甘肃省2023-2024学年高一年级下册期中考试物理试卷（含解析）

甘肃省2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

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一、单选题

1.关于机械波，下列说法正确的是（）

A.机械波从一种介质传到另一种介质时，波的频率不变，波长和波速均改变

B.虽然在真空中质点间没有相互作用力，但是机械波还是能在真空中传播

C.两列波在同一介质中相遇一定发生干涉

D.波源和观察者相互接近，波源的频率会变大

2.根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：

①闻其声而不见其人

②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色

③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有

立体感；

这些物理现象分别属于波的（）

A.折射、干涉、多普勒效率、偏振

B.干涉、衍射、偏振、多普勒效应

C.衍射、偏振、折射、多普勒效应

D.衍射、干涉、多普勒效应、偏振

3.如图所示的演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，其中A、E摆长相同，先使A摆动，其余各

摆也摆动起来，可以发现振动稳定后（）

B.各摆振动的周期均与A摆相同

C.C摆振幅最大

D.B摆振动周期最小

4.关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（）

A.同一种电磁波在不同介质中传播时，波速不变、频率和波长发生改变

B.实验室亮着的日光灯和工作时的电磁打点计时器周围空间必有磁场和电场

C.用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”利用了X射线很强的贯穿力

D.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦最早证实了电磁波的存在

5.足球由静止自由下落1.25m,落地后被重新弹起，离地后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与

地面的作用时间为0.1s,足球的质量为0.5kg,重力加速度的大小g取lOm/s：不计空气阻力，下列说法

正确的是（）

A.足球下落到与地面刚接触时动量大小为5kg

B.足球与地面作用过程中动量变化量大小为5kg.m/s

C.地面对足球的平均作用力为50N

D.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力的冲量大小为5N-s

6.如图所示，质量为勿的物体在一个与水平方向成，角的拉力/作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重

力加速度大小为g,下列关于物体在时间£内所受力的冲量正确的是（）

v/F

tn\

〃〃〃〃〃力〃〃〃力/〃/〃〃〃〃〃

A.拉力厂的冲量大小为FtB.拉力厂的冲量大小为gcos。

C.摩擦力的冲量大小为FtD.支持力的冲量大小为"gf

7.如图所示，在光滑水平面上有一质量为〃的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，

木块处于静止状态，一质量为力的子弹以水平速度%击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做

往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，（）

7777777777777777/7777/77777777777777777^

A.子弹、木块和弹簧构成的系统机械能守恒

B.子弹、木块和弹簧构成的系统动量守恒

C.木块受到的合外力的冲量大小为学殳

M4-/H

试卷第2页，共6页

D.木块受到的合外力的冲量大小为粤b

二、多选题

8.下列说法正确的是（）

A.简谐振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用

B.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪

C.红外线比可见光更难发生衍射

D.声波绕过障碍物，发生了衍射现象

E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同

9.如图甲所示，装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，把玻璃管向下缓慢按压4cm后放

手，忽略空气阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得玻璃管振动周期为0.5s,以竖直向

上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中4为振幅，对于玻璃管（包括管内液体），下

列说法正确的是（）

甲

A.回复力等于玻璃管所受的浮力

B.在^时间内，玻璃管加速度减小，速度增大

C.在4时刻玻璃管速度为零，加速度为正向最大

D.振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒

10.两根磁铁放在两辆小车上，小车能在光滑水平面上自由移动，甲车与磁铁总质量为1kg,乙车与磁铁总

质量为2kg,两根磁铁的S极相对,推动一下使两车相向而行,若某时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,

之后，它们还没有碰上就分开了，则（）

A.甲车开始反向运动时，乙车速度减为0.5m/s,方向不变

B.乙车开始反向运动时，甲车速度减为0.5m/s,方向与原来方向相反

C.两车距离最近时，二者速率相等，方向相反

D.两车距离最近时，二者速度都为0.33m/s,方向都与乙车原来的速度方向一致

三、实验题

11.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：

(1)用游标卡尺测得小球的直径力mm；

(2)若某同学测出多组单摆的摆长/和运动周期7,作出图像，就可以求出当地的重力加速度。理论

上落,图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示。

①造成图像不过坐标原点的原因可能是。

②由图像求出的重力加速度m/s2(结果保留三位有效数字)

12.通过半径相同的两个小球“验证碰撞中的动量守恒”的实验，让质量为例的小球从斜槽轨道上某处自

由滚下，与静止在轨道末端的质量为牝的小球发生对心碰撞(如图所示)，则：

A.例=&B.质量大小没有限制

(2)实验必须满足的条件是；

A.轨道末端必须是水平的B.斜槽轨道必须尽可能光滑

C.两个小球的材质必须相同D.入射球例每次从不同高度由静止释放

(3)实验中不必测量的物理量是；

A.小球的质量如和&B.小球如和侬碰后的水平距离必、OC

C.小球例的初始高度hD.小球团单独落下的水平距离仍

(4)本实验我们要验证等式：是否成立。

四、解答题

试卷第4页，共6页

13.如图所示，均匀介质中两波源S、夕分别位于x轴上处=0、x尸14nl处，夕0时两波源开始振动，波源

S的振动方程为尸3sin5ntem,波源3的振动方程为尸5sin5ntem,质点。位于x轴上即=4m处，已知质

点尸在片0.4s时开始振动，求：

(1)这两列波在均匀介质中的波长；

(2)Q0至夕1.5s内质点尸通过的路程。

付/cm

S、Ps2

o2468101214x/m

14.利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度.在如图所示的光路中，A为激光的出射点，。为半

