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湖北省武汉市六校2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月，某博主发表的视频“如何端水不洒”引爆网络。情景如图，人持装有水的水杯走路时，有时杯里的水会荡得厉害，甚至从杯中溅出来。水晃动的固有频率与液柱的高度和直径有关，设水杯中水此时晃动的固有频率为，下列说法正确的是( )
A. 无论走路快慢，都会出现水剧烈晃动的现象
B. 水做受迫振动时，其振动频率等于固有频率与驱动力频率的差值
C. 水溅出是因为水晃动的固有频率远大于走路的频率
D. 若人走路时持杯手臂的抖动频率刚好为，换用更大口径的杯子可减小水的晃动幅度
2.年，武汉港集装箱吞吐量突破万标箱，再度夯实长江中游龙头地位。在船舶的设计中，通常会在船舷处悬挂轮胎，如图所示。结合所学物理知识，下列说法正确的是( )
A. 轮胎可以减小接触瞬间的动量
B. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中受到的冲量
C. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化率
D. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化量
3.一列简谐横波沿轴传播，图中实线表示时刻的部分波形，虚线表示时的部分波形，若该横波周期大于，则下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波周期一定为
B. 如果波向右传播，波速一定为
C. 时刻，处的质点向上运动
D. 时刻，处的质点的振动方向与处的质点的振动方向相反
4.某科研团队为研究鸟类翅膀拍打时产生的声波特性，利用高精度传感器记录了一只蜂鸟在悬停采蜜时翅膀振动的位移时间图像如图所示，已知声波在空气中的传播速度为，蜂鸟翅膀振动可视为简谐振动，且振动方向与声波传播方向垂直，下列说法正确的是( )
A. 蜂鸟翅膀振动的频率为
B. 当该波遇到宽度为的障碍物时，衍射现象明显
C. 若蜂鸟减速拍打翅膀使振动周期加倍，则该波波长变为，波速不变
D. 若蜂鸟某一侧存在另一只蜂鸟以相同频率、相反步调拍打翅膀，在离两蜂鸟距离相等的某处会出现稳定的干涉加强现象
5.如图，质量均为的木块和并排放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端系一长为的轻质细线，细线另一端系一质量为的球，现将球拉起使细线水平，并由静止释放，当球摆到最低点时，木块恰好与木块相撞并粘在一起，不计空气阻力，重力加速度取，则( )
A. 木块、原先间距
B. 球下摆过程，和整体动量守恒
C. 球摆到最低点的速度是
D. 球通过最低点后继续向左摆动上升的最大高度为
6.美加墨世界杯激战正酣，点燃夏日激情。某场比赛中观众们进行“人浪”游戏，从看台区到区的观众依次做出下列动作：起立举起双臂坐下，呈现类似波浪的效果。将“人浪”简化为简谐横波，取某时刻为计时起点，以某位观众平衡位置作为坐标原点沿水平方向建立轴，如图所示，甲为时的部分波形，乙为观众的振动图像。则( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 时，的加速度比的加速度大
C. 内，运动的路程为
D. 的振动方程可表示为
7.质量为的物块在水平力的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，与时间的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度。则( )
A. 时物块的速度为
B. 内摩擦力的冲量大小为
C. 时间内对物块所做的功为
D. 时物块返回到出发点
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.关于机械波的形成和特点，下列说法正确的是( )
A. 随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去
B. 波源停止振动时，波立刻停止传播
C. 机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
D. 当机械波由某种介质向另外一种介质传播时，频率不变
9.如图，四分之一光滑圆弧体、均静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点和水平面相切，圆弧的半径分别为、。一个小球可视为质点从圆弧体的最高点由静止释放，小球在圆弧体上升的最大高度为，小球与的质量相等。则( )
A. 小球与圆弧体的质量之比为
B. 小球与圆弧体的质量之比为
C. 若圆弧体被锁定，小球能从最高点冲出圆弧体
D. 若圆弧体被锁定，小球不能从最高点冲出圆弧体
10.一同学将网球自点以垫起，网球竖直向上运动，随后下落回到点。设网球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。通过高速摄影和数据采集系统，记录了网球的速度随时间的变化规律。当网球落至点时，测得其速率为，且落至点前已经做匀速直线运动。如图所示，已知重力加速度为，则小球在整个运动过程中( )
A. 空气阻力与速率的比例系数为
B. 网球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量
C. 网球从最高点落回到抛出点的时间为
D. 网球上升的最大高度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用图甲所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒。图乙中的点为小球抛出点在记录纸上的竖直投影。实验时，先使球多次从斜槽上位置未标出由静止释放，确定其平均落地点，记为。然后，把半径相同的球置于水平轨道的末端，再将球从位置由静止释放，与球相碰，重复多次，分别确定碰后球和球的平均落地点，记为和，分别测出点到平均落地点的距离、、，测得球的质量为，球的质量为。
下列实验步骤中必要的是 选填选项前的字母
A.测量球静止释放的高度 测量抛出点距地面的高度
C.检验斜槽末端是否水平 选用光滑的斜槽
在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为、、，在误差允许的范围内，若关系式 成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。
若两球间的碰撞是弹性碰撞，下列等式成立的是 多选，填正确答案标号
A. ． ．
12.某同学在用单摆测量重力加速度的实验中，利用智能手机和一个磁性小球进行了如下实验。
将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成如图甲所示的单摆。以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有 多选
A.摆线要选择细些、伸缩性尽量小些的
B.小球的摆角可以较大，方便记录观察
C.为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端
用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得磁性小球的直径如图乙所示，则直径 ，算出摆长。
将智能手机置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器软件，测量磁感应强度的变化情况。
将磁性小球从平衡位置拉开一个角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图丙所示。试回答下列问题：
由图丙可知，单摆的周期为 。
改变摆线长度，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图丁所示。已知该图像的斜率为，则重力加速度的表达式为 。用字母表示
图丁中图像不过原点对的测量结果 选填“有影响”或“无影响”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.月日，湖北跳水运动员郑九源在年全国跳水冠军赛中获得男子单人米跳板冠军。将米板跳水运动简化为如下情境：某次跳水训练中，运动员从离水面高的跳板上向上跃起，举起双臂直体离开台面，其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高达到最高点，落水时身体竖直，手先入水，入水后减速全程运动员在竖直方向运动，其图像如图所示，设运动员的质量，求：计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，不考虑板的振动，不计空气阻力，取
入水瞬间的速度大小；
运动员从刚入水至速度为零过程所受阻力的冲量大小。
14.如图所示，一倾角的光滑固定斜面底端有一垂直挡板，质量为的物块与质量为的物块用轻质弹簧相连静止在斜面上。另一质量为的物块从斜面上某点由静止释放，物块与碰后粘在一起碰撞时间极短，此后、整体在斜面上做简谐运动，、整体到最高点时物块恰好不离开挡板。已知弹簧的劲度系数为弹簧弹性势能与形变量的关系为，、、均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为，求：
、整体做简谐运动的振幅；此小问可用分数表示
、整体至最低点时受到挡板的支持力的大小；
释放时离的距离。
15.如图所示，物块、中间夹有微量炸药静置在光滑水平台面，，，炸药具有的化学能，物块、均视为质点。质量的木板静置在平台右侧光滑的水平地面上，上表面与平台齐平，质量的滑块视为质点静止在木板左端，竖直弹性挡板固定在木板右侧。引爆炸药，将两物块沿水平方向分开，炸药化学能的转化为两物块的动能。已知初始状态木板右端到挡板的距离，滑块与木板之间的动摩擦因数，木板足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。所有碰撞均为弹性碰撞，与只碰撞一次，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。求：
炸药爆炸后，获得的速度大小；
与碰撞后，的速度大小；
与弹性挡板发生碰撞的总次数。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】

12.【答案】
无影响

13.【答案】解：由图可知，运动员起跳到最高点用时间为，则
从最高点到入水用时间为，即
联立解得
则入水瞬间的速度大小
运动员上升到最高点的时间
从最高点到入水速度减为零，由动量定理
解得从刚入水至速度为零过程所受阻力的冲量大小

14.【答案】解：、整体到最高点时物块恰好不离开挡板，此时对挡板的压力为，对分析 ，
可得 ， 为弹簧的伸长量，
A、处于平衡位置时，对、分析 ，
可得 ， 为弹簧的压缩量，所以、整体做简谐运动的振幅
根据简谐运动的对称性，、运动到最低点时，弹簧的压缩量为
对分析
代值可得
、碰撞前，静止在斜面上，对分析
可得弹簧的压缩量为
此时弹簧的弹性势能
A、在最高点时，弹簧的伸长量为 ，此时的弹性势能
A、从最高点到静止所在位置的过程中，根据机械能守恒
解得
A、碰撞过程动量守恒
解得
从静止释放到与碰撞过程
联立上式解得

15.【答案】解：炸药爆炸过程，、系统动量守恒，有
解得
化学能转化为动能，则有能量关系
解得
、发生弹性碰撞，动量守恒且没有动能损失，则 ，
联立解得
碰撞后以 向右运动，初始静止。分别对和，由牛顿第二定律得 ，
解得和的加速度大小分别为 ，
从静止向右运动 碰到挡板，由匀变速直线运动位移与时间的关系
解得
规定向右为正方向，碰到挡板时，的速度
速度
与挡板弹性碰撞后原速率反弹，碰撞后
此后和的加速度大小始终不变，每次与挡板碰撞，的速度大小不变，方向反向，但的速度一直在减少。每次从挡板反弹到再次碰撞挡板做往返运动的时间为
在 时间内，的速度减少
经过次碰撞后，的速度变为
碰撞后，、组成的系统总动量为
C、系统动量守恒，则和最终静止，不会与挡板发生第次碰撞，即木板与挡板发生次碰撞。

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