2023-2024学年重庆市育才中学高二（下）期末物理模拟试卷（七）

这是一份2023-2024学年重庆市育才中学高二（下）期末物理模拟试卷（七），共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）2022年11月12日，质量m＝13.5t的天舟五号货运飞船与质量M＝67.5t的空间站组合体的后向对接口顺利对接。天舟五号对接停靠前关闭发动机，以停靠速度v（0.15～0.18m/s）从后方与目标相撞，实现天舟五号货运飞船与空间站组合体的自主快速交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．对接时，天舟五号对空间站的撞击力大于空间站对天舟五号的作用力
B．研究对接工作时，天舟五号与空间站组合体均可看作质点
C．在对接的短暂过程前后，空间站和天舟五号组成的系统的动量近似保持不变
D．对接前后，空间站和天舟五号组成的系统的总动能可认为保持不变
2．（4分）2022年卡塔尔世界杯于北京时间11月21日至12月18日举行。在葡萄牙对阵乌拉圭的比赛中，著名球星C罗接队友传中，跳起头球打门，为葡萄牙打进关键一球。设C罗的质量为m，从静止下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重力加速度大小为g，在此过程中（ ）
A．地面对他的冲量大小为mgΔt
B．地面对他的冲量大小为mv+mgΔt
C．地面对他的冲量大小为mv
D．地面对他的冲量大小为mv﹣mgΔt
3．（4分）某弹簧振子在0～5s内的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．振子的振动周期为2s，振幅为8cm
B．第2s末，振子的加速度正向最大
C．从第2s末到第3s末，振子在做减速运动
D．第4s末，振子的速度为正向的最大值
4．（4分）新京报2021年2月10日晚报道：经历200余天的飞行，跋涉4.75亿千米，在距离火星400千米处成功的一脚刹车，中国自主研发的火星探测器“天问一号”顺利进入火星轨道。与地球相比，火星半径约为地球的一半，质量约为地球的，公转半径约为地球的1.5倍，下列说法正确的是（ ）
A．火星绕太阳公转的线速度约为地球绕太阳公转线速度的1.5倍
B．火星绕太阳运行的公转周期约为地球绕太阳公转周期的1.8倍
C．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍
D．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
（多选）5．（4分）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．钢绳的最大拉力为
B．钢绳的最大拉力为
C．重物的最大速度为v2
D．重物做匀加速运动的时间为
6．（4分）北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行，这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图，某滑雪运动员从弧形坡面上滑下沿水平方向飞出后落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时，运动员从弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飞出，飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力，则（ ）
A．运动员先后落在斜面上所用时间之比为3：1
B．运动员先后落在斜面上位移之比为1：3
C．运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1：3
D．运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1：3
7．（4分）如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则（ ）
A．物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒
B．增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大
C．若v0＝2.5m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24s
D．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分。）
（多选）8．（5分）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述不正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．弹簧的弹性势能不断增大
B．小球的动能先增大后减小
C．小球的重力势能先增大后减小
D．小球的机械能总和保持不变
（多选）9．（5分）2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ）
A．返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道
B．返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期
C．返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小
D．返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
（多选）10．（5分）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MN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，∠MON＝60°。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到达N点时的速度大小为
C．小球A到达N点时的速度大小为
D．小球A由M运动到N的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
三、实验题（本题共2小题，11题9分，12题6分，共15分）
11．（9分）某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块（总质量为M，遮光条两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光条的宽度d，遮光条经过光电门时的挡光时间t，A点到B点的距离l，A点与B点间的高度差为h。
（1）滑块从A点运动到B点的过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝ ，重力势能减少量可表示为ΔEp＝ ，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；（用题中所给字母以及重力加速度g表示）
（2）该学习小组在斜面倾角为30°且M＝m的情况下，多次改变A、B间的距离l，计算出多组滑块到达B点时的速度v，并作出v2﹣l图像如图乙示，根据图像可得重力加速度g＝ m/s2（保留3位有效数字）。
（3）实验中发现，ΔEk略小于ΔEp，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： 。
12．（6分）（1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图 （选填“甲”或“乙”）图中的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图 （选填“甲”或“乙”）图中的装置。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）
（2）若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验。某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则A、B两滑块的质量比mA：mB＝ 。
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．（12分）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝3m、mB＝mC＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．
14．（12分）如图所示轨道内，足够长的斜面与圆弧面光滑，水平地面各处粗糙程度相同，圆弧半径为R，水平面长度LMN＝4R，现将一质量为m的金属滑块从距水平面高h＝4R处的P点沿斜面由静止释放，运动到斜面底端无能量损失，滑块滑至圆弧最高点Q时对轨道的压力大小恰好等于滑块重力，g＝10m/s2，求：
（1）金属滑块与水平地面的动摩擦因数μ；
（2）欲使滑块滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上，释放高度的取值范围。
15．（18分）如图所示，长为L2＝2m的水平传送带以v＝2m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为mB＝mC＝1kg的物块B和C，在距传送带左端s＝1m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1＝1m处由静止释放一质量mA＝0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.02，物块A与斜面间的动摩擦因数μ3＝0.5，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2。sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度vA；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。
2023-2024学年重庆市育才中学高二（下）期末物理模拟试卷（七）
参考答案与试题解析
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．（4分）2022年11月12日，质量m＝13.5t的天舟五号货运飞船与质量M＝67.5t的空间站组合体的后向对接口顺利对接。天舟五号对接停靠前关闭发动机，以停靠速度v（0.15～0.18m/s）从后方与目标相撞，实现天舟五号货运飞船与空间站组合体的自主快速交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．对接时，天舟五号对空间站的撞击力大于空间站对天舟五号的作用力
B．研究对接工作时，天舟五号与空间站组合体均可看作质点
C．在对接的短暂过程前后，空间站和天舟五号组成的系统的动量近似保持不变
D．对接前后，空间站和天舟五号组成的系统的总动能可认为保持不变
【答案】C
2．（4分）2022年卡塔尔世界杯于北京时间11月21日至12月18日举行。在葡萄牙对阵乌拉圭的比赛中，著名球星C罗接队友传中，跳起头球打门，为葡萄牙打进关键一球。设C罗的质量为m，从静止下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重力加速度大小为g，在此过程中（ ）
A．地面对他的冲量大小为mgΔt
B．地面对他的冲量大小为mv+mgΔt
C．地面对他的冲量大小为mv
D．地面对他的冲量大小为mv﹣mgΔt
【答案】B
3．（4分）某弹簧振子在0～5s内的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．振子的振动周期为2s，振幅为8cm
B．第2s末，振子的加速度正向最大
C．从第2s末到第3s末，振子在做减速运动
D．第4s末，振子的速度为正向的最大值
【答案】B
4．（4分）新京报2021年2月10日晚报道：经历200余天的飞行，跋涉4.75亿千米，在距离火星400千米处成功的一脚刹车，中国自主研发的火星探测器“天问一号”顺利进入火星轨道。与地球相比，火星半径约为地球的一半，质量约为地球的，公转半径约为地球的1.5倍，下列说法正确的是（ ）
A．火星绕太阳公转的线速度约为地球绕太阳公转线速度的1.5倍
B．火星绕太阳运行的公转周期约为地球绕太阳公转周期的1.8倍
C．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍
D．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
【答案】B
（多选）5．（4分）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．钢绳的最大拉力为
B．钢绳的最大拉力为
C．重物的最大速度为v2
D．重物做匀加速运动的时间为
【答案】ACD
6．（4分）北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行，这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图，某滑雪运动员从弧形坡面上滑下沿水平方向飞出后落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时，运动员从弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飞出，飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力，则（ ）
A．运动员先后落在斜面上所用时间之比为3：1
B．运动员先后落在斜面上位移之比为1：3
C．运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1：3
D．运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1：3
【答案】D
7．（4分）如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则（ ）
A．物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒
B．增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大
C．若v0＝2.5m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24s
D．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s
【答案】D
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分。）
（多选）8．（5分）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述不正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．弹簧的弹性势能不断增大
B．小球的动能先增大后减小
C．小球的重力势能先增大后减小
D．小球的机械能总和保持不变
【答案】CD
（多选）9．（5分）2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ）
A．返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道
B．返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期
C．返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小
D．返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
【答案】CD
（多选）10．（5分）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MN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，∠MON＝60°。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到达N点时的速度大小为
C．小球A到达N点时的速度大小为
D．小球A由M运动到N的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
【答案】BD
三、实验题（本题共2小题，11题9分，12题6分，共15分）
11．（9分）某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块（总质量为M，遮光条两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光条的宽度d，遮光条经过光电门时的挡光时间t，A点到B点的距离l，A点与B点间的高度差为h。
（1）滑块从A点运动到B点的过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝ ，重力势能减少量可表示为ΔEp＝ mgl﹣Mgl ，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；（用题中所给字母以及重力加速度g表示）
（2）该学习小组在斜面倾角为30°且M＝m的情况下，多次改变A、B间的距离l，计算出多组滑块到达B点时的速度v，并作出v2﹣l图像如图乙示，根据图像可得重力加速度g＝ 9.82 m/s2（保留3位有效数字）。
（3）实验中发现，ΔEk略小于ΔEp，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： 滑块和气垫导轨有摩擦力 。
【答案】（1），mgl﹣Mgh；（2）9.82；（3）滑块和气垫导轨有摩擦力
12．（6分）（1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图 乙 （选填“甲”或“乙”）图中的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图 甲 （选填“甲”或“乙”）图中的装置。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）
（2）若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验。某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则A、B两滑块的质量比mA：mB＝ 1：3 。
【答案】（1）乙；甲；（2）1：3。
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．（12分）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝3m、mB＝mC＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．
【答案】见试题解答内容
14．（12分）如图所示轨道内，足够长的斜面与圆弧面光滑，水平地面各处粗糙程度相同，圆弧半径为R，水平面长度LMN＝4R，现将一质量为m的金属滑块从距水平面高h＝4R处的P点沿斜面由静止释放，运动到斜面底端无能量损失，滑块滑至圆弧最高点Q时对轨道的压力大小恰好等于滑块重力，g＝10m/s2，求：
（1）金属滑块与水平地面的动摩擦因数μ；
（2）欲使滑块滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上，释放高度的取值范围。
【答案】（1）金属滑块与水平地面的动摩擦因数为0.25；
（2）欲使滑块滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上，释放高度的取值范围为3.5R≤h≤5R。
15．（18分）如图所示，长为L2＝2m的水平传送带以v＝2m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为mB＝mC＝1kg的物块B和C，在距传送带左端s＝1m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1＝1m处由静止释放一质量mA＝0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.02，物块A与斜面间的动摩擦因数μ3＝0.5，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2。sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度vA；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。
【答案】（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度vA为2m/s；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能为0.125J；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程为6m。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/8 9:46:46；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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