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长春市第十七中学2025-2026学年高二下学期第一学程考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是( )
A.振子通过平衡位置时速度为零
B.振子每次通过平衡位置时速度都相同
C.振子的位移为负值，速度一定为正值
D.振子每次通过平衡位置时速度不一定相同
2．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在水平面上的M、N两点之间做简谐运动，规定水平向右方向为正方向。当振子向右运动到O点开始计时，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.0.2s时振子的位移等于6cm B.0.6s至1.4s内振子通过的路程为24cm
C.0.4s时振子的速度最大 D.0.8s和1.6s时振子的速度相同
3．如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球，静止时小球位于B点。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的处固定一铁钉。将小球向右拉到A点，使细绳与竖直方向成一小角度（约为）后由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
A.小球第一次返回到A点所用时间为
B.小球第一次返回到A点所用时间为
C.小球在振动过程中的合力等于重力沿切线方向的分力
D.小球在振动过程中的回复力等于所受重力和摆线拉力的合力
4．潜水员在水深为h的地方向水面张望，发现自己头顶上有一圆形亮斑，如果水对空气的临界角为C，则此圆形亮斑的直径是( )
A. B. C. D.
5．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈磁通量随时间的变化规律如图所示.下列结论正确的是( )

A.在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大
B.在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零
C.在和时电流改变方向
D.在和时，线圈切割磁感线的有效速率最大
6．如图所示是一交变电流的图像，则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
7．一列沿x轴方向传播的简谐横波，波速为4m/s。M、P和Q是介质中三个质点，时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波的周期为8s
C.经过2s质点M移动到处
D.质点P和Q的振动步调相反
二、多选题
8．一列横波在某介质中沿x轴传播，时的部分波形图如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示( )
A.该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为2m的球，能够发生明显的衍射现象
B.波沿x轴正向传播
C.t=0.75s时P点的位移为
D.从图甲时刻开始再经过4.25s，质点P通过的路程约为174cm
9．一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为 ，时的波形图如图实线所示， 时的波形图如图虚线所示，则( )
A.该波的波长为6m
B.该波的周期为2s
C.该波的沿x轴正方向传播
D.质点a的振动沿y轴负方向
10．如图所示为两个相干波源、产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样.图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示波谷.下列说法正确的是( )
A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱
B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间
C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D.经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
11．下列关于波的反射、折射和衍射的说法中，错误的是( )
A.水波从深水区向浅水区传播时，会因为折射改变传播方向
B.衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C.在大树前说话，大树后面的人可以听到，这种现象是声波的反射
D.发生折射时波的频率不变，波速改变
三、实验题
12．某同学在家里用单摆测定重力加速度大小，实验装置如图甲所示。
(1)下列措施能提高该测量精确程度的是________________________________。（填标号）
A.悬线偏离竖直方向的夹角要小于
B.摆球选用体积小、质量大的钢球
C.从摆球释放时开始计时
D.测量一次全振动的时间即作为单摆的周期
(2)已知摆球的质量为m，摆长为L，摆球在摆动过程中，当摆球偏离平衡位置的位移大小为x时，若重力加速度大小为g，则此时摆球所受回复力的大小为________________________________。
(3)测出摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度大小为________________________________（用表示）。
(4)为提高结果的精确度，该同学测出多组实验数据作出图像（T为单摆的周期，L为摆长）如图乙所示，由图像可以求出当地的重力加速度大小为________________________________（结果保留3位有效数字，取）。
四、计算题
13．一根拉开的水平软绳上有J、K两点，JK长为0.6m，现引绳子一端上下运动，产生绳波，视为简谐波。当J在上方最高位置6cm处时，K在上方3cm处，已知JK水平距离小于波长，波的速度等于。
①求此绳波的波长；
②K点下一次到达此位置要多长时间？
14．用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图所示，左侧ABOD为长方形，右侧DOF为以O为圆心的个圆形。光线从真空以入射角射到棱镜AB面上，经折射后，光线到达BF面上的O点并恰好不从BF面射出。试求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v（光在真空中的传播速度为）。
15．如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率为发电机输出功率的，假设两个变压器均是理想变压器，求：
(1)发电机输出电流；
(2)升压变压器输出电压；
(3)升压变压器与降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少？（结果用分式表示）
参考答案
1．答案：D
解析：A.弹簧振子通过平衡位置时回复力为零、加速度为零，动能最大，速度为最大值，故A错误；
BD.速度是矢量，振子每次通过平衡位置时速度大小相等，但运动方向可能相反，因此速度不一定相同，故B错误，D正确；
C.振子的位移为负值时，振子既可能向平衡位置运动（此时速度为正值），也可能向负方向最大位移处运动（此时速度为负值），所以速度方向有两种可能，不一定为正值，故C错误。
故选D。
2．答案：B
解析：A.在内，振子不是匀速运动，而是做变减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即时，振子的位移大于，故A错误；
B.至内，振子的刚好运动半个周期，故其路程为
故B正确；
C.由图像可知，斜率表示速度，时，图像的斜率为零，说明振子的速度为零，故C错误；
D.由图像可知，和时，振子均位于原点位置，速度的大小相同。但振子的速度方向为负方向，振子的速度方向为正方向。故振子的速度不相同，故D错误。
故选B。
3．答案：A
解析：AB.小球第一次返回到A点所用时间，即小球摆动的周期，等于摆长为l的单摆和摆长为的单摆的周期之和的二分之一，即
A正确、B错误；
C.小球在振动过程中的合力等于所受重力和摆线拉力的合力，C错误；
D.小球在振动过程中的回复力等于重力沿切线方向的分力，D错误。
故选A。
4．答案：A
解析：在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线，折射角的大小等于临界角C，如图所示，
由几何知识可知：此圆形亮斑的直径是；故选A.
