精品解析：重庆市第一中学校2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

重庆一中高2025届高一下期期末考试

物理试题卷

注意事项：

1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂照。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3、考试结束后，将答题卡交回，试卷自己带走。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中错误的是（　　）

A. 内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

B. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

C. 光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面优点

D. 医学上利用光纤制成内窥镜，来检查人体胃肠、气管等脏器

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据光导纤维原理可知，光从内芯向外套传播时发生全发射，则根据全反射的条件可知，内芯的折射率要比外套的大，故A正确，B错误；

C．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点，故C正确；

D．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃肠、气管等脏器内部。它利用了光的全反射原理，故D正确。

本题选错误的，故选B。

2. 关于功，下列说法正确的是（　　）

A. 若作用力做功，则反作用力一定做功

B. 功的正负不表示方向，而是表示大小

C. 滑动摩擦力对物体总是做负功

D. 静縻擦力可以对物体做正功，可以对物体做负功，也可以不做功

【答案】D

【解析】

【详解】A．若作用力做功，则反作用力可能不做功，例如两个相互作用的物体，一个运动一个不运动，故A错误；

B．功是标量，但有正负，正负不表示方向和大小，代表是动力做功还是阻力做功，故B错误；

C．滑动摩擦力与相对运动方向相反，与物体方向可能相同，则对物体可能做正功，故C错误；

D．静摩擦力与相对运动趋势方向相反，可以对物体做正功，也可以对物体做负功，故D正确。

故选D。

3. 如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（　　）

A. 男孩和木箱组成系统机械能守恒

B. 小车与木箱组成的系统动量守恒

C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D. 小孩推力的冲量小于木箱的动量的变化量

【答案】C

【解析】

【详解】A．男孩和木箱组成的系统动能增大，由人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，故A错误；

BC．系统受合外力为零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，故B错误，C正确；

D．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推力的冲量等于木箱的动量的变化量，故D错误。

故选C。

4. 如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点О为振子的平衡位置，其振动方程为cm。下列说法正确的是（　　）

A. MN间距离为5cm B. 振子的运动周期是0.2s

C. t=0.05s时，振子具有向正方向的速度 D. t=0.05s时，振子具有最大加速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．由振动方程可知振幅为，故MN间距离为

故A错误；

B．由振动方程可知，故振子的运动周期是

故B正确；

CD．根据振动方程可知时，振子处于正向最大位移处即处于N点，故当t=0.05s时，即经过,振子刚好到达平衡位置O点向负方向运动，此时加速度为零，故CD错误。

故选B。

5. 如图所示是一玻璃球体，其半径为R，О为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则（　　）

A. 此玻璃的折射率为

B. 光从玻璃射入空气频率变大

C. 来自B点的光线，第一次到达M点，不能从M点射出

D. 光线从B到D需用时

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题图及几何关系可知光线在D点的入射角为，折射角为，由折射定律可得

故A错误；

B．光从玻璃射入空气频率保持不变，故B错误；

C．来自B点的光线，第一次到达M点，由几何关系可知入射角为，光从玻璃射出空气发生全反射的临界角满足

可知来自B点的光线，第一次到达M点，光发生全反射，不能从M点射出，故C正确；

D．光线在玻璃中的传播速度为

由几何关系可得

则光线从B到D需用时

故D错误。

故选C。

6. 一只单摆，在第一个星球表面上的振动周期为，在第二个星球表面上的振动周期为。若这两个星球的质量之比，半径之比，则等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由单摆的周期公式可知

故

再由

可得

可知

故选A。

7. 如图所示，总长为，质量分布均匀的铁链放在高度为的光滑桌面上，有长度为的一段下垂，，重力加速度为，则铁链刚接触地面时速度为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意，设铁链的质量为，铁链刚接触地面时速度为，取地面为零势能面，由机械能守恒定律有

解得

故选D。

8. 一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，提升装置功率随时间变化的图像如图所示。在时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在时，达到最大速度。在时，重物再次匀速上升，取，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 重物质量为

B. 在时，重物的加速度大小

C. 在时，重物的速度大小

D. 在时间内，重物上升的高度

【答案】D

【解析】

【详解】A．在时，达到最大速度，此时牵引力等于重力，则有

解得重物质量为

故A错误；

B．在时，此时牵引力大小为

根据牛顿第二定律可得

故B错误；

C．在时，重物再次匀速上升，此时重物的速度为

故C错误；

D．在s时间内重物做匀加速运动，则有

在1~3s时间内，重物做加速度减小的加速运动，则有

可解得

在3~4s时间内，重物做匀速运动，则有

在4~6s时间内，重物做加速度逐渐减小的减速运动，则有

解得

重物在0~6s时间内，重物上升的高度为

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　）

A. 甲图中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于多普勒效应

B. 图乙表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小

C. 图丙中，频率越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显

D. 图丁中、干涉区域内振动加强的点振动更剧烈

【答案】BD

【解析】

【详解】A．甲图中，用手摩擦盆耳，起初频率较低，逐渐提高摩擦频率，当等于水的固有频率时会发生共振，则嗡嗡作响是因为共振产生的，此时振幅最大会水花飞溅，选项A错误；

B．图乙，根据多普勒效应，表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，选项B正确；

C．图丙中，频率越大的水波波长越短，则绕到挡板后面继续传播的现象越不明显，选项C错误；

D．图丁中、干涉区域内振动加强的点振幅更大，则振动更剧烈，选项D正确。

故选BD。

10. 在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，物体分别经过轨迹上a、b、c三个位置，若a与b、b与c的时间间隔相等，那么（　　）

A. 物体在ab与bc过程中，重力做功相等 B. 物体在ab与bc过程中，动能的变化量相等

C. 物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小 D. 物体在a、b、c三点的机械能相等

【答案】CD

【解析】

【详解】A．物体水平抛出后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，ab与bc时间相等，相等时间内的位移越来越大，由可知，物体在ab与bc过程中，重力做功不相等，故A错误；

B．由于物体做平抛运动，只有重力做功，由动能定理可知，物体在ab与bc过程中，动能的变化量不相等，故B错误；

C．物体在竖直方向做自由落体运动，则物体在a点竖直方向的速度小于c点竖直方向的速度，由可知，物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小，故C正确；

D．物体抛出后只受重力的作用，在运动过程中只有重力做功，则机械能守恒，所以物体在a、b、c三点的机械能相等，故D正确。

故选CD。

11. 一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一物块从高处自由下落，0至5m的下落过程中，物块受到的合外力和位移的关系如图所示。已知重力加速度g=10m/s2，物块受到的空气阻力不计，弹簧一直处于弹性限度以内。关于此过程，下列说法正确的是（　　）

A. 物块一直处于失重状态 B. 下落5m的过程，合力对物块做功为8J

C. 物块最大加速度等于g D. 在物块下落5m时，物块的速度为m/s

【答案】CD

【解析】

【详解】AC．由图像可知，0~3m内物块只受重力，加速度为重力加速10m/s2，所以物块处于完全失重状态，3~4m内物块加速度向下且大小由10m/s2减小到零，物块处于失重状态，4~5m内加速度方向向上，大小由零逐渐增大到10m/s2，物块处于超重状态，故A错误，C正确；

B．合力与位移关系图线与横轴所围面积可表示合力做功，故物块下落5m过程合力做的功为

故B错误；

D．物块下落前3m过程只受重力作用，故物块质量为0.2kg，物块下落5m的过程中，根据动能定理可得

解得

故D正确。

故选CD。

12. 如图所示，某工厂需要利用质量为300kg的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带将质量为200kg的物体A从传送带底端（与地面等高）由静止开始传送到距离地面H高处，已知传送带倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以5m/s的速度顺时针转动，物体B最初距离地面6.5m且落地后不反弹。某时刻将A释放，最终A刚好到达顶端，g=10m/s2.则有（　　）

A. 释放后瞬间物体A的加速度大小为a=5m/s2

B. 释放后瞬间绳子拉力为1500N

C. H=13.1m

D. 整个过程由于摩擦而产生的热量为J

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．释放A后瞬间，对物体A受力分析，由牛顿第二定律可得

对物体B受力分析可得

联立以上两式解得     

A正确；

B．释放A后瞬间，对物体A，由牛顿第二定律则有

代入数据可得

B正确；

C．物体A加速到与传送带速度相等，需要的时间

此时A的位移

A的位移小于6.5m，可知物体A与传送带共速后，A继续加速，A受到滑动摩擦力沿传送带向下，对A则有

对B则有

联立解得

设B落地时的速度大小为vB，物体A与传送带共速到B落地的运动中，A的位移大小

由速度位移关系公式，可得

代入数据解得

可知B落地后，物体A向上做减速运动，减速到与传送带速度相等的过程，对A，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

该过程物体A的位移大小为

物体A与传送带共速后，继续做减速运动，对A，由牛顿第二定律可得

解得

物体A与传送带共速到速度减到零，物体A的位移大小

整个过程物体A沿传送带上升的位移

则有高度

C错误；

D．物体A加速到与传送带速度相等，A相对传送带滑行的距离

此过程产生的内能

物体A与传送带共速到B落地的运动中，所用时间

此过程A相对传送带滑行距离大小

此过程产生的内能

物体A从速度vB再次减速到与传送带共速，所用时间为

此过程A相对传送带滑行的距离大小为

此过程产生的内能

物体A从再次与传送带共速到顶端，所用时间为

此过程A相对传送带滑行距离大小为

此过程产生的内能

则有整个过程由于摩擦而产生的热量为

D正确。

故选ABD。

三、非选择题。本嚭共6小题，共60分。

13. 某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下：

（1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。

（2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2。

（3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P3、P4的位置，请用简洁的文字描述大头针P3、P4的插法：插P3时，应使它___________，插P4时，应使它___________。

（4）请在图中补充完整光路图___________。

（5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将___________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

【答案】    ①. 挡住P1、P2的像    ②. 挡住P3和P1、P2的像    ③. 见解析    ④. 偏小

【解析】

【详解】（3）[1][2]根据光路的可逆性原理及光在均匀介质中直线传播的特点，插插P3时，应使它挡住P1、P2的像，插P4时，应使它挡住P3和P1、P2的像；

（4）[3]根据光的折射规律可得下图

（5）[4]由于画出界面a后将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，这会导致如下图所示的变化，实线有箭头的为实际光线，由此可看出，实际折射角比所画的的折射角小，因此所求的折射率偏小。

14. 如图所示，某同学为探究碰撞中动量是否守恒的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出小球1和小球2的质量分别为m1和m2；

②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；

③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；

④将小球2放在斜槽末端B处，仍让小球2从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球1、小球2在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为BM、BP、BN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量m1、m2应满足m1___________m2（填写“>”、“=”或“<”）；

（2）小球1与小球2发生碰撞后，小球1的落点是图中___________点；

（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

（4）某同学做了另一实验：保持小球2的半径不变，改变小球2的质量（两小球质量关系均符合（1）问），将小球1多次从斜轨上A点静止释放，与不同质量的小球2相碰，用刻度尺测量出每次实验中落点痕迹与B点间距离BM、BP、BN，记为x1、x2、x3以为横坐标，为纵坐标，作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是___________。

A.    B.  C. 

【答案】    ①. >    ②. M    ③.     ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]为了保证入射小球不被反弹，所以入射小球的质量要大于被碰小球的质量，即

（2）[2]由于小球1与小球2发生碰撞后，小球1的速度小于小球2的速度，所以小球2做平抛的水平位移大于小球1的水平位移，所以小球1的落点是图中的M点。

（3）[3]设斜面的倾角为θ，小球做平抛运动，则

所以

同理可得

若小球碰撞过程中动量守恒，则有

所以

（4）[4]因为小球1碰撞前的速度不变，则小球1单独落到斜面上时的位移不变，则

即

联立可得

故选B。

15. 如图所示为水平向右传播的一列横波，图中的实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.2s时刻的波形图，已知波的传播周期大于0.2s。求：

（1）该波的波速v；

（2）平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程。

【答案】（1）5m/s；（2）10cm

【解析】

【详解】（1）由图可知

可得

（n=0，1，2，3，…）

由T>0.2s，所以

n=0，T=0.8s

则

（2）由图可知振幅

由于

t0=1s=1.25T

所以平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程

s=4A+A=10cm

16. 如图所示，质量M=3kg的圆环套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.6m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直，且与AB平行，由静止释放小球，重力加速度，求：

（1）小球通过最低点时，小球和圆环的速度大小；

（2）从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内，圆环的位移大小。

【答案】（1）=3m/s，=1m/s；（2）0.15m

【解析】

【详解】（1）设小球通过最低点时小球、小环的速度分别为、，由机械能守恒

由水平方向动量守恒可得

解得

，

（2）根据水平方向动量守恒可知，小球和小环速度之比等于质量的反比，又两者运动时间相同，由公式

可得

又

解得

17. 如图所示，足够长的光滑水平台而右端紧接着一半径R=0.18m光滑二分之一圆轨道，PQ为直径，并与地面垂直，质量分别为mA=4kg、mB=2kg的两小球之间压着一条轻弹簧（不与两小球栓接），并用一根细线锁定，两者一起在平台上以某一速度向右匀速运动。突然，小球间的细线瞬间断裂，两小球与弹簧脱离时A恰好静止，B继续向右运动，并滑上半圆轨道且恰能到达Q点，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小球B通过P点时轨道的支持力；

（2）两小球初始时一起匀速的速度大小；

（3）细线断裂前弹簧的弹性势能Ep。

【答案】（1）120N；（2）1m/s；（3）6J

【解析】

【详解】（1）小球B恰过Q点则

可得

小球B从P→Q

解得

=3m/s

在P点

解得

FN=120N

方向竖直向上；

（2）弹簧弹出过程中，由动量守恒可得

解得

=1m/s

（3）弹簧弹出过程由能量守恒可得

解得

Ep=6J

18. 如图所示，在光滑水平轨道上有一质量为m的足够长的长木板A，质量为3m的滑块B置于A的左端、A与B之间的动摩擦因数为；在光滑水平轨道上放着2025个滑块（视为质点〉，滑块的质量均为2m、编号依次为1、2、3、4、…、2024、2025。开始时长木板A静止，现使滑块B瞬间获得向右的初速度，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长木板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，之后每次A、B共速时，长板A都恰好与滑块1发生弹性碰撞，直至最后与A发生2025次碰撞。重力加速度为g，且滑块间的碰撞均为弹性碰撞，每次碰撞时间极短，求：（你可能会用到，）

（1）长木板A与滑块1第一次碰撞后A的速度大小；

（2）滑块1与滑块2之间的距离；

（3）当A与滑块1发生第2025次碰撞时，此时滑块1与滑块2025之间的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）从开始运动到A、B第一次共速，由动量守恒得

得

取向右为正方向，A与滑块1碰撞过程可得

解得

，

负号表示方向与正方向相反；

（2）从A与滑块1碰撞到AB第二次共速，由动量守恒可得

解得

因为所有小滑块质量相等，小滑块间碰撞时速度互换，撞后滑块1静止，滑块2速度变为，同理，滑块2与滑块3碰撞两者速度再次互换……以此类推，所以滑块1、2之间的距离d1就等于A第一次与滑块1碰撞到再次与滑块1碰撞的过程中A的位移，设物块AB加速度大小分别为和，有

，

解得

，

由匀变速运动规律有

（3）由第二问可知

同理可知

则A与滑块1第2025次碰撞后，AB共速时有

此时经历的时间

可知此时滑块2025距滑块1的初始位置的距离为

同理根据（1）中分析可得A与滑块1第2次碰撞后，A的速度大小为

可得滑块2、3之间的距离

同理滑块3、4之间的距离

以此类推可得滑块2024、2025之间的距离

所以可知初始状态时滑块1与滑块2025之间的距离为

故当A与滑块1发生第2025次碰撞时，此时滑块1与滑块2025之间距离为