精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2023-2024学年高一下学期期末物理试题

2023---2024学年第二学期期末考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共56分；第Ⅱ卷为非选择题共44分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-8题为单选题，每小题4分，9-12题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共56分） 1. 关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） A. 有机械波必有振动 B. 有机械振动必有波 C. 离波源远的质点振动周期长 D. 波源停止振动时，介质中的波动立即停止 【答案】A 【解析】 【详解】A B．机械波是机械振动在介质中的传播，其形成条件必须是波源即机械振动与介质同时满足；有机械波必有振动，但有振动如果没有介质，则没有波，故B错误，A正确； C．介质中的各点在波源的作用下做受迫振动，其频率与波源振动频率相同，不管离波源远近如何，其振动周期都与波源的振动周期相同，故C错误； D．如果振源停止振动，依据波形成原理，质点间依次带动，则在介质中传播的波动不会立即停止，故D错误。 故选A。 2. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（　　） A. 8m，2Hz B. 8 m，0.5 Hz C. 4 m，2 Hz D. 4 m，0.5 Hz 【答案】A 【解析】 【分析】由图象可明确波长大小，再根据波长、频率和波速之间的关系可解得频率的大小． 【详解】由相邻波峰间的距离读出波长为，由波速为16m/s可以得到简谐运动的周期 故频率 故A正确，BCD错误． 故选A． 【点睛】本题考查波长、频率和波速之间的关系，要注意明确对图象的认识，明确根据图象可分析波长、振幅以及质点的振动方向． 3. 如图是沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2.0m/s，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为2.0s B. 这列波的振幅为10cm C. 此时刻质点P的振动方向沿y轴正方向 D. 此时刻质点Q的加速度为零 【答案】A 【解析】 【分析】根据波动图象可读出波长和振幅，通过波长和波速求出波的周期；根据波的传播方向，运用“上下坡”法判断出质点P的振动方向；根据质点的位移分析其加速度． 【详解】由图象可知，该波的波长为，则周期为，故A正确．这列波的振幅等于y的最大值，为5cm，故B错误；波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法知此时质点P沿y轴负方向运动，故C错误；此时刻质点Q的位移为负向最大，由，知其加速度为正向最大，故D错误；故选A． 【点睛】由波动图象可以直接读出振幅、波长、加速度和回复力的方向及大小的变化，若知道波的传播方向，可以判断出质点的振动方向，考查理解波动图象的能力． 4. 一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则（　　） A. 声波频率不变，波长变小 B. 声波频率变大，波长不变 C. 声波频率变小，波长变大 D. 声波频率不变，波长变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式 v=λf 得知，声波的波长变大。 故选D。 5. 如图甲所示，水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射，若不改变小孔的尺寸，只改变挡板的位置或方向，如图乙中的（a）、（b）、（c）、（d），则下列判断正确的是（ ） A. 只有（a）能发生明显衍射 B. 只有（a）（b）能发生明显衍射 C. （a）、（b）、（c）、（d）均能发生明显衍射 D. （a）、（b）、（c）、（d）均不能发生明显衍射 【答案】C 【解析】 【详解】波发生明显衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长小得多，不论图乙中的（a）、（b）、（c）、（d）挡板位置如何改变，由于小孔的尺寸不变，则明显的衍射条件满足，因此会发生明显的衍射现象，故C正确，ABD错误． 故选C． 【点睛】波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，能发生明显的衍射的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长小得多． 6. P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为。在时刻波刚好传到处，波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿y轴正方向 B. 时质点M处于波峰 C. 至时间内质点Q通过的路程为 D. 该波的传播速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．波沿x轴正方向传播，在0时刻质点P振动方向向下，则波源的起振方向沿y轴负方向，A错误； BD．该波的传播速度为 则波传播到M所需时间为 再经过0.3s，即再经过个周期，质点M处于波峰，B正确，D错误； C．波传播到Q所需时间为 则从0s至0.4s，质点Q将振动个周期，通过的路程为3个振幅，为1.2m，C错误。 故选B。 7. 图甲为一列简谐横波在t=2s时波形图，图乙为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1m的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波速为0.4m/s B. 波的传播方向沿x轴负方向 C. 0~2s时间内，P运动的路程为8cm D 当t=7s时，P恰好经平衡位置向+y方向运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．波速为 选项A错误； B．由平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像可知，在t=2s时该质点向下振动，结合波形图可知，波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误； C．0~2s时间内，质点P振动半个周期，从波谷到波峰，则运动的路程为2A=8cm，选项C正确； D．当t=7s时，即从图示位置再振动 ，则P恰好经平衡位置向-y方向运动，选项D错误 故选C。 8. 甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法不正确的是（　　） A. 甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是 B. 甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是 C. 甲、乙两弹簧振子最大回复力之比是 D. 甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是2 【答案】A 【解析】 【详解】从图中直接可以看出甲的振幅为，乙的振幅，甲的周期，乙的周期。 A．甲、乙两弹簧振子的振动周期之比为，根据，两者的频率之比为，故A错误； B．甲振动了个周期，路程为 乙振动了个周期，路程为 故路程之比为，故B正确； CD．根据胡克定律可知，甲、乙的最大回复力之比为：，又因为两球质量之比是：，根据牛顿第二定律可知，甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是：，故CD正确。 本题选择不正确的，故选A。 9. 站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况，以下说法正确的是（　 　） A. 当火车进站时，鸣笛声的音调变低 B. 当火车进站时，鸣笛声的音调变高 C. 当火车离站时，鸣笛声的音调变低 D. 当火车离站时，鸣笛声的音调变高 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低，火车进站时旅客接收到的频率会变大，故音调变高，故A错误；B正确； CD．火车离站时，旅客接收到的频率会变小，故音调会变低，故C正确；D错误。 故选BC。 10. 一单摆做阻尼振动，则在振动过程中（　　） A. 振幅越来越小，周期也越来越小 B. 振幅越来越小，周期不变 C. 在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变 D. 振动过程中，机械能不守恒，周期不变 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小。振动周期不变，只是比单摆的固有周期大，所以BD正确；AC错误； 故选BD。 11. 当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，说法正确的是（　　） A. 质点P的振动始终是加强的 B. 质点P的振幅最大 C. 质点P的位移始终最大 D. 质点P的位移有时为零 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．在稳定干涉情况下，两列波波峰在P点相遇说明P点振动加强，因此P点振幅最大，故AB正确； CD．质点位移是两列波引起位移的矢量和，它随时间周期性变化，位移有时为零，故C错误，D正确。 故选ABD。 12. A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，则下列说法正确的是（ ） A. 两波的波长之比为λA：λB=1：2 B. 两波的波长之比为λA：λB=2：1 C. 两波的波速之比可能为vA：vB =1：2 D. 两波的波速之比可能为vA：vB =2：1 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由图可知 即 ， 解得 故A错误，B正确； CD．根据题意可得：两列波的周期关系 ， 则有 ， 所以 故CD正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共10分） 13. 甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。 ①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________；（用器材前的字母表示） a．长度为左右的细绳 b.长度接近的细绳 c．直径为的塑料球 d．直径为的铁球 e．最小刻度为的米尺 f．最小刻度为的米尺 ②该组同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间。请写出重力加速度的表达式________。（用所测物理量表示） ③若在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的图线。 ①由图丙可知，该单摆的周期________s；（结果保留2位有效数字） ②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出（周期平方－摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度________。（取，结果保留3位有效数字） 【答案】 ①. bde ②. ③. 偏小 ④. 2.0 ⑤. 9.71 【解析】 【详解】（1）①[1]根据单摆周期公式，可知要测量出当地重力加速度的数值，需要测量周期和摆长。为使得周期较大而便于测量减小误差，摆线选择长度接近1m的细绳；为了减小阻力造成的实验误差，小球选择铁球而不是塑料球；由于摆长包括摆线长和摆球半径，为测量准确，刻度尺选择最小刻度为1mm的米尺。 故选bde。 ②[2]单摆完成n次全振动所用的时间t，则单摆周期 根据单摆周期公式可得 计算得 ③[3]摆长略微变长使得摆长的测量值偏小，根据，可知重力加速度的测量值偏小。 （2）①[4]根据振动图像，可得单摆振动周期 ②[5]根据单摆周期 结合 可得 解得 三、计算题（本题共3小题，共计34分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小是多少？ 【答案】1000N 【解析】 【详解】根据自由落体运动规律，该工人自由下落5m的时间为 则根据动量定理可得 代入数据可得安全带所受的平均冲力 15. 一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0.99 kg，mB＝3 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为400 m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示。求： (1)子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度； (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能。 【答案】(1)vA＝4m/s，vB＝0；(2)6J 【解析】 【分析】 【详解】(1)子弹击中滑块A的过程中，子弹与滑块A组成的系统动量守恒，很短时间具有共同速度vA，取子弹开始运动方向为正方向，有 mCv0＝(mA＋mC)vA 解得，滑块A在此过程中无位移，弹簧无形变，滑块B仍静止，即vB＝0。 (2)对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，当滑块A、B速度v相等时弹簧的弹性势能Ep最大，根据动量守恒和机械能守恒，有 mCv0＝(mA＋mB＋mC)v (mA＋mC)=(mA＋mB＋mC)v2＋Ep 解得Ep＝6J。 16. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。 (1)若波向左传播，求它传播的最小距离； (2)若波向右传播，求它的最大周期； (3)若波速是35m/s，求它的传播方向。 【答案】(1)3m；(2)0.8s；(3)向左 【解析】 【详解】(1)由图可知，若波向左传播，传播距离最小值 (2)若波向右传播，传播距离 所用时间 解得 所以当时，有最大周期 (3)波在内传播的距离 所以波向左传播。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023---2024学年第二学期期末考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共56分；第Ⅱ卷为非选择题共44分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-8题为单选题，每小题4分，9-12题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共56分） 1. 关于振动和波关系，下列说法正确的是（　　） A 有机械波必有振动 B. 有机械振动必有波 C. 离波源远的质点振动周期长 D. 波源停止振动时，介质中的波动立即停止 2. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（　　） A. 8m，2Hz B. 8 m，0.5 Hz C. 4 m，2 Hz D. 4 m，0.5 Hz 3. 如图是沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2.0m/s，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为2.0s B. 这列波的振幅为10cm C. 此时刻质点P的振动方向沿y轴正方向 D. 此时刻质点Q的加速度为零 4. 一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则（　　） A. 声波频率不变，波长变小 B. 声波频率变大，波长不变 C. 声波频率变小，波长变大 D. 声波频率不变，波长变大 5. 如图甲所示，水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射，若不改变小孔的尺寸，只改变挡板的位置或方向，如图乙中的（a）、（b）、（c）、（d），则下列判断正确的是（ ） A. 只有（a）能发生明显衍射 B 只有（a）（b）能发生明显衍射 C. （a）、（b）、（c）、（d）均能发生明显衍射 D. （a）、（b）、（c）、（d）均不能发生明显衍射 6. P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为。在时刻波刚好传到处，波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向沿y轴正方向 B. 时质点M处于波峰 C. 至的时间内质点Q通过的路程为 D. 该波的传播速度为 7. 图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1m的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波速为0.4m/s B. 波的传播方向沿x轴负方向 C. 0~2s时间内，P运动的路程为8cm D. 当t=7s时，P恰好经平衡位置向+y方向运动 8. 甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法不正确的是（　　） A. 甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是 B. 甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是 C. 甲、乙两弹簧振子最大回复力之比 D. 甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是2 9. 站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况，以下说法正确的是（　 　） A. 当火车进站时，鸣笛声的音调变低 B. 当火车进站时，鸣笛声的音调变高 C. 当火车离站时，鸣笛声的音调变低 D. 当火车离站时，鸣笛声的音调变高 10. 一单摆做阻尼振动，则在振动过程中（　　） A. 振幅越来越小，周期也越来越小 B 振幅越来越小，周期不变 C. 在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变 D. 振动过程中，机械能不守恒，周期不变 11. 当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，说法正确的是（　　） A. 质点P的振动始终是加强的 B. 质点P的振幅最大 C. 质点P的位移始终最大 D. 质点P的位移有时为零 12. A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，则下列说法正确的是（ ） A. 两波的波长之比为λA：λB=1：2 B. 两波的波长之比为λA：λB=2：1 C. 两波的波速之比可能为vA：vB =1：2 D. 两波的波速之比可能为vA：vB =2：1 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共10分） 13. 甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。 ①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________；（用器材前的字母表示） a．长度为左右的细绳 b.长度接近的细绳 c．直径为的塑料球 d．直径为的铁球 e．最小刻度为的米尺 f．最小刻度为的米尺 ②该组同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间。请写出重力加速度的表达式________。（用所测物理量表示） ③若在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的图线。 ①由图丙可知，该单摆的周期________s；（结果保留2位有效数字） ②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出（周期平方－摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度________。（取，结果保留3位有效数字） 三、计算题（本题共3小题，共计34分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小是多少？ 15. 一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0.99 kg，mB＝3 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为400 m/s的子弹击中，且没有穿出，如图所示。求： (1)子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度； (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能。 16. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。 (1)若波向左传播，求它传播的最小距离； (2)若波向右传播，求它的最大周期； (3)若波速是35m/s，求它的传播方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$