湖北省武漢市部分重點中學聯(lián)考2023-2024學年高一下學期6月期末物理試題

武漢市部分重點中學2023—2024學年度下學期期末聯(lián)考高一物理試卷本試卷共5頁，15題。滿分100分?？荚囉脮r75分鐘?？荚嚂r間：2024年6月27日上午8∶309∶45注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~17題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.下列對機械波及其特性的說法，正確的是（）A.不同頻率的聲波在同一介質(zhì)中的速率不同B.“余音繞梁，三日不絕”屬于聲波的反射現(xiàn)象C.圖中波源沿方向運動，且處的觀察者接收到的頻率低于波源頻率D.平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成復雜而美麗的圖案，屬于水波的衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】A．不同頻率的聲波在同一介質(zhì)中的速率相同，故A錯誤；B．“余音繞梁，三日不絕”屬于聲波的反射現(xiàn)象，故B正確；C．圖中表示多普勒效應，波源沿AB方向運動，且A處的觀察者接收到的頻率低于波源頻率，故C錯誤；D．平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成復雜而美麗的圖案，屬于水波的干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選B。2.在運動會中，一同學參加立定跳遠比賽，如圖所示。已知該同學質(zhì)量為m，從靜止下蹲狀態(tài)發(fā)力起跳，獲得斜向上的速度v，方向與水平方向成角。則在起跳過程中（）A.摩擦力對人的沖量大小為B.支持力對人的沖量大小為C.摩擦力對人做功為D.支持力對人做功為【答案】A【解析】【詳解】AB．起跳過程中，人受支持力、重力、摩擦力作用，根據(jù)動量定理可知，在豎直方向有解得水平方向有故A正確，B錯誤；CD．起跳過程中，力的位移為0，支持力和摩擦力做功為0，故CD錯誤；故選A。3.如圖所示，完全相同的A、B兩物塊隨足夠長的水平傳送帶按圖中所示方向勻速運動，A、B間夾有少量炸藥?，F(xiàn)炸藥發(fā)生爆炸，則在爆炸及隨后的過程中，下列說法正確的是（）A.炸藥爆炸過程，A、B兩物塊組成的系統(tǒng)動量不守恒B.炸藥爆炸過程，A、B兩物塊組成的系統(tǒng)機械能不能增加C.在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止過程，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D.在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止過程，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】C【解析】【詳解】A．A、B在炸藥爆炸過程中，內(nèi)力遠遠大于外力，A、B兩物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B．A、B在炸藥爆炸過程中，將炸藥的化學能轉(zhuǎn)化為A、B兩物塊的機械能，所以A、B兩物塊的機械能增加，故B錯誤；CD．以傳送帶為參考系，A、B兩物塊爆炸后，由動量守恒定律可知，兩物塊的速度大小相等，方向相反，兩物塊在傳送帶上的加速度大小相等，且都與各自的運動方向相反，都做勻減速運動，兩物塊同時相對傳送帶靜止，所以總沖量是0，動量是守恒的；但需克服摩擦力做功，機械能不守恒，故C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示，由兩種單色光組成的細光束，從真空射入一平行玻璃磚的上表面，經(jīng)折射后分成a、兩束，折射角分別為、。則a、兩束光（）A.均有可能在下表面發(fā)生全發(fā)射 B.從下表面出射后一定相互平行C.在玻璃中的折射率之比為 D.在玻璃中傳播速度之比為【答案】B【解析】【詳解】AB．光在上表面的折射角一定小于臨界角，在下表面上的入射角也一定小于臨界角，可知光在下表面一定不能全反射，根據(jù)光路可逆知光的出射角等于入射角，所以兩種單色光從下表面出射后一定相互平行，故A錯誤，B正確；CD．設單色光的入射角為，a光的折射率為b光的折射率為所以兩光在玻璃中的折射率之比為。又由公式可知兩光在玻璃中傳播速度之比為。故CD錯誤。故選B。5.光滑水平面上有A、B兩球，質(zhì)量分別為m1、m2、A球以初速度v0與靜止的B球發(fā)生正碰。下列說法不正確的是（）A.若碰撞是彈性碰撞且碰后A球速度反向，則一定有m1<m2B.若碰撞是彈性碰撞且有m1<m2，則碰后A球速度一定反向C.若碰撞是非彈性碰撞且碰后A球速度反向，則一定有m1<m2D.若碰撞是非彈性碰撞且有m1<m2，則碰后A球速度一定反向【答案】D【解析】【詳解】AB．取方向為正方向，若碰撞是彈性碰撞，則所以，故AB正確，不符合題意；CD．若碰撞是非彈性碰撞，則1解得v所以，若，可知碰后A球速度不一定反向；若碰后A球速度反向即此時為負值，則一定有，故C正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。故選D。6.一列簡諧橫波沿軸傳播，時刻波形如圖。此時質(zhì)點的位移為且振動方向沿軸正向，是平衡位置為處的質(zhì)點。已知時，質(zhì)點第一次位移為。下列說法正確的是（）A.該波沿軸正向傳播B.該波的波速為C.質(zhì)點的平衡位置為D.經(jīng)過，質(zhì)點位于波谷位置【答案】D【解析】【詳解】A．0時刻，質(zhì)點沿軸正向運動，根據(jù)同側(cè)法可知，該波沿軸負向傳播，故A錯誤；C．0時刻的波動方程為由于0時刻質(zhì)點的位移為，解得質(zhì)點的平衡位置為故C錯誤；B．已知時，質(zhì)點第一次位移為，結(jié)合上述可知，此過程波沿傳播方向，即向左傳播的距離為則波傳播的速度故B錯誤；D．根據(jù)波長為8m，結(jié)合上述解得由于根據(jù)同側(cè)法可知，0時刻，質(zhì)點Q沿y軸負方向振動，則0.65s時，質(zhì)點恰好位于波谷位置，故D正確。故選D。7.如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面高的處?，F(xiàn)將質(zhì)量為的物資以相對地面的速度斜向右下方投出，已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為，所受浮力不變，重力加速度為，不計阻力。以下判斷正確的是（）A.投出物資后，熱氣球的動量變化率為B.物資從投出到落地的過程，重力沖量大小為C.投出物資后（落地前）的任意時刻，物資、氣球與點三者始終共線D.投出物資后（落地前）的任意時刻，物資、氣球與點的距離之比為【答案】C【解析】【詳解】A．開始熱氣球處于平衡狀態(tài)，可知受合力零拋出物資后熱氣球受合力為則根據(jù)動量定理，則熱氣球動量變化率為，選項A錯誤；B．因物資斜向下拋出，則落到地面的時間小于，則物資從投出到落地的過程，重力沖量大小小于，選項B錯誤；C．投出物資后氣球沿v0反方向反彈，則投出物資后（落地前）的任意時刻，將物資的運動看做是沿斜向下速度為v0的勻速運動和自由落體運動的合運動；將氣球的運動看做是沿v0反方向的勻速直線運動和自由落體運動的合運動，P點可認為是一個自由落體運動的質(zhì)點，則任意時刻物資、氣球與P點在豎直方向的運動完全相同，即此時物資、氣球與點三者始終共線，選項C正確；D．投出物資后由動量守恒可知落地前的任意時刻即即物資、氣球與點的距離之比為選項D錯誤。故選C。8.2024年5月17日，“少年對話院士”活動在武漢市第十一中學舉行，中國工程院院士、華中科技大學教授陳學東為學生開講。陳學東團隊攻克了光刻機減振器研發(fā)瓶頸，為我國實現(xiàn)重大裝備自主可控作出了重要貢獻。下列說法正確的是（）A.光刻機工作時的振動頻率一定等于其自身的固有頻率B.光刻機工作時的振動振幅不受自身結(jié)構(gòu)以及質(zhì)量的影響C.光刻機系統(tǒng)的固有頻率要盡量遠離周圍可能存在的振源的振動頻率D.若減振裝置的彈性力與外來驅(qū)動力的方向始終相反，將有助于減振【答案】CD【解析】【詳解】AB．光刻機做受迫振動，其振動頻率等于外來驅(qū)動頻率，不一定等于其自身的固有頻率。光刻機自身結(jié)構(gòu)以及質(zhì)量的影響其自身的固有頻率，若固有頻率等于外來驅(qū)動頻率時，發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，所以光刻機工作時的振動振幅受自身結(jié)構(gòu)以及質(zhì)量的影響，故AB錯誤；CD．