北京市中国人民大学附属中学2025～2026学年高二上学期期中练习物理试题

人大附中2025-2026学年度第一学期高二年级物理期中练习2025年11月4日 命题人：段宝维 审题人：刘永进陈伟孟 说明：本练习共四道大题，20道小题，满分100分，考试时间90分钟，共8页，请将答案 填涂或者书写在答题纸的指定区域内，只交答题纸。试卷空白处可以做草稿纸，不收试卷，只收 答题纸。 一.单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1.关于简谐振动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是() A.位移减小时，加速度减小，速度增大 B、位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.加速度增大时，速度可能增大 D.速度为零时，位移也为零 2.如图1所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像，从 x/cm 图像可知() A.两摆球质量相等 B.两单摆的摆长相等 810s C.两单摆相位相同 D.在08s时间内，两摆球通过的路程s甲=s乙 图1 3.一列沿x轴传播的简谐横波在1=0时 y/cm /cm 刻的波形如图2甲，位于x=6m处的质 点M的振动图像如图2乙，则下列说法 10) 正确的是() A.该简谐横波的波速为8ms 图2 B.t=2s时刻，质点M的加速度最大 C.该简谐波沿x轴正方向传播 D.质点M的位移y随时间1变化的关系式为y=8si血二(cm) 4.如图3所示，把一个质量为m1的小球放在高度为h的直杆的顶端，一颗质量为m'的子弹以速 度Vo沿水平方向击中小球，并在很短时间内穿过球心，小球 落地处离杆的距离为s,子弹落地处离杆的距离为$'。如果增 m'Vo 大子弹速度v,且认为子弹与小球之间的作用力与二者相对 运动速度大小无关，下列判断正确的是() A.s增大、s'也增大 B.s增大，s'减小 C.s减小，s增大 图3 D.子弹和小球系统机械能的损失减小 第1页，共8页 5.在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以速度~竖直上抛，b球以速度w水 平抛出，℃球做自由落体运动，三个小球都不计空气阻力，下列说法正确的是： A.三个小球落地时的动能相同 B.三个小球落地时的动量相同 C.重力对三个小球做功相同 D.重力对三个小球作用的冲量相同 6.质量为m、速度为6v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰摭可能是弹性的，也可能 是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。以A球原来速度方向为正，碰撞结束后 两球的速度可能为() A.A球速度为0，B球速度为2y B.A球速度为V,B球速度也为y C.A球速度为3y,B球速度为v D.A球速度为-4v,B球速度为2 7.质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正磁，其位置坐标 8✉--- x随时间1变化的图像如图4所示。由图像可知（) A.m1的质量大于m27. B.碰撞后m2的动能大于m1的动能 C.碰撞后m1的动量大小大于m2的动量大小 D.碰撞过程中系统动能损失不为0 图4 8.如图5甲是某型号的主动降噪耳机，其工作原理是，耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声 信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波信号，再与噪声信号登加相互 抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，疏密不同的竖线表示相应的声波。 则() 环境噪声 环境噪声 耳 机 耳膜 图5 3 降噪声波 A.降噪过程应用的是声波的干涉原理，噪声声波和降噪声波在人的耳膜处加强 B.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳机 C.降噪过程应用了声波的多普勒效应，使人耳听到的噪声频率小于外界噪声频率 D.