【文档说明】湖北省武汉市部分重点中学2022-2023学年高一下学期期末联考物理试题 含解析【武汉专题】.docx,共(18)页,1.511 MB,由小赞的店铺上传
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武汉市部分重点中学2022-2023学年度下学期期末联考高一物理试卷一、选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-11题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全
得2分,有选错得0分。1.奇妙莫测大自然中,有许多美妙的声音,以下关于大自然中的声现象,说法正确的是()A.“余音绕梁,三日不绝”体现了声波的衍射现象B.“空山不见人,但闻人语响”体现了声波的干涉现象C.“隔墙有耳”体现了声波的衍射
现象D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”体现了声波的干涉现象【答案】C【解析】【详解】A.“余音绕梁,三日不绝”是指声波遇到梁或墙,不断反射,体现了声波的反射与干涉,不是声波的衍射现象,故A错误;B.“空山不见人,但
闻人语响”,其原因是声波产生了衍射,即体现了声波的衍射现象,故B错误;C.“隔墙有耳”,即隔墙能听到声音,其原因是声波产生了衍射,体现了声波的衍射现象,故C正确;D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”体现了声波在介质中的传播和衍射现象,故D错误。故
选C。2.质量不计轻质弹簧一端连接物体,另一端施加恒力F,如图甲所示,物体沿粗糙水平面向右匀速运动,时间t内弹力的冲量大小为1I,如图乙所示,物体在相同的恒力F作用下沿光滑水平面向右匀加速运动,相同时间t
内弹力的冲量大小为2I,则下列说法正确的是()A.12IIB.12II=C.12IID.无法判断1I和2I的大小关系【答案】B【解析】【详解】根据题意可知,弹簧弹力大小为的的FF=弹则有12FtFt
II===弹故选B。3.如图所示,一定质量小球以一定初速度从地面竖直上抛,小球运动过程中所受的阻力f恒定,则小球在上升过程中,说法正确的是()A.小球的动量p随时间t的变化率pt均匀增大B.小球的动量p随时间t的变化量p不变
C.小球的动量p随时间t的变化量p均匀变小D.小球的动量p随时间t的变化率pt不变【答案】D【解析】【详解】小球在上升过程中,根据动量定理可得()pmgft=−+可得()pmgft=−+可知小球的动量p随时间t的变化量p均
匀变大;小球的动量p随时间t的变化率pt不变。故选D。4.如图所示,静止轨道卫星Q在轨道上稳定运行,P为赤道平面上的监测站,为实时监测卫星运行状况,卫星Q持续向监测站P发射频率为f的电磁波,则卫星Q从A运行到B的过程中,关于监测站P接
收的电磁波频率,下列说法正确的是()的A.监测站P接收的电磁波频率先减小后增大B.监测站P接收的电磁波频率先增大后减小C.监测站P接收的电磁波频率一直保持不变D.监测站P接收的电磁波频率一直减小【答案】C【解析】【详解】因为卫星Q是地球同步卫星,与地球有相同
的角速度,P为赤道平面上的监测站,则PQ相对静止,即卫星Q从A运行到B的过程中,PQ的相对位置不变,根据多普勒效应可知,监测站P接收的电磁波频率不变。故选C。5.将固有频率为Af的振子A和固有频率为Bf的振子B固定在同一
平台上且ABff,给平台提供驱动力使振子A、B同时做受迫振动,振子A的振幅为1A,振子B的振幅为2A,现逐渐增大驱动力的频率f,关于两振子做受迫振动的振幅,下列说法正确的是()A.不可能1A、2A同时增大B.不可能在1A增大的同时2A减小C.不可
能1A、2A同时减小D.不可能在1A减小的同时2A增大【答案】B【解析】【详解】发生受迫振动时,其振幅与驱动力频率的关系图像如图所示由图像可知,当驱动力的频率小于固有频率时,随着驱动力频率的增加,其振幅增加,当驱动力的频率等
