陜西省西安市五校聯(lián)考2023-2024學年高二上學期1月期末物理試題（含答案解析）

高二物理期末檢測卷（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1.答卷前，請考生核對條形碼信息，并將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。3.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結束后，請立即停止答題，將答題卡交回。第I卷（選擇題）一、單選題（共16小題，每小題3分，共48分。四個選項中，只有一項是符合要求的。）1.如圖所示，滑槽M1與滑塊M2緊靠在一起，靜止于光滑的水平面上。小球m從M1的右上方無初速度地下滑，當m滑到M1左方最高處時，M1將（）A.靜止 B.向左運動 C.向右運動 D.無法確定【答案】B【解析】【詳解】小球m和滑槽M1、滑塊M2三個物體構成一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)所受水平方向的合外力為零，所以系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球m下滑前系統(tǒng)總動量為零，小球m下滑后m和滑槽M1作用，滑槽M1和滑塊M2作用，作用結果使滑塊M2向右運動，有向右的動量。當m滑到M1左方最高點時，小球m和滑槽M1的相對速度為零，但小球m和滑槽M1這個整體向左運動，有向左的動量，這樣才能保證系統(tǒng)總動量為零。故選B。2.如圖所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0，則()A.小木塊和木箱最終都將靜止B.小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復碰撞，而木箱一直向右運動D.如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動【答案】B【解析】【詳解】系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒，初狀態(tài)木箱有向右的動量，小木塊動量為零，故系統(tǒng)總動量向右，系統(tǒng)內(nèi)部存在摩擦力，阻礙兩物體間的相對滑動，最終相對靜止，由于系統(tǒng)的總動量守恒，不管中間過程如何相互作用，根據(jù)動量守恒定律，最終兩物體以相同的速度一起向右運動．故B正確，ACD錯誤．3.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)使A獲得水平向右、大小為3m/s的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像提供的信息可得（）A.在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B.從t3到t4時刻間彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長C.兩物體的質(zhì)量之比為m1：m2=1：2D.在t2時刻A、B兩物塊的動能之比為Ek1：Ek2=8：1【答案】C【解析】【詳解】A．從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被壓縮，t1時刻兩物塊達到共同速度1m/s，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯誤；B．由圖象可知，t3時刻速度相等，彈簧處于伸長狀態(tài)，從t3到t4時間內(nèi)A做加速運動，B做減速運動，彈簧由伸長狀態(tài)恢復到原長，故B錯誤；C．由圖象可知，t1時刻兩物體速度相同，都是v1=1m/sA、B系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得m1v0=（m1+m2）v1解得m1：m2=1：2故C正確；D．由圖象可知，在t2時刻，A、B的動能之比為Ek1：Ek2==1：8故D錯誤。故選C。4.如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為h0（不計空氣阻力），則（）A.小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒B.小車向左運動的最大距離為RC.小球離開小車后做斜上拋運動D.小球第二次沖過A能上升的最大高度h0<h<h0【答案】BD【解析】【詳解】A．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為零，水平方向系統(tǒng)動量守恒。由于小球有豎直分加速度，所以系統(tǒng)所受的合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B．系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得即解得，小車的最大位移故B正確；C．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，小球由A點離開小車時系統(tǒng)水平方向動量為零，小球與小車水平方向速度為零，小球離開小車后做豎直上拋運動，故C錯誤；D．小球第一次車中運動過程中，由動能定理得Wf為小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在車中滾動損失的機械能為，由于小球第二次在車中滾動時，對應位置處速度變小，因此小車給小球的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于，機械能損失小于，因此小球再次離開小車時，能上升的高度大于而小于，即故D正確。故選BD5.懸掛在豎直方向上的彈簧振子，從最低點的位置向上運動時開始計時，它的振動圖像如圖，由圖可知（）A.t=1.25s時振子的加速度為正，速度為正B.t=1.7s時振子的加速度為負，速度為負C.t=1.0s時振子的速度為零，加速度為負的最大值D.t=3.5s時振子的速度為零，加速度為負的最大值【答案】C【解析】【詳解】A．t=1.25s時振子在平衡位置上方向下做加速運動，加速度和速度均為負，故A錯誤；B．t=1.7s時振子在平衡位置上下方向下做減速運動，加速度為正，速度為負，故B錯誤；C．t=1.0s時振子在正向最大位移處，速度為零，加速度向下為負的最大，故C正確；D．t=3.5s時振子在平衡位置向下運動，速度為負，加速度為零，故D錯誤。故選C。6.公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板。一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T。取豎直向上為正方向，以t＝0時刻作為計時起點，其振動圖像如圖所示，則（）A.t＝T時，貨物對車廂底板的壓力最大 B.t＝T時，貨物對車廂底板的壓力最小C.t＝T時，貨物對車廂底板的壓力最大 D.t＝T時，貨物對車廂底板的壓力最小【答案】AD【解析】【詳解】A．時，貨物加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，貨物對車廂底板的壓力最大，故A正確；BC．時，貨物加速度為零，貨物對車廂底板的壓力等于重力大小，故BC錯誤；D．時，貨物加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，貨物對車廂底板的壓力最小，故D正確。故選AD。7.如圖所示，左邊為豎直方向的彈簧振子，振子連接一根水平的長軟繩，并沿繩方向取x軸，t＝0時刻，振子以2Hz的頻率從平衡位置O向上開始運動。t＝1s時，x＝10cm處的繩上質(zhì)點開始振動，則（）A.繩波的波長為10cmB.繩上各質(zhì)點都沿x軸方向運動C.波在繩上傳播的速度為10m/sD.t＝1s時，x＝5cm處的繩上質(zhì)點正從平衡位置向上振動【答案】D【解析】【詳解】AC．根據(jù)公式，波速為由可知，波長為AC錯誤；B．繩上各質(zhì)點在平衡位置附近振動，并不隨波的傳播沿x軸方向運動，B錯誤；D．波剛傳到某點時該質(zhì)點的振動方向與波源的起振方向相同，由于振源的起振方向向上，因此，t＝1s時，x＝5cm處的繩上質(zhì)點正從平衡位置向上振動，D正確。故選D。8.如圖是某繩波形成過程示意圖。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質(zhì)點2，3，4，……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端，相鄰編號的質(zhì)點間距離為，已知時，質(zhì)點1開始向上運動；時，質(zhì)點1到達上方最大位移處，質(zhì)點5開始向上運動。則（）A.這列波傳播的速度為B.時，振動傳到質(zhì)點15C.時，質(zhì)點9處于上方最大位移處D.時，質(zhì)點12正在向下運動【答案】C【解析】【詳解】A．時，質(zhì)點1到達上方最大位移處，質(zhì)點5開始向上運動，則振動周期相鄰編號的質(zhì)點間距離為，則波長這列波傳播的速度為故A錯誤；B．時，波的傳播距離則振動傳到質(zhì)點13，故B錯誤；CD．時動傳到質(zhì)點13，則質(zhì)點9處于上方最大位移處，質(zhì)點12正在向上運動，故C正確，D錯誤。故選C。9.如圖所示，在某均勻介質(zhì)中的一條直線上有兩個振源A、，相距，點在、的中間位置。時，A、以相同的頻率開始振動，且都只振動一個周期，振幅也相同，圖甲為A的振動圖像，乙為B的振動圖像，t1=0.3s時，A產(chǎn)生的向右傳播的波與B產(chǎn)生的向左傳播的波在C點相遇，則下列說法正確的是（）A.兩列波的頻率都是0.2HZB.在兩列波相遇過程中，中點C為振動減弱點C.兩列波的波長都是4mD.t2=0.7s時，B經(jīng)過平衡位置且振動方向向下【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．由題圖可知，兩列波的周期均為T=0.2s，所以兩列波的頻率均為故A錯誤；B．兩列波在同種介質(zhì)中傳播，波速大小相同，由振動圖線可知A起振方向向上，B起振方向向下，C點在A、B的中間位置，兩列波同時傳播到C點，由于兩個振源A、B的起振方向相反，所以在兩列波相遇過程中，中點C為兩列波波峰和波谷相遇的點，是振動減弱點，故B正確；C．設兩列波的波速為v，由題意可得2vt1=xAB解得兩列波的波長均為故C錯誤；D．由題意由于兩波源都只振動了一個周期，在t2=0.7s時，只有A引起的波傳到B點，可知t2時刻，B經(jīng)過平衡位置且振動方向向下，故D正確。故選BD。10.如圖所示，在空氣中，一束單色光由兩面平行的玻璃板的a表面射入，從b表面射出，則以下說法中正確的是A.出射光線不一定與入射光線平行B.隨著角的增大，光可能在a表面發(fā)生全反射C.隨著角的增大，光可能在b表面發(fā)生全反射（）D.無論如何改變角，光線從a表面射入，不可能在b表面發(fā)生全反射【答案】D【解析】【分析】根據(jù)折射定律和光路的可逆性分析出射光線與入射光線的關系．產(chǎn)生全反射的必要條件是光線必須由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．運用幾何關系和光路可逆性分析光線能否在界面b上發(fā)生全反射現(xiàn)象．【詳解】由于a、b兩表面平行，光線在a表面的折射角等于b表面的入射角，根據(jù)光路的可逆性可知，光線在b表面的折射角等于在a表面的入射角，由幾何關系可知出射光線一定與入射光線平行，故A錯誤．根據(jù)幾何知識可知：光經(jīng)過表面b上的入射角與在表面a上的折射角相等，根據(jù)光路可逆性可知：所以不管入射角多大，不可能在b表面和a表面發(fā)生全反射，故BC錯誤，D正確．故選D．【點睛】解決本題關鍵知道光的傳播的可逆性原理，以及掌握全反射的條件，由此記牢平行玻璃磚的光學特性．11.玻璃三棱鏡的橫截面為直角三角形，，O點和D點分別為和邊的中點，如圖所示，現(xiàn)有兩束相互垂直的同種單色光從O點入射，兩束光線正好分別從C點和D點射出，則下列說法正確的是（）A.兩束折射光線的折射角之和等于B.從C點射出的光線在O點的入射角大于從D點射出的光線在O點的入射角C.玻璃三棱鏡對該種單色光的折射率等于D.該種單色光在玻璃三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角等于【答案】C【解析】【詳解】A．作出如圖所示光路圖兩束同種單色光分別為1和2，折射光線分別為和。由題意知，，光線1從O點入射，正好從C點射出，由幾何關系可知為正三角形，可得折射角為光線2與光線1方向垂直，從O點入射，正好從D點射出，由幾何關系可知折射角可見A錯誤；B．兩束相互垂直的同種單色光從O點入射，由于折射角，所以可得入射角解得B錯誤；C．根據(jù)折射率關系解得C正確；D．根據(jù)全反射臨界角的關系有可得D錯誤。故選C。12.光導纖維的結構如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播．以下關于光導纖維的說法正確的是（）A.內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射D.內(nèi)芯的折射率與外套相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用【答案】A【解析】【詳解】發(fā)生全反射的條件是光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大，且光傳播在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射。故選A。13.關于光的干涉，下列說法正確的是（）A.在雙縫干涉現(xiàn)象中，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的B.在雙縫干涉現(xiàn)象中，把入射光由波長較長的紅光換成波長較短的紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變寬C.在雙縫干涉現(xiàn)象中，將綠光換紅光，相鄰兩個亮條紋間距將變寬D.在雙縫干涉現(xiàn)象中，入射光為白光時得到的彩色條紋為內(nèi)紅外紫【答案】C【解析】【詳解】A．在雙縫干涉現(xiàn)象中，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A錯誤；BC．在雙縫干涉現(xiàn)象中，把入射光由波長較長的紅光換成波長較短的紫光，由干涉條紋的間距公式可知，相鄰兩個亮條紋間距將變窄；將綠光換為紅光，紅光的波長比綠光的波長長，相鄰兩個亮條紋間距將變寬，B錯誤，C正確；D．在雙縫干涉現(xiàn)象中，入射光為白光時得到不同間距的彩色條紋，紅光的條紋最寬，紫光的條紋最窄，因此彩色條紋應為內(nèi)紫外紅，D錯誤。故選C14.如圖所示，子彈質(zhì)量小于木塊，子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊，子彈未穿透木塊，此過程中木塊動能增加了5J，那么此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能可能為（）A.16J B.11.2J C.5.6J D.3.4J【答案】ABC【解析】【詳解】設子彈的初速度v0，共同速度為v，則由動量守恒定律mv0=（M+m）v系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能木塊得到的動能為變形可得故選ABC。15.手機是常用通信工具，當來電話時，可以用振動來提示人們，振動原理很簡單：是一個微型電動機帶動轉軸上的葉片轉動當葉片轉動后，電動機就跟著振動起來了，從而帶手機振動起來，其中葉片的形狀你認為是圖中的哪種A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】當葉片的形狀規(guī)則時，電機帶動它高速轉動時，不會產(chǎn)生振動．由圖可知，只有C是不平衡的，電動機帶動它高速轉動時，才會產(chǎn)生振動故C正確，ABD錯誤．16.如圖甲所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖，圖乙為用綠光進行實驗時，在屏上觀察到的條紋情況，a為中央亮條紋，圖丙為換用另一種顏色的單色光做實驗時觀察到的條紋情況，a′為中央亮條紋，則以下說法中正確的是（）A.圖丙可能為用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長B.圖丙可能為用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長C.圖丙可能為用紫光實驗產(chǎn)生條紋，表明紫光波長較短D.圖丙可能為用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較短【答案】A【解析】【詳解】對比乙、丙兩圖可以看出丙圖中條紋間距大，根據(jù)可知，Δx是由波長決定的，所以圖丙對應入射光的波長比綠光大，按題目中應為紅光。故選A。第II卷（非選擇題）本卷均為必考題，共4大題52分。請考生將答案寫在答題卡相應位置。17.如圖所示，用0.5kg的鐵錘把釘子釘進木頭里，打擊時鐵錘的速度為4.0m/s，如果打擊后鐵錘的速度變?yōu)?，打擊的作用時間是0.01s，那么：（1）不計鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力是多大？（2）考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力又是多大？(g取10m/s2)【答案】（1）200N，方向豎直向下；（2）205N，方向豎直向下【解析】【詳解】（1）以鐵錘為研究對象，不計重力時，只受釘子的平均作用力，方向豎直向上，設為F1，取豎直向上為正，由動量定理可得解得方向豎直向上，由牛頓第三定律知，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力為200N，方向豎直向下（2）若考慮重力，設此時鐵錘受釘子的平均作用力為F2，對鐵錘應用動量定理，取豎直向上為正，則解得方向豎直向上，由牛頓第三定律知，此時鐵錘釘釘子時釘子受到的平均作用力為205N，方向豎直向下18.一水平彈簧振子做簡諧運動，其位移和時間關系如圖所示．(1)求振子的振幅、周期各為多大？．(2)從t＝0到t＝8.5×10－2s的時間內(nèi)，振子通過的路程為多大？(3)求t＝2.0×10－2s時振子的位移．【答案】(1)A=2cm，T=(2)s=34cm；(3)x=-2cm；【解析】【詳解】(