精品解析:重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
2024-09-04
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 沙坪坝区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.86 MB |
| 发布时间 | 2024-09-04 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47174901.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024年重庆一中高2026届高一下期期末考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上.写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能说明光是横波的是( )
A. 水中气泡因全反射显得明亮
B. 肥皂膜因干涉呈现彩色条纹
C. 利用光的偏振呈现立体影像
D. 单色光因单缝衍射产生条纹
【答案】C
【解析】
【详解】光的全反射现象、干涉现象、衍射现象均不能说明光是横波,只有偏振现象才能说明光是横波。
故选C。
2. 一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为,如图所示,则a、b两种单色光( )
A. 玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小
B. 单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大
C. 增大,光束a先消失,然后是光束b
D. 减小,光束b先消失,然后是光束a
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,单色光b的偏折程度较小,故单色光b的折射率较小,故A正确;
B.由图可知,单色光a的偏折程度较大,故单色光a的折射率较大,根据
可知单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小,故B错误;
C.因由题无法知道全反射临界角C与的大小关系,故无法判断,故C错误;
D.减小,光线在BC面的入射角减小,两单色光在BC面不会发生全反射,故D错误。
故选A。
3. 在距离地面高h处的O点,以初速度沿水平方向抛出一个物体,忽略空气阻力,其运动轨迹如图所示,a、b为轨迹上的两个位置,若O与a、a与b在竖直方向的距离相等,则( )
A. 物体在O到a、a到b过程中速度变化量相等
B. 物体在O到a、a到b过程中重力的冲量相等
C. 物体在O到a、a到b过程中动量的变化率相等
D. 物体到达a位置时重力的瞬时功率与O到b过程中重力的平均功率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体在竖直方向做自由落体运动,竖直速度越来越大,经过相同的竖直位移,时间越来越小,由题知,O与a、a与b在竖直方向的距离相等,故O到a的时间小于a到b的时间,根据
可知物体在O到a、a到b过程中速度变化量不相等,故A错误;
B.根据
由于时间不相等,故物体在O到a、a到b过程中重力的冲量不相等,故B错误;
C.根据动量定理有
可得动量变化率为
故C正确;
D.物体到达a位置时竖直方向的速度为
瞬时功率为
物体从O到b过程中,重力做功为
竖直方向有
解得时间为
则平均功率为
故D错误。
故选C
4. 甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小分别为和。甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为和。甲、乙两运动员的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒,以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
代入数据可得
故选C。
5. 如图所示,光滑斜面的倾角为,与光滑水平面在O点连接.质量均为m的两个小球a、b用长为L的轻杆相连.初始时,球a靠在斜面上,球b置于水平面,连接a,b的轻杆与水平面的夹角。同时由静止释放两球,球a沿斜面下滑,球b沿水平面运动。重力加速度为g,当轻杆与水平面夹角时,球b的速度的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两小球下滑过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,可得
又
联立,解得
故选A。
6. 如图所示,a为地球赤道上的物体、b为离地心距离约为的卫星、c为静止卫星,b、c沿相同方向绕地球运动.已知静止卫星c离地心距离约为,R为地球半径。某一时刻b、c刚好位于a的正上方,从该时刻起经过24小时,a、b、c的大致位置是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,a、c具有相同的角速度,故经过24小时,a、c转过的角度相同,故 c一直在a的正上方;对b、c绕地球公转的卫星,根据万有引力提供向心力得
解得
b的半径为3.3R,c的半径为6.6R,所以
解得
