湖北省武汉市部分重点中学2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷（解析版）

这是一份湖北省武汉市部分重点中学2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了5m等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项∶
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答∶每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答∶用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题∶本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 下列关于机械振动的有关说法正确的是（ ）
A. 单摆做简谐运动的回复力是由重力和摆线拉力的合力提供
B. 做简谐运动物体，其振动能量与振动的频率有关
C. 已知弹簧振子的振幅及周期，就可以确定振子在任意时刻的振动情况
D. 轮船航行时，轮船摇摆的固有频率远离波浪冲击的频率，是为了防止共振
【答案】D
【解析】A．单摆回复力是重力沿切线方向的分力（）提供，故A错误；
B．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的振幅有关，与振动的频率无关，故B错误；
C．弹簧振子的振动需由振幅、周期（或频率）和初相位共同描述。仅已知振幅和周期，无法确定初相位，因此不能完全确定任意时刻的振动状态，故C错误；
D．当驱动力的频率等于固有频率时，振动的幅度最大，达到共振。轮船航行时通过改变航向，使波浪冲击力的方向与轮船摇摆的方向不一致，同时改变航速，使波浪冲击的频率远离轮船摇摆的固有频率，这是应用共振规律防止共振，故D正确。
故选D。
2. 运动鞋的鞋底和普通的皮鞋、胶鞋不同，一般都是柔软而富有弹性的，能起一定的缓冲作用。对于某同学穿运动鞋与一般的胶鞋比较的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 穿运动鞋能缩短双脚与鞋底的冲击时间，从而减小合力对双脚的冲量
B. 穿运动鞋能延长双脚与鞋底的冲击时间，从而增大合力对双脚的冲量
C. 穿运动鞋能延长双脚与鞋底的冲击时间，从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
D. 穿运动鞋能缩短双脚与鞋底的冲击时间，从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
【答案】C
【解析】根据动量定理，动量的变化量等于合外力的冲量，即
当双脚着地时，动量变化量是固定的（由质量和速度变化决定），所以合力对双脚的冲量是固定的；运动鞋的弹性缓冲作用会延长双脚与鞋底的冲击时间，从而减小鞋底对双脚的平均冲击力。
故选C。
3. 国际排联（FIVB）规定的标准比赛用的排球质量为260~280g，训练用的排球质量可能略小。假设某次训练用排球质量g，运动员将一个速度为/s，方向与水平面成角飞来的排球以等大反向的速度垫向队友，球与手臂接触的时间s。重力加速度大小/s²，空气阻力忽略不计，则（ ）
A. 运动员垫球过程中重力的冲量大小为2.5N·s
B. 排球与运动员手臂接触过程中所受合外力的冲量大小为2N·s
C. 运动员垫球过程中球的动量变化量的方向与同向
D. 运动员垫球过程中手对球的平均作用力大小为20N
【答案】B
【解析】A．运动员垫球过程中重力的冲量大小，故A错误；
B．根据动量定理
可得排球与运动员手臂接触过程中所受合外力的冲量大小为
代入数据可得，故B正确；
C．运动员垫球过程中球的动量变化量
可知与初速度方向相反，故C错误；
D．若忽略重力，根据动量定律
可得运动员垫球过程中手对球的平均作用力大小
但球还受到重力作用，则运动员垫球过程中手对球的平均作用力大小不等于20N，故D错误。
故选B。
4. 美妙的彩虹，常引发人们产生美好的联想，被比喻为“天空的微笑”、“相会的彩桥”。有时在看见彩虹时还能看见一组相对“虹”而言颜色较淡的彩色圆弧，这被称为“霓”。虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，结合如图所示光路图，以下说法正确的是（ ）
A. MN为形成虹的光带，N端为红色
B. PQ为形成霓的光带，Q端为红色
C. 在PQ段，从左到右光在同一介质中传播速度变大
D. 在MN段，从左到右的光从同一介质射入空气时的临界角减小
【答案】A
【解析】AD．根据图像可知，实线表示的白光，刚刚进入玻璃球时，入射角相等，下侧折射光对应的折射角较小，其折射率较大，该光最终照射到M点，七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，可知M、N点的颜色分别为紫、红，根据可知在MN段，从左到右的光从同一介质射入空气时的临界角增大，故A正确，D错误；
BC．根据图像可知，虚线表示的白光，刚刚进入玻璃球时，入射角相等，上侧折射光对应的折射角较小，其折射率较大，该光最终照射到Q点，七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，可知P、Q点的颜色分别为红、紫，根据可知从左到右光在同一介质中传播速度变小，故BC错误。
故选A。
5. A、B两球沿一直线运动并发生正碰。如图所示，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量是2kg，则（ ）
A. A、B两球碰撞为弹性碰撞
B. A球质量有可能小于B球质量
C. A、B两球碰撞前的总动量为
D. 碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为10J
【答案】D
【解析】BC．碰撞前A、B两球的速度分别为，
碰撞后A、B的速度均为
根据动量守恒定律
代入数据解得
A、B两球碰撞前的总动量为，故BC错误；
