精品解析：宁夏固原市西吉中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷

2024-2025学年高一下学期物理期末试卷 一、单项选择题 （本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列关于动量的说法，正确的是（　　） A. 动量是标量，只有大小没有方向，其单位是 B. 质量越大的物体，动量一定越大 C. 两个物体动能相等时，动量也一定相等 D. 动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动能是标量，动量是矢量 2. 在撑竿跳高运动员落地的地方都会放置软的垫子，这样做的主要目的是（ ） A. 减小运动员的动能变化量 B. 减小运动员落地时的惯性 C. 减小运动员动量变化量 D. 减小运动员受到的冲击力 3. 一质点做简谐运动，其位移—时间图像如图所示，由图像可知（　　） A. t＝1s时，质点速度为正的最大值，加速度为零 B. t＝2s时，质点速度为零，加速度为负的最大值 C. t＝3s时，质点速度为正最大值，加速度为零 D. t＝4s时，质点速度为零，加速度为正的最大值 4. 一摆长为1m的单摆，它的周期约为（　　） A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s 5. 市政单位经常使用共振破碎机来破碎旧水泥路面，破碎机有专用传感器感应路面的振动。某次破碎机工作时获得水泥路面的振幅A随锤头击打水泥路面的频率f变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 为使得破碎效果最佳，锤头击打水泥路面的频率应为f0 B. 水泥路面的振动频率与锤头击打水泥路面的频率无关 C. 只要增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅就一定增大 D. 破碎机停止击打路面，水泥路面也立即停止振动 6. 两列波叠加的示意图如图所示，这两列波的振动方向、振幅、频率等完全相同。M、N、Q为叠加区域的三个点，Q为两个波谷相遇，M为两个波峰相遇，M、P、Q三点在同一条直线上，N点为波峰和波谷相遇，则下列说法正确的是（　　） A. P点振动减弱点 B N点始终静止不动 C. 经周期，质点Q传播到N点 D. M点为振动加强点，过，此点振动减弱 7. 关于机械振动、机械波、光的有关现象，说法正确的是（　　） A. 遥远的恒星远离地球时，人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率 B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近，桥振动的幅度越大 C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理 D. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 二、多项选择题 （每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） 8. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形图如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴正方向传播 B. 该简谐横波的波速为20m/s C. 波的振幅是10cm D. x=4m处的质点，在时到达平衡位置，且沿y轴负方向运动 9. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲是一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，其中、两条光线的波长的关系为 B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样 C. 图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 D. 图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射 10. 如图所示，质量为50kg的乙静止在水平冰面上，质量为60kg的甲以大小为5m/s、水平向右的速度向乙运动。甲遇到乙时轻推了下乙，甲、乙分开后甲的速度大小为2m/s，方向水平向右。不计空气阻力和冰面阻力。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙分开后乙的速度大小为4m/s B. 甲、乙分开后乙的速度大小为3.6m/s C. 甲推乙的过程中，甲、乙构成的系统机械能守恒 D. 甲推乙的过程中，甲、乙构成的系统机械能不守恒 三. 试验题（每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律实验时，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以补偿阻力。 （1）实验开始前________（选填“需要”或“不需要”）补偿阻力 （2）若打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为打下的第一点，则应选________段来计算A的碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”） （3）已测得小车A的质量，小车B的质量，由以上测量结果可得碰前总动量为________，碰后总动量为________。实验结论：________________。（计算结果保留三位有效数字） 12. 某同学在“测量玻璃的折射率”实验中做了如下操作：在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在白纸上，描出玻璃砖的两个边和。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，用“＋”表示大头针的位置，过的连线与的交点为，在玻璃砖另一侧插第三枚大头针，使它把、挡住，再插第四枚大头针，使它把前三枚大头针都挡住。 （1）请在图中补充上述操作的光路图，并在界面标出入射角和折射角______。 （2）此玻璃的折射率______。（用和表示） 四、计算题（3小题共38分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。求： （1）该波的波长； （2）该波的波速大小v。 14. 在AR（增强现实）眼镜光学设计中，半圆柱形玻璃砖被用于光线引导与成像模块。当从微型投影设备发出的单色光，以入射角从空气射入半径为R的玻璃砖时（光路如图），沿半径射出，折射角，光在真空中传播速度为c。为了给用户带来清晰、无偏差的增强现实视觉体验，工程师们需要同学们帮助处理以下问题： （1）求该玻璃砖的折射率n和光在玻璃砖中的传播速度v； （2）当光从玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角是多少？ 15. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝2 kg的薄板，板上有质量m＝1 kg的物块，两者以v0＝4 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，则： （1）当物块的速度减速为3 m/s时，薄板的速度是多少？ （2）物块最后的速度是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一下学期物理期末试卷 一、单项选择题 （本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列关于动量的说法，正确的是（　　） A. 动量是标量，只有大小没有方向，其单位是 B. 质量越大的物体，动量一定越大 C. 两个物体动能相等时，动量也一定相等 D. 动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动能是标量，动量是矢量 【答案】D 【解析】 【详解】A．动量是矢量，既有大小又有方向，其单位是，故A错误； B．根据，可知质量越大的物体，动量不一定越大，故B错误； C．根据，可知两个物体动能相等时，动量不一定相等，故C错误； D．动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动能是标量，动量是矢量，故D正确。 故选D。 2. 在撑竿跳高运动员落地的地方都会放置软的垫子，这样做的主要目的是（ ） A. 减小运动员的动能变化量 B. 减小运动员落地时的惯性 C. 减小运动员的动量变化量 D. 减小运动员受到的冲击力 【答案】D 【解析】 【详解】撑竿跳高运动员落地时，软垫子通过延长冲击时间，减小运动员受到的冲击力，从而降低受伤风险。根据动量定理 ，运动员落地时的动量变化量 相同，因此冲击力 与冲击时间 成反比。软垫子增加 ，从而减小 。具体选项分析如下： A. 动能变化量取决于初末速度和质量，软垫子不能改变动能变化量（落地时动能从 减为 0，量值固定），只能以其他形式（如内能）耗散动能，故A错误； B. 惯性是物体的固有属性，只与质量有关，质量不变，惯性不变，软垫子无法改变惯性，故B错误； C. 动量变化量 由质量 和速度变化 （落地时从 减为 0，量值固定）决定，软垫子不能改变 ，只能改变冲击时间，故C错误； D. 根据动量定理，软垫子通过延长冲击时间 ，减小冲击力 ，故D正确。 故选D。 3. 一质点做简谐运动，其位移—时间图像如图所示，由图像可知（　　） A. t＝1s时，质点速度为正的最大值，加速度为零 B. t＝2s时，质点速度为零，加速度为负的最大值 C. t＝3s时，质点速度为正的最大值，加速度为零 D. t＝4s时，质点速度为零，加速度为正的最大值 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，时，质点处于平衡位置向负方向振动，则质点速度为负的最大值，处于平衡位置，加速度为零，故A错误； B．由图像可知，时，质点处于负的最大位移位置，此时质点速度为0，回复力方向和位移方向相反，而加速度方向与回复力方向相同，则加速度为正的最大值，故B错误； C．由图像可知，时，质点处于平衡位置向正方向振动，则质点速度为正的最大值，加速度为零，故C正确； D．由图像可知，时，质点处于正的最大位移位置，此时质点速度为0，回复力方向和位移方向相反，而加速度方向与回复力方向相同，则加速度为负的最大值，故D错误。 故选C。 4. 一摆长为1m的单摆，它的周期约为（　　） A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s 【答案】B 【解析】 【详解】一摆长为1m的单摆，根据单摆周期公式可得 故选B。 5. 市政单位经常使用共振破碎机来破碎旧水泥路面，破碎机有专用传感器感应路面的振动。某次破碎机工作时获得水泥路面的振幅A随锤头击打水泥路面的频率f变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 为使得破碎效果最佳，锤头击打水泥路面的频率应为f0 B. 水泥路面的振动频率与锤头击打水泥路面的频率无关 C. 只要增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅就一定增大 D. 破碎机停止击打路面，水泥路面也立即停止振动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据共振发生的条件可知，当锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振幅最大，破碎效果最佳，所以锤头击打水泥路面的频率应为，故A正确； B．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，所以水泥路面的振动频率与锤头击打水泥路面的频率相等，B错误； C．由图像可知，锤头击打水泥路面的频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面的振幅最大，锤头击打水泥路面的频率大于水泥路面的固有频率后，振幅减小，所以增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅不一定增大，C错误； D．破碎机停止击打路面，水泥路面不能立即停止振动，需要经过一段时间振动才会停止，故D错误 故选A。 6. 两列波叠加的示意图如图所示，这两列波的振动方向、振幅、频率等完全相同。M、N、Q为叠加区域的三个点，Q为两个波谷相遇，M为两个波峰相遇，M、P、Q三点在同一条直线上，N点为波峰和波谷相遇，则下列说法正确的是（　　） A. P点为振动减弱点 B. N点始终静止不动 C 经周期，质点Q传播到N点 D. M点为振动加强点，过，此点振动减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．M点是波峰与波峰相遇，Q点是波谷与波谷相遇，它们都是振动加强点，所有振动加强点连接而成以波源为中心向外辐射的连线形成加强线。P点位于M、Q两加强点连线上，因此P点也为振动加强点，故A错误； B．N点是波峰与波谷相遇，是振动减弱点。由于两列波的振幅相同，所以在振动减弱点，位移始终为零，即质点N始终静止不动，故B正确； C．波在传播过程中，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，故C错误； D．M点为波峰与波峰叠加，始终是振动加强点，过，此点仍为振动加强，故D错误。 故选B。 7. 关于机械振动、机械波、光的有关现象，说法正确的是（　　） A. 遥远的恒星远离地球时，人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率 B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近，桥振动的幅度越大 C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理 D. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据多普勒效应，当光源（如恒星）远离观察者时，接收到的光频率低于其真实频率（发生红移），故A错误； B. 根据共振原理，当驱动力的频率（方阵踢正步的频率）接近系统的固有频率（桥的固有频率）时，振幅会显著增大，故B正确； C. 电影院3D眼镜通常利用光的偏振原理（如偏振片分离左右眼图像），而非干涉原理（干涉需相干波叠加），故C错误； D. 物体影子边缘模糊是光绕过障碍物产生的衍射现象，干涉是两列相干波叠加形成明暗条纹，故D错误。 故选B。 二、多项选择题 （每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） 8. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知时的波形图如图甲所示，图乙是处的质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴正方向传播 B. 该简谐横波的波速为20m/s C. 波的振幅是10cm D. x=4m处的质点，在时到达平衡位置，且沿y轴负方向运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A． 从乙图（处质点振动图像）可知，时，处质点在平衡位置，沿y轴正方向运动。 结合甲图（的波形），用“上下坡法”判断：沿波的传播方向，下坡的质点向上运动，处符合下坡向上运动的规律，因此波沿轴正方向传播，A正确； B． 从甲图得波长，从乙图得周期，波速，不是，B错误； C．从甲图可知，质点最大位移为，因此振幅为，C错误； D． 时间差（一个周期），经过一个周期，质点状态和完全相同 时处质点在平衡位置，波沿x正方向传播时，处于上坡，上坡质点向下运动 因此时，仍在平衡位置，沿y轴负方向运动，D正确。 故选 AD。 9. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 图甲是一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，其中、两条光线的波长的关系为 B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样 C. 图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 D. 图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，a光线的偏折程度较小，则a光在六角形冰晶的折射率较小，则a光的频率较小，根据可知，a光波长较大，故A正确； B．图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样，故B错误； C．图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故C错误； D．图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，质量为50kg的乙静止在水平冰面上，质量为60kg的甲以大小为5m/s、水平向右的速度向乙运动。甲遇到乙时轻推了下乙，甲、乙分开后甲的速度大小为2m/s，方向水平向右。不计空气阻力和冰面阻力。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙分开后乙的速度大小为4m/s B. 甲、乙分开后乙的速度大小为3.6m/s C. 甲推乙的过程中，甲、乙构成的系统机械能守恒 D. 甲推乙的过程中，甲、乙构成的系统机械能不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据水平方向动量守恒 解得，故A错误，B正确； CD．作用前动能 作用后 所以甲推乙的过程中，甲、乙构成的系统机械能不守恒，故C错误，D正确。 故选BD。 三. 试验题（每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律实验时，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以补偿阻力。 （1）实验开始前________（选填“需要”或“不需要”）补偿阻力 （2）若打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为打下的第一点，则应选________段来计算A的碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”） （3）已测得小车A的质量，小车B的质量，由以上测量结果可得碰前总动量为________，碰后总动量为________。实验结论：________________。（计算结果保留三位有效数字） 【答案】（1）需要 （2） ①. ②. （3） ①. 1.26 ②. 1.25 ③. 在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒 【解析】 【小问1详解】 因为只有补偿阻力后碰撞过程中系统的合力为0，动量才守恒，所以需要补偿摩擦力。 【小问2详解】 [1]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故段为匀速运动的阶段,故选段计算碰前的速度； [2]碰撞过程是一个变速运动过程，而和碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选段来计算碰后共同的速度。 【小问3详解】 [1][2][3]电磁打点计时器的电源频率为50Hz，则打点计时器打点的间隔为 碰前的速度 碰后共同速度 碰前总动量 碰后的总动量 则说明在误差允许的范围内，碰撞前后总动量守恒。 12. 某同学在“测量玻璃折射率”实验中做了如下操作：在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在白纸上，描出玻璃砖的两个边和。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，用“＋”表示大头针的位置，过的连线与的交点为，在玻璃砖另一侧插第三枚大头针，使它把、挡住，再插第四枚大头针，使它把前三枚大头针都挡住。 （1）请在图中补充上述操作的光路图，并在界面标出入射角和折射角______。 （2）此玻璃的折射率______。（用和表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知光路如下 【小问2详解】 根据光路可知，此玻璃的折射率 四、计算题（3小题共38分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。求： （1）该波的波长； （2）该波的波速大小v。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，波长。 【小问2详解】 简谐横波沿轴正方向传播，根据波的平移知识，则有 解得 波速为 14. 在AR（增强现实）眼镜的光学设计中，半圆柱形玻璃砖被用于光线引导与成像模块。当从微型投影设备发出的单色光，以入射角从空气射入半径为R的玻璃砖时（光路如图），沿半径射出，折射角，光在真空中传播速度为c。为了给用户带来清晰、无偏差的增强现实视觉体验，工程师们需要同学们帮助处理以下问题： （1）求该玻璃砖的折射率n和光在玻璃砖中的传播速度v； （2）当光从玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角是多少？ 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 玻璃砖的折射率为 根据 可知光在玻璃砖中传播速度 【小问2详解】 根据全反射的条件可得 故当光从玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角 15. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝2 kg的薄板，板上有质量m＝1 kg的物块，两者以v0＝4 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，则： （1）当物块的速度减速为3 m/s时，薄板的速度是多少？ （2）物块最后的速度是多少？ 【答案】（1）m/s，方向向右 （2）m/s，方向向右 【解析】 【小问1详解】 由于地面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得Mv0-mv0=-mv1+Mv′ 代入数据解得v′＝m/s，方向水平向右。 【小问2详解】 在摩擦力作用下物块和薄板最后达到共同速度，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得Mv0-mv0=(m+M)v 代入数据解得v＝m/s，方向水平向右 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $