精品解析:陕西西安高新第一中学2025-2026学年第二学期期末考试高一物理试题
2026-07-02
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.03 MB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58622995.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第二学期期末考试2028届高一
物理试题
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率比对光的折射率大
B. 光在玻璃中的传播速度比光小
C. 光的频率比光的频率小
D. 增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.由光路可知,玻璃对b光的偏折程度较大,可知玻璃对b光的折射率比对a光的折射率大,A错误;
B.根据可知,光在玻璃中的传播速度比光大,B错误;
C.a光折射率较小,可知光的频率比光的频率小,C正确;
D.因光线从空气射向玻璃时的折射角等于从玻璃射向空气时的入射角,可知光线不可能在玻璃球内发生全反射,则即使增大入射角光也不可能在玻璃球内发生全反射,D错误。
故选C。
2. 单摆小角度振动时可看作简谐运动,图1中铁架横梁上挂着几个摆长不同的摆,在一个小球振动时可通过横梁对其他几个摆施加周期性的驱动力,从而使得A、B、C三个摆在垂直纸面方向小角度振动,图2是甲、乙两单摆各自的共振曲线。下列说法正确的是( )
A. 在图1中,A、B、C三个摆中C摆的固有频率最大
B. 在图1中,若把A球拉开较小角度,A球释放后较短时间内,B、C摆的振幅相等
C. 在图2中,若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为
D. 在图2中,若两单摆的摆长相同,但将其放在不同星球表面,则甲、乙两单摆所处星球表面的重力加速度之比为
【答案】D
【解析】
【详解】共振曲线的峰值对应单摆的固有频率,单摆固有频率公式为 ,受迫振动中驱动力频率等于固有频率时发生共振,振幅最大。
A. 由图1得摆长关系 ,根据 ,摆长越大固有频率越小,因此C摆的固有频率最小,A错误;
B.当A球释放之后,B、C两球做受迫振动,由于B球的固有频率更接近于A球的振动频率,则B球的振幅要比C球的振幅大,B错误;
C.由图2可知,甲的固有频率 ,乙的固有频率 。同一地点重力加速度相同,由
变形得
因此,甲、乙摆长之比为 ,C错误;
D.若摆长相同,由
变形得
因此, 甲、乙所处星球表面重力加速度之比为 ,D正确。
故选D。
3. 平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。规定垂直纸面向外为振动的正方向,波峰用实线表示,波谷用虚线表示。P点位于其正向最大位移处,曲线ab上的所有点均为振动加强点。则下列图中符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】P点位于其正向最大位移处,说明其处于波峰与波峰叠加。
曲线ab上的所有点均为振动加强点,说明连线上的所有点均为波峰与波峰或波谷与波谷叠加。
故选B。
4. 如图所示,把一重力为G的物体贴着墙面在时由静止释放,同时用一个随时间均匀变化的水平推力F将其压在竖直的足够高的平整墙面上,,k为大于0的定值,不计空气阻力。则物体所受的摩擦力随t的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】 时,物体对墙面的正压力为0,摩擦力初始为0;
水平方向正压力,物体沿墙面下滑,受滑动摩擦力,满足,因此摩擦力随从原点开始线性增大。
当时,物体合力为0、速度达到最大,之后随继续增大,,物体开始减速,但只要物体还在滑动,就仍为滑动摩擦力,会继续增大到大于的数值,直到物体速度减为0。物体速度减为0后静止在墙面上,变为静摩擦力,静摩擦力与重力平衡,大小恒等于,不再变化。
综上,摩擦力的变化规律为:先从原点线性增长到大于的数值,随后突变到并保持水平。
故选B。
5. 如图甲所示,在绳的两端有两个波源,发出两个振幅和波长都相同而传播方向相反的半个横波,相遇时刻如图乙所示。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个质点,b质点是波峰和波谷相遇处的质点,a、c质点关于b质点左右对称。关于这三个质点的情况,下列说法正确的是( )
A. 图乙时刻,质点a、b、c的速度都为零
B. 图乙时刻开始质点a、b、c将一直保持静止
C. 图乙质点a、c的速度等大反向
D. 图乙时刻开始b还要振动一段时间之后才会保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】对质点:是波峰和波谷的相遇点,两波振幅相同,位移叠加后为0;且波峰、波谷处质点自身速度本就为0,因此合速度为0,始终叠加相消,一直保持静止。
对质点:两列波在点位移叠加后都为0,利用平移法判断振动方向:
向右传播的波和向左传播的波,在点引起的振动方向都向下,合速度向下;
在点振动方向都向上,合速度向上; 又因为关于对称,因此速度大小相等、方向相反。
故选C。
6. 如图所示,A、B两物体的质量之比为,它们原来静止在平板车C上,A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧,A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数分别为和,水平地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B两物体同时被弹开并相对平板车滑动(A、B两物体始终不滑出平板车),不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若,则A、B组成的系统在其滑动过程中动量守恒
B. 若,则弹簧释放瞬间,平板车C立即向左加速
C. 若,则弹簧释放瞬间,平板车C立即向左加速
D. 调整和的比例至合适的值,能使A、B、C和弹簧构成的系统动量守恒且机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】弹簧释放后,A相对平板车C向左滑动,B相对C向右滑动: A受到C的滑动摩擦力向右,大小为
因此C受到A的反作用力摩擦力向左,大小为;
B受到C的滑动摩擦力向左,大小为
因此C受到B的反作用力摩擦力向右,大小为;
已知 ,设 逐一分析选项:
A.若,A、B组成的系统合外力
合外力不为零,动量不守恒,A错误。
B.若,C受到的合力
合力为零,加速度为零,不会向左加速,B错误。
C.若,C受到的合力
合力方向向左,因此C立即向左加速,C正确。
D.地面光滑,整个系统动量守恒,但A、B滑动时滑动摩擦力做功生热,机械能转化为内能,机械能一定不守恒,D错误。
故选 C。
7. 为了从坦克内部观察外部的目标,在坦克壁上开了一个孔。假定坦克壁厚,孔的左右两边距离,孔内安装一块玻璃,厚度与坦克的壁厚相同(俯视图如图所示),若坦克内的人通过这块玻璃能看到外界的最大角度范围为120°,真空中光速为。下列说法正确的是( )
A. 孔内玻璃的折射率为1.5
B. 光在该玻璃中的传播速度为
C. 仅减小孔左右两边的距离,坦克内的人观察外界角度的范围将增大
D. 仅减小玻璃的折射率,坦克内的人观察外界角度的范围将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图所示
根据题意和几何关系可知入射角,折射角
根据折射定律,A正确。
B.光在该玻璃中的传播速度,B错误。
C.仅减小孔左右两边的距离,最大折射角减小,根据折射定律可知,最大入射角减小,则坦克内的人观察外界角度的范围将减小,C错误。
D.减小折射率n,则根据折射定律,因最大折射角不变,则最大入射角减小,则坦克内的人观察外界角度的范围将减小,D错误。
故选A。
8. 乌贼在遇到紧急情况时,通过快速喷水获得速度而逃离。已知乌贼喷水前的质量为 M。 速度为0,喷水时,在极短时间内将质量为m 的水以速度u水平向前喷出,获得速度向后逃离,所受水的阻力与速度成正比,比例系数为k。 下列说法正确的是( )
A. 乌贼获得的最大速度为
B. 喷水后乌贼做匀减速直线运动
C. 喷水后乌贼向后逃离的最远距离为
D. 喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动量守恒定律有
解得
故A错误;
B.所受水的阻力与速度成正比,比例系数为k,则
随着速度减小,加速度逐渐减小,故B错误;
C.对
运用积分原理有
解得
故C正确;
D.喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的动能和乌贼动能之和,故D错误;
故选C。
9. 如图所示,物体A、B放在光滑的水平面上,且两物体间有一定的间距。时刻,分别给物体A、B一向右的速度,物体A、B的动量均为,经过一段时间两物体发生一维碰撞。已知碰后物体B的动量变为,两物体质量分别为、,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若两物体发生的是完全非弹性碰撞,则
B. 若两物体发生的是弹性碰撞,则
C. 两物体的质量可能满足
D. 碰撞过程物体B受到的冲量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】已知碰撞前,物体、动量 ,总动量
根据动量守恒,碰撞后总动量不变,因此碰后的动量为:
A.完全非弹性碰撞碰后两物体共速,即,由得:
即,A错误。
B.弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒,动能关系为:
整理得: ,B正确。
C.A在左、在右,能碰撞说明碰撞前,由、得:,C错误。
D.根据动量定理,受到的冲量等于动量变化量:
冲量大小为,D错误。
故选 B。
