重庆市育才中学校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题（二）

重庆市育才中学校高2026届2023-2024学年（下）期末模拟考试 物理试题二 第Ⅰ卷 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题图 )1. 如图1所示是我国女子短道速滑队训练中的情景，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则(　　) A.甲、乙组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B.甲、乙组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C.甲、乙组成的系统动量守恒，机械能不守恒 D.甲、乙组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 2. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化如图2所示，则(　　) ( 2题图 )A．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s B．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s C．1 s-4 s过程中，物块动量守恒 D．1s -2 s内和2 s -4 s内，合外力冲量相同 ( 3题图 )3. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图3所示，下列描述正确的是(　　) A.t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B.t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C.t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D.t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 4. 北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中轨道和倾斜轨道.其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　) A. B. C. D.2 5. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，重物上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是(　　) A.钢绳的最大拉力为 B. 重物由v1加速到 v2，所需时间表达式为 C.重物上升过程重力做功为mgh D.重物匀加速运动的加速度为－g ( 6题图 )6. 如图6甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x－t图象.已知m1＝0.1 kg.由此可以判断(　　) A.碰后m2和m1都向右运动 B.碰撞过程中m2对m1的冲量大小为0.2 N·S C.m2＝0.1kg D.碰撞过程是弹性碰撞 7.如图7所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度v0开始向右滑动，已知M>m，用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移x的变化图象，其中可能正确的是(　　) ( 7题图 ) 二．多项选择题(本题共3小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，有两项或多项符合要求) 8. 如图8所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等.Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞. (　　) ( 8题图 )A. 在整个碰撞过程中，最大弹性势能等于P的初动能 B. 在整个碰撞过程中，最大弹性势能等于P的初动能的 C. 从P接触弹簧到弹性势能最大的过程，弹簧对P、Q做功之比为1:1 D. 从P接触弹簧到弹性势能最大的过程，弹簧对P、Q做功之比为3:1 ( 9题图 )9. 2020年我国进行了第一次火星探测，美国已发射了“凤凰号”着陆器降落在火星北极勘察是否有水的存在.如图9为“凤凰号”着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且PQ＝2QS，(已知轨道Ⅱ为圆轨道)下列说法正确的是(　　) A.着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速 B.着陆器在轨道Ⅱ上S点的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度 C.着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等 D.着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间的2倍 ( 10题图 )10. 半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B.A、B之间用一长为R的轻杆相连，如图10所示.开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，(重力加速度为g)下列有关说法正确的是（ ） A. B球到达最低点时的速度大小为 B. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能先增加后减小 C. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能一直增加 D. B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置，高于O点R 三、实验探究题（本题共2小题， 11题6分，12题9分，共15分） 11.利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图11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片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动． ( 11题图 ) (1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝________________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给字母表示) (2)按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________ m/s2. 12.某物理兴趣小组利用如图12甲所示的装置进行实验，水平桌面上固定有一带刻度的水平导轨，在导轨B点固定有一个光电门，导轨AB粗糙，BC光滑，重力加速度为g。兴趣小组的实验步骤如下： ( 12题图 ) ①测量固定在小滑块a上的窄挡光片宽度，测得宽度为d； ②选择一根适当的轻质弹簧，测量原长为L； ③滑块a和小球b用细线连接，中间夹被压缩了的轻质弹簧，静止放置在导轨上，使滑块a到光电门的距离和小球b到导轨右侧的距离均大于L； ④烧断细线，滑块a最终停在水平导轨上E点（图中未画出），用刻度尺测出B、E两点之间的距离为S； ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t； ⑥小球b从水平导轨边缘飞出后，落在水平地面上的D点，用刻度尺测出水平导轨边缘距水平地面的高度为h及平导轨边缘垂线与D点之间的水平距离x。 ⑦改变弹簧压缩量，进行多次测量。 （1）若用该实验来验证“动量守恒定律”，还需测量的物理量有______________________； 则只需验证___________________即可验证“动量守恒定律”。（用你的测量物理量对应的字母和实验步骤中的字母表示） （2）改变弹簧压缩量多次实验，该实验小组得到s-t2的关系图像如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________。（用上述实验数据字母表示） 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. 两磁铁各放在两辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1 kg，两磁铁的N极相对.推动一下，使两车相向运动，某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反，两车运动过程中始终未相碰.则： (1)两车最近时，乙的速度为多大？ (2)甲车开始反向时，乙的速度为多大？ 14. 如图14所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动.一长L为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1＝0.2 kg的球.当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放.当球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2＝0.8 kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2 m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，且恰好能通过最高点D，g＝10 m/s2，求： (1)m2在半圆形轨道最低点C的速度大小； (2)光滑圆形轨道的半径R. ( 14题图 ) ( 15题图 )15. 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA＝1.0 kg，mB＝4.0 kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l＝1.0 m，如图15所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek＝10.0 J．释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.20.重力加速度取g＝10 m/s2.A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短． (1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小； (2)物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？ (3)A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市育才中学校高2026届2023-2024学年（下）期末模拟考试物理试题参考答案 一．选择题 1．C 2. A 3. A 4. C 5. D 6. D 7. D 8. BD 9. BC 10. ABD 二．实验题 11. (1)　(m－)gd　(2)9.6 12. 滑块a的质量M和小球b的质量m 三．计算题 13. 答案　(1) m/s　(2)2 m/s 解析　(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取刚开始运动时乙车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v 所以两车最近时，乙车的速度为 v＝＝ m/s＝ m/s. (2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，取刚开始运动时乙车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′ 解得v乙′＝2 m/s 14. 答案　(1)1.5 m/s　(2)0.045 m 解析　(1)设球m1摆至最低点时速度为v0，由机械能守恒定律易知 m1gL＝m1v02 v0＝＝4 m/s m1与m2碰撞，动量守恒，设m1、m2碰后的速度分别为v1、v2 选向右的方向为正方向，则m1v0＝－m1v1＋m2v2 解得v2＝1.5 m/s (2)m2在CD轨道上运动时，由机械能守恒有 m2v22＝m2g(2R)＋m2v 由小球m2恰好能通过最高点D可知，重力提供向心力，即m2g＝ 联立解得v22＝5gR代入数据解得R＝0.045 m. 15. 答案　(1)4.0 m/s　1.0 m/s　(2)物块B先停止　0．50 m 　(3)0.91 m 解析　(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正方向，由动量守恒定律和题给条件有 0＝mAvA－mBvB① Ek＝mAvA2＋mBvB2② 联立①②式并代入题给数据得 vA＝4.0 m/s，vB＝1.0 m/s③ (2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a.假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B.设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB，则有mBa＝μmBg④ sB＝vBt－at2⑤ vB－at＝0⑥ 在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为 sA＝vAt－at2⑦ 联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得 sA＝1.75 m，sB＝0.25 m⑧ 这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边 0.25 m处．B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为 s＝0.25 m＋0.25 m＝0.50 m⑨ (3)t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有 mAvA′2－mAvA2＝－μmAg⑩ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得 vA′＝ m/s⑪ 故A与B将发生碰撞．设碰撞后A、B的速度分别为vA″和vB″，由动量守恒定律与机械能守恒定律有 mA＝mAvA″＋mBvB″⑫ mAvA′2＝mAvA″2＋mBvB″2⑬ 联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得 vA″＝ m/s，vB″＝－ m/s⑭ 这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动．设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式 2asA′＝vA″2,2asB′＝vB″2⑮ 由④⑭⑮式及题给数据得 sA′＝0.63 m，sB′＝0.28 m⑯ sA′小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离 s′＝sA′＋sB′＝0.91 m. 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$