2023-2024学年黑龙江省大庆市萨尔图区大庆实验学校高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年黑龙江省大庆市萨尔图区大庆实验学校高一（下）期末物理试卷（含答案），共9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。

1.下列说法正确的是( )
A. 合外力不做功，物体必定做匀速直线运动
B. 力对物体做功越快，力的功率一定越大
C. 一对滑动摩擦力对系统所做的总功一定等于零
D. 由P=Wt可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
2.下列关于光学现象的说法中正确的是( )
A. 用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
B. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下和玻璃后的景物，可使影像更清晰
D. 通过平行于日光灯的狭缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹，这是由于光的折射而产生的色散现象
3.做简谐运动的质点在通过平衡位置时( )
A. 速度一定为零B. 振幅一定为零C. 合力一定为零D. 回复力一定为零
4.关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是( )
A. 只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒
B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒
C. 只要系统的合外力做功为零，系统的动量就守恒
D. 只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒
5.位于地球赤道上的一物体A，质量为m，已知当地的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是( )
A. 根据以上条件，能计算出地球质量M
B. 由以上条件，可求得地球的平均密度为ρ=g4Gπ
C. 与地球同步卫星相比，A的角速度更大
D. A的线速度大于第一宇宙速度
6. 2021年4月29日，天和核心舱用火箭成功送入预定轨道，开启了中国航天的新篇章。火箭在A点以速
度v1进入椭圆轨道Ⅰ，之后立即关闭发动机沿轨道Ⅰ运动到B点，此时速度为v2，然后在B点点火加速，以速度v3进入半径为r的圆形轨道Ⅱ，如图所示，则( )
A. v1>11.2km/s
B. v3>v2>v1
C. 火箭刚到B点的加速度为v32r
D. 火箭从A运动到B的时间大于πrv3
7.如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是离原点x1=2m的一个介质质点，Q是离原点x2=4m的一个介质质点，此时离原点x3=6m的介质质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。由此可知( )
A. 这列波的波长为λ=2mB. 乙图可能是图甲中质点Q的振动图像
C. 这列波的传播速度为v=1m/sD. 这列波的波源起振方向为向上
8.两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列关于K、M、N三点的说法正确的是( )
A. 由图中时刻再经过14周期时，质点N的位移为零
B. 质点K为振动减弱点
C. 质点M的位移不可能为0
D. 质点M和质点K连线上的中点为减弱点
9.如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒
B. C球摆到最低点过程，C球的速度为 2gL
C. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离m0Lm0+2m
D. C球第一次到达轻杆左侧的最高处的高度与释放高度相同
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
10.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的3倍，下列应用公式进行的推论正确的有( )
A. 由v= gR可知，甲的速度是乙的 3倍
B. 由a=ω2r可知，甲的向心加速度是乙的3倍
C. 由F=GMmr2可知，甲的向心力是乙的19
D. 由r3T2=k可知，甲的周期是乙的3 3倍
11.图中实线为一列简谐横波在某一时刻(以该时刻作为t=0时刻)的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s，振幅为A。下列说法正确的是( )
A. 该波一定向左传播
B. 该波的周期可能为0.4s
C. 从t=0至t=0.3s，x=5cm处的质点所走的路程可能为A
D. x=5cm处的质点做简谐振动的表达式可能为y=Asin(5πt+π2)(cm)
12.某人驾驶小型汽车行驶在平直的封闭测试道路上，t=0时刻开始无动力滑行，一段时间后以恒定功率加速行驶，车速达到最大后保持匀速，v−t图像如图所示。汽车总质量为2×103kg，行驶中受到的阻力保持不变，则( )
A. 汽车行驶中所受阻力大小为2×103N
B. 1s～11s内汽车的功率为30kW
C. 1s～11s内汽车的位移为75m
D. 汽车加速过程中速度为6m/s时的加速度大小为0.5m/s2
13.A、B两船的质量均为2m，都静止在平静的湖面上，最初静止在A船中质量为m的人，以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，……，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则( )
A. A船和B船(包括人)速度大小之比为2：3
B. A船和B船(包括人)动量大小之比为1：1
C. A船和B船(包括人)动能之比为3：2
D. A船和B船(包括人)动能之比为1：1
14.如图所示，足够长的光滑水平面上放置着一块质量mA=2kg的长木板A，距A的右端L(L≠0)处有一固定的竖直挡板P，一质量mB=1kg的小物块B以速度v0=9m/s从长木板左端滑上长木板，B与A之间的动摩擦因数μ=0.3。A与P相撞时作用时间极短，且无机械能损失，B始终没有从A上滑落，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 当L=3m时，A、B速度相同时A刚好与P相撞
B. 当L<3m时，A与P至少相撞2次
C. 当L>3m时，B相对于A滑行的最大距离为13m
D. 调节L的大小，可以使A最终紧贴着P停止运动
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
15.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
(1)该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为______mm；同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为______s。

