北京市順義區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理模擬試題（含答案）

北京市順義區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理模擬試題第Ⅰ部分(共42分)一、單選題(本大題共14小題，每小題3分，共42分。在每個(gè)小題所列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是正確的。)1．如圖所示，小球在光滑水平面上以O(shè)為平衡位置，在A、B之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．小球在A點(diǎn)速度最大 B．小球在O點(diǎn)動(dòng)能最大C．小球在B點(diǎn)彈性勢(shì)能最小 D．小球在O點(diǎn)回復(fù)力最大2．一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說法中正確的是（）A．此介質(zhì)的折射率等于B．此介質(zhì)的折射率等于1.5C．折射角隨入射角的增大而增大，入射角和折射角的比值不變D．光在真空中傳播速度為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為3．一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c，則（）A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x軸正方向傳播，此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，a比c先回到平衡位置4．干涉和衍射都是波特有的現(xiàn)象。圖甲為水波的衍射實(shí)驗(yàn)，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)。圖乙為兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。下列說法正確的是（）A．甲圖中不管M、N兩擋板間的寬度怎樣，水波都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．甲圖中擋板N向上移動(dòng)少許，位于擋板后邊的P點(diǎn)可能會(huì)振動(dòng)起來C．乙圖中M點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，任何時(shí)刻M點(diǎn)的位移不可能為零D．乙圖中N點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，但可能一段時(shí)間后它就會(huì)變?yōu)檎駝?dòng)加強(qiáng)點(diǎn)5．某同學(xué)將兩個(gè)完全相同的電熱器A、B分別與圖1的方波電壓和圖2的正弦交流電壓連接，則兩電熱器A、B消耗的電功率之比為（）A．2：1 B． C．1：1 D．1：26．2023年9月，“天宮課堂”第四課在中國空間站正式開講，神舟十六號(hào)航天員在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。航天員用0.3kg的大球與靜止的0.1kg的小球發(fā)生正碰，某同學(xué)觀看實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：碰撞后，大球向前移動(dòng)1格長度時(shí)，小球向前移動(dòng)3格的長度，忽略實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)空氣阻力的影響。下列說法正確的是（）A．碰撞后大球的動(dòng)量大于小球的動(dòng)量 B．碰撞后大球的動(dòng)能大于小球的動(dòng)能C．該碰撞過程有機(jī)械能損失 D．大球碰撞前后的速度比為2：17．如圖是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2，3，4，…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端，相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm。已知t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng)；t=0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng)。則（）A．這列波傳播的周期為0.8s B．這列波傳播的速度為0.4m/sC．T=0.8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8剛要起振 D．T=1.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)12的運(yùn)動(dòng)方向向上8．如圖所示，開關(guān)接a時(shí)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為22：1，b是原線圈的中心抽頭，副線圈接理想電壓表和理想電流表，在原線圈c、d兩端加的交變電壓，則（）A．開關(guān)與b連接時(shí)，滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移動(dòng)，電流表示數(shù)B．開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為10VC．變阻器R不變，將開關(guān)由b扳向a，電壓表示數(shù)變小D．變阻器R不變，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由b扳向a時(shí)，輸入功率不變9．一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙所示為該波中x=4m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A．此波的波速為0.5m/s B．此波沿x軸正方向傳播C．t=0時(shí)，x=2處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上 D．2.0s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正向運(yùn)動(dòng)距離為4.0m10．如圖甲所示是用沙擺演示振動(dòng)圖像的實(shí)驗(yàn)裝置，此裝置可視為擺長為L的單擺，沙擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡諧運(yùn)動(dòng)，若用手拉木板做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)沙在木板上留下的情形如圖甲所示。某次實(shí)驗(yàn)中，手拉木板的速度大小約為0.20m/s，測(cè)得圖乙所示的一段木板的長度約0.80m，，下列分析正確的是（）A．圖中的曲線是沙擺的運(yùn)動(dòng)軌跡 B．沙擺的周期會(huì)隨手拉木板的速度改變而改C．實(shí)驗(yàn)所用沙擺的周期為2.0s D．實(shí)驗(yàn)所用沙擺對(duì)應(yīng)的擺長約為0.5m11．一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤如圖甲所示，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)由彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球做受迫振動(dòng)。圓盤靜止時(shí)，讓小球做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示(以豎直向上為正方向)。下列說法正確的是（）A．若圓盤以1.0r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)其振動(dòng)的周期為0.4sB．若圓盤以1.0r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，欲使小球振幅增加，可使圓盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)增大C．改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢，小球運(yùn)動(dòng)的周期始終不變D．改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢，小球運(yùn)動(dòng)的振幅始終不變12．一質(zhì)量m=2kg的物塊靜止在光滑的水平面上，從t=0時(shí)刻開始，物塊受到水平向右的外力F作用，外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A．第4s末物塊的動(dòng)量大小為12kg·m/s B．第2s末物塊的速度大小為3m/sC．第4s末外力的瞬時(shí)功率為36W D．第3s內(nèi)與第4s內(nèi)物塊的動(dòng)能增加量相等13．如圖(a)所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為m的小球，構(gòu)成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來后，小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線如圖(b)所示，若時(shí)刻彈簧彈力為0，重力加速度為g，則有（）A．時(shí)間內(nèi)，回復(fù)力沖量為0 B．t=0時(shí)刻彈簧彈力大小為mgC．時(shí)間內(nèi)，小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和增大 D．彈簧勁度系數(shù)為14．如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，與導(dǎo)軌一起構(gòu)成閉合回路。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，長度均為L，電阻均為R，其余部分的電阻不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)，兩導(dǎo)體棒均在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)，某時(shí)刻給導(dǎo)體棒ab以水平向右的初速度，則（）A．導(dǎo)體棒ab剛獲得速度v0時(shí)受到安培力大小為B．導(dǎo)體棒ab、cd均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量為D．兩導(dǎo)體棒最終速度都為零第Ⅱ部分(共58分)二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分，共18分)15．(每空2分，共10分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。(1)在擺球自然懸垂的狀態(tài)下，用米尺測(cè)出擺線長為l，用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d，則單擺擺長L為______(用字母l、d表示);用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為______mm(2)測(cè)量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出圖像如圖乙所示，重力加速度為g，此圖線斜率的物理意義是______A．g B． C． D．(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)量擺長時(shí)沒有加小球的半徑，其他操作無誤，那么他得到的實(shí)驗(yàn)圖像可能是圖中的______A． B． C．(4)該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺，也測(cè)出了重力加速度，他采用的方法是：先測(cè)出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度，再測(cè)出其振動(dòng)周期，用該同學(xué)測(cè)出的物理量表示重力加速度為g=______。16．(1)圖甲為教學(xué)用的可拆變壓器，線圈均由材料和直徑相同的導(dǎo)線繞制而成。為探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，在圖乙中該同學(xué)把線圈A與學(xué)生電源連接，另一個(gè)線圈B與小燈泡連接。其中線圈A應(yīng)連到學(xué)生電源的______(選填“直流”或“交流”)輸出端上；某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為220匝和110匝，學(xué)生電源輸出端電壓的有效值為6V，考慮變壓器實(shí)際工作中有能量損耗，則小燈泡兩端電壓的有效值可能是______。A．2.8V B．5.6V C．3.0V D．12.0V(2)某同學(xué)用如圖所示的裝置，通過A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______(填字母代號(hào))；A．斜槽安裝時(shí)末端必須保持水平B．小球每次都必須從斜槽上的同一位置由靜止釋放C．必須測(cè)量出斜槽末端到水平地面的高度D．實(shí)驗(yàn)中需要用到秒表測(cè)量小球空中飛行的時(shí)間若小球A的質(zhì)量為，它從斜槽上某點(diǎn)由靜止?jié)L下，從斜槽末端平拋的落點(diǎn)為P(稱為第一次操作)；小球B的質(zhì)量為，小球A第二次從斜槽上原位置滾下，跟小球B碰撞后離開斜槽末端的落點(diǎn)分別為M和N(稱為第二次操作)。