北京市中国人民大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中物理（选考）试卷

人大附中2024-2025学年度第一学期高二年级期中练习 物理（选考） 说明：本练习共分为两部分，共四道大题，20道小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟，请在答题纸上作答，在试卷作答无效。 第I卷（共42分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共计30分。在每小题的选项中有且只有一个符合题意。） 1. 有关电压与电动势的说法中正确的是（　　） A. 电压与电动势的单位都是伏特，所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法 B. 电动势是电源两极间的电压 C. 电动势公式中的W与电压公式中的W是一样的，都是电场力做的功 D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 磁感应强度B的方向就是小磁针S极所指的方向 B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流有关 C. 磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 D. 在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零 3. 表1和表2分别给出了某乐律C调音阶中各音的频率和30°C时声波在不同介质中的传播速度。关于波，下列说法中正确的是（　　） 表1某乐律C调音阶中各音的频率 唱名 do re mi fa sol la si do（高） 该唱名的频率与do的频率之比 1：1 9：8 5：4 4：3 3：2 5：3 15：8 2：1 f/Hz（C调） 264 297 330 352 396 440 495 528 表2 30°C时，声波在不同介质中的传播速度 介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁 波速/（m/s） 332 1490 1531 30-50 480 3800 4900 A. 当声波由空气进入纯水中时，波长增大 B. 当声波由空气进入纯水中时，波长减小 C. 在空气中，C调的“la”音阶波长与C调的“mi”音阶波长之比为 D. 在空气中，某乐器持续发出C调的“fa”音阶时，朝向该乐器快速远离的人可能听到C调的“sol”音阶 4. 如图所示，轻弹簧左端固定，右端固连一小球（可视为质点），小球沿光滑杆做小振幅为的简谐运动。取平衡位置处为原点，位移向右为正，则图2中表示小球动量、速度、动能、弹性势能与振动位移关系的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如左图所示的电路中两个灯泡均发光，当变阻器滑片向下滑动时，则（　　） A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯和B灯都变亮 C. 电源的输出功率减小 D. 电源的工作效率降低 6. 粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中（如图甲）。把木筷往上提起一段距离后放手，忽略水对木筷和铁丝的黏滞阻力，木筷和铁丝就在水中上下简谐振动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，筷子振动图像如图乙所示，则（ ） A. 筷子和铁丝作简谐运动的回复力为其所受的浮力 B. 筷子和铁丝在时刻相位为 C. 过程中，筷子和铁丝所受合力做功为零 D. 筷子和铁丝在振动过程中机械能守恒 7. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图15图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 A. 35.8 W B. 43.2 W C. 48.2 W D. 76.8 W 8. 如图所示，用绝缘细线把一根柔软的铜制弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，用导线连接弹簧上端作为接线端a，另一根导线浸在水银槽中作为接线端b，将a、b端分别与一直流电源两极相连，发现弹簧竖直上下振动，电路交替通断。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 通入电流时，弹簧各相邻线圈之间相互排斥 B. 将a、b两端的电源极性对调，弹簧将不再上下振动 C. 换用交流电，也可使弹簧上下振动 D. 增大电流，弹簧下端离开水银液面的最大高度一定变小 9. 如图所示，由处发出的声音通过左右两条管道和传到出口处。右侧可伸缩的管可以通过拉出或推入，以改变管的长度，忽略声音传播过程中的一切能量损失。开始时，从入口处发出某一频率、人耳可分辨的声音，左右两侧管道关于，对称，此时处接收到的声音响度最大。将管缓慢拉出，当拉出的长度为时，处接收到的声音响度再次达到最大，下列说法正确的是（　　） A. 该现象利用了声波的衍射原理 B. 该声波的波长 C. 拉出的长度为时，处接收到的声音响度也最大 D. 声音在左右两条管道内空气中的传播速度不同 10. 波是传递能量的一种方式。大功率次声波对暴露在其中的人体有杀伤作用。实验表明，次声波能流密度（单位时间内流过垂直单位面积的平均能量）达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。某次声波武器发射的次声波总功率为，若可视为球面波，忽略传播过程中的能量损失，则引起心肺功能衰竭的最远距离最接近（ ） A. B. C. D. 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题的选项中至少有一个是符合题意的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。） 11. 如图甲所示，将一个筛子用四根弹簧支撑起来（后排的两根弹簧未画出），筛子上装一个电动偏心轮，这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动，从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力，使它做受迫振动，其共振曲线如图乙所示。现在在某电压下电动偏心轮转速是。为了使筛子的振幅增大，某同学查阅资料发现：增大电压可使偏心轮转速提高，增加筛子质量可增大筛子的固有周期。他们提出了四个备选方案，能实现增大振幅目的可能是（ ） A. 提高输入电压 B. 降低输入电压 C. 减少筛子质量 D. 增加筛子质量 12. 在观察水波衍射实验的时候，在发波水槽（如图所示）盛有一定深度的水，在水槽中放置两块挡板，中间留一个狭缝，改变波源的频率和狭缝的宽度，观察到水波通过狭缝后的传播现象如图1、图2所示的照片。波长一定的水波通过宽度不同的狭缝；波长不同的水波通过宽度一定的狭缝，波长分别是狭缝宽度的、、，由图两图对比或图三图对比，可能得出的最直接的结论是（ ） A. 如图1，波长一定的水波通过狭缝时，狭缝的宽度越小衍射现象越明显 B. 如图1，波长一定的水波通过狭缝时，狭缝的宽度越大衍射现象越明显 C. 如图2，通过宽度一定的狭缝时，波长越短的水波衍射现象越明显 D. 如图2，通过宽度一定的狭缝时，波长越长的水波衍射现象越明显 13. 如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦和电源内阻，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降 B. 仅更换电动势更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 C. 弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大 D. 电压表示数与待测物体质量成非线性关系 14. 小吴和小智组成的小组用如图所示实验装置研究沙摆小角度振动的规律。漏斗静止时下端接近水平薄木板，摆动的竖直面与木板交线为，木板中线垂直于。当沿O'O匀速拉动薄木板时，漏斗中漏出的沙在板上形成特定形状的曲线。可改变单摆的最大摆角、摆长、拉木板的速度进行多次实验。实验中，沙漏重心位置的变化可以忽略。当拉木板的速度为v时，在木板上长度为s的阴影区留下图所示的实线a。同一木板另一次实验得到的结果为如图所示的实线b。在木板平面以O'O为横轴，垂直O'O建立纵轴，可以对图线进行研究。下列说法正确的是（　　） A. 图横轴可以代表时间轴，其中的实线a对应的阴影区表示的时长为 B. 若图中实线a为正弦曲线，则对应的沙摆的运动可近似看作简谐运动 C. 可判断出图中实线b对应的沙摆最大摆角比实线a的小 D. 可判断出图中实线b对应的沙摆摆长比实线a的短 第II卷（共58分） 三、填空题（本题共3小题，共24分。把答案填在答题纸的相应横线上。） 15. 在练习使用多用电表（如图所示）的实验中， （1）小明同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“”挡位，测量时指针偏转如图所示。以下是接下来的测量过程： a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“”挡），并拔出两表笔 c．将选择开关旋到“”挡 d．将选择开关旋到“”挡 e．将选择开关旋到“”挡 f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值，断开两表笔 以上实验步骤中的正确顺序是________（选填步骤前的字母）。 （2）重新测量后，指针位于如图所示位置，被测电阻的测量值为________。 （3）如图，黑箱中有三个接线柱、、，内接一个定值电阻和一个二极管。利用多用电表的欧姆挡进行测量，红、黑表笔接不同点时，两点间阻值如表中所示。黑箱内电路连接方式可能为图中________。 连接方式 红黑 红黑 红黑 红黑 红黑 红黑 阻值/ 80 300 300 380 A. B. C. D. 16. 利用如图所示电路，测量一节干电池的电动势和内阻。要求尽量减小实验误差，调节方便。除干电池、电流表（，内阻约）、开关、导线外，可选用的实验器材还有： A．电压表（，内阻约） B．电压表（，内阻约） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） （1）实验中，电压表应选用_________，滑动变阻器应选用_________。（选填相应器材前的字母） （2）某同学将实验记录的6组数据标在如图的坐标纸上。请你先根据实验数据，作出本实验的图，再由该图线计算出该干电池电动势的测量值_________V，内电阻的测量值_________。（结果均保留小数点后两位） （ ） （3）在如图中，当滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时，电压表示数U、电源总功率P亦随之改变，上图中能正确反映P与U的关系的是_________。 A． B． C． D． （4）只考虑电表内阻所引起的误差，另一同学提出一种可以准确测量干电池内阻的想法： ①按如图甲连接电路。闭合开关，先将开关接在a、b中的某一端，调节滑动变阻器R的阻值。根据多组电压表和电流表的示数，作出图线，得到如图乙中的图线1； ②保持开关闭合，再将开关接在另一端，重复①中操作，得到图乙中的图线2．可知图线2对应于接在_________（选填“a”或“b”）端； ③已知图线1在U轴和I轴的截距分别为和，图线2在U轴和I轴的截距分别为和。由此可知干电池内阻的准确值为_________。 A． B． C． D． 17. 用如图所示的实验装置进行“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）器材和装置 ①实验时除用到秒表、刻度尺、铁架台外，还应该选用下面列出的器材中________（选填选项前的字母代号）以备完成装置搭建。 A．长约的细线 B．长约的橡皮绳 C．长约的细线 D．直径约的匀质铁球 E．直径约的匀质木球 ②选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，图25甲、乙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为图________（选填“甲”或“乙”）的悬挂方式较好。 （2）为完成实验，他们用刻度尺测量摆线长度，并用游标卡尺测小球直径，如图所示，摆球直径为________； （3）关于本实验下列说法正确的是________。 A. 需要用天平称出小球的质量 B. 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 C. 测量周期时，应从摆球到达最高点时开始计时 D. 为了方便测量，摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好 E. 为节约时间，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期 （4）如图所示，小欣同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长和周期的数值，根据实验数据作出（为单摆周期，为单摆摆长）图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线；小程同学也进行了与小欣同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则乙作出的图像可能为________。 A. 虚线①（不平行于实线） B. 虚线②（平行于实线） C. 虚线③（平行于实线） D. 虚线④（不平行于实线） （5）小艺同学利用双线摆和手机光传感器测量当地的重力加速度，如图所示，为激光笔，为手机光传感器。 实验过程如下： a．用游标卡尺测量小球的直径； b．测出位于同一水平高度的两悬点间的距离和两根等长悬线的长度； c．拉动摆球使两根悬线所在平面偏离竖直方向一个较小角度，将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图所示，图中和为已知参量。根据上述数据可得当地重力加速度________（用、、、和常量表示）。 四、计算题（本大题共3小题，共34分。写出必要的文字说明、重要的方程及关键的演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。） 18. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，且该波的周期大于，实线和虚线分别表示前后间隔的两个时刻的波形图，图中点是实线与轴的交点。 （1）求该波的振幅和波长； （2）求该波的波速大小； （3）以实线波形对应的时刻表示时刻，在图中画出质点的振动位移随时间变化的图像。（要求至少画出一个周期内的图像，图像包含必要的基础信息） 19. 、为水平放置、间距的平行导轨，左端接有如图所示的电路。电源的电动势，内阻，小灯泡乙的电阻。将导体棒静置于导轨上，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度，方向与导体棒垂直且与两水平导轨所在平面的夹角，匀质导体棒质量为，阻值为。闭合开关S后，导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计导轨的电阻，取，。 （1）在导体棒截面图上画出其受力分析图，标出角（力的示意图/正交分解图均可，要求尺规作图） （2）求导体棒受到的安培力的大小？ （3）求此时滑动变阻器接入电路中的电阻？ 20. 简谐运动是常见且重要的运动形式，物体偏离平衡位置的位移与时间遵循变化规律的运动。某同学通过查阅资料了解到弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数及振子的质量有关，但是记不清周期公式是还是，你可以结合你所学的物理知识判断。如图所示，一根内壁光滑的固定竖直真空管内有一劲度系数为的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为的小球相连，小球静止时所在位置为。另一质量为的小球从距为的点由静止开始下落，与发生瞬间碰撞后粘在一起开始向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，当其形变量为时，弹性势能为。已知，重力加速度为。（本题结果中不能出现） （1）求与碰撞结束的瞬时的速度大小； （2）与碰撞后，、整体一起运动， a．求小球被碰后、整体做简谐运动的平衡位置到的距离； b．证明、整体做简谐运动； c．、整体做简谐运动的振幅； （3）求小球从碰撞结束的瞬时至到达最低点所用的时间。 人大附中2024-2025学年度第一学期高二年级期中练习 物理（选考） 说明：本练习共分为两部分，共四道大题，20道小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟，请在答题纸上作答，在试卷作答无效。 第I卷（共42分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共计30分。在每小题的选项中有且只有一个符合题意。） 【1题答案】 【答案】D 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】C 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】C 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】C 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题的选项中至少有一个是符合题意的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。） 【11题答案】 【答案】BC 【12题答案】 【答案】AD 【13题答案】 【答案】AB 【14题答案】 【答案】AB 第II卷（共58分） 三、填空题（本题共3小题，共24分。把答案填在答题纸的相应横线上。） 【15题答案】 【答案】（1）dafb （2） （3）A 【16题答案】 【答案】 ①. A ②. C ③. 1.50 ④. 0.83 ⑤. ⑥. B ⑦. b ⑧. B 【17题答案】 【答案】（1） ①. AD＃＃DA ②. 乙 （2） （3）B （4）B （5） 四、计算题（本大题共3小题，共34分。写出必要的文字说明、重要的方程及关键的演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。） 【18题答案】 【答案】（1）， （2） （3） 【19题答案】 【答案】（1） （2）2N （3）0.5Ω 【20题答案】 【答案】（1） （2）a． ； b．两小球一起向下运动的过程中，根据平衡条件有 当两小球偏离平衡位置后，两小球所受回复力为 故两小球一起向下运动的过程，是简谐运动； c ． （3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $