广西壮族自治区南宁市第三中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（含解析）

广西南宁市第三中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题
一、单选题
1．对于质量不变的物体，下列关于物体动量的说法正确的是（ ）
A．若物体的速度不变，动量可能改变 B．若物体的速率不变，动量一定不变
C．若物体动能变化，动量一定变化 D．若物体动量变化，动能一定变化
2．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点。两船头与河岸均成角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点。经过一段时间乙船恰好到达P点。如果两船的划船速度大小相同，且两船相遇不影响各自的航行。下列判断错误的是（　　）
A．甲船一定不能到达对岸P点
B．两船渡河时间一定相等
C．两船一定相遇在NP连线上
D．渡河过程中两船不会相遇
3．2024年4月，神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前飞船和空间站的稳定运行轨道简化，如图，轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在两轨道的相切点载人飞船与空间站可实现对接，则（　　）
A．飞船在椭圆轨道I上经过远地点P的速度大于经过近地点Q的速度
B．飞船在椭圆轨道I上稳定运行时机械能不守恒
C．飞船在轨道I的运行周期大于空间站在轨道II的运行周期
D．飞船要想从轨道I变轨至轨道II，需要在P点点火加速
4．如图所示，在倾角37°的斜面底端固定一轻弹簧，当弹簧处于原长时，其上端自然伸长点位置处，一滑块（可看作质点）从斜面上与Q点相距一定距离的P点由静止开始下滑，知自Q点到斜面底端部分光滑，自Q点沿斜面向上部分，滑块与斜面间的动摩擦因数μ，不计空气阻力和滑块与弹簧碰撞时机械能损失，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，则以法正确的是（　　）
A．滑块沿斜面向下运动过程中先做匀加速运动后做匀减速运动
B．滑块接触弹簧后向下的运动过程中，滑块的机械能守恒
C．滑块从开始到动能达到最大值的过程中，滑块机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D．整个过程中因摩擦产生的总热量等于滑块由P点到Q点减少的重力势能
5．使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用。如图所示，若水柱截面积为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为，则水对钢板的冲力为（　　）
A． B． C． D．
6．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是（　　）
A．第1 s末质点的速度为2 m/s
B．第2 s末外力做功的瞬时功率最大
C．第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1：2
D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4：5
7．如图所示，A球的质量，B球的质量两球的半径相等。A球以速度v0向静止在光滑水平面上的 B球运动，并与B球发生正碰。下列说法正确的是（　　）
A．碰撞后A球的速度方向一定与v0方向相反
B．碰撞后B球的速度可能为0.3v0
C．碰撞后B球的速度不可能为0.6v0
D．若碰撞后B球的速度为则A球的速度方向与v0方向相反
二、多选题
8．如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是(　　)
A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动
B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为
C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动
D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒
9．如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距L，B放在地面上。A、B通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，A、B可视为质点，重力加速度大小为g，A落地后不反弹。则（　　）
A．A一直加速，B也一直加速
B．在A落地之前轻杆对B一直做正功
C．A刚到达地面时的速度大小为
D．当A的机械能最小时，水平面对B的支持力大小为mg
10．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一质量为m的物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为，则在整个运动过程中若，下列说法正确的是（　　）
A．
B．摩擦力对物体做功为零
C．传送带与物体摩擦生热为
D．电动机因传送小物块多消耗的电能为
三、实验题
11．某同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。
(1)在实验操作中出现如下图所示的四种情况，其中正确的是 ；
A． B．
C． D．
(2)如图所示是实验中得到的一条纸带。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的距离分别为若当地重力加速度为g，交流电源的频率为f，重物的质量为m。从O至B过程中，重物的重力势能减少量 ，动能增加量 （用题中所给符号表示）。
12．某小组用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后把小球B静置于轨道水平部分末端的位置R点，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题：
(1)关于实验操作，下列说法正确的是________；
A．小球A每次必须在斜槽上相同的位置由静止滚下 B．小球A可以在斜槽上不同的位置由静止滚下
C．斜槽轨道末端必须水平 D．斜槽轨道必须光滑
(2)若A小球质量为、半径为，B小球质量为、半径为，要保证碰撞时A小球不反弹，则A、B两小球需满足的关系是________；
A．， B．， C．， D．，
(3)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；
A．G、R两点间的高度差 B．R点离地面的高度
C．小球A和小球B的质量、 D．小球A和小球B的半径、
(4)为了验证动量守恒定律，需要验证的表达式是 （用、、OM、OP、ON来表示）。
(5)若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为 。
四、解答题
13．如图所示，一名正在高空作业的工人质量为系一条长为的安全带，若工人不慎跌落，先做自由落体运动，安全带伸直后，工人受到安全带的缓冲作用，缓冲时间为，下落到最低点。g取10m/s2。求：
(1)从工人开始跌落到最低的过程，重力的冲量大小：
(2)缓冲过程中安全带所受的平均作用力的大小。
14．某宇航员驾驶宇宙飞船到达某未知星球表面，他将一个物体以 的速度从的高度水平抛出，测得落到星球表面A时速度与水平地面的夹角为已知该星球半径是地球半径的2倍，地球表面重力加速度则：
(1)若物体质量则宇航员抛出物体时对物体做的功W是多少？
(2)该星球表面的重力加速度是多少？
(3)该星球的质量是地球的几倍？
15．如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，质量的滑块B（可视为质点）从圆弧轨道顶端正上方高为处自由落下，质量为的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x，右端与圆轨道紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切。B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，AB间动摩擦因数B始终不会从A表面滑出，取求：
(1)滑块B运动到圆弧底端时，轨道对B的支持力大小；
(2)若A与台阶碰前，已和B达到共同速度，求从B滑上A至达到共同速度所需要的时间；
(3)若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞，求x应满足的条件以及木板A的最小长度。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D D B D D AB CD ACD
11．(1)B
(2) mgh2
【详解】（1）由图可知实验用电磁打点计时器，故使用交流电；实验时用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方可以在纸带上多打点；为减小限位孔与纸带间的摩擦，纸带应竖直，故正确的图选 B。
（2）[1]从O至B过程中，重物的重力势能减少量
[2]由图可知B点速度为
则动能增加量为
代入得
12．(1)AC
(2)B
(3)C
(4)
(5)4∶1
【详解】（1）AB．小球A每次自由滚下时，需保证高度不变，以保证小球A滚下时的速度不变，故A正确，B错误；
C．斜槽末端必须水平，以保证小球A碰撞前速度水平，并且保证小球A、B做平抛运动，故C正确；
D．只要小球A从同一位置释放即可，并不需要保证斜槽光滑，故D错误。
故选AC。
（2）为保证两球发生正碰，则两球半径必须相等，即；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量要大于被碰球的质量，即。
故选B。
（3）AB．本实验中小球的速度由水平位移代表，故不必测量GR的高度和R离地面的高度，AB错误；
C．验证动量定理时，需要小球的质量，C正确；
D．小球的半径保证一样即可，无需测量两小球之间的半径，D错误。
故选C。
（4）小球做平抛运动，下落的时间都相同，设为，则若动量守恒
两边同乘得
即
（5）将，，代入解得
13．(1)1200 N·s
(2)1200 N
【详解】（1）根据题意，工人由静止自由下落L的过程中，有
解得
则工人从开始跌落到最低点重力的冲量大小为
（2）设安全带的平均作用力大小为F，取向下为正方向，在整个下落过程中，对工人，根据动量定理有
解得
14．(1)5J
(2)15m/s2
(3)6
【详解】（1）由动能定理可知抛出时宇航员对物体做的功
代入数据解得W=5J
（2）星球表面平抛物体，水平方向做匀速直线运动，则有
竖直方向自由落体，根据
解得
根据几何关系有
解得
（3）对地球表面的物体，其重力等于万有引力
对星球表面的物体m，其重力等于万有引力
联立解得
所以星球质量是地球质量的6倍
15．(1)72.5N
(2)
(3)，12.5m
【详解】（1）对滑块B，从初位置到圆弧轨道底端，根据机械能守恒定律有
解得
在圆弧轨道最低点，有
解得
（2）对B和A组成的系统，B滑上A到共速过程系统动量守恒，则有
对B，根据动量定理有
解得
（3）①B滑上A，到A与台阶碰前。对A ，根据能量守恒有
对AB系统，根据动量守恒有
且A与台阶只碰一次，需满足
联立解得
②设最终AB共速为，两者相对位移为L，根据能量守恒有
分析可知：越小，L越大，即x取 时， AB 的末速度，此时
所以木板A的至少长度为12.5m。