吉林省吉林某中学2025-2026学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

2025-2026学年吉林油田高级中学高二（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.如图所示，某学校探究性学习小组的同学用4、B两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射

入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心。点射出后重合。力、B两种光穿过玻璃砖所需时间分别为£公地,

全反射临界角分别为g、CB,则下列说法正确的是（）/

A.以>坨，。>C/?7^

B.tA<tB,CA>CR/

c.tA>tB,cA<cB（/彳-J

D.tA<CA<CB；

2.消防队员使用高压水枪灭火时，竖直向上的圆柱形水流垂直射向着火的天窗，水流撞击窗口后竖直方向

速度减为零。已知水枪出水口横截面积S=5x10-4^2,水的密度p=1.0xl03/cg/m3,窗口受到水的平均

冲击力大小F=150N,水流上升过程近似看作匀速运动。则水从水枪出水口喷出的流量Q（单位时间流出水

的体积）约为（）

A.0.5m3/sB.8.7x10~3m3/sC.3.7x10,3/5口.1.5x10Tm3小

3.如图甲，2023年春晚创意节目浴茜庭芳・国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下：材质

不同的重水袖4和轻水袖8连接在一起，放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖4左端抖动产生如图乙所示

波形，下列说法正确的是（）

交界点

重水袖A轻水袖B

甲乙

A.振幅越大，则波速越小

B.重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长

C.波在小B中传播的速度一定相等

D.波在/、B中传播的频率相等

4.如图为一“环腔式”消声器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为入的声波沿水平管道

自左侧入口进入后分成上下两部分，分别通过通道①、@雄续向前传播，在右侧会聚后噪声减弱，下列说

法正确的是（）

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A.该消声器是利用波的漫反射原理设计的

B.该消声器对所有频率的声波均能起到降噪效果

C.上下两束波的路程S1和S2满足回一S2I=（2n+l）^（n=0,1,2,3…）时，降噪效果最好

D.上下两束波的路程门和S2满足岛-s2|=nA（n=0,1,2,3…）时，降噪效果最好

5.质量为1切的物块静止在水平地面.匕t=0时对其施加一-水平拉力F,当物工仔Q

块运动一段时间后撤去拉力，之后物块继续运动直至停止。该物体运动的位移时I/j

间图像如图所示，图像在P点处的斜率最大、Q点处的斜率为0,已知物块与水[p/：

平地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取10m/s2,则水平拉力F的大小为（）j

A.2NB.4NC.6ND.8/V”。/f

6.某人在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M,枪内装有几颗子弹，

每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口相对于地的速度为外在发射后一颗子弹

时，前一颗子弹已射人靶中，在发射完几颗子弹并击中靶时，不计船受到的阻力，小船后退的距离等于（）

）口（八一1）加—c7”证（八+1）?泣

人"M+nm=M+nmU'm+nm

7.“两弹一星功勋奖章”获得者钱学森在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。如图甲所示，理想

状态下没有空气阻力的抛体运动的轨迹为抛物线，但在真实的情况下由于空气阻力的影响，如图乙，其轨

迹为一个可视为质点的物体由水平地面上斜向上抛出，只在重力和空气阻力作用下的运动轨迹，已知物体

的质量为根，其所受空气阻力的大小与速度大小成正比，方向与速度方向相反，比例系数为k,重力加速度

为0，抛出瞬间速度大小为火，与水平方向的夹角为。，落地瞬间速度大小为以，与水平方向的夹角为口，下

A.从抛出到落地整个过程动量变化量大小为Ap=mv1-mv2

B.从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为W=

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C.物体水平射程为X=二十。咒叫叫

D.物体在空中飞行的时间为£=〃叫si〃a+w2Si邛

mg

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.如图所示是产生机械波的波源0做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。下列说法中正确的是（）

A.该图表示的是多普勒现象

B.此时波源正在向4观测者靠近

C.C、。两位观测者此时接收到的频率和波源发出的频率相等

D.8观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率

9.如图所示，电路中的电表皆为理想电表，闭合开关S后，将滑动变阻器/?2的滑片。向右移动，下列说法正

确的是（）

A.灯泡L变亮

B.电压表的示数减小

C.电流表的示数减小

D.电容器所带电荷量增大

10.一列简谐横波沿”轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为yp=10Rsn，

y（?=0,已知波的周期T=6s,下列说法正确的是（）

A.t=0时，质点P沿y轴正方向振动

B.质点P的平衡位置在x=1m处

C」=ls时,P、Q两质点的位移相同

D.t=2s时，P、Q两质点的速度相同

三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验，实验装置如图甲所示。

（1）用游标卡尺测量摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为mm.

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(2)关于本实验，下列说法正确的是.

4需要用天平称出小球的质量

股摆球应选用体积较小、质量较大的小球

。.为了方便测量，摆球摆动的幅度越大越好

D测量周期时，应从摆球到达最高点时开始计时

(3)实验测出单摆完成几次全振动的时间为3摆长为L,则计算重力加速度的表达式为9=

12.某组同学做测量玻璃的折射率实验。

Pi

b

甲乙

(1)(多选)如图甲所示，在本实验中，为了减小误差，下列说法正确的是

4实验时，大头针P］和P2之间、与24之间的距离要小一些

比入射角应适当大一些，但也不宜太大

C在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学平面，也不能用玻璃破代替直尺画界面

D实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置可上下移动

(2)如图乙所示，川同学在实验中将玻璃砖界面aa'和帅'的间距画得过宽了。若其他操作正确，则折射率

的测量值准确值。(选填“大于”，“小于”或“等于”)

(3)8同学先用插针法正确画出光路图如图丙，力。为入射光线，0B为折射光线。他过3点向交界面作垂线8N,

延长4。与垂线BN交于点M。则该玻璃的折射率为〃=(用丙图中线段长度表示)。

四、计算题：本大题共3小题，共36分。

13.如图所示，质量为m的物体4放在质量为27n的平台B上，两物体叠放在竖直轻弹簧上r

并处于静止状态。现用一竖直向上的恒力/作用在4上，重力加速度为g。A

B

⑴若%=加9,证明力和B做简谐运动;

(2)为了使4和B做简谐运动的过程中不分离，求产应满足的条件;

77777777777777777

(3)若/2=弓相。，力和8做简谐运动的周期为T,求从最低点到最高点的过程中，8对人的冲

量。

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14.如图，一半径为R的透明材料半球，。点是半球的球心，虚线00'表示光轴(过球心。与半球底面垂直的

直线)。已知该材料的折射率为，I，光在真空中的传播速度为c。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,

有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。

ttttttt

(1)半球底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出；

(2)距光轴亨的入射光线，经球面折射后与光轴相交，求该光线从进入半球到该交点的时间久(己知5比15。=

/6-V2.

-4-)

15.如图所不，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道和水平面间不固定。轨道水平部分的上表面粗糙，

竖直部分为表面光滑的四分之一圆弧轨道，两部分在。'点平滑连接，4为轨道的最高点。现有一质量m二

1.0kg的小物块从平板车的右端以水平向左的初速度%=6771/s滑上水平轨道，小物块与水平轨道间的动摩

擦因数〃=0.5。已知轨道圆弧部分的半径R=0.4m,小物块处在轨道水平部分运动时，轨道加速度Q”与小

物块加速度%।大小之比为1：3,小物块可视为质点，重力加速发g=lOm/s?。求：

(1)轨道的质量M;

