2025-2026学年河北省石家庄市辛集市高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年河北省石家庄市辛集市高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是(

)A.如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的

B.如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的干涉现象来传递信息的

C.如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉

D.如图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象2.如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是(

)A.减小轮船与码头碰撞过程中所受的冲量

B.减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量

C.延长轮船与码头碰撞时的作用时间，以减小碰撞时轮船与码头之间的作用力

D.增大轮船与码头碰撞时受到的作用力3.把质量为m的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置(如图甲)。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升到最高位置C(如图丙)，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(如图乙)。已知B、A的高度差为h1，C、B的高度差为h2，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，重力加速度为g。则正确的是(

)A.图甲状态时，弹簧的弹性势能为mgh1

B.小球从A位置到B位置过程一直处于超重状态

C.小球从A位置运动经过B到达C位置的全过程中，机械能守恒

D.小球从位置A上升到位置4.如图，两相同小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态，弹簧的伸长量为x0。某时刻剪断轻绳，取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列图中能正确描述此后甲球的加速度随位移变化关系的是(

)A.

B.

C.

D.5.折射率为2的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45∘，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)(

)A.0∘

B.15∘

C.30∘6.宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量为m的星球位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星球的距离均为L，并绕其中心O做匀速圆周运动。忽略其他星球对它们的引力作用，引力常量为G，以下对该三星系统的说法正确的是(

)A.每颗星球做圆周运动的半径都等于L

B.每颗星球做圆周运动的加速度与星球的质量无关

C.每颗星球做圆周运动的线速度v=GmL7.如图(a)所示，一列简谐横波沿水平直线传播，a、b为介质中相距30m的两个质点，某时刻a、b两质点恰好都经过平衡位置，且a、b间只有一个波峰。已知该波波源做简谐运动的图像如图(b)A.波源的振动方程为x=cos(π2t)cm B.40s内位于波源的质点运动的路程为40二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.图甲是t=0时，某横波沿x轴传播的波动图像，M、P是这列波上的两个质点，图乙是质点P的振动图像，则(

)A.该列波向x轴正方向传播

B.该列波波速为4m/s

C.t=0.75s时，质点M在平衡位置

D.t9.如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，可视为质点的小物体B以水平速度v滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，A、B速度随时间变化的情况如图乙所示，取g=10m/s2A.木板A与物体B质量相等

B.若木板A、物体B质量已知，可以求得热量Q

C.小物体B相对长木板A滑行的距离1m

D.A对B做的功与B对A做的功大小相等10.如图甲所示，0时刻，质量为0.5kg的小物块，以水平向左的初速度滑上匀速转动的水平传送带最右端，4.5s末离开传送带，此过程中物块对地的速度与时间变化关系如图乙所示。此过程中，下列说法正确的是(

)

A.传送带速度大小为4m/s

B.传送带沿顺时针方向转动

C.整个过程中摩擦力对物块做的功为−5J三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某同学利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图1所示。重力加速度大小为g。

(1)主要的实验步骤如下：

①开动气泵，调节气垫导轨，将滑块无初速度轻放在导轨上，滑块能______，可认为导轨水平。

②测出遮光片的宽度d。

③用天平称出托盘和砝码的总质量m、滑块(含遮光片)的质量M。

④将滑块移至图1所示位置A，测出遮光片到光电门B的距离l。

⑤将滑块由静止释放，读出遮光片通过光电门B的遮光时间t，滑块通过光电门B时的速度v=______，系统动能增加了______(用题中物理量符号表示)。

⑥改变l，重复实验，作出(dt)2−l图像如图2所示，若机械能守恒定律成立，则图像的斜率12.某同学用斜轨道和水平轨道来验证动量守恒定律，如图所示，将斜轨道固定，并与水平轨道在O点由小圆弧平滑连接，将一物块甲由斜轨道上某一位置静止释放，物块甲最后停在水平轨道上，多次重复该操作，找到物块甲的平均停留位置，记为P点；将相同材质的物块乙放在O点，再次让物块甲由斜轨道上静止释放，多次重复该操作，找到物块甲、乙的平均停留位置，分别记为M、N点，回答下列问题。

