吉林省白城市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月期末物理試題（含解析）

白城2024-2025學(xué)年度高二上學(xué)期期末考試物理試卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。第Ⅰ卷第1至3頁，第Ⅱ卷第3至5頁。滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號用2B鉛筆填寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡指定區(qū)域。2．第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。第Ⅱ卷用黑色水性筆答在答題卡上，在本試卷上作答無效。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的是()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播速度不同C.超聲波被行進(jìn)中的車輛反射后，測速儀上接收到的超聲波的頻率發(fā)生變化D.水塘里，微風(fēng)激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物，會繞過它們繼續(xù)傳播2.有一顆星球，其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球的相同，今把一臺在地球表面走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到該星球表面，擺鐘的秒針走一圈的實(shí)際時(shí)間變?yōu)?)A.0.5minB.0.7minC.1.4minD.2min3.在如圖所示的電路中，定值電阻R2=r(r為電源內(nèi)阻)，滑動變阻器的最大阻值為R1，且R1>R2+r.在滑動變阻器的滑片P由左端a向右滑動的過程中，以下說法正確的是()A.電源的輸出功率變小B.R2消耗的功率先變大后變小C.滑動變阻器消耗的功率先變大后變小D.以上說法都不對4.如圖所示是測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路，關(guān)于此電路產(chǎn)生的誤差，下列說法正確的是()A.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值B.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值C.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值D.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值5.如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)做周期為T的勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸一定距離的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。已知小物塊的線速度為v。下列對物塊在T4A.物塊重力的沖量大小為0B.物塊重力的沖量大小為mgTC.物塊合力的沖量大小為0D.物塊合力的沖量大小為πmv6.如圖所示為彩虹形成的原理示意圖，一束白光水平射入球形的水滴，經(jīng)過兩次折射和一次反射后進(jìn)入人的眼睛，由于不同色光在水滴的折射率不同，人在地面上逆著光線看過去就看到了按紅橙黃綠青藍(lán)紫順序排列的彩帶，其中α為光線入射角，出射光線與水平面的夾角β稱為彩虹角，下列說法正確的是（??）A.紅光在水中的折射率大于紫光在水中的折射率B.紅光在水中的波長小于紫光在水中的波長C.紫光在B點(diǎn)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D.紅光的彩虹角大于紫光的彩虹角7.在水池底部水平放置四條細(xì)燈帶構(gòu)成的正方形發(fā)光體，正方形的邊長為0.25m，水的折射率n=43，細(xì)燈帶到水面的距離A.B.C.D.8.下列說法正確的是()A.對于波長一定的波，孔越大越容易通過，衍射現(xiàn)象越明顯B.蝙蝠可以發(fā)出并接收超聲波來確定昆蟲的位置C.兩個(gè)完全相同的波源形成穩(wěn)定的干涉，某點(diǎn)到兩波源距離之差為波長的奇數(shù)倍，該點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)D.向人體發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知道血流速度，是利用了多普勒效應(yīng)9.在一列簡諧橫波傳播方向上有正在振動的A、M、N三點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)M平衡位置之間的距離為7.2m。圖1、圖2為質(zhì)點(diǎn)M、N的振動圖像，已知M、N的平衡位置間距為6m，該波的波長4m＜λ＜6m。下列說法正確的是()A.該波的傳播方向由N到MB.該波的波長為5.4mC.該波的波速為2.4m/sD.t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的位移為－10cm10.（2023秋·陜西渭南·高二統(tǒng)考期末）加在某臺電動機(jī)上的電壓是U，電動機(jī)消耗的電功率為P，電動機(jī)線圈的電阻為R，下列說法正確的是（）A.通過電動機(jī)線圈的電流為B.通過電動機(jī)線圈的電流為C.電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為D.電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.甲、乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測量重力加速度．(1)甲組同學(xué)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．①由于沒有游標(biāo)卡尺，無法測小球的直徑d，實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)到小球最低點(diǎn)的距離作為擺長l，測得多組周期T和l的數(shù)據(jù)，作出l－T2圖像，如圖乙所示．a(chǎn)．實(shí)驗(yàn)得到的l－T2圖像是________(選填“a”“b”或“c”)．b．小球的直徑是________cm.②在測量擺長后，測量周期時(shí)，擺球振動過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動，擺長略微變長，這將會導(dǎo)致所測重力加速度的數(shù)值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)．(2)乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖丙所示，將擺球拉開一小角度使其做簡諧運(yùn)動，速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丁所示的v－t圖線．A．由圖丁可知，該單擺的周期T＝________s.B．更換擺線長度l后，多次測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出T2－l圖線(l為擺線長)，并根據(jù)圖線擬合得到方程T2＝4.04l＋0.024.由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.(取π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)12.用三棱鏡做測量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好三棱鏡，在三棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在三棱鏡的另一側(cè)觀察，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示．(1)在圖中畫出所需的光路；(2)為了測出三棱鏡的折射率，需要測量的物理量是____________、________，在圖中標(biāo)出它們；(3)計(jì)算三棱鏡折射率的公式是n＝________.13.在水膜里注水，得到了一個(gè)晶瑩剔透的水球，接著又在水球中央注入一個(gè)氣池，形成了兩個(gè)同心的球。如圖所示AB是通過球心O的一條直線，有一束寬為8R的單色光沿著水球的水平軸紋射向水球左側(cè)表面，光的中軸線與AB重合，內(nèi)球面半徑為3R，外球面半徑為5R，邊界光線經(jīng)折射后恰好與內(nèi)表面相切，已知光速c，求：(1)單色光在水中的折射率n(2)邊界光線折射后在水中的傳播時(shí)間(不考慮到達(dá)水球右側(cè)后的反射)14.簡諧橫波沿x軸傳播，M、N是x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，如圖甲是質(zhì)點(diǎn)N的振動圖像，圖乙中實(shí)線是t＝3.0s時(shí)的波形曲線，質(zhì)點(diǎn)M位于x＝8m處，虛線是經(jīng)過Δt時(shí)間后的波形曲線(其中Δt>0)，圖中兩波峰間的距離Δx＝7.0m，求：(1)波速大小和方向；(2)時(shí)間Δt；(3)從實(shí)線時(shí)刻算起，質(zhì)點(diǎn)M第11次到達(dá)y＝2.5cm所需時(shí)間．15.如圖所示，光源S位于裝有某液體的容器底部，容器右側(cè)的內(nèi)壁固定一平面鏡MN，平面鏡上端與容器頂端平齊、下端與液面平齊。光源S沿SO方向發(fā)射一束紅光，經(jīng)O點(diǎn)折射后照到平面鏡上的P點(diǎn)，反射光線剛好過容器左側(cè)上端點(diǎn)Q。已知入射角θ=37°，容器寬度MQ為80cm，反射點(diǎn)P分別到平面鏡上端點(diǎn)M、下端點(diǎn)N的距離為60cm、30cm，液體深度為40cm，光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s(1)紅光在該液體中的折射率n；(2)這束紅光在液體中的傳播時(shí)間。參考答案1.【答案】C【解析】先看到閃電后聽到雷聲，是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣却笥诼曇舻膫鞑ニ俣龋蔄錯(cuò)誤；同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同，是由于介質(zhì)折射率不同導(dǎo)致的，與多普勒效應(yīng)無關(guān)，故B錯(cuò)誤；超聲波被行進(jìn)中的車輛反射后，測速儀上接收到的超聲波的頻率發(fā)生變化，是由于多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的，故C正確；水塘里，微風(fēng)激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物，會繞過它們繼續(xù)傳播，是衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。2.【答案】B【解析】星球的質(zhì)量M＝ρV＝ρ·πR3，任一物體在星球表面所受的萬有引力近似等于重力，則有mg＝G，聯(lián)立解得g＝πρRG，所以該星球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為半徑之比，即2∶1.根據(jù)單擺的周期公式T＝2π，有＝＝.所以在該星球表面擺鐘的秒針走一圈的實(shí)際時(shí)間為min≈0.7min，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．3.【答案】C【解析】滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路總電阻減小，電路中的電流變大，電源內(nèi)阻和電阻R2都是定值電阻，所以消耗的功率變大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；在滑動的過程中內(nèi)阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；考慮滑動變阻器上的功率消耗時(shí)，可以把R2看成電源的一部分，當(dāng)滑動變阻器的阻值等于2r時(shí)，消耗的功率最大，當(dāng)滑動變阻器阻值小于2r時(shí)，消耗的功率變小，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.4.【答案】C【解析】根據(jù)誤差分析可知，由于電壓表的分流作用，使內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值，選項(xiàng)C正確.5.【答案】B【解析】物塊重力的沖量大小為IG=Gt=mgT4，故物塊在T4內(nèi)，速度的變化量大小為根據(jù)動量定理，物塊合力的沖量大小為I合=mΔv=26.【答案】D【解析】在同一介質(zhì)中，從紅光到橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光的順序，頻率逐漸增大，折射率逐漸增大，可知紅光在水中的折射率小于紫光在水中的折射率，故A錯(cuò)誤；不同顏色的光在水中的波長不相等，紅光最長，紫光最短，故B錯(cuò)誤；光線第一次折射時(shí)，折射角必定小于臨界角，故在B點(diǎn)光的入射角必定小于臨界角，所以紫光在B點(diǎn)不會發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；根據(jù)出射光線與水平面的夾角β稱為彩虹角，可知由于紅光的折射率小于紫光的折射率，則紅光的彩虹角大于紫光的彩虹角，故D正確。7.【答案】C【解析】燈帶發(fā)出的光從水面射出的不發(fā)生全反射，臨界角的正弦值sin如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知tanC=37，R=tanC·h=0.15m，則一個(gè)發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光在水面上形成的是一個(gè)半徑為0.15m的圓，故光射出水面形狀的邊緣為弧形，整個(gè)光源是一個(gè)正方向，其內(nèi)切圓的半徑r=8.【答案】BD【解析】對于波長一定的波，孔越大越容易通過，但波沿直線傳播，孔越大衍射現(xiàn)象越不明顯，A錯(cuò)誤；蝙蝠就是利用超聲波捕獲昆蟲的，蝙蝠可以發(fā)出并接收超聲波來確定昆蟲的位置，B正確；兩個(gè)完全相同的波源形成穩(wěn)定的干涉，到兩波源距離之差為半個(gè)波長的奇數(shù)倍的點(diǎn)才是振動減弱點(diǎn)，C錯(cuò)誤；向人體發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血液反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知道血流速度，利用的是多普勒效應(yīng)，D正確．9.【答案】ACD【解析】已知M、N的平衡位置間距為6m，該波的波長4m＜λ＜6m，則3λ2>xMN=6m>λ，則波在M、N之間傳播時(shí)間為Δt=xMNv，其中v=λT，所以3T2>Δt>T，若波由M向N傳播則，M點(diǎn)的振動傳播到N點(diǎn)所需時(shí)間為Δt1=T+34T，不符合題意；若波的傳播方向由N到M，則M點(diǎn)的振動傳播到N點(diǎn)所需時(shí)間為Δt2=T+14T，符合題意，故該波的傳播方向由N到M，故A正確；由A可知，M點(diǎn)的振動傳播到N點(diǎn)所需時(shí)間為Δt2=T+14T，則，M、N的平衡位置間距為xMN=λ+14λ=6m，解得λ=4.810.【答案】BD【解析】電動機(jī)正常工作時(shí)，屬于非純電阻用電器，歐姆定律不適用，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電功率計(jì)算式，可知通過電動機(jī)線圈的電流為，故B正確；電動機(jī)的發(fā)熱功率為，根據(jù)電動機(jī)中能量轉(zhuǎn)化特征，可知電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為，故C錯(cuò)誤；D正確。故選BD。11.【答案】(1)c1.2偏小(2)2.09.76【解析】(1)①由單擺的周期公式知T＝2π.得l＝T2＋，由數(shù)學(xué)關(guān)系得斜率k＝，縱截距b＝，因l－T2圖像的縱截距為正，則圖像應(yīng)為C．由圖像c的縱截距可得d＝2b＝2×0.6cm＝1.2cm.②繩子松動導(dǎo)致擺長變長，則測量值偏小，由T＝2π得g＝，則重力加速度的測量值偏?。?2)根據(jù)簡諧運(yùn)動的速度—時(shí)間圖線知，單擺的周期T＝2.0s.根據(jù)T＝2π，得T2＝l＋，則k＝＝4.04s2/m，解得g＝9.76m/s2.12.【答案】(1)如圖所示(2)入射角i折射角r如圖所示(3)【解析】(1)如圖所示，過P1、P2作直線交AB于O，過P3、P4作直線交AC于O′，連接OO′，OO′就是光在三棱鏡中的光路．(2)如圖所示，需要測量入射角i、折射角r.(3)由折射定律有n＝.13.【答案】(1)43；(2)【解析】(1)由題知，上邊界光線進(jìn)入水球后的光路如圖設(shè)入射角為i，折射角為r，由圖中幾何關(guān)系可知sini=0.8，sinr=0.6，單色光在水中的折射率為(2)由n=cv，可得v=3c14.【答案】(1)43m/s，沿x軸負(fù)方向(2)6n+214s(n＝0、130.5s【解析】(1)由題圖甲可知周期T＝6.0s，且質(zhì)點(diǎn)N在t＝3.0s時(shí)刻向下運(yùn)動；由題圖乙可知λ＝8m，且波沿x軸負(fù)方向傳播，故波速大小v＝λT＝43m/s，方向沿(2)由波沿x軸負(fù)方向傳播可知，Δt時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為x＝n+78λ(n