吉林省长春市东北师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试题（原卷版）

这是一份吉林省长春市东北师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试题（原卷版），共8页。
（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，一辆小车（装有细沙）与一轻质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v的速度竖直落入小车沙堆中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，以下正确的是（ ）
A. 小球落入小车过程中，小球和小车（含沙）动量守恒
B. 小球落入小车过程中，小球、小车（含沙）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AO=L，OB=h，，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t=0.125s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x=3m处
D. 从t=0.125s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从增大到（不包括）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. 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. 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OMB. 虚线②，平行实线OM
C. 虚线③，平行实线OMD. 虚线④，不平行实线OM
15. 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. 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OO1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A′点观察到清晰的亮点，且A′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A′点射出时间t。
17. 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. 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？