外界噪声声波信号的振幅越大，降噪声波信号的振幅也越大 第2页，共8页 二.多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有两个或以上选项符合题 意，选择正确且全面得4分，选择正确但不全面得2分，不选或者有错选不得分。 9.一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间1变化的图像如图 6所示。定义力对时间的平均值F,为物体一段时间内的动量改变量除以时间，而力对位移的平均 值F,为相应时间内物体的动能增加量除以位移大小，则04s时 ◆F/N 间内( A.合力F对物体所做总功为正功 B.合力F对物体作用的总冲量沿正方向 C.F大于F D.F小于F 图6 10.工业上筛选矿石的筛子可以简化为如图所示的模型，筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一 个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图7甲所示。该共 振筛的共振曲线如图7乙所示。已知增大电压， 可使偏心轮转速提高，增加筛子（连同筛子里边 的矿石)的质量，可增大筛子的固有周期。现在， 在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛 子的振幅增大，可以( ) A.增大电压 B.减小电压 0.8 C.增加筛子（连同筛子里边的矿石）质量 图7 D.减小筛子（连同筛子里边的矿石）质量 11.某小组同学用如图8甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验，所用小钢球A与玻璃球B半 径相等，质量分别为m1、m2,且m1>m2,结果发现地面上固定的复写纸下面的白纸上小球多次落 点的中心如图8乙中的M、P、N所示，它们到O点的距离分别用OM、OP、ON表示。对于图 8乙的实验结果，下列分析正确的有( N ● 0 7777777777 图8 乙 A.M、P、N不在同一直线上是因为轨道末端不水平导致 B.M、P、N不在同一直线上是因为碰撞时A球速度方向不沿着两球球心连线导致 C.如果有m1OP=m1OM+mON,说明两球碰撞过程中动量守恒 D.如果有m1OP2-m1OM+m2ON?,说明两球碰撞过程中动能没有损失 第3页，共8页 12.如图9甲所示，一根轻杆、一根轻质细线和可以自由转动的细悬挂轴O0组成一个杆线 捏”，杆线摆可以绕着悬挂轴O0'来回捏动，00'与竖直方向夹角夹角日=30°，轻杆与悬挂轴 O0'垂直，细线与轻杆的夹角也 为日=30°。摆球的运动轨迹被约 束在一个倾斜的平面内，倾斜平 细战 面与水平面的夹角也为0=30°， 该杆线摆做简谐运动的x图像如 图9乙所示，P是图像上对应。时 甲 刻的某点，取x2≈10，取重力加 图9 速度g=10m/s2。则（J A.。时刻摆球的速度方向沿图像上P点的切线方向 B.该杆线摆的细线长约为5m 3 C.该杆线摆做简谐运动的振幅是8cm, D.摆球在10s内通过平衡位置10次 三、实验题（本大题共16分，其中13题每空2分，14题第一空2分、第二空4分） 13.关于“用单摆测定重力加速度”的实验，结合示意图10回答下列问题： 86 87 89 90 91 图10甲 图10乙 图10丙 0610 (1)让刻度尺的零刻度对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，其下端局部如图10甲所示，那么单 摆的摆长L= cm（要求估读). (2)若用停表测得了40次全振动的时间如图10乙所示，则单摆的摆动周期T=_s(结果 保留三位有放数字)。 (3)为了操作方便，小组同学用游标卡尺测量了摆球直径，如图10丙所示，小球直径为 d-cm。 (4)多次改变摆长L,分别记为L1、2。。La:测得相应的周期分别为T、T2。。Ta:为减小 误差，下列做法没有错误的是 一 人.根据T=2π后分别求得g1、82.B,然后求平均g=+2+…+0 9 n B.根据T=2π 先分别求得L=以及T=h:…五，然后求得g=受 n 第4页，共8页 C.以历次测量的L为横轴、以相应的T为纵轴建立坐标系作图像，根据图像斜率求g D.以历次测量的L求得VL为横轴、以相应的T为纵轴建立坐标系作图像，根据图像斜率求g (5)若某次实验中根据T=2π 求得的g比实际的当地重力加速度偏大，则下列原因可能的 是 A.