广东深圳市南方科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题（含答案）

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一、单选题
1．现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（ ）
A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声的能量减弱
B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱
C．降噪声波的频率可以与噪声声波的频率不同
D．降噪声波的传播速度比环境噪声声波的传播速度快
2．牛顿用月-地检验来验证万有引力中引力与距离的二次方成反比的正确性。当时已知地球半径，地面物体由引力产生的加速度，月球公转周期，地月距离。下面是月-地检验的重要步骤。
①求出
②假设月球和地面物体所受地球的引力均满足二次方反比定律
③由假设推出月球的加速度和（为引力常量，为地球质量）
④用和计算出月球的加速度与之比为
⑤比较①、④完成月-地检验
符合逻辑的月-地检验的顺序是（ ）
A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．②③①④⑤D．①③②④⑤
3．如图所示，某同学手握球筒底部，使其在竖直面内绕手肘点做圆周运动，试图用此方法“甩”出球筒中剩余的羽毛球，为羽毛球与手肘点间的距离，若羽毛球与球筒间的最大静摩擦力为球重力的倍（），不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球有可能被甩出，因为它受到离心力作用
B．增大羽毛球与球筒之间的摩擦，有助于羽毛球被甩出
C．角速度相同条件下，羽毛球越靠近球筒底部越难与球筒发生相对滑动
D．若运动至竖直位置时角速度为，则此时图示的羽毛球恰好相对球筒滑动
4．如图所示，两根长度均为l的轻质细线，一端分别悬挂在天花板上的和点，另一端分别系有质量均为m的小球A和B。现让小球A在竖直面内做小角度（最大摆角）的简谐运动；小球B在水平面内做匀速圆周运动，且B做圆周运动时，其悬线与竖直方向的夹角也为。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球A从通过最低点时的速度大小为
B．小球A的运动周期小于小球B的运动周期
C．小球A在最低点时的向心加速度的大小等于小球B的向心加速度的大小
D．小球B运动一周，其悬线拉力的冲量为
5．《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（ ）

A．B．C．D．nmgωRH
6．如图所示，点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。一块质量为、长为的匀质木板静止在点左侧，且右端距离点为，木板在大小为的恒力作用下由静止沿水平面运动，当木板右端到达点时立即撤去恒力，已知点右侧水平面与木板间的动摩擦因数为0.2，则（ ）
A．木板的加速度先不变后减小
B．木板不能全部进入点右侧区域
C．木板加速时间大于减速的时间
D．若恒力大小变为，木板做减速运动的时间减小
7．如图所示，B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E四个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于球质量，A球以速度向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（ ）
A．五个小球静止，一个小球运动
B．四个小球静止，两个小球运动
C．三个小球静止，三个小球运动
D．六个小球都运动
二、多选题
8．一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为（的单位是）。以下关于这列波的描述正确的是（ ）
A．振幅为B．波长为
C．波速为D．波沿轴负方向传播
9．质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（ ）

A．汽车受到的阻力为800N
B．8s-18s过程中汽车牵引力逐渐增大
C．0-8s过程中汽车牵引力做的功为64000J
D．0-18s过程中汽车的位移大小为127.5m
10．大连是滨海城市，每逢新春佳节都会举办盛大的烟火表演。某款新研制的烟花筒亮相大连烟花晚会，其结构如图1所示。工作原理如下：点燃引线后，发射药被引燃并发生爆炸，使礼花弹获得竖直方向的初速度，同时引燃延期引线。当礼花弹上升至最高点时，延期引线引爆礼花弹，使其炸裂为两部分，两部分均沿水平方向飞出。炸开后a、b的运动轨迹如图2所示。不计空气阻力，则（ ）
A．炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动能之比为1:3
B．炸开后a、b处于最高点时，a、b两部分的动量大小之比为1:3
C．从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1
D．a、b两部分落地时的重力功率之比为3:1
三、实验题
11．（1）图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。
①图（乙）的P处堆积的细沙比Q处________（选填“多”、“少”或“一样多”）。
②经测量发现图（乙）中，若木板1的移动速度，则木板2的移动速度________。
（2）在“探究单摆周期和摆长的关系”的实验中，装置如图所示。
①某同学改变摆线长度，测量不同摆长情况下单摆的周期，得到多组数据。以为横轴，为纵轴，作出图像。若图线的斜率为，则重力加速度的大小的表达式________（用本小题所给字母表示）。
②若用游标卡尺测小球的直径时读数如图所示，则________；
③利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置，静止释放，则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动，为了测量小球摆到最低点时的速度，在该位置放置了光电门，小球通过光电门的挡光时间为，则从静止到最低点过程中：
（ⅰ）机械能守恒需要验证的表达式为________（用题目③条件中的已知量，，以及当地重力加速度表示）
（ⅱ）（单选题）实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量，则可能的原因是________
A．空气阻力对小球做负功
B．摆线没有拉直时静止释放
C．光电门位置偏低，小球球心没过光电门
12．小组利用如图的实验装置，研究质量分别为、的两小球A、B在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。先将A从离桌面高为h的图示位置释放，记录其在水平地面的落点；再将B静置在轨道最右端，离地高H，仍让A从图示位置释放，记录两球落点。图中E、P、F是记录的落点，O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度不太容易，但可通过仅测量________（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平射程、、
（2）实验对两小球质量、的大小关系的要求是（ ）
A．B．C．D．都可以
（3）若两球相碰前后的动量守恒，则实验中的物理量满足表达式：________（用题中的物理量表示）。
四、解答题
13．如图a所示，一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量，小车静止在光滑水平地面上，圆弧最下端与水平线相切。有一质量的小球以水平初速度从圆弧最下端滑上小车，到最高点之后又沿轨道滑下。重力加速度取。
（1）求小球沿圆弧轨道上升到最大高度时速度的大小；
（2）小球沿圆弧轨道上升的最大高度以及全过程中小车的最大速度。
（3）如图b所示，在题目条件下，若小球从离圆弧下端高处沿圆弧轨道由静止滑下，当小球与小车分离时二者的速度和分别是多少？
14．如图，利用弹弓发射玩具降落伞。两根劲度系数均为的相同轻质橡皮筋两端固定在间距为的弹弓弓口上，另两端与轻质皮兜相连。手持弹弓，使弓口水平，两橡皮筋自然伸展时夹角为；将质量为的降落伞（未展开）装入皮兜，缓慢竖直向下拉皮兜，直到两橡皮筋夹角为时，释放皮兜，降落伞被竖直向上弹出。从释放开始计时，在时刻，降落伞快速展开，并立即以开伞前瞬间的速度匀速下落，回到释放点。已知重力加速度为，开伞前降落伞所受空气阻力不计，降落伞展开前后均可视为质点。
（1）求皮兜将降落伞弹出过程，弹力对降落伞的冲量的大小；
（2）求两橡皮筋被拉伸至夹角为时，手对皮兜竖直向下的拉力的大小；
（3）若两橡皮筋被拉伸至夹角为时，储存的总弹性势能为，求降落伞开始匀速至回到释放点所经过的时间。
15．如图所示，带有四分之一圆弧的滑块（顶端为，底端为，半径）固定在水平面上，竖直面内直径为的圆轨道与水平面的切点为（与水平面接触处稍错开），圆轨道右侧有一上表面和等高的矩形长木板，紧贴足够长光滑凹槽左端放置，木板上右端有一挡板。一小物块（可视为质点）从点上方距点处由静止释放，滑块固定时，物块经过圆轨道，与挡板发生弹性碰撞后恰好运动到木板左端。已知滑块，物块和木板质量均为，仅物块与、木板上表面间存在摩擦，且动摩擦因数均为，木板，长度均为2.5m。
（1）求物块与挡板碰后运动到木板左端时，物块的速度大小；
（2）求的值；
（3）若改变物块释放位置，求能使物块沿圆轨道运动到木板上并停在木板上的的范围；
（4）若滑块不固定，求物块第一次进入圆轨道时对轨道的压力大小与的关系式（物理量单位均用国际单位制基本单位表示）。
参考答案
1．【答案】B
【详解】降噪的原理是：频率相同、相位相反的两列声波叠加，使噪声振动相互抵消，应用的是声波的干涉原理，不是衍射。从图丙可知，两列波在任意位置振动始终减弱，噪声能量被抵消，A错误，B正确；发生稳定干涉相消的条件是两列波频率相同，相位差恒定，因此降噪声波的频率必须和环境噪声频率相同，C错误；声波在同种均匀介质中传播速度相同，D错误。
2．【答案】C
【详解】月地检验的核心逻辑是“提出假设→推导理论值→实际观测计算实际值→比较验证”，步骤如下：
②假设月球和地面物体所受地球的引力均满足二次方反比定律
③由假设推出月球的加速度和（为引力常量，为地球质量）
①求出
④用和计算出月球的加速度与之比为
⑤比较①、④完成月-地检验
符合逻辑的月-地检验的顺序是②③①④⑤。
3．【答案】C
【详解】离心力是虚拟的惯性力，实际是羽毛球所需向心力不足，做离心运动被甩出，A错误；增大摩擦会增大能提供的向心力，更难甩出羽毛球，B错误；角速度相同，圆周半径越小，所需向心力越小，越不容易相对滑动，C正确；竖直位置恰好滑动时，，解得，D错误。
4．【答案】D
【详解】小球A从释放到通过最低点，根据机械能守恒定律有，解得， A错误；小球A做单摆运动，其周期为，小球B做圆锥摆运动，合力提供向心力，则有，解得，因，，B错误；小球A在最低点时的向心加速度，小球B做圆锥摆运动，合力提供向心力，则有，解得，可知，C错误；小球B运动一周，动量变化量为0，根据动量定理，可知合力的冲量为0，所以悬线拉力的冲量与重力冲量大小相等、方向相反，即拉力的冲量为，D正确。
5．【答案】B
【详解】由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总= 2πRnm × 60% = 1.2πRnm，则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W= 1.2πRnmgH，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为，，联立有。
6．【答案】C
【详解】撤去恒力前，由牛顿第二定律可知木板做匀加速直线运动；撤去恒力后，在木板全部进入Ｏ点右侧前，设木板向右滑动的位移为x，则木板所受摩擦力为，可得加速度为，所以木板加速度增加，选项A错误；恒力F做功，木板进入Ｏ点右侧过程中，摩擦力做功为，由动能定理可知木板全部进入Ｏ点右侧时，速度刚好减为0，选项B错误；木板匀加速过程加速度不变，减速过程加速度增大，匀加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度，所以木板加速时间大于减速的时间，选项C正确；木板进入Ｏ点右侧的过程中，由于所受合外力为，所以木板运动恰好为的简谐运动，若恒力F大小变为，则进入Ｏ点时的初速度减小，但仍为的简谐运动，运动时间不变，选项D错误。
7．【答案】C
【详解】因为所有碰撞均为弹性碰撞，A球质量小于B球质量，可知A球碰撞B球后，A球反向运动，B球向右运动，又B、C、D、E四个小球质量相等，弹性碰撞质量相等速度交换可知B、C、D小球依次静止，而E球质量大于F球，弹性碰撞后分别向右运动，因此碰撞之后三个小球静止，三个小球运动。
8．【答案】BC
【详解】由波形图和质点的振动表达式可知，这列波的振幅为，A错误；从波形图可得，一个完整波形的长度为，即波长，B正确；由振动表达式得圆频率，周期，根据波速公式得，C正确；时，点位移为，之后短时间内，说明时刻沿轴正方向运动；用上下坡法判断可得，波沿轴正方向传播，D错误。
9．【答案】AD
【详解】当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有，A正确；v-t图像中图线斜率等于加速度，则根据图甲可知，8s-18s过程中汽车加速度不断减小，又因为阻力不变，所以汽车牵引力是逐渐减小的，B错误；P-t图像中图线与时间轴围成的面积等于做功的大小，所以根据图乙可知0-8s过程中汽车牵引力做的功为，C错误；v-t图像中图线与时间轴围成的面积等于位移，0-8s过程中汽车的位移为，8s-18s过程中，根据动能定理可得，代入数据解得，则0-18s过程中汽车的位移大小为，D正确。
10．【答案】ACD
【详解】a、b两部分水平方向做匀速运动，水平位移之比为1:3，竖直高度相等，根据可知，运动时间相等，根据可知，水平速度大小之比等于水平位移大小之比，即，a、b两部分在最高点炸裂时，根据动量守恒定律可得，根据动量与动能关系可知，a、b两部分的动能之比为1:3，a、b两部分的动量大小之比为1:1，A正确，B错误；根据可知，a、b两部分所受重力的冲量之比为3:1，C正确；落地时的重力功率为，由于时间相等，a、b落地时的重力功率之比等于质量之比，即3:1，D正确。
11．【答案】（1）多；
（2）；；；C
【详解】（1）图（乙）中，处对应最大位移处，此时沙摆的速度最小，处对应平衡位置，此时沙摆的速度最大，所以处堆积的细沙比处多；
根据单摆周期公式，两次实验在同一地点，且摆长相同，则周期相同，设为，设板长为，则由运动痕迹，第一次摆动，第二次摆动，因此，
联立解得。
（2）由单摆周期公式，变形得
因此图像的斜率
整理得
根据游标卡尺的读数规则，游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和。由题图，主尺读数；游标尺为20分度，精度，第7条刻度线对齐。
小球的直径。
将摆线拉直至水平位置，静止释放，机械能守恒，则重力势能转化为动能
最低点速度通过光电门测量
整理得机械能守恒需要验证的表达式为
重力势能减小量小于动能增加量，说明测得的动能偏大或势能偏小。空气阻力做负功，机械能损失，动能应偏小，A错误；摆线没有拉直时静止释放，运动到绳拉直瞬间会损失部分动能，会导致重力势能减少量大于动能增加量，B错误；光电门位置偏低，小球球心未过光电门时便开始计时，挡光时间偏小，计算速度偏大，动能偏大，C正确。
12．【答案】（1）C
（2）B
（3）
【详解】（1）两小球碰撞后均从轨道末端做平抛运动，由于抛出点离地高度固定，平抛运动的竖直方向满足
因此所有小球的平抛运动时间相同
平抛的水平位移，即速度与水平射程成正比，因此只需测量三个水平射程、、，就可以用射程间接代表速度，不需要额外测量释放高度ℎ或抛出点高度H。
（2）两球碰撞过程由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得，
实验中为了防止入射球反弹即，要求入射球的质量大于被碰球的质量，即
（3）动量守恒的表达式是
由于小球在空中飞行时间相等，则两边同乘以时间即为水平射程，若两球相碰前后的动量守恒，则
13．【答案】（1）
（2）；，方向水平向左
（3），方向水平向右；，方向水平向左
【详解】（1）小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，设小球沿圆弧轨道上升的最大高度为，两者共同速度大小为，以水平向左的方向为正方向，有
解得
（2）小球与小车组成的系统机械能守恒，小球在最低点的动能转化为最高点时的重力势能和动能
解得。
当小球与小车分离时，小车获得的速度最大。取水平向左的方向为正方向，小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，有
小球与小车组成的系统机械能守恒，有
联立解得，方向水平向左
（3）小球沿圆弧轨道下滑过程中，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒。取水平向右为正方向，则有，
联立解得，
14．【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】（1）以降落伞为研究对象，从释放皮兜，到时刻，降落伞快速展开，并立即以开伞前瞬间的速度匀速下落，取竖直向上为正方向，由动量定理
解得
（2）两根橡皮筋夹角为时，均处于原长状态，每根原长
拉伸至夹角时，每根橡皮筋的长度
根据胡克定律，每根橡皮筋的拉力
两根橡皮筋对称，竖直向下的拉力、降落伞重力、两根橡皮筋拉力的合力平衡
得
（3）降落伞展开后，下落高度
降落伞做匀速直线运动，所以阻力
以降落伞为研究对象，从释放皮兜，到降落伞落回释放点，由能量守恒
解得
15．【答案】（1）
（2）0.75m
（3）
（4）
【详解】（1）设物块滑上木板时速度为，从物块滑上木板到两者稳定过程，由动量守恒定律有
由功能关系有
解得
（2）由动能定理有
解得
（3）根据上述分析可知，当时，物块从木板左端脱离物块能运动到木板上的速度取最小值时，物块恰通过圆轨道最高点，设物块恰通过圆轨道最高点时速度为，有
根据
解得
则的范围为
（4）当滑块不固定时，物块从释放到运动到滑块底端过程，水平方向动量守恒，物块与滑块水平速度大小时刻相等，有，
且
则从释放到物块第一次进入圆轨道有，
结合牛顿第三定律知物块对圆轨道压力