2025年高中物理下学期期中物理与信息试卷
一、选择题, 一共有十二小题, 每一个小题是四分，总共是四十八分。在每一个小题给出的四个选项当中, 第一题到第八题只有一项是符合题目要求的, 第九题到第十二题有多项是符合题目要求的。全部选对的能得到四分, 选对了但是不全的能得到两分, 有选错的得零分。
关于电磁波的说法正确的是（）
A.电磁波在真空中的传播速度与频率无关
B.电磁波由均匀变化的电场产生
C.电磁波只能在介质中传播
D.电磁波的传播方向与电场强度方向平行
下列关于光的偏振现象的说法中，正确的是（）
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.自然光通过偏振片后成为偏振光
C.当进行拍摄水面下景物这一行为时, 于照相机镜头的前方装上一片偏振片, 如此这般能够减弱水面反射光所带来的干扰。
D.立体电影利用了光的偏振原理
在LC振荡电路中，下列说法正确的是（）
A.电容器放电完毕时，电路中的电流为零
B.电容器充电完毕时，电路中的电流最大
C.电场能和磁场能相互转化
D.振荡电流的周期与电容器的电容和线圈的自感系数无关
关于相对论的说法正确的是（）
A.狭义相对论持有这样的主张, 即在各异的惯性参考系当中, 所有的物理规律都是一样的。
B.狭义相对论持有这样的观点, 那就是, 身处真空中的光的速度, 在各异的惯性参考系当中, 是存在差异的。
C.广义相对论认为，引力场的存在使得空间和时间发生弯曲
D.广义相对论认为，物体的质量与运动状态无关
下列关于传感器的说法中，正确的是（）
A.传感器是一种能将非电学量转换为电学量的装置
B.光敏电阻是一种将光信号转换为电信号的传感器
C.热敏电阻是一种将温度信号转换为电信号的传感器
D.霍尔元件是一种将磁信号转换为电信号的传感器
在电磁波谱中，频率最高的是（）
A.无线电波
B.红外线
C.紫外线
D.γ射线
关于光的干涉现象，下列说法正确的是（）
A.光的干涉现象说明光是一种波
B.双缝干涉实验中，相邻两条亮纹之间的距离与光的波长成正比
C.在双缝干涉实验里头, 相邻的两条亮纹相互之间的距离, 和双缝相互之间的距离呈现反比关系。
D.在双缝干涉实验里, 存在着这样一种关系, 相邻的两条亮纹之间的距离, 它和屏到双缝的距离呈现出成正比的状况。
下列关于光的衍射现象的说法中起步网校，正确的是（）
A.光的衍射现象说明光是一种波
B.泊松亮斑是光的衍射现象的一个典型例子
C.光出现衍射现象, 情况是这样限定的, 只有当障碍物的尺寸, 或者孔的尺寸, 二者之中任意一个与光的波长相比拟的时候, 才能够发生。
D.光的衍射现象是光的波动性的重要表现之一
关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是（）
A.要发射电磁波，振荡电路必须具有足够高的频率
B.要发射电磁波，振荡电路必须是开放电路
C.调谐是使接收电路产生电谐振的过程
D.检波是从高频振荡电流中取出调制信号的过程
关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）
A.光既具有波动性高中物理电压u，又具有粒子性
B.光的波动性和粒子性是相互矛盾的
C.光的波动性和粒子性是统一的
D.光的波动性和粒子性在不同的条件下表现出来
下列关于激光的说法中，正确的是（）
A.激光是一种人工产生的相干光
B.激光的亮度高
C.激光的平行度好
D.激光的单色性好
关于量子力学的说法正确的是（）
A.量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支
