内容正文:
《物理试题》参考答案
题号123
4567
9
10
答案
DCACBCDAD
AD
AC
11.
(1)弹丸弹离弹射器后做平抛运动(其他说法合理即可)
(2)0.1
4
5
2
12.一元
2ugso
m
见解析
4π2(R+h)月
13.(1)
T2R2
4π2(R+h)月
(2)
TR
【详解】(1)设月球的质量为M,卫星的质量为m,根据万有引力提供向心力,有
GMm
3
=m4)
22
r=R+h
_4π2(R+h)3
M=-
解得
GT2
GMm=m'g
月球表面有一小物体质量为m',则有R2
4π2(R+h)
g=
解得
T2R2
(2)设月球表面附近有一质量为的物体环绕月球表面做匀速圆周运动,月球的第一字宙速度为”,根
GMmo=moR
据万有引力提供向心力有R2
GM
1
解得
R
4π2(R+h)3
V=
带入月球质量M,可得
TR
14.(1)0.45m
(2)0.3m
mv=mgh
【详解】(1)对小球,根据机械能守恒定律2
解得4=0.45m
(2)水平方向根据动量守恒定律m,=(M+m)y
解得=1m/s
(m)vi +mgh.
1
对系统根据机械能守恒定律2
解得=0.3m
15.(1)5V2ga
(2)10a
≤dsa
(3)6
【详解】(1)设绳长为L=10a
v2
mg m-
B恰好通过最高点,则在最高点有
L
解得v=VgL=V10ga
121
B从碰撞后运动至最高点,由机械能守恒定律有2
va=2mv+mg-20a
解得=5V2ga
(2)物块A、B发生弹性碰撞,由动量守恒定律和机械能守恒定律有3mv。=3mv,+mY,
3m听=23m暖+号m哈
1
1
1
2
2
210
联立解得
x=x3mv+u3mgx
1
物块A从释放到运动至0点,由能量守恒定律有2
解得x=10a
(3)碰撞后瞬间B的速度为v=4√5g@
运动两周后到最低点,以P为圆心时,半径为,绳子拉力为F,以为圆心时,半径为2,绳子拉力
为乃,由几何关系可知,绳子在竖直面圆周运动2圈后,小球上升的高度为4从,则由机械能守恒定律有
gd
1
月-mg=m
以P为圆心时
其中斤=L-4d,F≥12mg
-mg=m
以Q为圆心时
其中片=L-3d,F≤12mg
5a≤d
.6
联立解得6
乌兰浩特第一中学2025届高一下学期期末考试
物理试卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示,粗糙水平面上的物块在恒力作用下向右做匀加速直线运动,下列关于该过程的功和功率说法正确的是( )
A.重力对物块做正功
B.摩擦力对物块不做功
C.恒力对物块做功的功率不变
D.物块所受的合力对物块做功的功率变大
2.如图所示,嫦娥六号在环月轨道上沿图中箭头方向作周期性椭圆运动,只考虑其受到月球的引力,为椭圆轨道长轴,为椭圆轨道短轴,若某时刻嫦娥六号位于点,则再经过二分之一周期它将位于轨道的( )
A.点 B.点 C.之间 D.之间
3.乌贼在无脊椎动物中游泳最快,被称为“水中火箭”,一只吸满水的乌贼悬浮在水中,总质量为。遇到危险时,乌贼将体内的水以的速度向后喷出,从而获得较大的逃窜速度,喷水时间为,则乌贼获得的平均推力约为( )
A.160 N B.240 N C.1600 N D.2400 N
4.一质点做简谐运动时,其振动图像如图。由图可知,在和时刻,质点运动的( )
A.位移相同 B.回复力相同
C.动量相同 D.加速度相同
5.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是( )
A.两个单摆的固有周期之比为
B.若摆长均约为,则图线Ⅱ是在地面上完成的
C.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行,则两个摆长之比
D.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅱ表示月球上单摆的共振曲线
6.如图所示,质量为的足球在地面的1位置由静止被踢出后落到水平地面的3位置,运动轨迹如虚线所示。足球在空中达到的最高点2的高度为,速度为。已知1、2位置间的水平距离大于2、3位置间的水平距离。足球可视为质点,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动过程中机械能守恒
B.人对足球做的功等于
C.足球从1到2位置动能的减少量大于
D.足球从2到3位置重力势能减少量大于
7.如图所示,传送带以恒定速率顺时针转动,现将质量为的物块(视为质点)无初速度放在传送带的底端处,物块到达传送带最高点处时恰好与传送带共速,已知物块与传送带间的摩擦因数为,传送带与地面间夹角为,下列说法正确的是( )
A.传送带对物体做功为
B.物块与传送带间因摩擦产生的热量为
C.若摩擦因数增大,则小物块不会与传送带共速
D.若摩擦因数增大,则物块与传送带间因摩擦产生的热量减少
8.某一列沿轴传播的简谐横波,在时刻的波形图如图所示,、为介质中的两质点,质点正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是( )
A.波沿轴负方向传播 B.时刻,比的速度大
C.时刻,到达平衡位置 D.时刻,向轴正方向运动
9.如图所示,可视为质点的小球用细线悬于点,使小球在水平面内做匀速圆周运动。若悬挂小球的绳长为,小球做匀速圆周运动的角速度为,绳对小球的拉力大小为,保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变,改变绳长,则图像、图像正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球、发生正碰,两小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的位移-时间图像。已知,下列说法正确的是( )
A.
B.两球的碰撞为非弹性碰撞
C.小球对小球的冲量为
D.碰撞全过程,、受到的冲量大小之比为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)某同学利用如图甲所示的装置来测量弹射器弹出弹丸的速度,选用的器材为贴有白纸的屏、刻度尺、复写纸、支架等。实验时先用支架将弹射器固定好,接着弹射器向离管口一定距离的竖直屏发射弹丸,弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置。将竖直屏向远离弹射器的方向移动,每次移动的距离均为,通过几次重复实验(每次发射前弹簧的压缩量均相同),挑选了一张有3个连续落点痕迹的白纸,部分测量数据如图乙所示。取重力加速度大小。
(1)固定弹射器时确保弹射器水平是为了确保_____。
(2)根据测量的数据可知,弹丸从点所在高度运动到点所在高度的时间_____,弹丸的水平初速度大小_____,弹丸运动到点前瞬间的速度大小_______。
12.(8分)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为和。将硬币甲放置在斜面一某一位置,标记此位置为。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从点到停止处的滑行距离。将硬币乙放置在处,左侧与点重合,将甲放置于点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲乙从点到停止处的滑行距离和。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到、、的平均值分别为、、。
(1)在本实验中,甲选用的是_____(填“一元”或“一角”)硬币;
(2)碰撞前,甲到点时速度的大小可表示为_____(设硬币与纸板间的动摩擦因数为,重力加速度为);
(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒,则_____(用和表示),然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒;
(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,写出一条产生这种误差可能的原因_____。
13.(12分)“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行(视为匀速圆周运动),飞行周期为,距月球表面的高度为,月球半径为,引力常量为,忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。
(1)求月球表面的重力加速度;
(2)求月球的第一宇宙速度。
14.(12分)如图所示,质量为的足够高的圆弧滑块放置在光滑水平地面上,下端与水平地面相切。质量为的小球以的初速度从水平地面沿滑块上滑(小球未冲出圆弧滑块),不计小球体积,,求:
(1)圆弧滑块固定在地面上时,小球上升到最高点的高度;
(2)圆弧滑块不固定时,小球上升到最高点的高度。
15.(14分)某游戏装置如图所示,水平粗糙地面上轻弹簧左端固定,右端拴接质量为的物块,弹簧原长时物块位于点。点正上方固定有、两个钉子,其中的位置上下可调,开始时间距为。的正下方有不可伸长的轻绳,一端固定于点,另一端连接静止于点处质量为的物块,绳长和间距均为。游戏时通过压缩弹簧后释放物块,物块与物块发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知弹簧劲度系数为,物块与地面间动摩擦因数,轻绳承受最大拉力为。忽略空气阻力及钉子直径,不计绳被钉子阻挡和绳断裂时的机械能损失,物块可视为质点。某次压缩弹簧后释放,B恰好能通过竖直圆周运动的最高点。弹簧弹性势能与形变量的关系为:,求:
(1)该次碰撞后瞬间B的速度大小;
(2)该次发射前弹簧的压缩量;
(3)调整弹簧压缩量和间距,某次碰撞后瞬间B的速度为,要求绳子在竖直面圆周运动2圈后,在经过点正下方时绳子断开,则钉子间距需要满足什么条件。
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