重庆市西南大学附属中学、重庆育才中学、重庆外国语学校三校2022-2023学年高一下学期5月联考物理试卷（含答案）

这是一份重庆市西南大学附属中学、重庆育才中学、重庆外国语学校三校2022-2023学年高一下学期5月联考物理试卷（含答案），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆市西南大学附属中学、重庆育才中学、重庆外国语学校三校2022-2023学年高一下学期5月联考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、如图所示，在光滑的水平面上有一根轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端处于自然状态。弹簧的右侧有一物块以初速度向左运动，后与弹簧发生挤压并被弹回，已知弹簧的形变量始终在弹性限度内，则(   )A.物块的运动过程中，物块的动量守恒B.物块的运动过程中，物块的机械能守恒C.物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统动量守恒D.物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统机械能守恒2、打网球是同学们酷爱的运动项目之一。在某次运动过程中，一质量为0.06kg的网球，以的水平速度飞向球拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为，则(   )A.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为-39JB.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为15JC.网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为D.网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为3、如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是(   )A.该质点振动的周期为4s B.该质点振动的频率为0.5HzC.该质点振动的振幅为10cm D.质点在一个周期内通过的位移为20cm4、P卫星是地球的一颗同步卫星，若P卫星的质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则P卫星所在处的加速度大小为(   )A.0 B. C. D.5、质量为的汽车的额定功率为40kw，在平直公路上行驶的最大速度为40m/s，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动过程所受阻力大小恒定，重力加速度，则(   )A.汽车受到的阻力大小为2000NB.汽车受到的最大牵引力为4000NC.汽车匀加速运动的时间为40sD.当汽车的速度为25m/s时，汽车的加速度大小为6、将一质量为m的小球竖直向上抛出，经过足够长时间后小球做匀速直线运动，其速度大小随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度为g，运动过程中小球始终未落地，在整个运动过程中(   )A.小球的加速度先减小后增大 B.小球所受合力的冲量大小为C.小球最大的加速度为4g D.合力对小球做功的大小为7、如图所示，质量均为2kg的木板A和物块B静止在光滑水平面上，质量为4kg的物块C以8m/s的初速度从A左端滑上，当A的速度为4m/s时与B发生碰撞并立即与B共速。已知可视为质点，C与A之间的动摩擦因数，重力加速度，则(   )A.碰撞之前，A的加速度大小为B.碰撞前，C相对A通过的位移大小为1mC.碰撞后的瞬间，B的速度大小为3m/sD.C恰不从A上滑下来，A的长度为7m二、多选题8、物体B静止在足够长的光滑水平面上，质量相同的物体A水平向右运动，以速率6m/s与B发生对心正碰。以右为正方向，碰后两小球的速度可能为(   )A.， B.，C.， D.，9、长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱上的离轨系统于2022年6月26日在轨顺利展开离轨帆装置，离轨帆是一种配置在卫星或航天器上可在太空中实现自主展开的薄膜结构。当某近地卫星发射入轨后做近似匀速圆周运动时，离轨帆呈收拢状态，卫星寿命结束后，离轨帆展开，利用低轨环境稀薄大气形成与运动方向相反的气动阻力，让卫星缓慢降轨。则(   )A.卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大于7.9km/sB.在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大C.降轨过程中卫星所受万有引力大于所需向心力D.