黑龙江省哈尔滨市第九中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题

这是一份黑龙江省哈尔滨市第九中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

哈尔滨市第九中学2022——2023学年度
高一下学期期末考试物理试卷
（考试时间：90分钟 满分：100分 共3页）
第I卷（选择题，14小题，共48分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.下列说法正确的是（ ）
A.物体的速度变化，其动能一定发生变化
B.物体的速度变化，其动量一定发生变化
C.物体动量越大，则合外力越大
D.做平抛运动的物体，相同时间内动量的增量不同
2.如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s。盘面上距圆盘中心0.1m的位置处有一个质量为1kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，小物体可视为质点.下列对小物体的分析正确的是（ ）

A.小物体的向心加速度大小为0.2m/s2
B.小物体的向心力大小为0.2N
C.圆盘对小物体的静摩擦力方向指向圆盘中心
D.若圆盘对小物体的最大静摩擦力为4N，则当圆盘角速度是5rad/s时，小物体会相对圆盘滑动
3. 2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船自主快速交会对接于天和核心舱前向端口，中国空间站首次形成“三舱三船”组合体，达到当前设计的最大构型。中国空间站在离地面h=400km高度的圆轨道，做周期为T=90分钟的圆周运动，地球半径为R=6400km，引力常量。由上述资料不能估算出（ ）
A.地球的质量 B.地球的平均密度
C.空间站的质量 D.地球表面的重力加速度
4.如图所示，质量相等的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a为低轨卫星，则下列说法正确的是（ ）

A.卫星a的线速度比卫星c的大
B.卫星a的周期比卫星c的大
C.若要卫星c与b实现对接，只需要让卫星c加速即可
D.卫星a的机械能等于卫星c的机械能
5.如图所示，在电梯的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，电梯上升高度为H，速度由v1增加到v2，重力加速度为g，物体与电梯保持相对静止，不计空气阻力，则在这个过程中下列说法正确的是（ ）

A.物体重力势能的增量为 B.合外力对物体做的功为
C.电梯对物体做的功为 D.物体机械能的增量为
6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率（P额）运动。其v-t图像如图所示。汽车的质量为m=2103kg，汽车受到地面的阻力为车重力的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2，则以下说法正确的是（ ）

A.汽车在前5s内的牵引力为6103N
B.汽车的额定功率为40kW
C.汽车的最大速度为20m/s
D. 0-t0时间内汽车牵引力做的功为P额t0
7.如图所示，甲、乙两个完全相同的小球，从高度不同、底面长度相同的光滑斜面顶端由静止释放，已知斜面倾角θ1>θ2，两小球均可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A.甲、乙两球滑到斜面底端时速度相同
B.甲、乙两球滑到斜面底端时动能相同
C.甲、乙两球下滑过程中，乙球重力做的功较多
D.甲、乙两球滑到斜面底端时，甲球重力的瞬时功率较大
8.如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA=4kg，mB=2kg，速度分别是vA=3m/s（设为正方向），，则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ）

A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分）
9.在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳瞬间绷紧，然后带动B车一起运动；丁图为一木块静止在光滑水平面上，子弹以速度v0射入其中且未穿出。则关于这几个物理过程（空气阻力均忽略不计），下列判断中正确的是（ ）

甲 乙 丙 丁
A.甲图中小球机械能守恒
B.乙图中小球A的机械能守恒
C.丙图中两车组成的系统动量守恒
D.丁图中子弹、木块组成的系统动量不守恒，但机械能守恒
10.某研究小组通过实验，测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上，沿同一条直线运动的滑块I、II和它们发生正碰后结合体的位移随时间变化关系。已知相互作用时间极短，由图象信息可知（ ）

A.碰撞前a、b的运动方向相反
B.滑块I与滑块II的质量比为1：6
C.碰撞前滑块I的动量大小比滑块II的大
D.两滑块的碰撞为弹性碰撞
11.哈九中航天科普节活动中，航天兴趣小组模拟火箭升空的过程，将静置在地面上的自制“水火箭”释放升空。已知“水火箭”质量为M（不包含水），“水火箭”内装有质量为m的水，发射时在极短的时间内将水以相对地面大小为v0的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，“水火箭”内的空气质量忽略不计，不列说法正确的是（ ）

A. “水火箭”喷出水时，由于“水火箭”和水组成的系统受重力作用，所以系统一定不能看作动量守恒
B. “水火箭”喷出水时，由于内力远大于外力，所以“水火箭”和水组成的系统可以近似看作动量守恒
C. “水火箭”获得的最大速度大小为
D. “水火箭”上升的最大高度为
12.如图甲所示，水平传送带沿顺时针方向匀速转动，将一质量为1kg的木箱（可视为质点）轻放到传送带最左端，木箱运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，4s末木箱到达传送带最右端，重力加速度g=10m/s2，则（ ）

甲 乙
A.木箱加速过程的加速度大小为1m/s2
B.木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2
C.4s内木箱与传送带间的摩擦生热为2J
D.4s内电动机由于传送木箱而多消耗的电能为2J
13.质量分别为2m和m的A、B两个物体，分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，运动一段时间后，撤去F1、F2，物体只在摩擦力作用下减速到停止，其v-t图像如图所示。则在两物体运动的整个过程中，下列说法正确的是（ ）

A.物体A、B所受摩擦力大小之比为1：3
B.物体A、B所受摩擦力大小之比为1：1
C. F1和F2对物体A、B的冲量大小之比为1：3
D. F1和F2对物体A、B的冲量大小之比为1：1
14.如图所示，两个半径均为1.2m的四分之一圆槽静止放在水平地面上，圆槽底端点A、B所在平面与水平面相切，C、D分别为两圆槽顶端最高点。质量为1kg的小球（可视为质点）从左圆槽最高点C处由静止释放，圆槽质量均为2kg，重力加速度为g=10m/s2，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（ ）

A.小球和左圆槽分离时，小球的速度大小为4m/s
B.从释放到小球与左圆槽分离，左圆槽移动的距离为0.4m
C.小球能冲出右圆槽的最高点D点
D.小球与右侧圆槽分离后，不能追上左侧圆槽
第II卷（非选择题，6小题，共52分）
三、实验题（两小题共15分）
15.用图甲所示实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端切线水平；
②让质量为m1的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3，如图乙，分析数据：

甲 乙
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为（ ）
A. m1m2
（2）（多选）关于该实验，下列说法正确的有（ ）
A.斜槽轨道必须光滑
B.实验要求入射球和被碰球的半径相同
C.用半径尽量小的圆把小球的落点圈起来，圆心位置可视为小球落地点的平均位置
D.实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H
（3）两球应满足的关系式为 ，使碰撞时动量守恒。（均用题中所给物理量的符号表示）
16.学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，固定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下：

①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为m1、m2；
③接通光电计时器（光电门）；
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；
⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；
⑦分别读出滑块1通过光电门1和光电门2的挡光时间和，滑块2通过光电门2的挡光时间。回答下列问题：
（1）下列检验导轨是否水平的两种做法中，较好的是（ ）
A.将气垫导轨平放在桌上，不打开气源充气，将滑块放到导轨上，若滑块不动，则导轨水平。
B.将气垫导轨平放在桌上，先打开气源充气，再将滑块放到导轨也，轻推滑块一下，若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等，则导轨水平。
（2）若两挡光片的宽度均用d表示，则碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为 ，若规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为 。（均用题中涉及的物理量符号表示）
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。（填选项前的字母代号）
A. B. C.
四、解答题（三小题共37分）
17.如图所示，有一粗糙的水平台面OA长4m，离地面高度h=1.8m，滑块与水平台面OA间的动摩擦因数μ=0.25。现O点有一质量为m=1kg的滑块（体积不计），在10N水平向右的拉力F作用下由静止开始运动，运动到A点撤去拉力，滑块离开水平台面，最后落到地面。（g取10m/s2，不计空气阻力，计算结果可用根号表示）试求：
（1）滑块运动到A点的速度大小；
（2）滑块落地前瞬间的速度大小。

18.如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人通过绳子将重物从地面提升，当重物重心上升20cm时，两人同时释放绳子，让重物由静止开始自由下落，最终重物落地将地面夯实。已知重物的质量为50kg，重物与地而接触0.02s后停止运动，不计空气阻力，g取10m/s2。试求：
（1）重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小；
（2）地面对重物的平均作用力的大小。

19.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，在弹力的作用下获得某一向右速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。试求：
（1）弹簧弹力对物块做的功；
（2）物块从B至C克服阻力做的功。

20.如图所示，一轻质弹簧的两端分别固定在滑块B和滑块C上，整体静止在光滑水平桌面上。滑块A从光滑曲面上离桌面h=0.2m高处由静止滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起。已知滑块A、B的质量均为m=1kg，滑块C的质量为M=4kg，重力加速度为g=10m/s2，滑块A、B碰撞时间极短，不计空气阻力，弹簧一直在弹性限度内。试求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小；
（2）A、B碰撞后，弹簧的最大弹性势能；
（3）A、B碰撞后，滑块C最大速度的大小。

物理期末考试答案
1、B 2、C 3、C 4、A 5、B 6、A 7、D 8、B
9、AC 10、AB 11、BC 12、AC 13、BD 14、ABD
15.（1）C （2）BC （3）
16.（1）B （2）， （3）A
17.（共8分）
（1）滑块从O点运动到A点，根据动能定理
解得
（2）滑块从A点运动到落地前瞬间，根据动能定理
解得
18.（共8分）
（1）重物在空中下落过程为自由落体运动，则

重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小
解得
（2）以竖直向下为正方向，重物与地面相互作用过程中，根据动量定理

解得F=5500N
19、（共9分）
（1）物块运动到B点，向心力方程为
物块从释放到B点，物块、弹簧系统机械能守恒，则
解得
（2）物块恰好到C点，向心力方程为
物块从B点运动到C点，根据动能定理，有
因此，克服阻力做功
20、（共12分）
（1）设滑块A滑到水平面时的速度为v0，根据动能定理有
A碰撞B的瞬间，根据动量守恒有
解得
（2）弹簧弹性势能最大时，A、B、C三者瞬间共速，
根据A、B、C系统动量守恒，有
从A、B碰撞后到A、B、C共速，A、B、C系统机械能守恒，则有

解得
（3）弹簧恢复原长时C速度最大，对A、B、C系统
根据系统动量守恒，有
根据系统机械能守恒，有
解得：