2021-2022学年广西南宁市第三中学高一下学期期末考试物理试卷

南宁三中2021～2022学年度下学期高一期末考试

物理试题

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（　　）

 A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力

 B．如图b所示，在轴线竖直的固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力

 C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点受到细杆的作用力不可能为零

 D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力

2．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F作用，当B匀速下降，A水平向左运动时，可知（    ）

  A．物体A做匀速运动

  B．物体A做加速运动

  C．物体A所受的摩擦力逐渐增大

  D．物体A所受的摩擦力不变

3．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，则若干年后（    ）

  A．地球两极处的重力加速度将变大 B．地球赤道处的重力加速度将变大

  C．地球的第一宇宙速度将变大 D．地球同步卫星的速度将变大

4．一汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变，下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（    ）

 A．   B．

C．     D．

5．物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减小到零时，重力势能增加了40J，则物块再次回到斜面底端时的动能为（    ）

  A．10J   

  B．20J   

  C．30J   

  D．40J

6．如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻质弹簧。B静止，A以速度v0水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（    ）

  A．A和B各自的动量变化量相同

  B．A和B各自的动量变化率相同

  C．A、B构成的系统总动能保持不变

  D．A、B构成的系统总动量保持不变

7．滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员连同滑雪板(可视为质点)由坡道进入竖直面内的弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员连同滑雪板沿AB下滑过程中，下列说法正确的是（    ）

  A．动量不变 

  B．所受摩擦力大小不变

  C．合外力做功为零 

  D．机械能一直在减小

8．质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0和4t0，A、B的速度分别达到2v0和v0时，分别撤去F1和F2，之后物体做匀减速直线运动直至停止，两个物体的速度随时间变化的图像如图所示。设F1和F2对A、B的冲量分别为I1和I2，F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2，则下列结论正确的是（    ）

  A．

  B．

  C．

  D．

9．如图所示，竖直放置的圆弧轨道，O为圆心，AO水平。两相同小球a、b分别从圆弧上的A、B两点水平抛出，两小球均能到达圆弧的C点(位于O点正下方)，OB连线与竖直方向夹角θ=60°，不考虑空气阻力的影响，以下说法正确的是（    ）

  A．a、b两球到达C点的时间之比为：1

  B．a、b两球到达C点的过程中，动能增加量之比为：1

  C．a、b两球到达C点时重力的瞬时功率之比为：1

  D．a、b两球到达C点的过程中，动量增量之比为2：1

10．如图所示，在粗糙水平地面上，弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端连着物块，弹簧处于原长时物块处于O点位置。现用外力缓慢把物块向左压至P点不动，此时弹簧的弹性势为Ep。撤去外力后物块向右运动至Q(图中未标出)点停下。下列说法正确的是（　　）

 A．外力所做的功等于EP

 B．Q点可能在O点的左侧

 C．物块到达PQ中点时速度最大

 D．从P到Q的过程摩擦产生的热量一定等于EP

二、实验题（本题共2题，每空2分，共14分）

11．（4分）高一年级某学习小组利用光电门等器材验证“物体自由下落过程机械能守恒”，实验示意图如图甲所示。将一直径为d、质量为m的金属小球由高处从静止释放，下落过程中先后通过正下方、固定于A、B两处的光电门， A、B间的距离为H，小球通过光电门A、B的时间分别为△tA、△tB，当地的重力加速度为g，则：

（1）小球经过光电门A时的速度大小表达式为vA=____________；

（2）某次实验测得d、△tA、△tB、H的数值，在坐标系中标出、及H的数值对应的坐标点，并作出如图乙所示的图线，计算图中直线的斜率，若在误差范围内可认为等于____________(用g、d表示)的值，表明小球从A落到B的过程中机械能守恒。

