2024-2025學年高中地理選擇性必修1-期末學業(yè)水平檢測

姓名班級考號姓名班級考號密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題期末學業(yè)水平檢測注意事項1.本試卷滿分100分,考試用時90分鐘。2.無特殊說明,本試卷中重力加速度g取10m/s2。一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求)1.如圖所示,測試汽車安全氣囊的實驗中,汽車載著模型人以64km/h的速度撞向剛性壁障,汽車速度短時間內(nèi)減為0,同時,安全氣囊彈出,保護模型人。則關(guān)于安全氣囊的作用,下列說法正確的是()A.安全氣囊減少了碰撞過程中模型人的動能變化量B.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人的受力時間C.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力D.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖量2.如圖所示,A、B兩條船的質(zhì)量均為3m,靜止于湖面上。質(zhì)量為m的人一開始靜止在A船中,人以對地的水平速度v從A船跳到B船,再從B船跳到A船……,經(jīng)多次跳躍后,人停在B船上,不計水的阻力,則A船和B船(包括人)的動能之比為()A.1∶1B.4∶3C.3∶2D.9∶43.有種燈具俗稱“冷光燈”,用它照射物品能使被照物品產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低,從而被廣泛地應(yīng)用。這種燈降低熱效應(yīng)的原理是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜(如氟化鎂),該膜能消除不鍍膜時表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線,以λ表示紅外線在真空中的波長,n表示薄膜對該紅外線的折射率,則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(不計半波損失)()A.λ4nB.nλ4C.λ4.如圖所示,傾角為θ的斜面MN上的B點固定一光滑圓弧槽AB(對應(yīng)的圓心角小于5°),其圓心在B點正上方的O點,另外,光滑斜面OC和OD的下端亦在MN上,讓可視為質(zhì)點的小球分別無初速度出發(fā),從A點到達B的時間為tB,從O點到達C的時間為tC,從O點到達D的時間為tD。比較這三段時間,正確的是()A.tB=tC=tDB.tD>tC>tBC.tB>tD>tCD.tB>tC=tD5.真空中半徑為R的半圓柱體玻璃磚的截面圖如圖所示,平行于半圓柱體底面固定放置一塊平面鏡。一束單色光從玻璃磚底面上的P點垂直射入玻璃磚,從玻璃磚側(cè)面上的Q點射出,經(jīng)平面鏡反射后從玻璃磚側(cè)面再次進入玻璃磚,從M點垂直玻璃磚底面射出。已知O、P兩點間的距離為R2,玻璃磚的折射率n=3,則平面鏡與玻璃磚底面間的距離為()A.2RB.3RC.2RD.5R6.如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖中的實線和虛線分別為t=0和t=0.3s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.3s。關(guān)于該簡諧波,下列說法不正確的是()A.周期為1.2sB.波速為10m/sC.x=4m處的質(zhì)點在t=1.5s時位于波峰D.若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源,則觀察者接收到的簡諧波的頻率大于2.5Hz7.如圖所示,游戲者享受著坐在噴泉上的快樂。若游戲者的質(zhì)量M=60.0kg,噴泉噴到人體的水柱橫截面積S=0.01m2,支撐人的水柱高h=1.0m,水接觸人體后做平拋運動。