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德优网2023陕西省西安市碑林区铁一中学高中物理考试期末高一下

2022-2023学年陕西省西安市铁一中学高一(下)期末物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(12小题共48分)
1. (本题4分) 德优题库如图所示,将相同的小球a,b从距离水平地面同一高度,以相同的速率分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻力,以地面为重力势能的零势能面,则(  )

A.落地前瞬间小球a的速度比小球b的大

B.从抛出到落地的过程中,小球a受到的重力做的功比小球b受到的重力做的功大

C.刚抛出时,小球a的机械能小于小球b的机械能

D.从抛出到落地前瞬间,小球a的动量变化量比小球b的小

2. (本题4分) 德优题库如图所示,若船用缆绳固定,人恰好可以从船头跳上岸;撤去缆绳,人仍然恰好可以从船头跳上岸。已知两次从离开船跳上岸所用时间相等,人的质量为60kg,船的质量为120kg,不计水和空气阻力,忽略人竖直方向的运动,则两次人消耗的能量之比为(  )
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.2:3
3. (本题4分) 德优题库如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道所含圆弧的度数很小,O是圆弧的最低点。两个完全相同的小球M、N从圆弧左侧的不同位置同时释放。它们从释放到到达O点过程中都经过图中的P点。下列判断正确的是(  )

A.M比N后到达O点

B.M、N通过P点时所受的回复力相同

C.M有可能在P点追上N并与之相碰

D.从释放到到达O点过程中,重力对M的冲量比重力对N的冲量大

4. (本题4分) 德优题库下落的雨滴由于受水平风力的影响往往会倾斜匀速下落,假设有一段和风向平行的公路,小明坐在顺风行驶的汽车里,他通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方30°,如图1所示。小红坐在逆风行驶的汽车里(两车的速率相同),她通过侧面车窗观察到雨滴形成的雨线大约偏向后方60°,如图2所示。则车速与雨滴的水平速度之比约为(  )
A.1:2
B.2:1
C.1:3
D.3:1
5. (本题4分) 如图所示,正方形框ABCD竖直放置,两个完全相同的小球P、Q分别穿在方框的BC、CD边上,当方框绕AD轴匀速转动时,两球均恰与方框保持相对静止且位于BC、CD边的中点,已知两球与方框之间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则两球与方框间的动摩擦因数为(  )

A.        
B.       
C.        
D.
6. (本题4分) 如图所示,MN是介质Ⅰ、Ⅱ的交界面,光在介质Ⅰ中的传播速度为c,在介质Ⅱ中的传播速度为c,光线a、b沿图中方向射到介面上.关于光线a、b的下列说法中,正确的是(  )

A.a、b都不能发生全反射

B.a、b都能发生全反射

C.a不能发生全反射、b能发生全反射

D.a能发生全反射、b不能发生全反射

7. (本题4分) 德优题库如图所示,O、P、Q三点位于同一水平线上。在其竖直面内,从P点以仰角为θ、大小为v1的速度斜向上抛出小球甲,从Q点以仰角为φ、大小为v2的速度斜向上抛出小球乙,甲、乙两球恰好在O点正上方的M点(图中未画出)水平正碰。已知距离PO>OQ,甲、乙两球均可视为质点,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.v1>v2,θ>φ
B.v1>v2,θ<φ
C.v1<v2,θ>φ
D.v1<v2,θ<φ
8. (本题4分) 如图所示,Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星,其对地张角为2θ;Ⅱ为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为T0,万有引力常量为G,根据题中条件,可求出(  )

A.地球的平均密度为

B.卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为sin22θ 

C.卫星Ⅱ的周期为 

D.卫星Ⅱ运动的周期内无法直接接收到卫星发出电磁波信号的时间为

9. (本题4分) 下列有关光学现象的描述正确的是(  )
德优题库

A.如图甲,光导纤维能够使光在有机玻璃内传播,内芯的折射率比外套大

B.图乙是泊松亮斑图样

C.图丙是劈尖干涉,右侧垫块是两张纸片,当抽去一张纸片后条纹间距变大

D.如图丁,相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响,说明光是横波

10. (本题4分) 德优题库一列简谐横波零时刻的波形如图甲所示,介质中某质点的振动图像如图乙所示(  )

A.零时刻M点做简谐运动的速度最大

B.若波沿x轴负方向传播,图乙可能是N点的振动图象

C.若波沿x轴正方向传播,则质点P零时刻的速度方向沿x轴正方向

D.若波沿x轴正方向传播,则质点P零时刻的速度方向沿y轴负方向

11. (本题4分) 德优题库北京冬奥会苏翊鸣在单板滑雪大跳台项目中夺冠,使得人们对该项目有了更多的关注和了解。单板滑雪大跳台项目简化模型如图所示,运动员以某一水平初速度从P点冲上一光滑圆弧跳台,离开跳台经最高点M后落在斜坡上。运动员从跳台起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用Δv、P、Ek、E表示,用t表示运动员在空中的运动时间,不计运动员所受空气阻力,下列图像中可能正确的是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
12. (本题4分) 德优题库如图一所示,轻杆与水平面的倾角为θ=37°,带有小孔的小球套在轻杆上,小球与轻杆之间的动摩擦因数μ=0.5,小球的质量m=0.1kg。t=0时由静止释放小球,同时对小球施加沿轻杆向上的外力F,力F与时间的关系如图二所示。重力加速度为g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