AD．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为
可知碰撞过程有能量损失，不是弹性碰撞，故A错误，D正确。
故选D。
6. 两个振动相位相同的波源、相距3m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是（ ）
A. 实线上的质点一直在波峰或者波谷位置
B. 振动减弱区域的质点一定处于静止状态
C. 两列波的波长均为1m
D. 在、的连线上，相邻的振动加强点和减弱点之间的距离为0.5m
【答案】C
【解析】A．实线上的质点为振动加强点，其运动为两列波振幅相加的简谐运动，不是一直在波峰或者波谷位置，故A错误；
B．若两列波振幅相同，则振动减弱区域的质点处于静止状态，若两列波振幅不相同，则其运动为两列波振幅相减的简谐运动，不是一直处于静止状态，B错误；
CD．又因为能发生稳定的干涉，所以频率相等，根据可知波长相等，相邻振动加强区域或振减弱区域之间的距离为半个波长，由图可知波源S1和S2之间的距离为3个波长，所以两列波的波长都是1m，则在、的连线上，相邻的振动加强点和减弱点之间的距离为四分之一波长，即为0.25m，C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，质量均为的木块A、B并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，重力加速度大小为，小球和木块均可视为质点。则（ ）
A. 球C由释放运动到最低点，物体A、B和球C所组成的系统动量守恒
B. 球C从释放运动到最低点过程中，木块A移动的距离为
C. A、B两木块分离时，A的速度大小为
D. 球C第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度（相对小球的最低点）为
【答案】B
【解析】AB．C球从释放到最低点过程中，A、B、C构成的系统，水平方向动量守恒，竖直方向系统受到的合外力不为零，系统动量不守恒，根据动量守恒定律水平方向的位移表达式有
其中
解得，故A错误，B正确；
C．当C球运动到最低点时，A、B开始分离，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得，故C错误；
D．A、B分离后，对C与A构成的系统，在水平方向动量守恒，当小球C第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度时，则有
令小球C第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度为h，则有
解得，故D错误。
故选B。
8. 一列简谐横波沿轴传播，周期为，时刻的波形如图所示，此时平衡位置位于m处的质点正在向下运动，若、两质点平衡位置的坐标分别为，，则（ ）
A. 当质点处在波谷时，质点恰在波峰
B. 时，质点向轴正方向运动
C. 时，质点的加速度方向沿轴正方向
D. 在某一时刻，、两质点的位移和速度可能相同
【答案】BC
【解析】A．由图，且
则a质点处在波谷时，b质点在平衡位置，故A错误；
B．由于m处的质点0时刻正在向下运动，可知该波沿x轴正方向传播，则t=0时a质点正在向y轴负方向运动，则时，a质点正在向y轴正方向运动，故B正确；
C．同侧法可知0时刻b质点沿y轴正方向运动，则时，b质点正在向y轴正方向运动，故C正确；
D．由于，位移相同时，速度大小相等，方向相反，两者不可能同时相同，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，有一质量为的平板小车静止在光滑的水平地面上。现有质量均为的小物块A和B（均可视为质点）由车上P处开始，A以初速度向左运动，B同时以向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。两物块与小车间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。从初始状态到三者共速的过程中，则（ ）
A. 三者最终共速，速度大小为0.5m/s
B. 物块A一直做匀减速运动
C. 小车的位移为0.25m
D. 小车总长度为9.5m
【答案】AD
【解析】AD．平板小车、小物块A和B组成的系统满足动量守恒定律，最后三者以共同速度v一起运动，设从初始状态到三者共速的过程，小物块A和B相对平板小车的位移大小分别为xA、xB，以向右为正方向，根据动量守恒定律与能量守恒定律得mv2-mv1=（2m+M）v，
联立解得v=0.5m/s，方向水平向右；xA+xB=9.5m
已知最终A、B两物块恰好停在小车两端，则小车总长度L=xA+xB=9.5m，故AD正确；
B．已知A的初速度方向水平向左，而最后三者共同速度方向水平向右，可知A先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加速直线运动，故B错误；
C．由题知A、B相对小车滑动时，A、B对小车的滑动摩擦力大小相等，方向相反，故在A运动至小车左端前小车始终静止。A运动至小车左端时速度为零，之后与小车保持相对静止一起向右做匀减速直线运动，设A与小车整体的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得μmg=（m+M）a
解得a=m/s2
设小车的位移为x，由运动学公式得2ax=v2
解得x=0.375m，故C错误。
故选AD。
10. 如图甲所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到水平拉力的作用，A、B间的摩擦力和B与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量，重力加速度大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A. 前2s内，B所受合外力的冲量大小
B. 前6s内，A、B系统所受的合外力冲量大小
C. 前6s内，外力做功
D. 末，A的速度大小
【答案】BD
【解析】A．当0