吉林省长春市重点高中2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷含答案

这是一份吉林省长春市重点高中2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷含答案，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列现象中，可以用多普勒效应解释的是（ ）
A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播速度不同
C. 超声波被行进中的车辆反射后，测速仪上接收到的超声波的频率发生变化
D. 水塘里，微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播
【答案】C
2. 有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为
A. 0.5minB. 0.7minC. 1.4minD. 2min
【答案】B
3. 如图所示电路中，定值电阻R2＝r(r为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2＋r，在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率变小
B. R2消耗的功率先变大后变小
C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D. 以上说法都不对
【答案】C
4. 如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差的说法正确的是( )
A. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值
B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值
C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值
D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值
【答案】C
5. 如图所示，圆盘在水平面内做周期为的匀速转动，圆盘上距轴一定距离的点有一质量为的小物块随圆盘一起转动。已知小物块的线速度为。下列对物块在内的说法正确的是（ ）
A. 物块重力的冲量大小为0B. 物块重力的冲量大小为
C. 物块合力的冲量大小为0D. 物块合力的冲量大小为
【答案】B
6. 如图所示为彩虹形成的原理示意图，一束白光水平射入球形的水滴，经过两次折射和一次反射后进入人的眼睛，由于不同色光在水滴的折射率不同，人在地面上逆着光线看过去就看到了按红橙黄绿青蓝紫顺序排列的彩带，其中α为光线入射角，出射光线与水平面的夹角β称为彩虹角，下列说法正确的是（ ）
A. 红光在水中的折射率大于紫光在水中的折射率
B. 红光在水中的波长小于紫光在水中的波长
C. 紫光在B点可能发生全反射现象
D. 红光的彩虹角大于紫光的彩虹角
【答案】D
7. 在水池底部水平放置四条细灯带构成的正方形发光体，正方形的边长为0.25m，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 对于波长一定的波，孔越大越容易通过，衍射现象越明显
B. 蝙蝠可以发出并接收超声波来确定昆虫的位置
C. 两个完全相同的波源形成稳定的干涉，某点到两波源距离之差为波长的奇数倍，该点 为振动减弱点
D. 向人体发射的频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的 频率变化就能知道血流速度，是利用了多普勒效应
【答案】BD
9. 在一列简谐横波传播方向上有正在振动的A、M、N三点，质点A与质点M平衡位置之间的距离为7.2m 。图1、图2为质点M、N的振动图像，已知M、N的平衡位置间距为6m ，该波的波长4m＜λ＜6m 。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播方向由N到MB. 该波的波长为5.4m
C. 该波的波速为2.4m/sD. t=1s时质点A的位移为－10cm
【答案】ACD
10. 加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电动机线圈的电流为B. 通过电动机线圈的电流为
C. 电动机输出的机械功率为D. 电动机输出的机械功率为
【答案】BD
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度的大小。
(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A.由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l－T2图象，如图乙所示。
①实验得到的l－T2图象是________；
②小球的直径是________ cm；
B.在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图丙所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丁所示的v－t图线。
A.由图丁可知，该单摆的周期T＝________ s；
B.更换摆线长度l后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2－l图线(l为摆线长)，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04l＋0.024。由此可以得出当地的重力加速度g＝________ m/s2。(取π2＝9.86，结果保留3位有效数字)
【答案】 ①. c ②. 1.2 ③. 偏小 ④. 2.0 ⑤. 9.76
【详解】(1)①[1]由单摆的周期公式
T＝2π
得
l＝T2＋
由数学关系得斜率
k＝
纵截距
b＝
因l－T2图象的纵截距为正，则图象应为c。
②[2][3]由图象c的纵截距可得
d＝2b＝2×0.6 cm＝1.2 cm
绳子松动导致摆长变长，但测量值偏小，由
T＝2π
得
g＝
则重力加速度的测量值偏小。
(2)[4][5]根据简谐运动的图线知，单摆的周期T＝2.0 s
根据
T＝2π
得
T2＝l＋
则
k＝＝4.04
解得
g＝9.76 m/s2
12. 用三棱镜做测量玻璃的折射率实验，先在白纸上放好三棱镜，在三棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在三棱镜的另一侧观察，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。
（1）在图中画出所需的光路__________；
（2）为了测出三棱镜的折射率，需要测量的物理量是__________、__________，在图中标出它们__________；
（3）计算三棱镜折射率的公式是n=__________。
【答案】 ①. ②. 入射角i ③. 折射角r ④. ⑤.
【详解】（1）[1]如图所示，过P1、P2作直线交AB于O，过P3、P4作直线交AC于Oʹ，连接OOʹ，OOʹ就是光在三棱镜中的光路。
（2）[2][3][4]如图所示，需要测量入射角i、折射角r。
（3）[5]由折射定律有
13. 在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气池，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知光速c，求：
（1）单色光在水中的折射率n
（2）边界光线折射后在水中的传播时间（不考虑到达水球右侧后的反射）
【答案】（1）
（2）
【小问1详解】
由题知，上边界光线进入水球后的光路如图所示
设入射角i，折射角为r，由图中几何关系可知
单色光在水中的折射率为
【小问2详解】
由光在介质中传播的速度为
由几何关系可得边界光线折射后在水中的距离为
联立可得光线折射后在水中的传播时间
14. 简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上的两质点，如图甲是质点N的振动图像，图乙中实线是t=3.0 s
时的波形曲线，质点M位于x=8 m处，虚线是经过Δt时间后的波形曲线（其中Δt>0），图中两波峰间的距离Δx=7.0 m，求：
（1）波速大小和方向；
（2）时间Δt；
（3）从实线时刻算起，质点M第11次到达y=2.5 cm所需时间。
【答案】（1）m/s，方向沿x轴负方向；（2）（6n+）s（n=0、1、2、…）；（3）30.5s
【详解】（1）由题图甲可知周期T=6.0s，且质点N在t=3.0s时刻向下运动；由题图乙可知λ=8m，且波沿x轴负方向传播，故波速大小
v==m/s
方向沿x轴负方向
（2）由波沿x轴负方向传播可知，Δt时间内波传播的距离为
x=λ（n=0、1、2、…）
所以时间
Δt=nT+T=6n+ s（n=0、1、2、…）
（3）从实线时刻算起，质点M的振动方程为
y=A sint=5 sint=5 sint（cm）
当质点M第1次到达y=2.5 cm时，解得
t1=05 s
则质点M第11次到达y=2.5 cm时
t=t1+5T
解得
t=30.5 s
15. 如图所示，光源S位于装有某液体的容器底部，容器右侧的内壁固定一平面镜，平面镜上端与容器顶端平齐、下端与液面平齐。光源S沿方向发射一束红光，经O点折射后照到平面镜上的P点，反射光线刚好过容器左侧上端点Q。已知入射角，容器宽度为，反射点P分别到平面镜上端点M、下端点N的距离为、，液体深度为，光在真空中的传播速度，，。求：
（1）红光在该液体中的折射率n；
（2）这束红光在液体中的传播时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据几何关系可知在MN平面发生的反射，入射角符合
则
则光从液体中射出时的折射角
根据折射定律可知
（2）传播距离
红光在液体中的传播速度
这束红光在液体中的传播时间