河南省驻马店市2023-2024学年高二下册4月期中联考物理模拟试卷（附答案）

这是一份河南省驻马店市2023-2024学年高二下册4月期中联考物理模拟试卷（附答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共8小题）
1．一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。这列波（ ）
A．波长为2mB．振幅为20cm
C．周期为5sD．在介质中传播速度的方向沿+x方向
2．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t=1s时，振子的加速度为正的最大值
B．t=1.5s时，振子的位移为＋2.5cm
C．t=2s时，振子的速度为正的最大值
D．在1s～3s的时间内，回复力对振子做功为零
3．自从2018年底开始，美国就陆续开始对华为进行了打击和制裁，甚至宁可自损八百，也要千方百计的打压华为，究其原因，其中一个就是华为技术已领跑世界。通信相较于通信，利用的电磁波频率更高，数据传输更快，下列说法正确的是（ ）
A．信号相比于信号更不容易发生衍射
B．信号和信号都是电磁波，在空中相遇会发生干涉现象
C．信号在空中传播的速度大于信号在空中传播的速度
D．信号利用的电磁波频率高、能量大，也可以用来杀菌消毒
4．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）
A．振荡电流i在增大B．电容器正在放电
C．磁场能正在向电场能转化D．电场能正在向磁场能转化
5．有一宇宙飞船，它的正面面积S=2m2，以v=3×103m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。此微粒尘区每1m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量m=2×10-7kg。假设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加（ ）
A．3.6×103NB．3.6NC．1.2×10-3ND．1.2N
6．可视为质点的质量分别为M、m的A、B两个小球（），用轻杆固定连接。现将两球按图示放置在光滑水平面上，轻杆处于竖直状态，B放在水平面上O点处。当A受轻微扰动随轻杆向右无初速度倒下，A球落地前瞬间速度大小为v，A球落地点为P（图中未画出）。若将A、B两小球上下位置互换，A放在O点，B球随轻杆无初速度向右倒下，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A．B球落地的速度大小为v，落在P点右侧
B．B球落地的速度大小为v，落在P点左侧
C．B球落地的速度小于v，落在P点右侧
D．B球落地的速度大于v，落在P点左侧
7．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（ ）
A．增加波源频率B．降低波源频率
C．增强波源振动强度D．增加波源到桥墩的距离
8．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（ ）
A．不变B．增大
C．减小D．以上情况都有可能
二、多选题（本大题共4小题）
9．沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移一时间图像如图所示。则下列判断正确的是（ ）
A．碰撞前后A的运动方向相反B．A、B的质量之比为1∶2
C．碰撞过程中A的动能变大，B的动能减小D．碰前B的动量较小
10．如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法正确的是（ ）
A．物体A所受的回复力大小跟位移大小之比为k
B．滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供
C．物体A与滑块B看成一个振子，其回复力大小跟位移大小之比为k
D．若A、B之间的最大静摩擦因数为，则A、B间无相对滑动的最大振幅为
11．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期，若保持把手不动，给砝码一个向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示，当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示，若用表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（ ）
A．由图线可知
B．由图线可知
C．当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小
D．当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小
12．如图所示，长木板静止放在光滑的水平面上，小滑块A从长木板的左端以初速度向右滑动，经过时间小滑块减速到最小速度。小滑块A可看作质点，运动过程中A没有从上滑出，重力加速度为，下面说法正确的是（ ）。
A．长木板的质量是小滑块A质量的3倍
B．小滑块A在长木板上滑动的距离为
C．小滑块A在长木板上滑动的距离为
D．小滑块A与长木板之间的动摩擦因数为
三、实验题（本大题共2小题）
13．某同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如：
