2023-2024学年陕西省宝鸡市金台区高一（下）期末检测物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年陕西省宝鸡市金台区高一（下）期末检测物理试卷（含答案），共8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。

1.下列说法中，属于简谐运动的是( )
A. 图甲中，小球在粗糙水平面上左右振动
B. 图乙中，小球在竖直方向上下振动
C. 图丙中，小球沿固定粗糙斜面上下振动
D. 图丁中，小球在固定弧面上大幅度左右振动
2.如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体.将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放，物体在竖直方向做简谐运动。设向下方向为正，以下说法中正确的是( )
A. 弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大
B. 物体从最高处向最低处运动过程中，振幅先减小后增大
C. 物体位移为正时，速度一定也为正，加速度一定为负
D. 物体从最低处向最高处运动过程中，物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直增大
3.如图甲所示，一弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一小球，弹簧无形变时小球静止于光滑水平地面上O点处。若把小球拉至A点后由静止释放，小球向左运动最远位置为B点，以水平向右为正方向，小球的振动图像如图乙所示，则下列正确的是( )
A. A、B之间的距离为6cm
B. 在0.8～1.6s时间内，小球运动的路程为12cm
C. t=0.8s时刻小球位于B点，且此时小球的加速度最小
D. 在0.4～0.8s时间内，小球运动的速度逐渐减小，弹簧弹性势能逐渐减小
4.在物理课堂上，陈老师给同学们做演示实验：将一个50g的鸡蛋从1m的高度掉下，与玻璃缸的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋受到玻璃缸的作用力约为( )
A. 10N
B. 102N
C. 103N
D. 104N
5.如图1所示，水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。图2是水火箭的简易原理图：用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时发射，发射时可近似认为水从水火箭中向下以恒定速度v0=40m/s在不到0.1s时间内喷完，使水火箭升空。已知水和水火箭的质量分别为m1=0.4kg、m2=0.3kg，忽略空气阻力，水刚好喷完时，水火箭的速度最接近( )
A. 12 m/sB. 30 m/sC. 50 m/sD. 120m/s
6.在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两
者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示，碰撞前后两壶
运动的v—t图线如图(b)中实线所示，其中红壶碰撞前后的
图线平行，两冰壶质量相等，则( )
A. 碰后红壶将被反弹回来
B. 碰后蓝壶速度为0.8m/s
C. 碰后蓝壶移动的距离为2.4m
D. 碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力
7.如图所示，木块A、B并排静止在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端O点系一长为L的细线，细线另一端系一小球C，A、B、C质量均为m。现将C拉起至细线水平且自然伸直后由静止释放，C第一次摆到最低点时速度大小为v，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. C能向左摆到与释放点等高的位置
B. C第一次运动到最低点过程中，A、C构成的系统机械能守恒
C. C第一次运动到最低点时，绳中张力大小为4mg
D. 从C开始运动到第一次摆到最低点时，此时A的速度大小也为v
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图甲所示，光滑水平地面上有A、B两物块，质量分别为2kg、6kg，B的左端拴接着一劲度系数为2003N/m的水平轻质弹簧，它们的中心在同一水平线上。A以速度v0向静止的B运动，从A接触弹簧开始计时至A与弹簧脱离的过程中，弹簧长度l与时间t的关系如图乙所示，弹簧始终处在弹性限度范围内，已知弹簧的弹性势能Ep=12kx2(x为弹簧的形变量)，则( )
A. 在0∼2t0内B物块先加速后减速
B. 物块A在t0时刻时速度最小
C. 整个过程中，弹簧和A、B物块构成的系统机械能守恒，动量守恒
D. v0=2m/s
9.如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为m，弹簧劲度系数为k，底座质量也为m。轻压公仔头部至弹簧弹力为2mg时，由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动。重力加速度为g，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内。下列说法中正确的是( )
A. 释放公仔头部瞬间，头部的加速度大小为2g
B. 公仔头部运动至最高点时，底座对桌面的压力为0
C. 弹簧恢复原长时，公仔头部的速度为0且加速度最大
D. 公仔头部做简谐运动振幅为mgk
10.如图甲所示，滑块B静止在光滑的水平面上，滑块的左侧面为光滑圆弧面，圆弧面底部与水平面相切。一质量为m的小球A以速度v0向右运动，小球与滑块在整个相互作用的过程中，两者水平方向的速度大小vx与时间t之间的关系如图乙所示，若小球全程未能冲出滑块的顶端，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 滑块B的质量为小球A质量的2倍
B. 小球A能够到达的最大高度为5v0218g
C. 最终小球离开滑块时，两者的相对速度大小为v0
D. 在0∼t1时间内，滑块对小球做的负功大小为19mv02