12．（10分）高一年级另一学习小组设计了一个探究“碰撞中的不变量”的实验，装置如图甲所示：长木板下垫着薄木片将木板做成斜面以平衡摩擦力，使获得初速度的小车能匀速下滑。在小车A的前端粘有胶布，使A和B相碰后能粘在一起。接通电磁打点计时器的电源，轻推小车A，然后让其拖动纸带自由匀速下滑，与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。实验得到了如图乙所示打点纸带，测得各相邻计数点间距如图乙所示，电磁打点计时器使用50Hz的交变电流。

甲                                         乙

（1）在调节长木板倾斜度以平衡摩擦力的操作中，应让小车A________（选填“拖动”或“不拖动”）穿过电磁打点计时器限位孔的纸带；

（2）图乙的纸带中，A点为第一个打点，应选________段来计算小车A碰撞前的速度，应选______段来计算小车A与B碰撞后的共同速度（以上两空均选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）；

（3）若测得小车A（含胶布）的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰撞前的总动量为____________kg·m/s，碰撞后的总动量为____________kg·m/s（结果均保留三位有效数字）；

三、计算题（本题共3小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须有明确写出数值和单位）

13．（9分）将一质量为0.6 kg的篮球从距水平地面H=5m高处静止释放，篮球第一次撞地后能上升的高度为h=3.2m，不计空气阻力， g取10 m/s2。

（1）求第一次碰撞篮球动量的改变量及地面对篮球做的功；

（2）若碰撞时间为0.1 s，求第一次碰撞过程中地面对篮球平均作用力F的大小。

14．（12分）将火箭在竖直起飞阶段视为加速度为a的匀加速直线运动。竖直加速运动时间t时有一块保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落，又历经2t时间落回地面。火箭最终将卫星送入距地表高度为R的圆形轨道，R为地球半径。不计空气阻力，求：

（1）卫星在轨道上运行的加速度大小与a的比值；

（2）卫星在轨道上运行的周期大约为多少分钟？（已知近地轨道卫星的最小周期约90分钟）。

15．（15分）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧直轨道相切，半径R=0.5m。物块A以的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动。P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=0.1m。物块与各粗糙段间的动摩擦因素都为μ=0.1，A、B的质量均为m=1.0kg（重力加速度g取10m/s2，A、B视为质点，碰撞时间极短）。

（1）求A滑过Q点时的速度大小和受到的弹力F；

（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；

（3）求碰后AB滑至第n个 (n<k) 光滑段上的速度vn与n的关系式。

南宁三中2021~2022学年度下学期高一期末考试

物理试题参考答案

1-6 DBBAB  D   7.CD   8.BD   9.AC   10.BC

11. （1）； （2）

12．（每空2分）（1）拖动； （2）BC  DE；（3）0.420   0.417  

13．解：（1）篮球刚要着地时的速度： 得： 方向竖直向下  （1分）

             篮球的反弹速度：   得：  方向竖直向上    （1分）

  篮球动量的改变量，以竖直向上为正方向：

     （方向竖直向上）  （2分）

             地面对篮球做的功：（2分）

     （2）篮球第一次撞地过程，以竖直向上为正方向：

（2分）

                得：（1分）

14．解：（1）加速时间t的位移：  （1分）

                      速度：（1分）

从刚脱落到落地，取向上为正：（1分）

                   得：（1分）

           在地面：（1分）

         在圆轨道：（1分）

              得：（2分）

   （2）近地绕行：（1分）

        在圆轨道：（1分）

          得：（2分）

15．解：(1)物块A由初始位置到Q：

（2分）

得：v=4 m/s（1分）

设在Q点物块A受到轨道的弹力为F：

（1分）

得：F=22 N（1分）

方向竖直向下  （1分）

(2)物块A与B碰前的速度仍为

A与B碰撞：mv0=2mv共（1分）

得：v共=3 m/s（1分）

设A与B碰后一起运动到停止，在粗糙段运动的路程为s，有：（1分）

得：s=4.5 m（1分）

得：（1分）

(3)碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度等于滑离第n个(n<k)粗糙段的速度，有：

（2分）

得：（2分）