忽略空氣阻力,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,則噴口處的水流速度大小為()A.30m/sB.215m/sC.45m/sD.106m/s8.質(zhì)量為m、擺長為L的單擺,拉開一定角度后,t1時刻由靜止釋放,在t1、t2、t3時刻(t1<t2<t3)擺球動能Ek與勢能Ep第一次出現(xiàn)如圖關(guān)系,已知擺球運動到最低點時重力勢能為零,E0為單擺的總機械能。則()A.此單擺的周期為4(t2-t1)B.此單擺的周期為2(t3-t1)C.擺球在最低點的向心加速度為2D.擺球在最低點的向心加速度為E二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)9.用雙縫干涉測量某種單色光的波長的實驗裝置如圖甲所示,光屏上某點P到雙縫S1、S2的路程差為9.375×10-7m,如圖乙所示,已知真空中的光速為3×108m/s,如果用頻率為4.8×1014Hz的橙光照射雙縫,則下列說法正確的是()A.該橙光的波長是6.25×10-7mB.P點出現(xiàn)暗條紋C.僅將橙光換成紅光,則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距變小D.僅將橙光換成紫光,則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距不變10.如圖所示,一光束包含兩種不同頻率的單色光,從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,在玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。下列說法正確的是()A.a光在玻璃中傳播的速度大于b光B.a光的波長大于b光的波長C.a光的頻率大于b光的頻率D.出射光束a、b相互平行11.兩列振幅均為2cm的簡諧橫波均沿x軸傳播,t時刻的波形圖如圖所示,其中一列沿x軸正方向傳播(圖中實線所示),一列沿x軸負方向傳播(圖中虛線所示)。這兩列波的頻率相等,振動方向均沿y軸,這兩列波的傳播速度均為10m/s,下列說法正確的是()A.兩列波的頻率均為125HzB.x=2cm處質(zhì)點的振幅為4cmC.x=1cm處質(zhì)點振動的位移可能為4cmD.在t+0.2s時刻,x=4cm處質(zhì)點振動的位移為012.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定光滑軌道末端與光滑水平桌面相切,小滑塊B靜止在軌道的最低點。現(xiàn)將小滑塊A從軌道的最高點無初速度釋放。已知圖中H=5m,mB=3mA,則A、B碰后滑塊B的速度大小可能是()A.2.5m/sB.5.5m/sC.4.5m/sD.11.5m/s三、非選擇題(本題共6小題,共60分)13.(5分)某同學準備測量一個直角三棱鏡的折射率,實驗步驟如下:(1)在木板上鋪一張白紙,將三棱鏡放在白紙上并描出三棱鏡的輪廓,如圖中△ABC所示,測得∠BAC=30°。(2)在垂直于AB的方向上插上兩枚大頭針P1和P2,在棱鏡的BC側(cè)透過三棱鏡觀察兩枚大頭針,當P1的像恰好被P2的像擋住時,插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,再插上大頭針P4,使P4。移去三棱鏡和大頭針,在紙上用“×”標記出大頭針的位置。

請完成下列實驗內(nèi)容:①將實驗需要的光路圖補充完整。②該同學用量角器測得光線在BC界面發(fā)生折射時折射光線與BC邊夾角為37°,取sin37°=0.6,則三棱鏡的折射率n=。

14.(6分)某實驗小組驗證動量守恒定律。主要實驗器材有:質(zhì)量不同的滑塊a、b,天平,兩個相同輕質(zhì)彈簧,壓力傳感器A、B及其配件,氣墊導(dǎo)軌及其配件。(1)用天平測出a、b兩個滑塊的質(zhì)量分別為ma=0.1600kg、mb=0.2500kg。(2)用充氣泵給氣墊導(dǎo)軌充氣,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平,并將兩輕質(zhì)彈簧水平固定在壓力傳感器上,如圖甲所示。(3)水平向右推滑塊a,使右側(cè)彈簧適當壓縮并鎖定。壓力傳感器開始記錄數(shù)據(jù),同時開始計時,0.5s時刻釋放a。a與b發(fā)生碰撞后,b向左運動并壓縮左側(cè)彈簧,a向右運動并再次壓縮右側(cè)彈簧。該過程中,壓力傳感器A、B受到的壓力隨時間變化的圖像分別如圖乙中A、B所示。(4)若彈簧彈力大小與形變量的關(guān)系如圖丙所示,則釋放滑塊a過程中,彈簧對滑塊a做的功為W=J。

