精品解析：重庆市西南大学附属中学校2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

西南大学附中2025—2026学年度下期期末考试 高一物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 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. 下列说法正确的是（ ） A. 街上的警车响着警笛从行人旁疾驰远去，行人听到警笛声的音调由低变高 B. 竖直放置的肥皂膜在日光下呈现彩色条纹这是光的衍射现象 C. 光的偏振现象说明光是横波 D. “闻其声而不见其人”是因为声波的干涉效果比光波明显得多 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应，当波源（警车）远离观察者（行人）时，观察者接收到的声波频率低于波源固有频率，听到的警笛音调应由高变低，故A错误； B．竖直肥皂膜的彩色条纹是肥皂膜前后表面反射的两列相干光发生薄膜干涉形成的，不属于光的衍射现象，故B错误； C．偏振是横波特有的性质，纵波振动方向与传播方向共线，无法发生偏振，因此光的偏振现象说明光是横波，故C正确； D．“闻其声而不见其人”是因为声波波长较长，衍射现象比波短的光波更明显，更容易绕过障碍物，与干涉无关，故D错误。 故选C。 2. 安装吊灯时吊灯在左右轻轻晃动，为了方便研究，把晃动的吊灯看作小角度摆动的单摆，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 摆动过程中，吊灯经过最低点时回复力最大 B. 摆动过程中，吊灯经过最低点时向心力最小 C. 若只增加吊灯的质量，吊灯摆动的周期保持不变 D. 增大初始拉开的偏角（仍满足小角度条件），吊灯摆动的周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．单摆的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，大小为（为摆角） 在最低点时，回复力为零，故A错误； B．吊灯摆动过程中机械能守恒，经过最低点时重力势能最小，动能最大，速度最大，根据向心力公式  可知，此时向心力最大，故B错误； C．根据单摆的周期公式  可知，单摆的周期与摆球的质量无关，若只增加吊灯的质量，摆长和重力加速度不变，则周期保持不变，故C正确； D．单摆具有等时性，在小角度（）摆动范围内，周期与振幅（偏角）无关，增大初始拉开的偏角（仍满足小角度条件），吊灯摆动的周期不变，故D错误。 故选C。 3. 如图，质量为的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，此时弹簧处于原长。用手拉住弹簧上端将物体缓慢提升高度，则手对弹簧做的功（ ） A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】物体缓缓提升高度H，重力势能增加。物体缓缓提高，说明速度不变，物体动能不发生变化。物体升高，弹簧伸长，弹性势能增大。根据功能关系，手对弹簧做的功等于物体重力势能增加量与弹簧的弹性势能增加量之和，则手对弹簧做的功 故选A。 4. 图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 若只增大挡板与屏间的距离，相邻亮条纹间的距离将减小 B. 屏上任意一条亮条纹处到双缝的距离一定相等 C. 丙图样对应光的频率比乙图样对应光的频率大 D. 若只增大双缝间的距离，相邻亮条纹间的距离将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉条纹间距公式可知，若只增大挡板与屏间的距离，相邻亮条纹间的距离将增大，故A错误； B．屏上亮条纹处满足路程差（），只有中央亮纹（）处到双缝的距离相等，其他亮条纹处到双缝的距离不相等，故B错误； C．由图可知，丙图样的条纹间距大于乙图样的条纹间距，即 根据公式可知，丙光的波长大于乙光的波长，即 根据可知，波长越长频率越小，所以丙图样对应光的频率比乙图样对应光的频率小，故C错误； D．根据双缝干涉条纹间距公式可知，若只增大双缝间的距离，相邻亮条纹间的距离将减小，故D正确。 故选D。 5. 如图，在光滑水平面上放有质量均为的小球A和坡形导轨B，导轨B的水平底边长为，现两者均以大小为的初速度相向运动，小球能越过导轨最高点并向右滑下离开B，不计一切摩擦，小球从滑上导轨到离开导轨的过程中，导轨B发生的位移大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】系统水平方向不受外力，动量守恒，取向右为正方向，初动量  根据动量守恒定律，任意时刻系统总动量为零，即  可得  等式两边乘以时间累加求和有 可得 ，即两物体对地位移大小相等，小球A从导轨B左端滑上并从右端滑下，A相对于B的水平位移大小为 ，则相对位移  联立解得 。 