则b卫星在24小时内运行的圈数为
故b卫星没有回到原位置,在原位置的后面。
故选B。
7. 某波源S位于坐标原点,从时刻开始沿竖直方向做振幅为的简谐振动.坐标轴y轴两侧是两种不同的介质,波在介质2中的传播速度是介质1的两倍.波在时刻右侧部分的完整波形图如图所示,左侧波形未画出,其中A点坐标(,)、B点坐标(,)、C点坐标(,)。则下列说法中正确的是( )
A. 波源S在时刻的起振方向沿y轴负方向
B. 波在介质1中的传播速度为
C. 当质点A第一次出现在波峰时,质点B第二次出现在波峰
D. 当质点C第一次出现在波谷时,质点B已经运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由波形平移法可知,A点的起振方向沿y轴正方向,则波源S在时刻的起振方向沿y轴正方向,故A错误;
B.根据题意可知波在介质1中的传播速度为
故B错误;
C.波的周期为
可知质点A第一次出现在波峰的时刻为
波在介质2中的传播速度为
波传播到质点B时间为
则质点B第二次出现在波峰的时刻为
故C错误;
D.波传播到质点C时间为
则质点C第一次出现在波谷的时刻为
此时质点B已经振动的时间为
则质点B已经运动的路程为
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,倾角为30°的斜面上半部分光滑、下半部分粗糙(分界线处光滑),长为R的轻绳一端固定在分界线上的O点,另一端系一个质量为m的小球,小球与斜面下半部分各处动摩擦因数相同,在最低点P给小球一个垂直于绳子向右的初速度,小球刚好能沿斜面做一个完整的圆周运动,已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 小球通过圆周最高点Q时的速度为
B. 小球第一次通过与圆心O等高的N点时的速度为
C. 小球第一次通过与圆心O等高的N点时绳子拉力为
D. 小球第一次回到P点时绳子拉力为2mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于小球恰能做完整的圆周运动,则
所以
故A错误;
BC.小球从最低点到最高点的过程,根据动能定理可得
解得
小球从最低点到圆心等高的N点的过程,根据动能定理可得
解得
在N点,根据牛顿第二定律可得
所以
故B错误,C正确;
D.小球从最低点P到再次回到P点的过程,根据动能定理可得
解得
在P点,根据牛顿第二定律可得
解得
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖ABC,其中,AB边长为L,一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖,恰好在AC面发生全反射,最后从BC边上的F点(图中未标出)射出玻璃砖.已知光在真空中的传播速度为c,下列说法中正确的是( )
A. 玻璃砖的折射率
B. 玻璃砖的折射率
C. 单色光在玻璃砖中传播的时间
D. 单色光在玻璃砖中传播的时间
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.做出光路图,如图所示
依题意,可得
解得
故A正确、B错误;
CD.由几何关系,可知单色光在玻璃砖中传播的路程为
又
解得
故C正确、D错误。
故选AC。
10. 一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,时振子的位移为,时位移为,则( )
A. 振子在与两处的加速度可能相等
B. 振子在与两处的速度可能不同
C. 若振幅为,振子的周期可能为
D. 若振幅为,振子的周期可能为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由于振子在与两处相对平衡位置对称,所以振子在与两处的加速度大小相等,方向相反;根据对称性可知,振子在与两处的速度大小相等,方向可能相同,也可能相反,故A错误,B正确;
CD.若振幅为,则时有
可得
可知从平衡位置到位置的最短时间为,根据对称性和周期性可知,从位置到位置所用时间满足
(,,)
或
(,,)
或
(,,)
可得
(,,)
或
(,,)
或
(,,)
当时,可得
或或
当时,可得
或或
故C正确,D错误。
故选BC。
11. 倾角为37°的光滑斜面上有一小物块在沿斜面向上的力F的作用下由静止开始运动,若力F的最大功率为P,小物块的动能为Ek、重力势能为Ep(以出发点的势能为零)、位移为x、运动过程中的速度为v,以沿斜面向上为正方向,物块从开始运动到抵达斜面顶端全程Ek-x图像如图甲所示,其中OA段为直线,AB段为曲线、BC段为平行于横轴的直线,已知物块从0时刻开始经2s到达距出发点4m处,此时力F的功率刚好达最大值,之后保持该功率不变,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法中正确的是( )
A. 物块的质量m=0.5kg B. F的最大功率P=32W
C. 乙图为物块运动过程的Ep-x图像 D. 到达顶端时速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A.Ek-x图像的斜率表示合外力,所以0~4m有
根据位移时间关系可得
解得
,,
故A正确;
B.2s末小物块的速度大小为
所以F的最大功率为
故B错误;
C.当小物块到达距出发点8m处时,重力势能为
与图中数据不符,故C错误;
D.2s后小物块所受外力F的功率不变,则
解得小物块匀速阶段速度大小为
即小物块运动到斜面顶端时的速度大小为,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,A、B两物体质量均为m,水平向左且大小为的恒定拉力作用在A上,拉着A、B由静止开始一起运动,运动过程中B始终受到一个竖直向上的、大小与B的速度大小成正比的力,经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。A、B间动摩擦因数,A与地面间的动摩擦因数,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 物体A、B发生相对滑动时的速度
B. 物体A、B发生相对滑动时的速度
C. 从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
D. 从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设AB即将相对滑动的临界加速度为a,对AB整体分析,根据牛顿第二定律得
隔离对B分析,根据牛顿第二定律得
解得
故A错误,B正确;
CD.对整个体,根据动量定理有
变形得
又
可得
解得
故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13. 某同学在“用单摆测定重力加速度的实验中:
(1)图甲为该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径__________mm;该同学用秒表测量单摆做50次全振动的时间如图乙所示,则单摆的周期__________s。
(2)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,测得周期为;第二次量得摆线的长度为,测得周期为。根据这些数据,可求得重力加速度__________。
【答案】(1) ①. 10.60 ②. 1.936
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以单摆小球的直径为
[2]秒表的读数为分针读数与秒针读数之和,所以图中秒表的示数为
则单摆的周期为
【小问2详解】
根据单摆的周期公式有,
联立解得
14. 如图甲所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针和,再从镜的右侧观察和的像。
(1)下列正确的操作步骤是__________。
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使同时挡住、的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使同时挡住、的像和
(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针、的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图__________选填(“乙”或“丙”,所测玻璃折射率的表达式__________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)。
(3)若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移,底边BC仍重合,若仍以AB为分界面,则三棱镜玻璃材料折射率的测量值__________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)BD (2) ①. 丙 ②.
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针和,然后插上大头针,使同时挡住、的像,再插上大头针,使同时挡住、的像和。
故选BD。
【小问2详解】
[1]由折射定律和几何知识可得
可知能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图丙。
[2]则所测玻璃折射率的表达式
【小问3详解】
若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移,底边BC仍重合,若仍以AB为分界面,如图丙所示,入射光线与AB虚线的交点和出射光线与AC虚线的交点连接起来,与真实的光线相比,该连线逆时针偏转,导致折射角的测量值偏大,而入射角的测量值准确,因此三棱镜玻璃材料折射率的测量值小于真实值。
四、计算题:本大题共4小题,共46分.解题时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不得分。
15. 一列沿x轴正方向传播的地震横波,在与两个时刻x轴上区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示。已知地震横波的传播速度在之间。求:
(1)该地震波的波速;
(2)从时开始,处的质点首次回到平衡位置所需的时间。
【答案】(1)
(2)0.48s
【解析】
【小问1详解】
因地震横波的传播速度,地震横波在至内传播的距离为
可知,由地震横波在与两个时刻的波形图可知:地震波沿x轴向右传播,地震横波在至内传播的距离,则传播速度为
【小问2详解】
由波形图可知,当时刻的波形图向右传播,处的质点将首次回到平衡位置,则有