為了防止發(fā)生共振現(xiàn)象，所以光刻機系統(tǒng)的固有頻率要盡量遠離周圍可能存在的振源的振動頻率。若減振裝置的彈性力與外來驅(qū)動力的方向始終相反，將有助于減振。故CD正確。故選CD。9.質(zhì)量均為的物塊、與一輕彈簧拴接，置于足夠大的光滑水平面上，緊靠豎直墻壁。一水平向左的外力作用于使彈簧壓縮，物塊、均處于靜止?，F(xiàn)撤去外力，已知物塊與墻壁分離的瞬間，物塊的速度為。下列說法正確的是（）A.物塊與墻壁分離后，彈簧最短時的壓縮量小于最長時的伸長量B.物塊與墻壁分離后，任意時刻、的速度均不可能水平向左C.物塊與墻壁分離后，物塊、組成的系統(tǒng)動能最小值為D.從撤去外力到物塊與墻壁分離的過程，墻壁對的沖量大小為【答案】BC【解析】【詳解】A．物塊A與墻壁分離后，彈簧最短和最長分別為兩物塊共速時，物塊AB與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，則兩物塊共速的速度大小相同；根據(jù)系統(tǒng)只有彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，所以彈簧最短和最長時物塊的動能相同，即彈性勢能相同，則彈簧最短時的壓縮量等于最長時的伸長量，故A錯誤；B．物塊A與墻壁分離后，物塊AB與彈簧組成系統(tǒng)動量守恒，彈簧最短時，物塊B的速度最小向右；彈簧最長時，物塊A的速度最小為零，所以任意時刻A、B的速度均不可能水平向左，故B正確；C．彈簧最短和最長時彈簧的彈性勢能最大，動能最小，根據(jù)動量守恒物塊A、B組成的系統(tǒng)動能最小值為故C正確；D．物塊AB與彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量定理可得墻壁對系統(tǒng)的沖量大小為即墻壁對A的沖量大小為，故D錯誤。故選BC。10.同種介質(zhì)中，分別沿軸正方向和負方向傳播的兩簡諧橫波，振幅均為，時刻波剛好傳到、兩點，如圖1所示。、、、在軸上的坐標分別為：、、、。平衡位置在處的質(zhì)點振動圖像如圖2所示。下列說法正確的是（）A.時刻質(zhì)點、振動方向均沿軸負方向B.在到內(nèi)，質(zhì)點通過的路程為C.后，軸上范圍內(nèi)，共有7個振動加強點7個振動減弱點D.后，軸上范圍內(nèi)，關于對稱的任意兩點位移總是相同【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，兩簡諧橫波分別沿軸正方向和負方向傳播，根據(jù)“同側(cè)法”可知，時，質(zhì)點、振動方向均沿軸負方向，故A正確；B．在到內(nèi)，由圖2可知周期4s，則波速為左側(cè)波距質(zhì)點的距離均為2m，經(jīng)時間傳到質(zhì)點的位置，再向下振動一個周期，運動路程時，右側(cè)波距質(zhì)點的距離為6m，剛好經(jīng)時間傳到質(zhì)點的位置，再同時向下振動半個周期，振動步調(diào)相同，為振動加強點，根據(jù)波的點疊加原理知，質(zhì)點又通過路程為故在到內(nèi)，質(zhì)點通過的路程為，故B錯誤；C．后，軸上范圍內(nèi)，波源連線上，相鄰加強點相差半個波長，因此，連線上加強點的坐標，從左向右依次為2m、4m、6m、8m、10m、12m、14m，共7個，相鄰加強點和減弱點相差四分之一個波長，因此，連線上減弱點的坐標，從左向右依次為1m、3m、5m、7m、9m、11m、13m、15m，共8個，故C錯誤；D．根據(jù)題意分析知，兩波源同時向下起振，振動步調(diào)相同，左右側(cè)波距N點距離均為4m，距N點左右側(cè)距離處的質(zhì)點，兩列波傳到的時間差相同，為根據(jù)波疊加原理知，關于對稱的任意兩點位移總是相同，故D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.“用單擺測量重力加速度”的實驗裝置如圖：（1）在實驗過程中，以下操作正確的是______。A.單擺偏離平衡位置的角度要較大B.應該在懸掛狀態(tài)下測量單擺擺長C.為了防止振幅逐漸變小，測周期時應只測量一次全振動的時間D.為了方便記錄時間，在小球擺到最高點時開始計時和結(jié)束計時（2）若測得擺線長為，擺球直徑為d，該單擺擺動次全振動所用時間為，用以上測量、d、、表示出重力加速度的計算式為______。（3）如果測得的值偏大，可能的原因有______。