B.量子力学所实现的建立, 标志着人类对于自然界所拥有的认识, 从宏观的世界, 深入到微观的世界。
C.量子力学的基本原理包括波粒二象性、不确定性原理等
D.量子力学的应用领域包括半导体物理、原子物理、核物理等
二、实验题（共2小题高中物理电压u，共18分）
（8分）有一位同学, 该同学运用双缝干涉实验装置, 此装置用于测量光的波长, 其实验装置按照如图所示的样子。已知双缝之间的间距d为0.20mm, 表示双缝到屏的距离L是0.70m, 还测得相邻两条亮纹之间的距离Δx为2.10mm。
（1）该同学测量的是光的波长（填“红”、“绿”或“紫”）。
（2）以双缝干涉条纹间距公式Δx = λL/d为依据, 来计算此光的波长λ, 得出的结果为m, 且结果要保留三位有效数字。
（3）要是把双缝之间的距离d给减小掉, 那么相邻的两条亮纹相互之间的距离Δx将会（这里要填“增大”、“减小”或者“不变”）。
（4）设想一下, 要是将屏到那双缝的距离L给增大了, 那么相邻两条亮纹之间的距离Δx将会（就这个情况说说会填“增大”、“减小”或者“不变”）。
有一名同学, 利用传感器来探究温度对于电阻所产生的影响, 该实验的装置呈现如图所示的样子。在进行实验期间, 他把一个热敏电阻Rₜ以及一个定值电阻R₀串联于电路之中, 电源电压U始终保持既定不变的状态。
（1）该同学借助测量, 以此来间接测量热敏电阻的阻值, 这里要填“R₀两端的电压”或者“Rₜ两端的电压”。
（2）进行实验期间, 他对不同温度状况下, R₀两端所呈现的电压U₀予以了记录, 依据欧姆定律, 热敏电阻的阻值Rₜ等于（用U、U₀、R₀来进行表示）。
（3）有一位同学依据实验当中所获取的数据, 绘制出了热敏电阻的阻值随着温度发生变化的图像, 呈现出来之后其类似于图片所示的样子。从这个图像能够知道得知, 该热敏电阻的阻值会随着温度的不断升高而（需正确进行填充是“增大”或者“减小”这当中的哪一个表述）。
（4）若把该热敏电阻运用到温度控制电路里头, 当温度出现升高的情况时, 电路里面的电流将会（填写“增大”或者“减小”）(）
（5）若把定值电阻R₀的阻值予以增大, 那么在相同的温度状况之下, R₀两端的电压U₀将会（填写“增大”或者“减小”）。
三、涉及计算的题目（总共是三小项题目, 总计有34分。进行解答的时候应当写出必要的文字阐释解释、方程式以及重要的运算推导步骤, 仅仅写出最终答案的情况是不能获得分数的。存在数值计算的题目情况下, 答案里面必须清晰明确地写出数值以及单位）。
那具有10分分值的，呈现出简单和谐的横向波动状态的波, 顺着x轴正方向进行传播, 这种传播的速度v为4米每秒, 在t等于0这个时刻的波形图像如同所展示的那样。
（1）求该波的波长λ和周期T。
（2）写出x=2m处的质点在t=0时刻的振动方向。
（3）写出x=2m处的质点的振动方程。
由一个属于LC类型的振荡电路, 其中存在电容数值为100μF的电容器, 还有自感系数是0.1H的线圈, 此电路的分值为12分。
（1）求该振荡电路的固有频率f。
（2）求该振荡电路的固有周期T。
（3）要是电容器充完电之后, 两极板之间所存在的最大电压U等于10V, 那么去求这个振荡电路的最大电场能Eₑₘₐₓ。
（4）求该振荡电路的最大磁场能Eₘₘₐₓ。
电子以速度v运动, 此速度v等于0.8c, 其中c为真空中的光速, 该例子满分为12分。
（1）求该电子的相对论质量m。
（2）求该电子的相对论动能Eₖ。
