河北省衡水市第二中学2024-2025学年高二下学期第一次调研考试（联考）物理试题

批 衡水市第二中学2024-2025学年度下学期第一次调研考试 高二物理试题 本试卷分第1卷（选择题）和第川卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间7乃分钟 第1卷（选择题共46分） ◇ 一、 单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的) 如 1.下列有关物理规律或现象说法不正确的是() 京 制 ◇ A. 荷兰物理学家惠更斯发现单摆做简谐运动的周期公式 长 B.物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关 C.上图是一位同学用竹杆把蜂鸣器举起并在头顶快速转动，在几米之外会听到它的音调时高时 低的变化，这是声波的干涉现象 螺 D.“闻其声而不见人”，是声波的衍射现象，波长为1.7cm~17m,若障碍物尺寸远大于17m,声 波仍能发生衍射现象 K 2. 如图所示为节拍器。节拍器中有一摆杆，上有可沿摆杆上下移动的摆锤，摆锤位置所对标尺数， 表示每分钟振动的节拍数（一次全振动有两次节拍数），调节好摆锤位置，拨动摆杆，摆锤就按照单 摆运动规律摆动。忽略一切阻力，摆杆质量不计、长度很长，摆锤几何尺寸很小，则以下说法正确 的是() 粉 杯 甲国 拓 A,摆锤在最高点时加速度为零 B.摆角越大，节拍数越大 C.摆锤沾染杂物变重，实际节拍数会偏大D.摆锤位置上移时摆锤的节拍数变小 3.一位游客在济南大明湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直 方向的简谐运动，振幅为15cm,周期为2.0s,当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地 面与甲板的高度差不超过7.5cm时，游客能舒服地登船，则在一个周期内，游客能舒服登船的时间 為 是() B. D. 内子 总 3 努 4.t0时，坐标原点0处的质点由平衡位置沿y轴正方向开始做周期为0,4s的振动，在同一均匀 介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t0.6s时的波形图是() A… ◇ 5.如图，(a)为一波源的共振曲线，(b)图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播 过程中形成的机械波在0时刻的波形曲线.则下列说法错误的是( 些 4/cm 10 6 44 x/m 0 ◇ 020.40.60.8iHz (a) (b) A.()图中，若驱动力周期变小共振动曲线的峰将向频率f大的方向移动 B.（b)图中，波速一定为1.2m/s C.(b)图中，a、b波形时间间隔可能为2,5s 游 D.(b)图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍射现象 6.如图所示为一个“杆线摆”，可以绕着悬挂轴00摆动，轻杆与悬挂轴00'垂直且杆长为1.25m, 其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，相当于单摆在斜面上来回摆动，静止时轻杆与重垂 线的细线夹角为α，当小球受到垂直纸面方向的扰动时则做微小摆动，( ◇ 细线 倾斜 当 轻杆 平面 重垂线 0 A.若a=30°，小球静止在平衡位置时，杆和线的合力沿杆的方向 B.若a=60°，小球摆动到平衡位置时，受到的合力竖直向上 C.若a=30°，小球摆动时的“等效重力加速度”为5m/s 图西4到出的 D.若a=60°，小球做微小摆动的周期为Πs 7.如图所示，有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与小球连接。小球 质量为m,带电量为+Q。开始时小球静止在光滑绝缘水平面上，施加水平向右的匀强电场E后小球 开始做简谐运动。小球经过0时加速度为零，4B为小球能够到达的最大位移处。在小球做简谐运 动过程中，下列判断正确的是() WMMWWO A B A.小球的速度为零时，弹簧伸长量是 k B.小球和弹簧系统的机械能守恒 c.小球做简谐运动的振幅是29 D.小球由O到B过程中，弹力做功的绝对值大于电场力做功的绝对值 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，在1=0时刻和1=1s时刻的波形分别如图中实线、虚线所 示。已知波的振动周期大于15，则（) y/cm 0.5 x/m 布 ◇ A.x=0处质点的振动方程可能为y=sin(cm) 6 B.波源的振动周期可能为2.4s c.波的传播速度可能为7ms 為 D.x=0处质点在0~ls内通过的路程为3.5cm 罗 9.如图，S,、S,是振幅均为1cm的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线 表示。则() 努 ◇ 性 蝶 S. 熔 A.两列波的波长不同，但频率相等 B. 两列波不会发生稳定的干涉 C.A处质点振动始终减弱，B、C处质点振动始终加强 ◇ D.此时A、B、C处各质点的位移是：x4=0cm,x=-2cm,x.=2cm 10.如图甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO'恰好把线圈分 成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示（规定垂直纸面向里为磁 场的正方向)，则下列说法正确的是( 擗 B个 Bo ××× d × ◇ ● b× X。 Bo 熘 O阳 当 图甲 图乙 A.在0~4时间内，线圈中的感应电流方向为逆时针方向 咽 B。在(~时间内，线圈中的感应电流方向为逆时针方向 ◇ C.在0~{时间内，线圈中的感应电流大小变化 D.在马~4时间内，线圈中的感应电流大小不变 烯 斯 第1卷（非选择题共54分） 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11.(8分)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究： ◇ 28 和 10 26 35 2A 京 37 2 8 39 刷 1 20 10 49 41 18 0 “m 4514 长 (1)用游标卡尺测量摆球直径d,如右图所示，则摆球直径为 cm,测量单摆摆长为/； (2)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低 点记一次数，当数到=60时秒表的示数如右图所示，秒表读数为 S; 螺 (3)将测量数据带入公式，得到的测量结果与真实的重力加速度值比较，发现测量结果偏大，可能 的原因是； A.误将59次数成了60次 B.在未悬挂单摆之前先测定好摆长 C.将摆线长当成了摆长 D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长 ◇ (4)该同学纠正了之前的错误操作，尝试测量不同摆长/对应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T 与/的关系图线，如图所示.由图线计算出的重力加速度的值g=m/s,（n取3.14)（保留3位 有效数字) 数 Tls' 5.00 福 4.85 橱 4.00 3,25 為 3.00 m .800.901.00 1.10120 為 罗 12.(8分)(1)用多用电表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表 指针偏转角度过小，因此需选择 (填“×0”或“×k")倍率的电阻挡，并再次欧姆表调 零后，再次进行测量，多用电表的指针如图甲所示，测量结果为 0。 2.55025P ◇ 5000/Y A-V-2 2 性 2500n/7 甲 (2)某同学设计出一个欧姆表用来测量电阻，其内部结构可简化成下图电路，已知电池的内阻为32。 该表能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但这个欧姆表和普通欧姆表的调零 方式不同。该同学找来一个电阻箱R,进行了如下操作步骤： 群 ◇ (1)两表笔间不接入任何电阻，闭合开关$，调节滑动变阻器使表头满偏； (2)将欧姆表与电阻箱R连成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数R,和与之对应的电流 表G的示数： 当 (3)将记录的各组R、/的数据进行整理，标好欧姆表刻度盘后还顺便画出了7尺图像如图所示： (4)请根据图丙的图线，求出电源的电动势E。 ◇ R 丙 烯 由图丙可知电源的电动势为 V,另欧姆表在(1)步骤中内部回路的总电阻为 默 四、解答题(13题11分，14题11分，15题16分，共38分) 13.(11分)已知机械波在某时刻的波形图如图所示，质点P与坐标原点0的水平距离为0.64m,从 此时刻开始计时。 (1) 若波沿x轴正方向传播，质点P经0.8s第一次到达正方向最大位移处，求波速大小； C (2)若质点P经0.8s到达平衡位置，求：波速大小。 ◆y以cm 5 08:162.4x/m -5 C 14.(11分)如图所示，坐标轴x轴上的S(-s,0)点和S,(s,0)点有两个相同的波源，两波源同时向 螺 平面内产生振幅为A、频率为∫的简谐横波，起振方向垂直纸面向上，ABS,S为矩形，当AB从S,S, 沿y轴向上移动时，线段AB上（包含A、B两点）两列波的加强点的数量随着A、B两点纵坐标的 变化而变化。 当y=1.5s时，AB上恰好有5个加强点（A、B点恰好为加强点)。 A B 布 及2 (1)求简谐横波的波速。 (2)求AB上只有1个加强点时y的取值范围。 罗 15.(16分)如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨M0M,M'0'W,导轨间距L=0.5m,其中M0, M'Q'段倾斜放置，倾斜角日=37°，MC=M'0=4m,0N,0'W'段水平放置，两段之间通过一小段（大小 努 可忽略)光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键$，电源电动势3V,内 阻r=0.5Q。在0和0两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键S,与一电容量C2F的电容器 相连，在N和N两端与电阻器R0.1Q相连，在倾斜导轨M0、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面 ◇ 向下的匀强磁场B=2T,在水平导轨的D0'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场F0.8T, D0、EE'均与导轨垂直，且DED'E=L=0.5m,cdef是质量为3m,每边电阻均为R0.1Q,各边长度 些 均为L的U形金属框，开始时紧挨导轨静置于D0'E'E左侧外，现有一不计电阻的质量为m的金属棒 a紧贴MW放置，合上电键S,时金属棒恰好静止在导轨上。 (1)求金属棒a的质量m: 些 (2)断开S,同时闭合S2,金属棒a向下滑行，求金属棒a到达倾斜导轨底端00时的速度； (3)金属棒a越过Q0'后与U形金属框发生碰撞，碰后黏在一起穿过磁场B,区域，求此过程中电阻 除 器R上产生的焦耳热。 M ◇ EL a 8 光滑圆弧绝缘小段 ￥B B2 擗 dD R C ◇ E 榴 吸 ◇ 闣 烯1 2024—2025 学年度下学期高二年级 物理一调试卷 参考答案 1．C 【详解】A．荷兰物理学家惠更斯通过研究单摆的振动，得到了单摆做简谐运动的周期公式，故 A 正确，不符合题意； B．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故 B 正确，不符合题意； C．蜂鸣器在头顶快速转动,声源的位置在发生变化，所以几米外的观察者会观测到声波的多普勒效 应，故 C 错误，符合题意； D．“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射，当障碍物的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时， 声波衍射现象越来越明显，若障碍物尺寸远大于 17m，声波衍射现象越来越不明显，但仍能发生衍 射，故 D 正确，不符合题意。本题选错误的，故选 C。 2．D 【详解】A．摆锤在最高点时做圆周运动，故合力不为 0，加速度不为零，故 A 错误； B．根据单摆周期 2 lT g  可知，周期与摆角无关，故节拍数不变，故 B 错误； C．摆锤沾染杂物变重，以上分析可知，不会影响单摆周期，故实际节拍数不变，故 C 错误； D．摆锤位置上移时，相当于摆长变长，周期变大，故摆锤的节拍数变小，故 D 正确。故选 D。 3．C 【详解】把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为 2cosy A t T   代入得 215cos (cm)=15cos (cm) 2 y t t  当 y=7.5cm 时，可解得 3 t   1 s 3 t  故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是 22 s 3 t  故选 C。 4．B 【详解】波源在坐标原点，所以向左传播的波和向右传播的波关于 y 轴对称 t=0.6s=1.5T 根据机械波的周期性可知，在 t=0.6s 时，波源正处在平衡位置向下振动，而后一质点重复前一质点 的运动，顺着波的传播方向上坡下振。故选 B。 5．A 【详解】A．当驱动力频率等于物体的固有频率时产生共振，振幅最大，驱动力周期变小时，物体的 固有频率不变，则振动曲线的峰不变，故 A错误，符合题意； B．由共振曲线读出共振状态下的振动频率为 f＝0.3Hz，由（b）图知，波长为λ＝4m，则波速为 1.2m/sv f  故 B 正确，不符合题意； C．共振状态下的振动周期为 1 10 s 3 T f   若波向左传播，则（b）图中 a、b 波形时间间隔为 3 4 t n T      ，n＝0，1，2，… 当 n＝0 时 3 3 10 s=2.5s 4 4 3 t T   故 C 正确，不符合题意； D．当障碍物的尺寸小于波长时能发生明显的衍射现象，该波的波长为 4m，则（b）图中波长遇到宽 度为 2m 的狭缝能发生明显的衍现象。故 D正确，不符合题意。故选 A。 6．D 【详解】A．静止在平衡位置时，杆和线的合力竖直向上与小球的重力平衡，A错误； B．摆动到平衡位置时，小球受到的合力沿着斜面向上，B 错误； C．小球摆动时的等效加速度 2sin sin(90 ) 5 3m/sa g g    等效 C 错误； D．小球做微小摆动的周期为 2 s sin L T g     杆 D 正确。故选 D。 7．D 【详解】A．当小球受到的弹力与电场力平衡时 0kx qE 小球所受回复力 0F =-k(x+x ) qE kx  回 所以 小球做简谐运动，振幅 0 qEA x k   当小球速度为 0 时，弹簧伸长为零（A点时）或 2qE k （B 点时）。 故 A 错误； B．因为在运动过程中存在电场力对系统做功，所以不满足机械能守恒定律，系统机械能不守恒，故 B错误； C．根据选项 A的分析，振幅 0 qEA x k   故 C 错误； D．小球从 O 到 B 的过程中，设弹力做功 1W ，电场力做功 2W ，小球经过 O点时的动能 kE ，根据动能 定理得 1 2 k 2W W E W   故 D 正确。故选 D。 8．ABC 【详解】ABC．若波沿 x轴负方向传播，由同侧法可知， 0t  时刻 0x  处质点向上振动，设其振动 方程为 siny A t 由题图有 1A cm 0.5cm sin (cm) 且1s时 0x  处质点向下振动，数值关系有 1 2π 5π 2π 6 n T     又 1 1sT  ， n只能取 0，解得 1 12 s=2.4s 5 T  波速 1 5m / sv T    则 5π rad / s 6   可得 0x  处质点的振动方程为 5πsin (cm) 6 y t 若波沿 x轴正方向传播，由同侧法可知， 0t  时刻 0x  处 质点向下振动，设其振动方程为 siny A t 由题图有0.5cm sin (cm) 且1s时 0x  处质点向上振动，数值关系有 2 2π 7π 2π 6 n T     又 2 1sT  ，n只能取 0，解得波沿 x轴正 2 方向传播满足条件的周期 2 12 s 7 T  此时波速为 2 7mv T    /s 故 ABC 正确。 D．若波沿 x轴负方向传播，0 1s 内 0x  处质点先向上运动到最大位移处，再向下运动到 0.5cmy  处，该质点通过的路程为 1 0.5 1.5cms cm cm   若波沿x轴正方向传播，0 1s 内 0x  处质点先向下运动到负向最大位移处，再向上运动到 0.5cmy  处，该质点通过的路程为 2 1 0.5 2.5cms cm cm    故 D 错误。故选 ABC。 9．BD 【详解】A．由图可知 S1波长较短，而两列水波传播速度相同，由 v = λf 可知 S1频率较大，故 A 错误；B．两列波频率不同不能发生稳定的干涉，故 B 正确； CD．根据波的叠加原理，在图示时刻 xA = 0cm，xB = −2cm，xC = 2cm，但是两列波频率不同，无法 形成稳定的干涉图样，故 C 错误、D 正确；故选 BD。 10．AD 【详解】AC.在 10 ~ t 时间内，OO左侧磁场均匀增强，OO右侧磁场均匀减弱，由楞次定律可知线 圈中的感应电流方向为逆时针方向，结合法拉第电磁感应定律可知感应电流大小不变，故 A 正确，C 错误； BD.在 21 ~t t 时间内，OO左侧磁场不变，OO右侧磁场均匀增强，由楞次定律可知线圈中的感应电 流方向为顺时针方向，结合法拉第电磁感应定律可知感应电流大小不变。 故 B 错误，D 正确。故选 AD。 11． 2.06cm ； 67.4s AD 29.86 /g m s 【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为 20mm,游标读数为0.1 6 0.6mm  ,则最终读数为 20.6mm=2.06cm. （2）秒表的读数为 60s+7.4s=67.4s, （3）根据 2 LT g  解得： 2 2 4 lg T   , A.误将 59 次数成了 60 次 ，导致测量时周期 T 测小，根据 2 2 4 lg T   可知 g值测量值偏大，故 A对； B.在未悬挂单摆之前先测定好摆长 ，导致测量的摆长小于真实的摆长，根据 2 2 4 lg T   可知 g值偏小； 故 B 错 C.将摆线长当成了摆长没有加小球的半径，导致测量的摆长偏小，根据 2 2 4 lg T   可知 g 值偏小，故 C错； D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长，导致测量的摆长变长，根据 2 2 4 lg T   可知 g 值偏大；故 D 对；故选 AD （4）根据 2 LT g  可得： 2 2 4 lT g   ，则在 T2与 l 的关系图线中，斜率代表 24k g   根据图像可求出： 4.85 3.25 4 1.20 0.80 k    则 29.86 /g m s 12． ×1k 7000 9 9Ω 【详解】(1)[1]多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处，所以要换高挡位，因此需选择×1k； [2]同时注意欧姆调零，多用表的指针结果为 7000Ω。 (2)[3]设电流表 G 所在的回路除电源内阻外其余电阻之和为 R，由闭合电路欧姆定律解得 x x EI RR r R R    总 由分流原理得 x x RI I R R   总 联立两式整理得 1 1 x R r Rr I E E R     由图像可知 1 R r E   5 1 2 Rr E   解得 E=9V，R=6Ω [4]所以欧姆表总内阻为 9ΩR r  13．（11 分）（1）0.3m/s；（2）见解析 【详解】（1）（3 分）波沿 x轴正方向传播，质点 P第一次到达波峰位置时，波传播了 0.64m 0.4m 0.24mx    则波速 0.3m/s     xv t （3 分） （2）（8分）若波沿 x轴正方向传播，质点 P 第一次到达平衡位置时，波传播了 0.64m，则波在 0.8s 内传播的可能距离 (0.64 ) (0.64 0.8 )m 2 x n n     ，其中 n=0，1，2...（2 分） 波速为 (0.8 )m/s      xv n t ，其中 n=0，1，2... （2 分） 若波沿 x 轴负方向传播，质点 P 第一次到达平衡位置时，波传播了 0.8-0.64=0.16m 则波 0.8s 内传播的可能距离为 (0.16 ) (0.16 0.8 )m 2 x n n     ，其中 n=0，1，2...（2 分） 波速为 (0.2 )m/s xv n t      ，其中 n=0，1，2...（2 分） 14．（11 分）(1) 2 sf (2) 15 4 y s 【详解】（1）（5 分）设波长为 ，波速为 v，题图中A、 B中点到 1S 和 2S 的距离相等，为加强点， 当 1.5y s 时，加强点关于 y轴对称分布，则A到两波源的距离差为 2。根据几何关系有 2 2(2 ) (1.5 ) 1.5 2s s s    （2 分）又 v f （1 分） 联立解得 1 2 s  （1 分） 2 sfv  （1分） 3 （3）（6 分）根据对称性可知，加强点关于 y轴对称分布，当只有一个加强点时，A点到两波源的 距离差将小于波长。当恰好有三个加强点，且A到两波源的距离差为 时，设 AB的纵坐标为 0y ， 根据几何关系有  2 20 02s y y    （3分）解得 0 15 4 y s （2 分） 则当 15 4 y s 时将只有一个加强点。（1 分） 15．（16 分）（1）1kg；（2）4m/s；（3）0.48J 【详解】（1）（3分）合上电键 S1时金属棒 a恰好静止在导轨上， 由平衡条件得 1sin Emg B L r   （2 分） 解得 1kgm  （1分） （2）（5 分）断开 S1同时闭合 S2，金属棒 a沿倾斜轨道向下滑行， 在此过程中有 QC U   （1分），Q I t  （1 分） 所以电流为 UI C t    则有 1sin C Umg B L ma t     （1 分） 又有 1U B L v   则 11sin C B L vmg B L ma t      又因为    va t 所以可求得金属棒加速度为 2 2 2 1 sin 2m/smga m B L C     （1 分） 由运动学公式得 2 4m/sMQv aL  （1分） （3）（8 分）金属棒 a 越过 QQ'后与 U形金属框发生碰撞， 由动量守恒定律 1( 3 )mv m m v  （2分）解得 1 1m/sv  在 de 边进入磁场区域时，左侧 cd 和 ef 存在电阻，而导轨不存在电阻，所以电阻被导轨短路，电流 只走导轨，所以 de 边左侧电阻为 0，即右侧的电阻器 R 被短路，此时总电阻就为 de 边的电阻 R；在 cf 边出磁场时，此时右侧 de 边和电阻器组成并联电路，此时总电阻为 0.5R， 根据 F BIL ， E BLv 则碰后黏在一起全部进入磁场 B2区域过程， 根据动量定理有 2 2 2 2 14 4 B LB L mv mv R    （2 分）解得 2 0.8m/sv  金属框一起全部穿出磁场 B2区域过程， 有 2 2 2 3 24 40.5 B LB L mv mv R    （2分）解得 3 0.4m/sv  所以此过程中电阻器 R 上产生的焦耳热为 2 22 3R 1 1( 4 4 ) 0.48J 2 2 RQ mv mv R R       （2分） 故电阻器 R上产生的焦耳热为 0.48J。