四川省成都市高新区2023-2024学年高一下学期期末适应性考试物理试题

这是一份四川省成都市高新区2023-2024学年高一下学期期末适应性考试物理试题，共10页。试卷主要包含了考生使用答题卡作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页。满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1．考生使用答题卡作答。
2．在作答前，考生务必将自己的姓名、考生号和座位号填写在答题卡上。考试结束，监考人员将答题卡收回。
3．选择题部分请使用2B铅笔填涂；非选择题部分请使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
4．请按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
5．保持答题卡面清洁，不得折叠、污染、破损等。
一、选择题：本大题10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．雨滴在空中形成后，在重力和空气阻力作用下最终达到匀速，则雨滴在空中匀速下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能减少，机械能不变B．重力势能减少，机械能减少
C．重力势能增加，机械能不变D．重力势能增加，机械能增加
2．如图所示，一小物块随圆盘一起匀速转动。在转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小物块所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线
B．小物块所受摩擦力的方向沿半径指向转轴
C．小物块动量始终不变
D．小物块运动半圈，合力冲量为0
3．在中国省会城市中，成都位置比较特殊，它不仅与武汉、杭州和拉萨位于同一纬度（北纬30°）附近，还与兰州几乎位于同一经度（东经103°）。下列有关这几座城市随地球自转103°描述正确的是（ ）
A．成都与武汉的角速度大小相等
B．成都与兰州的线速度大小相等
C．成都与拉萨的向心加速度相同
D．成都与杭州的向心加速度方向均指向地心
4．我国“嫦娥六号”航天器于2024年5月3日在海南文昌发射中心发射升空。航天器在近月轨道上绕月球的运动可视为匀速圆周运动，经过时间t（小于绕行周期），运动的弧长为s，航天器与月球中心连线扫过的角度为（弧度），引力常量为G，则（ ）
A．航天器的轨道半径为B．航天器的环绕周期为
C．月球的质量为D．月球的密度为
5．如图所示，一小车静止于光滑水平面，其上固定一光滑弯曲轨道，整个小车（含轨道）的质量为m．现有质量也为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，沿弯曲轨道上升到最高点，最终从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球与小车组成的系统动量守恒
B．小球沿轨道上升到最高点时，小车的速度为零
C．小球沿轨道上升的最大高度为
D．小球滑离小车后，做自由落体运动
6．如图甲，汽车以恒定速率通过一拱形桥面。如图乙，a、b、c是汽车过桥面时的三个不同位置，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点。假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．在ab段汽车对桥面的压力大小不变
B．在bc段汽车的牵引力逐渐增大
C．在ab段汽车所受合力的大小、方向均不变
D．在ab段汽车发动机做功比bc段多
7．狗拉雪橇是中国北方冰雪旅游的重要项目之一。如图所示，雪地犬水平拉着质量为80kg的雪橇（包括人和内部物品）在水平雪面做半径为24m的匀速圆周运动，速度大小为3m/s．雪橇与雪面间的动摩擦因数为0.05，重力加速度取．下列说法正确的是（ ）
A．雪橇受到狗的拉力为40N
B．雪橇做匀速圆周运动的向心力为40N
C．狗拉雪橇的拉力功率为120W
D．狗拉着雪橇转过一周，雪橇克服地面摩擦力做功为
8．2024年4月26日，神舟十八号宇航员乘组进驻中国空间站，宇航员叶光富、李聪和李广苏承担着多项空间实验任务。如图所示，将中国空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动，一名宇航员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上。下列说法正确的是（ ）
A．宇航员不受地球引力的作用
B．空间站运行的线速度小于第一宇宙速度
C．宇航员处于完全失重状态，对“舱底面”的压力为零
D．若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球将做自由落体运动
9．如图所示，一质量为m的物体受水平面内恒力作用，在光滑水平面上运动。从A点经一段时间运动到B点，速度大小分别为v和，方向分别与虚线成60°和30°．则下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A点运动到B点动能变化量为
B．物体从A点运动到B点动量变化量大小为
C．该恒力沿方向
D．从A点到B点的过程中，物体速率的最小值为
10．如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，．质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0．已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球A由M点运动到N点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大
C．小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
D．小球A到达N点时的速度大小为
二、非选择题：本大题5小题，共57分。
11．（6分）小明利用单摆测量当地的重力加速度。
（1）下列最适合用作实验摆球的物体是______；
A．乒乓球B．小塑料球C．实心小铁球
（2）选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在固定装置的横杆上，如下图，则悬挂方式应采用______（选填“甲”或“乙”）；
（3）为了更精确测量摆长，小明用10分度的游标卡尺测量摆球直径，如图丙，摆球直径______mm．利用刻度尺测得摆线长，若他用秒表记录下单摆50次全振动所用时间，由图丁可知该次实验中50次全振动所用时间为______s；
（4）若测出单摆的周期T，摆线长L，摆球直径d，则当地的重力加速度______（用T、L、d表示）。
12．（10分）一兴趣小组“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。实验时，将一光电门先后分别固定在竖直板上的D、C、B、A四点，最低点D作为零势能点。现将摆球从某固定位置释放，就可以计算出摆球经过A、B、C、D各点时的速度。再用刻度尺分别测出A、B、C各点相对D点的高度h．运用所得数据，可以验证摆球的机械能是否守恒。测出部分数据如下表：
（1）当摆球经过光电门时，光电门自动记录遮光时间。若摆球的直径为d，挡光时间为，则摆球经过光电门时的速度大小为______；
（2）操作时，从右（左）侧某一高度由静止释放摆球，可以观察到摆球摆到左（右）侧的最高位置与释放点基本在______；
（3）表中①处数据应为______，表中②处数据应为______；
（4）另一小组记录了每次光电门所在的高度h及其相应的挡光时间后，绘制了和四幅图像。若机械能守恒，则下列图像中正确的是______。
A．B．C．D．
（5）实验测得摆球在B点的机械能明显比在A、C和D的机械能大，其原因可能是______（写出一条即可）。
13．（10分）图甲为沿x轴传播的一列横波在时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别为0.5m、4.0m，P的位移为，质点Q的振动图像如图乙。求：
（1）波的传播方向和波速；
（2）质点P的振动方程；
（3）当质点Q在波峰时，质点P偏离平衡位置的位移。
14．（13分）一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面。在斜面上运动的过程中，物块的动能与运动路程x的关系如图所示。已知斜面足够长，物块所受的摩擦力大小恒定，重力加速度为g，图中，均为已知，求：
（1）物块在斜面运动过程中克服摩擦力所做的功；
（2）物块的质量；
（3）物块与斜面间的动摩擦因数。
15．（18分）如图所示，水平传送带以的速率逆时针转动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量，物块b的质量，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径，传送带左、右两端的距离，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为，物块b与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度，碰撞时间极短。求：
（1）物块a滑到圆弧轨道最低点时，物块a所受支持力的大小；
（2）物块a第一次与物块b碰撞后，物块b首次减速至0所用时间；
（3）两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。
2023-2024学年度下期期末适应性考试试题
高一物理参考答案
一、选择题（共43分）
二、非选择题（共57分）
11．（6分）
（1）C（1分） （2）乙（1分） （3）20.5（1分） 99.8（1分）
（4）（2分）
12．（10分）
（1）（2分） （2）同一水平面（或同一高度）（2分）
（3）0.0059（1分） 0.0503（1分）
（4）D（2分）
（5）测量B点的高度偏大或在B点固定光电门时比B点偏低（2分）（答出在B点速度偏大或高度偏大均得分）
13．（10分）
解：（1）由图可知：波的波长，周期
由质点Q的起振方向向上，故波的传播方向沿x轴的负方向。
由波的速度公式：（1分）
（2）由甲图可知，时，P点的位移为，则 ．
则质点P的振动方程为：．
（3）当Q运动到波峰时的时间
（，1，2，3……）
质点P的振动方程可得： ．
（其他合理解法，参照给分）
14．（13分）
解：（1）由图乙可知，物块以初动能冲上固定斜面，小车返回到固定斜面底端时动能为，全过程由动能定理可得：
则克服摩擦力做功为
（2）由乙图可知，物块在上升阶段由动能定理可得：
物块在下滑阶段由动能定理可得：．
联立解得：
（3）由（2）可解得： 由 可得：．
（其他合理解法，参照给分）
15．（18分）
解：（1）对物块a研究，设物块a滑至圆弧轨道底端的速度为v，由动能定理得：．
解得：
由牛顿第二定律可得： 解得：．
（2）由于，则物块a滑上传送带受到向右的滑动摩擦力。假设物块a一直做匀减速运动到达传送带最左端，则由动能定理得：
由于，故假设成立。
取水平向左为正方向，对a，b碰撞，由动量守恒及机械能守恒得：

解得： ．
对b第一次碰后首次减速至0的过程中，由动量定理得：
解得：．
（3）对b第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理得：
解得：
对a第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理和动量定理得：

解得：
由于，则物块a向右减速至0后又向左做匀加速直线运动，由对称性可知，与传送带共速时，物块a恰好返回水平面，即此时物块a的速度
物块a返回水平面的过程中，由动量定理可得： 解得：
因，则物块a返回水平面时，物块b已经停止。
设物块a再次滑上水平面后，再次与b碰撞前的速度为，
由动能定理得：
解得：
对a，b第二次碰撞，由动量守恒和机械能守恒得：

解得：
对物块a第二次碰撞后向右匀减速至的过程中，由动能定理得：
解得：
由于，即物块a恰不能再次滑上传送带，故a、b只能发生2次碰撞。
对a第一次从传送带右端滑至左端的过程中，由动量定理得：
解得：
此过程中，a与传送带的相对位移
a与传送带之间产生的摩擦热
解得：
对物块a第一次碰后，与传送带的相对位移
a与传送带之间产生的摩擦热
解得：
故全过程物块a与传送带之间产生的摩擦热：
解得：．（以上总共4分）
（其他合理解法，参照给分）
位置
A
B
C
D
高度
0.06
0.04
0.02
0
势能
0.0177
0.0118
①
0.0000
动能
0.0328
0.0395
0.0444
0.0501
机械能
0.0505
0.0513
②
0.0501
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
A
C
D
D
C
BC
AD
CD