内蒙古自治区北师乌兰察布集宁附高2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

乌兰察布集宁附高2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试卷
考试时间：90分钟
一、单选题((共32分，每题4分))
1．一质量为m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v-t图线，如图所示（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。则（　　）
A．小物块冲上斜面过程中加速度的大小是5.0m/s2
B．小物块与斜面间的动摩擦因数是0.25
C．小物块在斜面上滑行的最大位移是8m
D．小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是6.4J
2．如图中a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（　　）
A．汽车的长度 B．4s末汽车的速度
C．4s末汽车合外力的功率 D．4s内汽车牵引力所做的功
3．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则（　　）
A．v1>v2，v1＝ B．v1>v2，v1>
C．v1
4．在光滑的水平面上有静止的物体A和B，物体A的质量是B的2倍，两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（　　）
A．A的速率是B的2倍 B．A的动量大小大于B的动量大小
C．A受到的合外力大于B受到的合外力 D．A、B组成的系统的总动量为零
5．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（　　）
A．A获得的最大速度为
B．A获得的最大速度为
C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
6．在2022年2月6日中国女足对阵韩国女足的比赛中，在伤停补时第91分钟的时候，中国球员王晓雪在球上升过程中舍身堵球，力保球门不失，谱写了“永不放弃、敢于拼搏”的女足精神。假设王晓雪身高为174 cm，足球的质量为440 g，球从韩国运动员脚上离开时的速度约为72 km/h。下列说法正确的是（　　）
A．足球击中王晓雪时的动能为80.3 J
B．足球在运动过程中机械能守恒
C．足球在运动过程中重力的功率先减小后增大
D．足球在运动过程中水平方向动量变小
7．如图所示，光滑倾斜滑道OM与粗糙水平滑道MN平滑连接。质量为1kg的滑块从O点由静止滑下，在N点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的P点停下。已知O点比M点高1.25m，滑道MN长4m，滑块与滑道MN的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．滑块运动到M点的速度大小为6m/s B．滑块运动到N点的速度大小为4m/s
C．缓冲墙对滑块的冲量大小为10N·s D．缓冲墙对滑块做的功为－2.5J
8．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（　　）
A．重力势能减少2mgR
B．机械能减少mgR
C．合外力做功mgR
D．克服摩擦力做功mgR
二、多选题(共16分，每题4分)
9．将质量为2m的木板静止地放在光滑水平面上，一质量为m的木块以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。木块运动过程中所受摩擦力始终保持不变。现将木板分成长度与质量相等的两段（a、b）后紧挨着仍放在光滑水平面上，让木块仍以相同的初速度v0由木板a的左端开始滑动，则（　　）
A．木块仍能滑到木板b的右端并与木板保持相对静止
B．木块滑到木板b的右端后飞离木板
C．木块滑到木板b的右端前就与木板保持相对静止
D．后一过程产生的热量小于原来过程产生的热量
10．把一个物体从地面竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（　　）
A．重力所做的功为零
B．重力所做的功为2mgh
C．空气阻力做的功为零
D．空气阻力做的功为
11．如图所示是动力滚筒输送机示意图，水平框架上安装了许多同样的转筒，由电动机带动转筒转动。当物体放到转筒上，依靠转筒摩擦带动运送货物。动力滚筒输送机适用于各类箱、包、托盘等货件的输送。滚筒输送机具有结构简单，可靠性高，使用维护方便等优点。某快递公司用动力滚筒输送机分拣快递，动力滚筒输送机水平方向放置，转筒半径为，转动角速度，现将一个质量的快递箱无初速放在点，将快递箱从点传送到点运动的距离为。快递箱与转筒间的动摩擦因数，整个过程转筒始终保持匀速转动，快递箱大小可忽略不计，重力加速度取，快递箱从点传到点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．所需要的时间为
B．所需要的时间为
C．运送快递箱电动机多做的功为
D．输送机对快递箱做的功为
12．如图所示，质量均为的物块甲、乙用轻弹簧相连且静止在倾角为的光滑斜面上，物块乙与固定在斜面底端并与斜面垂直的挡板接触，弹簧的劲度系数为。某时刻若用沿斜面向上的恒力作用在物块甲上，当物块甲向上运动到速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此过程做功为；若用沿斜面向上的恒力作用在物块甲上，当物块甲斜向上运动到加速度为零时，物块乙刚好要离开挡板，此过程做功为，重力加速度为，弹簧始终处在弹性限度内，则下列判断正确的是（　　）
A．
B．
C．等于弹簧弹性势能的增加量
D．等于物块甲机械能的增加量
三、实验题(共12分)
13．某同学利用如图1所示的装置完成了机械能守恒定律的验证，实验时将纸带拉直使重物由静止释放。某次实验时得到如图2所示的纸带，纸带上的各点均为计时点，已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。
回答下列问题：
（1）由图2中的数据可求出打下计时点3时重物的速度_______；
（2）根据纸带测量数据，分别测出计时点2、3、4、5到点1的距离，用表示，假设重物下落过程机械能守恒，由对应依次算出纸带速度的理论值，描绘出如图3甲所示的图线，则该图线的斜率应为______（用题中给出的物理量表示）；
（3）又由纸带上各计时点间的距离依次算出在点1、2、3、4、5时重物的实际速度，根据得出的实验数据描绘出如图3所示的图线，发现实际速度与理论速度间的差值越来越大，出现这种现象的原因可能是______。
14．某同学用如图所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证。方法如下：将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车（带遮光条）和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离s进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放。
（1）如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为△t，小车到光电门的距离为s，通过描点作出图象来反映合力的功与动能改变量的关系，以s为纵轴，以_______为横轴，所作图象是一条直线才能符合实验要求，（填△t，△t2，或）
（2）实验中是否要求重物的质量远小于小车质量_______。（填是或否）
四、解答题(共42分)
15．（10分）如图所示，质量为1kg的滑板A静止在光滑水平地面上，滑板左端距竖直固定挡板l=0.3m，质量也为1kg的小物块B以初速度v0=2m/s从右端水平滑上滑板，最终小物块B恰好未从滑板左端掉下，已知A与B间的动摩擦因数μ=0.25，滑板与挡板碰撞无机械能损失，取g=10m/s2，求：
（1）经过多长时间滑板A碰到挡板；
（2）滑板的长度；
（3）若滑板A的长度不变，仅减小B的初速度v0，求B物体到挡板最小距离Xmin与v0的函数关系。
16．（14分）质量分别为和的物块静止在水平地面上A、B两点，半径为的光滑半圆轨道与地面相切于B点，如图甲所示。物块m在如图乙所示的水平力F的作用下从A点由静止开始向右运动，3s末撤去力F，此时刚好运动到B点且与物块M发生弹性碰撞。已知物块与地面间的动摩擦因数均为，物块可视为质点，重力加速度，求：
（1）物块M能否通过半圆轨道的最高点C？
（2）物块M落地点与B点的距离；
（3）物块m与地面之间的滑动摩擦力产生的热量。
17．（16分）如图所示，一质量m1＝0.2kg的小球，从光滑水平轨道上的一端A处，以v1＝2.5m/s的速度水平向右运动。轨道的另一端B处固定放置一竖直光滑半圆环轨道（圆环半径比细管的内径大得多），轨道的半径R＝10cm，圆环轨道的最低点与水平轨道相切；空中有一固定长为15cm的木板DF，F端在轨道最高点C的正下方，竖直距离为5cm。水平轨道的另一端B处有一质量m2＝0.2kg的小球，m1、m2两小球在B处发生的是完全弹性碰撞，重力加速度为g＝10m/s2。求：
（1）m1、m2碰后瞬间m2的速度？
（2）经过C点时，小球m2对轨道的作用力的大小及方向？
（3）m2小球打到木板DF上的位置？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B 2．D 3．B 4．D 5．B 6．D 7．D 8．D 9．CD 10．AD 11．BC
12．BD
13． 2g 重物速度越大，重物和纸带受到的阻力越大
14． 否
15．（1）；（2）；（3），
【解】（1）设A的加速度大小为，对A由牛顿第二定律可得
解得 方向向左
设B的加速度大小为，对B由牛顿第二定律可得 解得 方向向右
A做加速运动 B做减速运动 解得 ，
A做加速位移 解得
由于，则之后A做匀速运动 解得
则
（2）B做减速运动，位移 解得
相对滑动
撞挡板后A滑板原速率反弹，A、B系统由动量守恒
A、B停止运动
碰后由能量守恒
解得
小物块B恰好未从滑板左端掉下，板长
（3）若仅改变B的初速度
A碰挡板前，A、B系统由动量守恒
A碰挡板后 解得
整个过程中，A、B系统由能量守恒
A碰挡板后，挡板向右位移
B物体一直向左运动，最后静止时离挡板最近
解得，
16．（1）能；（2）0.2m；（3）12J
【解】（1）在0~2s内，设物块m在2s末的速度为v1，位移为x1，加速度为a1，根据牛顿第二定律得 代入数据解得
根据运动学公式有
设物块m在3s末的速度为v2，在2~3s内，位移为x2，加速度为a2，根据牛顿第二定律得
代入数据解得
根据运动学公式有
设物块M与m碰撞后的速度分别为vM、vm，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得
设物块M在C点的速度为vC，根据机械能守恒定律有
代入数据解得
设物块M刚好通过C点的速度为vC＇，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
由于，因此物块M能够通过半圆轨道的最高点C
（2）由题意知，物块M通过C点后将做平抛运动，由平抛运动规律可知,竖直方向上有
其飞行时间
物块M落地点与B点的距离
（3）设物块m碰撞后滑行的位移大小为x3，由动能定理得
代入数据解得
物块m与地面之间的滑动摩擦力产生的热量
17．（1）2.5m/s；（2）2.5N，方向竖直向上；（3）m2小球打到木板DF上的D点
【解】（1）在B处m1与m2发生的是完全弹性碰撞，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得
（2）小球m2由B到C的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得
在C点对m2，由牛顿第二定律得 解得
据牛顿第三定律知：小球对轨道的作用力大小为2.5N，方向竖直向上；
（3）小球从C飞出做平抛运动，水平方向
竖直方向
代入数据解得
所以物体刚好落在木板的D点上。答案第1页，共2页