江西丰城中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份江西丰城中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示的是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，Q是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A.此时能观察到波明显的衍射现象
B.挡板前后波纹间距不相等
C.如果将孔AB扩大，还可观察到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象
2．某同学在测玻璃折射率时，把玻璃砖一边与对齐，但另一条边画得明显过宽，该同学在一侧观察，其它操作符合要求，引起的误差及测量结果正确表述是( )
A.折射角偏大，折射率比真实值小B.折射角偏小，折射率比真实值大
C.折射角偏大，折射率比真实值大D.折射角偏小，折射率比真实值小
3．假设拍皮球时，皮球每次与地面碰撞后的速度大小变为碰前的。若用手拍这个皮球，使其保持在0.6 m的高度上下跳动，已知皮球的质量，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，手与皮球作用时间极短，则每次拍皮球时应给皮球的冲量大小为( )
A.1.2 N·sB.1.5 N·sC.2 N·sD.2.4 N·s
4．如图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中处质点P的振动图像。下列说法错误的是( )
A.该波的波速大小为1m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.时，质点P的速度最小，加速度最大
D.在0~2s内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变
5．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A.3JB.4JC.5JD.6J
6．如图所示，质量相同的两个小球用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态。将由静止释放，空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A.A球将做变速圆周运动B.B球将一直向右运动
C.B球向右运动的最大位移为D.B球运动的最大速度为
7．如图所示，武装直升机的旋翼桨盘面积（桨叶旋转形成的圆面面积）为S，空气密度为ρ，直升机质量为m，重力加速度为g。当直升机向上匀速运动时，假设空气阻力恒为f，空气浮力不计，风力的影响也不计，下列说法正确的是( )
A.直升机悬停时受到的升力大小为
B.直升机向上匀速运动时，1s内被螺旋桨推动的空气质量为
C.直升机向上匀速运动时，1s内被螺旋桨推动的空气质量为
D.直升机向上匀速运动时，1s内发动机做的功为
二、多选题
8．如图，长为L的光导直纤维，代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角度从端面进入光导纤维后，均能全反射地从端面传播到另一端面。则下列说法正确的是( )
A.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
B.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
C.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
D.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
9．煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他设计了一种利用光的干涉监测矿井内瓦斯的仪器，其原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A和B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，让红光射入狭缝，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。对于这个仪器的工作过程，下列说法中正确的是( )
A.如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体一定不含瓦斯
B.如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体一定含有瓦斯
C.如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体含有瓦斯且含量不稳定
D.撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器也能正常工作
10．将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的右端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.干涉条纹是样板的下表面和被检查工件的上表面的反射光干涉形成的
B.眼睛应从入射光的另一侧观测干涉条纹
C图乙条纹弯曲处对应着被检查平面处有凸起
D.增大薄片的厚度，条纹间距增大
11．如图所示，倾角为θ、光滑的斜面体固定在水平面上，底端有垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻质弹簧下端拴接着质量为M的物体B，上端放着质量为m的物体P（P与弹簧不拴接）。现沿斜面向下压一段距离后由静止释放，P就沿斜面做简谐运动，振动过程中，P始终没有离开弹簧.则( )
A.P振动的振幅的最大值为
B.P振动的振幅的最大值为
C.P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为
D.P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为
三、实验题
12．小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中：
（1）用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径D，如图所示，则小球的直径D是_____mm。
（2）下列做法正确的是_____。（填正确答案的标号）
A.为减少误差应选用轻质小球
B.记录摆球完成一次全振动的时间
C.选用的细线应细、质量小，且不易伸长
D.从摆球到达最高位置时开始计时
（3）如果他在实验中误将49次全振动记为50次，测得的g值______（填“偏大”或“偏小”）。
13．为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小钢球，按下述步骤做了实验：
A.用天平测出两小球的质量（分别为和，且）。
B.按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
C.先不放小球2，让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置E点。
D.将小球2放在斜槽末端边缘处，让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球1和2在斜面上的落点位置。
E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离，图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）把小球2放在斜槽末端边缘处，让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的________点。
（2）若碰撞过程中，满足表达式____________________________________，则该碰撞过程动量守恒；若碰撞过程中，满足表达式________________________，则该碰撞过程机械能守恒。（用表示）
四、计算题
14．如图为宽度、高度的水池，装有深度为的透明液体，在水池边右侧处有一照明电灯，电灯距池高度，电灯发光时恰好照射到池底部左侧拐角P点。已知。
（1）该透明液体的折射率；
（2）若池内装满该液体，求电灯发光照射到水池底部区域的左右宽度。
15．一列横波如图所示，波长，实线表示时刻的波形图，虚线表示时刻的波形图，则：
（1）波速可能多大；
（2）若波沿x轴负方向传播且，波速又为多大。
16．如图所示，是半径为、质量为3m的光滑四分之一圆弧轨道，放在光滑水平地面上，B处切线水平：将一质量为m的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端A处由静止释放，小球水平进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短可不计）。已知小盒C静止时刚好和地面不接触，质量为m，上端绳长为，物块D（可视为质点）质量为，木板E质量为m，木板E与D和水平桌面间动摩擦因数都为0.8，质量为m的物体F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，不计空气阻力，不计绳子与滑轮间摩擦，重力加速度为g，求：
（1）若固定圆弧轨道和物块D，小球从A静止释放，与小盒C相撞后能上升的最大高度（桌面不会挡住摆动的绳子）；
（2）若不固定圆弧轨道和物块D，小球超过地面多高的地方释放后能使E与桌面之间出现滑动。
参考答案
1．答案：A
解析：A.发生明显衍射现象的条件是:小孔尺寸要比波长小或者和波长相差不多，所以此时能观察到明显的衍射现象，故A正确;
B.波穿过小孔后传播速度不变，频率不变，故波长不变，所以挡板前后波纹间距相等，故B错误;
C.如果将孔AB扩大，衍射现象将不明显，故C错误;
D.如果孔的大小不变，使波源振动频率增大，则波长变短，衍射现象不明显，故D错误。
故选A。
2．答案：A
解析：如图所示
实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据
因此测得的折射率偏小。
故选A。
3．答案：A
解析：本题考查冲量和动量定理的应用。欲使皮球跳起的高度为，应使皮球由静止下落的高度为h，由，得，则，皮球从2.4 m高度处落到0.6 m高度处的速度大小为，则应在0.6 m高度处给皮球的冲量大小为，方向竖直向下，A正确。
4．答案：D
解析：A.该波的波长为
该波的周期为
该波的波速大小为
故A正确;
B.根据振动图像，时质点P向下运动，所以该波沿x轴负方向传播，故B正确;
C.根据振动图像，时，质点P位于波峰，速度最小，加速度最大，故C正确;
D.根据振动图像，在0~2s内，质点P的速度先向上后向下，加速度的方向始终向下，故D错误。
本题选错误的，故选D。
5．答案：A
解析：令乙的质量为M，碰撞前甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞后甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞过程中动量守恒，则
