精品解析：重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单项选择题：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. 关于机械振动与机械波，下列叙述正确的是（ ） A. 只要有振源就能形成机械波 B. 做简谐运动的物体，回复力方向总与位移方向相反 C. 做受迫振动的物体，其振动频率一定等于其固有频率 D. 声音绕过教室传播，这是声波的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波的形成需要同时满足两个条件：存在振源和存在传播振动的介质，仅有振源没有介质无法形成机械波，故A错误； B．做简谐运动的物体，其回复力满足公式，式中负号表示回复力方向始终与位移方向相反，故B正确； C．做受迫振动的物体，其稳定振动的频率等于驱动力的频率，与自身固有频率无关，仅当发生共振时振动频率才等于固有频率，故C错误； D．声音绕过教室传播属于声波的衍射现象，干涉是两列相干波叠加形成稳定强弱分布的现象，故D错误。 故选B。 2. 主动降噪耳机工作时，麦克风采集环境噪声，电路生成一个反相声波，与噪声在耳膜前相遇并抵消。如图所示，实线表示环境噪声在某时刻的波形（密部为峰、疏部为谷），虚线表示降噪耳机发出的反相声波。下列说法正确的是（ ） A. 降噪声波在空气中的传播速度比环境噪声大，才能提前到达耳膜 B. 若环境噪声频率升高，则降噪声波的波长应保持不变 C. 图中P点是振动加强点 D. 图中Q点是振动减弱点 【答案】D 【解析】 【详解】A．环境噪声与降噪声波均在空气中传播，声速由空气的性质决定，与声波的频率和振幅无关，两者传播速度相同，故A错误； B．为实现相消干涉，降噪声波的频率应与环境噪声的频率相同。根据 当环境噪声频率升高时，降噪声波频率也升高，而空气中的声速不变，降噪声波的波长应减小，故B错误； C．由图可知，点处两列波的振动状态不满足振动加强的条件，故点不是振动加强点，故C错误； D．点处环境噪声波与降噪声波的振动方向相反，且振幅相等，叠加后振幅减小，点为振动减弱点，故D正确。 故选D。 3. 某高中物理兴趣小组在探究动量定理时，设计了一个落锤冲击实验。他们将一个质量为0.6 kg的铸铁落锤用电磁铁吸在距水平放置的缓冲垫1.25 m高处，断电后落锤自由下落，与缓冲垫接触后经0.2 s速度减为零。重力加速度g取，忽略空气阻力，则落锤在缓冲垫上的运动过程中，缓冲垫对落锤的平均作用力大小为（ ） A. 6 N B. 15 N C. 21 N D. 30 N 【答案】C 【解析】 【详解】落锤自由下落过程，根据自由落体运动公式有 解得落锤刚接触缓冲垫时的速度大小为 对落锤与缓冲垫作用的过程，取竖直向上为正方向，设缓冲垫对落锤的平均作用力大小为，根据动量定理有 解得 故选C。 4. 某均匀介质中，一列简谐横波在t=0.2 s时刻的波形图如图1所示，P、Q为该介质中的两个质点，该时刻质点Q的纵坐标y=0.05 m。图2是质点P的振动图像，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. t=0.3 s时刻，质点P的速度为5 m/s C. t=0.3 s时刻，质点Q的纵坐标y=0.05 m D. t=0.3 s时刻，质点P、Q的加速度方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，由P点的振动图像可知，P点在平衡位置且向轴负方向振动。根据同侧法可得波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图2得周期 则 由振动图像可知，此时P点在波谷位置，振动速度为，故B错误； C．从图1可得波长，振幅 波速 由于 可得波形向右移动 时，Q点有 Q点在波峰和之间，可得  时，Q点的位移，故C错误； D．加速度方向始终与位移方向相反，指向平衡位置，时，P点在波谷，位移 则其加速度方向沿正方向；Q点的位移 则其加速度方向沿负方向；，因此二者加速度方向相反，故D正确。 故选D。 5. 北京时间2026年5月29日20点11分，神舟22号飞船返回舱搭载神舟21号航天员张陆、武飞、张洪章三人成功在东风着陆场平安落地。如图所示，飞船在返回地球的过程中，需要从较高的圆形轨道Ⅰ（距地面高约400 km）先变轨至椭圆轨道Ⅱ，再经制动进入大气层，其中A、B两点分别为轨道Ⅱ的远地点和近地点。已知轨道Ⅰ的半径为r，轨道Ⅱ的半长轴为a，飞船在轨道Ⅰ上运行的周期为T，忽略地球自转及空气阻力。则（ ） A. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于其在轨道Ⅱ上的机械能 B. 