10. 如图所示,一足够长的水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,传送带的速度大小恒为。右侧一处于压缩状态的轻质弹簧与一质量为m的小滑块接触(不相连),释放后滑块以速度向左滑上传送带。已知传送带足够长,滑块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,不计空气阻力,不计滑块越过连接处的能量损失。经过足够长的时间后,滑块将在传送带和弹簧之间进行稳定的往复运动。下列说法正确的是( )
A. 达到稳定往复运动状态后,弹簧被压缩时的最大弹性势能为
B. 滑块第一次在传送带上运动的整个过程中,系统因摩擦产生的热量为
C. 在稳定往复运动阶段,滑块每次在传送带上运动的过程中,系统因摩擦产生的热量为
D. 在稳定往复运动阶段,由于滑块进出传送带的动能相等,带动传送带的电动机不需要再克服摩擦力做额外功
【答案】B
【解析】
【详解】已知,传送带速度向右,滑块与传送带间加速度
A.稳定往复运动时,滑块回到弹簧左端的速度大小为,压缩弹簧时动能全部转化为弹性势能: ,A错误;
B.滑块第一次向左滑上传送带,初速度向左大小
向左减速到0的时间
滑块向左位移
传送带向右位移
相对位移大小
滑块向右加速到的时间
滑块向右位移
传送带向右位移
相对位移大小
总相对路程
摩擦生热,B正确;
C.稳定阶段,滑块每次初速度向左大小为: 同理计算总相对路程
摩擦生热,C错误;
D.稳定阶段,滑块每次在传送带上运动都会因相对滑动产生热量,热量由电动机提供,因此电动机需要不断克服摩擦力做额外功,D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情境分析正确的是( )
A. 图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B. 图乙在大山背面的人收听广播,波长越短的信号收听效果越好
C. 图丙某些动物会发出次声波,与人体内脏和身躯的固有频率接近,可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。
D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.据多普勒效应可知,甲救护车向右运动的过程中,A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率,B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率,则A、B两人听到警笛声的频率不同,故A正确;
B.图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越长效果越好,故B错误;
C.由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成伤害,故C正确;
D.根据波的干涉,波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率,AB代表端面。一束光从真空射入玻璃丝的AB端面,已知光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 光导纤维进行信号传输利用了全反射
B. 光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端所需的最短时间为
C. 光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为
D. 光线以任意角度入射,能到达光导纤维侧面(AD或BC边)的光线均能发生全反射
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.光导纤维进行信号传输利用了全反射,A正确;
B.光在玻璃中的传播速度
光线沿轴线传播时路程最短(),时间最短,最短时间 ,B错误;
C.当折射角(折射光线与轴线的夹角)最大时,传播路程最长,时间最长。 根据折射定律,最大入射角
根据,代入、得:
传播路程
传播时间
C正确;
D.当入射光的折射角最大时(此情况若仍能发生全反射说明光线以任意角度入射,均能发生全反射),折射角为30°,在侧面的入射角为60°,根据,临界角为30°,入射角大于临界角,发生全反射,D正确。
故选 ACD。
13. 如图所示为某地一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,测得发电机前方未受扰动处的风速为。已知空气密度为,取3,风速小于30m/s时,风速对空气密度的影响可忽略不计。为了建立简化的物理模型,假设单位时间内作用在叶片圆面上的空气均以的速度穿过圆面,且这些空气穿过叶片后,速度均减小为。风减小的动能有60%转化为电能。下列说法正确的是( )
A. 单位时间内作用在发电机叶片上的空气质量为720kg
B. 空气对该风力发电机叶片的平均推力大小为
C. 若测得该风力发电机实际发电功率为,则符合题干给定的转化效率
D. 若前方风速与尾流风速均变为原来的2倍,则空气对叶片的推力变为原来的2倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A.单位时间内冲击叶片的空气质量 ,A错误。
B.对时间内的空气应用动量定理,设叶片对空气的平均作用力为,取风速方向为正方向:
整理得:
根据牛顿第三定律,空气对叶片的推力等于,B正确。
C.单位时间内空气减少的动能为:
转化得到的电能功率: ,C正确。
D.根据以上分析 ,若、都变为原来的2倍:
推力变为原来的倍,不是倍,D错误。
故选BC 。
14. 内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内部正中间放置一可视为质点的质量为m的木块,木块与木箱之间的动摩擦因数为μ。初始时木箱向右的速度为v0,木块无初速度。木箱运动的v-t图像如图所示,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度为g,则在0~ t0内,下列说法正确的是( )
A. B. M与m间的相对路程为
C. M对地的位移为 D. m对地的位移为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由v-t图像可知木块与木箱最终共速,则
解得
故A错误;
B.从开始运动到共速的过程,根据能量守恒定律可得
解得两物体的相对路程为
故B正确;
CD.由图知共碰撞三次,都是弹性碰撞,到共速为止所花总时间为
由速度图像的面积含义及碰撞次数可得,木箱运动的位移为
木块相对地面的位移为
故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题:本题共2小题,共14分。
15. 某实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_________(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 为减小实验误差,斜槽上表面必须光滑
(2)用“画圆法”确定小球1在没有与小球2发生碰撞时的平均落点N,则图乙中圆_________(填“a”或“b”)更合理。
(3)入射小球1和被碰小球2其质量分别为和,将刻度尺的零点与O点对齐,由图丙读得,又测得,。将数据代入动量守恒表达式,计算得到碰撞前系统总动量p与碰撞后系统总动量的相对误差__________(计算结果保留2位有效数字),由此可判断该系统碰撞过程动量守恒。
【答案】(1)A (2)a
(3)1.6
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽末端调水平,才能保证小球抛出后做平抛运动,A正确;
B.为保证两球发生对心正碰,两球半径必须相同,B错误;
C.只要入射小球每次从斜槽同一位置静止释放,就能保证每次飞出速度相同,不需要斜槽光滑,C错误。
故选A。
【小问2详解】
用画圆法确定小球落地点时,需要用尽量小的圆把所有落点圈起来,圆心即为小球的平均落地点,个别偏离较远的点舍去,则图乙中圆a更合理。
【小问3详解】
小球平抛下落时间相同,可用水平位移代替速度计算动量; 碰撞前总动量
碰撞后总动量
相对误差
16. 某同学利用单摆进行了测量重力加速度的实验:
(1)制作实验所需的单摆,需要下列哪些器材_________
A. 长约1m不可伸长的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料小球
(2)安装好的单摆实验的装置示意图如图甲所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角_________5°(填“大于”或“小于”)。
(3)该同学发现某次测得的重力加速度值偏大,其原因可能是_________
A. 单摆所用摆球质量太大
B. 以摆球直径和摆线长之和作为摆长进行计算
C. 把次全振动时间误当成n次全振动时间
D. 释放小球时有初速,使得小球做圆锥摆运动,而非单摆运动
(4)该同学画出单摆做简谐运动时的振动图像,如图乙所示,测得g近似等于。他结合图像进一步分析出小球在振动过程中沿切线方向的最大加速度约为_________(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)AC (2)大于 (3)BD
(4)0.4
【解析】
【小问1详解】
单摆要求摆线不可伸长,长度约1m;摆球需要选择密度大体积小的小球,减小空气阻力影响。
故选AC。
【小问2详解】
实际悬点为O点,角度盘固定在O点上方,角度盘显示的是角度盘中心处的夹角,实际摆角是O点(实际悬点)处摆线与竖直方向的夹角,由几何关系可得,实际摆角大于。
【小问3详解】
由单摆周期公式变形得 ,测量值偏大的原因是摆长测量偏大,或周期测量偏小;
A.与摆球质量无关,A错误;
B.摆长应为摆线长加摆球半径,若将摆线长加摆球直径作为摆长,测量值偏大,因此偏大,B正确;
C.将次全振动时间误记为次,计算出的周期大于实际周期,偏大,因此偏小,C错误;
D.圆锥摆的周期小于同摆长单摆的周期,测量得到的偏小,因此计算出的偏大,D正确。
故选BD。
【小问4详解】
由振动图像得单摆周期,振幅,根据周期公式
代入得
最大偏角处切线加速度,小角度下
代入得
四、计算题:本题共3小题,共30分。
17. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,试求:
(1)该波的周期;
(2)该波的波速。
【答案】(1)4s (2)
【解析】
【17题详解】
根据图像可知,周期为4s
【18题详解】
P、Q的振动步调相反,则P、Q的间距为
又
得
18. 如图所示,长度为L的水平粗糙轨道AB与竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道BC在B点处平滑连接。一质量为m的小物体(可视为质点)以的初速度沿水平轨道AB从A点运动至B点后,进入半圆形轨道BC,并恰能通过轨道最高点C,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)小物体经过B点时的动能;
(2)水平粗糙轨道与物体间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小物体恰能通过最高点C时的受力如图所示
根据牛顿第二定律
得
小物体从B运动到C的过程中,只有重力做功
根据动能定理
得
【小问2详解】
小物体在水平面受力分析如图所示
小物体从A运动到B的过程中,只有摩擦力做功
根据动能定理
得
19. 如图所示,光滑水平地面上并排放置着两个平台A、B,平台A上固定一根竖直轻杆,杆的顶端通过长的轻质不可伸长细线悬挂一质量为的小球D。现有一玩家从左侧将一块质量为的橡皮泥C置于小球D左侧,给橡皮泥C水平向右的速度,使得C立即与静止的小球D发生碰撞,碰后C、D瞬间粘在一起形成整体E。已知平台A的质量,平台B的质量,重力加速度,忽略空气阻力,所有物体均可视为质点。求:
(1)橡皮泥C与小球D碰撞形成E的过程损失的机械能;
(2)整体E第一次向右摆动时上升的最大高度及整体E第一次向右摆动到最高点的过程中,平台B对平台A的冲量I的大小;
(3)当整体E第一次回到最低点时,轻质细线对整体E的拉力大小。
【答案】(1)9J (2)0.3m,
(3)38N
【解析】
【小问1详解】
C与D碰撞过程时间极短,内力远大于外力,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
代入数据解得整体E的速度:
碰撞过程中系统损失的机械能为:
代入数据解得:
【小问2详解】
整体E向右摆动过程中,A、B、E组成的系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒。
当E摆动到最高点时,A、B、E三者具有相同的水平速度。
由水平方向动量守恒定律得
整体E摆动到的最大高度h。对A、B、E组成的系统,从E开始摆动到最高点,由机械能守恒定律得:
代入数据:。
从E开始摆动到最高点,单独隔离平台B,平台B仅在水平方向受到平台A对其向右的弹力作用。由动量定理可得,平台A对B的冲量为:
根据牛顿第三定律,平台B对平台A的冲量大小与A对B的冲量大小相等,故平台B对A的冲量大小为
【小问3详解】
E第一次达到最低点时,A与B开始分离
对E、A、B构成的系统:
联立解得:,
在最低点时,轻线的拉力提供整体E相对平台A做圆周运动的向心力。
E相对于A的速度大小
由牛顿第二定律得:
解得
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2025-2026学年第二学期期末考试2028届高一
物理试题
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率比对光的折射率大
B. 光在玻璃中的传播速度比光小
C. 光的频率比光的频率小
D. 增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射
2. 单摆小角度振动时可看作简谐运动,图1中铁架横梁上挂着几个摆长不同的摆,在一个小球振动时可通过横梁对其他几个摆施加周期性的驱动力,从而使得A、B、C三个摆在垂直纸面方向小角度振动,图2是甲、乙两单摆各自的共振曲线。下列说法正确的是( )
A. 在图1中,A、B、C三个摆中C摆的固有频率最大
B. 在图1中,若把A球拉开较小角度,A球释放后较短时间内,B、C摆的振幅相等
C. 在图2中,若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为
D. 在图2中,若两单摆的摆长相同,但将其放在不同星球表面,则甲、乙两单摆所处星球表面的重力加速度之比为
3. 平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介质中产生两列波。规定垂直纸面向外为振动的正方向,波峰用实线表示,波谷用虚线表示。P点位于其正向最大位移处,曲线ab上的所有点均为振动加强点。则下列图中符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,把一重力为G的物体贴着墙面在时由静止释放,同时用一个随时间均匀变化的水平推力F将其压在竖直的足够高的平整墙面上,,k为大于0的定值,不计空气阻力。则物体所受的摩擦力随t的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示,在绳的两端有两个波源,发出两个振幅和波长都相同而传播方向相反的半个横波,相遇时刻如图乙所示。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个质点,b质点是波峰和波谷相遇处的质点,a、c质点关于b质点左右对称。关于这三个质点的情况,下列说法正确的是( )
A. 图乙时刻,质点a、b、c的速度都为零
B. 图乙时刻开始质点a、b、c将一直保持静止
C. 图乙质点a、c的速度等大反向
D. 图乙时刻开始b还要振动一段时间之后才会保持静止
6. 如图所示,A、B两物体的质量之比为,它们原来静止在平板车C上,A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧,A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数分别为和,水平地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B两物体同时被弹开并相对平板车滑动(A、B两物体始终不滑出平板车),不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若,则A、B组成的系统在其滑动过程中动量守恒
B. 若,则弹簧释放瞬间,平板车C立即向左加速
C. 若,则弹簧释放瞬间,平板车C立即向左加速
D. 调整和的比例至合适的值,能使A、B、C和弹簧构成的系统动量守恒且机械能守恒
7. 为了从坦克内部观察外部的目标,在坦克壁上开了一个孔。假定坦克壁厚,孔的左右两边距离,孔内安装一块玻璃,厚度与坦克的壁厚相同(俯视图如图所示),若坦克内的人通过这块玻璃能看到外界的最大角度范围为120°,真空中光速为。下列说法正确的是( )
A. 孔内玻璃的折射率为1.5
B. 光在该玻璃中的传播速度为
C. 仅减小孔左右两边的距离,坦克内的人观察外界角度的范围将增大
D. 仅减小玻璃的折射率,坦克内的人观察外界角度的范围将增大
8. 乌贼在遇到紧急情况时,通过快速喷水获得速度而逃离。已知乌贼喷水前的质量为 M。 速度为0,喷水时,在极短时间内将质量为m 的水以速度u水平向前喷出,获得速度向后逃离,所受水的阻力与速度成正比,比例系数为k。 下列说法正确的是( )
A. 乌贼获得的最大速度为
B. 喷水后乌贼做匀减速直线运动
C. 喷水后乌贼向后逃离的最远距离为
D. 喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的动能
9. 如图所示,物体A、B放在光滑的水平面上,且两物体间有一定的间距。时刻,分别给物体A、B一向右的速度,物体A、B的动量均为,经过一段时间两物体发生一维碰撞。已知碰后物体B的动量变为,两物体质量分别为、,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若两物体发生的是完全非弹性碰撞,则
B. 若两物体发生的是弹性碰撞,则
C. 两物体的质量可能满足
D. 碰撞过程物体B受到的冲量大小为
10. 如图所示,一足够长的水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,传送带的速度大小恒为。右侧一处于压缩状态的轻质弹簧与一质量为m的小滑块接触(不相连),释放后滑块以速度向左滑上传送带。已知传送带足够长,滑块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,不计空气阻力,不计滑块越过连接处的能量损失。经过足够长的时间后,滑块将在传送带和弹簧之间进行稳定的往复运动。下列说法正确的是( )
A. 达到稳定往复运动状态后,弹簧被压缩时的最大弹性势能为
B. 滑块第一次在传送带上运动的整个过程中,系统因摩擦产生的热量为
C. 在稳定往复运动阶段,滑块每次在传送带上运动的过程中,系统因摩擦产生的热量为
D. 在稳定往复运动阶段,由于滑块进出传送带的动能相等,带动传送带的电动机不需要再克服摩擦力做额外功
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情境分析正确的是( )
A. 图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B. 图乙在大山背面的人收听广播,波长越短的信号收听效果越好
C. 图丙某些动物会发出次声波,与人体内脏和身躯的固有频率接近,可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。
D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍
12. 如图所示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率,AB代表端面。一束光从真空射入玻璃丝的AB端面,已知光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 光导纤维进行信号传输利用了全反射
B. 光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端所需的最短时间为
C. 光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为
D. 光线以任意角度入射,能到达光导纤维侧面(AD或BC边)的光线均能发生全反射
13. 如图所示为某地一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,测得发电机前方未受扰动处的风速为。已知空气密度为,取3,风速小于30m/s时,风速对空气密度的影响可忽略不计。为了建立简化的物理模型,假设单位时间内作用在叶片圆面上的空气均以的速度穿过圆面,且这些空气穿过叶片后,速度均减小为。风减小的动能有60%转化为电能。下列说法正确的是( )
A. 单位时间内作用在发电机叶片上的空气质量为720kg
B. 空气对该风力发电机叶片的平均推力大小为
C. 若测得该风力发电机实际发电功率为,则符合题干给定的转化效率
D. 若前方风速与尾流风速均变为原来的2倍,则空气对叶片的推力变为原来的2倍
14. 内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内部正中间放置一可视为质点的质量为m的木块,木块与木箱之间的动摩擦因数为μ。初始时木箱向右的速度为v0,木块无初速度。木箱运动的v-t图像如图所示,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度为g,则在0~ t0内,下列说法正确的是( )
A. B. M与m间的相对路程为
C. M对地的位移为 D. m对地的位移为
三、实验题:本题共2小题,共14分。
15. 某实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_________(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 为减小实验误差,斜槽上表面必须光滑
(2)用“画圆法”确定小球1在没有与小球2发生碰撞时的平均落点N,则图乙中圆_________(填“a”或“b”)更合理。
(3)入射小球1和被碰小球2其质量分别为和,将刻度尺的零点与O点对齐,由图丙读得,又测得,。将数据代入动量守恒表达式,计算得到碰撞前系统总动量p与碰撞后系统总动量的相对误差__________(计算结果保留2位有效数字),由此可判断该系统碰撞过程动量守恒。
16. 某同学利用单摆进行了测量重力加速度的实验:
(1)制作实验所需的单摆,需要下列哪些器材_________
A. 长约1m不可伸长的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料小球
(2)安装好的单摆实验的装置示意图如图甲所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角_________5°(填“大于”或“小于”)。
(3)该同学发现某次测得的重力加速度值偏大,其原因可能是_________
A. 单摆所用摆球质量太大
B. 以摆球直径和摆线长之和作为摆长进行计算
C. 把次全振动时间误当成n次全振动时间
D. 释放小球时有初速,使得小球做圆锥摆运动,而非单摆运动
(4)该同学画出单摆做简谐运动时的振动图像,如图乙所示,测得g近似等于。他结合图像进一步分析出小球在振动过程中沿切线方向的最大加速度约为_________(结果保留一位有效数字)。
四、计算题:本题共3小题,共30分。
17. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,试求:
(1)该波的周期;
(2)该波的波速。
18. 如图所示,长度为L的水平粗糙轨道AB与竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道BC在B点处平滑连接。一质量为m的小物体(可视为质点)以的初速度沿水平轨道AB从A点运动至B点后,进入半圆形轨道BC,并恰能通过轨道最高点C,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)小物体经过B点时的动能;
(2)水平粗糙轨道与物体间的动摩擦因数。
19. 如图所示,光滑水平地面上并排放置着两个平台A、B,平台A上固定一根竖直轻杆,杆的顶端通过长的轻质不可伸长细线悬挂一质量为的小球D。现有一玩家从左侧将一块质量为的橡皮泥C置于小球D左侧,给橡皮泥C水平向右的速度,使得C立即与静止的小球D发生碰撞,碰后C、D瞬间粘在一起形成整体E。已知平台A的质量,平台B的质量,重力加速度,忽略空气阻力,所有物体均可视为质点。求:
(1)橡皮泥C与小球D碰撞形成E的过程损失的机械能;
(2)整体E第一次向右摆动时上升的最大高度及整体E第一次向右摆动到最高点的过程中,平台B对平台A的冲量I的大小;
(3)当整体E第一次回到最低点时,轻质细线对整体E的拉力大小。
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