重庆市南开中学2023-2024学年高一下学期期末考试
物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分120分，考试时间120分钟。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共55分）
一、单项选择题：本题共10个小题，每题3分，共30分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选均不得分。
1. 关于电荷和静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦起电创生了新电荷 B. 电场线与等势面垂直
C. 电势差具有相对性 D. 电场力做正功，电势能一定增加
2. 关于激光的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 激光是纵波，不能发生偏振现象
B. 激光在光导纤维中传递信息要比在真空中快
C. 激光不能像无线电波那样用来传递信息
D. 激光检查物体表面平整度利用了光的干涉原理
3. 小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验。其实验操作过程如下：首先，他在纸板上割出一条窄缝，在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝。然后，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。最后，他用红色激光照射双缝，在墙面上观察到干涉条纹。已知双缝干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距，若他想使条纹间距变大，下列操作可行的是（ ）
A. 换用绿色激光照射双缝 B. 减小纸板与墙面的距离
C. 换用更细的头发丝 D. 换用更粗的头发丝
4. 如图甲所示，弹簧下端连接一重物，上端固定在水平转动轴的弯曲处，转动摇杆即可驱动重物上下振动。弹簧和重物组成的系统可视为弹簧振子，已知弹簧振子做简谐运动的周期，其中k为弹簧的劲度系数，m为重物质量。现改变摇杆转动频率，得到重物的振幅随摇杆转动频率变化的图像，如图乙所示。则该重物的质量为（ ）
A. B. C. D.
5. 如图甲所示，在一个点电荷Q的电场中，x轴与它的某一条电场线重合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m。现在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，得到其受到的静电力与电荷量的关系，如图乙所示，其中a、b为过坐标原点的直线。规定试探电荷所受静电力的正方向与x轴正方向相同，则（ ）
A. A、B两点的电场强度方向沿x轴负方向 B. 点电荷Q带负电
C. 点电荷Q可能位于A、B之间 D. 点电荷Q所在位置的坐标
6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（ ）
A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 超声波的传播速度为1.5m/s
C. 时，质点P的位移为-5m D. 0~2s时间内，质点P经过的路程为4m
7. 下图为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，环上电荷均匀分布，则两环轴线上的电势分布可能为（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图所示，小球在水平拉力F的作用下以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点。在此过程中（ ）
A. 绳子拉力做正功 B. 拉力F的瞬时功率逐渐增大
C. 小球的机械能守恒 D. 小球的动量逐渐增大
9. 如图所示，在同一均匀介质中，有波源和，其平衡位置坐标分别为（-4cm，0）、（4cm，0），它们的振动频率相同，振动方向均垂直xoy平面，步调相反，波长均为。若以O为圆心，为半径作圆，那么此圆周上振动加强的点有（ ）
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
10. 如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，A、B、C、D四点将斜面三等分。质量为m的小滑块P以初速度从A点出发，沿斜面向上运动，滑块滑到D点时速度恰好为0，而后下滑。若AB部分不光滑，其余部分光滑，则滑块上行到C点时速度恰好为0，而后下滑过程中说法正确的是（重力加速度为g）（ ）
A. 滑块所受摩擦力 B. 滑块所受摩擦力
C. 滑块下滑到A点时速度 D. 滑块下滑到B点时速度
二、多项选择题：本题共5个小题，每题5分，共25分。下列各题四个选项中有多个选项符合题意，请选出。选出所有正确选项的得5分，选对但不全的得3分，不选、多选、错选的不得分。
11. 下列说法正确的有（ ）
A. 泊松亮斑是光的干涉现象
B. 观察者靠近波源时，其接收到的频率大于波源的频率
C. 自然光射到两种介质的界面上后，折射光和反射光都是偏振光
D. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长更小时，波才能发生衍射
12. 如图为两个不等量异种点电荷+2q和-q形成电场的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，O点为两点电荷连线的中点，P、Q两点关于两电荷连线对称，已知静电力常量为k。下列判断正确的是（ ）
A. M点的电势高于N点电势
B. P、Q两点的电场强度相同
C. O点处电场强度为
D. 带负电的试探电荷在M点的电势能小于其在N点的电势能
13. 为了防止高空坠物对路上行人造成伤害，我国已将高空抛物纳入了法律追责范畴。假设质量为m，长度为l的铝筷从距离地面高h的平台由静止竖直下落，到达地面后刚好全部没入泥土中。不计空气阻力，重力加速度为g。关于筷子下落的整个过程，下列说法正确的是（ ）
A. 筷子所受阻力的冲量大小等于
B. 筷子动量的改变量为0
C. 筷子克服阻力做功为mgl
D. 筷子的机械能减小了
14. 光导纤维已经广泛运用于各行业信息采集和传输过程。如图所示为光导纤维传输的示意图，已知单色光从空气中射向长为L的玻璃介质O点。其中、分别为入射光线、折射光线与法线的夹角，若该单色光在介质中的折射率为，不考虑介质对光的吸收，为保证进入介质的入射光全部从介质的另一端射出，则可能为（ ）
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
15. 一健身者上下抖动长绳一端，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。位于坐标原点O的波源自时开始振动，振动图像如图所示。观察发现，当时，长绳上各点都已经开始振动。当时，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰。下列说法正确的是（ ）
