重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

这是一份重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题，共10页。试卷主要包含了作答时，务必将答案写在答题卡上，考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。

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。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．下列说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于任何情况下的任何物体
B．物体做曲线运动时，所受的合外力一定是变力
C．汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故
D．若一个系统动量守恒，则此系统内每个物体所受的合力一定都为零
2．篮球运动员接传来的篮球时，通常要伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，这样可以减小（ ）
A．球的动量变化率
B．球对手的力的冲量
C．球的动量变化量
D．球的动能变化量
3．如图，光滑斜面体固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为、，。两质量相同的物块、在顶端处由静止沿两斜面下滑，则两物块（ ）
A．到达底端时，速度相同
B．下滑至底端过程中，合外力的冲量相同
C．下滑至底端过程中，重力的平均功率相等
D．到达斜面底端时，物块重力的瞬时功率较大
4．、两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，并以该方向为正方向，，，，，追上发生碰撞后，、速度可能分别为下列的（ ）
A．5m/s，3.5m/s
B．2m/s，5m/s
C．3m/s，4m/s
D．－2m/s，7m/s
5．一宇宙飞船垂直于运动方向上的最大截面积为，以的相对速度进入一宇宙尘埃区域，设在该区域每内有2颗尘埃，每颗尘埃的平均质量为。若尘埃碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船以原速率航行，飞船的牵引力应增加（ ）
A．4NB．8NC．12ND．16N
6．“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，周期为，速度大小为。已知月球半径为，引力常量为，忽略月球自转的影响，下列选项正确的是（ ）
A．月球的平均密度为
B．月球的平均密度为
C．月球表面重力加速度为
D．月球表面重力加速度为
7．一辆质量为的汽车通过一段水平路面的图如图所示，内汽车在正常道路所受的阻力为，时刻开始进入阻力也恒定的泥沙路面，整个行驶过程中，汽车牵引力的功率恒定。则以下说法正确的是（ ）
A．汽车在泥沙路面所受的阻力为
B．汽车在时刻开始走出泥沙路面
C．内，汽车的速度为时，汽车的加速度大小为
D．泥沙路面的长度为
8．如图所示，水平轨道与竖直圆轨道底部相通，圆轨道的上方有一个缺口，关于通过圆轨中心的竖直线对称，缺口的圆心角，圆轨道的半径。一质量为的小球静止在点，在（为物体的位移）的力作用下开始运动，到圆轨道最低点时撤去，然后沿竖直圆轨道上滑，不计一切摩擦，重力加速度，则（ ）
A．若小球恰好能过点，则
B．若小球恰好能过点，两点间的距离
C．若小球恰好能过点，离开点后能上升的最大高度为0.25m
D．若小球恰好能过点，也恰好能无碰撞地回到点后沿轨道落回
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图，从地面上方高20m处，将一小球以某初速度水平抛出后落地，不计空气阻力，重力加速度，则此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从抛出到落地时间为2s
B．最初1s和最后1s内小球重力做的功相同
C．最初1s和最后1s内小球重力的冲量相同
D．最初1s和最后1s内小球动量的变化量不相同
10．如图，质量为、斜面长为、倾角为的光滑斜面体放在光滑的水平面上，质量为的物块从斜面顶端由静止释放，当物块滑到斜面底端时，斜面体向左移动的距离为，则下列说法正确的是（ ）
A．物块和斜面体组成的系统机械能守恒
B．物块和斜面体组成的动量守恒
C．
D．
11．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
12．如图，一质量为的光滑滑块静止于足够长的光滑水平面上，滑块由半径为的四分之一圆弧轨道和长度为竖直轨道组成，圆弧轨道底端切线水平。一质量为的小球（可视为质点），以初速度水平向右运动，在圆弧轨道运动时间为，恰好能到达竖直轨道最高点。重力加速度为，则（ ）
A．小球的质量与滑块的质量之比为3：1
B．小球到达最高点时的速度为
C．小球与滑块分离时的速度为
D．从小球进入圆弧轨道到竖直轨道最高点的过程中，滑块移动的距离为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13．（6分）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______。
14．（8分）实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度取9．8m/s²，据此回答下列问题：
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、交流电源（频率为50Hz）、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______。（填正确答案前的字母标号）
A．秒表B．刻度尺C．天平（含砝码）
（2）实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6，测出点3、4、5到起始点0的距离，如图乙所示。已知重物的质量为。从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量=______J，动能增加量=______J，在误差范围内，若等于则可验证重物下降过程中机械能守恒。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，作出图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为______（用表示），也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。解题时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分。
15．（10分）如图所示，半径为的光滑圆弧槽固定在水平面上，末端与水平面相切，质量为的小球静止在紧挨圆弧槽末端的水平面上。现将质量为的小球从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放，与碰撞后粘在一起，、与水平地面的动摩擦因数均为，已知重力加速度，求：
（1）小球滑到圆弧槽末端时（未与小球发生碰撞），圆弧槽对球的支持力大小；
（2）、碰后在水平面上滑行的距离。
16．（10分）如图甲所示，一滑块随足够长的倾角为的倾斜传送带一起向上匀速运动，滑块与传送带之间的动摩擦因数，质量为的子弹沿传送带向下射入滑块并留在其中（该过程时间极短），取沿传送带向下的方向为正方向，子弹在整个运动过程中的图象如图乙所示，已知传送带的速度始终保持不变，重力加速度，，，求：
（1）滑块的质量；
（2）子弹打入后，滑块与传送带摩擦产生的热量。
17．（12分）如图所示，长度为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量为2m的小球，另一足够长的轻绳一端与小球相连后跨过与点等高的定滑轮，另一端连接质量为的物块，滑轮与点相距。将小球从图中水平位置静止释放，忽略一切摩擦，当小球转过的圆心角为37°时，已知重力加速度为，，，求：
（1）小物块重力势能的增加量；
（2）小球此时的速度大小；（结果保留根号）
（3）从释放小球到此位置过程中，轻绳和轻绳对小球做的功、分别为多少。
18．（14分）连续碰撞检测是一项重要的研究性实验，其模型如图所示：足够长的质量为的木板静止在光滑水平面上，其右侧静置着8个质量均为的小物块、、、、、、、。质量为的小物块叠放在木板的左端，与上表面间的动摩擦因数为。时，以的初速度在的上表面水平向右滑行，当与共速时恰好与相碰。此后，每当、再次共速时，又恰好与发生碰撞，直到它们不再相碰为止。已知重力加速度为，所有碰撞均为时间极短的弹性碰撞，求：
（1）时，（右端）与的距离；
（2）与发生第1、2次碰撞间，（右端）与的最大距离；
（3）C的最终速度大小及从开始运动到、不再相对滑动的过程，对地向右滑动的总距离。
2023年重庆一中高2026届高一下期期中考试
物理参考答案
8．【详解】A．若小球恰好能通过圆形轨道内点，根据牛顿第二定律有，，A错误；B．对小球点运动到点，由动能定理，由于力与位移成正比，做功，由动能定理得，解得，B正确；C．对小球从点到最高点，小球做斜抛运动，，故C错误；D．小球从圆形轨道内点飞出后做斜抛运动到不能到点，竖直方向有，水平方向有，故D错误。
11．【详解】A．由图乙知，小球下落的位置的重力势能，则到水平面的距离为0.7m；B、C，由图乙可知小球速度减为0时小球下落，有，；小球刚接触弹簧时，小球下落了，则根据动能定理，解得；D．弹簧压缩量最大时，加速度最大。
12．【详解】A．小球从进入圆弧部分至到达最高点过程中，小球和滑块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，则有，，解得，
B．小球到达最高点时竖直方向速度为0，剩下水平方向与滑块共速的速度
C．小球从进入滑块到离开滑块过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，则有，，解得，即小球离开孔道时速度大小为，方向与初速度相同，即水平向右。
D．小球从进入滑块至到达圆弧部分最高点的过程中，小球和物块组成的系统水平方向动量始终守恒，则有，小球在孔道圆弧部分运动的时间为，则有，其中，，该时间内，小球和物块的相对位移为，解得，小球在竖直部分运动至最高点过程中，在竖直方向做竖直上抛运动，则有，该过程中，物块在水平方向做匀速直线运动，此过程物块的位移，解得综上可知，小球到达孔道最高点时，物块移动的距离，解得
13．（1）高；（2）或（3）2（每空2分）
14．（1）B（2）3.97；3.65（3）2g（每空2分）
15．（1）小球从释放到圆弧槽末端，由动能定理：（2分）
在圆弧槽末端，对小球受力分析：（2分）（1分）
（2）与碰撞，由动量守恒定律：（2分）
、碰后一起运动，由动能定理：（2分）（1分）
16．（1）子弹打滑块的过程，设子弹打入前的速度为，传送带的速度大小为，子弹打入后瞬间子弹和滑块的速度为由动量守恒得：（2分）
解得；（1分）
（2）滑块沿传送带向下走时的加速度为
沿传送带向下走的位移为，时间为，传送带的位移为
相对位移为；（2分）
滑块沿传送带向上运动的加速度仍为，到与传送带共速的时间为
沿传送带向上走的位移为，传送带的位移为，
相对位移为；（2分）
滑块与传送带摩擦生热为，（2分）
解得（1分）
17．（1）当小球转过37°时如图，小物块重力势能增加量为（2分）
（2）此时球和物块的速度大小刚好相等（1分）
由机械能守恒定律：（2分）
（1分）
（3）小球绕点做圆周运动，绳对球不做功，（1分）
对小球由动能定理（2分）
解得（1分）
18．（1）对从释放到第一次与共速过程，由动量守恒：（1分）
解得：（1分）
对由动能定理：（1分）
解得时，（右端）与的距离为（1分）
（2）与发生第1次弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒：，
，解得，（1分）
、第二次达到相同速度，根据动量守恒，解得
对分析有，解得（1分）
由于小物块与小物块质量相等且发生弹性碰撞，碰撞后速度发生交换，小物块碰后静止，小物块速度为。、发生相对运动过程中的加速度大小分别为，
从第一次被碰后，直到碰，历时为（1分）
的速度反向减速到0，历时为（1分）
可知表明的速度减小到0时，距最远，最远距离为（1分）
（3）与发生第2次弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒
，解得，（1分）
与发生第3次弹性碰撞，碰撞后，
依次类推，，（2分）
故的最终速度大小为（1分）
一直向右做匀减速直线运动，最后的速度为，
向右滑动的总距离为题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
A
D
B
B
B
C
B
AC
AD
BC
ACD