遼寧省沈陽市郊聯(lián)體2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試題含解析

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2022—2023學(xué)年度下學(xué)期高一年級期末考試試題物理第Ⅰ卷(選擇題)一、單選題(1~7題單選，每題4分，8~10題多選，每題6分，共計46分)1.2022年12月4日，神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。神舟十四在軌駐留6個月，先后進行3次出艙活動，完成空間站艙內(nèi)外設(shè)備及空間應(yīng)用任務(wù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備的安裝和調(diào)試，開展一系列空間科學(xué)實驗與技術(shù)試驗。已知空間站離地面高度約400km，下列說法正確的是()A.空間站的線速度大于第一宇宙速度B.航天員出艙活動時的向心加速度為零C.航天員能處于漂浮狀態(tài)是因其合力為零D.空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度2.共振篩示意圖如圖所示，共振篩振動的固有頻率為5Hz，為使共振篩發(fā)生共振，使其工作效率達到最高，則偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為()A10πrad/s B.20rad/s C.5πrad/s D.0.4πrad/s3.在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰。碰撞時間可以忽略不計，如圖所示是它們碰撞前后的圖像。小球的質(zhì)量分別為和，已知。由此可以判斷()A.碰撞前和都在做勻速直線運動B.碰撞后和運動方向相同C.D.該碰撞為彈性碰撞4.如圖所示，在光滑的水平面上靜止放置一質(zhì)量為m的半圓槽，半圓槽內(nèi)壁光滑，軌道半徑為R。現(xiàn)把質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點)自軌道左側(cè)最高點由靜止釋放，在小球和半圓槽運動的過程中，半圓糟向左運動的最大距離為()A. B. C. D.R5.圖甲為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點，是平衡位置為處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點的振動圖像，則()A.質(zhì)點的振動方程為B.從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了C.時，質(zhì)點受到的回復(fù)力為0D.時，質(zhì)點的運動方向沿軸正方向6.如圖甲所示為某品牌藍牙耳機的廣告，其中數(shù)字降噪原理是通過其降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波疊加，從而實現(xiàn)降噪的效果，如圖乙所示。圖丙表示的是理想情況下的降噪過程，實線表示環(huán)境噪聲，虛線表示降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，下列說法正確的是()A.質(zhì)點P經(jīng)過一個周期向外遷移的距離為一個波長B.降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等C.降噪過程應(yīng)用的是聲波的干涉原理，P點振動加強D.降噪過程應(yīng)用了聲波的衍射原理，可以消除通話時的所有背景雜音7.水刀切割具有精度高，無熱變形、無毛刺，無需二次加工以及節(jié)約材料等特點，因而得到廣泛應(yīng)用。某水刀切割機床如圖所示，若橫截面直徑為d的圓柱形水流垂直射到要切割的鋼板上，碰到鋼板后水的速度減為零。已知水的流量(單位時間流出水的體積)為Q，水的密度為，則鋼板受到水的平均沖力大小為()A. B. C. D.8.若雨滴下落過程中受到的空氣阻力與其速度成正比，則下落過程中，雨滴的()A.動能一直增加 B.勢能一直減少C.機械能一直減少 D.阻力一直增大9.安全帶是汽車行駛過程中生命安全的保障帶。如圖，在汽車正面碰撞測試中，汽車以的速度發(fā)生碰撞。車內(nèi)假人的質(zhì)量為，使用安全帶時，假人用時停下；不使用安全帶時，假人與前方碰撞，用時停下。以下說法正確的是()A.碰撞過程中，汽車和假人的總動量守恒B.安全帶的作用是延長沖擊力作用時間，減小沖擊力大小C.安全帶的作用是減小假人受到的沖量D.無論是否使用安全帶，假人受到的沖量相同10.在光滑的水平桌面上有質(zhì)量分別為、的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不拴接)，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=1.125m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示，g取，則下列說法正確的是()A.球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為B.彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為C.若半圓軌道半徑可調(diào)，要使球m能從B點飛出軌道的半徑最大為1.62mD.M離開輕彈簧時獲得速度為9m/s第Ⅱ卷(非選擇題)二、實驗題(每空2分)11.用單擺測定重力加速度實驗裝置如圖所示．(1)選用合適的器材組裝成單擺后，主要操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺上②讓刻度尺的零刻度線對準(zhǔn)擺線懸點，測擺長L③記錄小球完成n次全振動所用的總時間t④根據(jù)單擺周期公式計算重力加速度g的大小，根據(jù)圖示，測得擺長_______(2)為減小實驗誤差，多次改變擺長L，測量對應(yīng)的單擺周期T，用多組實驗數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖像，由圖可知重力加速度_______(用圖中字母表示)．