降轨过程中卫星的机械能逐渐减小10、如图所示，物块B和A通过轻弹簧栓接在一起，竖直放置在水平地面上，用不可伸长的轻绳绕过固定的光滑定滑轮连接物块A和C，C穿在竖直固定的光滑细杆上，OA竖直，OC水平，间轻绳刚好拉直，此时整个系统处于静止状态，现将C静止释放，下滑时B刚好被提起。已知质量均为1kg，OC间距，重力加速度，则(   )A.弹簧的劲度系数为20N/mB.下滑至3m时，C速度的大小为C.C静止释放下滑至3m过程中，绳对A做的功大小为13.6JD.C静止释放下滑至3m过程中，A和C整体的机械能先增大后减小三、实验题11、小尚同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的细绳一端连接小球，另一端连接力传感器。由水平位置的A点静止释放小球后，向左摆动的过程中，力传感器记录了细绳上的拉力大小F随时间t的变化如图乙所示。（1）小尚测得小球质量m及传感器示数的最大值，只需要检验表达式______成立，即可证明小球从A点释放到最低点的过程中机械能守恒（用字母m、及重力加速度g表示）；（2）从图乙中读出传感器示数的最大值为______N（保留两位有效数字），若测得小球质量，则此实验的误差来源可能是______。12、小美同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。多次重复实验后，确定三个落点位置并标记为。接着作出小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测量，分别记为、、，用天平测量两小球质量分别为、。（1）若表达式______成立，则两球相碰前后的动量守恒（用、、、、表示）；（2）经测定，，，，，已知刻度尺的起点为O，P落点情况如图乙所示，则OP距离为______cm，实验结果说明，碰撞前后的总动量之比为______（保留三位有效数字）。（3）若改变小球的材质且保持质量不变，使该碰撞为弹性正碰，ON距离仍为25.6cm，分析和计算OP距离为______cm（保留三位有效数字）。四、计算题13、如图所示，一物块（可视为质点）轻轻放在一固定斜面的顶端，已知斜面高度，与水平面的夹角，物块的质量，质点与斜面间的动摩擦因数，，，重力加速度。求物块下滑到斜面底端的过程中：（1）重力做的功；（2）动能的变化量；（3）机械能的减少量。14、如图甲所示，两个形状大小完全相同的弹性小球（可看作质点），它们的质量分别为，两球靠在一起且球心位于同一竖直线上，质量大的小球在下，最下方小球距地面高度为H。现将两小球同时由静止释放，不计空气阻力，已知所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向。求：（1）最下方小球落到地面时的速度大小；（2）上方质量为m的小球弹起时的速度大小；（3）若现有10个小球，质量分别为、、、、，将它们按质量从小到大的顺序，从上到下排成一列，如图乙所示。各球球心仍位于同一竖直线上，其余条件都不变，试求最上方质量为m的小球弹起时的速度大小。15、如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度，一个可看作质点的物块质量，轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道EF相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠两辆小车，它们相互紧靠但不粘连，车的上表面与EF相平，小车质量均为，长度均为，物块与小车上表面间的动摩擦因数均为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求：（1）物块到达半圆轨道最左端D点时对轨道的压力大小；（2）物块在小车上滑行时产生的热量Q；（3）若在F点正上方固定一厚度可忽略的竖直弹性挡板（图中未画出，物块与其碰后原速率反弹），并在物块第一次运动到C点时，给物块一水平向左的瞬时冲量I，要求物块在此后的运动过程中始终不脱离轨道，且要与弹性挡板碰撞4次，求该水平冲量I的大小范围。
参考答案1、答案：D解析：AC.动量守恒研究的对象为两个或两个以上物体组成的系统，物块在运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统受到墙壁的弹力，合外力不为零，因此该系统动量不守恒，故AC错误；BD.物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统动能和势能相互转化，机械能守恒，而单独对物块而言，压缩弹簧的过程中，物块的动能在向弹簧的弹性势能转化，其自身的机械能在减小，故B错误，D正确。故选D。2、答案：C解析：AB.网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为故AB错误；CD.网球与球拍作用前后，设水平向右为正方向，网球的动量变化量的大小为故C正确，D错误。故选C3、答案：A解析：A.该质点振动的周期为4s，A正确；B.该质点振动的频率为0.25Hz，B错误；C.该质点振动的振幅为5cm，C错误；D.质点在一个周期内通过的位移为0cm，路程为20cm，D错误。故选A。4、答案：B解析：由万有引力作为向心力可得解得故选B。5、答案：D解析：A.速度最大时，牵引力与阻力平衡。有故A错误；B.匀加速时牵引力最大，则由可得最大牵引力为故B错误；C.汽车匀加速的末速度为则汽车匀加速运动的时间为故C错误；D.当汽车的速度为25m/s时，牵引力为汽车的加速度大小为故D正确。故选D。6、答案：C解析：A.小球先向上作减速运动，阻力变小，加速度变小，速度变为0后，向下作加速运动，阻力变大，加速度减小，直至为0，故A错误；B.设小球向上运动为正方向，则小球所受合力的冲量大小为故B错误；C.由题意可设，小球刚向上运动时间加速度最大，有小球最后作匀速直线运动，有解得故C正确；D.由动能定理可得，合力对小球做功为合力对小球做功的大小为，故D错误。故选C。7、答案：D解析：A.对木板A受力分析，根据牛顿第二定律可得解得故A错误；B.同理，对物块C，可得解得碰撞之前，经历的时间为可知碰撞之前，物块C的速度为碰撞之前，有可得故B错误；C.碰撞过程，二者动量守恒，有解得故C错误；D.设碰撞后直至三者共速，物块C比木板A多运动，系统动量守恒、能量守恒，有解得可知三者共速前物块C比木板A多走了C恰不从A上滑下来，A的长度为7m。故D正确。故选D。8、答案：AD解析：A.如果是完全非弹性碰撞，则有可得碰后速度为故A正确；B.碰撞前瞬间，系统总动量为碰撞前瞬间，系统总动能为碰撞后瞬间，系统总动量为碰撞后瞬间，系统总动能为碰撞后动能变大了，不符合实际情况，故B错误；C.若碰撞后两球速度方向相同，且大小不相等，则A的速度应该小于B的速度，故C错误；D.碰撞后瞬间，系统总动量为碰撞后瞬间，系统总动能为碰撞后动能减小了，动量守恒，符合实际情况，所以可能，故D正确；故选AD。9、答案：BCD解析：A.卫星在轨运行时的高度大于卫星贴近地表运行时的高度，根据万有引力定律有可得卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度小于7.9km/s，A错误；B.离轨帆打开后瞬间，地球对卫星的万有引力产生的指向地心的加速度不变，气动阻力提供沿速度反方向的加速度，两个加速度垂直，则在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大，B正确；C.卫星在降轨过程中，减速后做向心运动，所受万有引力大于所需的向心力，C正确；D.降轨过程中稀薄大气形成的气动阻力对卫星做负功，卫星的机械能减小，D正确。故选BCD10、答案：ABD解析：A.初始A静止，由共点力的平衡可得当B刚好被提起时，由平衡方程可得由于过程中C下滑3m，故可得联立解得故A正确；BC.对AC及弹簧构成的整体系统，由于该过程中，除重力外，绳的拉力的功为零，弹簧的弹性势能不变，故该过程系统机械能守恒，设当C下滑3m时其速度为v，则此时A的速度为故有解得此时C的速度为该过程，对A列动能定理可得解得绳子对物块A做的功为故B正确，C错误；D.对AC及弹簧构成的整体系统，由于该过程中，除重力外，绳的拉力的功为零，弹簧的弹性势能不变，故该过程系统机械能守恒；弹簧的弹性势能先减小后增大，A和C整体的机械能先增大后减小，故D正确。故选ABD。11、答案：（1）；（2）7.1；有空气阻力解析：（1）设绳长为L，小球在最低点速度为v，从A点释放到最低点的过程中机械能守恒，则有小球在最低点，由牛顿第二定律可得解得（2）从图乙中读出传感器示数的最大值为7.1N。小球的质量为260g，最大拉力小于3mg，可能是实验中有空气阻力的原因。12、答案：（1）（2）40.0；1.02（3）41.0解析：（1）由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得在水平方向有故即（2）如图乙所示，OP距离碰撞前后的总动量之比为（3）改变小球的材质且保持质量不变，使该碰撞为弹性正碰，有整理可得解得13、答案：（1）60J；（2）20J；（3）40J解析：（1）重力做的功为（2）由动能定理可知故（3）机械能的减少量为14、答案：（1）；（2）；（3）解析：（1）由得（2）质量为的小球反弹后与质量为m的小球弹性碰撞，规定向上为正方向，有故质量为m的小球弹起时的速度大小（3）每次碰撞均与（2）中类似解得故所以解得故15、答案：（1）；（2）；（3）解析：（1）对物块当物块与传送带共速时即：共速时物块还没走完传送带，共速后与传送带相对静止向左运动，从由动能定理有对D点可得由牛顿第三定律可得（2）对物块：从：由动能定理有可得若物块能滑离A车，则物块恰好滑离A车时有可得符合题目条件，假设成立，若物块不滑离B车，则有可得假设成立，综上所述（3）由动量定理由题意可得，要使物块与挡板发生四次碰撞，①物块过C点向右运动，不能滑离传送带，由动能定理有可得即有②物块第二次过C点的速度，则临界条件，每经过一次EF，摩擦力做功由动能定理有可得即有③要能第三次过C点，要求临界条件为，在②中，当恰有即②中临界条件也为③的临界条件；④当物块以沿圆弧滑下后，设物块沿圆弧再次上升的高度为h，则由能量守恒定律有可得恰好不脱离圆弧轨道，且能与挡板发生第四次碰撞，满足要求。综上所述