(5)取向左為正方向,滑塊a和滑塊b組成的系統(tǒng),碰撞前總動量為p1=kg·m/s,碰撞后總動量為p2=kg·m/s。實驗相對誤差δ=p2?p1p1×100%=,如果δ小于5%,15.(7分)如圖所示,半圓形玻璃磚的橫截面半徑為R。一束單色光從半圓形玻璃磚的下邊緣以入射角45°從直線邊界射入玻璃磚,光束在半圓形玻璃磚的曲面上發(fā)生兩次反射后剛好從上邊緣射出。已知光在真空中傳播的速度為c。求:(1)半圓形玻璃磚對該單色光的折射率;(2)該單色光在半圓形玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角;(3)光線在半圓形玻璃磚中傳播的時間。16.(10分)我國“祝融號”火星探測器質(zhì)量達240kg,著陸火星時,經(jīng)歷了氣動減速、傘降減速和動力減速后,在距離火星高度約99m處進行懸停,挑選相對平坦的區(qū)域進行降落。在最后的落“火”瞬間,豎直向下的速度約為3.6m/s,用0.2s觸地停穩(wěn)。已知火星表面附近的重力加速度約為4.0m/s2,根據(jù)上述材料求解:(1)如果將探測器從懸停到著陸的過程視為做勻加速直線運動,試求該下降過程經(jīng)歷的時間和加速度大小;(2)在觸地瞬間,著陸平臺對祝融號火星車的平均沖擊力大小。17.(12分)一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波,在t=0時刻的波形如圖所示,此時x=1m處的質(zhì)點剛好開始振動,質(zhì)點P的坐標為(3m,0)。t=0時刻之后,質(zhì)點P首次位于波峰位置的時刻為t=0.6s,此時質(zhì)點Q的坐標是(-3m,0)。求:(1)這列波的傳播速度;(2)從t=0至t=1.6s時間內(nèi),質(zhì)點Q通過的路程。18.(20分)如圖所示,逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶MN長度L=2m,可以根據(jù)需要調(diào)整速度大小,傳送帶左右兩側(cè)平臺等高光滑,右側(cè)豎直墻壁上固定一個輕質(zhì)彈簧;左側(cè)平臺上固定一個光滑圓軌道,E點為圓軌道內(nèi)側(cè)最高點,最低點D、D'點相互靠近且錯開。圓軌道左側(cè)平面光滑且足夠長;圓軌道左側(cè)靜置著一質(zhì)量為10g的物塊B,一個質(zhì)量為30g的物塊A以初速度v0=2m/s向右運動并與靜止的物塊B發(fā)生彈性碰撞,已知物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1,物塊A、B均可看作質(zhì)點。(1)物塊A、B第一次碰撞后,求物塊B的速度大小;(2)若兩物塊碰撞后只有物塊B能通過圓軌道的最高點且物塊A、B均不脫軌,求軌道半徑的范圍;(3)若圓軌道的半徑為8cm,欲使物塊A、B能發(fā)生兩次碰撞,求傳送帶的速度范圍。

答案全解全析1.C碰撞過程中動能變化量為ΔEk=0-12mv02,可知安全氣囊沒有改變碰撞過程中模型人的動能變化量,選項A錯誤;安全氣囊增加了碰撞過程中模型人的受力時間,選項B錯誤;由動量定理可得-Ft=0-mv0,由于安全氣囊增加了碰撞過程中模型人的受力時間,所以模型人受到的沖擊力減小,選項C正確;根據(jù)動量定理可知,碰撞過程中模型人受到的沖量大小為I=mv0,所以安全氣囊沒有改變碰撞過程中模型人受到的沖量,2.B整個過程中,人和兩船組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,系統(tǒng)初動量為零,故經(jīng)n次跳躍后,有3mvA=(3m+m)vB,所以vAvB=43。