四川省眉山市仁寿第一中学校（北校区）2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

23级高一下学期期末考试物理试题考试时间：75分钟总分：100分一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。1.某同学将一乒乓球从手中竖直向上抛出，随后在同一位置接住乒乓球，乒乓球在空中运动的整个过程中，乒乓球旋转不计，但所受空气阻力不能忽略，则乒乓球的下列物理量中一直减小的是（）A.速度 B.位移 C.动能 D.机械能【答案】D【解析】【详解】AC．速度和动能都是先减小后增大，故AC错误；B．位移先增大后减小，故B错误；D．机械能一直减小，故D正确。故选D。2.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（）A.0.25倍 B.0.5倍 C.2倍 D.4倍【答案】C【解析】【详解】动能表达式为由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍，则离开甲板时速度变为调整前的2倍；小车离开甲板后做平抛运动，从离开甲板到到达海面上时间不变，根据可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2倍。故选C3.2024年1月5日，我国“快舟一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭四星”方式，将“天目一号”掩星探测星座151̃8星送入预定轨道（轨道近似为圆轨道，高度在（400至600公里之间），发射任务取得圆满成功，实现了2024年中国航天发射开门红。对于这四颗入轨后的卫星，下列说法正确的是（）A.发射速度应大于B.运行速度都小于C.线速度越小的卫星，运行周期越小D.某一颗卫星可能相对地面静止【答案】B【解析】【详解】A．对于这四颗入轨后卫星，其发射速度应大于，小于，故A错误；BC．根据万有引力提供向心力可得可得，线速度越小的卫星，轨道半径越大，运行周期越大；地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以这四颗入轨后的卫星运行速度都小于，故B正确，C错误；D．对于这四颗入轨后的卫星，都不是地球同步卫星，所以这四颗入轨后的卫星都不可能相对地面静止，故D错误。故选B。4.2023年5月28日，中国东方航空使用全球首架国产C919大型客机，从上海虹桥机场起飞开启商业的首航。假设客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，客机以0.6马赫（1马赫相当于340m/s）的速度匀速水平飞行，发动机的功率为P。当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，则有当客机匀速水平飞行时，牵引力等于阻力，则有则当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为故选D。5.踢毽子是一种深受学生喜爱的体育运动。在无风天气里，毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从很高处由静止竖直下落到地面的过程中，运动的时间为，下落的高度、速度大小为、重力势能为、动能为。以地面的重力势能为零。则下列图像中可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】AB．毽子在下落过程中，受到空气阻力大小与其下落的速度大小成正比，则由于合力逐渐减小，则加速度逐渐减小，最后加速度可能减小为零，即速度先增大后不变，则ht图像的斜率先增加后不变，故A正确，B错误；C．设毽子原来距地面的高度为H，则其重力势能表达式为Eph为线性关系，Eph图像是向下倾斜的直线，故C错误；D．由动能定理可知可知图像的斜率开始阶段是减小的，最后可能不变，故D错误。故选A。6.“鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律同理，对地球的同步卫星根据开普勒第三定律又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以联立可得故选D。7.在竖直墙壁上距离地面约2.5m高度处的O点和O点正下方1m处的点分别钉一长钉，在O点处的长钉上系一长度的轻质细线，细线下端系上质量的小球。将小球拉至几乎碰到小丽同学的鼻尖A处（此时细线与竖直方向的夹角为53°）无初速度释放。已知，，，小球可视为质点，空气阻力不计。则下列说法正确的是（）A.小球由A点释放到最低点的过程中小球重力的功率一直增大B.细线碰到处的长钉时，细线所受的拉力大小突然变为17NC.细线即将碰到处的长钉时，小球的角速度为1.5rad/sD.小球返回后能与小丽同学的鼻尖发生碰撞【答案】B【解析】【详解】A．释放时小球的速度为零，重力做功功率为零，最低点时速度方向沿水平方向，重力的功率也为零，所以从小球释放到摆到最低点的过程中重力的功率先增大后减小，故A错误；B．小球下摆，根据机械能守恒有解得细线碰到处的长钉时，根据牛顿第二定律得解得细线所受的拉力大小突然变为故B正确；C．细线即将碰到处的长钉时，由，得小球的角速度为故选C错误；D．根据机械能守恒定律，小球恰好能返回A点，不能碰到小丽同学的鼻尖，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每题5分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一半径为R的圆弧，当质量为m的汽车行驶速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，重力加速度为g，则在该转弯处（）A.汽车所受支持力为mgB.当路面结冰时，与未结冰时相比，的值应减小C.车速低于，车辆会受到向外侧的摩擦力D.转弯处为斜坡，坡面与水平方向夹角为，【答案】CD【解析】【详解】A．转弯处为斜坡，坡面与水平方向夹角为，则汽车所受支持力为选项A错误；BD．转弯处为斜坡，坡面与水平方向夹角为，则可得当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变，选项B错误，D正确；C．车速低于，则重力和路面的支持力的合力大于所需的向心力，则车辆有向心运动的趋势，则车辆会受到向外侧的摩擦力，选项C正确。故选CD。.9.如图，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为α、β，α>β。完全相同的两物块a、b在顶端O处由静止沿两斜面下滑，则两物块（）A.在顶端时，重力势能相等B.到达底端时，速度相同C.下滑至底端过程，重力平均功率相等D.到达斜面底端时，物块a重力的瞬时功率较大【答案】AD【解析】【详解】A．根据在顶端时，高度相同，由于两物块的质量相等，则重力势能相等，故A正确；B．根据动能定理可得可得可知两物块到达底端时，速度大小相等，方向不同，故B错误；CD．到达斜面底端时，两物块重力的瞬时功率分别为，由于，则有下滑至底端过程，两物块重力的平均功率分别为，可得故C错误，D正确。故选AD。10.某同学家举行餐桌“冰壶”比赛。如图所示，选取两个质量不同的易拉罐（均可视为质点），把易拉罐B放在离餐桌左侧中心五分之一处，将易拉罐A从左侧桌边中心以某一初速度快速推出，两易拉罐沿运动方向发生弹性正碰，最终两易拉罐都恰好停在桌边。若已知餐桌长为L，两易拉罐与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.两个易拉罐的质量之比为B.全过程两个易拉罐与桌面间因摩擦产生的内能之比为C.易拉罐A的初速度为D.碰后两个易拉罐同时到达桌子边缘【答案】BC【解析】【详解】A．设易拉罐A与B碰撞前的速度为，碰撞后两易拉罐的速度分别为和，碰撞过程中易拉罐A和易拉罐B组成的系统满足动量守恒和机械能守恒，则有，两易拉罐都恰好停在桌边，根据能量守恒有，联立解得，则两个易拉罐的质量之比为故A错误；B．全过程易拉罐A与桌面间因摩擦产生的内能为易拉罐B与桌面间因摩擦产生的内能为则有故B正确；C．设易拉罐A的初速度为，由速度位移公式可得联立解得故C正确；D．碰后易拉罐在桌面上运动的时间分别为，则碰后两个易拉罐在桌面上运动时间之比可知碰后两个易拉罐不是同时到达桌子边缘，故D错误。故选BC。三．实验题11.在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B均向右运动；④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。回答以下问题：（1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞；（2）滑块B碰撞前速度大小v=_____________m/s（保留2位有效数字）；（3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。【答案】（1）1.0（2）0.20（3）B【解析】【小问1详解】由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变，即这个时候发生了碰撞；【小问2详解】根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为【小问3详解】由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，A和B碰撞过程动量守恒，则有代入数据解得所以质量为200.0g的滑块是B。12.某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能金属杆守恒定律，该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示。（1）下列关于该实验说法正确的是_______。A.实验时重锤可以用木质小球替代B.打点计时器工作时的电压应选择直流6~8VC.安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上D.实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤（2）在纸带上选取三个连续打出的，点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______，动能变化量_______。（用已知字母表示）（3）若通过计算发现，物体动能的增加量大于重力势能减少量，则原因可能是下列选项的_______。A.重物受到空气阻力的影响 B.打点计时器的电压较低C.纸带和打点计时器间存在摩擦 D.实验时先释放纸带再接通电源【答案】（1）C（2）①.②.（3）D【解析】【小问1详解】A．为减小空气阻力的影响，实验时应该选择体积小，密度较大，下端有胶垫的重锤，不可以用木质小球替代。故A错误；B．打点计时器工作时电压应选择交流6~8V。故B错误；C．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，来减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力。故C正确；D．实验时如果先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，会使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大。故D错误。故选C。【小问2详解】[1]从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量[2]动能变化量又解得【小问3详解】A．重物受到空气阻力的影响，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量。故A错误；B．打点计时器的电压较低，不会影响实验中计算的结果。故B错误；C．纸带和打点计时器间存在摩擦，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量。故C错误；D．实验时先释放纸带再接通电源，会有初速度，物体动能的增加量大于重力势能减少量。故D正确。故选D。四、计算题：本题共3小题共43分。计算题要求写出必要的文字说明，主要方程和重要演算结果。只写出最后答案的不给分。数字计算的必须明确写出数字和单位13.如图所示，超市中的两辆购物车静止在同一直线上，相距为l，质量均为m。某顾客用手猛推第一辆车使其运动，两辆车相撞后又一起运动了距离l后停止。已知每辆车受到的阻力均为车重的k倍，重力加速度为g，碰撞时间极短，购物车可视为质点，求：（1）碰撞后两购物车运动的时间；（2）顾客对第一辆购物车所做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设撞后两购物车减速运动的加速度大小为a，则有由匀变速直线运动规律可得两式联立可解得碰撞后两购物车运动的时间为（2）设撞后瞬间两购物车的共同速度大小为，则有设碰撞前瞬间第一辆购物车的速度大小为，则有设第一辆购物车被猛推后获得的初速度大小为，则有顾客对第一辆购物车所做的功为以上各式联立可解得14.在我国经济发展的现阶段，低碳经济成为我国未来发展的主要方向，在此背景下，新能源汽车应运而生，新能源汽车具有节能减排、保护环境等多方面的优点，也代表世界汽车产业的发展方向。一辆质量的电动汽车在水平的公路上由静止启动且沿直线前行，该电动汽车运动的速度与时间的关系如图甲所示，电动汽车所受牵引力与速度倒数关系如图乙所示。设电动汽车在运动过程中所受阻力不变，在23s末汽车的速度恰好达到最大。求：（1）电动汽车在运动过程中所受阻力大小；（2）电动汽车的额定功率；（3）电动汽车在0～23s内运动过程中的位移大小。【答案】（1）；（2）；（3）240m【解析】【详解】（1）由图甲可知，汽车做匀加速直线运动的加速度大小为根据牛顿第二定律可得由图乙可知汽车做匀加速直线运动对应的牵引力为联立解得电动汽车在运动过程中所受阻力大小为（2）由图甲可知，汽车的最大速度为，此时牵引力等于阻力，则电动汽车的额定功率为（3）汽车在的位移为在内对电动汽车