精品解析：湖北武汉市重点中学5G联合体2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷

高一物理 一、选择题（本题共10题，共40分。第1-7题为单选题，每题4分；第8-10题为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分） 1. 弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中（ ） A. 振子的速度逐渐增大 B. 振子离开平衡位置的位移逐渐增大 C. 振子所受的回复力逐渐增大 D. 振子的加速度逐渐增大 2. 一列横波沿轴正方向传播，某时刻的波形图为一正弦曲线，如图所示，其波速为，下列说法正确的是（ ） A. 从图示时刻开始，经过质点a通过的路程为 B. 从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 C. 若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉图样，则另一列波的频率为 D. 若该波传播中遇到宽约的障碍物，不能发生衍射现象 3. 如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上，滑块的光滑弧面底部与地面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　） A. B. C. D. 4. 将一单摆向右拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向左摆动，用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，摆球从最高点摆至左边最高点时，以下说法正确的是（ ） A. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比4∶1 B. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为2∶1 C. 摆线经过最低点时，线速度变小，摆线张力变大 D. 摆线经过最低点时，角速度不变，摆线张力变小 5. 一周期为T、向右传播的简谐横波在时恰好传到O点，波形如图所示。在时，a、b两点间的波形为（　　） A. B. C. D. 6. 在光滑水平面上两个物体M、N相向运动，一段时间后发生正碰，碰撞时间不计，碰撞前后两物体的位移-时间图像如图所示。已知M的质量为，下列说法正确的是（　　） A. N的质量为 B. 两物体的碰撞属于弹性碰撞 C. N在碰撞过程中，动量变化量的大小为 D. 两物体的碰撞属于非弹性碰撞，并且碰撞过程中损失的动能为 7. 质量为的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 水平拉力大小为 B. 物体在时间内位移大小为 C. 在时间内水平拉力做的功为 D. 在时间内物体克服摩擦力所做的功为 8. 下列说法正确的是（ ） A. 物体沿斜面匀速下滑的过程中机械能不变，动量改变 B. 物体做自由落体运动过程中机械能不变，动量不变 C. 物体沿光滑斜面加速下滑的过程中机械能不变，动量改变 D. 汽车刹车到停下来过程中机械能和动量都改变 9. 一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传播到点开始计时，时刻波传播到轴上的B质点，波形如图所示．下列说法正确的是（ ） A. 波长为 B. 波速大小为 C. 时，点加速度沿轴正向且最大 D. 时，点经过平衡位置向下运动 10. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，b的质量为。时刻，使a获得水平向右、大小为的初速度，a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. a的质量为 B. 时刻，a、b间的距离最大 C. 时间内，b所受弹簧弹力的冲量的大小为 D. 图乙中阴影部分的面积为 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。 回答下列问题： （1）该单摆的周期为_________。 （2）重力加速度的表达式为_________。 （3）如果测得的值偏小，可能的原因是_________。 A. 测摆长时摆线拉得过紧 B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，停表过早按下 D. 实验时误将49次全振动记为50次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的_______（选填“①”“②”或“③”） 12. 某同学利用如图所示的装置完成了动量守恒定律的验证，图中弧形槽的半径为（未知），其操作如下： ①测量出两个大小完全相同的小球、的质量和； ②将导轨固定在桌面上，调整轨道末端的高度距离地面，并使得小球B静止在轨道末端；然后将弧形槽置于水平面上，调整其位置使槽与水平面的切点在轨道末端的正下方； ③拿走小球B，将小球A由挡板处静止释放，小球落在弧形槽上的点； ④将小球B放在导轨末端，将小球A仍从原来的位置静止释放，小球A、B的落点分别为、；经测量可知弧、、所对应的圆心角分别为、、。 根据以上的操作回答下列问题： （1）为了更好地完成实验，需________；（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）该实验除了图中的实验器材，还需要________；（多选，填选项前的字母） A. 秒表 B. 天平 C. 毫米刻度尺 D. 角度测量仪 （3）如果两小球A、B碰撞过程中动量守恒，则关系式应为________． 三、计算题（本题共3小题，共44分） 13. 实线和虚线分别是沿轴正方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。 （1）求该波可能的周期。 （2）求该波可能的波速。 14. 如图甲所示，质量的物体静止在光滑的水平面上，时刻，物体受到一个变力作用，时，撤去力，某时刻物体滑上倾角为的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，取。求：（，） （1）变力做的功； （2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率； （3）物体回到斜面底端时重力的瞬时功率；（计算结果保留根号） 15. 如图所示，一个由半径的光滑圆弧轨道和长的粗糙直轨道组成的物体固定在水平面上，一可以自由滑动的长木板紧靠在端处于静止状态，长木板的上表面与轨道等高，滑块、（可视为质点）静止在处，滑块、间夹有少量炸药，引爆后物体恰好能上升到点，物体向右运动滑上长木板。已知质量为，质量，长木板质量为，物体与间动摩擦因数，与长木板上表面间动摩擦因数为，长木板下表面和地面光滑。求： （1）炸药引爆后和获得的总机械能； （2）若要滑块恰好不滑离木板，求长木板的长度； （3）当木板的长度为第（2）问中的长度，若在距长木板右端米处静止停放一质量的小车，小车上表面由一个半径光滑的圆弧曲面和光滑水平直轨道组成，直轨道与圆弧轨道相切且同长木板上表面等高，长木板碰到小车前瞬间被制动（木板的速度在极短时间内减为零，不与小车相撞），写出滑块滑上小车后上升的最大高度与的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 一、选择题（本题共10题，共40分。第1-7题为单选题，每题4分；第8-10题为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分） 1. 弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中（ ） A. 振子的速度逐渐增大 B. 振子离开平衡位置的位移逐渐增大 C. 振子所受的回复力逐渐增大 D. 振子的加速度逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．回复力与运动方向相同，所以振子的速度逐渐增大，故A正确； BCD．振子离开平衡位置的位移逐渐减小，有 可知回复力逐渐减小，有 加速度逐渐减小，故BCD错误。 故选A。 2. 一列横波沿轴正方向传播，某时刻的波形图为一正弦曲线，如图所示，其波速为，下列说法正确的是（ ） A. 从图示时刻开始，经过质点a通过的路程为 B. 从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 C. 若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉图样，则另一列波的频率为 D. 若该波传播中遇到宽约的障碍物，不能发生衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可得波长 故周期 所以，经过1.5s（）质点a通过的路程为3A=60cm=0.6m，故A错误； B．波向右传播，根据同侧法可知质点b位移为负且向下振动，质点a在波峰位置，故质点b比质点a后回到平衡位置，故B错误； C．波的频率 故若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的频率也为0.5Hz，故C正确； D．波长，若该波传播中遇到宽约3m的障碍物，障碍物尺寸比波长小，故会发生明显的衍射现象，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上，滑块的光滑弧面底部与地面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球到达最高点时和滑块具有相同的速度v，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得 解得 故选A。 4. 将一单摆向右拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向左摆动，用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，摆球从最高点摆至左边最高点时，以下说法正确的是（ ） A. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比4∶1 B. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为2∶1 C. 摆线经过最低点时，线速度变小，摆线张力变大 D. 摆线经过最低点时，角速度不变，摆线张力变小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．频闪照片拍摄的时间间隔一定，由题图可知，摆线与障碍物碰撞前后单摆的周期之比为，根据单摆的周期公式 得，摆长之比为，故A正确，B错误； CD．摆线经过最低点时，线速度不变，半径变小，根据牛顿第二定律知，摆线张力变大； 根据 可知角速度增大，故CD错误。 故选A。 5. 一周期为T、向右传播的简谐横波在时恰好传到O点，波形如图所示。在时，a、b两点间的波形为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，其波长为0.4m，该波的波速为 时传播距离为 此时该波刚好传播至b点右侧0.1m处，故其ab间的波形如选项A所示。 