测得的摆长偏小 B.测量·次全振动的时间求周期时多数了次数 C.小球摆动时轨迹不在同一竖直平面内而是在某一水平面内的圆周。 14,(1)在教材选择性必修一第一章第1节，有一个探究实验， 探究两个小球碰撞的不变量，如图山甲所示。这个实验中中得到 “AB球碰箍过程中总动量不变”的条件是()： A.两小球必须质量相等 B.两小球必须弹性碰撞 C.两小球既不一定质量相等、也不一定弹性碰撞 图11用 (2)受这个实验的启发，在学习完这一章内容后，某同 学设计了一种验证动量守恒定律的实验方案。如图11乙 所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质 量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点，两悬挂点 间距等于小球的直径。将质量较小的小球】向左拉起至A 点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生 m M ①② 正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A',小球2向右摆 D B C 动至最高点D。测得小球1,2的质量分别为m和M,弦 图11乙 长AB=h、AB=2、CD=5。经过分析，小组同学认 为，如果m、M、山、2、b满足 关系，即可验证碰撞前后动量守 恒。（有可能用到的数学公式：cos20=2c0s20-1=1-2sin20) 四、解答题（本大题共6小题44分） 15.(6分)蹦床比赛示意如图12，一个质量为60kg的蹦床运动员，从 离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s,g取10m/s2。 (])求运动员与网接触的这段时间内动量变化量的大小。 (2)求运动员与网接触的这段时间内网面对运动员的平均作用力大小。 图12 第5页，共8页 16.(7分)如图13所示，在倾角8=30的固定光沿斜面上，用劲 度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球，忽 略小球运动过程中所受的空气阻力，取g=10ms2, Ss (1)求小球静止时弹簧的伸长量。 (2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放， a,试证明的运动为简谐运动 图13 b.以平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐 标系，从释放小球开始计时，在图14中画出一个周期内 平x/om 小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数 值、不要求标周期数值。 图14 17.(7分)湖面上停着A、B两条小船，它们相距25m,都可以视作质点。一列可以视为简谐波 的水波正在湖面上沿AB连线从A向B传播，每条小船每分钟上下浮动12次。当A船位于波峰 时，B船正好经过平衡位置向上运动，。求： (1)每条小船上下浮动的周期。 (2)这列水波可能的波长。 (3)如果两船之间有且只有一个波蜂，求这列水波的波速。 第6页，共8页 18.(7分)如图15所示，两波源分别位于x=0和x=32m处，连续不断地发出两列分别沿x轴 正方向和负方向传播的简诺横波，波速均为4ms,振幅均为0.5m(图中纵坐标被放大了)。图中 描绘的是=0时刻两列波的图像。 (1)求经过多少时间两列波相遇。 (2)在图中画出=4s时图中x=0到x=32m之间的波的图像。 (3)求0-4s内x=16m处质点运动的路程。 V 28 2 x/m 图15 19.(8分)我国空间站采用的先进霍尔推进器，工作原理简化如图16所示。绝缘的放电通 道，左右两端的电极A、B间存在一加速电场E。工作时，工作物质氙气进入放电通道后在A端 附近被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。己知氙离子质量为、带电量为q,若某 次试验中，推进器被固定，单位时间内有个氙离子被喷出，忽略氙离子被电离时的初速度， 每个氙离子离开通道时的速度为V0, (1)求很短时间△t内喷出的氙离子的总动量，以及推进器受到的推力。 (2)求处于通道中的所有氙离子总数，以及这些离子受到的总电场力. (3)推进器电场对氙离子做功的总功率。 