A.0-2s内,小球的最大速度为7.5m/s

B.0-2s内小球的机械能一直在增加

C.2s后小球的重力势能最多增加0.75J

D.2s后,小球做匀减速直线运动,速度为零后,小球将处于平衡态

二、解答题(5小题共52分)
13. (本题6分) 某同学应用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
德优题库
(1)关于此实验,下列说法正确的是        
A.实验前,要将向心力演示仪放置于水平面上,且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐,若不平齐,旋动两测力部分标尺的调零螺母,使之平齐
B.该实验采用的方法是理想模型法
C.具体操作该实验时,一只手固定演示器底座,另一只手缓慢加速摇动手柄,直至小球角速度稳定
D.将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上,是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度
E.根据标尺上露出的红白相间等分标记,可以精确地计算出两个球所受向心力的比值
(2)在探究向心力与质量的关系时,选用转速比1:1挡位,两个不同质量的小球分别放在挡板C和挡板        (选填“A”、“B”)处;
(3)在探究向心力与角速度的关系时,在选取转速比1:3挡位时,由于标尺露出的格数有限,无法观察到1:9的格数比。根据(2)问中探究得到的向心力与质量成正比的结果,可以选用质量比为3:1的小球,这样当观察到标尺露出红白相间的等分格数之比为        时,就可以说明向心力与角速度的平方成正比。
14. (本题8分) 现利用图甲所示装置验证“动量守恒定律”。在图甲中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,数字计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A的质量m1=280g,滑块B的质量m2=120g,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用交变电流的频率f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰,碰后数字计时器显示的时间为Δt=4.00ms,碰撞前、后打出的纸带如图乙。
德优题库
(1)通过分析可知:纸带的        端(填“C”或“D”)与滑块A左侧相连;
(2)滑块A在碰撞前速度大小v0=2.00m/s,滑块A在碰撞后速度大小v1=       m/s,滑块B在碰撞后的速度大小v2=       m/s(保留三位有效数字);
(3)设两滑块碰撞前、后的总动量分别为p和p',则p=m1v0=0.560kg?m/s、p'=       kg?m/s(保留两位有效数字)。
15. (本题10分) 如图所示,横截面为直角梯形的透明体ABDE,折射率为,∠BAE和∠AED均为90°,AE边界上的O点与A点距离为a,一束激光从O点与AE成45°的夹角射入透明体,能传播到AB边界,已知真空中光速为c,求:
(1)光由O点传播到AB边界的时间t;
(2)光经AB边界反射后,射到BD边界能发生全反射,∠BDE的最大值α。
16. (本题12分) 德优题库如图所示,一枚炮弹发射的初速度为v0,发射角为θ。它飞行到最高点时炸裂成质量均为m的A、B两部分,A部分炸裂后竖直下落,B部分继续向前飞行。重力加速度为g,不计空气阻力,不计炸裂过程中炮弹质量的变化。求:
(1)炸裂后瞬间B部分速度的大小和方向;
(2)炸裂前后,A、B系统机械能的变化量ΔE;
(3)A、B两部分落地点之间的水平距离Δx。
17. (本题16分) 德优题库如图所示,“L”型平板B静置在光滑水平地面上,小物块A处于平板B上的O′点,O′点左侧粗糙段的长度为L1=0.3m,右侧光滑。用长为R=0.8m不可伸长的轻绳将质量为M=0.1kg的小球悬挂在O′点正上方的O点,轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞,碰后小球摆到最高点时将其固定。A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。已知A的质量mA=0.3kg,B的质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。所有碰撞时间极短,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到最低点时对绳子的拉力大小;
(2)小球与A发生弹性碰撞后,二者的速度大小;
(3)判断A能否从B的左端滑出。
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平行组卷明细
2022-2023学年陕西省西安市铁一中学高一(下)期末物理试卷的细目表
  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 平抛运动速度的计算,机械能守恒定律的简单应用,动量定理的内容和应用,
  • 查看
  • 2
  • 动量守恒定律的一般应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 3
  • 动量定理的内容和应用,单摆及单摆的条件,
  • 查看
  • 4
  • 合运动与分运动的关系,
  • 查看
  • 5
  • 判断是否存在摩擦力,牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,
  • 查看
  • 6
  • 光的反射现象,折射率的波长表达式和速度表达式,全反射的条件、判断和临界角,光的折射与全反射的综合问题,
  • 查看
  • 7
  • 合运动与分运动的关系,斜抛运动,
  • 查看
  • 8
  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),近地卫星,
  • 查看
  • 9
  • 光的全反射现象,光的干涉现象,泊松亮斑,光的偏振现象及原理,
  • 查看
  • 10
  • 简谐运动的表达式及振幅、周期、频率、相位等参数,机械波及其形成与传播,机械波的图像问题,
  • 查看
  • 11
  • 机械能与图像相结合的问题,
  • 查看
  • 12
  • 牛顿第二定律的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
  • 查看
  • 13
  • 探究圆周运动的相关参数问题,
  • 查看
  • 14
  • 验证动量守恒定律,
  • 查看
  • 15
  • 光的全反射现象,光的折射与全反射的综合问题,
  • 查看
  • 16
  • 机械能守恒定律的简单应用,用动量守恒定律解决爆炸问题,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 17
  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒定律在板块模型中的应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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细目重组明细
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  • 选题
  • 1
  • 平抛运动速度的计算,机械能守恒定律的简单应用,动量定理的内容和应用,
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  • 动量守恒定律的一般应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 3
  • 动量定理的内容和应用,单摆及单摆的条件,
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  • 合运动与分运动的关系,
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  • 5
  • 判断是否存在摩擦力,牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,
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  • 6
  • 光的反射现象,折射率的波长表达式和速度表达式,全反射的条件、判断和临界角,光的折射与全反射的综合问题,
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  • 探究圆周运动的相关参数问题,
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  • 验证动量守恒定律,
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  • 光的全反射现象,光的折射与全反射的综合问题,
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  • 机械能守恒定律的简单应用,用动量守恒定律解决爆炸问题,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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