2023-2024学年广西南宁市三中高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列物理量是标量的是( )
A. 速度 B. 动能 C. 动量 D. 冲量
2.如图所示，物块静止在光滑水平面上，将小球从物块顶端由静止释放，从小球开始沿物块的光滑弧面弧面末端与水平面相切下滑到离开的整个过程中，对小球和物块组成的系统，下列说法正确的是( )
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. 动量不守恒，机械能不守恒
3.如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽，河水流速，船在静水中的速度，下列说法确的是( )
A. 小船做曲线运动
B. 小船渡河所用时间为
C. 小船的速度大小为
D. 小船渡河的位移大小为
4.如图所示，长、一端固定有一质量为小球的轻杆绕点在竖直平面内做圆周运动，点为运动轨迹的最低点、为最高点，已知小球经过点时的速率为，。下列说法正确的是( )
A. 小球经过点时受杆的作用力为零
B. 小球经过点时受杆的作用力竖直向下
C. 小球经过点时的速率为
D. 小球经过点时的速率为
5.一质量为的物块，在水平拉力的作用下从静止开始沿水平面运动，其阻力为物块重力的倍，水平拉力的大小，其中为比例系数，为物块运动的距离。在物块运动的距离为的过程中拉力做的功为( )
A. B. C. D.
6.日常生活中常用高压水枪清洗汽车，某高压水枪喷口直径为，喷出水流的流速为，水柱垂直射向汽车表面后速度变为零。已知水的密度为。下列说法正确的是( )
A. 高压水枪单位时间内喷出的水的体积为
B. 高压水枪单位时间内喷出的水的质量为
C. 水柱对汽车的平均冲力为
D. 若高压水枪喷口的出水速度变为原来的倍，则水柱对汽车的平均冲力为原来的倍
7.如图甲所示，足够长的水平传送带始终以恒定速率运行，一质量为、水平初速度大小为的小物块，从与传送带等高的光滑水平面上的处滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像以地面为参考系如图乙所示，。下列说法正确的是( )
A. 时间内，小物块离处的最大距离为
B. 时间内，小物块动能增加了
C. 时间内，小物块受到摩擦力的冲量大小为
D. 时间内，传送带克服摩擦力做功为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.年月日，我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将“爱因斯坦探针”空间科学卫星发射升空，经过多次变轨，卫星进入高度为的圆轨道运行。下列说法正确的是( )
A. 该卫星的线速度大于同步卫星的线速度
B. 该卫星的角速度小于同步卫星的角速度
C. 该卫星的运行周期大于同步卫星的运行周期
D. 该卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
9.如图甲所示，质量为的小物块自倾角为固定粗糙斜面底端以的初动能沿斜面向上滑动斜面足够长。规定斜面底端为零势能面，物体向上滑动的过程中动能和机械能与上升高度的关系分别如图乙所示。已知，，重力加速度大小为。则( )
A. 物体向上滑动的最大距离为
B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. 物体到达斜面底端时的动能为
D. 物体在斜面运动的全过程中因摩擦产生的热量为
10.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物，轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物、处于静止状态，释放后、开始运动。已知、的质量相等且均为，运动过程的摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为，当的位移大小为时。则( )
A. 的速率是的倍 B. 悬挂重物的轻绳上的拉力大小为
C. 的速度大小为 D. 轻绳对做功为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒定律图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。
关于本实验，下列说法正确的是______；
A.斜槽轨道必须光滑且末端必须水平
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量且两者半径相等
C.同一组实验中，入射小球每次必须从同一位置由静止释放
、、为三个落点的平均位置，若实验中测得、、，若碰撞过程动量守恒，则与之比为______；
为了减少实验误差，本实验需要找、、各点的平均位置，请你写出找平均位置的方法：______。
12.如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。已知重力加速度为。实验步骤如下：
A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调节水平；
B.测出遮光条宽度；
C.将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离；
D.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间；
E.用天平测出槽码和托盘总质量，滑块和遮光条总质量；
F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤、。
回答下列问题：
关于该实验，下列说法正确的是______。
A.调节气垫导轨水平时，应在给导轨充气前，调节底脚螺丝使滑块在导轨上匀速滑动
B.调节气垫导轨水平时，应在给导轨充气后，调节底脚螺丝使滑块在导轨上匀速滑动
C.槽码和托盘总质量和滑块质量应满足
某次测得挡光条到光电门的距离为，挡光条通过光电门的时间，挡光条通过光电门的速率为______；滑块从释放到光电门的过程中，系统势能的减少量 ______；若在实验误差允许范围内，满足关系式______用题中相关字母表示，则说明系统机械能守恒。
保持、不变，甲、乙两位同学分别用不同质量的槽码进行实验，并且通过改变遮光条到光电门的距离，重复、步骤，得到几组不同的，同时测出相应的，他们在同一幅图像中描绘出如图中的图线和图线，分析原因可知图线槽码质量______图线槽码质量选填“”或“”或者“”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.质量为小球从某高度水平抛出，后落到地面，落地时速度方向与水平方向夹角为。已知，，取。求：
小球抛出时的速度大小；
小球落地时重力的功率；
小球平抛运动的位移大小。
14.已知某星球半径为且质量分布均匀，星球两极表面的重力加速度大小为，赤道表面重力加速度大小为，引力常量为。求：
静止在该星球赤道水平面上质量为的物体所受支持力大小；
该星球的密度；
该星球自转的周期。
15.如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球。小球运幼到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长，小球质量，物块、小车质量均为，小车上的水平轨道长，圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点不计空气阻力，重力加速度取。
求小球与物块碰撞后小球的速度大小和上升高度；
若，求物块与小车摩擦产生的热量和物块最终停在车上的位置；
为使物块能进入圆弧轨道，且最终不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围和物块相对小车上升的最大高度。
参考答案
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11. 用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点
12.
13.解：小球做的是平抛运动，落地时小球竖直方向的速度
代入数据解得：
小球水平方向的速度即初速度
代入数据解得：；
小球落地时重力的功率
代入数据解得：；
水平方向上的位移为
代入数据解得：
在竖直方向上的位移为
代入数据解得：
所以小球平抛时候的位移为：；
答：小球抛出时的速度大小为；
小球落地时重力的功率为；
小球平抛运动的位移大小为。
14.解：根据受力平衡可知
根据万有引力与重力的关系有
在赤道表面有
星球的密度为
解得、
答：静止在该星球赤道水平面上质量为的物体所受支持力大小为；
该星球的密度为；
该星球自转的周期为。
15.解：设小球到达最低点与物块碰前的速度为，根据机械能守恒定律可知
解得
设小球与物块碰后的速度为，物块的速度为，向右的方向为正方向，则有
解得
由机械能守恒定律可得
解得
水平方向系统动量守恒，取向右为正方向，设二者共同速度为，则有
解得
整个系统的初动能
解得
共速时系统的总动能
解得
根据能量守恒可知，系统产生的热量等于物块克服摩擦力所做的功，即
解得
所以滑块在小车上运动的总路程
解得
所以物块最终停小车位置距离左端
若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
解得
综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为
物块相对小车上升的最大高度
答：小球与物块碰撞后小球的速度大小，上升高度；
物块与小车摩擦产生的热量，物块最终停在车上距离左端处；
物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围，物块相对小车上升的最大高度。
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