山西省朔州市怀仁市三校2022-2023学年高一下学期7月期末联考物理试题（含解析）

怀仁市三校2022-2023学年高一下学期7月期末联考
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。
4.本卷主要考查内容：必修第二册，选择性必修第一册第一章动量守恒定律完。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.下列运用反冲原理的有
喷水管在喷水过程中旋转 安全气囊的可减轻伤害 运动员击打垒球 人落地时屈膝
A B C D
2.如图甲、乙所示为商场中两种形式倾角相同的自动扶梯，甲为倾斜面，乙为水平台阶，质量相等的A、B两人分别站在甲、乙上，随着扶梯一起斜向上以相同的速度做匀速运动，则
甲 乙
A.甲对A的支持力做负功
B.乙对B的支持力不做功
C.甲对A的摩擦力不做功
D.在相等的时间内A、B两人重力势能的增加量相等
3.欧洲木星探测器于2023年4月发射，将于2023年7月抵达木星，如图所示，假设欧洲木星探测器进入木星表面前，在木卫一与木卫四之间先绕木星做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A.欧洲木星探测器做匀速圆周运动的角速度大于木卫一的角速度
B.欧洲木星探测器做匀速圆周运动的线速度小于木卫四的线速度
C.若使欧洲木星探测器能被木星捕获，必须减小其机械能
D.若使欧洲木星探测器能被木卫四捕获，必须减小其机械能
4.某新能源汽车在进行试车，下列四幅图像中v表示汽车速率，F表示汽车牵引力，f表示汽车所受阻力，t表示汽车运动时间.则下列选项中能表示汽车以恒定的功率启动的是
A B C D
5.交通事故发生时，车辆发生碰撞，车上的部分物品会因惯性而被抛出，位于车上不同高度的物品落到地面上的位置是不同的，如图所示.已知抛出点在同一竖直线上的物品A、B，分别从距地面高h和H的位置水平抛落（H>h），不计空气阻力，A、B可视为质点，重力加速度为g.则
A.B抛出的初速度大于A抛出的初速度
B.A、B同时落地
C.从抛出到落地的过程中，A比B的速度变化快
D.若再测得A、B落地点间的距离，则可估算出碰撞瞬间汽车的行驶速度
6.如图所示，正面双手垫球是排球训练基本动作之一.某同学在一次训练中，排球由静止自由下落0.8m，被双手重新垫起，离开手臂后竖直上升的高度仍为0.8m.已知排球与手臂的作用时间为0.05s，排球质量为0.3kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，以竖直向下为正方向，则
A.排球与手臂作用过程的动能变化量为4.8J
B.排球与手臂作用过程的动量变化量为零
C.排球与手臂作用过程的动量变化量为2.4kg m/s
D.排球与手臂间的平均作用力大小为51N
7.如图所示，绳子跨过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与套在固定竖直杆上的物体B连接，到达如图所示位置时，绳与竖直方向的夹角分别为60°和37°，两物体的速率分别为vA、vB，且此时.已知cos37°=0.8，则vA、vB之差为
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.矩形滑块由不同材料的上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以速度v水平射向滑块.若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，子弹刚好穿过滑块的一半厚度，如图所示.则在上述两种情况射入滑块的过程中
A.系统产生的热量不相等
B.系统产生的热量相等
C.子弹对滑块的摩擦力的冲量不相同
D.子弹对滑块的摩擦力的冲量相同
9.如图所示，可视为质点的物块与劲度系数为k的竖直轻质弹簧上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，将物块拉至A点由静止下落，当下落的高度为2h时正好运动到B点，当物块运动到O点时弹簧正好处于原长，且O点是AB的中点，已知弹簧处在B点时，物块的加速度刚好为0，重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是
A.物块从A到O的过程中，物块的机械能减小
B.物块从A到B的过程中，物块的动能一直增大
C.物块的质量为
D.物块下落过程的最大速度为
10.如图所示，长度为l的传送带水平固定放置，在电机的带动下以恒定的速度运行，把一个质量为m的小物块（视为质点）轻轻地放到传送带上，物块由传送带的最左端运动到最右端的过程中，前一半时间t做匀加速直线运动，后一半时间t做匀速直线运动.重力加速度为g，下列说法正确的是
A.物块获得的最大动能为
B.物块与传送带之间的动摩擦因数为
C.整个过程中摩擦力的冲量为
D.整个过程中，电机因放上物块而多消耗的电能为
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验.在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块A、B的质量分别为mA、mB，完全相同的两遮光片，测得其宽度d，实验过程如下：
①调节气垫导轨呈水平状态；
②轻推滑块B，测得滑块B通过光电计时器1的遮光时间为t1；
③滑块B与滑块A相碰后，滑块A和滑块B先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t2和t3。
（1）实验中为确保两滑块碰撞后滑块B不反向运动，mA、mB应满足的关系为mA mB（填“>”“=”或“<”）.
（2）滑块B碰后的速度为 （用题中所给物理量的字母表示）.
（3）利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子： .
12.（10分）某物理兴趣小组按照图甲所示安装好装置“验证机械能守恒定律”，正确进行相关操作后，打出很多纸带，从中选出符合要求的纸带，如图乙所示（其中一段纸带图中未画出）.已知图中O点为打出的起始点，且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G.作为计数点，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g.
（1为了验证重物从释放到E点过程的机械能是否守恒， （填“需要”或“不需要”）测量重物的质量，得到关系式h2= （用题中和图乙中所给物理量的符号表示），即可在误差允许范围内验证.若考虑到系系统误差，测得的重力势能变化量 （填“>”“<”或“=”）；
（2）由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失，于是利用剩余的纸带进行如下的测量：以A为起点，测量各点到A的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像如图丙所示，图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线 ；由图像得出，A点到起始点O的距离为 cm（结果保留三位有效数字）.
13.（12分）如图所示，半径为R的光滑管道竖直固定放置.一个质量为m的小球（直径略小于管道）恰能在管道内做完整的圆周运动，A为管道最低点，以A点所在水平面为零势能面，重力加速度为g.求：
（1）小球的机械能；
（2）小球运动到A点时对管道压力的大小.
14.（12分）如图甲所示为2022年北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地.跳台滑雪赛道的简化图如图乙所示，由跳台A、助滑道AB、着陆坡BC等部分组成.比赛中，质量m=60kg（包含所有装备的总质量）的运动员从跳台A无初速度地滑下，到达B处后水平飞出，落在着陆坡上的P点.已知AB间高度差h=36m，BP距离s=108m，着陆坡倾角α=37°，不计运动员受到的空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2，求：
甲 乙
（1）运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小；
（2）运动员落在着陆坡上的P点时重力的瞬时功率；
（3）运动员在AB段运动过程中阻力所做的功.
15.（14分）如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个可视为质点的木块，质量分别为1kg、3kg、3kg.开始时B、C处于静止状态，B、C之间夹有一轻质弹簧（弹簧与B拴接，但与C未拴接）恰好处于原长状态，现给A一个水平向右的初速度v0=8m/s，A与B碰撞后，A被瞬间弹回，速度大小变为4m/s，重力加速度取g=10m/s2.求：
（1）A、B碰后瞬间，木块B的速度大小；
（2）弹簧具有的最大弹性势能；
（3）木块C的最大速度.
怀仁市三校2022-2023学年高一下学期7月期末联考
物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 反冲作用使喷水管旋转，A正确；安全气囊的可减轻伤害也是利用了缓冲现象，不是反冲现象，B错误；运动员击打垒球是碰撞现象，不是反冲现象，C错误；人落地时屈膝是缓冲现象，不是反冲现象，D错误.
2.D 斜面对甲的支持力与位移垂直，则不做功，A错误；平台对乙的支持力与位移的夹角为锐角，则做正功，B错误；斜面对甲的摩擦力与位移同向，则做正功，C错误；甲、乙的重力相等，上升的高度相等，则重力势能的增加量相等，D正确.
3.C 欧洲木星探测器的公转轨道半径大于木卫一的公转轨道半径，则欧洲木星探测器的角速度小于木卫一的角速，线速度大于木卫四的线速度，则A、B错误；若要让欧洲木星探测器被木星捕获，必须减小其机械能，让其做近心运动，C正确；若要让欧洲木星探测器被木卫四捕获，必须增大其机械能，让其做离心运动，D错误.
4.C 开始一段时间，机车的速度随时间均匀增大，加速度是定值，机车是以恒定的加速度启动，功率不恒定，A、B项不符合题意；若机车以恒定的功率启动，则其速度增加，牵引力减小，当牵引逐渐减小到与阻力等大时，机车以最大的速度做匀速，C项符合题意；若机车以恒定的功率启动，则有可得则有即图像是过原点的一条倾斜直线，D项不符合题意.故选C.
5.D 由平抛运动规律可知A先落地，两者速度变化快慢相同，则B、C错误；A、B抛出的初速度相等，则A错误；由平抛运动的规律可得、，两者落地点间距离，综合解得，D正确.
6.D 排球自由下落与手臂接触前、后瞬间的速度大小为，动能为标量，故作用过程动能变化量为0，由于题中规定竖直向下为正方向，则作用过程的动量变化量为，则ABC均错误；设排球与手臂间的作用力大小为F，由动量定理有，解得F=51N，则D正确.
7.A 设此时绳子的速率为v绳，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可得、，结合，综合解得、，则，A正确.
8.BD 子弹射入滑块的过程，系统动量守恒，所以最后它们的速度是相同的，根据动量定理可知两种情况下滑块受到的冲量相同，根据功能关系，系统产生的热量等于系统减少的动能，故BD项正确、AC项错误.
9.BD 当物块运动到O点时弹簧正好处于原长，则物块从A到O的过程中，弹簧对物块的拉力向下，对物块做正功，则物块的机械能增加，A错误；B点速度最大，故A到B物块动能一直增大，则B正确；物块处在B点，弹簧的压缩量为h，物块处于平衡状态，则有，解得，C错误；由对称性可得，物块处在A、B两点弹簧的伸长量和压缩量相等，则两点对应的弹性势能相等，由能量守恒定律可得，解得，D正确.
10.ACD 设传送带的速度为v，由初速度为0的匀加速直线运动规律以及匀速直线运动规律可得，解得，则物块获得的最大动能为，A正确；由解得物块与传送带之间的动摩擦因数为，B错误；由动量定理可得整个过程中摩擦力的冲量为，C正确；物块与传送带之间的摩擦生热为，结合、综合计算可得，因电机多消耗的电能，D正确.
11.（1）<（2分）
（2）
（3）
解析：（1）为防止两滑块碰撞后入射滑块反弹，入射滑块的质量应大于被碰滑块的速度，即.
（2）碰撞后滑块B的速度.
（3）碰撞前滑块B的速度，碰撞后滑块A、B都做匀速直线运动，碰撞后滑块A的速度，两滑块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律有，整理得.
12.（1）不需要（2分） （2分） >（2分）
（2）a（2分） 10.0（2分）
解析：（1）由机械能守恒有，则质量m约去，故重物质量不需要测量；，代入可得，由于一些阻力的影响，重力势能减少并未全部转化为动能，故；
（2）以A为起点，测量各点到A的距离为h，计算出物体下落到各点的速度v，设A点的速度为vA，则有，可得，可知图像的纵轴的截距为，故他作出的图像应该是直线a；直线a的横轴截距表示A点与起始点O的距离，由图像可知A点到起始点O的距离为10.0cm.
13.解：（1）由于小球恰好能沿管道做完整的圆周运动，故小球在最高点时的速度为0
则动能大小为
以A点所在水平面为零势能面，在最高点小球的重力势能大小为
则小球的机械能大小为
（2）设小球运动到A点时速度为v，由机械能守恒有
设在A点管道对小球的支持力为FN，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小球运动到A点时对管道的压力大小为5mg（1分）
14.解：（1）运动员从B点飞出做平抛运动，有
解得t=3.6s（1分）
设运动员到达B点的速度为vB，有
解得
（2）运动员落在P点时竖直方向的速度大小为
则此时重力的瞬时功率为
（3）从A到B，由动能定理有
解得
15.解：（1）以A、B为系统，水平向右为正方向，设碰后瞬间B的速度为v2，由动量守恒定律有
代入数据解得
（2）以B、C为系统，当弹簧被压缩至最短时，具有最大弹性势能，此时B、C具有共同速度，由动量守恒定律及机械能守恒定律有
联立解得
（3）当弹簧再次恢复原长，木块C被弹出后的速度最大，由动量及能量守恒定律有
联立解得
（说明：本题直接由弹性碰撞、质量相等，发生速度交换得出结果可以得全分）