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    2023-2024学年辽宁省部分学校高一(下)期末联考物理试卷(含答案)

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    这是一份2023-2024学年辽宁省部分学校高一(下)期末联考物理试卷(含答案),共9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.“打水漂”是人类古老的游戏之一,游戏者运用手腕的力量把石片扔出,使得石片在水面上弹跳数次。某次游戏者打水漂时将石片以某初速度水平扔出,不计空气阻力。对于石片从被扔出到首次落到水面上的过程,下列说法正确的是( )
    A. 石片被抛出的速度越大,在空中的运动时间越长
    B. 石片落到水面时速度方向可能与水面平行
    C. 从同一高度抛出的石片速度越大,石片落到水面时速度方向与水面的夹角越小
    D. 石片落到水面时的速度大小与被抛出的速度大小无关
    2.炎炎夏日,电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时,扇叶上某两质点的物理量一定相同的是( )
    A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力
    3.如图所示,卡车通过钢丝绳拖动货轮靠岸,钢丝绳绕过定滑轮连接卡车和货轮,若卡车匀速向左行驶,则下列说法正确的是( )
    A. 货轮向左做加速运动B. 货轮向左做匀速运动
    C. 货轮向左做减速运动D. 货轮向左先加速运动后减速运动
    4.如图所示,质量为m的小球(视为质点)用长为L的轻绳悬于O点,小球在水平恒力F的作用下从最低点P由静止移动到Q点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
    A. 水平恒力F做的功为FLcsθ
    B. 小球克服重力做的功为mgL1−csθ
    C. 小球受到的合力做的功为mgLcsθ
    D. 小球移动到Q点的动能为FLsinθ−mgLcsθ
    5.为顺利带回月球背面的样品,科研人员为嫦娥六号设计了11个阶段的飞行任务。在嫦娥六号探测器的着陆下降阶段,探测器在距离月球某高度时,会在反推力的作用下短暂悬停在月球表面。假设探测器悬停时,在Δt时间内向下喷出的气体质量(远小于探测器的质量)为m,喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v,则探测器在该位置受到的重力大小为( )
    A. mvΔtB. mv2ΔtC. mv2ΔtD. mvΔt
    6.一质量为0.3kg的烟花弹获得初动能后从水平地面无动力竖直升空,到达离水平地面高8m的最高点时速度为0,此时弹中火药爆炸(爆炸时间极短),将烟花弹炸为大、小两块,爆炸后瞬间大、小两块烟花弹分别获得竖直向上、竖直向下的速度,大块烟花弹的速度大小为3m/s,大块烟花弹质量为小块烟花弹质量的2倍。不计空气阻力和火药的质量,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
    A. 烟花弹的初动能为9.6J
    B. 爆炸后瞬间小块烟花弹的速度大小为1.5m/s
    C. 小块烟花弹落地时的速度大小为13m/s
    D. 大、小两块烟花弹从爆炸到落地的时间之比为2:1
    7.一滴雨滴在空中由静止开始下落,雨滴只受空气阻力和重力,且受到的空气阻力与速率成正比。以地面为零势能面,下列关于雨滴下落过程中雨滴(未达到匀速)的速率−时间v−t图像、重力势能−时间Ep−t图像、机械能−下落高度E−ℎ图像、动能−下落高度Ek−ℎ图像,可能正确的是( )
    A. B.
    C. D.
    二、多选题:本大题共3小题,共18分。
    8.2024年5月21日,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号遥四运载火箭,成功将武汉一号卫星、超低轨技术试验卫星等4颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列关于人造地球卫星的说法正确的是( )
    A. 绕地球做椭圆运动的卫星在近地点的速度大于在远地点的速度
    B. 同一颗卫星绕地球做圆周运动的轨道高度越高,机械能越小
    C. 卫星由较低轨道变轨至更高轨道时需要加速
    D. 相对于地面静止的同步轨道卫星可能处于辽宁某地正上方
    9.如图甲所示,质量为m的小球能在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做完整的圆周运动;如图乙所示,质量为m的小球能在半径为R的竖直光滑圆形管道内做完整的圆周运动(圆形管道的管径略大于小球的直径,但远小于R)。已知重力加速度大小为g,两小球均可视为质点,下列说法正确的是( )
    A. 图甲中小球通过最高点的最小速度为0
    B. 图乙中小球通过最低点的最小速度为2 gR
    C. 图乙中小球通过最高点时速度越大,对管道的作用力一定越大
    D. 图甲中小球通过最低点时对轨道的作用力比通过最高点时大6mg
    10.如图所示,光滑水平地面上的轻弹簧一端拴接着质量为1kg的物块Q,初始时弹簧处于原长,Q静止在光滑水平地面上,质量为2kg的物块P静止在距弹簧右端一定距离处。现给物块P一方向水平向左、大小为6N⋅s的瞬时冲量,从物块P开始接触弹簧到离开弹簧的过程中,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
    A. 弹簧压缩量最大时物块Q的速度最大B. 物块Q的最大速度为4m/s
    C. 弹簧的最大弹性势能为9JD. 物块P离开弹簧时的速度大小为1m/s
    三、实验题:本大题共2小题,共14分。
    11.某同学用如图所示的装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为:
    A.用天平测出滑块A、B的质量mA,mB;
    B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;
    C.剪断细线,滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动,最后都滑离台面,记录滑块A、B的落地点M、N;
    D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2。
    请根据实验步骤完成下列填空:
    (1)实验前,需要将光滑操作台的台面调节至______,其目的是确保滑块滑离台面后做_____运动。
    (2)若选取的滑块A、B的质量mA,mB之比为2:3,则当x1:x2=_____(在误差允许范围内成立)时,可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。
    12.某小组的同学通过探讨设计了一套方案来测量动摩擦因数,实验装置如图甲所示,将足够长的木板固定在水平面上,固定有遮光条的滑块从光电门的右侧以某初速度向左运动,经过一段时间滑块静止在光电门的左侧某位置,测出遮光条经过光电门时的遮光时间t和滑块静止时遮光条到光电门的距离x,改变滑块的初速度,重复以上操作,已知重力加速度大小为g。
    (1)实验前测得遮光条的宽度为d,含遮光条的滑块质量为m,则滑块经过光电门时的动能Ek=___(用给定的物理量符号表示)。
    (2)下列关于本实验的说法正确的是 。
    A.多次实验时一定要确保滑块从同一位置开始运动
    B.实验时可以不用测量含遮光条的滑块质量
    C.遮光条的宽度宽些能减小实验误差
    (3)实验时获得多组数据后,得出的图像如图乙所示,该图像的纵坐标为x,则横坐标为___(填“1t”“t2”或“1t2”)。若直线的斜率为k,则滑块与木板之间的动摩擦因数μ=___(用题中物理量的符号d,k和g表示)。
    四、计算题:本大题共3小题,共40分。
    13.如图所示,固定在水平地面的竖直轻质弹簧处于原长,O点为弹簧最上端位置。可视为质点的物块从O点正上方的A点由静止释放,落在弹簧上运动到的最低点为B点。已知物块的质量m=1kg,O、A两点间的高度差ℎ1=0.8m,O、B两点间的高度差ℎ2=0.2m,取重力加速度大小g=10m/s2,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。
    (1)求物块运动到O点时的速度大小v1;
    (2)求弹簧被压缩至B点时的弹性势能E;
    (3)若将物块更换为质量m′=0.5kg,可视为质点的小球,把小球放置在弹簧上端,将外力作用在小球上使得弹簧被压缩至B点,撤去外力后小球由静止开始运动,求小球经过O点时的速度大小v2。
    14.如图所示,固定的水平薄板上放置物块,一端连接着物块的轻绳通过光滑的小滑轮悬挂小球,薄板上方的轻绳与薄板平行,小球到滑轮部分的绳长L=0.125m。当小球以悬挂点正下方某点为圆心在水平面内做匀速圆周运动时,物块刚好不滑动。已知物块、小球均可视为质点,物块的质量m1=1kg,小球的质量m2=0.4kg,物块与薄板间的动摩擦因数μ=0.5,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。
    (1)求连接小球的轻绳与竖直方向夹角θ的余弦值csθ;
    (2)求时小球的角速度大小ω1;
    (3)若仅小球的角速度大小变为ω2=9rad/s,使得小球绕悬挂点正下方另一点做匀速圆周运动,物块仍相对于薄板不滑动,求物块受到的摩擦力大小f。
    15.如图所示,固定在水平地面上的14光滑圆弧AB(O点为圆心,且OA水平、OB竖直)与光滑水平地面BD平滑连接,在水平地面上的C点静置着滑块P,离C点一段距离处放置着14光滑圆弧凹槽M,凹槽左侧与水平地面在D点相切。滑块Q从A点正上方一定高度处由静止释放,经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小F=29.5N,滑块P,Q发生弹性碰撞(碰撞时间极短)后,滑块Q恰好能运动到A点(此时取走滑块Q),滑块P恰好能运动到凹槽M的最高点。已知圆弧AB的半径R=0.45m,凹槽M的半径r=0.1m,滑块Q的质量m1=0.45kg,滑块P,Q均可视为质点,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
    (1)滑块Q初始释放时距离A点的高度ℎ;
    (2)滑块P,Q发生碰撞后瞬间滑块P的速度大小vP;
    (3)凹槽M的质量m3。
    答案
    1.C
    2.B
    3.A
    4.B
    5.A
    6.D
    7.C
    8.AC
    9.BD
    10.BD
    11.(1) 水平 平抛
    (2) 3:2
    12.(1) md22t2
    (2)B
    (3) 1t2 d22gk
    13.(1)物块从A点运动到O点,有
    mgℎ1=12mv12
    解得
    v1=4m/s
    (2)物块从A点运动到B点,有
    mgℎ1+ℎ2−W弹=0−0
    其中
    W弹=E−0
    解得
    E=10J
    (3)小球从B点运动到O点,有
    −m′gℎ2+W弹=12m′v22−0
    解得
    v2=6m/s
    14.(1)对物块受力分析,有
    F绳=f1=μm1g
    对小球受力分析,竖直方向上有
    F绳csθ=m2g
    解得
    csθ=0.8
    (2)对小球受力分析,水平方向上有
    F绳sinθ=m2ω12r
    其中
    r=Lsinθ
    解得
    ω1=10rad/s
    (3)设此时轻绳与竖直方向的夹角为 α ,对小球受力分析
    水平方向上有
    F′绳sinα=m2ω22r′
    其中
    r′=Lsinα
    对物块受力分析有
    f=F′绳
    解得
    f=4.05N
    15.(1)设滑块Q第一次运动到B点时的速度大小为 v0 ,有
    FN−m1g=m1v02R
    其中
    FN=F
    根据动能定理有
    m1gℎ+R=12m1v02−0
    解得
    v0=5m/s , ℎ=0.8m
    (2)设滑块P,Q碰撞后瞬间滑块Q的速度大小为 vQ ,滑块P的质量为 m2 ,滑块P,Q发生弹性碰撞,有
    m1v0=−m1vQ+m2vP
    12m1v02=12m1vQ2+12m2vP2
    滑块Q碰撞后返回A点,有
    −m1gR=0−12m1vQ2
    解得
    vQ=3m/s , m2=1.8kg , vP=2m/s
    (3)滑块P碰后恰好能运动到凹槽M的最高点,此时两者共速,速度大小设为 v共 ,滑块P与凹槽M构成的系统水平方向上动量守恒,有
    m2vP=m2+m3v共
    该系统机械能守恒,有
    12m2vP2=12m2+m3v共2+m2gr
    解得
    m3=1.8kg
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