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四川省广元市川师大万达中学2023-2024年度第二学期期末模拟试题
高一年级物理试题
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上，并在“座位号”栏内填涂座位号。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区城内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡整洁，考试结束后，将答题卡交回，试题卷自己保存。满分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题（共43分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，质量为1.44kg的小球（视为质点）在B、C两点间做简谐运动，O点是它振动的平衡位置。若从小球经过O点开始计时，在时刻小球第一次经过O、B两点间的M点（图中未画出），在时刻小球第二次经过M点，已知弹簧振子的周期，其中m为小球的质量，k为弹簧的劲度系数，取，则下列说法正确的是（　　）
A. 弹簧振子的周期为1.3s
B. 弹簧的劲度系数为40N/m
C. O、M两点间的距离为6cm
D. 在时刻，小球第四次经过M点
2. 如图所示，质量为m的小物块在水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，且转台的角速度为，小物块距转台中心O点的距离是r，与转台之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。以下表述正确的是（　　）
A. 小物块受到的摩擦力的方向沿半径方向指向外
B. 小物块受到的摩擦力的大小为
C. 水平转台的最大角速度
D. 水平转台的最大转速
3. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满的完成了发射，与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则神舟十八号（　　）
A. 在Ⅰ轨道上稳定运行速度可能大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上由A向B运动时，速度减小，机械能减小
C. 在Ⅱ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度
D. 应先变轨到Ⅲ轨道，然后再通过加速完成与“天和”核心舱的对接
4. 一个物体静止在光滑的水平面上，对物体施加的外力沿水平方向，外力大小变化如图所示．设在0＜t＜T时间内外力对物体做功为W，则物体在t=2T时的动能EK与W的关系是（）
A. EK=W B. EK=2W C. EK=3W D. EK=4W
5. 蹦极是一项非常刺激的体育运动。如图所示，质量m = 50kg的人身系弹性绳自高空自由下落，弹性绳绷直后在下降过程经过a点的速度大小为12m/s，落到最低点c后反弹至b点的速度大小为9m/s。人从a→c→b共用时3s，在此过程中弹性绳对人的平均作用力为（ ）
A. 350N B. 450N C. 550N D. 850N
6. 一质量为的物块在长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，经过到达斜面底端，以水平地面为零势能面，其重力势能随下滑距离s的变化如图所示，斜面始终静止在水平地面上，重力加速度g取。则（　　）
A. 物块下滑过程中机械能守恒
B. 物块与斜面间动摩擦因数为0.3
C. 物块下滑时加速度大小为
D. 物块下滑过程中机械能一共损失了
7. 如图所示，半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，B点为轨道最低点，A点与圆心O等高。质量为1kg的小球（可视为质点）在A点正上方0.75m处静止释放，下落至A点时进入圆轨道，重力加速度g取，不计空气阻力，则（ ）
A. 小球在B点的动能为7.5J B. 小球在A点受到轨道的弹力大小为10N
C. 小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m D. 小球离开轨道后将落至轨道B点
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是( )
A. = 5m/s,= 2.5m/s B. = 2m/s,= 4m/s
C. = 3m/s,= 3.5m/s D. = -4m/s,= 7m/s
9. 某司机驾驶汽车在平直高速公路上以速度匀速行驶时，发动机的输出功率为。时刻，司机加大了油门，使汽车输出功率立即增大到P并保持该功率继续行驶。从司机加大油门开始，汽车的图像如图所示，从时刻到再次达到匀速运动的过程中，汽车行驶的位移为s。若司机和汽车的总质量为m，忽略油耗对质量的影响，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 阻力大小为
B. 汽车的牵引力不断增大
C. 经历的时间为
D. 汽车从开始加速到再次匀速运动时平均速度大小
10. 如图所示，c是半径为R的四分之一圆弧形光滑槽，静置于光滑水平面上，A为与c的圆心等高的点，c的最低点与水平面相切于B点。小球b静止在c右边的水平面上。小球a从A点自由释放，到达水平面上与小球b发生弹性正碰。整个过程中，不计一切摩擦，a、b、c的质量分别为m、3m、4m，重力加速度大小为g，则（　　）
A. 小球a第一次下滑到B点时的速率为
B. 小球a第一次下滑到B点时，光滑槽c的速率为
C. 小球a与小球b碰撞后，小球b的速率为
D. 小球a与小球b碰撞后，小球a沿光滑槽c上升最大高度为
第Ⅱ卷 非选择题（共57分）
三、实验题（11题7分，12题9分，满分16分。请将正确的答案写在答题卡上。）
11. 某同学利用如图甲所示装置验证动量守恒定律，实验步骤如下：
（1）气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块B上固定一竖直遮光条，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，接通气源后，将滑块B轻放在导轨上，给其一初速度，若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度__________（“升高”或“降低”），直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间_________（填“大于”“小于”或“等于”）通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做__________运动。
（2）滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣（如图乙所示），用天平测出滑块A（含粘扣）的总质量m1和滑块B（含粘扣和遮光条）的总质量m2，将滑块A静置于两光电门之间，滑块B静置于光电门2右侧，推一下滑块B，使其获得水平向左的速度，测得滑块B经过光电门2的挡光时间为，滑块B和滑块A碰后粘在一起向左运动，经过光电门1记录的挡光时间为。用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是____________（用题给字母表示）。