故选A。 6. 在光滑水平面上两个物体M、N相向运动，一段时间后发生正碰，碰撞时间不计，碰撞前后两物体的位移-时间图像如图所示。已知M的质量为，下列说法正确的是（　　） A. N的质量为 B. 两物体的碰撞属于弹性碰撞 C. N在碰撞过程中，动量变化量的大小为 D. 两物体的碰撞属于非弹性碰撞，并且碰撞过程中损失的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像中，斜率表示速度，由图可知，碰撞前M的速度为 碰撞后M的速度为0，碰撞前的速度为 碰撞后N的速度为 由动量守恒定律有 解得，故错误； C．N在碰撞过程中，动量变化量为 可得动量变化量的大小为。C错误； BD．碰撞前系统的总动能为 碰撞后系统的总动能为， 可得，可知两物体的碰撞有机械能损失，不属于弹性碰撞。损失的动能为，故B错误，D正确。 故选D。 7. 质量为的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 水平拉力大小为 B. 物体在时间内位移大小为 C. 在时间内水平拉力做的功为 D. 在时间内物体克服摩擦力所做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．速度时间图像的斜率表示加速度，则匀加速运动的加速度大小 根据牛顿第二定律得 解得，故A错误； B．根据图像与坐标轴围成的面积表示位移，则物体在时间内位移大小为，故B错误； C．时间内的位移 则时间内，根据动能定理可得 可得水平拉力做的功，故C正确； D．时间内物体克服摩擦力做功，故D错误。 故选C。 8. 下列说法正确的是（ ） A. 物体沿斜面匀速下滑的过程中机械能不变，动量改变 B. 物体做自由落体运动过程中机械能不变，动量不变 C. 物体沿光滑斜面加速下滑的过程中机械能不变，动量改变 D. 汽车刹车到停下来过程中机械能和动量都改变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．物体沿斜面匀速下滑，速度大小不变，动能不变，但高度降低，重力势能减小。根据机械能的定义，机械能，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。同时，速度方向沿斜面向下，速度方向不变，大小不变，动量不变，故A错误； B．物体做自由落体运动，只有重力做功，根据机械能守恒定律，机械能不变。但物体在自由落体过程中速度不断增大，由动量可知，动量增大，故B错误； C．物体沿光滑斜面加速下滑，只有重力做功，机械能守恒，即机械能不变。物体速度大小增大，根据动量可知，动量增大，故C正确； D．汽车刹车到停下来，速度减小为零，动能减小，机械能减小。同时速度从有到无，动量也减小为零，故D正确。 故选CD。 9. 一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传播到点开始计时，时刻波传播到轴上的B质点，波形如图所示．下列说法正确的是（ ） A. 波长为 B. 波速大小为 C. 时，点加速度沿轴正向且最大 D. 时，点经过平衡位置向下运动 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由图可知波长为，故A正确； B．从波传播到O点开始计时，t=2s时刻波传播到x轴上的B质点，则波速为，故B正确； C．波的周期 时，即再过2s（一个周期），A点还是处于负的最大位移位置，则A点加速度沿y轴正向且最大，故C正确； D．时，即再过4s（两个周期），点还是处于题图所处位置，根据同侧法可知点经过平衡位置向上运动，故D错误。 故选ABC。 10. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，b的质量为。时刻，使a获得水平向右、大小为的初速度，a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. a的质量为 B. 时刻，a、b间的距离最大 C. 时间内，b所受弹簧弹力的冲量的大小为 D. 图乙中阴影部分的面积为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设a的质量为，以水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律可得 解得，故A正确； B．根据图乙可知，时刻之前a的速度大于b的速度，时刻a的速度等于b的速度，则时刻弹簧被压缩最短，此时a、b间的距离最小，接着弹簧逐渐恢复原长，在时刻a的速度最小、b的速度最大，此时弹簧恢复原长，故时刻a、b间的距离并非最大，接着弹簧继续伸长，a的速度增大、b的速度减小，在时刻两者共速，此时两物块相距最远，因此时刻a、b间的距离最大，故B正确； C．时间内，以水平向右的方向为正方向，对b由动量定理可得，故C错误； D．图中阴影部分的面积为弹簧的最大压缩量，根据能量守恒定律可得 解得 即图乙中阴影部分的面积为，故D正确。 故选ABD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。 回答下列问题： （1）该单摆的周期为_________。 （2）重力加速度的表达式为_________。 （3）如果测得的值偏小，可能的原因是_________。 A. 测摆长时摆线拉得过紧 B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，停表过早按下 D. 实验时误将49次全振动记为50次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的_______（选填“①”“②”或“③”） 【答案】（1） （2） （3）BC （4）① 【解析】 【小问1详解】 经过n次全振动的总时间为，则单摆的周期为 【小问2详解】 根据单摆周期公式有 其中 联立解得 【小问3详解】 A．测摆长时，摆线拉得过紧，使摆线长度测量值变大，由可知测得的g值偏大，故A错误； B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆线长度测量值比实际的摆长偏小，由可知测得的g值偏小，故B正确； C．开始计时时，停表过早按下，偏大，则周期T偏大，由可知测得的g值偏小，故C正确； D．实验时误将49次全振动记为50次，即n值偏大，则周期T偏小，由可知测得的g值偏大，故D错误。 故选BC。 【小问4详解】 同学们误将小球直径当作半径计算摆长，即横坐标记录的摆长L（测量值）比实际摆长大，单摆的实际摆长为 由单摆周期表达式得 化简可得 可知，由此得到的图像是图乙中的①。 12. 某同学利用如图所示的装置完成了动量守恒定律的验证，图中弧形槽的半径为（未知），其操作如下： ①测量出两个大小完全相同的小球、的质量和； ②将导轨固定在桌面上，调整轨道末端的高度距离地面，并使得小球B静止在轨道末端；然后将弧形槽置于水平面上，调整其位置使槽与水平面的切点在轨道末端的正下方； ③拿走小球B，将小球A由挡板处静止释放，小球落在弧形槽上的点； ④将小球B放在导轨末端，将小球A仍从原来的位置静止释放，小球A、B的落点分别为、；经测量可知弧、、所对应的圆心角分别为、、。 根据以上的操作回答下列问题： （1）为了更好地完成实验，需________；（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）该实验除了图中的实验器材，还需要________；（多选，填选项前的字母） A. 秒表 B. 天平 C. 毫米刻度尺 D. 角度测量仪 （3）如果两小球A、B碰撞过程中动量守恒，则关系式应为________． 【答案】（1）大于 （2）BD （3） 【解析】 【小问1详解】 为了使小球A发生碰撞后不被反弹，需要两个小球的质量满足大于。 【小问2详解】 实验中小球做平抛运动，有 解得 则有 即需要测量小球的质量和弧Oa、Ob、Oc所对应的圆心角需要用到的实验器材为天平和角度测量仪。 故选BD。 【小问3详解】 如果两小球A、B碰撞过程中动量守恒，则 即 整理可得 三、计算题（本题共3小题，共44分） 13. 实线和虚线分别是沿轴正方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。 （1）求该波可能的周期。 （2）求该波可能的波速。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 波沿x轴正向传播，则 则 【小问2详解】 根据题图可得波长 该波可能的波速 14. 如图甲所示，质量的物体静止在光滑的水平面上，时刻，物体受到一个变力作用，时，撤去力，某时刻物体滑上倾角为的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，取。求：（，） （1）变力做的功； （2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率； （3）物体回到斜面底端时重力的瞬时功率；（计算结果保留根号） 【答案】（1）100J （2）40W （3） 【解析】 【小问1详解】 物体1s末的速度v1=10m/s 根据动能定理得变力F做的功 【小问2详解】 物体在斜面上升的最大距离 物体到达斜面时的速度v2=10m/s 到达斜面最高点的速度为零，根据动能定理 解得 物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率 【小问3详解】 设物体重新到达斜面底端时的速度为v3，则根据动能定理 解得 重力瞬时功率 15. 如图所示，一个由半径的光滑圆弧轨道和长的粗糙直轨道组成的物体固定在水平面上，一可以自由滑动的长木板紧靠在端处于静止状态，长木板的上表面与轨道等高，滑块、（可视为质点）静止在处，滑块、间夹有少量炸药，引爆后物体恰好能上升到点，物体向右运动滑上长木板。已知质量为，质量，长木板质量为，物体与间动摩擦因数，与长木板上表面间动摩擦因数为，长木板下表面和地面光滑。求： （1）炸药引爆后和获得的总机械能； （2）若要滑块恰好不滑离木板，求长木板的长度； （3）当木板的长度为第（2）问中的长度，若在距长木板右端米处静止停放一质量的小车，小车上表面由一个半径光滑的圆弧曲面和光滑水平直轨道组成，直轨道与圆弧轨道相切且同长木板上表面等高，长木板碰到小车前瞬间被制动（木板的速度在极短时间内减为零，不与小车相撞），写出滑块滑上小车后上升的最大高度与的关系式。 【答案】（1）96J （2）1.8m （3）（），（） 【解析】 【小问1详解】 对P由机械能守恒定律得 解得 炸药爆炸瞬间系统动量守恒，则得 解得 则炸药引爆后P和Q获得的总机械能为 【小问2详解】 Q从B到C，由运动学公式得 解得 Q与长木板作用过程中动量守恒，则 解得 由能量守恒得 木板的长度为 【小问3详解】 ①若Q与木板共速后，Q滑上小车，则与水平方向动量守恒，假设上升的最大高度不超过圆弧最高点，则有 由能量守恒定律得 解得 则刚好到达圆弧轨道最高点。上升高度与s无关； Q与长木板作用过程，长木板的加速度 长木板的位移 即（） ②若Q与木板还没有达到共速，木板已被制动，则由动能定理得 解得 最终、水平方向动量守恒 解得 则由能量守恒定律得 解得（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $