撞击造成的
C．随着分子距离的增大，分子引力和分子斥力的大小一定都减小
D．物体温度升高，则组成物体的每一个分子的动能都增加
2．（2025高二下·东坡期末）以下说法正确的是（　　）
A．图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小
B．图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凹陷的
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小
D．紫外线比红外线更容易发生明显衍射现象
3．（2025高二下·东坡期末）如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复色光c，下列说法正确的是（　　）
A．用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的小
B．在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角
4．（2025高二下·东坡期末）如图甲所示为某款按压式发电的手电筒，当按照一定的频率按压时，内置发电机线圈转动，穿过线圈的磁通量按照正弦规律变化（如图乙所示）。已知线圈的匝数为100匝，下列说法正确的是（　　）
A．交流电的频率为0.2Hz
B．时，发电机线圈中的电流为零
C．发电机的电动势的有效值为
D．若电路总电阻为，则发电机的功率为
5．（2025高二下·东坡期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，正弦交流电源的电压有效值恒为U＝12V，电阻R1=2Ω，R2=2Ω。若滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω，则（　　）
A．当R3接入电阻为30Ω时，R2和R3的总功率达最大值
B．通过R1的电流为6A
C．若向上移动P，电压表读数将变大
D．若向上移动P，滑动变阻器消耗的电功率将变大
6．（2025高二下·东坡期末）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（　　）
A．OP之间的距离为
B．玻璃砖的折射率为2
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的临界角为C，则
7．（2025高二下·东坡期末）如图所示，质量均为的两物体AB用劲度系数为的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为，其中为弹簧的形变量，重力加速度为。以下说法正确的是（　　）
A．物体C的质量为
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为
C．物体B的最大速度大小为
D．物体B上升的最大高度为
二、多项选择题（本大题3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中不止一个选项符合题目要求，全对得5分，选对但不全得3分，有错和不选的得0分。）
8．（2025高二下·东坡期末）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=4s时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（　　）
A．质点A的位移随时间的关系为
B．该横波的传播方向为x轴负方向
C．B点的横坐标为
D．t=7s时B点的位移是2.5cm
9．（2025高二下·东坡期末）如图所示，一段光导纤维弯成半圆形，外半径为R，内半径为。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为c，则以下说法正确的是（　　）
A．光导纤维对该单色光的折射率为
B．光导纤维对该单色光的折射率为2
C．该单色光在光导纤维中传播的时间
D．该单色光在光导纤维中传播的时间
10．（2025高二下·东坡期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m3/s，落差h=5m，河水的密度ρ=1.0×103kg/m3，现利用其发电，若发电机的总效率η1=50%，输出电压U1=240V，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值η2=6%，假定所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．发电机的输出功率P总=5×104W
B．输电线中的电流I=100A
C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250∶11
D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏
三、实验题（本大题2小题，每空2分，共16分）。
11．（2025高二下·东坡期末）某同学用图a所示装置测定重力加速度，小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。
（1）用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b所示，则　 　mm；
（2）让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，所用单摆的摆长悬挂点到球心的距离为。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为，则该小组测得的重力加速度大小为　 　。结果保留3位有效数字，取
（3）若考虑到挡光部件的影响，其重力加速度的测量值　 　实际值。选填“大于”、“小于”或“等于”
12．（2025高二下·东坡期末）小菱同学在玩具中发现一块上、下表面平行的玻璃砖，小菱将其带到实验室，准备用“插针法”测量其折射率。
（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，他另外还需要一种实验器材，请填写所缺器材的名称：　 　
（2）如图甲所示，小菱先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。过上的一点O（作为入射点）画法线，并画AO作为入射光线；在直线AO上竖直地插上、两枚大头针。则接下来要完成的必要步骤有：_________
