资源简介

东北师大附中
2023-2024学年下学期高（一）年级期末考试
（物理）科试卷
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．干涉和衍射是波所特有的现象
B．在波的干涉中，振动加强点的位移始终最大
C．当观察者与波源发生相对运动时，接收到波的频率与波源发出的频率一定不同
D．机械波在某种介质中传播，若波源的频率增大，其传播速度也增大
2．2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900km，周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（ ）
A．周期约为144h
B．近月点的速度大于远月点的速度
C．近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D．近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
3．某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ）
A．在处开始相遇 B．在处开始相遇
C．波峰在处相遇 D．波峰在处相遇
4．“鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（ ）
A． B． C． D．
5．物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的
B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的干涉现象来传递信息的
C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉
D．如图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象
6．如图所示，一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子，在光滑水平面做简谐运动。当小车以最大速度通过某点时，一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车，并立即与小车保持相对静止。已知弹簧振子的周期为，其中k为弹簧的劲度系数，以下判断正确的是（ ）
A．小球落入小车过程中，小球和小车动量守恒
B．小球落入小车过程中，小球、小车和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小
D．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变小
7．如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为m的物体P用细线跨过光滑的定滑轮连接质量为2m的物体Q，用手托住Q使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，且，重力加速度为g；释放Q，让二者开始运动，则下列说法正确的是（ ）
A．Q始终比P运动的快
B．在P物体从A滑到B的过程中，P的机械能减小、Q的机械能增加
C．P运动的最大速度为
D．开始运动后，当P速度再次为零时，Q下降了
8．一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为240m/s
B．该波沿x轴正方向传播
C．质点P的平衡位置位于处
D．从开始，质点Q比质点N早回到平衡位置
9．关于以下四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是一束单色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角r从0°增大到（不包括90°）过程中，始终有光线从面射出
C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，相邻两条亮条纹间的距离将减小
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波
10．如图所示，a、b、c是水面上的三个点，。在时刻，两振动片以相同的频率周期性地触动a、b两点，使a点向上起振，b点向下起振，且a，b两点的振幅相等，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，时c点开始起振。下列说法正确的是（ ）
A．c点是振动减弱点
B．时c点位于平衡位置且向上振动
C．ab连线上（除a、b外）共有8个振幅极大的点
D．bc连线上（除b、c外）共有4个振幅极大的点
11．如图所示，倾角为α的光滑斜面上有两质量均为m的物块A、B，它们分别与平行于斜面的两根劲度系数均为k的轻质弹簧固连，两弹簧的另一端分别固定在斜面上。已知简谐运动的周期公式，M为振子的质量，k为回复力与位移的比例系数。初始时，物块A、B间用一平行于斜面的轻绳相连，此时下方弹簧恰好处于原长。某时刻轻绳突然断裂，关于此后物块A、B的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物块A、B不可能会发生碰撞
B．物块A、B振动的振幅之比为1∶1
C．物块A的加速度为零时，物块B的加速度可能不为零
D．物块A、B振动的最大速度之比为1∶1
12．如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成正比，即（k为已知常数）。改变子弹的初速度大小，若木块获得的速度最大，则（ ）
A．子弹的初速度大小为
B．子弹在木块中运动的时间为
C．木块和子弹损失的总动能为
D．木块在加速过程中运动的距离为
第Ⅱ卷
二、实验题（本题共2小题，每小题各6分，共12分。将答案填写在题中的横线上。）
13．（6分）某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
（1）为测量玻璃的折射率，按图甲进行实验，以下表述正确的是（ ）______
A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和
B．在玻璃砖一侧插上大头针、，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使把挡住，这样就可以确定入射光线和入射点。然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针，使挡住、的像，再插上大头针，使它把、的像及都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点
C．实验时入射角应尽量小一些，以减小实验误差
（2）乙同学在画完边界时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界，导致两边界间距略小于玻璃砖宽度，如图乙所示，则他测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。
（3）丙同学根据测出的入射角与折射角，画出相应正弦值的图像如图丙所示，由图像可知玻璃砖的折射率是______。
14．（6分）单摆可作为研究简谐运动的理想模型，在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）如图1所示，若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系______；用（1）中所给的已知量表示
（2）测出的多组摆长l和周期T的值，作出图线如图2所示，并计算出图线的斜率为k，由斜率k求重力加速度的表达式______；
（3）如图3所示，甲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L和周期T的数值，画出如图图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的图像为（ ）
A．虚线①，不平行实线OM B．虚线②，平行实线OM
C．虚线③，平行实线OM D．虚线④，不平行实线OM
15．（8分）一横波在介质中沿x轴正方向传播，P为处的质点。时刻，质点P开始向y轴正方向运动，经，质点P第一次到达正方向最大拉移处，Q为处的质点，某时刻形成的波形如图所示。
（1）求该波的波速v；
（2）从图示时刻再经过0.4s，求质点Q相对平衡位置的位移。
16．（8分）如图半径为R的玻璃半球体，O点为球心，左表面竖直，其下半部分放有一毛玻璃屏，在半球体右侧竖直放置一平面镜。某同学用激光笔发出一细束与过球心的水平直线平行且间距为的激光从A点射入，该同学缓慢地向左平移平面镜，发现时，在毛玻璃上的点观察到清晰的亮点，且点与A点关于O点对称。已知光在真空中的速度为c。
（1）激光在该玻璃中的折射率n；
（2）激光由A点射入到从点射出的时间t。
17．（10分）
如图所示，一质量为3m，半径为R的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上，有一质量为m的小球自槽顶端A点由静止释放。在小球下滑至槽末端B点过程中，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。
（1）若圆弧槽不固定、小球滑到B点时在水平方向移动的位移；
（2）圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B点时的速度大小之比。
18．（14分）
伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明。现我们共同研究伽利略大炮的实验，先将1kg的弹性大球单独自由释放，落地反弹高度为下落高度的0.64倍。现在弹性大球上将弹性小球逐个叠放，并将它们从距地面0.8m高处同时自由释放，如图所示。已知各球相互接触且重心在同一竖直线上，每个弹性球的质量为该球下面接触球质量的，各球之间均发生弹性碰撞，作用时间极短，无论弹性大球上面是否叠放弹性小球及叠放几个弹性小球，弹性大球与地面碰撞过程中能量损失均保持不变，重力加速度g取，忽略空气阻力，球均可看作质点。
（1）若将弹性大球单独从距地面0.8m高处自由释放，求弹性大球与地面第一次碰撞时地面对弹性大球所做的功；
（2）若弹性大球上端只放一个弹性小球，求两球第一次碰撞过程中弹性大球对弹性小球的冲量大小；
（3）若弹性大球上叠放了2个弹性小球，则第2个弹性小球上升的最大高度为多少？
高一物理期末考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A B C B D C C D BCD BC ABD BC
13．（1）B（2分） （2）偏大（2分） （3）1.5（2分）
14．（1） （2） （3）B
15．（8分）（1）由图示波形图可知，波长为
质点P开始向正方向运动，经，质点P第一次到达正方向最大位移处，则
由解得
（2）由（1）得故
故从图示位置经过，质点Q回到平衡位置再经过时，质点Q在平衡位置上方最大位移处，
相对平衡位置的位移（其它作法，对应给分）
16．（8分）（1）光路图如图所示，根据光路的对称性与光路的可逆性，依题意有，所以
平面镜
根据余弦定理得
解得，所以
根据折射定律可得
（2）光在玻璃中的光速为
光在玻璃中通过的路程
激光由A点射入到从点射出的时间
17．（10分）（1）小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，取向左为正方向：
方程两边都乘极短时间并累加，设m向左移动的距离为x，则，则
（2）圆弧形槽固定时，小球滑下时：，
（3）圆弧形槽不固定时，小球与圆弧槽的系统水平方向动量守恒，系统的机械能定守恒
得
则（或）
18．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设弹性大球质量为，与地面碰撞前速度为，与地面碰撞后速度为，取向上为正，地面对弹性大球所做的功为W，则
下落过程中，上升过程中，解得
根据动能定理可得
（2）设弹性大球与地面碰撞前的速度为，与地面碰撞后的速度大小为，则，联立可得
弹性小球与弹性大球发生弹性碰撞，设弹性大球碰后的速度为，弹性小球碰前与碰后的速度分别为，
则，
，
由动量定理得，联立解得
（3）由（2）可得第一个弹性小球与弹性大球碰撞之后速度为
整理得
同理可得第二个弹性小球与第一个弹性小球碰撞之后的速度为
整理可得，
由运动学规律可得
则

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