飞船在轨道Ⅰ上A点时向后喷气可进入轨道Ⅱ C. 飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度大于其在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度 D. 飞船在轨道Ⅱ上由A点运动到B点的最短时间是 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船在轨道I上的点减速后做向心运动才能进入轨道II，该过程中发动机对飞船做负功，飞船的机械能减小，则飞船在轨道I上的机械能大于其在轨道II上的机械能，故A正确； B．飞船在轨道I上的点向后喷气时速度增大，此时万有引力小于所需的向心力，飞船将做离心运动进入半径更大的轨道，不能进入轨道II，故B错误； C．设地球的质量为，飞船的质量为，飞船到地心的距离为，根据牛顿第二定律有 解得 由于飞船在轨道II上经过点时到地心的距离大于经过点时到地心的距离，则飞船在轨道II上经过点时的加速度小于其在轨道II上经过点时的加速度，故C错误； D．设飞船在轨道II上的运行周期为，根据开普勒第三定律有 解得 飞船在轨道II上由点运动到点的最短时间为 解得，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上沿平行于斜面方向固定一轻质弹簧，弹簧处于原长时其上端恰好在A点。在弹簧上端连接一个质量为m的小球甲，将甲从A点由静止释放，甲恰能到达距A点的B点。若将甲换为质量为2 m的小球乙，仍将乙从A点由静止释放，乙将会沿斜面向下运动。两小球均可视为质点，弹簧一直处于弹性限度范围内，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ） A. 甲将做简谐运动，其振幅为 B. 乙向下运动的过程中，其动能与弹簧弹性势能之和先增加后减少 C. 乙到达最低点时的加速度大小为2gsinθ D. 乙到达B点时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知甲在A、B之间做简谐运动，由，可得振幅为，故A错误； B．乙向下运动的过程中，乙与弹簧组成的系统满足机械能守恒，由于乙的重力势能一直减小，所以其动能与弹簧弹性势能之和一直增加，故B错误； C．将乙从A点由静止释放，设最低点为C，则乙在A、C之间做简谐运动，根据对称性可知，乙在C点的加速度大小等于在A点的加速度大小，由于在A点时弹簧处于原长状态，则A点的加速度大小为 可知乙到达最低点时的加速度大小为，故C错误； D．甲在A、B之间做简谐运动，可知在B点时，弹簧的弹性势能等于甲的重力势能减少量，则有 乙从A点到B点的过程中，根据系统机械能守恒可得 联立解得，故D正确。 故选D。 7. 研究人员利用地面电磁悬浮实验室的“光滑水平电磁滑轨试验平台”研究金属滑块弹性碰撞的实验规律。如图所示，将A、B两个完全相同的金属滑块静置于电磁滑轨上，滑块质量均为m，初始时A、B相距3 L，在B右侧与B相距L处竖直固定有一轻质弹性挡板。t=0时刻同步释放两滑块，两滑块始终受水平向右的恒定电磁力F作用，滑块与滑块、滑块与挡板碰撞时无能量损失，忽略滑块大小、碰撞时间及空气阻力。从释放开始计时，则（ ） A. A、B第一次相遇的时刻为 B. A、B第一次相遇的时刻为 C. A、B第一次碰后瞬间，A的速度大小为 D. A、B第一次碰后瞬间，B的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块、均受到恒定电磁力作用，根据牛顿第二定律有 滑块向右做匀加速直线运动，设经过时间与挡板碰撞，根据运动学公式有 解得 此过程中滑块的位移大小为 解得 此时滑块和的速度大小均为 解得 滑块与挡板发生弹性碰撞后原速率反向，即速度变为向左且大小为，滑块继续向右做匀加速直线运动，设再经过时间两滑块第一次相遇，根据位移关系有 解得 滑块、第一次相遇的时刻为 解得 可知滑块、第一次相遇的时刻不是，故A错误； B．由对A选项的分析可知，滑块、第一次相遇的时刻为，故B正确； C．两滑块相碰前瞬间，取向右为正方向，滑块的速度为 解得 滑块的速度为 解得 由于两滑块质量相等且发生弹性碰撞，碰后两滑块交换速度，则第一次碰撞后瞬间，滑块的速度为 解得 可知滑块的速度大小为，不等于，故C错误； D．由对C选项的分析可知，两滑块第一次碰撞后瞬间，滑块的速度为 解得 可知滑块的速度大小为，不等于，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：共3小题，每小题5分，共15分。在每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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列火车沿平直轨道向右匀速行驶，车头鸣笛，声波在空气中匀速传播。甲同学站在火车前方轨道旁边安全线外，乙同学站在火车后方轨道旁边安全线外，则（ ） A. 甲接收到的声波频率小于声源发声频率 B. 甲接收到的声波频率大于声源发声频率 C. 乙接收到的声波频率小于声源发声频率 D. 乙接收到的声波频率大于声源发声频率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．火车沿平直轨道向右匀速行驶，甲同学站在火车前方，声源靠近甲同学，根据多普勒效应可知，甲接收到的声波频率大于声源发声频率，故A错误； B．由对A选项的分析可知，甲接收到的声波频率大于声源发声频率，故B正确； C．火车沿平直轨道向右匀速行驶，乙同学站在火车后方，声源远离乙同学，根据多普勒效应可知，乙接收到的声波频率小于声源发声频率，故C正确； D．由对C选项的分析可知，乙接收到的声波频率小于声源发声频率，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，轻质摆绳一端固定在斜面上O点，另一端系一质量为m的小球，构成摆长为L的单摆。现将小球拉至偏离平衡位置摆角为α（）处由静止释放，小球将在斜面上做简谐运动，运动过程中摆绳始终平行于斜面。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 该单摆振动的周期 B. 小球运动至平衡位置时，摆绳拉力大小 C. 小球在最大偏角位置时，回复力大小 D. 其他条件不变，若把斜面倾角θ缓慢增大至，则该单摆的周期会变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在斜面上的等效重力加速度为，单摆周期，故A错误； B．设小球运动至平衡位置时速度为。由机械能守恒（以平衡位置为零势能面） 在平衡位置，由牛顿第二定律（沿绳方向） 代入 得，故B正确； C．小球在最大偏角位置时，重力沿斜面向下的分力为，其垂直于摆绳方向的分量提供回复力，故C正确； D．周期，当增大至时，增大，周期减小，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量为2m的四分之一光滑圆弧槽静置于足够长的光滑水平面上，圆弧槽的半径为R，其底端刚好与水平面相切。一质量为m的光滑小球以的速度水平向右运动，然后冲上圆弧槽。已知重力加速度为g，小球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 刚冲上圆弧槽时，小球的向心力大小为1.6 mg B. 小球上升的最大高度为0.2R C. 若小球在圆弧槽上上升的时间为t，则这段时间内圆弧槽的位移大小为 D. 若小球在圆弧槽上上升的时间为t，则这段时间内圆弧槽的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．刚冲上圆弧槽时，小球的向心力大小为，故A错误； B．小球和圆弧槽水平方向动量守恒，小球上升到最高点时竖直方向分速度为零，设此时两者水平速度为，则 解得 由能量守恒 解得，故B正确； CD．若小球在圆弧槽上上升的时间为t，则这段时间内小球的位移大小为，圆弧槽的位移大小，设此过程中，任意时刻小球的水平速度大小为，圆弧槽的水平速度大小，根据水平方向动量守恒定律 化简后得 又小球上升的最大高度 由几何关系得 联立解得 故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 三、实验题：共2小题，11题6分，12题10分，共16分。 11. 南南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R，其操作步骤如下： ①测出两个大小完全相同的小球A、B的质量和； ②将导轨固定在水平桌面上，调整轨道末端水平且距离水平地面高度为R； ③将弧形槽置于水平地面上，调整其位置使槽与水平地面的切点O在轨道末端的正下方； ④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b点； ⑤将小球B放在轨道末端，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a、c；经测量可知轨道末端和a点、b点、c点的连线与竖直方向的夹角分别为、、。 根据以上操作回答下列问题： （1）本实验要求________（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）本实验需要的测量器材有________（填选项前的字母）。 A. 秒表 B. 天平 C. 量角器 （3）如果两小球A、B碰撞过程中动量守恒，则满足的关系式应为________（用，，、、表示）。 【答案】（1）大于 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验中，小球从轨道上滑下后与静止小球发生碰撞。为避免小球碰后反向运动，保证两球均能从轨道末端水平飞出并落入圆形槽内，入射球小球的质量应大于静止小球的质量，因此 【小问2详解】 需要测量小球、的质量，故需要天平；还需要测量轨道末端与、、三点连线同竖直方向的夹角、、，故需要量角器。由平抛运动规律可用角度表示小球抛出时的速度，不需要测量运动时间。 故选BC。 【小问3详解】 轨道末端到圆形槽圆心的竖直距离为，小球从轨道末端水平飞出后，设落点与轨道末端连线同竖直方向的夹角为，则小球的水平位移和竖直位移分别为和 根据平抛运动规律有， 解得 步骤④中，小球单独从轨道末端飞出并落在点，故碰撞前小球的速度为 步骤⑤中，碰撞后小球、分别落在、点，故两球碰后速度分别为， 碰撞过程中两球在水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有 代入各速度表达式并约去公共因子，得 12. 开开同学在学习了用单摆测重力加速度实验后，利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。除了如图1中的实验器材，实验室还提供了10分度的游标卡尺、米尺和秒表。 （1）组装实验器材前，开开同学用游标卡尺测量了摆球的直径，其读数如图2所示，则摆球的直径________cm。 （2）实验时，开开同学测得摆线的长度为55.37 cm，并测量了摆球做50次全振动的时间t，该时间t如图3所示，则单摆的周期________s。由此可知，当地的重力加速度大小g=________（取9.86，结果保留三位有效数字）。 （3）开开同学更换不同的小钢球测出对应的直径d，重新进行实验，根据实验记录的数据，绘制如图所示的图像。已知该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则摆线的长度________（用b、k表示）。 （4）开开同学在进行实验操作时，发现秒表走时偏快，则通过计算得出的重力加速度与真实的重力加速度相比，________（选填“<”“>”或“=”）。 【答案】（1）1.76 （2） ①. 1.50 ②. 9.86 （3） （4）< 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺主尺读数为，游标卡尺第6条刻度线与主尺刻度线重合，游标卡尺的分度值为，因此摆球直径为 【小问2详解】 [1]由图3可读出摆球50次全振动的时间为 单摆的周期为 [2]摆球的等效摆长为 单摆周期公式为 解得 代入数据得 【小问3详解】 由单摆周期公式可得 整理得 图像斜率为，纵轴截距为 解得 【小问4详解】 秒表走时偏快时，测得的周期大于真实周期，由可知，计算得到的重力加速度偏小，因此 四、解答题：共3小题，13题9分，14题14分，15题18分，共41分。请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果不得分。 13. 某均匀介质中，波源S发出一列简谐横波，沿x轴正方向传播。波源S的振动图像如图所示，在波的传播方向上有A、B两点，它们之间的距离为9 m，测得A、B两点开始振动的时间间隔为3 s。 （1）求这列波的波速和波长。 （2）写出该波源的位移随时间变化的关系式。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 由振动图像可得周期 波速 因此 【小问2详解】 圆频率 振幅 因此表达式 14. 如图所示，一质量m=1 kg的小球以初速度水平抛出，抛出后恰好从A点沿圆弧轨道的切线方向进入轨道，A点和圆弧轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为，圆弧半径R=3.6 m。圆弧轨道与水平面在B点平滑连接，小球滑至圆弧轨道最低点B后进入水平面，在水平面上立即对小球施加一水平向右的恒力F=1 N，使小球向右加速运动，水平面上B点右侧距B点L=22 m处静置有一质量M=3 kg的物块。已知所有碰撞均为一维弹性碰撞，圆弧轨道和水平面均光滑，水平面足够长，小球和物块大小均可忽略，重力加速度g取，碰撞时间和空气阻力不计。求： （1）小球抛出后运动至A点的过程中，小球所受重力的冲量大小； （2）小球到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； （3）小球与物块第2次碰后瞬间，小球的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球抛出后做平抛运动，到达点时竖直方向分速度为 解得 小球在空中做平抛运动，重力的冲量即为合外力的冲量，根据动量定理有 代入数据解得 【小问2详解】 小球在点的速度为 解得 小球从点运动到点的过程，根据动能定理有 解得 小球在点时，设轨道对小球的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 根据牛顿第三定律可知，小球到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为 【小问3详解】 小球进入水平面后，受水平向右的恒力，根据牛顿第二定律有 解得 设小球与物块第一次碰撞前瞬间的速度大小为，根据运动学公式有 解得 小球与物块发生第一次弹性碰撞，设碰撞后小球的速度为，物块的速度为，取向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 联立解得和 代入数据解得和，即碰后小球向左运动，物块向右运动 小球在恒力作用下先向左减速后向右加速，最终追上物块发生第二次碰撞，设从第一次碰后到第二次碰前经历的时间为，根据位移关系有 代入数据解得 设第二次碰撞前瞬间小球的速度为，根据速度时间关系式有 解得 小球与物块发生第二次弹性碰撞，设碰撞后小球的速度为，物块的速度为，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 联立解得 代入数据解得 15. 如图所示，质量为m、长度为l的圆筒C静置于光滑的水平面上。安装有水平轻质弹簧的物体D放置在动能回收区（宽度为1）左侧边界处，动能回收区具有这样的特点：当有物体以动能（g为重力加速度）水平向右压缩弹簧时，物体D即将运动；若物体D运动，动能回收区将施加给它水平向左的恒力，通过做功把系统动能转化成其他能量存储起来。在圆筒C左端内部静置有一物体（其尺寸可忽略），某时刻该物体内的炸药（其质量可忽略）把它炸成质量均为的A、B两部分，爆炸过程中有的能量转化为A、B的动能，其中A水平向右运动，B水平向左离开圆筒C。A在圆筒C内运动的过程中受到的阻力大小是其重力大小的k倍（k<1且未知），最终A从圆筒C右端冲出（同时施加力让C停下），且冲出瞬间A、C动能相等。A冲出后运动一段时间进入动能回收区并挤压弹簧。已知，弹簧始终处于弹性限度范围内，物体D的尺寸和质量均很小可以忽略，不计空气阻力。物体A在动能回收区运动时水平方向除了可能受弹簧的弹力作用外，不考虑其他力的作用。求： （1）炸开瞬间物体A的速度大小； （2）k的表达式（用表示）； （3）动能回收区回收的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设炸开瞬间物体、的速度大小均为，方向分别向右、向左，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 【小问2详解】 设物体从圆筒右端冲出前瞬间的速度为，圆筒向右运动的速度为。对物体和圆筒组成的系统，根据动量守恒定律及题设的动能关系分别有， 解得， 物体在圆筒内运动时，阻力大小为。根据功能关系有 代入及，解得 【小问3详解】 物体进入动力回收区时的动能为 当时，物体不能运动，动力回收区不回收动能。当物体运动后，动力回收区最多可通过恒力做功回收 因此动力回收的动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单项选择题：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. 关于机械振动与机械波，下列叙述正确的是（ ） A. 只要有振源就能形成机械波 B. 做简谐运动的物体，回复力方向总与位移方向相反 C. 做受迫振动的物体，其振动频率一定等于其固有频率 D. 声音绕过教室传播，这是声波的干涉现象 2. 主动降噪耳机工作时，麦克风采集环境噪声，电路生成一个反相声波，与噪声在耳膜前相遇并抵消。如图所示，实线表示环境噪声在某时刻的波形（密部为峰、疏部为谷），虚线表示降噪耳机发出的反相声波。下列说法正确的是（ ） A. 降噪声波在空气中的传播速度比环境噪声大，才能提前到达耳膜 B. 若环境噪声频率升高，则降噪声波的波长应保持不变 C. 图中P点是振动加强点 D. 图中Q点是振动减弱点 3. 某高中物理兴趣小组在探究动量定理时，设计了一个落锤冲击实验。他们将一个质量为0.6 kg的铸铁落锤用电磁铁吸在距水平放置的缓冲垫1.25 m高处，断电后落锤自由下落，与缓冲垫接触后经0.2 s速度减为零。重力加速度g取，忽略空气阻力，则落锤在缓冲垫上的运动过程中，缓冲垫对落锤的平均作用力大小为（ ） A. 6 N B. 15 N C. 21 N D. 30 N 4. 某均匀介质中，一列简谐横波在t=0.2 s时刻的波形图如图1所示，P、Q为该介质中的两个质点，该时刻质点Q的纵坐标y=0.05 m。图2是质点P的振动图像，则（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. t=0.3 s时刻，质点P的速度为5 m/s C. t=0.3 s时刻，质点Q的纵坐标y=0.05 m D. t=0.3 s时刻，质点P、Q的加速度方向相反 5. 北京时间2026年5月29日20点11分，神舟22号飞船返回舱搭载神舟21号航天员张陆、武飞、张洪章三人成功在东风着陆场平安落地。如图所示，飞船在返回地球的过程中，需要从较高的圆形轨道Ⅰ（距地面高约400 km）先变轨至椭圆轨道Ⅱ，再经制动进入大气层，其中A、B两点分别为轨道Ⅱ的远地点和近地点。已知轨道Ⅰ的半径为r，轨道Ⅱ的半长轴为a，飞船在轨道Ⅰ上运行的周期为T，忽略地球自转及空气阻力。则（ ） A. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于其在轨道Ⅱ上的机械能 B. 飞船在轨道Ⅰ上A点时向后喷气可进入轨道Ⅱ C. 飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度大于其在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度 D. 飞船在轨道Ⅱ上由A点运动到B点的最短时间是 6. 如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上沿平行于斜面方向固定一轻质弹簧，弹簧处于原长时其上端恰好在A点。在弹簧上端连接一个质量为m的小球甲，将甲从A点由静止释放，甲恰能到达距A点的B点。若将甲换为质量为2 m的小球乙，仍将乙从A点由静止释放，乙将会沿斜面向下运动。两小球均可视为质点，弹簧一直处于弹性限度范围内，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ） A. 甲将做简谐运动，其振幅为 B. 乙向下运动的过程中，其动能与弹簧弹性势能之和先增加后减少 C. 乙到达最低点时的加速度大小为2gsinθ D. 乙到达B点时的速度大小为 7. 研究人员利用地面电磁悬浮实验室的“光滑水平电磁滑轨试验平台”研究金属滑块弹性碰撞的实验规律。如图所示，将A、B两个完全相同的金属滑块静置于电磁滑轨上，滑块质量均为m，初始时A、B相距3 L，在B右侧与B相距L处竖直固定有一轻质弹性挡板。t=0时刻同步释放两滑块，两滑块始终受水平向右的恒定电磁力F作用，滑块与滑块、滑块与挡板碰撞时无能量损失，忽略滑块大小、碰撞时间及空气阻力。从释放开始计时，则（ ） A. A、B第一次相遇的时刻为 B. A、B第一次相遇的时刻为 C. A、B第一次碰后瞬间，A的速度大小为 D. A、B第一次碰后瞬间，B的速度大小为 二、多项选择题：共3小题，每小题5分，共15分。在每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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列火车沿平直轨道向右匀速行驶，车头鸣笛，声波在空气中匀速传播。甲同学站在火车前方轨道旁边安全线外，乙同学站在火车后方轨道旁边安全线外，则（ ） A. 甲接收到的声波频率小于声源发声频率 B. 甲接收到的声波频率大于声源发声频率 C. 乙接收到的声波频率小于声源发声频率 D. 乙接收到的声波频率大于声源发声频率 9. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，轻质摆绳一端固定在斜面上O点，另一端系一质量为m的小球，构成摆长为L的单摆。现将小球拉至偏离平衡位置摆角为α（）处由静止释放，小球将在斜面上做简谐运动，运动过程中摆绳始终平行于斜面。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 该单摆振动的周期 B. 小球运动至平衡位置时，摆绳拉力大小 C. 小球在最大偏角位置时，回复力大小 D. 其他条件不变，若把斜面倾角θ缓慢增大至，则该单摆的周期会变大 10. 如图所示，质量为2m的四分之一光滑圆弧槽静置于足够长的光滑水平面上，圆弧槽的半径为R，其底端刚好与水平面相切。一质量为m的光滑小球以的速度水平向右运动，然后冲上圆弧槽。已知重力加速度为g，小球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 刚冲上圆弧槽时，小球的向心力大小为1.6 mg B. 小球上升的最大高度为0.2R C. 若小球在圆弧槽上上升的时间为t，则这段时间内圆弧槽的位移大小为 D. 若小球在圆弧槽上上升的时间为t，则这段时间内圆弧槽的位移大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 三、实验题：共2小题，11题6分，12题10分，共16分。 11. 南南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R，其操作步骤如下： ①测出两个大小完全相同的小球A、B的质量和； ②将导轨固定在水平桌面上，调整轨道末端水平且距离水平地面高度为R； ③将弧形槽置于水平地面上，调整其位置使槽与水平地面的切点O在轨道末端的正下方； ④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b点； ⑤将小球B放在轨道末端，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a、c；经测量可知轨道末端和a点、b点、c点的连线与竖直方向的夹角分别为、、。 根据以上操作回答下列问题： （1）本实验要求________（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）本实验需要的测量器材有________（填选项前的字母）。 A. 秒表 B. 天平 C. 量角器 （3）如果两小球A、B碰撞过程中动量守恒，则满足的关系式应为________（用，，、、表示）。 12. 开开同学在学习了用单摆测重力加速度实验后，利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。除了如图1中的实验器材，实验室还提供了10分度的游标卡尺、米尺和秒表。 （1）组装实验器材前，开开同学用游标卡尺测量了摆球的直径，其读数如图2所示，则摆球的直径________cm。 （2）实验时，开开同学测得摆线的长度为55.37 cm，并测量了摆球做50次全振动的时间t，该时间t如图3所示，则单摆的周期________s。由此可知，当地的重力加速度大小g=________（取9.86，结果保留三位有效数字）。 （3）开开同学更换不同的小钢球测出对应的直径d，重新进行实验，根据实验记录的数据，绘制如图所示的图像。已知该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则摆线的长度________（用b、k表示）。 （4）开开同学在进行实验操作时，发现秒表走时偏快，则通过计算得出的重力加速度与真实的重力加速度相比，________（选填“<”“>”或“=”）。 四、解答题：共3小题，13题9分，14题14分，15题18分，共41分。请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果不得分。 13. 某均匀介质中，波源S发出一列简谐横波，沿x轴正方向传播。波源S的振动图像如图所示，在波的传播方向上有A、B两点，它们之间的距离为9 m，测得A、B两点开始振动的时间间隔为3 s。 （1）求这列波的波速和波长。 （2）写出该波源的位移随时间变化的关系式。 14. 如图所示，一质量m=1 kg的小球以初速度水平抛出，抛出后恰好从A点沿圆弧轨道的切线方向进入轨道，A点和圆弧轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为，圆弧半径R=3.6 m。圆弧轨道与水平面在B点平滑连接，小球滑至圆弧轨道最低点B后进入水平面，在水平面上立即对小球施加一水平向右的恒力F=1 N，使小球向右加速运动，水平面上B点右侧距B点L=22 m处静置有一质量M=3 kg的物块。已知所有碰撞均为一维弹性碰撞，圆弧轨道和水平面均光滑，水平面足够长，小球和物块大小均可忽略，重力加速度g取，碰撞时间和空气阻力不计。求： （1）小球抛出后运动至A点的过程中，小球所受重力的冲量大小； （2）小球到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； （3）小球与物块第2次碰后瞬间，小球的速度大小。 15. 如图所示，质量为m、长度为l的圆筒C静置于光滑的水平面上。安装有水平轻质弹簧的物体D放置在动能回收区（宽度为1）左侧边界处，动能回收区具有这样的特点：当有物体以动能（g为重力加速度）水平向右压缩弹簧时，物体D即将运动；若物体D运动，动能回收区将施加给它水平向左的恒力，通过做功把系统动能转化成其他能量存储起来。在圆筒C左端内部静置有一物体（其尺寸可忽略），某时刻该物体内的炸药（其质量可忽略）把它炸成质量均为的A、B两部分，爆炸过程中有的能量转化为A、B的动能，其中A水平向右运动，B水平向左离开圆筒C。A在圆筒C内运动的过程中受到的阻力大小是其重力大小的k倍（k<1且未知），最终A从圆筒C右端冲出（同时施加力让C停下），且冲出瞬间A、C动能相等。A冲出后运动一段时间进入动能回收区并挤压弹簧。已知，弹簧始终处于弹性限度范围内，物体D的尺寸和质量均很小可以忽略，不计空气阻力。物体A在动能回收区运动时水平方向除了可能受弹簧的弹力作用外，不考虑其他力的作用。求： （1）炸开瞬间物体A的速度大小； （2）k的表达式（用表示）； （3）动能回收区回收的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $