湖南省长沙市望城区第二中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

绝密★启用前 2025年下学期望城二中高二期末考试物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在时间内，下列说法正确的是(    ) A. 质点在和时刻具有正向最大速度 B. 质点在时刻具有负向最大加速度 C. 至质点位移先增大后减小，先指向方向再指向方向 D. 在时间内，加速度方向和速度方向相同 【答案】D  【解析】【分析】 由图像可知在任意时刻对应的位移大小； 由图象的斜率分析质点速度大小和方向的关系。由位移关系分析加速度的关系。 由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题。要知道位移与时间图象的斜率表示速度。 【解答】解： A.质点在和时刻，位移为零，正通过平衡位置，速度最大。图象的斜率为负，说明速度为负，即质点在和时刻具有负向最大速度。故A错误； B.质点在时刻具有负向最大位移，由 知加速度为正向最大，故B错误； C.至质点的位移始终指向方向，故C错误； D.在时间内 加速度方向为正，图像斜率为正，所以速度方向为正，故D正确。 故选D。 2.如图所示，物块与叠放在一起，以为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移随时间的变化图像如图，则下列说法正确的是(    ) A. 在时间内，物块的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为 C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走，则的振幅不变 【答案】D  【解析】【分析】 本题考查弹簧振子的简谐振动。 将振子的振动过程与图像有机结合，明确简谐振动过程中的回复力、加速度，以及速度和位移之间的关系是解题的关键。 【解答】 A.在时间内，由图像的斜率为负且增大可知，物块的速度沿负方向在增大，受摩擦力方向沿负方向，据可知，位移在减小，加速度在减小，所以摩擦力在减小，故A错误； B.由图像知，两物块在平衡位置速度最大，因此两物块从的平均速率要小于从开始经时间内的平均速率，所以从开始经通过的路程大于，故B错误； C.据简谐振动的受力特点，两物块在平衡位置时速度最大，加速度为零，在最大位移处，速度为零，加速度最大，所以在某段时间内，两物块速度增大时，加速度在减小，故C错误； D.简谐运动是一种无能量损失的振动，它只是动能和势能间的转化，总机械能守恒。其能量只有振幅决定，即振幅不变，振动系统能量不变。当将在最大位移处轻轻取走，说明取走时动能为零，取走前后振幅没有改变，振动系统机械能总量不变，故D正确。 故选D。 3.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂、、、四个摆，其中、摆长相等．让球在垂直于水平绳的方向摆动起来，则可以观察到的现象是(    ) A. 、、球都摆动起来，球摆动的周期比球大 B. 、、球都摆动起来，球摆动的周期比球小 C. 、、球都摆动起来，球摆动的幅度比球大 D. 、、球都摆动起来，球摆动的幅度比球小 【答案】C  【解析】【分析】 本题关键明确两点：受迫振动的频率等于驱动力频率；当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象． 【解答】 、由摆摆动从而带动其它个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟摆相同，故AB错误； 、受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于摆的摆长与摆的摆长相等，则摆的固有频率与摆的相同，故摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误； 故选：。 4.如图，弹簧振子在、之间做简谐运动．以平衡位置为原点，以向右为正方向建立轴．若振子位于点时开始计时，则其振动图象为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】【分析】 当振子运动到点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象． 本题在选择图象时，关键研究时刻质点的位移和位移如何变化． 【解答】 解：由题意：设向右为正方向，振子运动到点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故B正确，ACD错误． 故选： 5.如图所示，轻质弹簧下端挂重为的物体，弹簧伸长了，再挂重为的物体时又伸长了，若将连接和的连线剪断，使在竖直面内振动时，下面结论正确的是(    ) A. 振幅是 B. 振幅是 C. 最大回复力为 D. 最大回复力为 【答案】A  【解析】【分析】 先研究两物体，分析出物体简谐运动的平衡位置；刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体到达简谐运动的振幅处，回复力最大。 解决简谐运动的题目应注意找出平衡位置，找出了平衡位置即能确定振幅及最大加速度。 【解答】 弹簧下端挂重为的物体而处于平衡状态时，此处相当于物体简谐运动的平衡位置；刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体到达简谐运动的振幅处，故振幅为，故A正确，B错误； 将连接、两物体的细绳剪断瞬间，合力充当回复力；由于细线剪断前是平衡状态，剪断后绳对的拉力减小了，而弹力不变，故合力为，故最大回复力为，故CD错误。 故选A。 6.一列简谐横波沿轴正方向传播，部分波形如图所示。质点、的横坐标分别为、，此时质点已振动了。以点开始振动时为计时起点，波速小于，下列说法正确的是(    ) A. 波的传播速度可能为 B. 时刻，质点可能第一次到达波峰 C. 在到时间内，质点速度逐渐增大 D. 图示时刻波已经传到质点 【答案】B  【解析】【分析】 由题中条件结合波速情况判断出质点的起振方向，分析波速及时刻，质点是否可能第一次到达波峰；由周期的多解性，分析质点的速度情况，也可以判断波是否传播至点。 掌握波的多解性是解题的关键。 【解答】 由题图可知波长，波沿轴正方向传播，此时质点振动了，且位于平衡位置，但起振方向未知，则周期满足、、、 又波速小于，有 可知取、时，波速满足题设； 当取时，，，质点起振方向向上，时，质点第一次到达波峰； 当取时，，，质点起振方向向下；时，质点第一次到达波峰， A错误，B正确； 当取时，， 时波传播到质点，则到时间内，质点速度越来越小，同理，当取时，在该时间段内，质点离开平衡位置向下运动，则CD错误。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7.一弹簧振子做简谐运动的位移随时间的变化规律为，下列说法正确的是(    ) A. 振子离开平衡位置的最大距离为 B. 和时振子运动的加速度相同 C. 和时振子运动的动能相等 D. 在任意内，振子通过的路程均为 【答案】AC  【解析】【分析】本题主要考查了简谐运动的相关应用，根据简斜振动的方程得出位移的变化，由此分析能量变化，加速度变化； 根据振子的振动方程得出振动过程中的最大位移，即可知振子离开平衡位置的最大距离；根据振动方程求出某时刻的振子运动加速度及速度，并判定动能的关系；注意振子开始振动的位置不同，在四分之一周期内通过的路程可能大于振幅，可能小于振幅也可能等于振幅； 【解答】 A.由可知，弹簧振子做简谐振动的振幅为，所以振子离开平衡位置的最大距离为，故A正确； B.将和代入变化规律表达式，得位移大小均为，位移大小相等，方向相反，所以振子运动的加速度大小相等，方向相反，B错误； C.将和代入变化规律表达式，得位移为，振子均处于平衡位置，故这两个时刻振子的动能相等，故C正确； D.由，可知，弹簧振子的振动周期为，由于不知道振子的开始位置，在任意内，振子通过的路程可能等于、大于或小于，故D错误。 故选AC。 8.一简谐波在图中轴上传播，实线和虚线分别是、时刻的波形图，已知由图判断下列哪一个波速是可能的？(    ) A. B. C. D. 【答案】ABC  【解析】解：要由实线形成虚线，根据波形的平移法可知，波可能沿轴正方向传播，也可能沿轴负方向传播． 若波沿轴正方向传播，则有，得， 由图读出波长，则波速为，若，；若，故AC正确． 若波沿轴负方向传播，则有，得， 由图读出波长，则波速为，若，故B正确． 由于是整数，不可能等于故D错误． 故选ABC 简谐横波在轴上传播，由实线形成虚线，可能沿轴正方向传播，也可能沿轴负方向传播；根据波的周期性，可得出波向右传播和向左传播时波速的两个通项，即可求得波速的特殊值．求出周期的通项，得到特殊值． 本题的解题方法是由一般通项式到特殊值．也可以根据波速求出波传播的距离，由波传播的距离确定是否符合题意． 9.如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是(    ) A. 女同学从向运动的过程中，她感觉哨声音调变高 B. 女同学从向左运动的过程中，她感觉哨声音调变低 C. 女同学从向右运动的过程中，她感觉哨声音调不变 D. 女同学从向运动的过程中，她感觉哨声音调变高 【答案】AB  【解析】【分析】 女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低。 本题考查了多普勒效应。当波源与观察者之间有相对运动时，观察者会感到波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应；当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小。 【解答】 A.女同学从向运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应可知她感觉到哨声音调变高，故A正确； B.女同学从点向左运动过程中，她逐渐远离声源，感觉到哨声音调变低，故B正确； C.女同学从点向右运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应可知她感觉到哨声音调变高，故C错误； D.女同学从向运动过程中，她逐渐远离声源，感觉到哨声音调变低，故D错误。 故选AB。 10.如图所示，甲图是一列沿轴正方向传播的简谐机械横波在时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从时刻起的振动图象，、是介质中平衡位置为和的两个质点，下列说法正确的是(    ) A. 该波的波速是 B. 在时刻，、两质点的速度相同 C. 在内，质点运动的路程为 D. 处的观察者向轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为 E. 若该波在传播过程中遇到频率为的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 【答案】ACE  【解析】【分析】： 由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率。根据时间与周期的关系求质点通过的路程；根据多普勒效应判断接收到的频率与波实际频率的关系；发生干涉的必要条件：两列波频率相同。 本题关键要把握两种图象的联系，知道质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系求解质点通过的路程。 【解答】： A.根据波形图知波长，由振动图象知周期，频率，该波的波速，故A正确； B.在时刻，、两质点速度大小相等，方向相反，故B错误； C.在内，一个周期的时间通过的路程为，故C正确； D.根据多普勒效应，观察者与波源靠近，接收到该波的频率大于，故D错误； E.发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，所以遇到另一列频率为的波时，可能发生稳定的干涉现象，故E正确； 故选：。