A.擺球的質(zhì)量偏大 B.振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C.擺球運動不在豎直平面而變成圓錐擺 D.實驗時誤將50次全振動記為51次【答案】（1）B（2）（3）CD【解析】小問1詳解】A．實驗中，為了使得單擺的運動近似為簡諧運動，單擺偏離平衡位置的角度要較小，故A錯誤；B．為了確保擺長測量值的精度，應該在懸掛狀態(tài)下測量單擺擺長，故B正確；C．為了減小周期測量的誤差，測周期時應測量50次全振動的時間，故C錯誤；D．為了方便記錄時間，在小球擺到最低點時開始計時和結(jié)束計時，故D錯誤。故選B?！拘?詳解】單擺擺動次全振動所用時間為，則周期為單擺的擺長為根據(jù)周期公式有解得【小問3詳解】A．結(jié)合上述可知，擺球的質(zhì)量對重力加速度的測量沒有影響，故A錯誤；B．振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，而實際上使用的擺長偏小，則重力加速度的測量值偏小，故B錯誤；C．若為圓錐擺，令擺角為，則有解得可知，周期測量值偏小，結(jié)合上述可知，測得的值偏大，故C正確；D．實驗時誤將50次全振動記為51次，則周期測量值偏小，結(jié)合上述可知，測得的值偏大，故D正確。故選CD。12.如圖所示為用氣墊導軌裝置探究碰撞規(guī)律的實驗：（1）實驗之前氣墊導軌要調(diào)整水平，操作如下：將滑塊B移走，滑塊置于光電門a的右側(cè)，向左輕推滑塊，若數(shù)字計時器記錄滑塊通過光電門a、的時間分別為、，且，則應該采取的措施是適當調(diào)高氣墊導軌的________端（填“左”或者“右”），直至______（填“>”“<”或“=”）。（2）某次實驗中，將質(zhì)量為的滑塊B（包含遮光條）靜止放在水平氣墊導軌上光電門a、之間，質(zhì)量為的滑塊A（包含遮光條）從光電門a的右側(cè)向左運動，通過光電門a后與滑塊B發(fā)生碰撞。碰后兩個滑塊分離，滑塊B穿過光電門后用手接住，滑塊反彈后再次穿過光電門a后用手接住。數(shù)字計時器分別記錄下滑塊A先后兩次通過光電門a的遮光時間和、滑塊B通過光電門的遮光時間。①要實現(xiàn)上述實驗，需滿足_______（填“>”“<”或“=”）。②由于沒有合適的測量工具，沒有測出滑塊A、B兩遮光條寬度的具體值，但知道兩遮光條寬度相等，若滿足_______（用、、、、表示），則表明碰撞過程滑塊A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。③實驗小組在沒有測定兩滑塊質(zhì)量且滿足兩遮光條寬度相等的情況下，若滿足_______（用、，），則表明滑塊A、B的碰撞是彈性碰撞?！敬鸢浮浚?）①.左②.=（2）①.<②.③.【解析】【小問1詳解】因為Δta>Δ【小問2詳解】①因為碰后滑塊A反彈，所以要求。②設遮光條的寬度為。若滑塊A和滑塊B碰撞中動量守恒，應滿足整理得（1）③若滑塊A、B的碰撞是彈性碰撞，則還應滿足能量守恒，有（2）（1）式除以（2）式，化簡有（3）（3）式左右兩邊倒數(shù)有變形得13.如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩物體、用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧拴接并豎直放置，質(zhì)量為的物體疊放在物體上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將迅速取走后，物體在豎直方向做簡諧運動。已知重力加速度為，求：（1）物體做簡諧運動的振幅；（2）物體運動到最高點時，地面對物體的支持力大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）取走物體之前，設彈簧壓縮量為，沒取時，對、整體有做簡諧運動時，設平衡位置時彈簧壓縮量為，則故物體做簡諧運動的振幅聯(lián)立解得（2）設物體運動到最高點時彈簧的伸長量為，由簡諧運動的對稱性知當在最高點時，設地面對物體的支持力為解得即物體在最高點時，地面對物體支持力大小為0。14.半徑為的某透明介質(zhì)水平放置，球心為，為點正上方的介質(zhì)表面上的一點，底部直徑上有一個單色點光源嵌于點處。已知，半球形介質(zhì)對該色光的折射率，光在真空中的速度為c（，）。（1）求光從點傳播到點所需時間；（2）求