重庆市育才中学2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理（五）试题（Word版附解析）

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第Ⅰ卷
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1. 如图所示为某游乐园中激流勇进项目设施。游船可沿直道①缓慢上升至一定高度，然后沿弧形滑道②从高处滑下。则（ ）
A. 游船沿直道①缓慢上升时，游船对游客做正功
B. 游船沿直道①缓慢上升时，游客的机械能守恒
C. 游船沿滑道②下滑的过程中，游船对游客不做功
D. 游船沿滑道②下滑的过程中，游客的机械能守恒
2. 2022年桂林市重点杯篮球赛10月在阳朔中学举行。在某场比赛中，质量为6kg的篮球以10m/s的速度大小传来，甲运动员接住后马上以相同的速度大小反向传出，如果甲从接球到将球传出的时间为2.0s，则在甲从接球到将球传出的过程中，不计空气阻力，则（ ）
A. 甲接球后手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害
B. 整个过程中球的动量改变了6kg·m/s
C. 整个过程中手对球平均作用力大小为12N
D. 整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量
3. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.8s时，振子的速度方向向右
B. t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处
C. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的加速度逐渐减小
D. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同
4. 设地球同步卫星的轨道半径为R，我国“天宫”空间站的轨道半径为r。航天员王亚平在“天宫”空间站授课时说，在空间站上一天可以观察到16次日出，由此可以推算出等于（ ）
A. 1.5B. 2.25C. 16D. 256
5. 如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动，喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v—t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，水的反冲作用力越来越大
B. 水的反冲作用力的功率为
C. 时刻，v—t图像切线的率为
D. 时间内，水的反冲作用力做的功为
6. 如图所示，排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的相同排球从a点的正下方且与b点等高的c点斜向上击出，也击中b点，排球运动的最高点d与a点的高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 排球两次在空中速度变化量相等
B. 排球两次击中b点时的动能相等
C. 两次击球，运动员对排球所做的功不一定相等
D. 排球从c点击中b点的过程中，重力对排球的冲量为零
7. 如图所示，木板A静止于光滑水平面上，木块B轻置于木板A上。现施加外力F拉着木块B做匀加速直线运动，木板A在摩擦力作用下也向右加速运动，但加速度小于木块B的加速度，则（ ）
A. 木板A所受摩擦力对木板A做负功
B. 木板A对木块B的摩擦力做的功与木块B对木板A的摩擦力做的功的大小相等
C. 木块与木板间摩擦产生的热量等于木板A对木块B的摩擦力做功的大小减去木块B对木板A的摩擦力做的功
D. 力F做的功等于木块B与木板A的动能增量之和
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，有两项或多项符合要求）
8. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A. 当时，重力势能与弹性势能之和最小
B. 最低点的坐标为
C. 小球受到的弹力最大值等于
D. 小球动能的最大值为
9. 我国航天局宣布国家已批准通过了行星探测工程，计划在未来的1015年间展开并完成对小行星、火星、木星等行星的取样返回的研究。若从地球上直接发射一个探测器，探测器被小行星捕获，需由高轨道适当位置启动发动机进入椭圆转移轨道，再由椭圆轨道适当位置变速进入环绕小行星表面运动的轨道，这个过程简化示意图如图所示，已知圆轨道Ⅰ、Ⅲ共面，椭圆轨道平面与Ⅰ轨道平面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）
A. 探测器从Ⅰ轨道上经过点加速度等于Ⅱ轨道上经过点的加速度
B. 探测器从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要在点向前喷气
C. 探测器在地球上的发射速度大于
D. 探测器在Ⅱ轨道上从点运动到点的过程中机械能增大
10. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，物块A套在光滑杆上可自由滑动，绕过光滑定滑轮的细绳端连接在物块A上，另一端竖直悬挂着物块B，开始时锁定物块A，细线与竖直杆的夹角为，解除物块A的锁定，物块B由静止向下运动，当细绳与杆垂直时，物块A的速度刚好为零，物块B下降的最大高度为，重力加速度为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则（ ）
A. 物块A到最高点时，物块B的速度最大
B. 物块A向上运动过程中机械能一直增大
C. 物块A、B的质量之比为
D. 当细绳与竖直杆间的夹角为时，物块A的速度大小为
第Ⅱ卷
三、实验探究题（本题共2小题， 11题6分，12题9分，共15分）
11. 某同学用如图甲所示实验装置“验证机械能守恒定律”，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。
（1）他进行了下面几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器材；
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C.用天平测出重锤的质量；
D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E.测量纸带上某些点间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的功能
其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。（均填步骤前的选项字母）
（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计时点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为______m/s，若重锤的质量为1.0kg，从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为______J。O点下落到B的过程中动能增加量为______J（，计算结果均保留3位有效数字）
（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的______（填选项字母）。
12. 某同学利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”。水平桌面上固定两个钉子，用两根长度均为l的细线拴住两个大小相同、质量分别为和小球1和2，细线与钉子的拴接处分别安装了拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。现将小球涂上润滑油，实验步骤如下：
（1）将小球1沿着圆弧拉到某点A处，并在A处给小球1一个沿切线方向的初速度，并记录拉力传感器1的示数。
（2）小球1与小球2在初始点发生碰撞，碰后小球1弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1和2的示数分别为、。
（3）对实验数据进行相关计算和分析：与小球2碰前，小球1的速度大小可表示为______；物理量、、、、满足等量关系______时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒；若该碰撞为弹性碰撞，、、还应满足的等量关系为______。
四、计算题（本题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分）
13. 如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上。A的质量为m，现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以，的速度向右运动。求：
① B的质量；
②碰撞过程中A对B的冲量的大小。
14. 如图所示，ABDO是处于竖直平面内固定光滑轨道，AB是半径为R=15m的圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是半径为r=7.5m的半圆轨道，D为BDO轨道的中点。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由下落，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于重力的倍。g取10m/s2。求：
(1)H的大小；
(2)试讨论此球能否达到BDO轨道的O点，并说明理由；
(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小是多少。（提示：圆的方程x2+y2=R2）
15. 小车C静止在光滑水平面上，距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置，斜面底端与小车C等高，平台P点与斜面平滑连接，不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板，滑块B静止于Q点，PQ间距离为kL，OQ间距离为L。当滑块A以v0＝8 m/s的速度滑上小车，运动到小车C右端时恰好与之共速（小车未碰到平台）。当滑块A经斜面进入平台时，始终受到水平向右的恒力F＝mg作用，当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用，向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量相等，即mA＝mB＝mC，斜面高h＝0.8 m，A、C间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10 m/s2，滑块A、B均可看成质点，且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。
（1）为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速，s至少多长？
（2）当滑块A经斜面进入平台PO后，若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞，则k需要满足什么条件？
（3）若满足（2）问的k值，求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。