2023-2024学年广东省江门市高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年广东省江门市高一（下）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.关于物理学史和物理学研究方法，下列说法不正确的是( )
A. 在探究向心力表达式的实验中用了控制变量法
B. 在探究小车运动的加速度与力、质量关系的实验中，用到了等效替代的思想
C. 做曲线运动的物体，当Δt非常非常小时，ΔsΔt就可以表示线速度，应用了极限的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
2.“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理，如图表示“龟兔赛跑”中的乌龟和兔子的位移s−时间t图像，则下列说法中正确的是( )
A. 兔子比乌龟早出发
B. t1时刻乌龟和兔子具有共同速度
C. t2时刻二者相遇
D. 图像与横轴所围面积表示物体的速度
3.如图所示，三个质点A、B、C沿不同的路径，同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是( )
A. 三个质点的路程都相同 B. 三个质点的位移不相同
C. 三个质点的平均速度相同 D. 三个质点在任意时刻的速度方向都相同
4.在某次铅球训练时，运动员将铅球抛出，下列说法正确的是( )
A. 铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性
B. 研究铅球在空中运动过程时不能将铅球视为质点
C. 研究运动员扔球姿势时可将运动员视为质点
D. 铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为仍受推力的作用
5.春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是下方演员用双脚举起上方演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 水平地面对下方演员可能存在水平方向的摩擦力
B. 下方演员对上方演员的作用力方向竖直向上
C. 水平地面对下方演员的支持力和下方演员的重力是一对平衡力
D. 下方演员对上方演员的支持力是上方演员的手发生弹性形变产生的
6.2023年9月“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，然后以原速率返回，则下列说法正确的是( )
A. 宇航员与水球均处于超重状态
B. 水球返回后的运动轨迹为抛物线
C. 水球与球拍作用前后的速度变化量为0
D. 撞击过程球拍对水球做的功为0
7.《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时的重力加速度为14g，g为地球表面重力加速度。已知地球半径为R，不考虑地球自转，则此时电梯距离地面的高度为( )
A. 2R
B. R
C. 2R
D. ( 2−1)R
8.一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为34P的瞬间，此时加速度大小为( )
A. 0B. P4mvC. 3P4mvD. Pmv
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好在篮球球心的正下方，下列判断正确的是( )
A. 篮球上各点做圆周运动的角速度大小相等
B. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在篮球的球心处
C. 篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D. 篮球上离转轴越远的点，做圆周运动的向心加速度越大
10.一辆质量为2000kg的汽车正在以26m/s的速度行驶，突然汽车撞到坚固的墙上在0.20s内停下，选速度的方向为正方向，下列判断正确的是( )
A. 汽车动量的变化量为5.2×104kg⋅m/s
B. 汽车动量的变化量为−5.2×104kg⋅m/s
C. 汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为2.6×105N
D. 汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力为1.3×104N
11.在光滑的水平面上物体在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的恒力F水平旋转90°，则下列说法中正确的是( )
A. 物体做匀变速直线运动B. 物体做匀变速曲线运动
C. 物体的速度大小不变D. 恒力F的功率越来越大
12.如图所示，通过一根长度为l的轻绳悬挂着一个质量为m的物块B(可视为质点)，物块B恰好与光滑的水平面接触。质量也为m的物块C(可视为质点)沿水平面以速度2 gl冲向物块B，物块C与物块B碰后粘在一起，下列说法正确的是( )
A. 物块C与物块B在碰撞过程中的相互作用力大小相等
B. 物块C与物块B粘在一起时的速度为 gl
C. 物块C与物块B在碰撞过程中产生的热量为2mgl
D. 物块C与物块B碰后粘在一起时轻绳的拉力为4mg
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
13.如图所示是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在悬点O，在最低点附近放置一组光电门，将轻绳拉至水平后静止释放。已知小圆柱的质量为m、直径为d，重力加速度为g。
(1)测得小圆柱运动到最低点的挡光时间为Δt，则小光电门圆柱运动到最低点时的速度大小为______，小圆柱动能的增加量为______；
(2)测出悬点O到小圆柱重心的距离为l，写出验证机械能守恒定律的表达式______；
(3)多次实验中往往出现小圆柱的重力势能减少量大于动能的增加量，其主要原因是______(以上填空均用文字和字母表示)。
14.用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”。水平放置的气垫导轨上有A、B两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接，如图甲所示。气垫导轨正常工作后，将绳子烧断，两个滑块向相反方向运动，同时开始频闪拍摄，得到一幅多次曝光的数码照片，如图乙所示。已知频闪的频率为10Hz，滑块A、B的质量分别为200g、300g。
(1)由图可知，A、B离开弹簧后，应该做______运动，根据照片记录的信息，从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是______；
(2)若不计此失误，分开后，A的动量大小为______kg⋅m/s，B的动量的大小为______kg⋅m/s；
(3)本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是______。
四、计算题：本大题共3小题，共43分。
15.倾角37°的传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗向其输送m=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，煤屑与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)煤屑落到传送带时的加速度和运动到与传送带速度相等时所用的时间多大；
(2)煤屑与传送带之间的相对位移多大。
16.如图为一款游戏装置的简化示意图，由粗糙的水平轨道AB和半径R=0.2m的光滑竖直四分之一圆轨道BC组成，弹簧水平放置且左端固定，原长时右端恰处于圆轨道的最低点B点处。某次游戏时用质量m=0.4kg的滑块将弹簧压缩至E点，滑块静止弹出后恰能沿圆轨道到达最高点C点。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.1，E、B两点间的距离为l=0.2m，g取10m/s2，忽略空气阻力，求：
(1)滑块经过圆轨道B点的速度v大小；
(2)滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力FN；
(3)滑块弹出前弹簧的弹性势能Ep多大。
17.如图甲所示的攻城利器“回回炮”是元代的投石机，某同学根据其制作了“简化投石机”模型如图乙所示。质量M=16kg的配重在下落过程，带动固定在杠杆右端篮子中质量m=4kg的小石块上升，当配重落到最低点时，小石块从篮子中水平飞出。转轴O离地面高度ℎ=0.4m，杠杆短臂长为r1=0.2m，长臂长r2=0.4m，城墙高为H=0.6m，宽d=0.1m。配重释放前杠杆臂保持水平，以此时杠杆臂所在水平面为参考平面。忽略杠杆臂和篮子的质量，忽略摩擦和空气阻力，g取10m/s2。求：

(1)小石块从篮子中水平飞出时的重力势能EP；
(2)小石块从篮子中水平飞出时的速度大小v0；
(3)为了确保能够击中城墙，投石机的转轴O距城墙的距离s的范围。
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.A
5.B
6.D
7.B
8.B
9.AD
10.BC
11.BD
12.ABD
13.dΔt md22Δt2 2gl=d2Δt2 小圆柱下落时受阻力影响
14.匀速直线 A、B两滑块的第一个间隔与事实不符 0.018 0.018 A、B两滑块作用前后总动量相等，均为0
15.解：(1)煤屑落到传送带时摩擦力向上，根据牛顿第二定律
μmgcsθ−mgsinθ=ma
解得
a=0.4m/s2
方向沿斜面向上。与传送带速度相等时所用的时间
t=Δva=10.4s=2.5s
(2)煤屑的位移
x1=12at2
传送带的位移
x2=vt
煤屑与传送带之间的相对位移
Δx=x2−x1
解得
Δx=1.25m
答：(1)煤屑落到传送带时的加速度0.4m/s2，方向沿斜面向上，运动到与传送带速度相等时所用的时间2.5s；
(2)煤屑与传送带之间的相对位移1.25m。
16.解：(1)从B到C由机械能守恒定律
12mvB2=mgR
解得
vB=2m/s
(2)在B点时
FN−mg=mvB2R
解得
FN=12N
由牛顿第三定律可知，滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力为12N，方向竖直向下。
(3)滑块弹出前弹簧的弹性势能
EP=μmgl+mgR
解得
Ep=0.88J
答：(1)滑块经过圆轨道B点的速度v大小2m/s；
(2)滑块经过圆轨道B点时对圆轨道的压力大小为12N，方向竖直向下；
(3)滑块弹出前弹簧的弹性势能0.88J。
17.解：(1)小石块从篮子中水平飞出时的重力势能EP=mgr2=4×10×0.4J=16J
(2)把M、m看成一个整体，在转动的过程中，它们的角速度相等，只有重力做功，根据机械能守恒定律有
Mgr1−mgr2=12Mv2+12mv02
其中vr1=v0r2
代入数据解得：v0=2m/s
(3)小石块击中城墙底部时的运动时间为t，根据
r2+ℎ=12gt2
解得t=0.4s
这种情况距离城墙最远，为s1=v0t=2×0.4m=0.8m
落在城墙的最左端时，小石块的运动时间为t′，有
ℎ+r2−H=12gt′2
代入数据解得t′=0.2s
则距离城墙的最近距离为s2=v0t′=2×0.2m=0.4m
所以投石机的转轴O距城墙的距离s的范围为0.4m≤s≤0.8m
答：(1)小石块从篮子中水平飞出时的重力势能EP为16J；
(2)小石块从篮子中水平飞出时的速度大小v0为2m/s；
(3)为了确保能够击中城墙，投石机的转轴O距城墙的距离s的范围为0.4m≤s≤0.8m。