16. 如图,绷紧的传送带AB与水平地面倾角,A、B两端相距,传送带以的速度顺时针匀速运转。一个质量为的小物块从传送带下端A相对地面以的初速度开始沿传送带向上运动。重力加速度,,。求:
(1)若物块与传送带间摩擦因数,求物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块做的总功;
(2)若物块与传送带间摩擦因数,求物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块做的总功以及物块与传送带之间摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)0J,32J
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,,故物块先加速后匀速,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
由题意知,,物块做减速最终从斜面底端离开,,则恒力做功
则减速至零的过程中,根据牛顿第二定律有
解得
则所用时间为
则传送带的位移为
则物块与传送带之间摩擦产生的热量
17. 2024年6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带质量为的月球样本自月球背面自主垂直起飞,发动机点火起飞时提供的上升动力为,先后经历垂直上升、姿态调整、轨道射入和4次机动等多个阶段,上升器成功进入距月面高度约为的环月圆轨道。已知上升器及携带月球样本的总质量,月球半径,月球表面的重力加速度。求:
(1)上升器刚垂直起飞时,上升器对携带的月球样本的作用力;(上升器刚起飞时,燃料消耗对上升器总质量的影响可忽略)
(2)上升器在环月圆轨道运动的线速度v的大小;
(3)取无穷远处重力势能为零,质量为M的月球与质量为m的质点组成的系统的重力势能计算公式为,公式中G为万有引力常量,r为质点与月球的球心之间的距离。求上升器从月球背面起飞至进入环月圆轨道稳定运行的过程中,上升器对携带的月球样本所做的功W。
【答案】(1)8N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
令上升器刚垂直起飞时的加速度为,以上升器及月球样本整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
单独以月球样本为研究对象,根据牛顿第二定律有
代入数据联解以上两式得
【小问2详解】
令月球质量M,上升器在月球表面处
令上升器到达环月圆轨道时的总质量为,上升器在环月圆轨道处
代入数据联解以上两式得
【小问3详解】
月球样本在月球表面处与月球组成的系统的重力势能
月球样本在月球表面处与月球组成的系统的重力势能
月球样本在环月圆轨道处的动能
上升器对携带的月球样本所做的功
18. 如图所示,在倾角为的斜面上有一质量为的物块A与劲度系数的轻弹簧拴接。初始时刻物块A在图中P点处于静止状态,斜面上的O点位于P点上方处,O点以下为光滑斜面,O点以上为动摩擦因数的粗糙斜面。现将质量为的物块B从距O点上方L处由静止释放,B下滑过程中与静止的物块A碰撞后立即共速但不粘连,碰撞时间极短,从碰后到A、B分离前,二者一起的运动可以视为简谐运动。A、B两物块均可视为质点,已知弹簧的弹性势能,弹簧振子简谐运动的周期为。重力加速度,,。则:
(1)若,求A、B两物块的碰后瞬间的共同速度为多大;
(2)若,从A、B两物块相碰的位置开始,求A、B共同沿斜面向下运动的最大位移的值及A、B弹簧组成的弹簧振子的振幅;
(3)若,A、B碰撞后共同沿斜面做简谐运动的过程中,当A、B在某位置发生分离后,立即把B拿走。求物体A与B分离后,物体A回到初始位置P点处需要经过多长时间t?
【答案】(1)
(2)0.9m,0.6m
(3)或(n=0,1,2,3…)
【解析】
【小问1详解】
碰撞前,对B分析,根据动能定理有
碰撞过程,根据动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
碰撞之前对A进行分析,根据平衡条件有
解得
碰撞后对A、B整体分析,当整体处于平衡位置时有
解得
令A、B碰撞后到速度为0全程的位移为x,根据动能定理有
弹簧弹力做功
解得
则振幅为
【小问3详解】
A、B分离时有
可知,当弹簧处于原长时A、B分离,从A、B碰撞后到A、B分离过程有
其中为碰撞后的速度,结合(1)所述可知
解得
结合上述有
,
解得
,
A物体从A、B分离到再次运动到最低点过程有
解得
则此种情景分离后的振幅
可知
即分离时的位置相对于平衡位置的间距等于振幅的一半。分离后A简谐运动的周期
由于分离时的位置相对于平衡位置的间距等于振幅的一半,可知,A从分离时刻第一次到达速度为0经历时间为,根据简谐运动的对称性可知,物当体A与B分离后,物体A回到初始位置P点速度方向沿斜面向下时,所需要时间
(n=0,1,2,3…)
解得
(n=0,1,2,3…)
当物体A与B分离后,物体A回到初始位置P点速度方向沿斜面向上时,所需要时间
(n=0,1,2,3…)
解得
(n=0,1,2,3…)
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2024年重庆一中高2026届高一下期期末考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上.写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能说明光是横波的是( )
A. 水中气泡因全反射显得明亮
B. 肥皂膜因干涉呈现彩色条纹
C. 利用光的偏振呈现立体影像
D. 单色光因单缝衍射产生条纹
2. 一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为,如图所示,则a、b两种单色光( )
A. 玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小
B. 单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大
C. 增大,光束a先消失,然后是光束b
D. 减小,光束b先消失,然后是光束a
3. 在距离地面高h处的O点,以初速度沿水平方向抛出一个物体,忽略空气阻力,其运动轨迹如图所示,a、b为轨迹上的两个位置,若O与a、a与b在竖直方向的距离相等,则( )
A. 物体在O到a、a到b过程中速度变化量相等
B. 物体在O到a、a到b过程中重力的冲量相等
C. 物体在O到a、a到b过程中动量的变化率相等
D. 物体到达a位置时重力的瞬时功率与O到b过程中重力的平均功率相等
4. 甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小分别为和。甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为和。甲、乙两运动员的质量之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,光滑斜面的倾角为,与光滑水平面在O点连接.质量均为m的两个小球a、b用长为L的轻杆相连.初始时,球a靠在斜面上,球b置于水平面,连接a,b的轻杆与水平面的夹角。同时由静止释放两球,球a沿斜面下滑,球b沿水平面运动。重力加速度为g,当轻杆与水平面夹角时,球b的速度的大小为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,a为地球赤道上的物体、b为离地心距离约为的卫星、c为静止卫星,b、c沿相同方向绕地球运动.已知静止卫星c离地心距离约为,R为地球半径。某一时刻b、c刚好位于a的正上方,从该时刻起经过24小时,a、b、c的大致位置是( )
A. B.
C. D.
7. 某波源S位于坐标原点,从时刻开始沿竖直方向做振幅为的简谐振动.坐标轴y轴两侧是两种不同的介质,波在介质2中的传播速度是介质1的两倍.波在时刻右侧部分的完整波形图如图所示,左侧波形未画出,其中A点坐标(,)、B点坐标(,)、C点坐标(,)。则下列说法中正确的是( )
A. 波源S在时刻的起振方向沿y轴负方向
B. 波在介质1中的传播速度为
C. 当质点A第一次出现在波峰时,质点B第二次出现在波峰
D. 当质点C第一次出现在波谷时,质点B已经运动的路程为
8. 如图所示,倾角为30°的斜面上半部分光滑、下半部分粗糙(分界线处光滑),长为R的轻绳一端固定在分界线上的O点,另一端系一个质量为m的小球,小球与斜面下半部分各处动摩擦因数相同,在最低点P给小球一个垂直于绳子向右的初速度,小球刚好能沿斜面做一个完整的圆周运动,已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 小球通过圆周最高点Q时的速度为
B. 小球第一次通过与圆心O等高的N点时的速度为
C. 小球第一次通过与圆心O等高的N点时绳子拉力为
D. 小球第一次回到P点时绳子拉力为2mg
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖ABC,其中,AB边长为L,一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖,恰好在AC面发生全反射,最后从BC边上的F点(图中未标出)射出玻璃砖.已知光在真空中的传播速度为c,下列说法中正确的是( )
A. 玻璃砖的折射率
B. 玻璃砖的折射率
C. 单色光在玻璃砖中传播的时间
D. 单色光在玻璃砖中传播的时间
10. 一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,时振子的位移为,时位移为,则( )
A. 振子在与两处的加速度可能相等
B. 振子在与两处的速度可能不同
C. 若振幅为,振子的周期可能为
D. 若振幅为,振子的周期可能为
11. 倾角为37°的光滑斜面上有一小物块在沿斜面向上的力F的作用下由静止开始运动,若力F的最大功率为P,小物块的动能为Ek、重力势能为Ep(以出发点的势能为零)、位移为x、运动过程中的速度为v,以沿斜面向上为正方向,物块从开始运动到抵达斜面顶端全程Ek-x图像如图甲所示,其中OA段为直线,AB段为曲线、BC段为平行于横轴的直线,已知物块从0时刻开始经2s到达距出发点4m处,此时力F的功率刚好达最大值,之后保持该功率不变,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法中正确的是( )
A. 物块的质量m=0.5kg B. F的最大功率P=32W
C. 乙图为物块运动过程的Ep-x图像 D. 到达顶端时速度
12. 如图所示,A、B两物体质量均为m,水平向左且大小为的恒定拉力作用在A上,拉着A、B由静止开始一起运动,运动过程中B始终受到一个竖直向上的、大小与B的速度大小成正比的力,经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。A、B间动摩擦因数,A与地面间的动摩擦因数,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 物体A、B发生相对滑动时的速度
B. 物体A、B发生相对滑动时的速度
C. 从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
D. 从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13. 某同学在“用单摆测定重力加速度的实验中:
(1)图甲为该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径__________mm;该同学用秒表测量单摆做50次全振动的时间如图乙所示,则单摆的周期__________s。
(2)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,测得周期为;第二次量得摆线的长度为,测得周期为。根据这些数据,可求得重力加速度__________。
14. 如图甲所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针和,再从镜的右侧观察和的像。
(1)下列正确的操作步骤是__________。
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使同时挡住、的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使同时挡住、的像和
(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针、的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图__________选填(“乙”或“丙”,所测玻璃折射率的表达式__________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)。
(3)若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移,底边BC仍重合,若仍以AB为分界面,则三棱镜玻璃材料折射率的测量值__________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
四、计算题:本大题共4小题,共46分.解题时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不得分。
15. 一列沿x轴正方向传播的地震横波,在与两个时刻x轴上区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示。已知地震横波的传播速度在之间。求:
(1)该地震波的波速;
(2)从时开始,处的质点首次回到平衡位置所需的时间。
16. 如图,绷紧的传送带AB与水平地面倾角,A、B两端相距,传送带以的速度顺时针匀速运转。一个质量为的小物块从传送带下端A相对地面以的初速度开始沿传送带向上运动。重力加速度,,。求:
(1)若物块与传送带间摩擦因数,求物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块做的总功;
(2)若物块与传送带间摩擦因数,求物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块做的总功以及物块与传送带之间摩擦产生的热量Q。
17. 2024年6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带质量为的月球样本自月球背面自主垂直起飞,发动机点火起飞时提供的上升动力为,先后经历垂直上升、姿态调整、轨道射入和4次机动等多个阶段,上升器成功进入距月面高度约为的环月圆轨道。已知上升器及携带月球样本的总质量,月球半径,月球表面的重力加速度。求:
(1)上升器刚垂直起飞时,上升器对携带的月球样本的作用力;(上升器刚起飞时,燃料消耗对上升器总质量的影响可忽略)
(2)上升器在环月圆轨道运动的线速度v的大小;
(3)取无穷远处重力势能为零,质量为M的月球与质量为m的质点组成的系统的重力势能计算公式为,公式中G为万有引力常量,r为质点与月球的球心之间的距离。求上升器从月球背面起飞至进入环月圆轨道稳定运行的过程中,上升器对携带的月球样本所做的功W。
18. 如图所示,在倾角为的斜面上有一质量为的物块A与劲度系数的轻弹簧拴接。初始时刻物块A在图中P点处于静止状态,斜面上的O点位于P点上方处,O点以下为光滑斜面,O点以上为动摩擦因数的粗糙斜面。现将质量为的物块B从距O点上方L处由静止释放,B下滑过程中与静止的物块A碰撞后立即共速但不粘连,碰撞时间极短,从碰后到A、B分离前,二者一起的运动可以视为简谐运动。A、B两物块均可视为质点,已知弹簧的弹性势能,弹簧振子简谐运动的周期为。重力加速度,,。则:
(1)若,求A、B两物块的碰后瞬间的共同速度为多大;
(2)若,从A、B两物块相碰的位置开始,求A、B共同沿斜面向下运动的最大位移的值及A、B弹簧组成的弹簧振子的振幅;
(3)若,A、B碰撞后共同沿斜面做简谐运动的过程中,当A、B在某位置发生分离后,立即把B拿走。求物体A与B分离后,物体A回到初始位置P点处需要经过多长时间t?
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