重庆市第一中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题（Word版附解析）

重庆一中高2025届高一下期期末考试物理试题卷注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂照。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将答题卡交回，试卷自己带走。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中错误的是（　　）A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面优点D.医学上利用光纤制成内窥镜，来检查人体胃肠、气管等脏器【答案】B【解析】【详解】AB．根据光导纤维原理可知，光从内芯向外套传播时发生全发射，则根据全反射的条件可知，内芯的折射率要比外套的大，故A正确，B错误；C．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点，故C正确；D．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃肠、气管等脏器内部。它利用了光的全反射原理，故D正确。本题选错误的，故选B。2.关于功，下列说法正确的是（　　）A.若作用力做功，则反作用力一定做功B.功的正负不表示方向，而是表示大小 C.滑动摩擦力对物体总是做负功D.静縻擦力可以对物体做正功，可以对物体做负功，也可以不做功【答案】D【解析】【详解】A．若作用力做功，则反作用力可能不做功，例如两个相互作用的物体，一个运动一个不运动，故A错误；B．功是标量，但有正负，正负不表示方向和大小，代表是动力做功还是阻力做功，故B错误；C．滑动摩擦力与相对运动方向相反，与物体方向可能相同，则对物体可能做正功，故C错误；D．静摩擦力与相对运动趋势方向相反，可以对物体做正功，也可以对物体做负功，故D正确。故选D。3.如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（　　）A.男孩和木箱组成系统机械能守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.小孩推力的冲量小于木箱的动量的变化量【答案】C【解析】【详解】A．男孩和木箱组成的系统动能增大，由人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，故A错误；BC．系统受合外力为零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，故B错误，C正确；D．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推力的冲量等于木箱的动量的变化量，故D错误。故选C。4.如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点О为振子的平衡位置，其振动方程为cm。下列说法正确的是（　　） A.MN间距离为5cmB.振子的运动周期是0.2sC.t=0.05s时，振子具有向正方向的速度D.t=0.05s时，振子具有最大加速度【答案】B【解析】【详解】A．由振动方程可知振幅为，故MN间距离为故A错误；B．由振动方程可知，故振子的运动周期是故B正确；CD．根据振动方程可知时，振子处于正向最大位移处即处于N点，故当t=0.05s时，即经过,振子刚好到达平衡位置O点向负方向运动，此时加速度为零，故CD错误。故选B。5.如图所示是一玻璃球体，其半径为R，О为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则（　　）A.此玻璃的折射率为B.光从玻璃射入空气频率变大C.来自B点的光线，第一次到达M点，不能从M点射出D.光线从B到D需用时 【答案】C【解析】【详解】A．由题图及几何关系可知光线在D点的入射角为，折射角为，由折射定律可得故A错误；B．光从玻璃射入空气频率保持不变，故B错误；C．来自B点的光线，第一次到达M点，由几何关系可知入射角为，光从玻璃射出空气发生全反射的临界角满足可知来自B点的光线，第一次到达M点，光发生全反射，不能从M点射出，故C正确；D．光线在玻璃中的传播速度为由几何关系可得则光线从B到D需用时故D错误。故选C。6.一只单摆，在第一个星球表面上的振动周期为，在第二个星球表面上的振动周期为。若这两个星球的质量之比，半径之比，则等于（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由单摆的周期公式可知 故再由可得可知故选A。7.如图所示，总长为，质量分布均匀的铁链放在高度为的光滑桌面上，有长度为的一段下垂，，重力加速度为，则铁链刚接触地面时速度为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意，设铁链的质量为，铁链刚接触地面时速度为，取地面为零势能面，由机械能守恒定律有解得 故选D。8.一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，提升装置功率随时间变化的图像如图所示。在时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在时，达到最大速度。在时，重物再次匀速上升，取，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）A.重物质量为B.在时，重物的加速度大小C.在时，重物的速度大小D.在时间内，重物上升的高度【答案】D【解析】【详解】A．在时，达到最大速度，此时牵引力等于重力，则有解得重物质量为故A错误；B．在时，此时牵引力大小为根据牛顿第二定律可得故B错误；C．在时，重物再次匀速上升，此时重物的速度为 故C错误；D．在s时间内重物做匀加速运动，则有在1~3s时间内，重物做加速度减小的加速运动，则有可解得在3~4s时间内，重物做匀速运动，则有在4~6s时间内，重物做加速度逐渐减小的减速运动，则有解得重物在0~6s时间内，重物上升的高度为故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　）A.甲图中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于多普勒效应B.图乙表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 C.图丙中，频率越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显D.图丁中、干涉区域内振动加强的点振动更剧烈【答案】BD【解析】【详解】A．甲图中，用手摩擦盆耳，起初频率较低，逐渐提高摩擦频率，当等于水的固有频率时会发生共振，则嗡嗡作响是因为共振产生的，此时振幅最大会水花飞溅，选项A错误；B．图乙，根据多普勒效应，表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，选项B正确；C．图丙中，频率越大的水波波长越短，则绕到挡板后面继续传播的现象越不明显，选项C错误；D．图丁中、干涉区域内振动加强的点振幅更大，则振动更剧烈，选项D正确。故选BD。10.在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，物体分别经过轨迹上a、b、c三个位置，若a与b、b与c的时间间隔相等，那么（　　）A.物体在ab与bc过程中，重力做功相等B.物体在ab与bc过程中，动能的变化量相等C.物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小D.物体在a、b、c三点的机械能相等【答案】CD【解析】【详解】A．物体水平抛出后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，ab与bc时间相等，相等时间内的位移越来越大，由可知，物体在ab与bc过程中，重力做功不相等，故A错误；B．由于物体做平抛运动，只有重力做功，由动能定理可知，物体在ab与bc过程中，动能的变化量不相等，故B错误；C．物体在竖直方向做自由落体运动，则物体在a点竖直方向的速度小于c点竖直方向的速度，由可知，物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小，故C正确；D．物体抛出后只受重力的作用，在运动过程中只有重力做功，则机械能守恒，所以物体在a、b、c三点的机械能相等，故D正确。故选CD。 11.一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一物块从高处自由下落，0至5m的下落过程中，物块受到的合外力和位移的关系如图所示。已知重力加速度g=10m/s2，物块受到的空气阻力不计，弹簧一直处于弹性限度以内。关于此过程，下列说法正确的是（　　）A.物块一直处于失重状态B.下落5m的过程，合力对物块做功为8JC.物块最大加速度等于gD.在物块下落5m时，物块的速度为m/s【答案】CD【解析】【详解】AC．由图像可知，0~3m内物块只受重力，加速度为重力加速10m/s2，所以物块处于完全失重状态，3~4m内物块加速度向下且大小由10m/s2减小到零，物块处于失重状态，4~5m内加速度方向向上，大小由零逐渐增大到10m/s2，物块处于超重状态，故A错误，C正确；B．合力与位移关系图线与横轴所围面积可表示合力做功，故物块下落5m过程合力做的功为故B错误；D．物块下落前3m过程只受重力作用，故物块质量为0.2kg，物块下落5m的过程中，根据动能定理可得解得故D正确。故选CD。12.如图所示，某工厂需要利用质量为300kg的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带将质量为200kg的物体A从传送带底端（与地面等高）由静止开始传送到距离地面H高处，已知传送带倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以5m/s的速度顺时针转动，物体B最初距离地面6.5m且落地后不反弹。