(2)若该同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______。(选填下列选项前的序号)
A.测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长
C.测量周期时，误将摆球(n−1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=tn求得周期T
D.摆球的质量过大
(3)如果该同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线的长度为L1，测得周期为T1；第二次量得摆线的长度为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g值为______。
16.如图甲所示，是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。

(1)图中光具座上标注为①②③的仪器依次为______；
A.单缝、双缝、凸透镜
B.凸透镜、单缝、双缝
C.单缝、凸透镜、双缝
(2)用图示实验装置观察双缝干涉图样，用的是红色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹；若要增加从目镜中观察到的条纹个数，可以______；
A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许
B.仅将单缝与双缝间距增大少许
C.仅将双缝间的距离减小少许
(3)某次实验测得双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.500m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图乙，分划板在A位置时游标卡尺读数为11.1mm，B位置时游标卡尺读数为15.6mm，单色光的波长为______m(结果保留2位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
17.如图所示为某种材料做成的透明球体放置在真空中，O为球心，半径为R。距离球心O为0.5R的A点有一点光源，能向各个方向发出某种单色光。从A点发出垂直OA发射的某条光线a经过球面发生三次全反射后能回到A点。透明球体对该色光的折射率n=2，光在真空中的光速为c。求：
(1)该色光对透明球体的临界角C；
(2)光线a从发出到回到A的时间t。
18.如图所示，甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1=80kg，乙和他的装备总质量为M2=120kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m=40kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两位宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。
(1)乙要以多大的速度v将物体A推出；
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s，求甲与A的相互作用力F的大小。
19.如图甲，质量mP=4kg的L形木板P和质量mQ=4kg的物块Q静止在光滑的水平面上。A、B分别是木板P的左、右端点，物块Q的左端与一根处于原长的轻弹簧连接，弹簧的劲度系数k=20N/m(弹簧的弹性势能Ep=12kx2，x为弹簧的形变量)。t=0时，质量mC=2kg的物块C以v0=3.3m/s的速度从A端滑上木板P，木板P和物块Q的v−t图像如图乙所示，其中t=0到t1=0.6s内图像是一条直线。t=t2时，物块C与木板P相碰并粘在一起，C、P碰前瞬间，木板P的v−t图像的斜率恰好为零。重力加速度g取10m/s2。求：

(1)0～0.6s内，木板P的加速度大小aP和所受摩擦力大小f；
(2)物块C与木板P相碰前的速度大小v和碰撞的时刻t2；
(3)弹簧最大的弹性势能。
参考答案
1.B
2.C
3.D
4.D
5.A
6.C
7.B
8.A
9.C
10.CD
11.BCD
12.BD
13.BC
14.AC
96.8 C 4π2(L1−L2)T12−T22
16.B A 6.4×10−7
17.解：(1)根据全反射临界角公式有：sinC=1n=12；
解得：C=30°；
(2)作出光线a的传播图像：
根据几何关系可知PQ= 3R，且△PQS为等边三角形；
光在介质的传播速度v=cn
则光线a从发出到回到A的时间t=3PQv
解得：t=6 3Rc
答：(1)该色光对透明球体的临界角为30°；
(2)光线a从发出到回到A的时间为6 3Rc。
18.解：(1)规定水平向左为正方向，甲、乙两宇航员最终的速度大小均为v1，方向向左，对甲、乙以及物体A组成的系统根据动量守恒定律可得
M2v0−M1v0=(M1+M2)v1
对乙和A组成的系统根据动量守恒定律可得
M2v0=(M2−m)v1+mv
解得
v1=0.4m/s，v=5.2m/s
(2)取水平向左为正方向，对甲进行分析，根据动量定理有
Ft=M1v1−M(−v0)
解得
F=384N
答：(1)乙要以5.2m/s的速度将物体A推出；
(2)甲与A的相互作用力F的大小384N。
19.解：(1)v−t图像斜率表示加速度，则
aP=ΔvΔt=
由牛顿第二定律可得
f=mPaP=4×1N=4N
(2)设C与P碰撞前后速度为v1、v2，取向右为正方向，由动量守恒得
mCv+mPv1=(mC+mP)v2
代入数据解得
v=1.5m/s
由牛顿第二定律可知
f=mCaC
可得
aC=2m/s2
由
v=v0−act2
得
t2=0.9s
(3)设C与P碰撞时弹簧形变量为Δx，由图可知，对于P来说
f=kΔx
设t2时刻Q速度为v3，C、P与Q共速时速度为v4，取向右为正方向，由动量守恒可知
mCv0=(mC+mP)v2+mQv3，mCv0=(mC+mP+mQ)v4
代入数据解得
v3=0.15m/s2，v4=0.66m/s2
对于C、P、Q而言，能量守恒得
12kx12+12mQv32+12(mC+mP)v22=12(mC+mP+mQ)v42+EPmax
代入数据解得
EPmax=1.267J
答：(1)0～0.6内，木板P的加速度大小1m/s2，aP和所受摩擦力大小4N；
(2)物块C与木板P相碰前的速度大小1.5m/s，碰撞的时刻0.9s；
(3)弹簧最大的弹性势能1.267J。