故选B。 6. 如图，一矩形玻璃砖，边长为，边长为，为边的中点，一光屏紧贴玻璃砖右侧竖直放置。现有一束红光在玻璃砖内从玻璃砖底部点沿方向射向点，光束与边夹角为，恰好在光屏上的点接收到该光束，点到点的距离为。则（ ） A. 该玻璃砖对红光的折射率 B. 若这束红光在玻璃砖内从点沿方向射向点，上方光屏没有光斑 C. 红光从玻璃砖射出后，传播速率变小 D. 若改用一束绿光在玻璃砖内从点沿方向射向点，光屏上的光斑将在点上方 【答案】B 【解析】 【详解】A．光路如图所示： 由几何关系可知，入射角 ，，即  根据折射定律 ，故A错误； B．设红光发生全反射的临界角，满足  解得  若光源移至点，，，则 ，此时光线在 点的入射角 ，即，光线恰好发生全反射，没有光线折射进入上方的空气，故光屏上没有光斑，故B正确； C．光在介质中的传播速度 ，红光从玻璃砖（光密介质）射出进入空气（光疏介质），折射率减小，故传播速率变大，故C错误； D．绿光的频率大于红光，玻璃砖对绿光的折射率 大于对红光的折射率，根据，可知绿光的折射角  由几何关系，光斑到点的距离 因为增大，增大，所以 ，即光斑将在点下方，故D错误。 故选B。 7. 如图，小车静止在光滑水平地面上，物块静置在小车上，小车与物块的质量均为0.1 kg，两者间的动摩擦因数为0.1。小车右端通过水平细绳与电动机连接，电动机输出功率恒为1 W，小车足够长。由静止释放小车，小车与物块再次达到相对静止时，速度为。重力加速度取，不计其他摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 小车与物块再次相对静止前，物块做匀加速运动的加速度为 B. 从释放到小车与物块再次相对静止所用时间为10 s C. 从释放到小车与物块再次相对静止时，电动机对小车做功为3.2 J D. 从释放到小车与物块再次相对静止时，小车的位移大小为48 m 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块在水平方向只受滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有 解得加速度 ，故A错误； B．物块做匀加速直线运动，当速度达到时与小车相对静止，根据运动学公式  解得时间 ，故B错误； C．电动机功率恒定，从释放到相对静止过程中，电动机对小车做功 ，故C错误； D．对小车应用动能定理，电动机做功减去克服摩擦力做功等于小车动能的增加量，即  代入数据解得 ，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，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. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的部分波形图如图（a）所示，是平衡位置在处的质点，图（b）为质点的振动图像。则（ ） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 这列波的波长为12cm C. 这列波的波速为 D. 这列波的振幅为4cm 【答案】AC 【解析】 【详解】BD．由图（a）可知这列波的波长为，振幅为，故BD错误； C．由图（b）可知周期为，则这列波的波速为，故C正确； A．由图（b）可知时刻处的质点沿轴负方向振动，由图（a）结合波形平移法可知，这列波沿轴正方向传播，故A正确。 故选AC。 9. 如图，足够长的倾斜传送带以速率顺时针匀速转动。时，一物块从传送带顶端以大小为的初速度沿传送带向下滑动，。物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带倾角为，满足。以物块速度减为零的位置所在平面为零势能面，物块在时刻滑离传送带。取沿传送带向下为正方向，关于物块在传送带上运动的速度与时间关系图像，动能与位移关系图像，下列可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．传送带上表面沿斜面向上运动，速度为。物块相对传送带沿斜面向下运动，所受滑动摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律得 物块先做匀减速运动，速度减为零后反向沿斜面向上运动，其速度继续线性减小至后与传送带保持相对静止。由，可知最大静摩擦力足以平衡沿斜面向下的重力分力，之后物块随传送带做匀速运动，故A正确，B错误。 CD．设物块初始位置为，相对传送带滑动时沿斜面方向的合力恒定，由动能定理得 物块减速下滑和反向加速上滑的滑动阶段均在同一直线上；达到后，保持不变，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 半径为的四分之一圆形槽P固定在水平面上，长度足够长的平板Q左端与P右端的圆弧轨道末端平滑连接。在Q上表面右端竖直固定一轻质挡板，轻弹簧的右端与挡板相连。现将一质量为的小球从圆弧上端点的正上方处静止释放，小球经过点沿圆弧轨道滑下，与Q上的弹簧相互作用，当小球速度大小减为刚接触弹簧时的时，弹簧的弹性势能为，此时立即断开P和Q间的连接，Q从静止开始向右滑动。圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹簧长度的变化始终在弹性限度内，重力加速度为，忽略空气阻力，则（ ） A. 、两点间的距离为 B. 小球与弹簧刚接触时速度的大小为 C. 若Q的质量为，P和Q断开后弹簧的最大弹性势能为 D. P和Q断开后，若弹簧恢复至原长时小球速度恰好减为零，则Q的质量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设B、A间距离为h，则小球从释放到与弹簧接触前瞬间，根据动能定理有 当小球速度大小减为刚接触弹簧时的时，根据能量守恒有 联立解得，，故A错误，B正确； C．当断开P和Q间的连接后，小球与Q共速时，弹簧弹性势能最大，对小球和Q构成的系统，规定向右为正方向，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得，故C正确； D．P和Q断开后，若弹簧恢复至原长时小球速度恰好减为零，根据动量守恒和能量守恒分别有 根据能量守恒有 联立解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同的匀质小球P、Q悬挂于等高的两点，两点间距等于小球的直径，重力加速度为。 （1）为完成该实验，必须测量的物理量有__________（填选项前的字母）。 A. 小球半径 B. 小球P、Q的质量、 C. 轻绳长度 （2）将小球P向左拉起，使悬线与竖直方向的夹角为，由静止释放；两球相碰后，P、Q分别向左、右摆动，摆至最高点时悬线与竖直方向的夹角分别为、；不计空气阻力，若表达式__________________成立，则说明两球碰撞过程动量守恒（用题中所给的字母表示）。 （3）若碰撞过程没有机械能损失，为了保证小球P碰撞后反弹，P、Q两球的质量、应满足的关系是__________。（选填“>”“=”或“<”） 【答案】（1）B （2） （3）< 【解析】 【小问1详解】 验证两小球碰撞前后动量守恒，需要测量小球P、Q的质量、；通过小球摆至最高点时悬线与竖直方向的夹角和轻绳的长度，可以进一步表示出小球碰撞前后的速度大小；小球的半径不需要测量，两段轻绳的长度相等，不需要测量，故AC错误，B正确。 故选B。 【小问2详解】 设小球P碰撞前、后的速度大小分别为、，小球Q碰撞后的速度大小为，轻绳的长度为l，由动能定理可知，， 由动量守恒定律得 解得 【小问3详解】 若碰撞过程没有机械能损失，则， 解得， 为了保证小球P碰撞后反弹，则 P、Q两球的质量、应满足的关系是。 12. 物理兴趣小组的两位同学小希、小福用不同的器材测量不同玻璃砖的折射率。小希同学的实验步骤如下：如图1，将白纸固定在水平木板上，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 （1）小希接下来完成的必要步骤有__________。 A. 插上大头针c，使c仅挡住b的像 B. 插上大头针c，使c挡住a和b的像 C. 插上大头针d，使d仅挡住c的像 D. 插上大头针d，使d挡住c和a、b的像 （2）能减小实验误差的操作有__________。 A．a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B．将大头针竖直插入木板 C．选择宽度较大的玻璃砖 D．插针时尽量使入射角小一些 小福同学的步骤如下： ①用刻度尺测量半圆形玻璃砖的直径，长度记为； ②如图2，把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖点并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺读取两光点与轴的距离分别为、（）； （3）利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为__________（用测得的、、表示）； （4）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，而是绕玻璃砖直径的端点点，逆时针偏离垂直轴位置一个很小的角度，如图3，利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为较真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BD （2）BC （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 AB．