即
解得
则碰撞过程两物块损失的机械能
故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．答案：D
解析：A.因为B球运动，所以A球将做变速运动，其轨迹不是圆周，A错误;
B.球A将来回摆动，根据动量守恒定律，当球A向右运动时，B球将向左运动，B错误;
C.根据机械能守恒定律和动量守恒定律，当B球向右运动的位移最大时，A球上升到初位置的等高点，两球的位置互换，所以，B球向右运动的最大位移为L，C错误;
D.当A球运动到最低点时，B球的速度最大，根据机械能守恒定律得
根据动量守恒定律得
解得
D正确。
故选D。
7．答案：C
解析：A、根据平衡条件可得直升机悬停时受到的升力大小为:，故A错误;
BC、时间内被螺旋桨加速空气的质量为
螺旋桨对空气的作用力，其中动量变化为：
为使飞机向上匀速运动，有:
联立解得:
1秒内被螺旋桨推动的空气质量为:
故B错误，C正确;
D、由动能定理可得1秒内发动机所做得功为:，故D错误。
8．答案：AC
解析：AB.设入射角为θ，折射角为r，光线到达上界面的入射角为α，全反射的临界角为C，如图所示
由折射定律得
由几何关系有
所以
由题意知，入射角增大到时，时，折射率最小，因为
所以
联立可得折射率至少为
A正确，B错误；
CD.光在玻璃介质中的传播速度
如图所示
由几何关系可知光在光纤中传播的路程为
当入射角时，折射角r最大，α角最小，光在光纤中通过的路程s最长，传播的时间越长，若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则有
解得
可得
光从一端传播到另一端的最长时间为
C正确，D错误。
故选AC。
9．答案：BC
解析：A.设含有瓦斯的气体的折射率为n，则光在B中的波长，如果屏的正中央是亮纹，则，N为整数，说明B中的气体与A中的空气成分可能相同，即，也可能不同，即N为非零整数，故A错误;
B.如果屏的正中央是暗纹，则，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，含有瓦斯，故B正确;
C.如果屏上干涉条纹不停地移动，n变，说明B中的气体瓦斯含量不稳定，故C正确;
D.狭缝是为了获得相干线光源，撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器不能正常工作，故D错误。
故选BC。
10．答案：AC
解析：A.干涉条纹是样板的下表面和被检查工件的上表面的反射光干涉形成的，故A正确;
B.干涉发生在样板上侧，所以眼睛应从入射光的一侧观测干涉条纹，故B错误;
C.图乙条纹弯曲处，表明k级条纹在原有级条纹位置滞后出现，即此处光程差变小，空气膜厚度变小，对应着被检查平面处有凸起，故C正确;
D.增大薄片的厚度，在被检查平面同一位置处光程差增大，对应干涉级数增大，而此位置到首级干涉条纹的距离不变，所以条纹间距减小，故D错误。
故选:AC。
11．答案：AD
解析：AB.根据题意可知，物体P做简谐运动，则P位于平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧的形变量为r，根据平衡条件有
解得
根据题意可知，P向上达到的最高点位置时，弹簧恰好恢复原长是P能够做简谐运动的最高点，则P的最大振幅为
故B错误，A正确;
CD.根据题意可知，P以最大振幅振动时，当P到达最低点，即弹簧形变量最大时，B对挡板的压力最大，根据简谐运动知识可知，此时弹簧的形变量为2x，设挡板对B的支持力为F，对物体B，根据平衡条件有
解得
根据牛顿第三定律可得B对挡板的最大压力为
故C错误，D正确。
故选:AD。
12．答案：（1）12.5（2）C（3）偏大
解析：（1）小球的直径D是
（2）A.为减少误差应选用密度大的小球，故A错误；
B.记录摆球完成50次全振动的时间，单摆的周期为
故B错误；
C.选用的细线应细、质量小，且不易伸长，故C正确；
D.从摆球到达最低位置时开始计时，故D错误。
故选C。
（3）如果他在实验中误将49次全振动记为50次，周期的测量值偏小，根据，测得的g值偏大。
13．答案：（1）D（2）；
解析：（1）把小球2放在斜槽末端边缘处，让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的速度比没放置小球2时的速度小，落点在图中的D点。
（2）根据平抛运动得
解得
根据动量守恒定律得
解得
根据机械能守恒定律得
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）电灯发光恰好照射到水池底部左侧拐角P点的光路图如图所示。
入射角的正弦
由几何关系
折射角正弦
水的折射率
（2）若装满水，电灯发光照射到水池底最右侧光路如图虚线所示
则照射到水池底区域宽度
解得
15．答案：（1）若波沿x轴正方向传播，(，1，2，…)；若波沿x轴负方向传播，(，1，2，…)
（2）2800m/s
解析：（1）若波沿x轴正方向传播，则有
得
则波速
(，1，2，…)
若波沿x轴负方向传播，则有
得
则波速
(，1，2，…)
（2）若波沿x轴负方向传播，则有
解得
所以速度
16．答案：（1）（2）
解析：（1）固定圆弧轨道和物块D，取水平向右为正方向，设小球划出圆弧时的速度为，刚卡住瞬间的速度为，由动能定理可得
小球撞击C瞬间二者组成的系统动量守恒，由动量守恒可得
联合解得
设与小盒C相撞后能上升的最大高度为，由机械能守恒可得
解得
（2）小球向下时由系统水平方向动量守恒有
由能量守恒有
小球和C，根据动量守恒有
根据牛顿第二定律
对E有
联立解得