根據(jù)EkA=12·3m·vA2,EkB=12·4m·vB3.A當薄膜前后表面反射光線的光程差為半波長的奇數(shù)倍時,薄膜兩個界面上的反射光干涉后互相削弱,減少了反射光中的紅外線,從而減少了反射光的能量,設(shè)λ'為紅外線在薄膜中的波長,薄膜厚度為d,根據(jù)n=cv=λfλ'f=λλ',則λ'=λn,薄膜前后表面反射光線的光程差滿足λ'2(2N+1)=2d(N=0,1,2,…),故薄膜厚度為d=λ'4(2N+1)(N=0,1,2,…),所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為d=λ'4.C小球沿光滑圓弧槽AB運動可視為單擺模型,由單擺運動的等時性可知從A點到達B的時間tB=T4=π2Rg;由于OD垂直于MN,由幾何知識可知OD與豎直方向夾角為θ,則OD段長度為l=Rcosθ,小球在OD段的加速度為gcosθ,由l=12(gcosθ)tD2,解得tD=2Rg;設(shè)OC段與豎直方向夾角為α,則OC段長度l'=12(gcosα)tC2,由于l'<Rcosα,則tC<2Rg,所以tB>tD>5.B根據(jù)題意,光路圖如圖所示,根據(jù)折射定律可得n=sinβsinα=3,結(jié)合幾何關(guān)系有sinα=12,γ=β-α,dsin(180°?β)=Rsinγ,6.A由題意知n+34T=0.3s,可得周期T=1.24n+3s,該簡諧波的周期大于0.3s,則n取0,可得T=0.4s,選項A錯誤;波速為v=λT=40.4m/s=10m/s,選項B正確;x=4m處的質(zhì)點在t=0時位于平衡位置且向下振動,則它在t=1.5s=334T時位于波峰處,選項C正確;該簡諧波的頻率為f=1T=2.5Hz,若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源,由于簡諧橫波沿x7.C設(shè)噴口處的水流速度為v0,與人體接觸時水流速度為v,則水流與人接觸的很短時間Δt內(nèi),水的質(zhì)量Δm=ρvΔtS,設(shè)這部分水受到的向下的沖擊力大小為F,以豎直向上為正方向,由動量定理得-F·Δt=0-Δm·v,解得F=ρv2S,又根據(jù)牛頓第三定律,水對人的沖擊力大小F'=F,對人由平衡條件得F'=Mg,得ρv2S=Mg,解得v=60m/s,由運動學公式v02-v2=2gh,解得v0=45m/s,選項8.C單擺在擺動過程中,只有重力做功,機械能守恒,為E0,故重力勢能和動能之和為E0。在t1時刻,重力勢能為E0,動能為零,擺球在最高點,在t3時刻,重力勢能為零,動能為E0,擺球在最低點,則擺球從最高點運動到最低點所用的時間為T4=t3-t1,故周期為T=4(t3-t1),選項A、B錯誤;在最低點,擺球的動能為Ek=E0=12mv2,根據(jù)牛頓第二定律得Fn=man=mv2L,則an=2E0mL9.AB橙光的波長為λ=cf=6.25×10-7m,選項A正確;由于ΔL=9.375×10-7m=32λ,故P點是振動減弱點,P點出現(xiàn)暗條紋,選項B正確;根據(jù)Δx=Ldλ,僅將橙光換成紅光,光的波長增大,相鄰兩亮條紋的中心間距變大,選項C錯誤;僅將橙光換成紫光,光的波長減小,相鄰兩亮條紋的中心間距變小,10.CD作出光路圖如圖所示,由光路圖可知,玻璃對a光的折射率較大,a光的頻率較大,根據(jù)c=λf可知a光的波長小于b光的波長,B錯誤,C正確;根據(jù)v=cn可知a光在玻璃中傳播的速度小于b光,A錯誤;因為a、b在上表面左側(cè)的折射角與反射后在上表面右側(cè)的入射角分別相等,由對稱性可知出射光束一定相互平行,D正確。故選C、D11.AD由題圖可知兩列波的波長均為8cm,由公式T=λv,解得兩列波的周期為T=8×10-3s,所以兩列波的頻率均為f=1T=125Hz,選項A正確;根據(jù)題圖可知,t時刻兩列波在x=2cm處是波峰與波谷疊加,可知,該位置是振動減弱點,可知在x=2cm處質(zhì)點的振幅為0,選項B錯誤;根據(jù)同側(cè)法可知,t時刻,x=1cm處質(zhì)點在實線波形中沿y軸負方向運動,x=1cm處質(zhì)點在虛線波形中也沿y軸負方向運動,可知,該質(zhì)點在實線與虛線波形中,不可能同時到達平衡位置,也不可能同時到達波峰或者波谷位置,即該質(zhì)點的位移大小y1的范圍為0<y1<4cm,即x=1cm處質(zhì)點振動的位移不可能為4cm,選項C錯誤;由于0.2s=25T,剛好是周期的整數(shù)倍,可知在t+0.2s時刻,兩列簡諧波波形和題圖中波形相同,所以此時x=4cm處質(zhì)點振動的位移為0,選項12.AC滑塊A從軌道的最高點滑至最低點過程有mAgH=12mAv02,解得v0=10m/s。若兩滑塊發(fā)生的是完全非彈性碰撞,此時減小的機械能最多,滑塊B的速度最小,則有mAv0=(mA+mB)vmin,解得vmin=2.5m/s。若兩滑塊發(fā)生的是彈性碰撞,此時機械能守恒,滑塊B的速度最大,則有mAv0=mAv1+mBvmax,12mAv02=12mAv12+12mBvmax2,解得vmax=5m/s。可知,A、B碰后小滑塊B的速度大小取值范圍為2.5m/s≤vB≤5m/s,可知,題中給出的速度只有可能是213.答案(2)擋住P3和P1、P2的像(1分)①見解析(2分)②1.6(2分)解析(2)再插上大頭針P4,使P4擋住P3和P1、P2的像。①光路圖如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知光線在BC面的入射角為30°,折射角為53°,根據(jù)折射定律可得n=sin53°sin30°=1.14.答案(4)0.08(1分)(5)0.160(1分)0.158(2分)1.25%(2分)解析(4)根據(jù)圖丙中圖像與橫軸圍成的面積表示彈簧對滑塊a做的功,則有W=12×8×2×10-2J=0.08J。(5)設(shè)碰撞前滑塊a的速度大小為v0,根據(jù)動能定理可得W=12mav02,解得v0=1m/s,取向左為正方向,則滑塊a和滑塊b組成的系統(tǒng)碰撞前總動量為p1=mav0=0.160kg·m/s,由題圖丙可知彈簧的勁度系數(shù)為k=Fx=82×10?2N/m=400N/m,設(shè)滑塊a與滑塊b碰撞后的速度大小分別為va、vb,右側(cè)彈簧的最大壓縮量為xA,左側(cè)彈簧的最大壓縮量為xB,由題圖乙可知FA=kxA=1.6N,FB=kxB=7.6N,解得xA=0.4×10-2m,xB=1.9×10-2m,根據(jù)動能定理可得12mava2=FA2·xA=kxA2·xA,12mbvb2=FB2·xB=kxB2·xB,解得va=0.2m/s,vb=0.76m/s,則滑塊a和滑塊b組成的系統(tǒng)碰撞后總動量為p215.答案(1)2(2)45°(3)3解析(1)光路圖如圖所示,由圖中幾何關(guān)系可知,光束在玻璃磚下邊緣處的折射角r=30°(1分)由折射定律,玻璃磚對該單色光的折射率n=sinisinr=2(1(2)由sinC=1n(1分)解得C=45°(1分)(3)光線在半圓形玻璃磚中傳播的速度v=cn=c2(1分光線在半圓形玻璃磚中傳播的距離L=3R(1分)光線在半圓形玻璃磚中傳播的時間t=Lv=32Rc(16.答案(1)55s18275m/s2(2)解析(1)從懸停到落“火”瞬間做勻加速直線運動,末速度為v=3.6m/s,則由h=12vt(2分)解得時間t=2?v=2×993.6s=55s(加速度大小為a=vt=3.655m/s2=18275m/s2(2(2)觸地過程根據(jù)動量定理得(mg火-F)Δt=0-mv(2分)解得著陸平臺對祝融號火星車的平均沖擊力F=mvΔt+mg火=5280N(217.答案(1)5m/s(2)16cm解析(1)由題圖可知,t=0時質(zhì)點P位于平衡位置,且沿y軸負方向運動,所以從t=0開始經(jīng)過34T質(zhì)點P首次振動到波峰位置,t1=34T=0.6s(2分解得波的周期為T=0.8s(2分)由題圖可知波長為λ=4m,則波速為v=λT=40.8m/s=5m/s(2(2)t=0時x=1m處的質(zhì)點剛好開始振動,可知質(zhì)點Q開始振動的時刻為t=1?(?3)5s=0.8s(2分質(zhì)點Q從開始振動到t=1.6s,振動的時間為Δt=1.