(2)若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点4求水平轨道的长度L；

(3)在(2)的前提下，判断小物块能否从轨道上滑下来；如果能，求小物块滑下来的速度：如果不能，求小物

块停在轨道的位置与0,的距离L'。

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答案解析

1.【答案】C

【解析】解：由图知玻璃对力0光的折射率大，对8。光的折射率小,由sine=\知AO光的临界角小，Gt<CB；

由□=£,知力。光的折射率大，在玻璃中传播速度小，穿过玻璃砖所需时间较长。B0光在玻璃中传播速度

n

大，穿过玻璃砖所需时间较短，则£{>£外

故,48。错误，C正确；

故选：Co

光线以不同的入射角沿半径方向射入同一块半圆形玻璃破，折射角相同，根据折射定律确定折射率的关系,

分析折射率大小，由sinC=L分析临界角的大小.光在介质中的光速为u=三，判断光速的大小，分析光

穿过玻璃砖所需时间的长短.

根据折射率的不同，从确定全反射临界角大小，再由折射率去确定波速的大小，最后确定时间的关系.

2.【答案】B

【解析】解:由牛顿第三定律可知，窗口对水的平均作用力大小为r=150N,

对dt内撞击窗口的水，以向上为正方向，由动量定理可知：一产戊=0-mu,Mm=pV=pSMt,Q=Sv,

代入数据可得：Q=，7.5x10-57n3/sx8.7LlO-./s,故8正确，力。。错误。

故选:B。

根据动量定理用流体柱模型进行分析。

考查了流体柱模型的应用，重点在选择一小段时间内的流体为研究对象进行分析。

3.【答案】D

【解析】解：4CD.机械波的波速仅由介质决定，与振幅无关，则介质一定时，振幅变大，但波速不变。波

的频率仅由波源决定，机械波从一种介质中进入另一种介质时.，其频率不变，波速改变，可见机械波在小

8中传播的频率相等，波速不相等，故力。错误，。正确；

8.重水袖上某点在平衡位置上下振动，一个周期内通过的路程为4倍振幅，而这一个周期内机械波传播的

距离为•个波长，所以重水袖上某点通过的路程和波长并无关系，故8错误。

故选:Do

根据机械波的形成和传播规律分析判断。

本题考查机械波的形成和传播，要求掌握机械波的形成和传播规律。

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4.【答案】C

【解析】解：力、该消声器是利用声波干涉原理设计，而不是利用波的漫反射原理设计，故4错误；

BCD、根据波的叠加原理可知，该消声器对于路程差为

A

Ki-s2\=(2n+l)^(n=0,1,2,3…)