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的系统较准确地探究了“单摆的周期与摆长的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________选填“”或“”。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象如图乙，由图可知，两单摆摆长之比________。 【答案】    【解析】解：由得，，知图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是图线． 由振动图线知，两单摆的周期比为，由可知知，两单摆摆长之比． 根据图象比较出重力加速度的大小，因为北京和南京当地的重力加速度不同，从而可知北大的同学所测实验结果对应的图线．根据振动图象得出两摆的周期比，从而根据单摆的周期公式得出两单摆的摆长之比． 解决本题的关键知道单摆的周期公式，以及知道图象的斜率表示什么． 12.某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的物理量。    该同学用多用电表欧姆档测电阻丝的阻值，当用“”档时，其读数为_________。然后用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，为_________，用游标卡尺测其长度，如图丙所示，为_________。 【答案】；；。  【解析】【分析】 欧姆表读数为示数乘以倍率；螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，需估读；游标卡尺读数为：主尺读数加游标尺读数。 本题考查仪器的读数，掌握读数规则是解题的关键点。 【解答】 多用电表欧姆档测电阻丝的阻值，当用“”档时，其读数为； 用螺旋测微器测其直径，读数为：； 用游标卡尺测其长度，读数为：。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.如图所示，质量为，倾角为的斜面体斜面光滑且足够长被固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为、自然长度为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为的物块．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，物块在斜面上做简谐振动，重力加速度为． 求物块处于平衡位置时弹簧的长度； 求弹簧的最大伸长量． 【答案】解：物体平衡时，受重力、支持力和弹簧的弹力， 平衡位置即弹簧弹力等于重力沿斜面分力，即，故 所以弹簧长度 根据简谐运动的对称性，压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，故其振幅为： 故其最大伸长量为： 答：物块处于平衡位置时弹簧的长度为 弹簧的最大伸长量为  【解析】物体平衡时，受重力、支持力和弹簧的弹力，三力平衡，根据平衡条件并结合正交分解法和胡克定律列式求解； 简谐运动具有对称性，先求解出振幅，然后确定最大伸长量； 本题关键是先对滑块受力分析，利用简谐运动的对称性求解弹簧最大伸长量，灵活性就强． 14.一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。 该简谐运动的周期和振幅分别是多少； 从到的时间内，振子的路程多大？ 求时振子的位移； 【答案】由图象可知， 。              因振动是变速运动，因此只能利用其周期性求解，即一个周期内通过的路程为个振幅，本题中，所以通过的路程为： 根据公式有 振子的振动方程为 当时，位移为   【解析】由图读出周期和振幅； 根据 与周期的关系，结合一个周期内质点通过的路程是个振幅，求路程；根据时振子的位置，确定其位移。          本题考查简谐振动的描述的基本内容，比较简单。 15.如图甲所示，、为沿轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为。、的振动图像分别如图乙、丙所示。求： 当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长； 经过时间内质点运动的路程； 若该波的波长大于，可能的波速。 【答案】当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长为  经过时间内质点运动的路程为  若该波的波长大于，可能的波速为、、  【解析】解：由振动图像可得周期，根据波速公式，解得波长。 时间对应，由振动图像得质点的振动方程。 当时，位移，故总路程。 若波沿轴正向传播，间距，即。 由条件得，解得，波速。 若波沿轴负向传播，间距，即。 由得，，对应波长、，波速分别为，。 答：当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长为。 经过时间内质点运动的路程为。 若该波的波长大于，可能的波速为、、。 通过振动图像确定波的周期，结合已知波速利用波速公式直接计算波长。题目中给出的波速和周期可直接代入公式求解，无需考虑其他因素。 根据振动图像确定质点的振幅和周期，将总时间转化为周期整数倍加部分周期，计算完整周期内的路程和剩余时间内质点运动的路程，两者相加即为总路程。需要注意剩余时间对应的位移计算。 分波沿轴正方向和负方向传播两种情况讨论。根据两质点振动相位差确定可能的波长表达式，结合波长限制条件筛选可能的值，进而求出对应波速。每种传播方向都需要单独分析可能的波长和波速组合。 本题综合考查简谐横波的传播规律与质点振动分析，涉及波长计算、振动路程求解以及多解性问题。第一问直接应用波速公式，计算量小但需准确提取周期这一关键参数。第二问通过振动方程计算特殊时刻位移，结合周期倍数关系求解路程，既考查振动图像解读能力，又检验对非整数周期路程处理的技巧。第三问为典型波动多解问题，需分别讨论波传播方向，结合波长限制条件筛选合理结果，充分训练学生空间想象能力和逻辑推理能力。题目难度中等偏上，尤其第三问对波程差公式与的理解要求较高，能有效区分学生的思维严密性。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2025年下学期望城二中高二期末考试物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在时间内，下列说法正确的是(    ) A. 质点在和时刻具有正向最大速度 B. 质点在时刻具有负向最大加速度 C. 至质点位移先增大后减小，先指向方向再指向方向 D. 在时间内，加速度方向和速度方向相同 2.如图所示，物块与叠放在一起，以为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移随时间的变化图像如图，则下列说法正确的是(    ) A. 在时间内，物块的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为 C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走，则的振幅不变 3.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂、、、四个摆，其中、摆长相等．让球在垂直于水平绳的方向摆动起来，则可以观察到的现象是(    ) A. 、、球都摆动起来，球摆动的周期比球大 B. 、、球都摆动起来，球摆动的周期比球小 C. 、、球都摆动起来，球摆动的幅度比球大 D. 、、球都摆动起来，球摆动的幅度比球小 4.如图，弹簧振子在、之间做简谐运动．以平衡位置为原点，以向右为正方向建立轴．若振子位于点时开始计时，则其振动图象为(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，轻质弹簧下端挂重为的物体，弹簧伸长了，再挂重为的物体时又伸长了，若将连接和的连线剪断，使在竖直面内振动时，下面结论正确的是(    ) A. 振幅是 B. 振幅是 C. 最大回复力为 D. 最大回复力为 6.一列简谐横波沿轴正方向传播，部分波形如图所示。质点、的横坐标分别为、，此时质点已振动了。以点开始振动时为计时起点，波速小于，下列说法正确的是(    ) A. 波的传播速度可能为 B. 时刻，质点可能第一次到达波峰 C. 在到时间内，质点速度逐渐增大 D. 图示时刻波已经传到质点 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7.一弹簧振子做简谐运动的位移随时间的变化规律为，下列说法正确的是(    ) A. 振子离开平衡位置的最大距离为 B. 和时振子运动的加速度相同 C. 和时振子运动的动能相等 D. 在任意内，振子通过的路程均为 8.一简谐波在图中轴上传播，实线和虚线分别是、时刻的波形图，已知由图判断下列哪一个波速是可能的？(    ) A. B. C. D. 9.如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是(    ) A. 女同学从向运动的过程中，她感觉哨声音调变高 B. 女同学从向左运动的过程中，她感觉哨声音调变低 C. 女同学从向右运动的过程中，她感觉哨声音调不变 D. 女同学从向运动的过程中，她感觉哨声音调变高 10.如图所示，甲图是一列沿轴正方向传播的简谐机械横波在时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从时刻起的振动图象，、是介质中平衡位置为和的两个质点，下列说法正确的是(    ) A. 该波的波速是 B. 在时刻，、两质点的速度相同 C. 在内，质点运动的路程为 D. 处的观察者向轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为 E. 若该波在传播过程中遇到频率为的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的系统较准确地探究了“单摆的周期与摆长的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________选填“”或“”。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象如图乙，由图可知，两单摆摆长之比________。 12.某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的物理量。    该同学用多用电表欧姆档测电阻丝的阻值，当用“”档时，其读数为_________。然后用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，为_________，用游标卡尺测其长度，如图丙所示，为_________。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.如图所示，质量为，倾角为的斜面体斜面光滑且足够长被固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为、自然长度为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为的物块．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，物块在斜面上做简谐振动，重力加速度为． 求物块处于平衡位置时弹簧的长度； 求弹簧的最大伸长量． 14.一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。 该简谐运动的周期和振幅分别是多少； 从到的时间内，振子的路程多大？ 求时振子的位移； 15.如图甲所示，、为沿轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为。、的振动图像分别如图乙、丙所示。求： 当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长； 经过时间内质点运动的路程； 若该波的波长大于，可能的波速。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $