吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高二上学期12月期末物理试题（含答案）

第第页吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高二上学期12月期末物理试题一、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．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水气（H2O）、二氧化碳（CO2）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为A．2.5～3.5um B．4～4.5um C．5～7um D．8～13um2．某物体在一段运动过程中受到的冲量为−1N∙s，则（）A．物体的初动量方向一定与这个冲量方向相反B．物体的末动量一定是负值C．物体的动量一定减小D．物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反3．某物理兴趣小组的两位同学对波的干涉特别感兴趣，利用课余时间进行了如下实验探究。两位同学以相同频率分别在两端甩动水平细绳。形成两列简谐横波甲乙。已知甲、乙两波源相距8m，甲、乙两波的波速均为0.5m/s，完成一次全振动的时间均为2s，距离乙波源3m的O点处固定有一颗红色珠子。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时。则下列说法正确的是（）A．两列波的波长均为0.25mB．甩动细绳6s后，红色珠子开始向下振动C．该时刻细绳两端的振动情况相反D．当两列波在O点相遇时，该点的振动加强4．竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（）A． B．C． D．5．如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数为k，下端用轻绳系住质量为m（m≠M）的木块B，期初静止，突然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则（）A．物块A做简谐运动的振幅为MgB．物块A做简谐振动的振幅为mgC．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零D．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为Mg+mg6．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）A． B．C． D．7．关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同8．B超是一种实用性好、重复性高、无辐射损伤的医疗检查手段，其基本原理是探头向人体内发射超声波，超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射。图甲、乙分别是仪器探头发送和接收的超声波图像，图甲为超声波沿x轴正方向传播在某时刻的超声波图像，图乙为一段时间后沿x轴负方向返回的超声波在某时刻的图像。已知超声波在人体内传播速度为1500m/s，则下列说法正确的是（）A．波的周期为8×B．图甲中，质点b在4×10C．图甲中，质点b在2×10D．图乙中，从质点a第一次回到平衡位置时开始计时，质点a的振动方程为y=−49．如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，其底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧上端放置一个质量为m的物块B。t=0时刻，将质量也为m的物块A（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，t1时刻A与B发生碰撞并粘在一起，粘合体沿斜面简谐运动过程中，弹簧最大形变量为2mgk。已知弹簧弹性势能表达式为Ep=12A．粘合体速度最大为mB．物块A释放点到碰撞点的距离为mgC．粘合体向下运动过程中的最大加速度大小为gD．从物体A、B碰撞到运动到最低点的时间为2π10．如图所示，a、b是一列横波上的两个质点，它们在x轴上的距离s=30m，波沿x轴正方向传播。当a振动到最高点时，b恰好经过平衡位置向下振动，经过5s波传播了30m。下列判断正确的是（）A．该波的波速一定是6m/s B．该波的周期一定是12sC．该波的波长可能是40m D．该波的波长可能为24m二、非选择题：本题共5小题，共54分。11．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率：（1）如图用螺旋测微器测其直径d=mm。（2）用多用电表粗测此圆柱体电阻，该电阻约为7Ω，为尽可能准确测量其电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ）、电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）、滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）、1.5V干电池两节、内阻不计，开关S，导线若干。为了测多组实验数据，本次实验应当采用的最佳电路为（3）若按（2）问电路进行实验，且实验操作正确，则测量的电阻率比实际（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。12．某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：①将电磁铁、小铁球、光电门调节在同一竖直线上；②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前球的底部和光电门的距离h；③用游标卡尺测小球的直径d，如图乙所示。（1）则d=mm，当地的重力加速度为（用题中给出的字母表示）；（2）其中有几个小组同学测量g值比当地的重力加速度偏大，通过反思后提出了四种原因，你认为哪些项是合理的。A．小球下落时受到了空气阻力B．切断电源后由于电磁铁的剩磁，小球下落后仍受到电磁铁的引力C．误把h当做小球下落的高度D．将电磁铁、小铁球光电门调节在同一竖直线上不准确，在小球通过光电门时球心偏离细光束13．如图所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑动变阻器最大值R3＝5Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？14．如图甲所示，两振动情况相同的波源M、N相距0.5m，波源激起的横波波长为0.4m，其振动图像如图乙所示，求：（1）波的传播速度大小v；（2）M、N连线间振动加强点的位置。15．（1）如图1，电压之比U1U与电阻R1（2）如图2的电路常被叫作分压电路，当A、B之间的电压为U时，利用它可以在C、D端获得0和U之间的任意电压。试说明其中的道理。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】能够通过大气层被遥感卫星接收的电磁波是不能被水和二氧化碳吸收的，由图可知：水对电磁波吸收的波长范围为0-8μm，二氧化碳对电磁波吸收的波长范围为3-5μm和大于13μm的，所以能够通过大气层被遥感卫星接收的波长范围为8-13μm。【分析】根据图中水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收的百分比就可以解题。2．【答案】D【解析】【解答】本题考查动量定理的内容和应用，解题时需了解，物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。AB．冲量与物体的初动量、末动量没有必然的联系，故AB错误；CD．冲量是矢量，其数值前的负号表示与规定的正方向相反，由动量定理可知，冲量又等于动量的增量，所以物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反，物体的动量变化无法确定，故C错误，D正确。故选D。

【分析】某物体在一段运动过程中受到的冲量为负值，说明该冲量与规定的正方向相反，据此分析判断；由动量定理，结合前面分析，即可判断求解。3．【答案】D【解析】【解答】解答本题时，要熟练运用同侧法判断质点的振动方向，要理解波的形成过程，掌握波的叠加原理分析O点的振动情况。A．两列波的波长均为λ=vT=0.5×2故A错误；B．乙波源距离O点较近，甩动细绳6s后，即经过3个周期，乙波刚好传到O点，乙波源起振方向向上，则红色珠子开始向上振动，故B错误；C．甲、乙两波源起振方向均向上，该时刻细绳两端的振动情况相同，故C错误；D．由于Δ当两列波在O点相遇时，该点的振动加强，故D正确。故选D。

【分析】根据完成一次全振动的时间确定周期，由λ=vT求两列波的波长；甩动细绳6s后，分析知道经过3个周期，乙波刚好传到O点，运用同侧法判断红色珠子开始振动方向；运用同侧法判断该时刻细绳两端的振动方向；根据O点到两波源的路程差与波长的关系判断O点的振动是加强还是减弱。4．【答案】B【解析】【解答】薄膜干涉在生活中较为常见，薄膜干涉的形成原因：前后两表面反射的光发生干涉。薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，ACD错误。

故选B。【分析】当光源发出的光照射到肥皂膜上时，从膜的前后两面分别反射两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时呈现亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹。5．【答案】B【解析】【解答】该题结合牛顿第二定律可知简谐振动的振幅，正确理解振幅的含义，运用平衡条件和胡克定律求解是解答本题的关键。AB．以整体为研究对象，绳剪断前，弹簧的拉力为F则弹簧伸长的长度x绳剪断后，A做简谐运动，在平衡位置时，弹簧的拉力与重力平衡，此时弹簧伸长的长度为x所以A振动的振幅为A=故A错误，B正确；CD．剪断前，平衡后弹簧处于拉长状态，弹簧的拉力等于两个物体的重力的和，即F=细线剪断瞬间A受到重力和弹簧的弹力，由牛顿第二定律可知加速度为a=方向向上，故CD错误。故选B。

【分析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离．在平衡位置时，A所受的合外力为零，根据平衡条件和胡克定律求出绳剪断前弹簧伸长的长度和平衡位置弹簧伸长的长度，即可求出振幅，对A进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出A的加速度。6．【答案】B【解析】【解答】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。A．灯光照射下形成的影子，属于光沿直线传播，A不符合题意；B．透过放大镜形成的像，属于光的折射，B符合题意；C．透过小孔形成的像，属于光沿直线传播，C不符合题意；D．光亮勺子中形成的像，属于光的反射，D不符合题意。故选B。

【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象。7．【答案】A【解析】【解答】干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大。A.干涉和衍射是波特有的现象，一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象，故A正确．B.明显的衍射现象必须是波的波长障碍物的尺寸大得多或相差不大，故B错误．C.要产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，故C错误．D.产生干涉的条件是两列波的频率相等，与振幅无关，故D错误．

【分析】波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象。而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象。8．【答案】A,D【解析】【解答】波的图象反映了在某时刻介质中的质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。A．波动周期为T=故A正确；BC．图甲中，质点b向下振动，经过2×10−6sD．图乙中，从质点a第一次回到平衡位置时开始计时，质点a的振动方程为y=−4D正确。故选AD。

【分析】由“上下坡法”判断图丙中质点b的振动方向，利用波速公式计算周期；根据时间与周期的倍数关系求质点通过的路程。9．【答案】A,D【解析】【解答】本题考查了碰撞问题与简谐运动的规律，解题时分析清楚物体的运动过程，确定每个过程的弹簧形变量是关键，通过弹簧的形变量确定物体运动的位移。平衡位置：回复力为零的位置，也是振动物体在静止时所处的位置。回复力：振动物体偏离平衡位置后所受到的阻碍它离开平衡位置，使它回到平衡位置的力。A．由题可知简谐振动的平衡位置合力为零，此时有2mg振幅为A=2mgk最大速度为v=Aω=A物块AB速度最大为v=故A正确；B．设碰前A的速度为2v1，则(2碰撞过程动量守恒可得m×2得v从碰后到运动到平衡位置，根据能量守恒可得2mg解得l=故B错误；C．物块AB运动过程中的最大加速度在最低点，即k解得a=故C错误；D．碰撞后AB做简谐振动，此时AB得位移为x0A可得φ=到最低点的时间为t=故D正确。故选AD。

【分析】粘合体的加速度为零时，其速度最大，由胡克定律和平衡条件求出此时弹簧的压缩量，从粘合体速度最大到弹簧形变量最大的过程，由机械能守恒定律求得粘合体的最大速度，以及AB碰撞后瞬间粘合体的速度，再由能量守恒定律求出A、B碰撞前瞬间A的速度，从物块A释放到碰撞的过程，由机械能守恒定律求得释放点到碰撞点的距离；当弹簧的压缩量最大时，粘合体向下运动过程中的加速度最大，由胡克定律和牛顿第二定律求出最大加速度；由简谐运动的周期公式求出粘合体振动的周期，求得其振幅，根据物体A、B碰撞到运动到最低点的位移与振幅的关系求得时间与周期的关系。10．【答案】A,C【解析】【解答】两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离叫波长。牢记机械振动的有关公式，熟练的进行公式之间的转化与计算。A．该波经过5s，传播了30m，则波速一定是v=选项A正确；CD．题意可知nλ+3可知波长λ当n=0时λ=40m，当λ=24m时，n不是正整数，则选项C正确，D错误；B．周期T=λ则该波的周期不可能是12s，选项B错误。故选AC。

【分析】波在同一均匀介质中匀速传播，由公式v=λT11．【答案】1.400；C；偏小【解析】【解答】把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率。

（1）用螺旋测微器测其直径

d=1mm+0.01mm×40.0=1.400mm。（2）该电阻约为7Ω，则电压表内阻远大于待测电阻，则应采用安培表外接电路；滑动变阻器用分压电路，本次实验应当采用的最佳电路为C。（3）该电路中由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则根据R=UI可知，电阻的测量值偏小，则电阻率的测量值偏小。

【分析】（1）根据螺旋测微器的读数规则完成读数；

（2）根据电表参数和待测电阻的大致阻值计算选择电流表的接法，再根据实验要求选择滑动变阻器的接法；12．【答案】10.0；d2【解析】【解答】光电门是一种利用光电的转换测量物体速度的装置，它由一个发射端和一个接收端组成。当物体通过光电门时，会阻断光束，接收端检测到光束被阻断的瞬间，从而记录下时间。通过测量物体通过光电门的距离和时间，可以计算出物体的速度。

(1)由图乙所示游标卡尺可知，游标卡尺的精度为0.1mm，其示数为d=10mm+0×0.1mm=10.0mm小球下落通过光电门，小球自由落体运动，则v小球通过光电门的时间极短，故可用平均速度表示小球通过光电门的速度v=又H=h+解得g=(2)AB．该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，测量值比真实值偏大，而受到空气阻力