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离x，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离xM、xN。
完成下列填空：
(1)记a、b两球的质量分别为ma、mb，实验中须满足条件ma______mb(填“>”或“<”)；
(2)如果测得的xP、xM、xN、ma和mb在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。
12.(1)甲同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
甲
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_____。(选填器材前的字母)
A. 大小合适的铁质重锤 B.体积较大的木质重锤
C. 天平 D. 刻度尺 E.秒表
②安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的计时点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为ℎA、ℎB、ℎC。设重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为了验证从O到B实验过程中机械能是否守恒，应满足下面的___________等式(用题中所给字母表示)。

乙
A. 4gℎBT2=ℎC−ℎA2 B．8gℎBT2=ℎC−ℎA2
C.2gℎBT2=ℎC−ℎA2 D.都不正确
③若经过计算发现重锤增加的动能小于其减少的重力势能，则实验中可能存在的问题是：__________________________________________________________。
(2)乙同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图丙所示。测得遮光片的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，遮光片通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。
丙
①滑块通过光电门B时的速度大小vB=___________；
②要验证系统机械能守恒，需要验证的等式为______________(用题中所给字母表示)
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，质量m=2kg的物体，以水平速度v0=5m/s从左侧滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数μ=0.8，取g=10m/s2 ，试求：
(1)若小车足够长，小车的最大速度；
(2)若小车足够长，从物体滑上小车到与小车保持相对静止所需的时间;
(3)要使物体不从小车上掉下来，小车的最短长度。
14.如图所示，粗糙的水平轨道AB与光滑的半圆轨道BC平滑连接，且在同一竖直平面内，一质量M=0.98kg的木块静止在A点，被一水平向右飞来的质量m=20g的子弹射中，子弹滞留在木块中(不计子弹在木块中的运动时间)，木块沿轨道滑到C点后水平飞出，并恰好落回A点。已知A、B两点的距离s=2m，半圆轨道的半径r=0.4m，木块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，试求：
(1)木块在C点时对轨道的压力大小；
(2)子弹射入木块前瞬间的速度大小。
15.如图所示，在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车，质量为M，圆弧半径为R，从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球，它刚好沿圆弧切线从A点落入小车，求
(1)小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移；
(2)小球到达小车右边缘C点处，小球的速度．
参考答案
1.B
2.A
3.B
4.B
5.C
6.B
7.C
8.CD
9.CD
10.CD
11.(1)> ；(2) ①. maxP=maxM+mbxN ； ②.小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
12.(1)①AD；②B；③由于空气阻力和纸带与限位孔，振针之间摩擦，使减少的一部分重力势能转化成内能；
(2)① dt2； ② mgl = d2(M+m)2(1t22−1t12)。
13.解：(1)物体和小车组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律mv0=(M+m)v，
解得共同的速度v=mv0M+m=2×52+8m/s=1m/s；
(2) (也可用动量定理)根据牛顿第二定律：−μmg=ma，
物体在小车上做匀减速运动的加速度大小：a=−μg=−0.8×10m/s2=−8m/s2，
则物体在小车上滑行的时间：t=v−v0a=1−5−8s=0.5s；
(2)根据能量守恒定律，系统损失的动能转化成内能：Q=μmgL=12mv02−12(m+M)v2，
解得L=1.25m。
14.解：(1)木块从C点落回A点的过程中做平抛运动，则：2r=12gt2，s=vCt，解得vC=5m/s，
在C点，由牛顿第二定律得F+(M+m)g=(M+m)vC2r，解得：F=52.5N，由牛顿第三定律知木块在C点时对轨道的压力大小F′=F=52.5N。
(2)设子弹射入木块前瞬间的速度大小为v0，取向右为正方向，由动量守恒定律有：mv0=(M+m)v1 ，
木块从A到B的过程，由运动学公式有vB2−v12=−2μgs，
木块从B到C的过程，由机械能守恒定律得12(m+M)vB2=(m+M)g⋅2r+12(m+M)vC2，
解得：v0=350m/s。
15.解：(1)小球从A点运动到B点的过程中，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，取向右为正，则有：
mv1−Mv2=0，
系统机械能守恒：mg(H+R)=12mv12+12Mv22
联立以上两式得：v2= 2m2g(R+H)M(M+m)
水平方向动量守恒：mv1−Mv2=0
即：mx1−Mx2=0
又x1+x2=R
得：x2=mm+MR
(2)到C点时，小球相对车竖直向上运动，所以水平方向速度相等，
则(m+M)vx=0得此时车速：vx=0
mgH=12mvC2
得：vC= 2gH