的声波降噪效果良好，但不符合上述条件的声波降噪效果较差，甚至不能起到降噪效果，故而并非对所有

波长或频率的声波均有效，故8。错误，C正确。

故选:Co

根据声波干涉原理在消声器设计中的应用分析问题。消声器通过控制声波的路径，使得两束卢波在特定条

件下发生相消干涉，从而达到降噪的效果。

本题的关键在于理解声波干涉的原理，即两束声波的相位差决定了它们是相长干涉还是相消干涉。相消干

涉是消声器设计的基础，通过控制声波的路径，使得两束声波在特定条件下发生相消干涉，从而达到降噪

的效果。

5.【答案】C

【解析】解：x-t图像的斜率表示速度，所以物体在P点时的速度最大，设最大速度为小规定物体的运动

方问为正方向，从0〜%,对物块根据动量定理有

Ft0-inngt。=mu

撤去拉力后，对物块根据动量定理有

一jimgx2f0=0—mv

联立解得

F=6N,故C正确，错误。

故选：Co

分别对在0〜如过程和撤去拉力后的过程根据动量定理列方程计算可。

知道x-t图像的斜率表示速度，能够对物体在两段时间内的速度变化根据动量定理列出对应的方程是解题

的关键。

6.【答案】C

【解析】解：以船、人连同枪(不包括子弹)、靶以及枪内有几颗子弹组成的系统为研究的对象，取子弹的速

度方向为正方向。由系统的动量守恒得：

mv-[M+(n-l)?n]v'—0

设每颗子弹经过时间t打到靶上，则有：vt+v/t=L

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联立以上两式得：t=-^—L

M+nm

射完n颗子弹的过程中，每一次发射子弹船后推的距离都相同，所以船后退的总距离为：S=n-v/t=罂

M+nm

故C正确，错误。

故选:C。

以船、人连同枪(不包括子弹)、靶以及枪内有几颗子弹组成的系统为研究的对象，则系统在水平方向上动量

守恒，子弹前进的过程中船后退；子弹打到靶上后，和船又一起静止：在射n颗子弹的过程中，每一次都相

同，可根据动量守恒定律解题。

本题中船与子弹的总动量始终等于0,二者相对运动，每一次子弹从开始射出到打到靶上的过程中二者的位

移之和都等于L这是解题的关健。

7.【答案】D

【解析】解：小由于动量是矢量，且初、末动量不在一条直线上，从抛出到落地整个过程动量变化大小不

为/p=mvx-mv2，故/错误；

B、根据动能定理可得，从抛点到落地的整个过程中物体所受阻力做功为：W=厩-;nu不故8错误；

。、物体在水平方向只受空气阻力的分力，设物体水平分速度为取，则对应的空气阻力水平分力大小为人=

k%物体在水平方向，根据动量定理可得

-£fxt=mv2cosp-mv^cosa,又因为-2//=-2-kH=kx,联立解得物体水平射程为％=

m也加"minces/?故c错误，

D、设物体在空中飞行的时间为3以竖直向下为正方向，竖直方向根据动量定理可得=

mv2sinp-(-mv^ina),其中，一=-fkUyt=ky=0联立解得物体在空中飞行的时间为t=

小咿…冲叫故o正确。

mg

故选：Do

将物体在空中的运动沿水平方向勺竖直方向正交分解，应用微元法，根据动量定理与动能定理求解。

本题考查了动量定理与动能定理的应用，考查了应用微无法处理存在变力的运动过程。微无法的思维是将

整个运动过程先微分为若干个时间趋近于零的过程，再将所有微分过程累计求和。

8.【答案】ABD

【解析】解:A该图表示由波源移动而引起的多普勒效应，故4正确；

8.由图可知，观测者4在单位时间内接收到的完全波的个数最多，观察者接受到的频率增大，说明波源向力

观测者靠近，故4正确：

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。.题中图像具有对称性，波源。正在向力观测者运动，则C、。两位观测者与波源均相对远离，贝JC、D两位观

测者此时接收到的频率小于波源发出的频率，故C错误；

DB观测者与波源相对远离，则B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率，故。正确。

故选：ABD.

当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波

的频率比波源频率高，据此分析即可。

本题主要考杳了多普勒效应的相关应用，理解多普勒效应的产生原因，理解观测者接收到的频率与距离变

化的关系。

9.【答案】AB

【解析】解:力、闭合开关S后，将滑动变阻器&的滑片P向右移动，滑动变阻器％接入电路的阻值减小，

电路的总电阻减小，根据闭合电品斗欧姆定律可知，电路总电流增大，则灯泡L变亮，故力正确；

从总中流增大，则内中乐增R,路端中压减小。灯泡两端电压增K,则电压表的示数减小，故4正确：

C、并联电路的电压减小，％、/?3所在支路的电流减小，而总电流增大，则/?2所在支路的电流增大，电流表

的示数增大，故C错误；

。、心、心所在支路的电流减小，弋两端电压减小，电容器两端电压等于角两端电压，则电容器的电压减

小，电容器所带电荷量减小，故。错误。

故选：AB。

由滑动变阻器的滑片移动方向判断滑动变阻器接入电路电阻的变化，进而得到总电阻的变化，即可得到总

电流、路端电压变化，来分析灯泡L的亮度和电压表读数的变化；分析并联电路的电压变化，判断通过％、

所在支路的电流变化，从而判断电流表示数的变化；分析电容器电压的变化，即可判断电容器所带电荷

量的变化。

在动态电路问题中，一般根据电阻变化，由闭合电路的欧姆定律分析总电流、路端电压的变化，再分析各

支路电流、各电阻上的电压变化。

10.【答案】BD

【解析】解:A.根据上下坡法可知，在t=0时，质点P沿y轴负方向振动，故力错误；

B、根据y=2兀，在C=0时，y=10y/~3cm,A=20cm,由此可得质点P的平衡位置在x=Im处，

A

故B正确；

。、该波的圆频率为3=尊=甲丁ad/s=?rad/s,所以质点P的振动方程为y=20sE（7+'兀）丽，质点Q

z

的振动方程为y'=20sin^tcmf把t=1s代入，解得y=0,y=10y/~3cm,故。错误；

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D、把t=2s代入P和Q的振动方程，可得此时P和Q的位移分别为-lOjIcm和10/Icm,且知道此时质点尸

和Q的运动方向均为沿y轴负方向运动，根据对称性可知，此时P、Q两质点的速度大小相等，故D正确。

故选：BD。

根据上下坡法分析；根据波动方程求解：分别写出两个质点的振动方程，代入时间即可计算；根据两个质

点的振动方程，分析两个质点的位移以及运动方向，据此判断。

能够写出两个质点的振动方程是解题的关键。

11.【答案】9.7

B

4n-n2L

【解析】(1)图乙游标卡尺分度值为0.1mm,摆球的直径为9mm4-7x0.1mm=9.7m?no

(2)A、实验是通过测单摆周期计尊重.力加速度，与摆球质量无关，故/I错误；

B、实验的摆球应选择体积较小、质鼠较大的，这样限力小些，故8止确；

C、单摆的摆长等于摆线长度与摆球半径之和，把单摆固定后测出摆线的长度，再加上摆球的半径即可测出

摆长，当摆球的摆角较小时，摆球的运动可以看作简谐运动，所以单摆偏离平衡位置的角度不能过大，故C

错误；

D、测定周期时从平衡位置开始计时误差较小，可以测量30〜50次全振动的时间，再根据7=工求得周期，

n

故D错误。

故选：B。

(3)根据单摆的周期公式T=27T可得：=2书

解得：。=竺/。

故答案为：(1)9.7；(2)B；(3)包尹

12.【答案】8C；小于；券

【解析】(1)4实验时，为了减小入射光线和出射光线方向确定的误差，大头针Pi和P2之间、尸3与24之间的

距离要大一些，故力错误；

8.为了减小入射角和折射角的测量误差，入射角应适当大一些，但也不宜太大，故8正确：

C在操作时，为了保护玻璃砖的光学面，手不能触摸玻璃砖的光学平面，也不能用玻璃砖代替直尺画界面，

故C正确;

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。.实验过程中，确定界面后，玻璃砖在纸面上的位置不可上下移动，故。错误。

故选:BCo

(2)光路图如图所示：

由图可知，入射角不变，折射角测量值偏大，根据折射定律九="可知，折射率的测量值偏个，即折射率

的测量值小于准确值；

(3)入射角的正弦sini=sinZ-OMN=黑

折射角的正弦si7zr=sin乙OBN=笑

根据折射定律，折射率"罂=器、器=器。

故答案为：(1)BC；(2)小于；(3)券。

(1)根据实验原理、正确操作和注意事项分析作答；

(2)作出光路图，根据折射定律分析作答：

(3)根据数学知识求解入射角和折射角的正弦，根据折射定律求解作答。

本题考查了利用“插针法”测量玻璃的折射率的实验，解决此题的关键要懂得实验的原理，要求学生会根

据图象处理实验数据，并会分析实验误差。

13.【答案】若尸根据题意，设4和8位于平衡位置时弹簧的压缩量为%有依0+&=3mg

当4和8相对于平衡位置向上的位移为工时，回复力大小打回=k(xQ-x)+F1-3mg

回复力方向与x方向相反尸阿=-kx

当Fi=时，在刚刚施加恒力Fi的一瞬间，对4和8整体有％=^mg=(m+2m)a

解得a=\g

到达最高点时有mg-F1-FN=ma

解得/N=gmg

可知，A和B没有分开，则有回复力与位移大小成正比，方向相反，说明A和B是简谐运动为了使A和8做简

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谐运动的过程中不分离，F应满足的条件为"若尸2=弓小。，A和8做简谐运动的周期为心从最低点

到最高点的过程中，8对力的冲量为3九”，方向竖直向上

【解析】解：(1)根据题意，设A和B位于平衡位置时弹簧的压缩量为&,有%+%=3mg

当4和8相对于平衡位置向上的位移为工时，回复力大小尸阿=A®-乃+0-3mg

回复力方向与％方向相反尸国=-kx

当心时，在刚刚施加恒力F［的一瞬间，对力和8整体有％==(m+2m)a

解得a=

到达最高点时有mg-F}-FN=ma

解得FN=±mg

可知，A和B没有分开，则有回复力与位移大小成止比，方向相反，说明力和B是尚谐运动。

(2)当4和8做简谐运动到达最高点时即将分离，此时它们之间的弹力为零，对A有mg-F=

在刚刚施加恒力F的一瞬间，对A刃B整体有F=3ma2

根据简谐运动的对称性，有即=与

联立解得尸='mg

即为了使4和8做简谐运动的过程中不分离，应满足F<^mg

(3)若尸2=lm9

力和8—起做简谐运动，设竖直向下为正方向，从最低点到最高点的过程中，对A由动量定理，有mg*—

&2N=。

解得8对4的冲量久=~^mgT

方向竖直向上。

答：(1)若&=Jmg,根据题意，设4和8位于平衡位置时弹簧的压缩量为与，有依o+%=3mg

当4和8相对于平衡位置向上的位移为工时，回复力大小尸回=忆(知-幻+%一3mg

回复力方向与x方向相反产府=-kx

当Fi=：7ng时，在刚刚施加恒力Fi的一瞬间，对4和B整体有％=\mg=(m+2m)a

第12页，共15页

解得

到达最高点时有771g-F1-FN=ma

解得FN=\mg

可知，4和8没有分开，则有回复力与位移大小成正比，方向相反，说明4和8是简谐运动；

(2)为了使4和8做简谐运动的过程中不分离，F应满足的条件为F<

⑶若七二轴9,4和8做简谐运动的周期为7,从最低点到最高点的过程中，B对力的冲量为强”，方向竖

直向上。

(1)对于简谐运动，需通过受力分析结合回复力公式证明；

(2)不分离的关键是找到4、8间弹力为零的临界状态，结合牛顿第二定律和简谐运动的对称性分析；

(3)冲量的计算利用动量定理，结合受力分析和运动时间。

简诸运动的核心是回复力满足尸何=-kx，不分离的临界条件是4、8间弹力为零，结合牛顿第二定律和简谐

运动的对称性分析加速度：冲量的计算需结合动量定理，明确研究对象的受力和运动时间。

14.【答案】解：(1)光路图如图所示：

设从底面上力处射入的光线在球面上发生折射时的入射角i刚好等于全反射临界角C时，对应入射光线到光轴

的距离最大，从球面射出的光线对应的面积最大：

由全反射临界先公式s出。=1=稔=4，解得临界角C=45°,

n\!22

根据数学知识。4=Rs出45。=学/?.

半球底面上的最大面积5=兀•。炉=孚，

故入射光线能够直接从球面射出的底面上面积为苧；

(2)设距光轴?的入射光线在球面E点发生折射时的入射角和折射角分别为i和r,光路图如图所示：

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根据数学知识Si献/已解得入射角i=3。。，

根据数学知识DE=Rcos30°=早,

4

根据折射率公式〃=£=三=经，

nV