（3）碰撞过程损失的机械能表达式为=____________（用题给字母表示）。
12. 暑假期间，甲、乙两个物理兴趣小组6名同学登上某山峰后，在帐篷内对山顶处的重力加速度进行测量。
（1）甲组同学利用携带的实验器材组装单摆测量重力加速度，甲图中所列器材和操作最合理的是_____________。
（2）甲组同学首先利用刻度尺测出单摆的摆长为L，然后将小球拉开一个小角度由静止释放，使小球在竖直平面内摆动。当小球摆到_____________（填“最高”或“最低”）位置时开始计时，用秒表测量完成n次全振动所用的总时间为t，改变摆长再做几次实验，记下相应的L和t。则利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=______________。
（3）乙组同学们用细线拴好一块不规则的小石块做成一个简易单摆测量山顶处的重力加速度，如图乙所示，然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出悬点O到石块最上方结点A的距离为l，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t，并计算出单摆周期T。改变细线长度，多次测量，绘制图像如图丙所示，若取，由丙图求出重力加速度g=__________m/s2（结果保留三位有效数字）。忽略偶然误差，乙组同学通过图像求出的g值大小_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。
四、解答题
13. 一个在地球上做简谐运动的单摆，其振动图象如图甲所示，今将此单摆移至某一行星上，其简谐运动图象如图乙所示。若已知该行星的质量为地球质量的4倍，取π2=10，地球表面重力加速度g1取10m/s2，求：
（1）此单摆的摆长；
（2）该地球表面的重力加速度g1为行星表面重力加速度g2的多少倍；
（3）该行星的半径R2与地球半径R1之比为多少。
14. 如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为2m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力。求：
（1）滑块b沿a上升的最大高度；
（2）滑块a运动的最大速度。
15. 如图所示，光滑水平平台AB右端与顺时针转动的水平传送带BC平滑无缝连接，BC长度L=2m。在平台AB上静止着a、b、c三个小滑块，a、b滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接）。释放弹簧，弹簧与滑块a、b分离后a的速度v0=4m/s（此时a未滑上传送带，b未与c碰撞），a从传送带右端离开后，落在水平地面上的D点，b与c碰撞后结合在一起。已知a、b，c的质量分别为ma=0.5kg、mb=0.2kg、mc=0.2kg，a与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，C点距地面高h=0.8m，滑块均可视为质点，g取10m/s2。
（1）求轻弹簧的最大弹性势能Ep；
（2）求b、c碰撞过程中损失的机械能；
（3）若传送带的速度可在2m/s（4）若a脱离弹簧后，将弹簧撤去，并立即在a的左侧固定一竖直挡板，同时传送带调整为以4m/s的速度逆时针方向转动（此时a还没有滑上传送带），后续a每次与挡板相碰，均以碰前速度的一半反弹，求a在传动带上相对传送带运动的总路程s。
参考答案
1-5 BCCDD 6-7 DD 8.BC 9.AC 10.BD .
11.【答案】（1） ①. 降低 ②. 等于 ③. 匀速
（2）
（3）
【小问1详解】
[1][2][3]若通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，即经过光电门1的速度较小，导轨左端过高，则可通过调节气垫导轨的调节旋钮P使导轨左端的高度降低，直到使轻推后的滑块B通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，即说明滑块B在气垫导轨上近似做匀速运动。
【小问2详解】
滑块B经过光电门2的速度为
滑块AB一起经过光电门1的速度为
则要验证的关系式为
即
即
【小问3详解】
碰撞过程损失的机械能表达式为
12.【答案】（1）D （2） ①. 最低 ②.
（3） ①. 9.77 ②. 等于
【小问1详解】
实验中应选用密度较大、体积较小的铁球和不可伸缩的轻质细线进行实验，同时为了保证实验过程中摆长不变，所以细线应用夹子固定。
故选D。
小问2详解】
[1]为了减小误差，当小球摆到最低点时开始计时；
[2]根据单摆的周期公式
所以
【小问3详解】
[1]根据单摆的周期公式
所以
结合图像可得
解得
[2]忽略偶然误差，由于图线斜率不变，所以乙组同学通过图像求出的g值大小等于真实值。
13.【答案】（1）1m；（2）4；（3）4
【详解】（1）由题图知，单摆在地球表面上的振动周期T1=2s，根据
有
近似计算时可取π2=10，g取10m/s2，代入数据解得
L=1m
（2）由题图知，单摆在某行星振动周期T2=4s， 而
得
所以地球表面的重力加速度是行星表面重力加速度的4倍。
（3）根据
得：
14.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
解得
（2）滑块b从滑上a到滑离a后，物块a运动速度最大。系统在水平方向动量守恒，对整个过程中，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
15.【答案】（1）；（2）；（3）见解析；（4）12.8m
【详解】（1）设弹开后b速度大小为vb，由动量守恒定律得
解得
根据能量守恒有
解得
（2）b与c发生完全非弹性碰撞，设碰后二者共同速度为vc，由动量守恒定律有
解得
由能量守恒，碰撞过程损失机械能为
解得
（3）滑块a离开C点做平抛运动，在竖直方向上有
解得落地时间
当滑块a在水平传动带上滑动时，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律可得
解得
若传送带速度v<4m/s，a在传送带上减速，设减速至2m/s通过位移为x，则有
解得
即a离开传送带时的速度和传送带速度相等，若传送带速度v>4m/s，a在传送带上一直加速，设最终获得的末速度为v1，则有
解得
v1=6m/s
综上可知，传送带速度2m/s当传送带速度6m/s≤v <8m/s时，a离开传送带时的速度大小恒为6m/s，则有
（4）a以速度，第一次滑上传送带，向右做匀减速，减速到零，对地位移
x=1.6m<2m
即滑块a将从传送带左边滑离，速度大小等于滑上时的速度，滑块a在传动带上的加速度大小设为a，设向右减速到零的时间为，则有
设第n次滑块a从滑上传送带到从左边滑离传送带，a相对传送带的路程大小设，则有
解得
即有
，，
则a在传动带上相对传送带运动的总路程s为
解得
s=12.8m

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