重庆市育才中学2023-2024学年高二下学期期末模拟考试物理（七）试题（Word版附解析）

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一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。）
1. 2022年11月12日，质量的天舟五号货运飞船与质量的空间站组合体的后向对接口顺利对接。天舟五号对接停靠前关闭发动机，以停靠速度从后方与目标相撞，实现天舟五号货运飞船与空间站组合体的自主快速交会对接。下列说法正确的是（ ）
A. 对接时，天舟五号对空间站的撞击力大于空间站对天舟五号的作用力
B. 研究对接工作时，天舟五号与空间站组合体均可看做质点
C. 在对接的短暂过程前后，空间站和天舟五号组成的系统的动量近似保持不变
D. 对接前后，空间站和天舟五号组成的系统的总动能可认为保持不变
2. 2022年卡塔尔世界杯于北京时间11月21日至12月18日举行。在葡萄牙对阵乌拉圭的比赛中，著名球星C罗接队友传中，跳起头球打门，为葡萄牙打进关键一球。设C罗的质量为m，从静止下蹲状态向上起跳，经时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重力加速度大小为g，在此过程中（ ）
A. 地面对他的冲量大小为B. 地面对他的冲量大小为
C. 地面对他的冲量大小为mvD. 地面对他的冲量大小为
3. 某弹簧振子在内的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 振子的振动周期为，振幅为B. 第末，振子的加速度正向最大
C. 从第末到第末，振子在做减速运动D. 第末，振子的速度为正向的最大值
4. 新京报2021年2月10日晚报道：经历200余天的飞行，跋涉4.75亿千米，在距离火星400千米处成功的一脚刹车，中国自主研发的火星探测器“天问一号”顺利进入火星轨道。与地球相比，火星半径约为地球的一半，质量约为地球的，公转半径约为地球的1.5倍，下列说法正确的是（ ）
A. 火星绕太阳公转的线速度约为地球绕太阳公转线速度的1.5倍
B. 火星绕太阳运行的公转周期约为地球绕太阳公转周期的1.8倍
C. 火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍
D. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
5. 一起重机钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值之后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止。则整个过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 钢绳的最大拉力为B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的最大速度为D. 重物做匀加速运动的时间为
6. 北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行，这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图，某滑雪运动员从弧形坡面上滑下沿水平方向飞出后落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时，运动员从弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飞出，飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力，则（ ）
A. 运动员先后落在斜面上所用时间之比为3∶1
B. 运动员先后落在斜面上位移之比为1∶3
C. 运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1∶3
D. 运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1∶3
7. 如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数，取，则（ ）
A. 物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒
B. 增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大
C. 若，则物块在车面上滑行的时间为
D. 若要保证物块不从小车右端滑出，则不得大于
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分。）
8. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述不正确的是（不计空气阻力） ( )
A. 弹簧的弹性势能不断增大B. 小球的动能先增大后减小
C. 小球的重力势能先增大后减小D. 小球的机械能总和保持不变
9. 2022年我国航天事业发生多件大事，让世界瞩目。北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船发射取得成功。北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号乘组迎来神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，完成“太空会师”历史性大事件。2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱在I轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入II轨道
B. 返回舱在II轨道上运动的周期小于返回舱在III轨道上运动的周期
C. 返回舱在III轨道上Q点的速度的大小大于II轨道上P点速度的大小
D. 返回舱在I轨道上经过P点时的加速度等于在II轨道上经过P点时的加速度
10. 如图所示，挡板P固定在倾角为的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球A到达N点时的速度大小为
C. 小球A到达N点时的速度大小为
D. 小球A由M运动到N的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
三、实验题（本题共2小题，11题9分，12题6分，共15分）
11. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块（总质量为，遮光条两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光条的宽度d，遮光条经过光电门时的挡光时间，A点到B点的距离，A点与B点间的高度差为。
（1）滑块从A点运动到B点的过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为______，重力势能减少量可表示为______，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒；（用题中所给字母以及重力加速度表示）
（2）该学习小组在斜面倾角为30°且的情况下，多次改变A、B间的距离，计算出多组滑块到达B点时的速度，并作出图像如图乙示，根据图像可得重力加速度______（保留3位有效数字）。
（3）实验中发现，略小于，除实验中偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：______。
12. （1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图______（选填“甲”或“乙”）图中的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图______（选填“甲”或“乙”）图中的装置。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）
（2）若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验。某次实验时碰撞B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T， 在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在范围内，且第1次闪光时，滑块 A 恰好位于 x=10 cm 处。若 A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则 A、B两滑块的质量比 mA:mB=______。
四、计算题（本题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分）
13. 光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．
14. 如图所示轨道内，足够长的斜面与圆弧面光滑，水平地面各处粗糙程度相同，圆弧半径为R，水平面长度，现将一质量为m的金属滑块从距水平面高处的P点沿斜面由静止释放，运动到斜面底端无能量损失，滑块滑至圆弧最高点Q时对轨道的压力大小恰好等于滑块重力，，求：
（1）金属滑块与水平地面的动摩擦因数μ；
（2）欲使滑块滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上，释放高度的取值范围.
15. 如图所示，长为水平传送带以的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为的物块B和C，在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数μ3=0.5，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：
（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度；
（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生内能；
（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。