陕西省咸阳市2024-2025学年高三下学期一模物理试题（解析版）

这是一份陕西省咸阳市2024-2025学年高三下学期一模物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试时间75分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时树上一片树叶落在水面上，则树叶将
A. 沿波纹的圆周运动．B. 在落下处上下振动．
C. 渐渐漂向湖心．D. 渐渐漂向湖畔.
【答案】B
【解析】分析：一个小石子投向投向平静的湖水中央，激起圆形的水波向外传播，水面上各质点都在各自平衡位置附近上下振动，不向前迁移．
解答：解：一个小石子投向投向平静的湖水中央，激起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各质点上下振动，既不向外移动，也不向圆心移动，更不会沿波纹做圆周运动．
故选B
点评：本题考查对机械波基本特点的了解程度，机械波向前传播的是振动形式和能量，不是质点．
2. 下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ）
A. 单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，摆球所受合力为零
B. 物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振
C. 在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高
D. 在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移
【答案】C
【解析】A．单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，有向心加速度，摆球所受合力不为零，故A错误；
B．物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越小，物体越容易产生共振，故B错误；
C．根据多普勒效应，在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高，故C正确；
D．在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故D错误。
故选C。
3. 如图所示是某同学暑期在贵州旅游时见到用木槌把糯米饭打成糍粑的场景。假设木槌质量为4 kg，木槌刚接触糍粑时的速度为10 m/s，打击糍粑0.1 s后木槌静止，重力加速度为g = 10 m/s2，则木槌在击打糍粑过程中受到的平均作用力大小为（ ）
A. 360 NB. 440 NC. 480 ND. 600 N
【答案】B
【解析】对木槌进行分析，选择向下为正方向，根据动量定理有
解得
故选B。
4. 一个质点做简谐运动振动图像如图所示,下列说法正确的是（ ）
A. 在任意的时间内，质点经过的路程都是
B. 时质点通过平衡位置，同时质点的速度方向改变
C. 在到时间内，质点的位移减小
D. 和两个时刻，质点的加速度大小相等，方向相同
【答案】D
【解析】A．由图可知，质点做简谐运动的周期是4s，在任意1s的时间内，如果初位置不是从最大位移处或平衡位置开始，则质点经过的路程不等于，故A错误；
B．由图像可知，时质点通过平衡位置，从内质点沿负方向振动，在时质点的速度方向并没有发生变化，故B错误；
C．在到时间内，质点远离平衡位置，质点的位移增大，故C错误；
D．和两个时刻，质点的加速度大小相等，方向相同，故D正确。
故选D。
5. 振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列四种情景的说法正确的是（ ）
A. 如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大
B. 如图乙为干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍
C. 如图丙，如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象
D. 如图丁，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大
【答案】B
【解析】A．人造地球卫星先靠近跟踪站，然后远离跟踪站，根据多普勒效应，跟踪站接收到的信号频率先增大后减小，故A错误；
B．根据波的干涉，波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍，叠加后振动减弱，起到消声的目的，故B正确；
C．如果孔的大小不变，使波源的频率增大，则波的波长减小，则可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦的频率，当摩擦的频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大，使水花飞涨，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ照射到半圆形玻璃砖的圆心O，从玻璃砖圆弧面上的同一位置离开玻璃砖，下列说法正确的是（ ）
A. 在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大
B. 在同种玻璃中单色光Ⅰ的传播速度大
C. 增大单色光Ⅰ的入射角会发生全反射现象
D. 若单色光Ⅰ为绿光，单色光Ⅱ可能是紫光
【答案】A
【解析】A．单色光Ⅰ和Ⅱ进入介质后，折射角相等，单色光Ⅰ的入射角大于Ⅱ的入射角，根据折射率的定义式可知，在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大，故A正确；
B．根据折射率与光速的关系式有
根据上述，在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大，则在同种玻璃中单色光Ⅰ的传播速度小，故B错误；
C．光发生全反射需要从光密介质进入光疏介质，图中的光是从光疏介质进入光密介质，可知，增大单色光Ⅰ的入射角不会发生全反射现象，故C错误；
D．在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大，则单色光Ⅰ的频率较大，由于紫光的频率大于绿光的频率，可知，若单色光Ⅰ为绿光，单色光Ⅱ不可能是紫光，故D错误。
故选A。
7. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻波形如图所示，此后的时间内质点A运动的路程为，则下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的周期是，且波源开始振动时的速度沿轴负方向
B. 在时波刚传播到质点处
C. 质点B的振动方程为
D. 质点在时第一次出现在波峰位置
【答案】C
【解析】A．简谐横波沿轴正方向传播，时刻，根据同侧法，质点B沿轴负方向起振，则波源开始振动时的速度沿轴负方向，时间内质点A运动的路程为，由于
则
这列波的周期是
故A错误；
B．简谐横波波长为，波速为
波刚传播到质点处的时刻为
故B错误；
C．质点B沿轴负方向起振，质点B的振动方程为
故C正确；
D．质点第一次出现在波峰位置的时刻为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在年小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求：全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t=0.4s时波形图，质点Q的平衡位置位于x=0.5m处，图乙为平衡位置位于x=1.0m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的波速为2.5m/s
C. 0~1.2s内，质点Q运动的路程为0.8m
D. t=1.2s时，质点Q位于波峰
【答案】BD
【解析】A．根据图乙可知，t=0.4s时，质点P向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据图甲可知，该波的波长为2m，则波速为
m/s=2.5m/s
故B正确；
C．0~1.2s内，质点Q运动的路程为
m=1.2m
故C错误；
D．该波的周期为0.8s，故t=1.2s时，质点Q位于波峰，故D正确。
故选BD。
9. 质量为0.5kg的足球以8m/s的速度水平飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢回，脚与球的作用时间为0.2s。对该踢球过程，下列说法正确的是（ ）
A. 足球动量变化量的大小是2
B. 足球动量变化量的大小是10
C. 足球受到的平均作用力为20N
D. 足球受到的平均作用力为50N
【答案】BD
【解析】AB．以足球被踢回的方向为正方向，足球动量变化量的大小是
故A错误，B正确；
CD．根据动量定理
足球受到的平均作用力为
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时（ ）
A. A、B系统总动量仍然为mvB. A的动量变为零
C. B的动量达到最大值D. A、B的速度相等
【答案】AD
【解析】A．A、B组成系统所受的合外力为零，动量守恒，初始时总动量为mv；弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍为mv，故A项正确；
BCD．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，两者速度相等时，弹簧压缩量最大，然后B继续加速，A继续减速，所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．弹簧被压缩到最短时，A、B的速度相等，A的动量不为零，故BC两项错误，D项正确。
故选AD。
三、实验探究题：每空2分，共14分。
11. 某学校研学时，组织同学们爬山，到达山顶后，小强想起“用单摆测重力加速度”的实验，便想知道所在山顶的重力加速度大小，他在包里找到可供选择的摆线有：
长的细线 长的细线 长的粗线 长的橡皮绳
（1）摆线应选用___________（填标号）。
（2）单摆做简谐振动时，回复力是由摆球所受________（填“重力”或“拉力”）沿轨迹切线方向的分力提供。实验时，测出摆长为l，摆动的周期为T，则重力加速度大小的表达式为g=________（用题中所测物理量的字母表示）。
【答案】（1）B （2）重力
【解析】【小问1详解】
摆线应选用细而不易伸长的线，且长度要适当长一些。故选B。
【小问2详解】
[1]单摆做简谐振动时，回复力是由摆球所受重力沿切线方向的分力提供。
[2]根据公式
得到
12. 在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置示意图如图所示。已知斜槽轨道末端到水平地面的高度H，球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h、球a、b的质量为ma、mb以及纸上点O到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。请完成下列题目：
（1）本实验必须满足的条件是_____________。
A．斜槽轨道的斜面必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．球a的质量要大于球b的质量
D．碰撞的瞬间，球a与球b的球心连线与轨道末端的切线平行
（2）按照本实验方法，验证动量守恒定律的关系式是_______________________________。
（3）为测定未放球b时球a落点的平均位置，把刻度尺的0刻度线跟记录纸上的点O对齐，图（b）给出了球a落点附近的情况。由图可得距离应为______________cm。
（4）若再测得OA = 2.68 cm，OC = 11.50 cm，已知球a的质量为0.2 kg，球b的质量为0.1 kg，则系统碰撞后总动量p′与碰撞前总动量p的百分误差__________________%。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）BCD （2） （3）8.55 （4）1.4
【解析】（1）[1]A．斜槽轨道的斜面不必是光滑的，只要球a每次都从同一高度由静止释放即可，故A错误；
B．斜槽轨道末端的切线是水平的，这样球飞出后才是做平抛运动，故B正确；
CD．碰撞的瞬间，球a与球b的球心连线与轨道末端的切线平行，这样才是对心碰撞，且碰后速度才能沿水平方向，故球a与球b的体积应当相同，为了保证两球碰后都向右运动，a球的质量应该更大一些，故CD正确。
故选BCD。
（2）[2]若两球碰撞过程动量守恒，则有
所以验证的动量守恒定律的关系式是
（3）[3]用尽量小的圆把各落点位置圈起来，圆心就表示落点的平均位置，刻度尺的0刻度到圆心的距离即为球a的水平位移，即
（4）[4]由题意可知
代入数据可得
四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
13. 某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求：
（1）A点振动的振幅和周期；
（2）A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。
【答案】（1）0.05m，2s
（2）-0.05m，1m
【解析】【小问1详解】
由图乙可知，振幅
A=0.05m
周期
T=2s
【小问2详解】
0~10s内振动的周期数
第10s时的位移
y=-0.05m
0~10s内通过的路程
s=n×4A
代入数据解得
s=1m
14. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为x，相邻屏障的间距为L、方向与屏幕垂直，透明介质的折射率为。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度θ，可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度θ=45°时，防窥膜厚度x为多大？
【答案】
【解析】根据几何关系可得，入射角有
折射角有
根据折射定律
解得防窥膜厚度为
15. 如图，光滑水平面上有一矩形长木板A和静止滑块C，滑块B置于A的最左端（滑块B、C均可视为质点）。若木板A和滑块B一起以的速度向右运动，A与C发生时间极短的碰撞后粘在一起。木板A与滑块B间的动摩擦因数，且，，，取，求：
（1）长木板A与滑块C碰后瞬间，滑块C的速度大小；
（2）要使滑块B不从木板A上滑下，木板A至少多长。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）长木板A与滑块C碰后瞬间，滑块C的速度大小为
解得

（2）根据动量守恒定律得

解得

设木板的最小长度为L，根据能量守恒定律得

解得