重庆市2023-2024学年高一下册期中物理模拟试卷（附答案）

这是一份重庆市2023-2024学年高一下册期中物理模拟试卷（附答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．滑草是一项深受年轻人喜爱的娱乐运动，如图所示，一滑草运动爱好者从滑草场顶端由静止开始下滑，然后沿水平面滑动一段距离后停下来。在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦阻力对人做负功B．重力对人不做功
C．支持力对人做正功D．人的机械能守恒
2．按照我国载人航天计划，神舟16号载人飞船将于2023年5月中旬发射升空，并在离地面约400千米的圆轨道运行。已知地球同步卫星轨道距离地面约为36000千米。关于神舟16号飞船以下说法正确的是（ ）
A．飞船环绕地球运行速度可能大于7.9km/s
B．向心加速度大于地球同步卫星的加速度
C．环绕地球一周所花时间大于24h
D．宇航员在飞船内处于完全失重状态，所以受地球引力为0
3．如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（ ）
A．A和B都向左运动B．A和B都向右运动
C．A静止，B向右运动D．A向左运动，B向右运动
4．为备战育才中学2023年篮球比赛，袁涛老师带领班上孩子们进行罚球练习，袁涛老师在两次罚球投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，均垂直撞在竖直篮板上，第1、2次抛出的运动轨迹如图所示。不计空气阻力，关于两次投篮说法正确的是（ ）
A．从抛出到撞板，两次运动时间相等B．第1次抛出撞在篮板上的速度更大
C．第2次抛出时速度的竖直分量更小D．两次投出球时的速度相等
5．如图所示，有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，水平传送带以恒定的速度顺时针转动，质量为m=10kg的箱子在水平传送带上由静止释放，经过6s后，箱子滑离传送带，箱子的v-t图像如图所示，对于箱子从静止释放到相对传送带静止这一过程，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．箱子与传送带间的动摩擦因数为0.5
B．箱子对传送带做功为-45J
C．传送带对箱子做功为180J
D．箱子与传送带因摩擦产生的热量为45J
7．如图所示，半径为R的竖直光滑半圆轨道与光滑轨道AB相切于B点，一质量为m1的小球从高为的A点由静止滑下，在最低点B与另一静止小球m2发生弹性正碰后，m2刚好可以沿半圆轨道内壁运动至最高点C。则两小球质量之比为（ ）
A．3:1B．2:1C．1:3D．1:1
二、多选题（本大题共3小题）
8．已知月球绕地球运行的周期为T，月球中心到地球中心的距离为r，引力常量为G，根据以上数据可求得物理量有（ ）
A．月球质量B．地球质量
C．地球表面的重力加速度D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
9．如图所示，质量为m1=1kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量为m2=4kg的物体Q相连，开始时物体P在外力作用下静止于A点，杆上B点位于滑轮O正下方，绳处于伸直状态，已知OB=0.3m，AB=0.4m，重力加速度g取10m/s2，两物体均视为质点，不计空气阻力。某时刻释放物体P，在物体P从A滑到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体P的速度一直增加
B．物体P的机械能减少、Q的机械能增加
C．物体Q的重力势能减少20J
D．物体P运动的最大速度为4m/s
10．歼-20战机在飞行表演结束后，降落至跑道并打开了阻力伞，在伞的阻力及跑道摩擦力的合力f作用下减速至静止，且合力f与速度v成正比。已知歼-20战机落地时的速度为，动能为Ek0，落地后滑行的总时间为，滑行的总距离为，用x表示位移，P表示合力f的功率，表示合力f对歼-20战机做功的大小，Ek表示歼-20战机的动能，则该过程中各物理量之间的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
三、实验题（本大题共2小题）
11．陈凯老师欲用气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示，下面是实验的主要步骤；
①安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d；
③得到A、B两滑块（包含遮光片）的质量m1、m2；
④向气垫导轨通入压缩空气；
⑤利用气垫导轨左右的弹射装置，使滑块A、B分别向右和向左运动，测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2；
⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起，运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同，此后滑块A再次经过光电门时挡光时间为。
（1）碰撞前A滑块的速度大小为 ，碰撞前B滑块的速度大小为 。
（2）为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式是： （用题中所给物理量表示）
12．用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）为了减小实验误差，重物应选择 （选填“A”或“B”）。
A．橡皮锤 B．金属锤
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如题图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，O点到B点的时间为t，则打点计时器打下B点时重物的速度为 .
A． B． C． D．
（3）若选择O点到B点验证重物下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式 是否成立即可（用字母g、hB、vB表示）。
（4）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴，以为纵轴作出了如图丙所示的图线，测得图线斜率为9.53，通过分析发现，造成斜率小于g的原因是重物受到阻力作用，已知当地重力加速度g=9.78m/s2，重物的质量m=0.3kg，则重物所受的平均阻力F= N（结果保留2位有效数字）。
四、解答题（本大题共3小题）
13．如图所示，将一质量为的小钢球从距地面高为处以的初速度水平抛出，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求；
（1）小钢球落地过程中重力做的功；
（2）小球落地时的水平位移；
（3）小球落地时重力的瞬时功率。
14．如图所示，一质量为m=2kg的物体静止在摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上A点，现用水平向右的恒力F=8N作用在该物体上，使其向右运动。作用时间5s后物体运动至B点，撤去恒力F后最终物体停在C处。已知重力加速度g=10m/s2，求：
（1）撤去外力时物体的速度；
（2）从A到C全程的总位移：
（3）全过程摩擦力的冲量大小。
15．高一某班同学利用课外活动课设计了一个挑战游戏。如图所示，固定的半径为光滑圆弧形轨道末端水平，且与放置在水平地面上质量为的“┘形”滑板上表面平滑相接，滑板上左端A处放置一质量为的滑块，在滑板右端地面上的P点处有一个站立的玩具小熊。在某次挑战中，颜长坤老师将质量为的小球从轨道上距平台高度处静止释放，与滑块发生正碰，若滑板最后恰好不碰到玩具小能则挑战成功。滑板长度，滑板与地面间的动摩擦因数为，滑块与滑板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球、滑块和玩具小熊均视为质点，题中涉及的碰撞均为弹性碰撞，已知重力加速度，求：
（1）小球到达轨道最低点时受到轨道支持力的大小；
（2）小球与滑块碰后瞬间两者速度的大小；
（3）颜老师要挑战成功，A、P间距离s为多大？
答案
1．【正确答案】A
【详解】A．运动爱好者从高处向低处运动，摩擦阻力对人做负功，A正确；
B．爱好者从高处向低处运动，可知重力对他做正功，B错误；
C．由于支持力方向总是与速度方向垂直，可知支持力对他不做功，C错误；
D．过程中摩擦力做负功，机械能减小，D错误。选A。
2．【正确答案】B
【详解】A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，飞船环绕地球运行速度一定小于7.9km/s，A错误；
B．根据万有引力提供向心力，得，神舟16号飞船运行轨道半径小于同步卫星，其向心加速度大于地球同步卫星的加速度，B正确；
C．根据万有引力提供向心力，得，神舟16号飞船运行轨道半径小于同步卫星，其周期小于地球同步卫星的加速度，环绕地球一周所花时间小于24h，C错误；
D．宇航员在飞船内处于完全失重状态，所受地球引力仍然存在，D错误。选B。
3．【正确答案】D
【详解】选择水平向右为正，两滑块碰前总动量，说明系统总动量为0。
A．A和B都向左运动，总动量不为0，选项A错误；
B．A和B都向右运动，总动量不为0，选项B错误；
C．A静止，B向右运动，总动量不为0，选项C错误；
D．A向左运动，B向右运动，总动量可能为0，选项D正确。选D。
4．【正确答案】B
【详解】AC．将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第2次运动过程高度较大，所以运动时间较长，且篮球在竖直方向上做自由落体运动，由，可知第2次运动过程速度的竖直分量较大，AC错误；
B．平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，由，可知，第2次运动过程运动时间较长，则第2次运动过程速度的水平分量较小，则第1次抛出撞在篮板上的速度更大，B正确；
D．水平速度第1次大，竖直速度第2次大，根据速度的合成可知，投出球时的速度大小关系不能确定，D错误。选B。
5．【正确答案】B
【详解】人、船水平方向平均动量守恒，设人走动时船的速度大小为，人的速度大小为，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有，，人、船运动时间相等，则有，又，，联立解得船的质量为，选B。
6．【正确答案】D
【详解】A．根据图像可得箱子在传送带上匀加速时有，解得，A错误；
B．内，箱子和传送带间有相对滑动，此时有摩擦力存在，之后匀速运动，相对静止二者间没有摩擦力，时间内传送带运动的距离为，传送带受到的摩擦力与其运动方向相反，箱子对传送带做负功为，B错误；
C．内，箱子的位移为，该段时间传送带对箱子做功为，C错误；
D．内，箱子与传送带间的相对位移为，箱子与传送带因摩擦产生的热量为，D正确。选D。
7．【正确答案】A
【详解】m1下滑与另一小球碰撞前，由动能定理可得，解得，在最低点B与另一静止小球m2发生弹性正碰后，由动量守恒和机械能守恒可得， ，解得，，从B到C点由动能定理可得，由于m2刚好可以沿半圆轨道内壁运动至最高点C，则，联立解得，选A。
8．【正确答案】BD
【详解】AB．根据万有引力提供向心力，即，可以求出中心天体的质量为，月球绕地球做匀速圆周运动，中心天体是地球，月球是环绕天体，质量被约去，无法求出，A错误，B正确；
C．根据万有引力提供地球表面的重力，解得，地球的半径R不是已知量，地球表面的重力加速度测不出，C错误；
D．根据公式，知，知道周期和轨道半径，可以求出月球绕地球运行的加速度，D正确。选BD。
9．【正确答案】AD
【详解】AB．物体P从A运动到B过程，绳子拉力对物体P做正功，物体P的速度逐渐增大，动能增大，其重力势能不变，物体P的机械能增加；物体Q从开始下落到最低点，绳子拉力对物体Q做负功，物体Q的机械能减少，A正确，B错误；
CD．根据几何关系可得，则当P从A到B的过程中，Q的位移x=OA-OB=0.5m-0.3m=0.2m，物体Q的重力势能减少，由系统机械能守恒可得，解得，C错误，D正确。选AD。
10．【正确答案】BCD
【详解】A．合力f与速度v成正比，则，根据，可知加速度逐渐减小，A错误；
B．合力f的功率为，速度随着时间的增大在减小，功率和时间为二次函数关系，为曲线，B正确；
C．表示合力f对歼-20战机做功的大小，则，由于合力f逐渐减小，图像的斜率减小，C正确；
D．整个过程中能量守恒，则，则，合力f逐渐减小，的斜率逐渐减小，D正确。选BCD。
11．【正确答案】；；
【详解】（1）[1][2] 碰撞前A滑块的速度大小为，碰撞前B滑块的速度大小为
（2）[3] 为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式，其中碰后共同速度为，代入可得
12．【正确答案】B；C；；0.075
【详解】（1）[1]为了减小实验误差，重物应选择体积小密度大的物体。故选B。
（2）[2]打点计时器打下B点时重物的速度为，选C。
（3）[3]若O点到B点重物下落过程中机械能守恒，则重力势能转化为动能，则有，整理得，只需验证等式是否成立即可。
（4）测量出来的加速度为物体运动的实际加速度，根据牛顿第二定律得，带入，，得
13．【正确答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小钢球落地过程中重力做的功
（2）根据，解得，则小球落地时的水平位移
（3）竖直方向速度为，则小球落地时重力的瞬时功率
14．【正确答案】（1）10m/s；（2）50m；（3）40N·S
【详解】（1）撤去外力前，对物块受力分析得摩擦力为，根据牛顿第二定律得，解得，撤去外力时物体的速度
（2）从A到B的位移为，撤去外力后，滑动摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律，加速度大小为，撤去外力后的位移为，解得，总位移为
（3）撤去外力后运动的时间，全过程摩擦力的冲量大小
15．【正确答案】（1）8.4N，方向竖直向下；（2）0，；（3）2.975m
【详解】（1）根据题意可知，小球从静止释放到点过程中，由动能定理有，解得，小球在点，由牛顿第二定律有，解得，由牛顿第三定律可得，小球到达轨道最低点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（2）根据题意可知，小球与滑块碰撞过程中，系统的动量守恒，能量守恒，则有，，解得，
（3）根据题意可知，滑块以速度滑上滑板，滑板所受平台的最大静摩擦力为，滑板受滑块的滑动摩擦力为，可知，滑板保持静止不动，滑块在滑板上向右匀减速，设滑块滑到滑板右侧时速度为，由动能定理有，解得，滑块与滑板发生弹性碰撞，系统动量守恒和能量守恒，设碰后两者速度分别为、，则有，，解得，，此后，滑块与滑板分别向右做匀加速直线运动和匀减速直线运动，假设在点前两者共速，速率为，对滑块和滑板，分别由动量定理有，，解得，，此过程，滑板位移为，滑块位移为，滑块相对滑板向左的位移为，说明滑块未离开滑板，假设成立，共速后，因，两者相对静止做加速度大小为，的匀减速直线运动直至停止，由公式可得，两者的位移为，则有，解得