放电通道©， 0 骇e ⊙E a 0 周o 0少 O ⊙ e 日* 图16 B 第7页，共8页 20.（9分)在某天写作业的时候，小明同学发现自动笔在桌面上的弹跳很有趣，于是将某种型号 的自动笔建立理想化模型如图17甲所示，笔由弹簧、内芯和外壳三部分构成，且弹簧质量可以 忽略。把笔竖直倒立于水平硬桌面上，此时弹簧有一定压缩量（未知），下压外壳使其下端接触桌 面，此时弹簧压缩量为o:由静止释放后，外壳竖直上升，当速度达到某一值时，弹簧恢复原长， 此时外壳恰好与静止的内芯接触并碰撞（如图17乙），然后一起以共同速度继续上升（如图17 丙)。且全过程不计空气阻力， 对于以上过程，小明认为可以理想化为三个阶段：第①阶 段，外壳竖直上升，不过不是一直加速上升、更不是匀加速上 升，但笔与地球系统仍然遵守机械能守恒定律：第②阶段，碰弹簧 撞，外壳与内芯立即具有共同速度：由于碰撞时间极短、可忽 壳 略重力的影响，第③阶段，内芯与外壳一起竖直上抛。为计算 内芯 方便，设外壳质量为2m、内芯质量为m,设弹簧的劲度系数等 甲乙 丙 于2m。己知当劲度系数为k的弹簧的拉伸或者压缩量形变量 图17 为x时，弹簧的弹性势能为三=松，已知重力加速度为8，弹资没有起出弹性限度： 请你帮他解决以下问题（求解结果可以保留根号或者分数形式，不出现k): (1)求解弹簧恢复原长时外壳的速度。 (2)求解外壳与内芯的碰撞过程中二者总动能的损失。 (3)求解外壳离地的最大高度并在图18中定性画出外壳的动能随上升高度的变化图像。 个E 图18 第8页，共8页 参考答案： 题号1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 答案A B D A B D ABD BD BD BD 13.(1)87.2087.60之间都可以，但得是4位有效数字， (2)1.88,(3)1.14,(4)AD,(5)BC 14.(1)C,(2)ml=Ml3-m2 15.(1)设运动员触网时速度大小为1、离开网时速度大小为2， 根据2gh=v2-0得：V1=8n/s,v2=10m/s 动量变化量△pmv2(-mv1)=1080kgm/s (2)。(F-mg)△t=△p,解得：F=1950N X/cm 16.(1)ngsin0=kxo,解得xo-=0.005m=0.5cm (2)ā.以平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建 立坐标系，位移为x时，小球受力 F合=k(x+xo)+mgsin0=-kx,“.”表示与x方向相反。 T/4 T/2 3T/4 或者，F合k(x+xo)-mgsin0=kx,方向与x方向相反 b.只要是余弦函数形式，振幅为lcm,不需要求周期 17.(1)Tt/N=5s 2)Lm+21,=9m,(m01,23) (3)n=1,即λ=20m,v=2=4ms T 18.(1)2-2s 2v 28 x/m (2)必须有描画的痕迹，尤其8m到24m之间。 (3)根据v-可以求得周期T=-2s,波传播到该点需要2s,此后该点振动了2s,两列波叠 加在此处是加强，振幅为1m,该点振动通过的路程为4个振幅，4m。 第1页，共2页 19.(1)△p=n△tmvo,FAt=△p=n△tmvo,解得F=nmvo (2)离子从A到B经历的时间t2a器解得是 或者，以一个离子为研究对象，用动量定理，mvo-qEt解得t,则Nntm, 总作用力为 F-NqE-nmvo (3)在△t时间内，电场对所有离子做功等价于将n△t时间内从A附近出发的离子“穿越” 过电场中的其他离子直接到达B处，则PAt-nAt·mv6,Pnmv哈 如果对每一个离子做功的功率P=qE累加，只要表述正确即可以得分。 20.(1)从释放到弹簧恢复原长时，设外壳的速度大小为V1,外壳与弹簧系统机械能守恒， -×2m暖+2mg4,并将k2代入，解得v20A. (2)外壳与内芯碰撞共速，2m1=3mv,解得、9么。 碰撞过程中的动能损失为×2m好-×3m竖=mg么。 (3)共速后外壳和内芯一起竖直上抛， 有i×3mv经3nmeh,h号，： 外壳离地的最大高度H1号。，外壳动 ◆Ek 能随上升高度的变化图像如图。不要求标出 各特殊点的坐标 (与色对应的最大动能为爱mg。,与hg 对应的是4mgho以及突然损失后的号mg6。 ho gh 注意不是mg。,“外壳的”动能) 6 第2页，共2页