如果第二次操作時(shí)，小球A從斜槽上開始滾下時(shí)位置比原先低一些。如果忽略其他操作的偶然誤差，實(shí)驗(yàn)將會(huì)得到______(選填>、<、=)三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分)要求：解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。結(jié)果有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。17．(9分)如圖所示，實(shí)線是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形曲線，虛線是這列簡諧橫波在t=0.20s時(shí)刻的波形曲線，求：(1)x=0處質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程s；(2)波在一個(gè)周期內(nèi)沿x軸正方向傳播的距離x；(3)若該列簡諧波的周期T>0.2s，求簡諧波的波速v。18．(9分)如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中，其中的c點(diǎn)被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中以如圖所示裝置保持其兩端與定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度為，bc邊和ad邊的長度為，匝數(shù)為n匝，線圈的總電阻r，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，外電路的定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。電流表和電壓表均為理想的交流電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計(jì)。求：(1)發(fā)電機(jī)線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)電流表的示數(shù)I;(3)一個(gè)周期內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。19．(10分)離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，它利用加速裝置將離子高速噴出以提供反沖力，可用于飛船姿態(tài)控制和軌道修正。它的工作原理如圖所示：中性推進(jìn)劑氙原子注入后，被電子槍射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子，氙離子進(jìn)入正極柵板的速度大小可忽略不計(jì)，在正、負(fù)極柵板間的電場(chǎng)加速后從噴口噴出，從而使飛船獲得推進(jìn)或調(diào)整姿態(tài)的反沖力。若每個(gè)氙離子的質(zhì)量為m，電量為q，正、負(fù)柵板間的加速電壓為U，忽略離子間的相互作用力。(1)將該離子推進(jìn)器固定在地面上進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的正離子形成的等效電流為I。a．求氙離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過噴口的速度v的大?。籦．求單位時(shí)間噴出的氙離子的個(gè)數(shù)n為多少?c．該離子推進(jìn)器產(chǎn)生的平均推力F為多大?(2)配有該離子推進(jìn)器的飛船的總質(zhì)量為M，現(xiàn)需要對(duì)飛船運(yùn)行方向作一次微調(diào)，即通過推進(jìn)器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度，此過程中可認(rèn)為氙離子仍以第(1)中所求的速度通過噴口。推進(jìn)器工作時(shí)飛船的總質(zhì)量可視為不變。求推進(jìn)器在此次工作過程中噴射的氙離子數(shù)目N。20．(12分)如圖甲所示，O點(diǎn)為某一單擺的固定懸點(diǎn)，將力傳感器接在擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))與O點(diǎn)之間?，F(xiàn)將擺球拉到A點(diǎn)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置。圖乙表示細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，圖中t=0為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)上述擺球的運(yùn)動(dòng)并非一定為簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺當(dāng)且僅當(dāng)擺角θ很小時(shí)才是簡諧運(yùn)動(dòng)。(提示：弧度制下，當(dāng)θ很小時(shí)，有sinθ≈θ)a．請(qǐng)證明當(dāng)擺角θ很小時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng)。b．若圖乙中的，則該單擺的周期T為多少?并估算該單擺的擺長。(可認(rèn)為)c．若擺球以擺角從A點(diǎn)由靜止下落，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，擺繩恰被一圖釘擋住(如圖丙)，之后擺球繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，達(dá)到的最大擺角為，擺球被圖釘擋住前后速度不變，請(qǐng)通過列式分析說明。(2)如果將擺繩的懸點(diǎn)O固定在一如圖丁所示木塊的輕桿上，木塊的質(zhì)量為M，放在光滑水平面上。小球質(zhì)量為m，擺長為L，用手固定木塊的同時(shí)將小球拉到與o點(diǎn)水平，然后放手并同時(shí)由靜止釋放小球，求小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度v。高二物理期中考試答案一、單選題(42分)1．B2．D3．C4．B5．A6．AD7．D8．C9．B10．C11．B12．B13．D14．C二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分，共18分)15．(10分)(1)20.6(2)C(3)A(4)16．(8分)(1)交流A(2)AB>三、計(jì)算題(40分)17．(9分)(1)s=4A=2.0m(3分)(2)x=λ=20cm(3分)(3)(3分)18．(9分)(1)(3分)(2)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)為有效值，則有(1分)(1分)則可得，電流表的示數(shù)為(1分)(3)(3分)19