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2024级高一学年下学期期末考试
物理试题
考试时间：75分钟 分值：100分
一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，共28分；8--10题为多选题，每题6分，共18分）
1. 关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法中正确的是（　　）
A. 图甲中，周期性地上下抖动短杆，彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a
B. 图乙中，若只增大弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期将变大
C. 图丙中，图中波源沿方向运动，且B处的观察者接收到的频率低于波源频率
D. 图丁中，若A球先摆动，则B、C球摆动稳定后，运动周期相同
2. 在短道速滑接力赛中，“接棒”运动员甲在“交棒”运动员乙前面向前滑行，追上时乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。不计阻力，则(　　)
A. 乙对甲的冲量与甲对乙的冲量大小相等
B. 甲的动量变化一定比乙的动量变化快
C. 甲的动量变化量与乙的动量变化量大小不等
D. 甲的速度变化量与乙的速度变化量大小相等
3. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　）
A. A点处于振动最弱的区
B. C点处于振动的最强区
C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm
D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱
4. 如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动，喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v—t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 时间内，水的反冲作用力越来越大
B. 水反冲作用力的功率为
C. 时刻，v—t图像切线的率为
D. 时间内，水的反冲作用力做的功为
5. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小均为320N、方向都与竖直方向成37°的力，提着重物离开地面30cm后释放，重物自由下落将地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，，忽略空气阻力，则（　　）
A. 物体落地时的速度约为2.48m/s
B. 物体对地面的平均作用力大小为830N
C. 人停止施力到刚落在地面过程中机械能不守恒
D. 重物刚落在地面时到最后静止过程中机械能守恒
6. 一名连同装备总质量为M的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船x处与飞船处于相对静止状态。装备中有一个高压气源能以速度v（以飞船为参考系）喷出气体从而使航天员相对于飞船运动。如果航天员一次性向远离飞船方向喷出质量为的气体，使航天员在时间t内匀速返回飞船。下列说法正确的是（　　）
A. 喷出气体的质量等于
B. 若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大，则返回时间大于t
C. 若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变，则返回时间大于t
D. 在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成系统动量和机械能均守恒
7. 如图甲所示，质量m=2kg小滑块在平行斜面向下恒力F作用下，从固定粗糙斜面底端开始以v0=12m/s的初速度向上运动，力F作用一段时间后撤去。以出发点O为原点沿斜面向上建立坐标系，整个运动过程中物块动能随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，斜面倾角θ=37°，取cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A. 沿斜面向上滑动的加速度大小为24m/s2
B. 恒力F大小为4N
C. 斜面与物体间的动摩擦因数为0.25
D. 物块返回斜面底端时重力的瞬时功率P=48W
8. 如图，假设从地球北极沿直径贯通一条隧道，一小球从S点由静止释放，小球在隧道内的运动可视为简谐运动。已知地球半径为R，小球由球心O向S运动经过O时开始计时，经t0时间第1次经过P点（P点在OS之间，图中未标出），再经过4t0时间第2次经过P点，则（　　）
A. 小球振动的周期为10 t0
B. O到P的距离为
C. 由S到O的运动过程中小球受力逐渐减小
D. 小球从计时开始到第3次过P点所需时间为12t0
9. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线均竖直。开始时，重物A、B处于静止状态且距地面高度均为h，释放后A、B开始运动。已知A、B质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重物A上升过程中不会碰到动滑轮，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A. 释放瞬间重物B的加速度大小为g
B. 重物A上升的最大高度为
C. 重物B刚落地时A的速度大小为
D. 重物B从释放到落地，B动能的变化量是A的2倍
10. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为1kg的小车，其左侧是半径的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，轻弹簧一端固定在C点，另一端放置一质量为1kg（可视为质点）的物块，弹簧压缩量为0.2m，储存的弹性势能，整个轨道处于同一竖直平面内。已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为，刚开始弹簧左端到B的水平距离为0.4m，重力加速度。，空气阻力忽略不计。关于物块运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 弹簧第一次恢复原长时，物块的速率为2m/s
B. 弹簧第二次恢复原长时，小车的动能为0
C. 物块能够从A点冲出轨道并返回小车
D. 物块和小车最终能静止在水平地面上
二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）
11. 在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该平木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到平木板并在白纸上留下痕迹O；
②将平木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到平木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在平木板上得到痕迹A和C。
（1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1_________m2（选填“＞”“=”或“＜”）。
（2）为完成本实验，必须测量的物理量有________。
A．小球a开始释放的高度h
B．平木板水平向右移动的距离l
C．a球和b球的质量m1、m2
D．O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
（3）在实验误差允许的范围内，若动量守恒，其关系式应为_______________。
12. 甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用______。（用器材前的字母表示）
a．长度接近1 m的细绳
b．长度为30 cm左右的细绳
c．直径为1.8 cm塑料球
d．直径为1.8 cm的铁球
e．最小刻度为1 cm的米尺
f．最小刻度为1 mm的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离l，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g＝______。（用所测物理量表示）
（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v－t图线。
①由图丙可知，该单摆的周期T＝______s。
②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2－l（周期二次方—摆线长）图像，并根据图像拟合得到方程T2＝4.04l＋0.035。由此可以得出当地的重力加速度g＝______m/s2。（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）
三、解答题（13题10分；14题12分；15题18分）
13. 质量为2m的平板小车在光滑水平面上以速度向右匀速直线运动，先将质量为m、可视为质点的木块无初速（相对地面）放到平板小车右端，如图所示，已知木块与平板小车间动摩擦因数为，待木块相对小车静止时，重力加速度为g。
（1）求木块相对小车运动的时间t；
（2）若平板小车足够长，求摩擦生热Q。
14. 一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），t=0时刻开始计时，a、b两点的振动图像如图所示，a与b间的距离为5m。求：
（1）从t=0开始到平衡位置在b处的质点第三次处于波峰位置时，a振动过程中通过路程；
（2）波长λ为多少，波速v为多少？
15. 如图，固定的光滑弧形轨道AB，底端与一顺时针转动的水平传送带左端平滑连接于B点，AB的高度差为h，传送带BC的长度为，右端与水平面CE平滑连接于C点，其中CD段粗糙，长度为，DE段光滑．在E处固定一轻质弹簧，其处于原长时左端恰好位于D点．已知小物块与传送带、水平面CD的动摩擦因数均为．取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内．现让小物块从A点静止释放。
（1）若，传送带的速度大小可调，求：
①小物块第一次到达B点时的速度大小；
②小物块第一次滑到C点时的速度大小的范围。
（2）若传送带速度大小，欲使小物块最终停在D点，则h应满足什么条件？
2024级高一学年下学期期末考试
物理试题
考试时间：75分钟 分值：100分
一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，共28分；8--10题为多选题，每题6分，共18分）
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】BC
【9题答案】
【答案】BC
【10题答案】
【答案】ACD
二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）
【11题答案】
【答案】 ①. ＞ ②. CD##DC ③.
【12题答案】
【答案】 ①. adf ②. ③. 2.0 ④. 9.76
三、解答题（13题10分；14题12分；15题18分）
【13题答案】
【答案】（1）
（2）
【14题答案】
【答案】（1）
（2）见解析
【15题答案】
【答案】（1）①，②；（2）

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