重庆市第八中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷（Word版附解析）

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一、选择题：本大题共10个小题，共43分。第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列运动物体的机械能一定守恒的是（ ）
A. 做匀速运动的物体
B. 做匀速圆周运动的物体
C. 做匀加速直线运动的物体
D. 做平抛运动的物体
2. 对下列情景说法正确的是（ ）
A. 子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒
B. 两同学传接篮球的过程，两同学和篮球构成的系统动量守恒
C. 绑有磁铁的两小车在光滑水平地面上相向运动的过程，两车构成的系统动量守恒
D. 小球从静止在光滑水平面上的斜槽顶端释放，在离开斜槽前小球和斜槽构成的系统动量守恒
3. 华为手机通过卫星通信模块与天通卫星系统连接，实现了手机的“卫星通话”功能。天通卫星系统中的一颗卫星定位于东经120度的地球同步轨道上。则这颗卫星的（ ）
A. 轨道经过北京的上方
B. 线速度大于地球的第一宇宙速度
C. 周期可能和某通过北京上方的卫星的周期相同
D. 加速度与地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小相同
4. 如图所示，排球运动员朱婷某次垫球训练，排球竖直向上运动，之后又落回到原位置，假设运动过程中排球所受空气阻力大小不变，则（ ）
A. 球上升阶段和下降阶段合力做功大小相同
B. 球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率
C. 球上升阶段空气阻力做的功大于下降阶段空气阻力做的功
D. 球上升阶段重力做功的平均功率小于下降阶段重力做功的平均功率
5. 如图所示为某篮球运动员完成的一次“空中接传球”动作，接球时，球正好在传来的抛物线轨迹最高点，速度大小为v，方向水平向右；传出时，传出点在接球点的正上方H处，传出速度大小也是v，方向水平向左。接球到传出用时为，篮球质量为m，重力加速度为g。不计空气阻力，则接球到传出的过程，运动员对球的冲量大小为（ ）
A. B.
C. D.
6. 木星的卫星中，木卫一绕木星公转的周期为T，木卫二绕木星公转的周期为。只考虑木星对卫星的力，卫星的公转视为匀速圆周。则木卫一和木卫二的公转（ ）
A. 线速度之比为B. 向心加速度之比为
C. 轨道半径之比为D. 角速度之比为
7. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力不变，当速度为时达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力，汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P，则下列图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 用于提供地球和月球背面通信的鹊桥二号中继卫星成功发射。如图所示，其轨道的圆心在地月连线外的点上。则关于该卫星的发射和运行说法正确的是（ ）
A 其发射速度大于第二宇宙速度
B. 其发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
C. 其运行时只受地球的万有引力
D. 其运行时需要较小的动力做微调才能维持在该轨道上
9. 如图所示为某水上游乐设施的俯视图，是一段水平的半径为R的半圆形赛道，其圆心处有一电动转轴，带动一个“十字”支架在水平面内做逆时针方向的匀速转动，角速度为。人在赛道上跑时视为匀速圆周运动，要让人顺利的从M跑到N不碰到支架，则人跑动的线速度大小可能是（ ）
A B.
C. D.
10. 如图所示，三个小球静止在足够长的光滑水平面上，A球与墙壁间距足够远，A球紧靠B球（两球间无粘连），B、C两球用轻弹簧连接，，。现用水平外力从两侧缓慢压A球与C球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能为，再突然撤去外力。已知：若A球向左运动，其与墙壁碰撞无机械能损失，若A球与墙壁碰后反弹回来能追上B球发生碰撞，则A、B两球会粘合在一起。弹簧始终在弹性限度内。则（ ）
A. 若只撤去右侧外力且按住A不动，则小球B获得的最大速度为
B. 若只撤去右侧外力且按住A不动，则在此后的运动中，弹簧将会多次出现弹性势能等于的时刻
C. 若同时撤去两侧外力，则在此后的运动中三个小球将会多次出现的共速时刻
D. 若同时撤去两侧外力，则三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去
二、实验题：本大题共2小题，共15分。第11题6分，第12题9分。
11. 某同学用实验验证碰撞过程系统的动量守恒，装置如图所示。滑块A的质量（包括尖锥）为，滑块B的质量（包括橡皮泥）为，两滑块上有相同宽度的遮光片，操作过程如下：
①让气垫导轨保持水平，给气垫导轨充气，让滑块B静止在两个光电门之间；
②滑块A以一定的初速度从光电门1的左边出发向右运动，经过光电门1后与滑块B碰撞并通过尖锥和橡皮泥粘结在一起，然后通过光电门2；
③光电数字计时器自动记下遮光片通过光电门时的遮光时间，，再根据相关程序自动生成速度。
回答下列问题：
（1）滑块A的遮光片通过光电门2的遮光时间是_______（选填或或）；
（2）系统碰前的动量为_______，系统碰后的动量为______（计算结果保留3位有效数字），可得在误差允许的范围内碰撞过程系统的动量是守恒的。
12. 用如图所示的装置验证机械能守恒，轻绳跨过同一水平高度的两定滑轮连接着两质量同为m的物体A和B，在A的上面套一个比它大一点的环形物块C，在A的正下方有一略大于A的固定狭缝，A能通过狭缝，而C与狭缝台面碰撞后立即停下。狭缝的水平台面离地面高度为h，开始时A距离狭缝的水平台面高度为H，放手后，A、B、C从静止开始运动，忽略一切阻力。
（1）A通过狭缝后做_______直线运动；
（2）测得A通过狭缝后到落地用时为t，则A通过狭缝的速度为________（用题中物理量的符号表示）；
（3）测得C的质量为，当地重力加速度为g，若A、B、C一起运动的过程系统的机械能守恒，则需满足的等式为_______（用题中物理量的符号表示）；
（4）某同学发现，在第（3）问的表达式中系统动能的增加量总是大于重力势能的减少量，则可能的原因是（ ）。
A. A、B、C运动时受空气阻力B. 轻绳与两定滑轮间有摩擦力
C. A不能看成质点，其厚度不能忽略D. 测量h读数时存在偶然误差
三、计算题：本大题共3小题，共42分。13题10分，14题14分，15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。
13. 在1分钟“三摇跳绳”挑战中，选手每一次离开地面上升最大高度均约为，选手在空中时身体姿态几乎不变。已知，选手的体重为，重力加速度为，每一次选手的脚掌与地面接触的时间约为。不计空气阻力，计算时取。
求：
（1）选手每次离开地面时的速度大小约为多少；
（2）选手每次脚掌与地面接触过程中地面对人的平均作用力约为多少。
14. 一种自行车气嘴灯的感应装置结构如图（a）所示，感应装置内壁光滑，质量为m的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为k的弹簧连在A点，重物上有触点C，在B端固定有触点D，触点大小不计，B端朝下竖直静置时C、D间的距离。当触点C、D接触后，LED灯就会发光。安装了气嘴灯的自行车如图（b）竖直倒放在地面上，气嘴灯B端固定在车轮内圈，A端指向车轮圆心，旋转车轮研究LED发光情况。测得自行车车轮内半径为R，重力加速度大小为g，气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。
（1）若车轮匀速转动时，线速度大小，当气嘴灯运动到最低点时，求B端对重物支持力；
（2）若LED灯能一直发光，求车轮匀速转动的最小线速度大小。
15. 如图所示，质量木板静置于光滑水平地面上，半径的竖直光滑四分之一圆弧轨道固定在地面上，轨道底端切线水平且与木板等高。质量的物块A（视为质点）以的初速度从木板左端水平向右滑行，A与木板间的动摩擦因数。当A恰好到达木板右端时，两者恰好共速。然后一起向右运动，木板与轨道底端相碰并被锁定，同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。重力加速度。
（1）求木板的长度；
（2）求A经过圆弧轨道的最高点时对轨道的压力，及A离开轨道后上升的最高点与轨道最低点间的高度差；
（3）A离开轨道后上升到最高点时会炸裂成两块，向水平左右两边飞出，炸裂时总质量不变，动能增加了。在炸裂的同时，木板解除锁定且木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反。要让向左飞出的物块能落到木板上，求左右两块的质量比范围。