于固有频率时,振幅最大,当驱动力的频率大于固有频率时,随着驱动力频率的增加,其振幅减小。又因为振子A和振子B的固有频率之间关系为ABff。当驱动力的频率在小于Af时,随着其增加,则1A、2A同时增加;当驱动力的频率大于Bf
时,随着其增加,则1A、2A同时减小;当驱动力频率在ABfff之间时,随着其增加,则1A减小,而2A增大。故选B。6.质量为0.2kgm=的小球以04m/sv=从地面竖直向上抛出,小球再次落地后与地面碰撞并以12m/sv=向上弹回,若小球与地面的作用时间为1
st=,小球可视为质点,取210m/sg=,不计小球运动过程中的一切阻力,则小球对地面的平均作用力大小为()A.1.2NB.1.8NC.2ND.3.2N【答案】D【解析】【详解】由于不计一切阻力,可知小球落地
瞬间的速度大小为04m/sv=,小球与地面作用过程,以竖直向上为正方向,根据动量定理可得()()10Fmgtmvmv−=−−解得地面对小球的平均作用力大小为100.220.24N0.210N3.2N1mvmvFmgt++=+=+=可知小球对地面的平均作用力大小为3
.2N。故选D。7.为研究机械波特点,小明模拟出一列沿x轴正方向传播的简谐横波后再将图像打印出来,但由于墨盒故障,只打印出0=t时刻的部分波形图像如图所示,根据图中所给数据,下列判断正确的是()A.由于波形图缺失,无法确定该波的波长B.虽然波形图缺失,但根据计算可确
定该波的波长为8mC.虽然波形图缺失,但根据计算可确定该波的波长为10mD.虽然波形图缺失,但根据计算可确定该波的波长为12m【答案】D【解析】【详解】由图中0~4m波形图可知,该波的波长满足8m16m由图可知16412mn−==(1n=,2,3)联立可知,只能取1n=,则该波的波长
为12m=故选D。8.如图甲所示,振子在光滑水平面A、B间做简谐运动,平衡位置为O,0=t时刻起振子开始运动,其振动图像如图乙所示,以向右为正方向,不计一切阻力,则下列说法中正确是()A.0.2st=时振子的速度方向向左B.0.3st=时振子的加速度方向向左C.0.4st=时振子加速度最大
D.0.6st=至0.7st=的时间内,振子加速度大小逐渐减小【答案】AC【解析】的的【详解】A.由振动的位移时间图像的切线斜率表示速度,可知在0.2st=时振子的速度是负值,速度方向向左,故A正确;B.由图乙可知,0.3st=时振子的位移是负值,由kxam=−,可知加速度为正值,方向
向右,故B错误;C.0.4st=时振子在负方向的最大位移处,由kxam=−可知,此时刻振子的加速度最大,故C正确;D.由图乙可知,在0.6st=至0.7st=的时间内,振子位移逐渐增大,由kxam=−可知,振子加速度大小逐渐增大,故D错误。故选AC。9.如图甲所示,可视
为质点的两滑块A、B用轻弹簧连接并置于光滑水平面上,已知滑块B的质量为4kg,初始时刻,弹簧处于原长,滑块A获得一定初速度0v向右开始压缩弹簧,不计运动过程中的一切阻力,经测量可得A、B两滑块在开始运动后的一段时间内速度大小Av、B
v满足如图乙所示的关系,则由图像可知()A.弹簧第一次恢复原长时,滑块A的速度最小B.滑块A的质量为3kgC.滑块A的初速度为04m/sv=D.滑块A压缩弹簧过程中,弹簧所获得的最大弹性势能为12J【答
案】ABC【解析】【详解】A.由题意可知,滑块A以一定初速度0v向右开始压缩弹簧时,A做减速运动,B做加速运动,当弹簧被压缩量最大时,A、B达到共速,以后弹簧要恢复原长,A继续做减速运动,B继续做加速运动,弹簧第一次恢复原长时,滑块A的速度达
到最小,A正确;BC.由图乙可知,B的最大速度是3m/s,则B的动量是12kg∙m/s,由A、B两滑块组成的系统动量守恒可知,滑块A的最大动量是12kg∙m/s,最大速度是4m/s,则滑块A的质量为3kg,BC正确;D.滑块A压缩弹簧过程中,弹簧的压缩量最大时,弹簧所获得有最大弹性势能,由动量守
恒定律可得()AAB0mmvmv=+解得A0AB12ms7mvvmm==+由机械能守恒定律,可得弹簧的最大弹性势能为()22A0ABp1196J227Emvmmv=−+=弹D错误。故选ABC。10.月湖之畔,汉江之滨的琴台音乐厅是武汉的艺术殿堂,音乐厅的“穹顶”安
装有消音设备,能够削弱高速气流产生的噪声。原理如图所示,一定波长的声波从A端输入,在S点分成两列声波,分别通过直径和半圆通道到达声波输出端B,将消音设备的半径调整为0.2mR=时,可以使声波在输出端B起到“消声”效果,则由此可知该声波的波长可能为()(计
算结果保留2位有效数字)A.0.92mB.0.46mC.0.30mD.0.15m【答案】BD【解析】【详解】由0.2mR=,则有2SPR=,半圆弧长为R,在输出端B起到“消声”效果,则有两波在B端相遇时,两波传播的路程差为12xn=+(
n=0,1,2,3,⋯)则有()1222RRRn−=−=+(n=0,1,2,3,⋯)解得()2221Rn−=+(n=0,1,2,3,⋯)当n=0时0.46m=当n=1时0.15m=当n=2时0.091m=因此该声波的波长可能为
0.46m或0.15m,AC错误,BD正确。故选BD。11.某货物输送装置如图所示,弹射器固定在水平面上,弹射器最右端可以放置质量不同的物体被弹射出去,弹射器正前方某一位置P处放置另一质量为0.5kg的物体B,P左侧光滑,右侧粗糙且动摩擦因数0.2=,
弹射器提供恒定的弹性势能p20JE=,物体A获得全部弹性势能后被弹射出去,A在P点和B发生碰撞,碰撞时间极短且碰后A、B结合成一个整体,整体向右运动到某一点Q静止,设被弹射物体质量为Am,P、Q间的距离为x,A、B均可以看成质点,取210m/sg=,下列说法正确的是()A.被弹射物体Am越小,则整
体运动的距离x越大B.被弹射物体A0.5kgm=,则整体运动的距离x最大,最大距离为5mx=C.被弹射物体A53kg4m+=,则整体运动的距离4mx=D.被弹射物体A35kg4m−=,则整体运动的距离4mx=【答案】BCD【解
析】【详解】A.由动能与动量的关系式2k2pEm=可得k2pmE=弹射物体被弹出过程有pkEE=由动量守恒定律可得()A0AkAB2mvmEmmv==+解得AkAB2mEvmm=+由动能定理可得()2fAB102Fxmmv−=−+则有()2
Ak2AB2mEvxgmmg==+由上式可得()()A22ABABBA14mmmmmmm=+−+由上式可知当ABmm=时,x有最大值,最大值为kmB4Exmg=A错误;B.被弹射物体A0.5kgm=,由上式则有kmB5m4Exmg==B正确;C.被弹射物体A53kg4m+=,则整体
运动的距离()Ak22AB53204m4m5310.21042mExmmg+===+++C正确;D.被弹射物体A35kg4m−=,则整体运动的距离()Ak22AB35204m4m3510.21042mEx
mmg−===+−+D正确。故选BCD。二、非选择题:本题共5小题,共56分。12.为测量武汉地区的重力加速度,小明在家找到一个表面部分磨损且凸凹不平的小钢球做成一个单摆,具体操作如下:①小明用刻度尺测量两悬点OP间细线的长度L,将小钢
球拉开一个大约5°的角度静止释放;②从小钢球摆至最低处开始计时且记次数为第1次,当小钢球第N次通过最低处时,停止计时,显示时间为t;③由于不能准确确定钢球的重心位置,小明改变两悬点OP间细线的长度先后完成两次实验,记录细线的长
度及单摆对应的周期分别为1l、1T和2l、2T。根据小明的操作步骤,回答以下问题:(1)根据实验操作,在步骤②中,小钢球的摆动周期为T=________。(2)根据步骤③记录的数据得出武汉地区的重力加
速度为g=_______(用1l、1T,2l,2T表示)。【答案】①.21tN−②.()21222124llTT−−【解析】【详解】(1)[1]从小钢球摆至最低处开始计时且记次数为第1次,当小钢球第N次通过最低处时,停止计时,显示时间为t,可知小钢球摆动一个周期经最低点两次,则有12
tNT−=解得周期为21tTN=−(2)[2]设摆线末端距小钢球重心的距离为r,由单摆的周期公式可得112lrTg+=222lrTg+=解得()21222124llgTT−=−13.学习小组利用如下实验装置研究两小球弹性碰撞过程中的动量守恒。如图所示,斜槽
固定在水平桌面上且末端切线水平,距槽末端一定距离的位置固定着一个竖直挡板,A、B两小球直径相同且发生弹性碰撞,不计斜槽转折点的能量损耗和空气阻力,实验步骤如下:①将白纸、复写纸固定在竖直挡板上,用来记录实验中小球与竖直挡板的撞
击点;②用水平仪确定竖直挡板上与小球圆心O等高的点并记录为P;③让入射小球A单独从斜槽固定挡板处静止自由释放,记录小球在竖直挡板上的撞击点;④将被碰小球B静止放置在水平轨道的末端,让入射球A再次从斜槽
固定挡板处静止释放,A、B两球在斜槽末端碰后均向右水平抛出,记录A、B两小球在竖直挡板上的撞击点;⑤重复③④操作多次,确定两小球各次的平均撞击点Q、M、N;⑥测得1PQh=、2PMh=、3PNh=根据该实验小组的实验,回答下列问题:(1)关于该实验,下列说法正确的是________
A.该实验要求斜槽必须尽可能光滑B.该实验无需要求斜槽光滑C.入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量D.入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量(2)根据实验操作,3个撞击点P、Q、M、中,入射小球A单独释
放后在竖直挡板上的撞击点为______点,A、B碰撞后A的撞击点为________点,A、B碰撞后B的撞击点为________点。(3)该实验由于没有天平无法测出小球A、B的质量,实验小组认为只要测出1h、2h、3h,且满足_______(写出1h、2h、3h关
系式),则在误差允许范围内,小球A、B发生弹性碰撞过程中的动量守恒。【答案】①.BC##CB②.M③.N④.Q⑤.231111hhh+=【解析】【详解】(1)[1]AB.小球做平抛运动,所以要求斜槽轨道末端必须
水平,斜槽不必光滑,故A错误,B正确;CD.为了防止入射小球反弹,所以入射小球的质量应大于被碰小球的质量,故C正确,D错误。故选BC。(2)[2][3][4]小球离开斜槽后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有212hgt=水平方向做匀速直线运动,有xvt=水而根据动量守恒有A0A1B2
mvmvmv=+由因为入射小球的质量大于被碰小球的质量,即ABmm,根据之前的解析式,可以推知20vv10vv而小球离开斜槽后做平抛运动,而由题意可知,其小球的水平位移相等,所以水平速度越大,则运动时间越短,其竖直
高度越低,所以,入射小球A单独释放其撞击点为M点;A、B碰撞后,A球的撞击点为N点,B球的撞击点为Q点。(3)[5]设OP的距离为x,小球离开斜槽做平抛运动,竖直方向做自由落体,有212hgt=水平方向做匀速直线运动,有xvt=水整理有2xvhg=水由题意可知,1
PQh=、2PMh=、3PNh=整理得022xvhg=312xvhg=122xvhg=又因为动量守恒,所以有A0A1B2mvmvmv=+又因为是弹性碰撞,所以有222A0A1B2111222mvmvmv=+以上式子联立,整理有012vvv+=即231111hhh+=
14.如图所示,可视为质点的两木块A、B质量均为2kg,用轻弹簧连接在一起放在水平地面上,用外力将木块A压下一段距离后静止不动,撤去外力,A上下做简谐运动,弹簧始终竖直且未超过弹性限度,不计一切阻力,取210m/s=g,则:
(1)若施加的外力130NF=,求撤去外力后在木块A运动过程中木块B对地面最小压力NF的大小;(2)撤去外力后,要使木块B恰好不离开地面,求将木块A下压至静止时外力2F的大小。【答案】(1)10N;(2)40N【解析】【详解】(1)设劲度系数为k,撤去外力后木块A以原平衡位置上下做简谐运动
,当木块A运动到最高点时,由在撤去外力瞬间,合外力等于撤去的外力,可知木块A的加速度大小为221130ms15ms2Fam===当木块A运动到最高点时,加速度方向向下,此时木块B对地面有最小压力,对A由牛顿第二定律可得11kxmgma+=可得此时弹簧的弹力大小1130N20N10N
kxmamg=−=−=方向向下,对B则有N120N10N10NFmgkx=−=−=方向向上,由牛顿第三定律可知,木块B对地面最小压力NF的大小为10N。(2)撤去外力后,木块A以原平衡位置上下做简谐运动,当木块B恰好不离开地面时,对B则有kxmg=此时木块A处于最高
位置,加速度最大,为kxmgma+=2kxmgagm+==由简谐运动的对称性,当木块A运动到最低点时,加速度最大,仍为2g,方向竖直向上,在撤去外力瞬间,合外力等于撤去的外力,由牛顿第二定律,可得2240FmamgN==
=15.位于坐标原点O的波源S产生的简谐横波向右传播,波的振幅6cmA=,波速20m/sv=,设0=t时刻波刚好传到113mx=处,部分波形如图所示,P是在波的传播方向上21997mx=的质点,求:(1)波源S开始振
动的方向和该波的周期T;(2)0=t时刻波源S的位置坐标;(3)从0=t时刻起,21997mx=处的质点第一次到达波谷的时间。【答案】(1)沿y轴正方向,0.4s;(2)32cm−;(3)99.5s【解析】【详解】(1)根据波形平
移法可知,0=t时刻113mx=处质点的起振方向沿y轴正方向,则波源S开始振动的方向沿y轴正方向;根据波形图可知波长为8m,则该波的周期为8s0.4s20Tv===(2)从波源S传到113mx=所用时间为130.65s20xtv===可知0=t时刻,波源S已经振动了0.65s,则
波源S的位置坐标为22sin6sin0.65cm32cm0.4yAtT===−(3)从113mx=传到21997mx=所用时间为11199713s99.2s20xtv−===由于质点的起振方向沿
y轴正方向,则从0=t时刻起,21997mx=处的质点第一次到达波谷的时间为1399.5s4ttT=+=16.如图所示,水平地面M点左侧光滑,右侧粗糙且动摩擦因数为,在M点左侧某位置放置质量为m的长木板,质量为3m的滑块A置于长木板的左端,A与长木板之间的动摩擦因数也为,在M点
右侧依次放置质量均为2m的滑块B、C、D,现使滑块A瞬间获得向右的初速度0v,当A与长木板刚达到共速时,长木板恰好与滑块B在M点发生弹性碰撞,碰后立即将长木板和滑块A撤走,滑块B继续向前滑行并和前方静止的C发生弹性碰撞,B、C碰
后C继续向前滑行并与前方静止的D发生弹性碰撞,最终滑块D停在水平面上的P点,已知开始时滑块B、D间的距离为d,重力加速度为g,滑块A、B、C、D均可看成质点且所有弹性碰撞时间极短,求(1)开始时,长木板右端与滑
块B之间的距离1x;(2)长木板与B碰后瞬间B的速度Bv;(3)滑块D最终停止的位置P与D开始静止时的距离2x。【答案】(1)201332vxg=;(2)0B2vv=;(3)2028vxdg=−【解析】【详解】(1)A在长木板上滑行,当
A与长木板刚达到共速时,长木板恰好与滑块B在M点发生弹性碰撞,由于M点左侧光滑,可知A与长木板组成系统满足动量守恒,则有03(3)mvmmv=+解得034vv=以长木板为对象,根据动能定理可得21130
2mgxmv=−解得长木板右端与滑块B之间的距离为201332vxg=(2)长木板与B发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得1B2mvmvmv=+2221B1112222mvmvmv=+解得长木板与B碰后瞬间B的速度为0B2vv=(3
)设B与C碰撞前瞬间的速度为Bv,B与C发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得BBC222mvmvmv=+222BBC111222222mvmvmv=+解得B0v=,CBvv=可知发生弹性碰撞
后B与C速度发生交换,同理可知发生弹性碰撞后C与D速度发生交换,则根据能量守恒可得2B2122()2mvQmgdx==+解得获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com