吉林省吉林市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1吉林市普通高中2023-2024學(xué)年度高一年級下學(xué)期期末調(diào)研測試物理試題說明：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上，貼好條形碼。2．答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2b鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號。答非選擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將〖答案〗寫在答題卡上。字體工整，筆跡清楚。3．請按題號順序在答題卡相應(yīng)區(qū)域作答，超出區(qū)域所寫〖答案〗無效；在試卷上、草紙上答題無效。4．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（1-7題為單選題，每小題4分，錯選或不選得0分；8-10題為多選題，每小題6分，全選對得6分，選對但不全得3分，錯選或不選得0分，共46分）1.北京時間2024年3月24日，地球出現(xiàn)了地磁暴。受地磁暴的影響，某衛(wèi)星繞地飛行的軌道高度略有降低，衛(wèi)星軌道變化前后均可視為做勻速圓周運(yùn)動。衛(wèi)星的軌道高度降低后，下列物理量有所減小的是（）A.線速度大小 B.角速度大小 C.向心力大小 D.周期〖答案〗D〖解析〗根據(jù)題意，由萬有引力提供向心力有解得，，，可知，衛(wèi)星的軌道高度降低后，向心力變大，線速度變大，角速度變大，周期變小。故選D。2.如圖，場地自行車賽道設(shè)計成與水平面保持一定傾角，三位運(yùn)動員騎自行車在賽道轉(zhuǎn)彎處做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.三位運(yùn)動員可能受重力、支持力、向心力的作用B.三位運(yùn)動員各自的加速度恒定C.若此時三位運(yùn)動員角速度相等，則他們的向心加速度大小關(guān)系滿足D.若此時三位運(yùn)動員線速度大小相等，則他們的角速度大小關(guān)系滿足〖答案〗C〖解析〗A．三位運(yùn)動員受重力、支持力，還可能受摩擦力作用，向心力是效果力，不是物體受的力，選項A錯誤；B．三位運(yùn)動員各自的加速度大小相等，但是方向不斷變化，則加速度不是恒定的，選項B錯誤；C．若此時三位運(yùn)動員角速度相等，則根據(jù)因可知，他們的向心加速度大小關(guān)系滿足選項C正確；D．若此時三位運(yùn)動員線速度大小相等，則因可知，根據(jù)他們的角速度大小關(guān)系滿足選項D錯誤。3.手機(jī)上一般會有兩個麥克風(fēng)，頂部的麥克風(fēng)為降噪麥克風(fēng)。降噪麥克風(fēng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪效果。理想情況下的降噪過程如圖所示，下列說法正確的是（）A.降噪過程應(yīng)用的是聲波的干涉原理，P點(diǎn)振動減弱B.降噪聲波的頻率與環(huán)境噪聲的頻率不相同C.降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的波長大小不相等D.再經(jīng)過四分之一周期P點(diǎn)振動加強(qiáng)〖答案〗A〖解析〗ABC．由題圖可知，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，在同一種介質(zhì)中傳播速度相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生干涉，由于兩列聲波振幅相同、相位相反，所以振動減弱，起到降噪作用，P點(diǎn)振動減弱，故A正確，BC錯誤；D．再經(jīng)過四分之一周期P點(diǎn)仍為減弱點(diǎn)，故D錯誤。故選A。4.北京時間2023年5月10日，搭載天舟六號貨運(yùn)飛船的長征七號遙七運(yùn)載火箭，在我國海南文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火發(fā)射；用時近7小時順利實現(xiàn)與中國空間站天和核心艙的交會對接，下列說法中正確的是（）A.火箭發(fā)射升空過程中，發(fā)動機(jī)噴出燃?xì)馔苿涌諝猓諝馔苿踊鸺仙鼴.火箭噴出燃?xì)馑俣纫欢?，噴出物質(zhì)與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得速度越大C.對接后的組合體仍做勻速圓周運(yùn)動，則其運(yùn)行速度大于D.要實現(xiàn)對接，天舟六號貨運(yùn)飛船應(yīng)在天和核心艙相同軌道處加速〖答案〗B〖解析〗A．火箭發(fā)射升空的過程中，火箭給噴出的燃?xì)庾饔昧Γ細(xì)饨o火箭反作用力，推動火箭上升，故A錯誤；B．設(shè)噴出燃?xì)赓|(zhì)量為m，為燃?xì)馑俣?，火箭本身質(zhì)量為M，v2為火箭速度，規(guī)定向下為正方向，根據(jù)動量守恒有則有火箭噴出燃?xì)馑俣炔蛔?，噴出物質(zhì)與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得速度越大，故B正確；C．是圍繞地球做圓周運(yùn)動的最大速度，則對接后的組合體仍做勻速圓周運(yùn)動，則其運(yùn)行速度小于，故C錯誤；D．要實現(xiàn)對接，天舟六號貨運(yùn)飛船應(yīng)在比天和核心艙低的軌道加速做離心運(yùn)動，故D錯誤。故選B。5.一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤如圖甲所示，圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球做受迫振動，圓盤靜止時，讓小球做簡諧運(yùn)動，其振動圖像如圖乙所示（以豎直向上為正方向），下列說法正確的是（）A.到小球所受的回復(fù)力增加，且方向向上B.到小球運(yùn)動方向向上，且動能增大C.若圓盤以勻速轉(zhuǎn)動，小球振動達(dá)到穩(wěn)定時其振動的周期為2sD.若圓盤正以勻速轉(zhuǎn)動，欲使小球振幅增加則可使圓盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)增大〖答案〗C〖解析〗A．以豎直向上為正方向，到小球從最低點(diǎn)向平衡位置振動，偏離平衡位置位移方向為負(fù)，大小正在減小，由可知所受的回復(fù)力減小，方向為x軸正向，故A錯誤；B．根據(jù)簡諧運(yùn)動特征，到小球從平衡位置向最高點(diǎn)振動，平衡位置處小球速度最大，而最大位移處速度為0，故B錯誤；C．若圓盤以勻速轉(zhuǎn)動，其周期為小球振動達(dá)到穩(wěn)定時其振動的周期等于驅(qū)動的周期為，故C正確；D．由圖乙可知，小球振動的固有周期為若圓盤正以勻速轉(zhuǎn)動時，有欲使小球振幅增加則要增大驅(qū)動力的周期，可使圓盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)減小，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，水面上有一透明均質(zhì)球，其半徑為R，上半球露出水面，下半球內(nèi)豎直中心軸上有點(diǎn)光源，均質(zhì)球?qū)Υ斯獾恼凵渎蕿?.5，為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射（不考慮光線在球內(nèi)反射后的折射），則點(diǎn)光源到水面的最大距離為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗光在介質(zhì)中的傳播如圖所示根據(jù)全反射定律和幾何關(guān)系可知解得故選C。7.極限跳傘（skydiving）是世界上最流行的空中極限運(yùn)動，傘打開前可看做是自由落體運(yùn)動，打開傘后減速下降，最后勻速下落．如果用h表示人下落的高度，t表示下落的時間，表示人的重力勢能，表示人的動能，E表示人的機(jī)械能，v表示人下落的速度，在整個過程中，忽略傘打開前空氣阻力，如果打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，則選項圖象可能符合事實的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗A．運(yùn)動員先做自由落體運(yùn)動，由機(jī)械能守恒定律可得動能與下落的高度成正比，則重力勢能是線性變化的，所以A錯誤；BD．打開降落傘后做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，由動能定理有隨速度的減小，阻力減小，由牛頓第二定律可知，人做加速度減小的減速運(yùn)動，最后當(dāng)阻力等于重力時，人做勻速直線運(yùn)動，所以動能的變化減慢，即動能先減小快，后減小慢，最后當(dāng)阻力等于重力時，動能不再發(fā)生變化，所以B正確；D錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系可知則人的機(jī)械能在自由下落過程保持不變，打開傘后機(jī)械能是慢慢減小，最后均勻減小，所以C錯誤；故選B8.彩超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號由計算機(jī)處理，從而形成彩超圖像。圖乙為血管探頭沿x軸正方向發(fā)射的簡諧超聲波圖像，時刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M。已知此超聲波的頻率為。下列說法正確的是（）A.血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為B.質(zhì)點(diǎn)M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向C.內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動的路程為3mmD.時，質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波谷〖答案〗BD〖解析〗A.血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為故A錯誤；B.波沿x軸正方向傳播，根據(jù)圖乙，可以判斷質(zhì)點(diǎn)M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向，故B正確；C.由波的頻率可以知道波的周期為內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動了的路程為2.5mm，故C錯誤；D.由傳播速度所以時，波沿x軸傳播的距離為結(jié)合圖乙分析，此時質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波谷，故D正確。故選BD。9.質(zhì)量的小型電動汽車在平直的公路上由靜止啟動，圖像甲表示汽車運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系，圖像乙表示汽車牽引力的功率與時間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動過程中阻力不變，在18s末汽車的速度恰好達(dá)到最大。則下列說法正確的是（）A.汽車受到的阻力200NB.汽車的最大牽引力為1000NC.8s~18s過程中汽車牽引力做的功為D.汽車做變加速運(yùn)動過程中的位移大小為95.5m〖答案〗BD〖解析〗A．汽車受到的阻力為A錯誤；B．勻加速運(yùn)動時牽引力最大，根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)圖像得解得B正確；C．8s~18s過程中汽車牽引力做功為C錯誤；D．根據(jù)動能定理得解得D正確。故選BD10.如圖所示，水平地面上固定著一足夠長的木板，板上靜置b、c兩小球。一輕質(zhì)彈簧的左端固定在球b上，右端與球c接觸但未連接。一帶有四分之一圓弧軌道的小車d緊靠木板放置，半徑為5m，其軌道底端的切線與木板上表面重合，緊靠車左端有一擋板e。現(xiàn)讓小球a從軌道頂端由靜止滑下，當(dāng)球a離開車后，立即撤去擋板。球a與球b碰撞時間極短，碰后球a返回到車軌道底端時的速度大小為。已知球a、b、c及車的質(zhì)量分別為、、、。小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計所有阻力，取重力加速度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。說法正確的是（）A.球a、b碰撞結(jié)束時球b的速度大小為B.彈簧最大彈性勢能為10JC.球a沖上車的最高點(diǎn)距軌道底端的高度為1mD.球a沖上車后再次回到軌道底端時對軌道的壓力為15N〖答案〗ACD〖解析〗A．球a開始下滑到與b相碰前，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有球a、b碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，故有可得故A正確；B．當(dāng)b、c兩球共速時，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒根據(jù)能量守恒解得故B錯誤；C．當(dāng)a、d共速時，球a沖上車的最高點(diǎn)，根據(jù)動量守恒根據(jù)機(jī)械能守恒解得故C正確；D．球a沖上車后再次回到軌道底端時，取水平向左為正方向，根據(jù)動量守恒根據(jù)動能守恒解得設(shè)球a沖上車后再次回到軌道底端時受到的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)牛頓第三定律可知，球a對軌道的壓力等于球a受到的支持力故D正確。故選ACD。二、實驗題（共7個空，每空2分，共14分）11.利用圖甲裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗。（1）實驗中，需先接通電源，再由靜止開始釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。O為起點(diǎn)，在紙帶上選取幾個連續(xù)打出的點(diǎn)，其中三個連續(xù)點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離如圖。已知重物質(zhì)量，重力加速度，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為，那么打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，重物的瞬時速度________m/s；O點(diǎn)到B點(diǎn)過程中重物的重力勢能減少量為________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）用縱軸分別表示重物動能增加量及重力勢能減少量，用橫軸表示重物下落的高度h。某同學(xué)在同一坐標(biāo)系中做出了和圖像，如圖丙所示。由于重物下落過程中受阻力作用，可知圖線________（填“①”或“②”）表示圖像。（3）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了其他各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度，測出與此相對應(yīng)的重物下落高度h，以h為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，作出圖像，如圖丁所示，從而驗證機(jī)械能守恒定律。若所有操作均正確，得到的圖像的斜率為，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_______。〖答案〗（1）1.170.690（2）②（3）〖解析〗【小問1詳析】打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，重物的瞬時速度O點(diǎn)到B點(diǎn)過程中重物的重力勢能減少量為【小問2詳析】由于重物下落過程中受阻力作用，則重物下降一定高度，減小的重力勢能大于增加的動能，可知②表示圖像?！拘?詳析】若機(jī)械能守恒，則有整理可得結(jié)合圖像可得解得12.如圖所示，用雙線懸掛小球的這種裝置稱為雙線擺，可使小球穩(wěn)定在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，能避免單擺穩(wěn)定性差的問題。某實驗小組用雙線擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）如圖所示的雙線擺能夠穩(wěn)定的在___________（填“平行”或“垂直”）紙面的豎直平面內(nèi)穩(wěn)定的擺動。（2）將小球拉離平衡位置一小段距離后由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時開始計時并計數(shù)為1，之后每次小球經(jīng)過最低點(diǎn)時計數(shù)加1，若測得小球第50次經(jīng)過最低點(diǎn)時的時間為t，則該小球擺動的周期為___________（用t表示）。（3）用刻度尺測量出兩細(xì)線AO、BO的長度均為L，懸點(diǎn)AB之間的距離為d，小球的直徑遠(yuǎn)小于細(xì)線的長度，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________（用L、d和T表示）?！即鸢浮剑?）垂直（2）（3）〖解析〗【小問1詳析】由受力分析可知，如圖所示的雙線擺能夠穩(wěn)定的在垂直紙面的豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動。【小問2詳析】小球相鄰兩次經(jīng)過最低點(diǎn)之間的時間為小球擺動的半個周期，即解得【小問3詳析】由幾何關(guān)系可知雙線擺對應(yīng)的單擺擺長為單擺周期公式為整理得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮槿?、計算題（共40分。要求：寫出解題依據(jù)、公式、步驟和必要的文字說明）13.每年8月至10月是浙江省臺風(fēng)多發(fā)的季節(jié)。每次在臺風(fēng)來臨前，我們都要及時檢查一下家里陽臺窗臺上的物品，加固廣告牌，以防高空墜物事件發(fā)生，危害公共安全。若有一質(zhì)量為的花盆從高為的11層居民樓的花架上無初速墜下，砸中身高為的居民頭頂，假設(shè)撞擊后花盆碎片的速度均變?yōu)榱悖矒魰r間，不計空氣阻力，求：（1）花盆剛砸中該居民頭頂前的速度大??；（2）花盆對該居民的平均撞擊力有多大?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）花盆下落高度根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律解得花盆剛砸中該居民頭頂前的速度大?。?）花盆與居民頭頂碰撞的過程，選豎直向上為正方向，由動量定理得解得F=106N由牛頓第三定律，花盆對該居民的平均撞擊力大小為14.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑R=0.4m的半圓形軌道BC，將其豎直放置并將B點(diǎn)與一水平軌道相連。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B至墻壁的距離為彈簧的自然長度。將一個質(zhì)量m=0.8kg的小滑塊放在彈簧的右側(cè)，向左推滑塊，壓縮彈簧使彈簧右端至A處，然后將滑塊由靜止釋放，滑塊進(jìn)入半圓軌道繼續(xù)滑行（不計滑塊與軌道的碰撞）。已知滑塊運(yùn)動到B處剛剛進(jìn)入半圓軌道時對軌道的壓力F1=58N，水平軌道AB長度l=0.3m，滑塊與軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，求∶(1)彈簧壓縮到A處時的彈性勢能；(2)小滑塊運(yùn)動到軌道最高處C點(diǎn)時對軌道的壓力大小。〖答案〗(1)11.2J；(2)10N?！冀馕觥?1)滑塊運(yùn)動到B處時，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得v1=5m/s根據(jù)動能定理得

代入數(shù)據(jù)解得EP=11.2J(2)小球從B到C過程，由機(jī)械能守恒定律得代入解得v2=3m/s由于所以小球在D處對軌道外壁有壓力，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得F2=10N根據(jù)牛頓第三定律