1、2021-2022学年四川省成都七中高一（下）期末物理试卷一、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符合题目要求）1（3分）一物体在直角坐标系xOy平面内运动，沿x轴和y轴的v-t图像如图1、2所示，则下列关于该物体在0t0时间过程中的说法正确的是（）A物体做加速度大小为的匀变速曲线运动B物体做加速度大小为的匀变速曲线运动C物体所受的合外力做功可能为零D物体所受的合外力产生的冲量为零2（3分）如图所示，无人驾驶小车在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知MN=PQ=20m,PQ段的
2、倾角为30，小车总质量为50kg,重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有（）A从M到N，小车摩擦力做功为800JB从P到Q，小车重力势能增加1104JC从P到Q，小车重力的功率为500WD从P到Q，小车所受的摩擦力为285N3（3分）如图甲所示，a、b两小球通过长度一定轻细线连接跨过光滑定滑轮，a球放在地面上，将连接b球的细线刚好水平拉直，由静止释放b球，b球运动到最低点时，a球对地面的压力刚好为零；若将定滑轮适当竖直下移一小段距离，再将连接b球的细线刚好水平拉直，如图乙所示，由静止释放b球，不计一切阻力则下列判断正确的是（）A两小球的质量相等B两小球的质量大小无法判断C图
3、乙的b球在向下运动过程中，a球可能会离开地面D图乙的b球运动到最低点时，a球对地面的压力仍恰好为零4（3分）1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）A碰撞后氮核的动量比氢核的小B碰撞后氮核的动能比氢核的小Cv2大于v1Dv2大于v05（3分）如图，在光滑水平面上有AB两点，AB相距s,一质量为m的小球出A点以大小为v0的初速度向右运动。小球受到水平面内的恒力F作用，经时间t小球达到B点，其速度大
4、小仍为v0，方向与初速度v0方向夹角成=120。则小球由A运动到B过程中，下列说法正确的是（）A恒力方向与初速度方向相反B恒力大小为C恒力对物体做正功，其大小为32FsD恒力冲量的大小为32mv06（3分）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g=10m/s2。则（）A6s时物块的动能为零B6s时物块回到初始位置C3s时物块的动量为12kgm/sD06s时间内F对物块所做的功为40J7（3分）一表面光滑的半圆柱体固定在水平地面上，其横截面是半径为R的半圆，如图所示，现在最高点A放置一
5、质量为m可视为质点的滑块，由于某种原因，滑块从静止开始，沿圆柱体表面滑下，当滑至P位置时，开始脱离圆柱体表面，此时AOP=，滑块的速度为V0，忽略空气阻力，重力加速度为g,则下列说法中正确的是（）A的大小与滑块的质量m及横截面半径R有关B滑块的质量m越大，脱离半圆柱体时的速度V0越大C滑块沿半圆柱体表面滑行路程与横截面的半径成正比D滑块落地时的速度大小2gR8（3分）如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30，若不计一切摩擦，重力加
6、速度为g,则（）A长方体与小球的质量比是1：1B分离时小球的速率为gLC分离后长方体的速率为142gLD长方体对小球做功14mgL二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。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（4分）“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g,卫星的质量为m。则“羲和号”卫星在轨运动时（）10（4
7、分）低碳、环保是未来汽车的发展方向某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计根据图象所给的信息可求出（）A汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000NB汽车的额定功率为80kWC汽车加速运动的时间为22.5sD汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5105J11（4分）如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量
8、为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线OM斜向下运动，直线OM与y轴负方向成角（4590）。重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A当F=mgtan时，质点的机械能守恒B当F=mgsin时，质点的机械能守恒C当F=mgtan时，质点的机械能一定增大D当F=mgsin时，质点的机械能可能减小也可能增大12（4分）如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以速度v0向右匀速运动，一质量为m的小球（mM）从高h处自由下落，与小车碰撞后（碰撞的时间未知），反弹上升的最大高度为14h。球与车之间的摩擦可视为滑动摩擦，其动摩擦因数为，重力加速度为g,不计空气阻力，则小球弹起后水平速度的大小可能
9、为（）A0Bv0C122ghD322gh13（4分）如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m.当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点，网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变，重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（）Av=5m/sBv=32m/sCd=3.6mDd=3.9m14（4分）如图所示，质量为2kg的木板M放置在足够大的光滑水平面上，其右端固定一轻质刚性竖直挡板，能承受的最大水平压力为4N，质量为1kg的可视为质点物块m恰好
10、与竖直挡板接触，已知M、m间动摩擦因数=0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止，某时刻开始M受水平向左的拉力F作用，F与M的位移x的关系式为F=3+0.5x（其中，F的单位为N，x的单位为m），重力加速度g=10m/s2，下列表述正确的是（）Am的最大加速度为9m/s2B当m的加速度最大时的位移x=24mC竖直挡板对m做的功最多为48JD当M运动位移为24m过程中，木板对物块的冲量大小为12Ns三、实验题（本题共3小题，共16分。请将正确答案填写在答题卷相应题号的横线上）15（4分）哈三中创智联盟社团的同学们利用某手机app的定时连拍功能来研究物体的平抛运动，实验步骤如下：一
11、同学站在竖直墙边，将小球沿平行于墙面的竖直面内水平向右抛出，另一位同学随即启动手机app,拍摄下了不同时刻小球位置的照片；用刻度尺测出某一块砖块的高度d和长度L；用平滑的曲线将小球四个位置连接起来，得到小球的部分运动轨迹如下图所示。小球所受空气阻力可以忽略不计，重力加速度为g,墙面的每一块砖都完全相同。请分析下列问题：（1）手机app里设置的定时连拍的时间间隔为T= ；（2）小球在位置B的速度大小为vB= ；（3）小球从抛出到运动至C点，所用时间为t= 。16（6分）某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做
12、匀速运动；B打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v1和v2；C重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤。回答下列问题：（1）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响？ （填“是”或“否”）；（2）若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有 ；A悬挂钩码的总质量mB长木板的倾角C两传感器间的距离lD小车的质量M（3）根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为： （重力加速度为g）17（6分）同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道，其
13、下端与水平桌面相切。先将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的最大距离x1（如甲图），然后将另一小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，A与B碰撞后，测出A沿桌面滑行的最大距离x2和B沿桌面滑行的最大距离x3（如图乙）。已知滑块A和B与桌面间的动摩擦因数相同，回答下列问题：（1）下列选项中，属于本实验要求的是 。A所用弧型轨道必须是光滑的BA的质量大于B的质量C实验中滑块A的释放点离水平桌面要适当高一些D滑块A先后两次必须从弧型轨道上同一点无初速度释放（2）若用m1表示小滑块A的质量、用m2表示小滑块B的质量，下列关系式 ，在实
14、验误差允许的范围内成立，则可验证A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒。Am1x1=m2x2+m2x3Bm1x3=m1x1+m2x3（3）若要证明A、B发生了弹性碰撞，则还需关系式 成立。四、计算题（本题共4小题，共46分。解答时须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得分）18（8分）如图所示，ABC是一段轮滑轨道，AB是一段粗糙的曲面轨道，BC是一段光滑圆弧轨道。两部分在最低点B平滑连接，圆弧轨道所对的圆心角=53，半径R=1.5m,赛道右侧有一高度h=1.4m的平台。质量m=60kg（包括滑轮）的轮滑运动员从左侧离地高H=3m的平台的边缘A点由静止滑下，不做任何动作
15、，从C点飞出后刚好能以水平速度滑上右侧平台。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53=0.8，求：（1）运动员从A点滑到B点克服摩擦力做的功； （2）运动员在B点时对轨道底部的压力大小。19（10分）如图所示，固定的光滑四分之一圆弧轨道ACB的半径为R=0.8m,A点与圆心O在同一水平线上，B点是圆弧轨道的最低点，C点离B点的竖直高度为0.2m。一质量m=1kg的物块从轨道上的A点由静止释放，滑过B点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失。小物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，g取10m/s2。求：（1）若物块从A点下滑
16、到传送带上后，又恰能返回到C点，求物块在传送带上第一次往返摩擦力对物体的冲量I；（2）若物块从A点下滑到传送带上后，又恰能返回到C点，求物块在传送带上第一次往返产生的热量。20（12分）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a-x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，求：（1）星球M和星球N的密度之比为多少；（2）Q下落过程中的最大动能与P下落过程中的最大动能之比为多少？21（16分）如图
17、所示，左侧固定着内壁光滑的四分之一圆轨道，半径为R，右侧水平面上，有一质量为3m的滑板由水平部分BC和半径为R的四分之一光滑圆弧构成。质量分别为2m和m物体P、Q（视为质点）锁定在半圆轨道底端A点和滑板左端B点，两者间有一被压缩的轻质弹簧（未与P、Q连接）。某时刻解除锁定，压缩的弹簧释放，物体P、Q瞬间分离。P向左运动上升到最大高度R后即撤去，物体Q与滑板水平部分的动摩擦因数为，重力加速度为g。（1）求弹簧被锁定时的弹性势能；（2）若滑板与地面的动摩擦因数为116，求物体Q与滑板摩擦所产生的热量（已知BC）；（3）若水平面光滑，要使物体Q在相对滑板反向运动的过程中，相对地面有向左运动的速度，求BC的长度L应满足的条件。