（3）若此电子会同静止的质子相发生碰撞, 碰撞之后二者结合成全新的粒子, 去求该新粒子静止时的质量m₀', 质子静止时的质量mₚ = 1.67×10⁻²⁷kg, 电子静止时的质量mₑ = 9.11×10⁻³¹kg。
四、信息题（共1小题，共10分）
（10分）阅读下列材料，回答问题。
量子计算机是一种计算机, 它基于量子力学原理, 它利用量子比特也就是qubit来存储信息, 它还利用量子比特来处理信息。传统计算机使用二进制比特也就是bit, 且二进制比特只能处于0的状态, 或者处于1的状态, 这与量子比特不同, 量子比特可以处于0和1的叠加态。这种叠加态使得量子计算机在处理某些特定问题时, 具有远超传统计算机的能力。
核心部件为量子处理器的量子计算机, 其由多个量子比特构成组成。现阶段, 处于初级发展阶段的量子计算机, 面临包括量子比特稳定性、量子纠错等在内的诸多技术挑战。
（1）量子比特与传统计算机的二进制比特有什么不同？
（2）量子计算机的核心部件是什么？
（3）目前量子计算机的发展面临着哪些技术挑战？
参考答案
一、选择题
BCD
AC
ABCD
ABD
ABD
ABCD
ACD
ABCD
ABCD
二、实验题
（1）红
（2）6.00×10⁻⁷
（3）增大
（4）增大
（1）R₀两端的电压
（2）(U - U₀)R₀/U₀
（3）减小
（4）增大
（5）增大
三、计算题
（1）可从波形图知道, 波长λ是4m, 周期T等于λ除以v, 也就是4除以4, 结果是1s。
（2）沿y轴正方向。
（3）在一个振动方程里, 其具体式子是y等于A乘以sin括号ωt加上φ括号, 这会儿呢, A的值是2m, ω的值是2π除以T也就是2π rad/s, 而φ的值是π/2 , 基于这些, 振动方程就变成了y等于2乘以sin括号2πt加上π/2括号 , 单位是m。
（1）固有频率f, 等于1除以2π乘以根号下LC, 其中LC为0.1乘以100乘以10的负6次方, 经计算, 该固有频率f约等于50.3Hz。
（2）固有周期T=1/f≈0.02s。
（3）首先算最大电场能的那部分, 它等于二分之一乘以电容乘以电压的平方, 这里电容数值是一百乘以十的负六次方, 电压数值是十的平方, 然后通过计算得出结果是零点零零五焦耳。
（4）最大磁场能Eₘₘₐₓ=Eₑₘₐₓ=0.005J。
（1）处于相对论状态下的质量m计算公式, 公式为m等于mₑ除以根号下1减去v²除以c², 其中mₑ取值为9.11乘以十的负三十一次方, v²除以c²的值为0.64, 经计算得出m的值为1.52乘以十的负三十千克。
（2）相对论动能, 其表达式为Eₖ=mc² - mₑc² , 这里的Eₖ等于1.52×10⁻³⁰乘以(3×10⁸)², 再减去9.11×10⁻³¹乘以(3×10⁸)² , 经过计算后约等于5.47×10⁻¹⁴J。
（3）在碰撞这个过程当中, 动量是保持守恒状态的, 能量也是保持守恒状态的。设定新粒子所具有的速度为v', 那么就会有:
mv = (mₚ + m)v'
质能方程中, mc²加上mₚc², 等于(mₚ + m)c²除以根号下(1 - v'²/c²)所得到的值。
通过求解得出, 新粒子静止时的质量 m₀' 等于, (mₚ + m)乘以√(1 - v'²/c²) , 其结果为, √(mₚ²c⁴ + 2mₚmc² + m²c⁴ - m²v²c²) , 又等于, √(mₚ²c⁴ + 2mₚmc² + mₑ²c⁴) , 约等于, 1.67×10⁻²⁷kg。
四、信息题
（1）零和一的叠加状况之中能够存在量子比特, 然而传统计算机所拥有的二进制比特仅仅能够处于零或者一的状态下。
（2）量子处理器。
（3）量子比特的稳定性、量子纠错等。