光沿直线传播，两点确定一条直线，让c挡住b和a的像，保证入射光线是唯一的且过a、b，故A错误，B正确； CD．同理使d挡住c和a、b的像，保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过c、d，最后使四个点在同一条光线的传播路径上，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 A．a、b及c、d之间的距离适当大些，这样可以减小测量误差，故A错误； B．为了减小实验的误差，应将大头针竖直插入木板，故B正确； C．为了减小实验的误差，选择宽度较大的玻璃砖，故C正确； D．插针时使入射角大小要适当，故D错误。 故选BC 。 【小问3详解】 根据题意，光路如图 根据几何关系有， 因为折射率 联立解得 【小问4详解】 若刻度尺没有与轴严格垂直，如图3，则的测量值偏大、的测量值偏小，故n的测量值较真实值偏大。 13. 美加墨世界杯正在进行，一位运动员在场边练习颠球。如图，某一次足球由静止自由下落1.25 m，被重新颠起，离开膝盖后竖直上升的最大高度为0.8 m。已知足球与膝盖的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）足球对膝盖的平均作用力大小； （2）足球与膝盖碰撞过程中，足球损失的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设下落高度为，足球碰撞前速度大小为，由自由落体运动规律得 设足球离开膝盖后上升的最大高度为，碰撞后速度大小为，由竖直上抛运动规律得 取竖直向上为正方向，设膝盖对足球的平均作用力大小为，作用时间为，由动量定理得 解得 根据牛顿第三定律，足球对膝盖的平均作用力大小为 【小问2详解】 碰撞前足球的动能为 碰撞后足球的动能为 足球损失的动能为 14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于点和处，两列波的波速均为。如图所示为时刻两列波的波形图，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置位于处。求： （1）两列波的周期和相遇的时刻； （2）时，质点的位移， （3）在至内质点运动的路程。 【答案】（1）2s，3s （2）-4cm （3）76cm 【解析】 【小问1详解】 由图可知，两列波波长均为2m，则周期 因为质点P与质点Q相距为，故相遇的时刻 【小问2详解】 由同侧法可知，t=0时刻质点Q沿y轴负方向运动，因为 故时，质点Q位于波谷处，即位移为。 【小问3详解】 左边波从质点P传播到质点M用时 右边波从质点Q传播到质点M用时 可知右边波传播到质点M时，M点已经振动 该段时间质点M运动路程为 由同侧法可知，P、Q起振方向均沿y轴负方向，即两波源起振方向相同，因为两波源 到M点的波程差 可知两波相遇后，质点M为振动加强点，其振幅为 则两波相遇后，质点M运动路程为 故在至内质点运动的路程 15. 如图为某游戏装置原理示意图。一水平U形管道固定在水平桌面上，、段均为长度的粗糙直管道，段为半径的光滑半圆形管道，管道间平滑连接（管道内径远小于）。质量的小球甲以初速度从端进入管道，与静止在圆弧管道中点处质量的小球乙发生正碰（忽略碰撞时间），碰撞过程甲、乙损失的总机械能。球甲、球乙与粗糙直轨道的动摩擦因数均为，两球直径相等且略小于管道内径，重力加速度。 （1）求球甲在碰撞前瞬间向心力的大小； （2）求球甲从碰后到停止运动的时间以及运动的路程； （3）保持球甲的质量不变，球乙的质量变为球甲质量的倍（），让球甲仍以相同的初速度从端进入管道，与静止在圆弧管道中点的球乙发生弹性碰撞（忽略碰撞时间），要使碰后球乙能离开U形管道但球甲无法离开，求的取值范围。 【答案】（1） （2）， （3）。 【解析】 【小问1详解】 球甲从A到碰撞球乙前瞬间，根据动能定理有 球甲在碰撞前瞬间向心力的大小 联立解得， 【小问2详解】 规定v方向为正方向，对球甲碰球乙过程，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 说明甲碰后继续沿原方向运动；则球甲在四分之一圆弧运动时间 甲在粗糙轨道加速度大小 甲在粗糙轨道运动距离为 则球甲从碰后到停止运动的时间 运动的路程 【小问3详解】 对球甲碰球乙过程，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得， 要使碰后球乙能离开U形管道，对乙有 联立解得 若k>1，则，甲反弹，甲不能离开U形管道，对甲有 联立整理得 若k<1，则，甲原方向继续运动且甲不能离开U形管道，对甲有 联立解得 综上可知，k的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西南大学附中2025—2026学年度下期期末考试 高一物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 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. 