(1)物块甲的质量应

(选填“大于”“等于”或“小于”)物块乙的质量。

(2)物块甲每次的释放位置应

(选填“相同”或“不同”)。

(3)若物块甲、乙的质量分别为m1、m2，O点到P、M、N三点的距离分别为x0、x1、x2，若关系式

成立(用m1、m2、x0、x1、x2表示)四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统，该系统由静止卫星和一般轨道卫星组成。如图所示，北斗卫星导航系统中一般轨道卫星a位于赤道上空，其对地张角为60∘。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求

(1)地球的平均密度；

(2)卫星

14.如图所示为一半径为R的半球形玻璃砖的截面图，O为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线OO1为光轴(过球心O与半球下表面垂直的直线)，O1为光轴与光屏的交点。现有一平行单色光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的B点射出，出射光线与光轴OO1相交于D点，光线BD与OO1的夹角α=15∘，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，已知OA=12R，OO15.如图所示为过山车简易模型，它由竖直面内光滑圆形轨道和粗糙水平轨道的组成，N点为圆形轨道最低点，M点为最高点，圆形轨道半径R=0.4m。水平轨道PQ右侧并排放置两块相同木板c、d，两木板间相互接触但不粘连，质量m=1kg，长度L=1.5m，与地面动摩擦因数μ1=0.2，木板上表面与水平轨道PN平齐。两个小物块a和b静止在水平轨道PQ的右端，质量分别为m1=1kg和m2=2kg，物块间有少量炸药。物块a到N点的距离x1=5.5m，物块a、b与水平面、木板c、d之间的动摩擦因数均为μ2=0.4。现点燃物块间的炸药，使两物块都获得水平速度，此后物块a

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故A错误；

B、图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射现象来传递信息的，故B错误；

C、图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生衍射，故C错误；

D、图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象，故D正确。

故选：D。

根据薄膜干涉、全反射现象、光的衍射和光的偏振分析。

知道生活中常见的干涉、衍射、偏振和全反射现象是解题的基础。2.【答案】C

【解析】解：AB、对轮船靠岸与码头碰撞的过程，有轮胎和无轮胎时轮船的初、末速度没有变化，轮船的动量变化量相同，根据动量定理可知轮船受到的冲量也相同，故AB错误；

CD.轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞时的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，故C正确，D错误。

故选：C。

首先，分析轮船靠岸与码头碰撞的过程轮船的初、末速度与有轮胎时有无差别，进而判断轮船的动量变化量相同是否相同，再根据动量定理判断轮船受到的冲量是否相同；

其次，根据动量定理分析有轮胎时，轮船与码头碰撞的时间有何变化，根据动量定理判断轮船因碰撞受到的作用力如何变化。3.【答案】D

【解析】解：A.对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和系统内的弹簧弹力做功，所以该系统的机械能守恒，以A所在平面为零重力势能面，则由机械能守恒定律可知，图甲状态时，弹簧的弹性势能应为：

Ep=mg(h1+h2)，故A错误；

BD.小球从A位置到B位置过程，弹簧弹力先大于重力后小于重力，小球的加速度先向上后向下，小球先处于超重状态后处于失重状态，小球先向上加速后向上减速，所以动能先增大后减小，故B错误，D正确；

C.小球从A位置运动经过B到达C位置的全过程中，由于存在弹簧弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，故C错误。