A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用刻度尺测量悬线的长度l0；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过一次最低点，依次计数1、2、3、…，当数到20时，停止计时，测得时间t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t2；
G．以t2为纵轴、l0为横轴，作出t2-l0图线。
结合上述实验，完成下列填空：
(1)用游标尺为10分度（测量值可精确到）的游标卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图乙所示，读出小球直径d的值为。
(2)该同学根据实验数据，利用计算机作出的图线如图丙所示，根据图线拟合得到方程。设图线的斜率为k，由此可以得出当地的重力加速度的数值表达式为，其值为（取，结果保留三位有效数字）。
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是（填选项前的字母）。
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点时开始计时
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C．不应作图线，而应作图线
D．不应作图线，而应作图线
14．某研究性学习小组，利用拉力敏感电阻丝设计如图甲所示的电路测量物体的重力。拉力敏感电阻丝上穿有一光滑轻质绝缘滑环，重物通过轻绳挂在滑环上，拉力敏感电阻丝在拉力作用下电阻会发生变化。
（1）甲图中所用电学元件有电源E、灵敏毫安表mA、电阻箱R、开关S。已知拉力敏感电阻丝的阻值随拉力F的变化规律如图乙所示。具体操作如下：
a、滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当毫安表为某一合适示数I时，读出电阻箱的阻值；
b、滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角；
c、调节电阻箱，使，读出此时电阻箱的阻值；
则敏感电阻丝阻值的增量（用、表示）。若，、，待测重物重力。
（2）某同学提出一设想，将毫安表的表盘改装成可直接读取重力数值的表盘。则改装后的表盘重力“0”刻度位于表盘的（选填“左端”或“右端”）。
四、解答题（本大题共3小题）
15．一列沿x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。求：
①该波的波速；
②甲图中x=1.25m的质点从图示位置到波峰的时间；
③写出t=0开始计时x=2m处的振动方程。
16．如图所示，木板B的质量M=2kg，与右墙距离为s。物体A（可视为质点）质量m=1kg，以初速度v0=6m/s从左端水平滑上B。已知A与B间的动摩擦因数μ=0.2，在B第一次撞墙前，A已经与B相对静止。地面光滑，B与两面墙的碰撞都是弹性的，取g=10 m/s2，求：
(1)s的最小值；
(2)若A始终未滑离B，A相对于B滑行的总路程是多少？
17．如图所示，两平行金属导轨置于水平面（纸面）内，导轨间距为l，左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲量使它水平向右运动，它从左边界进入磁场区域的速度为v0，经过时间t，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ。除左端所连电阻和金属杆电阻外，其他电阻忽略不计。求：
(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小；
(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。
答案
1．【正确答案】D
【详解】由波的图象得：波长λ=4m，由质点P的振动方程y=10sin（10πt）cm，知振幅A=10cm．角频率ω=10πrad/s，周期为，在t=0时介质中x=2m处的质点P沿y轴正向振动，可知在介质中传播速度的方向沿+x方向，选项ABC错误，D正确。选D。
2．【正确答案】D
【详解】A．t＝1s时，振子位于正向位移最大处，速度为零，加速度为负向最大，A错误；
B．振动方程，当t=1.5s，，B错误；
C．t＝2s时，振子位于平衡位置并向x轴负方向运动，速度为负向最大，C错误；
D．1s～3s内，初末位置分别位于正、负向位移最大值位置，速度为0，回复力对振子做功为零，D正确。选D。
3．【正确答案】A
【详解】A．5G信号的频率更高，则波长小，5G信号更不容易发生明显的衍射现象，A正确；
B．信号和信号都是电磁波，但5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，B错误；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，传播速度相同，C错误；
D．信号利用的电磁波频率高、能量大，但不具有杀菌消毒的作用，D错误。选A。
4．【正确答案】C
【详解】
通过图示电流方向为电流流向正极板，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化；故选C．
5．【正确答案】B
【详解】设在时间t内与飞船碰撞并附着于飞船上的微粒总质量为M，则M=vtSm，设飞船对微粒的作用力大小为F，由动量定理知Ft=Mv，联立解得F=v2Sm，代入相关数据得F=3.6N，根据牛顿第三定律知，微粒对飞船的作用力大小为3.6N。要使飞船速度不变，根据平衡条件知，飞船的牵引力应增加3.6N。选B。
6．【正确答案】A
【详解】设杆长为，当球随轻杆倒下时，、的落地点到点的距离分别、，因为水平面光滑，两球在水平方向上动量守恒，有，且，解得，同理可得，、位置互换后球随轻杆倒下时，有，，球落在点右侧；轻杆两次倒下的过程，球或球接触地面的瞬间，由水平方向动量守恒定律可知，水平方向速度均为0；根据机械能守恒定律有，，解得，选A。
7．【正确答案】B
【详解】为使水波能带动叶片振动，则必须要使得水波发生明显的衍射现象，即增大波长，即减小水波频率，降低波源频率；而增强波源振动强度或者增加波源到桥墩的距离，都不能使水波产生明显的衍射。选B。
8．【正确答案】B
【详解】当磁感应强度均匀增大时，根据麦克斯韦的电磁场理论可知，将激发一个稳定的电场，带电粒子将受该电场的静电力作用，静电力对带电粒子做正功，所以带电粒子的动能将增大。选B。
9．【正确答案】AB
【详解】A．在位移一时间图像中斜率表示速度，碰前A的速度为负值，碰后A速度为正值，因此碰撞前后A的运动方向相反，A正确；
D．碰后运动方向与B原来的运动方向相同，因此碰前B的动量较大，D错误；
B．根据动量守恒定律，由图像可知，，，代入上式，可得，B正确；
C．由速度大小变化可知，在碰撞过程中，B的动能变小，A的动能不变，C错误。选AB。
10．【正确答案】CD
【分析】根据题中“物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动”可知，本题考查简谐运动，根据简谐运动的规律，运用回复力公式、牛顿第二定律等，进行分析推断。
【详解】A．设弹簧的形变量为x，根据牛顿第二定律可得整体的加速度为 ，对A，，可见作用在A物体上的静摩擦力大小f即回复力的大小与位移大小之比为，A错误；
B．物块B做简谐运动，回复力是弹簧的弹力和A对B的静摩擦力的合力提供，B错误；
C．物体A与滑块B（看成一个振子）的回复力大小满足，则回复力大小跟位移大小之比为k，C正确；
D．根据题知，物体间的静摩擦力最大时，其振幅最大，设为A，以整体为研究对象，回复力由弹簧的弹力提供，由牛顿第二定律有，以A为研究对象，由牛顿第二定律有，联立解得，D正确。选CD。
11．【正确答案】AC
【详解】AB．图像乙是物体自由振动时的周期，由图像乙可知，物体的固有周期为，B错误，A正确；
CD．当物体的驱动力的周期等于物体的固有周期时，物体的振动达到最强，当T在附近时，振幅显著增大，当T比小很多或大得很多时，y很小，D错误，C正确。选AC。
12．【正确答案】AC
【分析】本题考查动量守恒定律、能量守恒，考查考生的推理能力、分析综合能力和科学思维。
【详解】A．由动量守恒定律得，解得，A正确；
BC．A相对的位移，C正确，B错误；
D．根据能量守恒得，可以解出动摩擦因数，D错误。选AC。
13．【正确答案】1.54 ；；9.76；D
【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为，游标尺读数为，小球的直径为
(2)[2][3]由题意知，单摆的周期，单摆的摆长为，由单摆周期公式，可得，图丙中图线的斜率，解得
(3)[4]结合第(2)问可知，单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，把摆线长度作为单摆摆长，摆长小于实际摆长，所以的图像不过原点，在纵轴上的截距不为零，不应作图线，而应作图线。选D。
14．【正确答案】毫安表的示数仍为I（填“电流表的示数仍为I”、“电流表的示数不变”等类似的结论同样给分）；R1-R2 ；132；右端
【详解】（1）[1]该实验利用的是等效替代法，因此当吊上重物后，应调节电阻箱，使毫安表的示数与未吊重物时相同，即毫安表的示数仍为I；
[2]根据等效替代原理可知，敏感电阻丝阻值的增量为，[3]由题意可知，根据图乙可知，当时，拉力F的大小为，根据力的平衡条件可得，代入数据可得
（2）[4]由于电阻丝的阻值随拉力F的增大而增大，因此电流随拉力的增大而减小，因此重力为零时，电流最大，毫安表的示数最大，改装后的表盘重力“0”刻度位于表盘的“右端”。
15．【正确答案】①0.5m/s；②t=（4n+1.5）s（n=0、1、2、3…）；③y= -0.8sin0.5πt（m）
【详解】①由甲图读出波长λ=2m，由乙图读出周期T=4s，则该波的波速，②此时波峰处于x1=0.5m处，甲图中x=1.25m的质点从图示位置第一次到波峰的时间，所以x=1.25m的质点从图示位置到波峰的时间
③该波的振幅A=0.8m，周期T=4s，t=0开始计时，x=2m处质点的振动方向向下，振动方程为
16．【正确答案】(1)2m；(2)9m
【详解】（1）设B与挡板相碰时的速度大小为v1，由动量守恒定律得，求出v1=2m/s，A与B刚好共速时B到达挡板，s距离最短，对B用动能定理，，解得s的最小值为s= 2m。
（2）经过足够多次的碰撞后，由于不断有摩擦力做功，最终AB速度都变为零，则在整个过程中，平板和物块的动能都克服摩擦力做功转化为内能，因此有， 解得x=9m。
17．【正确答案】(1) ；(2)
【详解】(1)金属杆刚进入磁场时，有，，，金属杆受到的摩擦力，由牛顿第二定律，联立以上各式解得
(2)当金属杆速度为时，产生的感应电动势，感应电流，金属杆受到的安培力，由动量定理得，在短暂的时间内有，即，对上式从金属杆进入磁场到离开磁场，求和得，式中为磁场区域左、右边界的距离，解得，设此过程中金属杆克服安培力做功为，由动能定理，联立以上各式，解得此过程中回路产生的焦耳热为，则金属杆产生的焦耳热为