某时刻将A释放，最终A刚好到达顶端，g=10m/s2.则有（　　） A.释放后瞬间物体A的加速度大小为a=5m/s2B.释放后瞬间绳子拉力为1500NC.H=13.1mD.整个过程由于摩擦而产生的热量为J【答案】ABD【解析】【详解】A．释放A后瞬间，对物体A受力分析，由牛顿第二定律可得对物体B受力分析可得联立以上两式解得A正确；B．释放A后瞬间，对物体A，由牛顿第二定律则有代入数据可得B正确；C．物体A加速到与传送带速度相等，需要的时间此时A的位移A的位移小于6.5m，可知物体A与传送带共速后，A继续加速，A受到滑动摩擦力沿传送带向下，对A则有 对B则有联立解得设B落地时的速度大小为vB，物体A与传送带共速到B落地的运动中，A的位移大小由速度位移关系公式，可得代入数据解得可知B落地后，物体A向上做减速运动，减速到与传送带速度相等的过程，对A，由牛顿第二定律可得代入数据解得该过程物体A的位移大小为物体A与传送带共速后，继续做减速运动，对A，由牛顿第二定律可得解得物体A与传送带共速到速度减到零，物体A的位移大小整个过程物体A沿传送带上升的位移 则有高度C错误；D．物体A加速到与传送带速度相等，A相对传送带滑行的距离此过程产生的内能物体A与传送带共速到B落地的运动中，所用时间此过程A相对传送带滑行距离大小此过程产生的内能物体A从速度vB再次减速到与传送带共速，所用时间为此过程A相对传送带滑行的距离大小为此过程产生的内能物体A从再次与传送带共速到顶端，所用时间为此过程A相对传送带滑行距离大小为此过程产生的内能 则有整个过程由于摩擦而产生的热量为D正确。故选ABD。三、非选择题。本嚭共6小题，共60分。13.某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下：（1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。（2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2。（3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P3、P4的位置，请用简洁的文字描述大头针P3、P4的插法：插P3时，应使它___________，插P4时，应使它___________。（4）请在图中补充完整光路图___________。（5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将___________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】①.挡住P1、P2的像②.挡住P3和P1、P2的像③.见解析④.偏小【解析】【详解】（3）[1][2]根据光路的可逆性原理及光在均匀介质中直线传播的特点，插插P3时，应使它挡住P1、P2的像，插P4时，应使它挡住P3和P1、P2的像；（4）[3]根据光的折射规律可得下图 （5）[4]由于画出界面a后将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，这会导致如下图所示的变化，实线有箭头的为实际光线，由此可看出，实际折射角比所画的的折射角小，因此所求的折射率偏小。14.如图所示，某同学为探究碰撞中动量是否守恒的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出小球1和小球2的质量分别为m1和m2；②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；④将小球2放在斜槽末端B处，仍让小球2从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球1、小球2在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为BM、BP、BN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：（1）两小球的质量m1、m2应满足m1___________m2（填写“>”、“=”或“<”）； （2）小球1与小球2发生碰撞后，小球1的落点是图中___________点；（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。（4）某同学做了另一实验：保持小球2的半径不变，改变小球2的质量（两小球质量关系均符合（1）问），将小球1多次从斜轨上A点静止释放，与不同质量的小球2相碰，用刻度尺测量出每次实验中落点痕迹与B点间距离BM、BP、BN，记为x1、x2、x3以为横坐标，为纵坐标，作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是___________。A.B.C.【答案】①.>②.M③.④.B【解析】【详解】（1）[1]为了保证入射小球不被反弹，所以入射小球的质量要大于被碰小球的质量，即（2）[2]由于小球1与小球2发生碰撞后，小球1的速度小于小球2的速度，所以小球2做平抛的水平位移大于小球1的水平位移，所以小球1的落点是图中的M点。（3）[3]设斜面的倾角为θ，小球做平抛运动，则所以同理可得若小球碰撞过程中动量守恒，则有 所以（4）[4]因为小球1碰撞前的速度不变，则小球1单独落到斜面上时的位移不变，则即联立可得故选B。15.如图所示为水平向右传播的一列横波，图中的实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.2s时刻的波形图，已知波的传播周期大于0.2s。求：（1）该波的波速v；（2）平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程。【答案】（1）5m/s；（2）10cm【解析】【详解】（1）由图可知可得（n=0，1，2，3，…）由T>0.2s，所以n=0，T=0.8s则 （2）由图可知振幅由于t0=1s=1.25T所以平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程s=4A+A=10cm16.如图所示，质量M=3kg的圆环套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.6m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直，且与AB平行，由静止释放小球，重力加速度，求：（1）小球通过最低点时，小球和圆环的速度大小；（2）从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内，圆环的位移大小。【答案】（1）=3m/s，=1m/s；（2）0.15m【解析】【详解】（1）设小球通过最低点时小球、小环的速度分别为、，由机械能守恒由水平方向动量守恒可得解得，（2）根据水平方向动量守恒可知，小球和小环速度之比等于质量的反比，又两者运动时间相同，由公式可得又解得 17.如图所示，足够长的光滑水平台而右端紧接着一半径R=0.18m光滑二分之一圆轨道，PQ为直径，并与地面垂直，质量分别为mA=4kg、mB=2kg的两小球之间压着一条轻弹簧（不与两小球栓接），并用一根细线锁定，两者一起在平台上以某一速度向右匀速运动。突然，小球间的细线瞬间断裂，两小球与弹簧脱离时A恰好静止，B继续向右运动，并滑上半圆轨道且恰能到达Q点，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球B通过P点时轨道的支持力；（2）两小球初始时一起匀速的速度大小；（3）细线断裂前弹簧的弹性势能Ep。【答案】（1）120N；（2）1m/s；（3）6J【解析】【详解】（1）小球B恰过Q点则可得小球B从P→Q解得=3m/s在P点解得FN=120N方向竖直向上；（2）弹簧弹出过程中，由动量守恒可得 解得=1m/s（3）弹簧弹出过程由能量守恒可得解得Ep=6J18.如图所示，在光滑水平轨道上有一质量为m的足够长的长木板A，质量为3m的滑块B置于A的左端、A与B之间的动摩擦因数为；在光滑水平轨道上放着2025个滑块（视为质点〉，滑块的质量均为2m、编号依次为1、2、3、4、…、2024、2025。开始时长木板A静止，现使滑块B瞬间获得向右的初速度，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长木板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，之后每次A、B共速时，长板A都恰好与滑块1发生弹性碰撞，直至最后与A发生2025次碰撞。重力加速度为g，且滑块间的碰撞均为弹性碰撞，每次碰撞时间极短，求：（你可能会用到，）（1）长木板A与滑块1第一次碰撞后A的速度大小；（2）滑块1与滑块2之间的距离；（3）当A与滑块1发生第2025次碰撞时，此时滑块1与滑块2025之间的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）从开始运动到A、B第一次共速，由动量守恒得得取向右为正方向，A与滑块1碰撞过程可得 解得，负号表示方向与正方向相反；（2）从A与滑块1碰撞到AB第二次共速，由动量守恒可得解得因为所有小滑块质量相等，小滑块间碰撞时速度互换，撞后滑块1静止，滑块2速度变为，同理，滑块2与滑块3碰撞两者速度再次互换……以此类推，所以滑块1、2之间的距离d1就等于A第一次与滑块1碰撞到再次与滑块1碰撞的过程中A的位移，设物块AB加速度大小分别为和，有，解得，由匀变速运动规律有（3）由第二问可知同理可知则A与滑块1第2025次碰撞后，AB共速时有 此时经历的时间可知此时滑块2025距滑块1的初始位置的距离为同理根据（1）中分析可得A与滑块1第2次碰撞后，A的速度大小为可得滑块2、3之间的距离同理滑块3、4之间的距离以此类推可得滑块2024、2025之间的距离所以可知初始状态时滑块1与滑块2025之间的距离为故当A与滑块1发生第2025次碰撞时，此时滑块1与滑块2025之间距离为