武汉市常青联合体2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
考试时间：2023年6月29日 试卷满分：100分
一、选择题（共11小题，每小题4分，共44分，其中1-7题只有一个选项符合题意，8-11题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分）
1.下列说法中正确的是（ ）
A.阻尼振动的振幅不断减小，所以周期也逐渐减小
B.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
C.挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频
D.做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关
2.下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（ ）
A.绕地球匀速运行的同步卫星
B.小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变
C.用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动
D.荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变
3.如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒 D.动量、机械能都不守恒
4.质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中不正确的是（不计一切阻力，（）（ ）
A.手对物体做功20J B.合外力对物体做功8J
C.物体重力势能增加了20J D.物体机械能增加了28J
5.如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体、同时由轨道左、右最高点释放，二者在最低点碰后粘在一起向左运动，最高能上升到轨道的M点，已知两物体的质量之比，若OM与竖直方向夹角为θ，则（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示，一质量为的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为的小木块A。给A和B以大小均为4.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B。在A做加速运动的时间内，B的速度大小可能是（ ）
A.1.8m/s B.2.4m/s C.2.8m/s D.3.0m/s
7.如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是（ ）
A.在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的
B.在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒
C.a球到达高度h时两球的速度大小为
D.从释放开始，a球能上升的最大高度为1.8h
8.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是（ ）
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在时有正向最大加速度的是乙摆
9.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移一时间（x-t）图像，图中a、b分别为A、B两球碰撞前的位移一时间图像，C为碰撞后两球共同运动的位移一时间图像，若A球的质量，则由图可知下列结论正确的是（ ）
A.A球碰撞前的速度
B.B球的质量为
C.A、B两球碰撞前的总动量为
D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的机械能为15J
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示，已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（）则（ ）
A.汽车在前5s内的牵引力为
B.汽车的额定功率为120kW
C.汽车的最大速度为
D.当汽车速度为20m/s时，汽车加速度大小为
11.如图所示，传送带的水平部分ab长度为2m，倾斜部分bc长度为4m，bc与水平方向的夹角为。传送带沿顺时针方向匀速率运动，速率为2m/s。现将质量为小煤块A从静止轻放到a处，它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为，且此过程中煤块不会脱离传送带，g取，下列说法正确的是（ ）
A.小煤块从a点运动到b点的过程中，电动机多消耗的电能为4J
B.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2s
C.从a点运动到c点的过程，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6J
D.从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m
二、实验题（每空2分，共计16分）
12.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。
（1）将摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图2中_______（选填“甲”或者“乙”）所示的固定方式。
（2）安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长l，再用10分度的游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图3所示，则__________mm。
图3
（3）某次实验过程中，用秒表记录了单摆全振动40次所用的时间如图4所示，该单摆的周期为__________s。
图4
（4）改变摆线的长度l，由测量数据作出如图5所示的摆长图像，根据图像求出重力加速度____________（已知，结果保留3位有效数字）。
图5
13.如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为F。
（1）某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时，记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间，测得多组L和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作___________图像（选填“”、“”或“”），该图像的斜率___________；
（2）该同学通过实验发现：绳子拉力F做的功总大于滑块动能的变化量。若实验数据测量准确，出现该情况的可能原因是__________________；
A.钩码质量m未远小于滑块质量M
B.滑块运动过程中克服阻力做功
C.气垫导轨没有调节水平
D.没有考虑动滑轮的质量
（3）若用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为，则满足关系式_________________（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。
三、计算题（共计40分）
14（12分）.如图所示，小明用与水平方向的轻绳拉木箱，绳的拉力为，木箱由开始沿水平地面向右移动了一段距离，木箱质量为，木箱受到地面的阻力，，求：
（1）绳的拉力及地面的阻力分别对木箱做的功；
（2）木箱前进5m时的动能；
（3）木箱前进5m时绳的拉力瞬时功率。
15（12分）.在东京奥运跳水比赛中，中国跳水队以7金5银的成绩完美收官，施廷懋作为目前中国跳水队3米跳板女队的领袖，她在女子3米跳板拿到了金牌。在某次跳板跳水训练中，质量为的运动员最后一次与跳板接触前距离跳板的最大高度，与跳板相互作用0.28s后弹起，距离跳板的最大高度，跳板距离水面的高度，运动员从入水开始受到水的阻力大小恒为，受到水的浮力大小恒为。认为运动员只在竖直方向上运动，水池足够深，不计空气阻力，g取。求：
（1）运动员与跳板作用过程中对跳板的平均压力的大小；
（2）从入水到向下运动到最大深度所用的时间。
16（16分）.如图所示，粗糙斜面与光滑水平地面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角，滑块A、C、D的质量均为，滑块B的质量为各滑块均可视为质点。A、B间夹着微量火药。K为处于原长的轻质弹簧，两端分别栓接滑块B和C。火药爆炸后，A与D相碰并粘在一起，沿斜面前进时速度减为零，接着使其保持静止。已知滑块A、D与斜面间的动摩擦因数均为，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，取，，。
求：（1）火药爆炸后A的最大速度；
（2）滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中，弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C运动的最大速度。
武汉市常青联合体2022-2023学年度第二学期期末考试答案
一选择题（每小题4分，共44分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C B A D B C ABD BD BD AC
二实验题（每空2分，共16分）
12、甲 15.5 2.505 9.80-9.90
13、 BC
三、计算题（共3小题，共40分）
14、（12分）
解：（1）由功的定义式有：
，；（4分）
（2）由动能定理有：，得，（4分）
（3）因为动能，可求得，
则瞬时功率为。
15、（12分）
解（1）依题意，取竖直向上为正方向，可求得运动员最后一次与跳板接触前，
速度为（1分）
接触后，速度为（1分）
则运动员与跳板接触过程中，根据动量定理有（2分）
代入数据求得，跳板对运动员的弹力为（1分）
根据牛顿第三定律，可知运动员与跳板作用过程中对跳板的平均压力的大小为，方向竖直向下。（1分）
（2）设从入水到向下运动到最大深度所用的时间为t，运动员从处自由下落到入水前所用时间为，则有（2分）
根据动量定理有（2分）
联立两式，代入数据求得
16、（16分）解析：（1）设和D碰后的速度为，AD滑上斜面，由动能定理：
（2分）
得：
火药爆炸后，A的速度最大为，
由动量守恒定律有：
（2分）
（1分）
（2）火药爆炸过程，对A和B系统，由动量守恒定律，
设B获得的速度为，
当B与C共速为时，弹簧弹性势能最大。
由B、C系统动量守恒，（2分）
弹簧的最大弹性势能为：
（2分）
（1分）
（3）当弹簧为原长时，滑块C的速度最大为，则：
（1分）
（1分）
（2分）