故选：D4.【答案】C

【解析】解：系统处于静止状态时，弹簧的弹力与两球总重力相互平衡，即F0=2mg；根据胡克定律可得此时弹簧的伸长量为x0=2mgk，解得：k=2mgx0。

剪断轻绳后，甲球向上运动过程中受到重力mg和弹簧弹力F的作用；取竖直向上为正方向，设甲球向上的位移为x，此时弹簧的伸长量为x0−x。

由牛顿第二定律得k(x0−x)−mg=ma；将kx0=2mg代入上式得2mg−kx−mg=5.【答案】B

【解析】解：光路图如图所示：

由折射定律可知n=sin45∘sinθ，代入数据可得θ=30∘，由几何关系可知i=θ=30∘，α=60∘，β+r=6.【答案】C

【解析】解：A、由几何关系知：每颗星球做圆周运动的半径：r=33L，故A错误；

B、任意两个星星之间的万有引力为：F=GmmL2

一颗星受到的合力，F1=3F

合力提供它们的向心力：3GmmL2=ma

解得：a=3GmL2；与三颗星球的质量7.【答案】C

【解析】解：A、由图(b)可知，波源的振幅和周期分别为A=2cm、T=4s，则角速度为ω=2πT=π2rad/s

所以波源的振动方程为x=Asin(ωt)=2sin(π2t)cm，故A错误；

B、由题可知t=40s=10T，故路程为s=10×4A

代入数据可得s=80cm，故B错误；

CD、第1种情况，如图所示，

则x=λ2，此时波速为v1=λT

代入数据可得v1=15m/s

第2种情况，如图所示，8.【答案】BC

【解析】解：A、图甲为t=0的波形图，质点P处于平衡位置，由图乙可知质点P在t=0时沿y轴负方向振动，由同侧法可知该列波向x轴负方向传播，故A错误；

B、根据图甲可知波长为λ=4m，根据图乙可知波的周期为T=1s，根据简谐运动的周期、波长和周期的关系可知，则波速为v=λT，代入数据解得v=4m/s，故B正确；

C、根据图甲可知，质点M与质点P的平衡位置相差四分之一波长，根据图乙可知t=0.75s时，质点P处于波峰位置，则此时质点M在平衡位置，故C正确；9.【答案】ABC

【解析】解：A.由v−t图线的斜率表示加速度可知，小物块B在长木板A上滑行时加速度大小相等，又因为小物块B、长木板A受到的滑动摩擦力大小也相等，由牛顿第二定律可得f=ma

可知木板A与物体B质量相等；故A正确；

B.由v−t图像可知，小物块B的初速度v0=2m/s，最终小物块B和长木板A达到共速，v共=1m/s，若木板A、物体B质量已知，由能量守恒可得

12mBv02=12(mA+mB)v共2+Q

可以求出此过程中产生的热量Q，故B正确；

C.v−t图线与坐标轴所围成图形的面积等于物体的位移，在达到共同速度之时，A、B的位移差

xB−xA=[12(110.【答案】BD

【解析】解：A、分析v−t图像：规定向左为正方向，物块的初速度v0=4m/s，水平向左。0∼2s物块向左匀减速到0，2∼3s向右匀加速，3s后匀速，说明3s后物块与传送带共速，速度大小为2m/s，则传送带速度大小为2m/s，故A错误；

B、物块最终和传送带一起向右匀速，说明传送带上表面向右运动，则传送带沿顺时针方向转动，故B正确；

C、整个过程中只有摩擦力对物块做功，由动能定理可知，摩擦力对物块做功等于物块动能的变化，则整个过程中摩擦力对物块做的功为Wf=12mv11.【答案】①静止；⑤dt，(M+m【解析】解：①开动气泵，调节气垫导轨，将滑块无初速度轻放在导轨上，滑块能静止，可认为导轨水平。

⑤将滑块由静止释放，读出遮光片通过光电门B的遮光时间t，滑块通过光电门B时的速度v=dt，系统动能增加量为ΔEk=12(M+m)v2=(M+m)d22t2。

⑥若机械能守恒定律成立，则有12.【答案】大于相同m

【解析】解：(1)为保证碰撞过程不反弹，则甲的质量应大于乙的质量。

(2)为保证碰撞前甲的速度均相同，则甲每次应从同一位置释放。

(3)物块在水平面上做匀减速运动，根据匀变速直线运动规律，则有

v2=2ax

解得

v=2ax

取水平向右为正方向，若碰撞过程动量守恒。则有

m1v0=m1v1+m2v2

即

m13.【答案】地球的平均密度等于3g4πGR；

【解析】(1)对地球表面某物体GMmR2=mg

则地球的平均密度ρ=M4πR33

联立解得ρ=3g4πGR

(2)由几何关系得，卫星a的轨道半径为r=Rsin30∘,解得r14.【答案】玻璃砖的折射率为2；

从A点射入的光线在玻璃砖中的传播时间是6R2c；【解析】(1)从A点射入光线在砖内沿直线传播，在球表面上B点折射，入射角∠OBA为i，折射角