A．插上大头针，使仅挡住的像
B．插上大头针，使挡住和的像
C．插上大头针，使仅挡住
D．插上大头针，使挡住和、的像
（3）测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率　 　
（4）小菱同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，故不能准确算出折射率，于是他利用同学提供的圆规和刻度尺，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于P、Q点，再过P、Q点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率　 　（用图中线段的字母表示）。
（5）若小菱准确的画好玻璃砖界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些。如图丙所示，若其他操作正确，则折射率的测量值　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）准确值。
四、计算题（本大题3小题，共41分。要求写出必要的文字说明，主要方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，结果必须有明确的数值和单位。）
13．（2025高二下·东坡期末）如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波，时刻部分的波形图如图中实线所示，经过该部分波形图如图中虚线所示，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点的距离为，质点平衡位置的横坐标为。
（1）求该简谐横波的波速。
（2）当波速取最小值时，求质点的振动方程。
14．（2025高二下·东坡期末）如图所示，单匝矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，矩形线圈的电阻，将其接在理想变压器原线圈上。标有“220V 44W”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇的内阻为20Ω，交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.4A，导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且。求：
（1）线圈从图示位置计时开始，当时线圈的磁通量变化率？
（2）求变压器原、副线圈的匝数比？
15．（2025高二下·东坡期末）如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，他们的质量均为m=4kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，C为一固定挡板，现让一质量为M=8kg的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，（弹簧始终在弹性范围内，重力加速度g取10m/s2）。求：
（1）物体B对物体C的最大压力；
（2）物体D与物体A刚碰后的瞬时速度大小；
（3）已知弹簧振子的周期为，m为振子质量，k为弹簧劲度系数，求物体D从释放到第一次到达最低点的时间。（可用π和根号表示）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；分子间的作用力
【解析】【解答】A． 气体分子间距远大于分子直径，摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的是分子平均占据的空间体积，无法计算分子实际直径 ，故A错误；
B． 布朗运动是液体或气体分子的无规则运动撞击悬浮微粒形成的，并非悬浮微粒自身分子的运动， 故B错误；
C． 分子引力和斥力均随分子距离增大而减小，且斥力减小的速率更快， 故C正确；
D． 温度是分子平均动能的标志，温度升高仅表示分子平均动能增大，并非每个分子的动能都增加，部分分子动能可能减小， 故D错误。
故答案为：C。
【分析】 依据气体分子模型、布朗运动的本质、分子间作用力规律和温度的微观意义，逐一分析各选项的物理原理。
2．【答案】B
【知识点】多普勒效应；电磁振荡；薄膜干涉
【解析】【解答】A．此时，电容器的上极板带正电，电流为逆时针，表明电容器正在放电。电场能减小，磁场能增大，电流正在增大，A错误；
B．同一条亮纹处的空气膜的厚度相同。同一条直亮纹的一小段向右弯曲，表明弯曲处有凹陷，使得直条纹右侧的空气膜的厚度与该条直亮纹处的空气膜厚度相同，所以亮纹向右弯曲，B正确；
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率不变，观察者接收到的频率变小，C错误；
D．波长越长，衍射现象越容易。紫外线的波长比红外线的波长短，紫外线比红外线更难发生明显衍射现象，D错误。
故答案为：B。
【分析】本题核心思路是结合 LC 振荡电路、薄膜干涉、多普勒效应和光的衍射规律，逐一分析各选项的物理原理。
3．【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AC．由图可知，玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据可知，用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比b光的大，故AC错误；
B．根据折射率可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此在该玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故B错误；
D．根据临界角可知，由于玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，因此从该玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是通过折射光路判断两束光的折射率大小，再结合折射率与频率、波长、光速、临界角、干涉条纹的关系逐一分析选项。
4．【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．由图乙可知，交流电的周期为，频率为，故A错误；
B．时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，所以电动势和电流最大，故B错误；
C．发电机线圈转动的角速度为，根据
解得发电机的电动势的有效值为，故C错误；
D．根据，可得，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是根据磁通量随时间的正弦变化规律，结合法拉第电磁感应定律、交变电流的有效值、功率公式，逐一分析各选项。
5．【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．根据理想变压器的等效阻值
结合电功率的公式
可知，当时，R2和R3的总功率达最大，即有
代入数据解得，故A正确；
B．可知电路图等效处理如下
根据欧姆定律可得，通过的电流
结合上述分析可知
联立解得，故B错误；
C．变压器部分等效电阻为，若向上移动P，则R3接入电路电阻减小， 减小，原线圈回路中电流增大，
电源输出功率变大，电阻R1两端的电压变大，变压器输入电压变小，则输出电压变小，即电压表读数将变小，故C错误；
D．根据前面分析可知当时，R2和R3的总功率达最大值，故当滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω，
开始向上移动时，的阻值在减小，故此时R2和R3的总功率在减小，由于副线圈电路中的电流在增大，消耗的功率在增大，故可知此时滑动变阻器消耗的电功率在减小，故D错误。
故答案为：A。
【分析】 本题核心思路是将副线圈负载等效到原线圈，结合理想变压器变压比、等效电阻和功率极值规律，逐一分析各选项。
6．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．作出两种情况下的光路图，如图所示
设，在A处发生全反射则有
由于出射光平行可知，在B处射出时则有
由几何关系可知
联立解得，，故AB错误；
C．根据，解得光在玻璃砖内的传播速度为，故C错误；
D．根据临界角，解得，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 本题核心思路是通过全反射条件和折射定律，结合几何关系建立方程，求解玻璃砖的折射率、OP 距离、临界角及光在介质中的传播速度，逐一验证选项。
7．【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体；机械能守恒定律；简谐运动
【解析】【解答】A．C物体叠加在B物体上面静止时，由二力平衡kx1=（m+mC）g
拿走C物体后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时，弹簧压缩长度为x0，由胡克定律得kx0=mg
其振幅为A=x1-x0
当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由二力平衡得kx2=mg
所以由振幅相等A=x2+x0=x1-x0
解得物体C的质量为mC=2m，故A错误；
B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，由平衡条件得F弹=mg
B物体在最高点的加速度为a，由牛顿第二定律可得，故B错误；
CD．物体B上升的最大高度为，当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，物体B的最大速度大小为vm，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】利用胡克定律分析弹簧的初始和末态形变，结合简谐运动的对称性、机械能守恒及牛顿第二定律，求解 C 的质量、B 的最大速度、最大高度和最高点加速度。
8．【答案】A,C
【知识点】横波的图象；简谐运动
【解析】【解答】A．该横波的周期为，角速度为
质点A的位移随时间的关系为y=5sin(t)cm，故A正确；
B．因t=0时刻，质点A沿y轴正向运动，结合波形图“同侧法”可知该横波的传播方向为x轴正方向，故B错误；
C．波传播速度为
由数学知识可知，B点超前x=7m的质点
所以B点到x=7m处的距离为，所以有
即B点的横坐标为，故C正确；
D．该波波速为t=4s到t=7s经历4s，该波沿x轴正向传播3m，此时x=7m处的质点在波峰位置，则B点的位移是，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】结合波动图像获取波长、振幅，从振动图像获取周期、质点振动初相，确定波的传播方向；利用简谐运动的位移公式和波形的几何关系求解B点坐标，再根据振动规律判断特定时刻B点的位移。
9．【答案】A,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．单色光垂直于端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，由几何关系可得
解得，故A正确，B错误；
CD．单色光在光导纤维中的传播光路图如图所示
单色光在外侧发生全反射，与内侧恰好相切，由几何关系可得总光路长为，所以单色光在光导纤维中的传播时间，
解得，故C正确，D错误；
故答案为：AC。
【分析】 本题核心思路是利用全反射临界角公式结合几何关系求出折射率，再根据折射率计算光在介质中的速度，最后由光路长度求出传播时间。
10．【答案】A,D
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【解答】A．发电机的输出功率，故A正确；
B．输电线上损失的功率为
联立解得，故B错误；
C．用户得到的电功率为
降压变压器输出的电流为
降压变压器的原、副线圈的匝数比，故C错误；
D．用户得到的电功率为
能正常发光的电灯盏数为，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】 本题核心思路是先计算水流的功率，结合效率得到发电机输出功率；再根据输电损耗功率求出输电线电流；接着通过理想变压器电压、电流关系计算匝数比；最后由用户得到的功率计算可接电灯数量。
11．【答案】（1）2.330
（2）
（3）偏小
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）由图b可知挡光宽度为
故答案为：2.330
（2）一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为
由单摆的周期表达式
得重力加速度
故答案为：
（3）考虑挡光部件，则小球与挡光部件的重心应在小球重心的下方，实际摆长应偏长，计算时摆长较小，导致重力加速度的测量值偏小。
故答案为：偏小
【分析】(1) 螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，固定刻度读取整毫米数，可动刻度读取0.01mm倍数的数值。
(2) 先根据经过最低点的次数计算单摆周期，再利用单摆周期公式 变形求解重力加速度。
(3) 分析挡光部件对摆长测量和周期测量的影响，结合 判断测量值与实际值的关系。
（1）由图b可知挡光宽度为
（2）一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为
由单摆的周期表达式
得重力加速度
（3）考虑挡光部件，则小球与挡光部件的重心应在小球重心的下方，实际摆长应偏长，计算时摆长较小，导致重力加速度的测量值偏小。
12．【答案】（1）三角板
（2）B；D
（3）
（4）
（5）等于
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，玻璃砖，还需要三角板辅助作图。
故答案为：三角板
（2）该同学接下来要完成的必要步骤有，确定皮P3大头针的位置，方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置，方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。
故答案为：BD。
（3）玻璃砖的折射率为
故答案为：
（4）几何关系可知
因为
则
故答案为：
（5）如下图
实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。
故答案为：等于
【分析】(1) 插针法测折射率需要绘制直线和界面，除已有器材外，还需要三角板（或刻度尺）来辅助画线。
(2) 插针的核心是让大头针依次挡住前方的像，确定出射光线方向：先插 挡住 、 的像，再插 挡住 和 、 的像。
(3) 根据折射定律，玻璃砖的折射率等于入射角正弦与折射角正弦的比值。
(4) 以 为圆心作圆， 为半径，利用几何关系将正弦值转化为线段长度之比。
(5) 玻璃砖下移时，入射角和折射角的实际大小不变，测量值与真实值一致，故折射率测量值不变。
（1）小菱在实验室找到了木板、白纸、大头针、图钉、量角器，玻璃砖，还需要三角板辅助作图。
（2）该同学接下来要完成的必要步骤有，确定皮P3大头针的位置，方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置，方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。
故选BD。
（3）玻璃砖的折射率为
（4）几何关系可知
因为
则
（5）如下图
实际光路图为PMNG，测量光路图为PQNG，根据折射定律知，PM平行于QNG，且M点到的距离等于N点到的距离，所以四边形PMNQ为平行四边形，则折射率的测量值等于准确值。
13．【答案】（1）解：由题中波形图可知，波长
波沿轴正方向传播，则
其中，解得
则波速
（2）解：时，波速最小，此时，则
设质点的振动方程为
质点在零时刻向上振动，经到达波峰，
可知
故质点的振动方程为
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）从波形图读取波长，结合波峰平移距离与时间，分多解情况列出波速通式。
（2）确定波速最小值对应的周期，结合质点初始位置与振动方向，推导振动方程。
14．【答案】（1）解：由题可知，单匝线圈产生的交流电动势瞬时表达式为
当时线圈的瞬时电动势为
当时线圈的瞬时电动势在时可以表示为
联立解得
（2）解：当灯泡L正常发光时，灯泡和电风扇两端的电压为220V，通过灯泡的电流为
通过风扇的电流为
电风扇的输入功率为
副线圈输出总功率为
矩形线圈切割磁感线产生的电压有效值为
根据理想变压器原副线圈的匝数比和电压的关系得
根据理想变压器副线圈输出功率等于原副线圈输入功率
又
联立解得或
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 单匝线圈的感应电动势与磁通量变化率的关系为，先计算指定时刻的感应电动势瞬时值，直接得到磁通量变化率。
(2) 先求原线圈的输入功率，结合副线圈的用电器功率（灯泡正常发光功率+风扇的电功率），利用变压器功率守恒和电压、电流与匝数的关系，分情况讨论匝数比。
15．【答案】（1）解：当弹力等于AD的重力的分力时，AD处于平衡状态，有
可知，平衡位置时弹簧的形变量为，弹簧处于压缩状态。
运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，对B分析，则有
故弹簧应伸长到最大位移处，此时形变量
此时弹簧处于伸长状态，故简谐运动的振幅为
当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为
此时弹簧的弹力为
B对C的弹力为
（2）解：开始时，对A分析，则有
解得
此时弹簧处于压缩状态。则从物体D与物体A刚碰后到物体B恰好不能离开物体C的过程根据能量守恒有
解得
（3）解：物体D与物体A碰撞过程根据动量守恒有
解得
物体D下落的过程有
解得
由前面分析可知简谐运动的振幅为，则弹簧阵子的振动方程为
平衡位置时弹簧的形变量为，开始时，均为压缩状态，设物体D与物体A刚碰后的瞬时到平衡位置的时间为，则有
解得
又
所以
由题知弹簧振子的周期为
解得
则物体D从释放到第一次到达最低点的时间
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型；简谐运动
【解析】【分析】（1）B对C的最大压力：出现在B恰好离开C时（弹簧伸长量最大），结合整体受力平衡计算。
（2）碰后瞬时速度：利用D自由下滑的机械能守恒求碰前速度，再由动量守恒求碰后速度。
（3）总时间：分解为D下滑时间 + 简谐运动的周期时间，分别计算后求和。
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