圆柱形玻璃横截面的圆心，A。过半圆顶点.若某条从A点发出的与A。成a角的光线，以入射角i入射到

半圆弧上，出射光线平行于A。，求此玻璃的折射率.

15.如图所示，用长为0.4m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球C悬挂于。点，小球C静止。质量为2kg

的物块4放在质量也为2kg的木板8的右端，以共同的速度的%=15m/s,沿着光滑水平面向着小球滑去，

小球与物块发生弹性正碰，物块与小球均可视为质点，且小球。返回过程不会碰到物块4不计一切阻力,

重力加速度g=10m/s、求:

(1)碰后瞬间小球C的速度大小；

(2)若物块与木板间的动摩擦因数为0.1,木板6至少要多长，物块/才不会从长木板的上表面滑出。

o

vo

叫Oc

/////////////////////////////////////

试卷第6页，共6页

参考答案

1.A

【详解】A.机械波的频率由波源决定，从一种介质传到另一种介质时，波的频率不变，但波速会受到介质

V

的影响，根据2=/可知，波长和波速均改变。故A正确；

B.正是因为在真空中质点间没有相互作用力，一个质点振动无法带动周围质点的振动，从而无法在真空中

传播。故B错误；

C.两列机械波发生干涉的条件是频率相同，振动方向相同，相位差恒定。因此两列波在同一介质中相遇不

一定发生干涉。故C错误；

D.根据多普勒效应，无论是波源还是观察者哪一个运动，只要是相互靠近，间距变小，观察者接收到的频

率都会变大，但波源的频率不变。故D错误。

故选Ao

2.D

【详解】①“闻其声而不见其人"，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；②雨后路面上的油膜形成的

彩色条纹是由光的干涉形成的；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高.音

调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；④观众用偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光

图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立

体感觉.这就是立体电影的原理.综上各结论可知选D.

【点睛】本题考查了光的各种性质；无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生

变化.

3.B

【详解】A.根据单摆的周期公式

可知，各摆的固有周期与摆长有关，所以A与E的固有周期相同，其他的不同，A错误；

B.由于受迫振动的周期与驱动力的周期相同，所以各摆振动的周期均与A摆相同，B正确；

C.根据受迫振动的特点，当单摆做受迫振动时;驱动力的周期与固有周期相等时发生共振，其中E发生共

振，振幅最大，C错误；

D.根据单摆的周期公式

答案第1页，共8页

可知，摆长越长，周期越小，所以C摆的周期最小，D错误。

故选B。

4.B

【详解】A.同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变（频率由波源决定），波速、波长发生改变，故A

错误；

B.亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器中通的是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故B正确：

C.“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，

血液循环加快，故C错误；

D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，故D错误。

故选B。

5.B

【详解】根据运动学公式

v2=2gh

解得足球下落到与地面刚接触的速度为

v=5m/s

根据对称性可知足球被反弹后瞬间的速度大小为

v=5m/s

方向竖直向上。

A.足球下落到与地面刚接触时动量大小为

p=mv=2.5kg-m/s

故A错误；

B.取竖直向上为正方向，则足球与地面作用过程中动量变化量大小为

△p=mv-mv-5kg-m/s

故B正确；

C.根据

f-mg=9=50N

△t

解得地面对足球的平均作用力为

F=55N

故C错误;

答案第2页，共8页

D.足球从最高点下落至地面的时间

?,=—=0.5s

8

根据对称性可知足球被反弹后回到最高点的时间

t2=0.5s

则足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力的冲量大小

/G=+t2+Ar)=5.5N-s

故D错误。

故选B。

6.A

【详解】AB.根据冲量的定义可知拉力厂的冲量大小为Ft,故A正确，B错误；

CD.根据平衡条件可知物体所受摩擦力大小为

f-Fcos0

物体所受支持力大小为

N=mg—Fsin9

所以摩擦力的冲量大小为

If=ft-Ftcos0

支持力的冲量大小为

1N=M=(mg_Fsin@)f

故CD错误。

故选Ao

7.D

【详解】A.在子弹嵌入木块极短的时间内机械能转化为内能，机械能不守恒，木块压缩弹簧后在水平面做

往复运动，机械能守恒，故A错误；

B.在子弹嵌入木块极短点的时间内，内力远远大于外力，动量在水平方向守恒，之后的过程中不守恒，故

B错误；

CD.由于子弹射入木块的时间极短，在瞬间动量守恒根据动量守恒定律得

mvn=(M+/n)v

解得

答案第3页，共8页

丫=上工

M+/n

根据动量定理，合外力的冲量

,..mMv„

/=Mv=------

m+M

故D正确，C错误。

故选D„

8.BDE

【详解】A.简谐振动需要回复力来维持，故A错误；

B.根据多普勒效应可知，激光雷达如何测量目标的运动速度，故B正确；

C.红外线比可见光的波长长，更容易发生衍射，故C错误；

D.声波的波长较长，容易发生衍射，从而能绕过障碍物，故D正确；

E.对于横波，质点的振动方向与的传播方向垂直，则在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同，

故E正确。

故选BDEo

9.BC

【详解】A.玻璃管（包括管内液体）只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做简谐运动的回复力等于重力和

浮力的合力：A错误；

BC.由图像可知，在《与时间内，玻璃管位移减小，则加速度减小，玻璃管向着平衡位置做加速运动，速

度增大，。时刻处于负向最大位移处，速度为零，加速度为正向最大，BC正确；

D.玻璃管在做简谐运动的过程中，水的浮力对玻璃管做功，所以振动的过程中玻璃管的机械能不守恒，D

错误。

故选BC。

10.AD

【详解】由题意可知甲车和乙车组成的系统满足动量守恒，以乙车的初速度方向为正方向，则乙车的初速

度为%乙=2m/s,甲车的初速度为%中=-3m/s。

A.甲车开始反向运动时，即此时甲车的速度为零，设此时乙车的速度为电，根据动量守恒定律可得

加乙%乙+㈣，％中=仁也

解得

答案第4页，共8页

J生％乙+幽共LJ%L甲L2X2-1X3.N,.

=乙J---=---------m/s=0.5m/s

啊2

可知乙车速度减为0.5m/s,方向不变，故A正确；

B.乙车开始反向运动时，即此时乙车的速度为零，设此时甲车的速度为飞,根据动量守恒定律可得

"7乙%乙甲="2中陶

解得

叱%乙+M”%甲2x2-lx3,,,

v„=----=-------------m/s=lm/s

叫1

可知甲车速度减为lm/s,方向发生改变，故B错误；

CD.当两车速度相同时，相距最近，设共同速度为人根据动量守恒定律可得

m乙%乙+利中%甲=（网,+mc）v

解得

吆%乙+明止岬1.c”，

v=----------2-X--2---1--X-3m/s.=-m/s®0.33m/s

明,+zn乙1+23

可知两车距离最近时，二者速度都为0.33m/s,方向都与乙车原来的速度方向一致，故C错误，D正确。

故选AD。

11.19.90忽略了球的半径9.87

【详解】（1）[1]用游标卡尺测得小球的直径

J=19mm+18x0.05mm=19.90mm

（2）[2]将图像向右平移1cm就会通过原点，所以相同周期下摆长偏小1cm,造成图像不过坐标原点的原因可

能是忽略了球的半径。

[3]根据单摆的周期公式

可得

T2=—L

8

结合图像，有

4/4.0

g-0.01+0.99

解得

答案第5页，共8页

g=9.87m/s?

12.BACw,•OB=m}-OA+m-,■OC

【详解】验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故B

正确。

故选Bo

(2)[2]A.小球离开轨道后做平抛运动，轨道末端必须是水平的，故A正确；

B.只要入射球每次从斜槽的同一位置由静止释放，入射球到达斜槽末端时的速度相等，斜槽轨道不必尽可

能光滑，故B错误；

C.只要两球半径相等、入射球质量大于被碰球质量即可，两个小球的材质不必相同，故C错误；

D.为使小球到达斜槽末端时的速度相等，入射球的每次必须是从同一高度由静止释放，故D错误。

故选Ao

(3)[3]设碰撞前入射球的速度大小为功,碰撞后瞬间入射球速度大小为修，被碰球速度大小为小两球碰

撞过程系统动量守恒，以碰撞前入射球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得

机1Mo=+/n2v2

两小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，它们的运动时间t相等，两边同时乘以时间t,则

有

+v2t

可得

mx•OB=-OA+叫•OC

实验需要测出：两小球的质量、小球的水平位置如、OA、0C,实验中不必测量的物理量是小球例的初始高

度h,故C正确，ABD错误。

故选C。

(4)[4]实验需要验证的表达式为

机「0B=，%•OA+OC

13.(1)4m；(2)28cm

【详解】(1)波源S的振动先传到只由波源S,的振动方程可知，该波的周期

r=—=—s=0.4s

CD54

答案第6页，共8页

波速

v=—=lOm/s

根据

A=vT

解得

2=4m

(2)波源S的振动传到。所用的时间为

x-x1八

t-y=-:2——pL=l.OS

_V

故质点。在0〜0.4s内静止不动，在0.4〜I.0s内仅参与波源S的振动，时间为0.6s=17，路程为

2

S/=6力尸18cm

1.0〜1.5s内质点尸同时参与两列波的振动，两列波频率相同，发生干涉，由于

3

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