A. 到时间内，O点经过的路程为5.2cm
B. 时，波源处在平衡位置且向下运动
C. 该波的波速可能为2m/s
D. P点第4次运动到波峰位置的时刻可能为1s
第Ⅱ卷（非选择题 共65分）
三、实验题：本题有16、17两个小题，其中16题6分，17题8分，共14分。
16. 某同学用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：
①如图甲所示，在平铺的白纸上画出直线MN作为界面，垂直MN作法线相交于点O，并画出一条线段作为入射光线。把半圆柱体玻璃砖放在白纸上，并使其直边与MN重合，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线（图中实线部分），再作虚线半圆与半圆弧轮廓线对称。
②在直线上垂直纸面插上大头针、，并在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像。
③拿走玻璃砖，连接作为折射光线，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，垂直于法线作线段BA、CD并分别交法线于A、D点。延长BO交半圆弧于点E。
④过E作法线垂线EF，F是垂足，并用刻度尺分别测量CD的长度x和EF的长度y。
⑤改变入射角，得到多组x和y数据。根据这些数据作出图像，如图乙所示。
（1）关于该实验，下列说法正确的是______（单选，填标号）。
A. 入射角越小，误差越小
B. 实验时不能用手直接接触玻璃砖的光学面
C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
（2）根据图乙，可计算得玻璃砖的折射率为______
（3）该同学将玻璃砖向上平移一小段距离，重复上述实验，作出光路图后发现光线恰好从玻璃砖最底部出射，此时出射光线______于入射光线（选填“平行”或“不平行”）。
17. 甲同学利用单摆来测量当地的重力加速度。如图所示，他将细线上端固定在铁架台上，下端系一小球，制成单摆。他设计了一些实验步骤如下：
A.用天平测出摆球的质量；
B.用米尺测出悬线的长度L，用游标卡尺测量摆球的直径d，并利用公式计算出摆长；
C.选择质量大，体积小的钢球作为摆球；
D.选择细长，伸缩性好的线作为摆线；
E.拉开摆球，使摆球偏离竖直方向一个5°以内的小角；
F.由静止释放摆球，并开始计时，记录摆球完成50次全振动的时间t，再用算出单摆周期；
G.根据单摆周期公式，计算出当地重力加速度，并多次测量求出平均值。
（1）甲同学用游标卡尺测量小球的直径如图所示，其读数为______mm。
（2）乙同学认为以上步骤中，______（填写步骤前面的字母）是没有必要的。
（3）丙同学认为D和F两个步骤有误，应更正为：
D._______；
F._______。
四、计算题：本大题共4个小题，其中18题8分，19题11分，20题14分，21题18分，共51分。要求有相应的解题过程，只写最后答案的不给分。
18. 如图所示，在竖直面内的匀强电场中，从A点静止释放一个带正电的小球，小球在此竖直面内沿水平方向加速运动到与A点距离为x的B点。已知小球的电量为q，质量为m，电场与水平方向夹角为37°，重力加速度为g，，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）A、B两点间的电势差。
19. 一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，时刻的波形如图所示。质点P此刻的位移为4cm，质点Q位于处。当时，质点Q恰好第三次到达波峰。求：
（1）该波的波长及周期；
（2）该波波速的大小；
（3）质点P在9s内的路程。
20. 如图所示，在光滑地面上静止放置质量为2m的轨道B，其由水平轨道ab和半径为R的光滑圆弧轨道bc两部分组成。水平轨道的最左端放置一质量为小物块A，一颗质量也为的子弹C以水平速度射向小物块并留在物块中。已知：a为水平轨道的最左端，b为圆弧轨道的最低点，c与圆弧轨道圆心等高。物块与ab轨道间的动摩擦因数为，水平轨道ab的长度为R，重力加速度为g。求：
（1）子弹射入物块后瞬间物块的速度；
（2）若要使物块能恰好到达c点，则子弹的初速度为多少；
（3）若要使物块第一次返回b点时的速度向右，则子弹的初速度的取值范围。
21. 在一倾角为37°斜面上，静置着大量完全相同且不带电的绝缘小物块，每个小物块的质量均为m，小物块的编号如图所示。在1号小物块的上方，还有一个质量为的绝缘小物块，其带电量为+q。已知所有小物块与斜面间的滑动摩擦因数，相邻两物块的间距均为L。现施加一沿斜面向下的匀强电场E，则带电物块将向下运动并使各物块依次发生碰撞。忽略碰撞过程中的电荷转移，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（你可能会用到的等差数列求和公式：一个首项为a1，末项为an的n项等差数列，）
（1）带电小物块与1号小物块发生碰撞前瞬间的速度大小；
（2）假设各物块之间的碰撞是弹性碰撞，则1号小物块第一次与带电小物块发生碰撞后的速度大小；
（3）假设各物块之间的碰撞是完全非弹性碰撞，则整个过程中带电小物块的速度最大值。
重庆市南开中学2023-2024学年高一下学期期末考试
物理试题 简要答案
第Ⅰ卷（选择题 共55分）
一、单项选择题：本题共10个小题，每题3分，共30分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选均不得分。
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】C
二、多项选择题：本题共5个小题，每题5分，共25分。下列各题四个选项中有多个选项符合题意，请选出。选出所有正确选项的得5分，选对但不全的得3分，不选、多选、错选的不得分。
【11题答案】
【答案】BC
【12题答案】
【答案】AD
【13题答案】
【答案】BD
【14题答案】
【答案】ABC
【15题答案】
【答案】AC
第Ⅱ卷（非选择题 共65分）
三、实验题：本题有16、17两个小题，其中16题6分，17题8分，共14分。
【16题答案】
【答案】（1）B （2）
（3）平行
【17题答案】
【答案】（1）14.50
（2）A （3） ①. 略 ②. 略
四、计算题：本大题共4个小题，其中18题8分，19题11分，20题14分，21题18分，共51分。要求有相应的解题过程，只写最后答案的不给分。
【18题答案】
【答案】（1）；（2）
【19题答案】
【答案】（1）8m，4s；（2）2m/s；（3）
【20题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【21题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
