上海市复旦大学附中2023学年高一物理下学期期中试题含解析.doc

上海市复旦大学附中2023年-2023年学年高一物理下学期期中试题（含解析） 一、单选题 1.如图所示，A、B为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，A、B两质点具有相同的（ ） A. 线速度 B. 周期 C. 向心加速度 D. 运动轨迹 【答案】B 【解析】 A、B两点在同一轴上，所以周期相等，故B正确；由，可知A的线速度大于B的线速度，故A错误；由可知A的加速度大于B的加速度，故C错误；AB两点所处的半径不同，所以轨迹不同，故D错误。所以B正确，ACD错误。 2.将秒摆（周期为2s）的周期变为1s，下列措施可行的是（ ） A. 将摆球的质量减半 B. 摆长减为原来的 C. 摆长减半 D. 振幅减半 【答案】B 【解析】 【详解】秒摆的周期由2s变为1s，周期变为原来的，由单摆周期公式T=2π可知： A.单摆的周期与摆球质量无关，将摆球的质量减半，周期不变，故A错误； B.将摆长减为原来的，周期变为原来的倍，即秒摆（周期为2s）的周期变为1s，故B正确； C.将摆长减半，周期变为原来的倍，即周期变为s，故C错误； D.单摆的周期与振幅无关，振幅减半，单摆周期不变，故D错误。 3.如图所示，小物块A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受( ) A. 重力、弹力 B. 重力、向心力 C. 重力、弹力和摩擦力 D. 重力、弹力、向心力和摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】向心力是根据效果命名的力，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力；小物块A跟着圆盘一起作匀速圆周运动，其合力充当向心力；小物块在圆盘上相对静止，一定受到重力和圆盘支持力的作用；物块在转动过程中，有背离圆心向外运动的趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力。 A.小物块受重力、弹力，与上分析不一致，故A错误； B.小物块受重力、向心力，与上分析不一致，故B错误； C.小物块受重力、弹力和摩擦力，与上分析相一致，故C正确； D.小物块受重力、弹力、向心力和摩擦力，与上分析不一致，故D错误。 4. 某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，若已知该行星运动的轨道半径、运动周期以及万有引力恒量，由此三个已知量可求得的其他物理量是 A. 该行星质量 B. 该行星的直径 C. 太阳质量 D. 该行星与太阳之间的作用力 【答案】C 【解析】 根据万有引力提供向心力可得，可求得太阳质量，选C 5.关于振动和波，下列说法中正确的是( ) A. 物体发生振动，一定会产生波 B. 物体做简谐振动的条件是存在回复力 C. 振动物体运动到平衡位置时刻，合外力为零 D. 当一个弹簧振子做简谐振动时，振子受到的回复力不一定和弹簧的形变成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A.波的形成条件包括机械振动和介质，只有机械振动如果没有介质，则不会产生机械波，故A错误； B.做简谐振动的物体受到的回复力要满足F=-kx，即物体受到的回复力F跟偏离平衡位置的位移x大小成正比，并且总指向平衡位置的力的作用；做简谐振动的物体不仅需要存在回复力，还需要符合回复力的特征，故B错误； C.平衡位置，是指在简谐运动中，回复力为0的位置，所以振动物体运动到平衡位置时刻，合外力为零，故C正确； D.当一个弹簧振子做简谐振动时，振子受到的回复力一定和弹簧的形变成正比，故D错误。 6.砂漏斗与悬线构成砂摆在坚直平面摆动。 其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动，可画出振动图像，若有两个砂摆而薄板也分别以、两种速度拉动，且，得到如图所示的两种图像，则其振动周期T1和T2的关系为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】单摆的摆动和木板的运动同时进行，时间相同，设在板长为L范围内，则由图可知：T1=，T2=，根据题意v2=4v1，则T1=2T2。 A.，与上分析不一致，故A错误； B.，与上分析相一致，故B正确； C.，与上分析不一致，故C错误； D.，与上分析不一致，故D错误。 7.如图所示，在质量为m0的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为m（m0＞m）的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（ ） A. m0g B. （m0﹣m）g C. （m0+m）g D. （m0+2m）g 【答案】A 【解析】 试题分析：轻弹簧悬挂质量为的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，设弹簧形变量为，弹簧劲度系数为k，由平衡条件知，A将在弹簧形变量2x到0之间做振幅为x的简谐运动，即当A运动到最高点时弹簧被压缩x=0，木箱只受到重力和地面的支持力，由二力平衡知，再有牛顿第三定律知木箱对地面的压力为，A正确； 考点：考查了牛顿第二定律，共点力平衡条件，胡克定律 二、多项选择题 8.关于声波，下列说法正确的是（ ） A. 声波在空气中是以纵波形式传播的 B. 声波在固体中的传播速度大于在空中的传播速度 C. 声波的波速由波源决定，与介质无关 D. 声波在真空中也能传播 【答案】AB 【解析】 【详解】A.声波是纵波，声波在空气中是以纵波形式传播的，故A正确； B.声波在一般情况下，固体中传播的最快，在液体中次之，在气体中最慢；且即使同一介质，在温度不同的情况下其传播速度也是不同的，所以声波在固体中的传播速度大于在空中的传播速度，故B正确； C.声波的波速由是由波源和介质共同决定的，在不同的介质中的传播速度不同，故C错误； D.声波的传播需要介质，真空中不能传播，因为真空中没有传播振动的介质，故D错误。 9.如图为某质点的振动图像，下列判断正确的是（ ） A. 质点的振幅为10cm B. 质点的周期为4s C. t=4s时质点的速度达到最大值 D. t=7s时质点的加速度达到最大值 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB.根据质点的振动图像知，质点的振幅为5cm，质点振动的周期为4s，故A错误，B正确； C.t=4s时，质点经过平衡位置且向上运动，速度达到最大值，故C正确； D.t=7s时，质点处于负向最大位移处，加速度达到最大值，故D正确。 10.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期，则（ ） A. 波的周期为2.4s B. 在t=0.5s时，Q点到达波峰位置 C. 经过0.4s，P点经过路程为0.4m D. 在t=1.0s时，P点沿y轴负方向运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A.根据平移法可知，由实线得到虚线需要将波形图沿x轴负方向平移（n+）λ，(其中n=0、1、2、3、4)，故由实线传播到虚线这种状态需要时间：t=（n+）T，即 （n+）T=0.6s 解得波的周期 T= 当n=0时，T=0.8s；当n=1时，T=s0.6s，由题意T＞0.6s，所以波的周期T=0.8s，故A错误； B.由t=0时刻的波形图可知，波长λ=8m，则波速 v==m/s=10m/s 在t=0时刻，Q点的横坐标为5m，由于波沿x轴负方向传播，故在t=0.5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为 x=vt=100.5m=5m 在t=0.5s时，Q点振动情况和t=0时距离坐标原点10m处质点的振动情况相同，而t=0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，即在t=0.5s时，Q点到达波峰位置，故B正确； C.在一个周期内P点完成一个全振动，其运动路程为4A，而经过0.4s=T，则P点的运动路程为2A=0.4m，故C正确； D.由于波沿x轴负方向传播，t=0时P点沿y轴负方向运动，而周期T=0.8s，故t=1.0s时，P点完成一次全振动然后到达负向最大位移处，故D错误。 11.质点以O为平衡位置，在A、B间作简谐振动，以下说法中错误的是( ) A. 质点离开平衡位置O作匀减速运动 B. 质点通过O点时，加速度方向发生改变 C. 回复力的方向总跟质点的速度方向相反 D. 质点在A和B处的加速度为零 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.由做简谐振动质点的回复力F=-kx知，做简谐振动质点的加速度a=-x，则质点离开平衡位置O作变减速运动，故选项A符合题意； B.做简谐振动质点通过平衡位置O点时，位移方向发生改变，而质点的加速度a=-x，则加速度方向发生改变，故选项B不合题意； C.做简谐振动质点回复力总跟质点的位移方向相反；当质点由端点A、B向平衡位置振动时，回复力的方向跟质点的速度方向相同，故选项C符合题意； D.质点在A和B处位移最大，加速度最大，故选项D符合题意。 12.如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径m的大圆弧和m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心、距离m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一周时间最短（发动机功率足够大，重力加速度m/s2，） A. 在绕过小圆弧弯道后加速 B. 在大圆弧弯道上的速率为45m/s C. 在直道上的加速度大小为6.5m/s2 D. 通过小圆弧弯道的时间为5.85s 【答案】ABC 【解析】 A．在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，A正确； B．设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得：，B正确； C．设经过小圆弧的速度为v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25可知，代入数据解得：，由几何关系可得直道的长度为：，再由，代入数据解得：，C正确； D．设R与OO'的夹角为α，由几何关系可得：，，小圆弧的圆心角为：120°，经过小圆弧弯道的时间为，D错误; 故选ABC。 三、填空题 13.一列声波从空气传入水中，则此列波的频率将_______，波长将_____。(填“变大”、“变小”、“不变”) 【答案】 (1). 不变 (2). 变大 【解析】 【详解】［1］由于波的频率是由波源决定的，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变。 ［2］因波在水中传播速度较大，由公式v＝λf知，声波在水中的波长将变大。 14.若“天宫1号”宇宙飞船的质量为m，距离地面的高度 (其中R为地球半径)。假设飞船绕地球做匀速圆周运动，地球表面处的重力加速度为g，则“天宫1号”飞船运动的加速度大小为____，旋转周期为____。 【答案】 (1). (2). 2 【解析】 【详解】［1］设地球质量为M，在地球表面，可以认为重力等于万有引力，即 mg=G 在距离地面的高度h=R的轨道上，飞船绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有 G=ma “天宫1号”飞船运动的加速度大小为 a= ［2］由于飞船运动的加速度 a=（R+h） 飞船运动的周期 T=2 15.如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为0.1m，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向_____（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为______m。 【答案】 (1). 向下 (2). 1 【解析】 【详解】B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下，周期，质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路