В данном слове ударение должно быть поставлено на слог со второй буквой О — полусОнном.
Будто рысак на эстафете, пробежавший свой этап, стоял он, окутанный дымом, затертый лоточниками, словно сошедшими со страниц комиксов, в сутолоке вееров из павлиньих перьев, горячих закусок, в вязком полусо́нном гомоне присевших на корточки носильщиков и в окружении глиняных зверей на тележках торговцев сувенирами, – а поезд набирал скорость, направляясь в столицу, стараясь как можно быстрее пробежать следующий этап эстафеты.
— Салман Рушди, Дети полуночи
Я осторожно оглянулась, чтобы хорошенько рассмотреть Люси, но так, чтобы она не заметила этого, и увидела, что она была в полусо́нном состоянии с очень странным, непонятным мне выражением лица; я ничего не сказала, но проследила за направлением ее взгляда.
— Брэм Стокер, Дракула
Тут я догадался, что она находится в таком же полусо́нном или болезненном предсмертном состоянии, как и окружавшие ее белые бабочки; я подпустил правую руку под рампетку, преспокойно взял двумя пальцами Кавалера за грудку, сжал и, не выпуская из рук, поспешил домой.
— Иван Тургенев, Белый пудель
Он жил в полусо́нном состоянии расслабленности и отупения: мысли его пересекали одна другую и вдруг проваливались куда-то в темную глубину души, где притаилась жадная тоска и откуда по всем жилам острою отравою растекалась злая горечь.
— Максим Горький, На дне. Избранное
В неверном, полусо́нном свете белой ночи лицо Рыбникова приняло темный, глиняный оттенок.
— Александр Куприн, Олеся