2025-2026学年重庆市沙坪坝区南开中学高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年重庆市沙坪坝区南开中学高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。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0.6kg的铸铁落锤用电磁铁吸在距水平放置的缓冲垫1.25m高处，断电后落锤自由下落，与缓冲垫接触后经0.2s速度减为零。重力加速度g取10A.6N B.15N C.21N D.30N4.某均匀介质中，一列简谐横波在t=0.2s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=0.05m。图2是质点PA.该波沿x轴负方向传播

B.t=0.3s时刻，质点P的速度为5m/s

C.t=0.3s时刻，质点Q的纵坐标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400km)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T6.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x0的B点。若将甲换为质量为2m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x0

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.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3L，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342LmF

B.A、B第一次相遇的时刻为742LmF

C.A、B第一次碰后瞬间，二、多选题：本大题共3小题，共15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(α<5∘)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A.该单摆振动的周期T=2πLgcosθ

B.小球运动至平衡位置时，摆绳拉力大小T拉=m10.如图所示，质量为2m的四分之乙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v0=35gA.刚冲上圆弧槽时，小球的向心力大小为1.6mg

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115(三、实验题：本大题共2小题，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14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m1和m2；

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14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14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α1、α2、α3。

根据以上操作回答下列问题：

(1)本实验要求m1______m2(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d=

______

cm。

(2)实验时，开开同学测得摆线的长度为55.37cm，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T=

______

s。由此可知，当地的重力加速度大小g=

______

m/s2(π2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4所示的T2−d2图像。已知该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则摆线的长度L=

______

(用b、k四、计算题：本大题共3小题，共41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9m，测得A、B两点开始振动的时间间隔为3s。

(1)求这列波的波速和波长。

(2)14.如图所示，一质量m=1kg的小球以初速度v0=4m/s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60∘，圆弧半径R=3.6m。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=1N，使小球向右加速运动，水平面上B点右侧距B点L=22m处静置有一质量M=315.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l)左侧边界处，动能回收区具有这样的特点：当有物体以动能Ek=19mgl(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f0，通过f0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βm的A、B两部分，爆炸过程中有E=2βmgl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f0=781m答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A.机械波的形成需要两个条件，一是有振源(波源)，二是有传播振动的介质。仅有振源而无介质时，振动无法向外传播，不能形成机械波，故A错误。

B.简谐运动的回复力满足公式F=−kx，其中F为回复力，x为质点相对平衡位置的位移，负号表示回复力方向与位移方向相反，故B正确。

C.受迫振动是物体在周期性驱动力作用下的振动，其振动频率由驱动力的频率决定，与物体的固有频率无关，故C错误。

D.声音绕过教室传播，是因为声波在传播过程中遇到障碍物(如教室墙壁)时，波会绕过障碍物继续传播，这种现象称为波的衍射，故D错误。

故选：B2.【答案】D

【解析】解：A.降噪声波和环境噪声在同一种介质中传播时，传播速度由介质本身决定，可知降噪声波在空气中的传播速度和环境噪声一样大，故A错误；

B.根据v=λf，可知波速不变时，若环境噪声频率升高，则环境噪声波长变短，可知降噪声波的波长也变短，故B错误；

CD.根据干涉相消的原理，可知图中P点和Q都是振动减弱点，故C错误，D正确。

3.【答案】C

【解析】解：落锤在空中做自由落体运动，有2gh=v2，

落锤与缓冲垫作用的过程中，以向上为正方向，由动量定理可知(F−mg)t=0−(4.【答案】D

【解析】解：A、由图2知，t=0.2s时刻质点P沿y轴负方向运动。在图1上，由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；

B、由图2知，t=0.3s时刻，质点P到达波谷，速度为0，故B错误；

C、在t=0.2s时刻，质点Q的纵坐标y=0.05m。t=0.2s时刻到t=0.3s时刻经历时间Δt=0.1s=T4，t=0.2s时刻质点Q沿y轴正方向，则从t=0.2s时刻开始Δt时间内，质点Q通过的路程小于A，则t=0.3s时刻，质点Q的纵坐标y>0.05cm，故C错误；

D、t=0.3s时刻，质点P到达波谷，加速度沿y轴正方向。Q位于平衡位置上方，加速度沿y轴负方向，则t=5.【答案】A

【解析】解：AB.飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在A点减速制动，即飞船在轨道Ⅰ上A点时向前喷气可进入轨道Ⅱ，火箭发动机对飞船做负功，可知飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于其在轨道Ⅱ上的机械能，故A正确，

B错误；

C.根据GMmr2=ma，A点到地心的距离远于B点，可知飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度小于其在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度，故C错误；

D.根据开普勒第三定律有r3T2=a3TⅡ2，得TⅡ=a3r6.【答案】D

【解析】解：A.小球甲在A、B两点间做简谐运动，A、B分别为简谐运动两侧的最大位移位置，两点间距x0=2A，可得振幅A=x02，故A错误。

B.乙向下运动的过程中，乙与弹簧组成的系统机械能守恒，由于乙沿斜面向下运动时重力势能持续减小，所小球动能与弹簧弹性势能之和会持续增大，故B错误。

C.将乙从A点由静止释放，设最低点为C，乙在A、C之间做简谐运动；根据简谐运动加速度对称规律，乙在C点的加速度大小与A点加速度大小相等。由于在A点时弹簧处于原长状态，沿斜面方向由牛顿第二定律可得2mgsinθ=2maA，解得aA=2mgsinθ2m=gsinθ，可知乙到达最低点时的加速度大小为gsinθ，故C错误。

D.甲在A、B7.【答案】B

【解析】解：AB、根据牛顿第二定律，两滑块在电磁滑轨上的加速度均为a=Fm；

B滑块与挡板碰撞前做初速度为零的匀加速直线运动，位移为L，设所用时间为t1，则有L=12at12，解得t1=2LmF；

此时B的速度大小vB1=at1，因碰撞无能量损失，碰后B以大小为at1的初速度向左反弹；

在这段时间t1内，A滑块同样做匀加速直线运动，其位移xA=12at12=L，此时A的速度vA1=at1；

从B反弹开始，A、B均受水平向右的恒力F，加速度均为a，故两者的相对速度保持恒定，相对速度大小v相=vA1−(−vB1)=2at1；

此时A、B之间的距离Δx=3L+L−L=3L，设再经过8.【答案】BC

【解析】解：火车向右匀速行驶，车头鸣笛，甲在火车前方，声源不断靠近甲，根据多普勒效应，甲接收频率大于声源发声频率；乙在火车后方，声源不断远离乙，接收频率小于声源发声频率，故BC正确，AD错误。

故选：BC。

根据多普勒效应规律，声源向接收者靠近时，接收者接收到的频率大于声源原始频率，声源远离接收者时，接收者接收到的频率小于声源原始频率。

本题考查多普勒效应基础规律，解题关键是分清声源靠近、远离观察者时接收频率与声源频率的大小关系，声源靠近接收频率变大，声源远离接收频率变小。9.【答案】BC

【解析】解：A、小球沿斜面振动，等效重力加速度g等=gsin⁡θ，单摆周期公式为T=2πLgsinθ，故A错误；

B、小球从最大偏角处到平衡位置，沿斜面方向机械能守恒：mgLsinθ(1−cosα)=12mv2，平衡位置拉力与分力的合力提供向心力，T拉10.【答案】BD

【解析】解：小球冲上圆弧槽的过程中，小球与圆弧槽组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，且系统只有重力做功，机械能守恒。

A、刚冲上圆弧槽时，小球的向心力由支持力和重力的合力提供，根据向心力公式Fn=mv02R，代入数据解得向心力大小Fn=0.6mg，此时小球受到的支持力大小为FN=mg+Fn，即FN=1.6mg，故A错误；

B、小球上升到最大高度h时，小球与圆弧槽具有相同的水平速度，设为v，规定向右为正方向，根据水平方向动量守恒定律mv0=(m+2m)v，根据机械能守恒定律12mv02=12(m11.【答案】大于

BC

m1【解析】解：(1)为保证碰撞过程小球A不被反弹，需满足m1大于m2。

(2)小球离开轨道后在空中做平抛运动，设平抛初速度为v，小球落在弧形槽上的点与轨道末端的连线与竖直方向的夹角为α。则有：

Rsinα=vt；Rcosα=12gt2

联立可得：v=122gR⋅sinα⋅tanα

未碰撞，小球A落在b点，则碰撞前瞬间：

A的速度大小为：vA=122gR⋅sinα2⋅tanα2

碰撞后，小球A、B的落点分别为a、c，则碰撞后瞬间：

A的速度大小为：vA′=122gR⋅sinα1⋅12.【答案】1.76

1.51;9.69

bk【解析】解：(1)10分度的游标卡尺的精确度为0.1mm，摆球的直径d=17mm+6×0.1mm=1.76cm

(2)图丙中，秒表小盘的分度值是0.5min，指针在1min和2min之间，未超过中线，大盘的分度值是0.1s，而大盘指针指在15.6s，因此秒表读数为1min15.6s，即t=75.6s，则单摆的周期为T=tn=75.650s≈1.51s

由题意可知单摆的摆长为l=L+d2单摆的周期公式为T=2πlg

联立解得g=2n213.【答案】这列波的波速为3m/s，波长为6m

【解析】解：(1)由题意可知，该波的波速为：

v=ΔxΔt=9m3s=3m/s，

由题图可知，该波的周期为：

T=2s，

所以该波的波长为：

λ=vT=3m/s×2s=6m；

(2)结合题图，可设该波源的位移随时间变化的关系式为：y=14.【答案】小球所受重力的冲量大小为43N⋅s

小球到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小为3409【解析】解：(1)小球抛出后做平抛运动，恰好沿切线方向进入圆弧轨道，在A点时速度方向与水平方向夹角为60∘，根据速度关系可得在A点竖直方向的分速度vy=v0tan60∘，代入数据解得vy=43m/s；

从抛出到A点的运动时间t=vyg，代