下列说法正确的是（ ） A. 街上的警车响着警笛从行人旁疾驰远去，行人听到警笛声的音调由低变高 B. 竖直放置的肥皂膜在日光下呈现彩色条纹这是光的衍射现象 C. 光的偏振现象说明光是横波 D. “闻其声而不见其人”是因为声波的干涉效果比光波明显得多 2. 安装吊灯时吊灯在左右轻轻晃动，为了方便研究，把晃动的吊灯看作小角度摆动的单摆，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 摆动过程中，吊灯经过最低点时回复力最大 B. 摆动过程中，吊灯经过最低点时向心力最小 C. 若只增加吊灯的质量，吊灯摆动的周期保持不变 D. 增大初始拉开的偏角（仍满足小角度条件），吊灯摆动的周期变大 3. 如图，质量为的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，此时弹簧处于原长。用手拉住弹簧上端将物体缓慢提升高度，则手对弹簧做的功（ ） A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定 4. 图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 若只增大挡板与屏间的距离，相邻亮条纹间的距离将减小 B. 屏上任意一条亮条纹处到双缝的距离一定相等 C. 丙图样对应光的频率比乙图样对应光的频率大 D. 若只增大双缝间的距离，相邻亮条纹间的距离将减小 5. 如图，在光滑水平面上放有质量均为的小球A和坡形导轨B，导轨B的水平底边长为，现两者均以大小为的初速度相向运动，小球能越过导轨最高点并向右滑下离开B，不计一切摩擦，小球从滑上导轨到离开导轨的过程中，导轨B发生的位移大小为（ ） A. B. C. D. 6. 如图，一矩形玻璃砖，边长为，边长为，为边的中点，一光屏紧贴玻璃砖右侧竖直放置。现有一束红光在玻璃砖内从玻璃砖底部点沿方向射向点，光束与边夹角为，恰好在光屏上的点接收到该光束，点到点的距离为。则（ ） A. 该玻璃砖对红光的折射率 B. 若这束红光在玻璃砖内从点沿方向射向点，上方光屏没有光斑 C. 红光从玻璃砖射出后，传播速率变小 D. 若改用一束绿光在玻璃砖内从点沿方向射向点，光屏上的光斑将在点上方 7. 如图，小车静止在光滑水平地面上，物块静置在小车上，小车与物块的质量均为0.1 kg，两者间的动摩擦因数为0.1。小车右端通过水平细绳与电动机连接，电动机输出功率恒为1 W，小车足够长。由静止释放小车，小车与物块再次达到相对静止时，速度为。重力加速度取，不计其他摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 小车与物块再次相对静止前，物块做匀加速运动的加速度为 B. 从释放到小车与物块再次相对静止所用时间为10 s C. 从释放到小车与物块再次相对静止时，电动机对小车做功为3.2 J D. 从释放到小车与物块再次相对静止时，小车的位移大小为48 m 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，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. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的部分波形图如图（a）所示，是平衡位置在处的质点，图（b）为质点的振动图像。则（ ） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 这列波的波长为12cm C. 这列波的波速为 D. 这列波的振幅为4cm 9. 如图，足够长的倾斜传送带以速率顺时针匀速转动。时，一物块从传送带顶端以大小为的初速度沿传送带向下滑动，。物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带倾角为，满足。以物块速度减为零的位置所在平面为零势能面，物块在时刻滑离传送带。取沿传送带向下为正方向，关于物块在传送带上运动的速度与时间关系图像，动能与位移关系图像，下列可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 半径为的四分之一圆形槽P固定在水平面上，长度足够长的平板Q左端与P右端的圆弧轨道末端平滑连接。在Q上表面右端竖直固定一轻质挡板，轻弹簧的右端与挡板相连。现将一质量为的小球从圆弧上端点的正上方处静止释放，小球经过点沿圆弧轨道滑下，与Q上的弹簧相互作用，当小球速度大小减为刚接触弹簧时的时，弹簧的弹性势能为，此时立即断开P和Q间的连接，Q从静止开始向右滑动。圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹簧长度的变化始终在弹性限度内，重力加速度为，忽略空气阻力，则（ ） A. 、两点间的距离为 B. 小球与弹簧刚接触时速度的大小为 C. 若Q的质量为，P和Q断开后弹簧的最大弹性势能为 D. P和Q断开后，若弹簧恢复至原长时小球速度恰好减为零，则Q的质量为 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同的匀质小球P、Q悬挂于等高的两点，两点间距等于小球的直径，重力加速度为。 （1）为完成该实验，必须测量的物理量有__________（填选项前的字母）。 A. 小球半径 B. 小球P、Q的质量、 C. 轻绳长度 （2）将小球P向左拉起，使悬线与竖直方向的夹角为，由静止释放；两球相碰后，P、Q分别向左、右摆动，摆至最高点时悬线与竖直方向的夹角分别为、；不计空气阻力，若表达式__________________成立，则说明两球碰撞过程动量守恒（用题中所给的字母表示）。 （3）若碰撞过程没有机械能损失，为了保证小球P碰撞后反弹，P、Q两球的质量、应满足的关系是__________。（选填“>”“=”或“<”） 12. 物理兴趣小组的两位同学小希、小福用不同的器材测量不同玻璃砖的折射率。小希同学的实验步骤如下：如图1，将白纸固定在水平木板上，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 （1）小希接下来完成的必要步骤有__________。 A. 插上大头针c，使c仅挡住b的像 B. 插上大头针c，使c挡住a和b的像 C. 插上大头针d，使d仅挡住c的像 D. 插上大头针d，使d挡住c和a、b的像 （2）能减小实验误差的操作有__________。 A．a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B．将大头针竖直插入木板 C．选择宽度较大的玻璃砖 D．插针时尽量使入射角小一些 小福同学的步骤如下： ①用刻度尺测量半圆形玻璃砖的直径，长度记为； ②如图2，把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖点并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺读取两光点与轴的距离分别为、（）； （3）利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为__________（用测得的、、表示）； （4）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，而是绕玻璃砖直径的端点点，逆时针偏离垂直轴位置一个很小的角度，如图3，利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为较真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 美加墨世界杯正在进行，一位运动员在场边练习颠球。如图，某一次足球由静止自由下落1.25 m，被重新颠起，离开膝盖后竖直上升的最大高度为0.8 m。已知足球与膝盖的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）足球对膝盖的平均作用力大小； （2）足球与膝盖碰撞过程中，足球损失的动能。 14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于点和处，两列波的波速均为。如图所示为时刻两列波的波形图，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置位于处。求： （1）两列波的周期和相遇的时刻； （2）时，质点的位移， （3）在至内质点运动的路程。 15. 如图为某游戏装置原理示意图。一水平U形管道固定在水平桌面上，、段均为长度的粗糙直管道，段为半径的光滑半圆形管道，管道间平滑连接（管道内径远小于）。质量的小球甲以初速度从端进入管道，与静止在圆弧管道中点处质量的小球乙发生正碰（忽略碰撞时间），碰撞过程甲、乙损失的总机械能。球甲、球乙与粗糙直轨道的动摩擦因数均为，两球直径相等且略小于管道内径，重力加速度。 （1）求球甲在碰撞前瞬间向心力的大小； （2）求球甲从碰后到停止运动的时间以及运动的路程； （3）保持球甲的质量不变，球乙的质量变为球甲质量的倍（），让球甲仍以相同的初速度从端进入管道，与静止在圆弧管道中点的球乙发生弹性碰撞（忽略碰撞时间），要使碰后球乙能离开U形管道但球甲无法离开，求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $