四川省成都市第七中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题

2022—2023学年度下期高2025届期末考试

物理试卷

考试时间：90分钟  满分：100分

第I卷（选择题，共44分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意．）

1．做简谐运动的质点在通过平衡位置时

A．速度一定为零       B．振幅一定为零

C．合力一定为零       D．回复力一定为零

2．如图所示，甲木块以某速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的乙木块，乙木块上固定有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后

A．甲木块的动量守恒

B．乙木块的动量守恒

C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒

D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒

3．右图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r．B点在小轮上，到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上．则下列说法正确的是

A．A、B两点的线速度之比为1：2

B．A、C两点的角速度之比为1：2

C．A、D两点的线速度之比为1：2

D．A、C两点的向心加速度之比为1：2

4．黄道（ecliptic），天文学术语，是从地球上来看太阳（视太阳）一年“走”过的路线，是由于地球绕太阳公转而产生的，该轨道平面称为黄道面．2023年6月21日是夏至日，视太阳于当日22时57分37秒运行至黄经90°位置．地球公转轨道的半长轴在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离（这只是个粗略的说法．在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号AU表示．）．已知火星公转轨道的半长轴是1.5AU，则下列说法正确的是

A．火星的公转周期为地球公转周期的倍

B．火星的公转周期为地球公转周期的倍

C．夏至时，地球处于远日点，公转线速度最大

D．夏至时，地球处于近日点，公转线速度最小

5．如图所示，质量分别为M、m的两个小球静置于高低不同的两个平台上，a、b、c分别为不同高度的参考平面，下列说法正确的是

A．若以c为参考平面，M的重力势能大

B．若以b为参考平面，M的重力势能大

C．若以a为参考平面，M的重力势能大

D．无论如何选择参考平面，总是M的重力势能大

6．A、B两物体的质量之比mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，直到停止，其v-t图像如图所示．此过程中，A、B两物体受到的摩擦力分别为FA、FB，A、B两物体受到的摩擦力做的功分别为WA、WB，则

A.  B.   C.   D.

7.质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面.上正碰，碰撞时间不计，其x-t图像如图所示.

A.碰前m2的速度为4m/s     B.碰后m2的速度为4m/s

C.若m1=2kg，则m2=3kg     D.若m1=2kg，则m2=6kg

8.如图所示，在地面上固定的两根竖直杆a、b之间搭建两个斜面1、2，已知斜面1与a杆的夹角60°，斜面2与a杆的夹角为30°.现将一小物块先后从斜面1、2的顶端（与a杆接触处）由静止释放，两次到达斜面底端（与b杆接触处）所用时间相等，若小物块与斜面1、2之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则等于

A.     B.     C.     D.

二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）

9.如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是

A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力

B.向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力

C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量

D.向心力的大小等于

10.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星.B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星，则以下判断正确的是

A.卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度

B. A、B的线速度大小关系为

C.周期大小关系为

D.若卫星B要靠近C所在轨道，需要先依靠推进器加速

11.如图，放在光滑水平桌面上的两个木块A、B中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上，A的落地点与桌边的水平距离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1m，那么

A.A、B离开弹簧时的速度之比为1：2

B.A、B质量之比为1：2

C.从释放到分离过程，A、B所受弹簧弹力冲量之比为1：1

D.从释放到分离过程，A、B所受弹簧弹力做功之比为1：1

12.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为.t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判断正确的是：

A.简谐运动的周期是1.25s

B. h=1.7m

C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m

D. t=0.3s时，物块与小球运动方向相同

13．如图所示，粗糙的水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块从a点以初速度v0=6m/s开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N，与水平方向夹角为53°的恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零，已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m．（g取10m/s2，sin53°≈0.8，cos53°≈0.6），则下列说法中正确的是

A.滑块与水平面间的摩擦因数为0.3

B.滑块从b点至c点的过运动时间为

C.弹簧的最大弹性势能为36J

D.滑块从c点至d点过程中的最大动能为25J

第II卷（非选择题，共56分）

三、实验探究题（本题共2小题，共14分．）

14．（6分）

某学习小组用小球1与小球2正碰（对心碰撞）来验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

（1）（多选）在上述实验操作中，下列说法正确的是（    ）

A．小球1的质量一定大于小球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径

B．斜槽轨道末端必须调至水平

C．重复实验时，小球在斜槽上的释放点可以不在同一点

D．实验过程中，白纸需固定，复写纸可以移动

（2）（多选）以下提供的器材中，本实验必需的有（    ）

A．刻度尺   B．游标卡尺   C．天平   D．秒表

（3）设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为l1，ON的长度为l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为                                    ．

15．（8分）

用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz.已知m1=50g、m2=150g．（计算结果均保留两位有效数字）则：

甲      丙         乙

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=          m/s；

（2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量         J，系统重力势能的减少量         J；（当地的重力加速度g取10m/s2）

（3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=         m/s2.

四、计算题（本题共4小题，共42分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分．有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

16．（8分）

预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划．若航天员登上月球后用摆长为L的单摆做小角度（θ<5°）振动，测得摆球N次全振动所用时间为t．已知月球的半径为R，引力常量为G．求：

（1）月球表面重力加速度g的大小

（2）月球的第一宇宙速度v的大小

17．（10分）

如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1m，BC段长L=1.5m．弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平出，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，g取10m/s2．求：

（1）小球在半圆轨道上运动时，向心加速度an的大小

（2）小球在半圆轨道上运动时，圆管对小球弹力的大小

（3）小球落到地面D点时的速度

18．（10分）

如图，光滑水平地面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面．已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，试求：

（1）A从B上刚滑至地面时的速度大小

（2）若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞，之后以原速率反弹，则A返回B的曲面上能到达的最大高度

19．（14分）

在如图所示的水平轨道上，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处固定一个竖直挡板．零时刻，质量为m=1kg的物体Q以向右的速度v0=9m/s与静止在A点的质量为M=2kg的物体P发生碰撞，探测器只在2s至4s内工作．已知物体P与水平轨道间的动摩擦因数为μ1=0.1，物体Q与水平轨道间的动摩擦因数为μ2=0.3，AB段长L=4m，P与Q以及P与竖直挡板之间的碰撞都是弹性碰撞（碰撞时间极短，可忽略不计），P、Q均可视为质点，取g=10m/s2，，．求：

（1）物体Q与P发生碰撞后，两者的速度大小

（2）物体P第二次经过B点时，能否被探测器探测到？请说明理由

（3）P、Q之间最终的距离

2022—2023学年度下期高2025届期末考试

物理参考答案

14．（1）BD  （2）AC   （3）   每空2分

15．（1）2.4  （2）0.58  0.60   （3）9.7   每空2分

16．解：（1）摆球做简谐运动，有：

又

则月球表面物体的重力

（2）月球表面物体的重力近似等于万有引力

在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有

联立解得：

17．解（1）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动，向心加速度为an，则有：

解得

（2）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动，圆管支持力为FN，则有：

解得：   （若学生只考虑了水平方向的弹力，建议扣1分）

（3）小球水平抛出后，在竖直方向做自由落体运动，

落地时竖直方向的速度为：（或）

落地时的速度大小为：

解得.

落地时的速度方向与初速度方向的夹角为θ，则有

解得：

18．解（1）设A刚滑至地面时速度大小为v1，B速度大小为v2

由水平方向动量守恒得：

由机械能守恒得：

由以上两式解得：，

（2）从A与挡板碰后开始，到A追上B并到达最大高度，两物体具有共同速度v，此过程系统水平方向动量守恒：

系统机械能守恒：

由以上两式解得：

19.解（1）零时刻，P和Q之间发生弹性碰撞，设碰撞后P的速度是v1，Q的速度是v2，由动量守恒定律和能量守恒定律可得

解得：，

（2）P和Q发生碰撞后，P开始向右运动，设P的加速度大小为a1，由牛顿第二定律可知

设经过时间t1，P与挡板碰撞后向左运动通过B点，由运动学规律可知

解得：（舍去）或

由于，故P向左运动通过B点时，会被探测到.

（3）发生碰撞后Q向左运动，设Q的加速度大小为a2，由牛顿第二定律可知：

Q向左运动的时间

Q运动的时间小于P运动的时间，Q在发生碰撞后从A点开始向左运动的距离

P从发生第一次碰撞到停止运动需通过的路程

因为，所以P和Q会发生第二次碰撞.

设第二次碰前P的速度为v3，则有：

解得

P、Q第二次碰撞过程满足：

，

解得：，

此后两物体在摩擦力作用下减速到零

对P有：

对Q有：

两物体的间距为

解得：