重庆市七校2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试卷（含答案）

重庆市七校联盟2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题
一、单选题
1．近年来，钓鱼项目从休闲娱乐转向体育运动，人群规模不断扩大。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其位移随时间的变化规律为，周期为。则下列说法正确的是（ ）
A．它的振幅为
B．它的周期为
C．时，相位是
D．它在二分之一周期内通过的路程可能是
2．如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个支架（含电动机）上由一根轻杆带动一个质量为的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示，重力加速度为。若在某次打夯过程中，铁球以线速度匀速转动半圈的过程中，（ ）
A．铁球所受力的合力不变 B．铁球所受重力的功率不变
C．铁球所受力的合力的冲量为零 D．铁球所受力的合力做功为零
3．为了减少环境污染，适应能源结构调整的需要，我国对新能源汽车实行了发放补贴、免征购置税等优惠政策鼓励购买。在某次直线运动性能检测实验中，根据某辆新能源汽车的运动过程作出速度随时间变化的v-t图像。Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率保持不变
B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为
C．t1～t2时间内的平均速度大于
D．t2～t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力
4．如图所示，质量分别为、的甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲沿水平方向推了乙，结果两人向相反方向滑去。两人分开后，乙的速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的作用力大小与乙对甲的作用力大小之比为
B．两人分开后，甲的动能与乙的动能相等
C．甲对乙的冲量大小为
D．两人分开后，甲的速度大小为
5．图甲为“欢乐谷”中的某种型号的“魔盘”，儿童坐在圆锥面上，随“魔盘”绕通过顶点的竖直轴转动，图乙为“魔盘”侧视截面图，图丙为俯视图。可视为质点的三名儿童、、，其质量，到顶点的距离，与锥面的动摩擦因数都相等，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在“魔盘”转动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．若三名儿童均未在锥面上发生滑动，则、、的向心力之比
B．若“魔盘”匀速转动且三名儿童均未在锥面上发生滑动，、、所受合外力都指向顶点
C．若“魔盘”转速缓慢增大且三名儿童均未在锥面上发生滑动，则、、所受摩擦力均增大
D．若“魔盘”转速缓慢增大，将最先发生滑动，然后发生滑动，最后发生滑动
6．如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度小于子弹B射入的深度，则（ ）
A．子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B．入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力小
C．子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间短
D．子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小
二、多选题
7．火星的卫星中，火卫一绕火星公转的轨道半径为，火卫二绕火星公转的轨道半径为。只考虑火星对卫星的力，卫星的公转视为匀速圆周运动。则火卫一和火卫二的公转（ ）
A．线速度之比为 B．向心加速度之比为
C．周期之比为 D．角速度之比为
8．2023年10月26日17时46分，我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，飞船变轨前绕地稳定运行在半径为的圆形轨道I上，椭圆轨道II为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为的圆形轨道III上，轨道I和II、II和III分别相切于A、两点，飞船在A点变轨，与核心舱刚好在点进行对接，下列说法正确的是（　　）
A．神舟十七号的发射速度小于第一宇宙速度
B．神舟十七号进入II轨道后周期变长
C．神舟十七号在II轨道上经过点时需向前喷气，从而实现变轨进入III轨道
D．神舟十七号在II轨道上由A向运动时，速率减小，机械能不变
9．在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在滑板A的左侧，右侧用一根细绳连接在滑板B的右侧，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑。剪断细绳后，则（ ）
A．弹簧原长时物体A的动量最大
B．压缩最短时物体B的动能最大
C．A、B和弹簧组成的系统的动量不变
D．A、B和弹簧组成的系统的机械能变大
10．图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上，以此水平面为重力势能的零势能面，质量为0.1kg的小球在弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，在小球下落的过程中，小球重力势能随其位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）
A．小球下落的位置到水平面的距离为0.6m
B．小球下落过程中所受风力为0.1N
C．小球刚接触弹簧时的动能为0.45J
D．小球的最大加速度大小为
三、实验题
11．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，从图示位置开始释放重锤。改进实验中错误及不妥之处后，某同学经正确操作得到一条打点纸带如图乙所示，打点周期为，点为电火花打点计时器打下的第一个点，分别测出若干连续点A、、C…与点的距离、、…如图所示，已知重物的质量为，取，请回答下列问题：
(1)请指出图甲中的错误及不妥之处（只需写出两处）。
①
② ；
(2)从打出点到打出点的过程中，重物重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 （结果均用、、、字母表示）
(3)取打下点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示，纵轴表示和，根据以上数据在图丙中绘出图线I和图线II。其中表示动能随下落高度变化的图线是 （填图线I或图线II）；已求得图线I斜率的绝对值为，图线II的斜率的绝对值为，则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力为 （用和表示）。
12．学校物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。是倾斜轨道，是一光滑轨道，光电门1与光电门2固定在光滑轨道上，实验中使用的小球的质量为，小球的质量为，、两球直径相等。
(1)实验前需要将轨道调成水平，将小球从轨道上的位置释放，球通过光电门1、2的挡光时间分别为与，若，则需将轨道端调 （选填“高”或“低”）。
(2)将小球静置于光滑轨道上的位置，将小球从位置释放，先后连续通过光电门1的挡光时间分别为与，通过光电门2的挡光时间为。若、碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 。
(3)如果保持的直径不变，逐渐增大的质量，且、间的碰撞是弹性碰撞，则碰撞之前的挡光时间与碰撞之后的挡光时间的比值会逐渐趋近于某一定值，该定值为 。
四、解答题
13．中国女足运动员在利用跳绳进行体能恢复训练时，可近似为竖直向上运动，运动员在空中时身体姿态几乎不变，之后又落回到原位置。每一次离开地面上升的最大高度均约为0.45m；已知运动员的体重为50kg，重力加速度为，每一次运动员的脚掌与地面接触的时间约为0.15s，不计空气阻力。求：
（1）运动员每次离开地面时的速度大小；
（2）运动员从离开地面，至最高点的过程中，克服重力做功的平均功率；
（3）运动员每次脚掌与地面接触过程中地面对人的平均作用力的大小为多少。
14．如图甲所示，长为的粗糙水平轨道与半径为的粗糙竖直半圆弧管道在处平滑连接，有一质量为的滑块（大小不计）从处由静止开始受水平力作用而运动，随位移变化的关系如图乙所示（水平向右为正），滑块与间的动摩擦因数为，与间的动摩擦因数未知，取。
（1）物体向右的位移为时的速度大小；（结果用根式表示）
（2）求滑块到达处时的速度大小；
（3）若到达点时撤去力，滑块进入半圆弧管道里上滑，当到达最高点时，滑块对管道内壁有的压力，则滑块在半圆弧管道里克服摩擦力所做的功是多少？
15．如图所示，一根长为轻绳一端固定于点，另一端栓接一个质量的小球；水平地面上，一质量的物块置于质量为的木板的最左端，物块位于悬点的正下方，、处于静止状态。水平拉直轻绳后，将小球由静止释放，小球下摆至最低点与小物块发生弹性正碰，小物块A运动至长木板B最右端时刚好与B共速，共速后长木板B与平台侧面相碰而静止，的厚度和高度相等。小物块滑上水平平台，并进入圆弧管道，圆弧管道与在点平滑连接，管道的内径略大于小物块的线度。已知的长度为，在圆弧管道的竖直直径上，的高度为，与为同一高度的水平面，小物块与长木板、平台之间的动摩擦因数均为，和管道均光滑，重力加速度大小取，不计空气阻力。求：
（1）小球和小物块碰后瞬间的速度大小；
（2）木板B的长度与初始静止时B的右端距离的最短距离；
（3）拉直轻绳，减小小球释放点到木板上表面的竖直高度，要使能通过点且落到上，求最终落点到点的距离与间满足的关系（结果用根式表示）。
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．D
5．C
6．D
7．AB
8．BD
9．AC
10．BC
11．(1) 重物离打点计时器较远 电火花打点计时器使用直流电源
(2)
(3) 图线I
12．(1)高
(2)
(3)2
13．（1）3m/s；（2）750W；（3）2000N
【详解】（1）运动员每次离开地面时的速度大小为
解得
（2）运动员从离开地面，至最高点的过程中，克服重力做功的平均功率为
（3）根据动量定理得
解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物体向右的位移为的过程，在前2m的拉力为恒力20N，第3m的拉力为零，由动能定理可知
其中，，，解得
（2）水平拉力在3~4m随着位移均匀增大，则可取平均力得拉力做功为
物体从A点到B点由动能定理有
其中，解得
（3）物体当到达最高点时滑块对管道内壁有的压力，则内壁对物体有向上的支持力为
由牛顿第二定律有
物体从B点到C点由动能定理有
联立解得
15．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）小球摆到最低点，根据机械能守恒定律
解得
小球与A发生弹性碰撞，可得
联立解得
，
（2）A在B上运动，达到共同速度v，根据动量守恒可得
解得
AB作用过程中，根据能量守恒可知
解得
AB共速时，B恰好与CN相碰距离最短，根据动能定理可知
解得
（3）小球摆到最低点，根据机械能守恒定律
解得
根据动量守恒定律与机械能守恒可得
联立解得
A在B上运动，根据动量守恒有
解得
A冲出后滑过CD，冲上管道要能通过点，则有
联立解得
A从E点水平抛出，竖直位移
水平位移为
联立解得