5．答案：B
解析：A.在和时，磁通量最小，线圈平面与磁场平行，感应电动势最大，故A项不符合题意；
B.在和时，磁通量最大，线圈平面与磁场垂直，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故B项符合题意；
C.在和时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直位置，电流方向没有发生变化，故C项不符合题意；
D.在和时，磁通量最大，线圈处于中性面位置，感应电动势为零，磁通量变化率为零，线圈切割磁感线的有效速率最小，故D项不符合题意.
6．答案：C
解析：设交变电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则有
代入数据解得
故选C。
7．答案：D
解析：A.此时质点P沿y轴负方向运动，由同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故A错误；
B.由图可知，该波的波长为，则波的周期为
故B错误；
C.质点不随波的传播方向移动，故C错误；
D.由图可知，质点P和Q的距离为半个波长，则质点P和Q的振动步调相反，故D正确。
故选D。
8．答案：AD
解析：A.由图甲可知该波波长为4m大于障碍物的尺度2m，所以能够发生明显的衍射现象，故A正确；
B.由图乙可知时，质点P的振动方向沿y轴负方向，结合甲图知波的传播方向是沿x轴负方向，故B错误；
C.0.75s时，质点P的位移为
故C错误；
D.由图甲时刻开始计时再经过
通过的路程为
故D正确。
故选AD。
9．答案：BD
解析：A.由波形图可知波的波长为4m，故A错误；
B.根据公式可得波速为
故B正确；
C.波传播的距离为
可判断该波的沿x轴负方向传播，根据同侧法可知质点a的振动沿y轴负方向，故C错误，D正确。
故选 BD。
10．答案：AD
解析：A.a点是波谷和波谷相遇的点，c是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点，而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，故A正确；
B.e位于加强点的连线上，仍为加强点，故B错误；
C.相干波叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，故C错误；
D.形成干涉图样的介质质点也在不停地做周期性振动，经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，故D正确。
故选AD。
11．答案：BC
解析：A.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故A正确，不符合题意；
B.衍射是波特有的现象，横波和纵波都能发生衍射现象，故B错误，符合题意；
C.声波传播过程中，遇到障碍物继续向前传播的现象称为衍射，则在大树前说话，大树后面的人可以听到，这种现象是声波的衍射，故C错误，符合题意
D.在不同的介质中传播时，波会发生折射，波的频率不变，不同介质中波速不同，故D正确，不符合题意；
故选BC。
12．答案：(1)AB
(2)
(3)
(4)9.86
解析：（1）A.悬线偏离竖直方向的夹角要小于，能提高该测量精确程度，故A正确；
B.摆球选用体积小、质量大的钢球，可以减少空气阻力的影响，故B正确；
C.摆球经过最低点时开始计时，误差更小，故C错误；
D.测量30到50次全振动的总时间来计算周期误差更小，故D错误。
故选AB。
（2）设摆角为，单摆在小角度摆动时，回复力为
当很小时
等于角对应的弧长与半径的比值，弧长近似等于弦长，即摆球偏离平衡位置的位移，所以有
（3）根据单摆的周期公式
单摆的周期为
整理可得
（4）由周期公式
可得
根据图像斜率可知
解得
13．答案：①3.6m或0.72；②见解析
解析：①由题知波图像可能有如下图两种情况
第一种情况
则
第二种情况
则
则绳波的波长为3.6m或0.72m。
②若
波源在左，根据平移法有
波源在右，根据平移法有
若
波源在左，根据平移法有
波源在右，根据平移法有
若波长为3.6m，波源在左时，需0.2s，波源在右时，需0.4s；若波长为0.72m，波源在左时，需0.08s，波源在右时，需0.04s。
14．答案：，
解析：光路图如右图所示
设光线在AB面的折射角为，折射光线与OD的夹角为C，则
由题意可知，光线在BF面恰好发生全反射有
由图可知
联立以上各式解得；
又由
可解得。
15．答案：(1)800A
(2)5000V
(3)1：20，240：11
解析：（1）发电机输出电流
（2）输电线上损失的功率为
代入题中数据，解得
升压变压器输出电压
（3）升压变压器原副线圈匝数比为
降压变压器原副线圈匝数比为

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