(3)關(guān)于實驗操作或結(jié)果分析，下列說法正確的是_______．A．測量擺長時要讓小球靜止懸掛再測量B．?dāng)[長一定的情況下，擺的振幅越大越好C．多次改變擺線長，測量多組對應(yīng)的50次全振動時間t，通過繪制的(關(guān)系圖線也可以測定重力加速度12.如圖甲所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質(zhì)量為的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把質(zhì)量為的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作10次。如圖乙所示，M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。(1)在這個實驗中，為了盡量減小實驗誤差，兩個小球的質(zhì)量應(yīng)滿足______(選填“>”、“=”或“<”)；除了圖中器材外，實驗室還備有下列器材，完成本實驗還必須使用的兩種器材是______。A.秒表、天平B.天平、刻度尺C.秒表、刻度尺D.天平、打點計時器(2)下列說法中正確的有______。A安裝軌道時，軌道末端必須水平B.實驗前應(yīng)該測出斜槽末端距地面的高度C.實驗過程中，復(fù)寫紙可以移動，白紙不能移動D.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置(3)在某次實驗中，測量出兩個小球的質(zhì)量、記錄的落點平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，測量出三個落點位置與O點距離OM、OP、ON的長度。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式______，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動量守恒。(用測量的量表示)(4)實驗中小球斜槽之間存在摩擦力，這對實驗結(jié)果______(選填“有”或“沒有”)影響。13.如圖所示，質(zhì)量均為的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為的細線，細線另一端系一質(zhì)量為的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放C球。求A、B兩木塊分離時，A、B、C的速度大小。(g取)14.一列簡諧橫波在x軸上傳播，圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點振動圖像，且為8m。試求出這列波的波長與波速。15.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的上端固定在頂部，下端拴接小物塊A，A通過一段細線與小物塊B相連，系統(tǒng)靜止時B距離地面高。將細線燒斷，物塊A開始做簡諧運動，當(dāng)B落地時，A剛好第三次到達最高點。已知B的質(zhì)量，彈簧的勁度系數(shù)，重力加速度g取。(1)求小物塊A振動的振幅A；(2)求小物塊A振動的周期T；(3)從細線燒斷開始計時，豎直向下為正方向，寫出物塊A做簡諧運動的位移與時間()關(guān)系式。

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2022—2023學(xué)年度下學(xué)期高一年級期末考試試題物理第Ⅰ卷(選擇題)一、單選題(1~7題單選，每題4分，8~10題多選，每題6分，共計46分)1.2022年12月4日，神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。神舟十四在軌駐留6個月，先后進行3次出艙活動，完成空間站艙內(nèi)外設(shè)備及空間應(yīng)用任務(wù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備的安裝和調(diào)試，開展一系列空間科學(xué)實驗與技術(shù)試驗。已知空間站離地面高度約400km，下列說法正確的是()A.空間站的線速度大于第一宇宙速度B.航天員出艙活動時的向心加速度為零C.航天員能處于漂浮狀態(tài)是因其合力為零D.空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度【答案】D【解析】【詳解】A．第一宇宙速度與近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度相等，根據(jù)解得由于空間站軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，則空間站的線速度小于近地衛(wèi)星的線速度，即空間站的線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．航天員出艙活動時受到地球引力，合力不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知，航天員出艙活動時的向心加速度不為零，故B錯誤；C．航天員出艙活動時受到地球引力，合力不為零，航天員能處于漂浮狀態(tài)是因其處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；D．根據(jù)解得由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故D正確。故選D。2.共振篩示意圖如圖所示，共振篩振動的固有頻率為5Hz，為使共振篩發(fā)生共振，使其工作效率達到最高，則偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為()A.10πrad/s B.20rad/s C.5πrad/s D.0.4πrad/s【答案】A【解析】【詳解】共振篩中，當(dāng)驅(qū)動力頻率和共振篩的固有頻率相等時，共振篩發(fā)生共振。根據(jù)題意，共振篩的固有頻率為5Hz，偏心輪的頻率應(yīng)該等于共振篩的頻率，周期為則角速度為故選A。3.在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰。碰撞時間可以忽略不計，如圖所示是它們碰撞前后的圖像。小球的質(zhì)量分別為和，已知。由此可以判斷()A.碰撞前和都在做勻速直線運動B.碰撞后和運動方向相同C.D.該碰撞為彈性碰撞【答案】D【解析】【詳解】A．圖像中，圖線的斜率表示速度，根據(jù)圖像可知，碰撞前在做勻速直線運動，處于靜止?fàn)顟B(tài)，A錯誤；B．圖像中，圖線的斜率表示速度，根據(jù)圖像可知，碰撞后，圖線的斜率為負(fù)值，表示運動方向與規(guī)定正方向相反，圖線的斜率為正值，表示運動方向與規(guī)定正方向相同，可知，碰撞后和運動方向相反，B錯誤；C．碰撞前碰撞后，根據(jù)解得C錯誤；D．根據(jù)上述有可知，該碰撞為彈性碰撞，D正確。故選D4.如圖所示，在光滑的水平面上靜止放置一質(zhì)量為m的半圓槽，半圓槽內(nèi)壁光滑，軌道半徑為R?，F(xiàn)把質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點)自軌道左側(cè)最高點由靜止釋放，在小球和半圓槽運動的過程中，半圓糟向左運動的最大距離為()A B. C. D.R【答案】A【解析】【詳解】在小球和半圓槽運動的過程中系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，有即則有又聯(lián)立解得，故選A。5.圖甲為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點，是平衡位置為處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點的振動圖像，則()A.質(zhì)點的振動方程為B.從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了C.時，質(zhì)點受到的回復(fù)力為0D.時，質(zhì)點的運動方向沿軸正方向【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，質(zhì)點的振動方程為故A錯誤；B．根據(jù)圖乙可知，時刻，質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動，根據(jù)圖甲結(jié)合同側(cè)法可知，波沿軸負(fù)方向傳播，波傳播的速度為可知從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了故B正確；C．根據(jù)圖乙可知，時，質(zhì)點位于波谷位置，相對平衡位置的位移最大，此時受到的回復(fù)力也為最大值，故C錯誤；D．根據(jù)上述可知波沿軸負(fù)方向傳播，，從到，該波沿軸負(fù)方向傳播了將圖甲中的波形沿軸負(fù)方向平移2m得到的波形，可知此時質(zhì)點處于波峰與平衡位置之間的某一位置，根據(jù)同側(cè)法可知，時，質(zhì)點的運動方向沿軸負(fù)方向，故D錯誤。故選B。6.如圖甲所示為某品牌藍牙耳機的廣告，其中數(shù)字降噪原理是通過其降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波疊加，從而實現(xiàn)降噪的效果，如圖乙所示。圖丙表示的是理想情況下的降噪過程，實線表示環(huán)境噪聲，虛線表示降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，下列說法正確的是()A.質(zhì)點P經(jīng)過一個周期向外遷移的距離為一個波長B.降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等C.降噪過程應(yīng)用的是聲波的干涉原理，P點振動加強D.降噪過程應(yīng)用了聲波的衍射原理，可以消除通話時的所有背景雜音【答案】B【解析】【詳解】A．質(zhì)點P并不隨波遷移，故A錯誤；B．由于傳播介質(zhì)相同，所以降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等，故B正確；CD．由題圖丙可知，降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波波長相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生穩(wěn)定干涉，又由于兩列聲波等幅反相，所以能使振幅減為零，從而起到降噪作用，兩列聲波使P點的振動方向相反，所以P點為振動減弱點，故CD錯誤。故選B。7.水刀切割具有精度高，無熱變形、無毛刺，無需二次加工以及節(jié)約材料等特點，因而得到廣泛應(yīng)用。某水刀切割機床如圖所示，若橫截面直徑為d的圓柱形水流垂直射到要切割的鋼板上，碰到鋼板后水的速度減為零。已知水的流量(單位時間流出水的體積)為Q，水的密度為，則鋼板受到水的平均沖力大小為()A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)時間內(nèi)有體積為的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為，以水運動的方向為正方向，由動量定理得解得水流速度得根據(jù)牛頓第三定律，鋼板受到水的沖力故選D。8.若雨滴下落過程中受到的空氣阻力與其速度成正比，則下落過程中，雨滴的()A.動能一直增加 B.勢能一直減少C.機械能一直減少 D.阻力一直增大【答案】BC【解析】【詳解】A．因阻力與速度成正比，則雨滴下落時做加速度減小的加速運動，當(dāng)時做勻速運動運動，可知雨滴的動能先增加后不變，選項A錯誤；B．重力勢能一直減少，選項B正確；C．由于有空氣阻力做功，則機械能一直減少，選項C正確；D．阻力先增大后不變，選項D錯誤。故選BC。9.安全帶是汽車行駛過程中生命安全的保障帶。如圖，在汽車正面碰撞測試中，汽車以的速度發(fā)生碰撞。車內(nèi)假人的質(zhì)量為，使用安全帶時，假人用時停下；不使用安全帶時，假人與前方碰撞，用時停下。以下說法正確的是()A.碰撞過程中，汽車和假人的總動量守恒B.安全帶的作用是延長沖擊力作用時間，減小沖擊力大小C.安全帶的作用是減小假人受到的沖量D.無論是否使用安全帶，假人受到的沖量相同【答案】BD【解析】【詳解】A．碰撞過程中，汽車和假人組成的系統(tǒng)受外界撞擊力作用，總動量不守恒，故A錯誤；CD．假人的初動量為末動量都為0，根據(jù)動量定理有所以無論是否使用安全帶，假人受到的沖量相同，故C錯誤，D正確；B．使用安全帶時，假人用時停下；不使用安全帶時，用時停下，可知安全帶的作用是延長沖擊力作用時間；由動量的定義可知，沖量相同時，延長力的作用時間可以減小沖擊力的大小，故B正確。故選BD。10.在光滑的水平桌面上有質(zhì)量分別為、的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不拴接)，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=1.125m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示，g取，則下列說法正確的是()A.球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為B.彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為C.若半圓軌道半徑可調(diào)，要使球m能從B點飛出軌道的半徑最大為1.62mD.M離開輕彈簧時獲得的速度為9m/s【答案】AC【解析】【詳解】ABD．釋放彈簧過程中系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，以向右為正方向，由動量守恒得由機械能守恒得代入數(shù)據(jù)解得即M離開輕彈簧時獲得的速度為3m/s；m從A到B過程中，由機械能守恒定律得解得以向右為正方向，由動量定理得，球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為則合力沖量大小為3.0N?s，由動量定理得，彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為故A正確，BD錯誤；C．設(shè)圓軌道半徑為r時，球m能從B點飛出軌道的半徑最大，即此時小球恰能從軌道最高點飛出，則由A到B機械能守恒定律得在最高點，由牛頓第二定律得解得r=1.62m故C正確。故選AC。第Ⅱ卷(非選擇題)二、實驗題(每空2分)11.用單擺測定重力加速度實驗裝置如圖所示．(1)選用合適的器材組裝成單擺后，主要操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺上②讓刻度尺的零刻度線對準(zhǔn)擺線懸點，測擺長L③記錄小球完成n次全振動所用的總時間t④根據(jù)單擺周期公式計算重力加速度g的大小，根據(jù)圖示，測得擺長_______(2)為減小實驗誤差，多次改變擺長L，測量對應(yīng)的單擺周期T，用多組實驗數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖像，由圖可知重力加速度_______(用圖中字母表示)．(3)關(guān)于實驗操作或結(jié)果分析，下列說法正確的是_______．A．測量擺長時要讓小球靜止懸掛再測量B．?dāng)[長一定的情況下，擺的振幅越大越好C．多次改變擺線長，測量多組對應(yīng)的50次全振動時間t，通過繪制的(關(guān)系圖線也可以測定重力加速度【答案】①.98.50②.③.AC【解析】【詳解】(1)[1]刻度尺的最小分度值為1mm，所以讀數(shù)為98.50cm(2)[2]圖像的斜率為由周期公式變形得所以變形得(3)[3]A．小球靜止懸掛時測量擺長，可以更精確地測出懸點至球心的距離，故A正確；B．單擺只有在擺角小于或等于5°時才能看作是簡諧運動，故B錯誤；C．由單擺周期公式可得變形得只要根據(jù)圖像求出斜率，就可以求出重力加速度g，故C正確。故選AC。12.如圖甲所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質(zhì)量為的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把質(zhì)量為的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作10次。如圖乙所示，M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。(1)在這個實驗中，為了盡量減小實驗誤差，兩個小球的質(zhì)量應(yīng)滿足______(選填“>”、“=”或“<”)；除了圖中器材外，實驗室還備有下列器材，完成本實驗還必須使用的兩種器材是______。A.秒表、天平B.天平、刻度尺C.秒表、刻度尺D.天平、打點計時器(2)下列說法中正確有______。A.安裝軌道時，軌道末端必須水平B.實驗前應(yīng)該測出斜槽末端距地面的高度C.實驗過程中，復(fù)寫紙可以移動，白紙不能移動D.用半徑盡量小圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置(3)在某次實驗中，測量出兩個小球的質(zhì)量、記錄的落點平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，測量出三個落點位置與O點距離OM、OP、ON的長度。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式______，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動量守恒。(用測量的量表示)(4)實驗中小球斜槽之間存在摩擦力，這對實驗結(jié)果______(選填“有”或“沒有”)影響。【答案】①.>②.B③.ACD④.⑤.沒有【解析】【詳解】(1)[1]為了防止入射球碰后反彈，應(yīng)讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即[2]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故有實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，測量小球落地點的位置需要毫米刻度尺，因此需要的實驗器材有天平、刻度尺。故選B。(2)[3]A．為使小球離開斜槽后做平拋運動，安裝軌道時，軌道末端必須水平，故A正確；B．小球離開斜槽后做平拋運動，由于拋出點高度相等，小球做平拋運動的時間相等，小球的水平位移與初速度成正比，可以用水平位移代替其初速度，實驗不需要測量小球的運動時間，不需要測出斜槽末端距地面的高度，故B錯誤；C．實驗過程中，白紙不能移動，復(fù)寫紙可以移動，故C正確；D．用半徑盡量小的圓把10