2021-2022學(xué)年四川省廣安市高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高中物理精品試卷PAGEPAGE1廣安市2022年春季高2021級期末考試物理（時間：100分鐘：滿分：100分）第I卷（選擇題，滿分48分）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，在每題所給的4個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)符合題意，每題4分，共32分）1.21世紀(jì)以來，“校園足球”一直是備受關(guān)注的焦點(diǎn)。如圖為某次足球比賽時足球在空中的飛行軌跡（軌跡在豎直平面內(nèi)，空氣阻力不可忽略），則足球在最高點(diǎn)的速度v的方向和所受合力F的方向應(yīng)為（）A. B.C. D.[答案]A[解析]ABCD．足球在最高點(diǎn)的特點(diǎn)是速度方向沿水平方向，受到豎直向下的重力和與速度方向相反的空氣阻力若最高點(diǎn)速度水平向左，如圖所示

若最高點(diǎn)速度水平向右，如圖所示故BCD錯誤，A正確。2.如圖所示，用長為L的輕繩拴住一個質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，輕繩與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力、下列說法中正確的是（）A.小球受重力、輕繩拉力和向心力的作用B.小球的角速度為C.換用質(zhì)量為2m的小球，使其仍沿上述軌跡做勻速圓周運(yùn)動，則角速度擴(kuò)大為2倍D.用更長的輕繩使小球m在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則角速度變大[答案]B[解析]A．小球受重力和輕繩拉力兩個力的作用，兩個力的合力提供其做勻速圓周運(yùn)動的向心力，故A錯誤；B．對小球有解得故B正確；C．換為2m的小球有解得由上述式子可知，換用質(zhì)量為2m的小球，其角速度不變，故C錯誤；D．小球做勻速圓周運(yùn)動有解得可知，小球的高度不變，則角速度不變，故D錯誤。3.如圖所示，小球A從光滑固定斜面頂端由靜止釋放，小球B從與A等高的位置靜止釋放，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量相等。則下列判斷中正確的是（）A.兩球落地時的速度相同B.從釋放到落地，兩球動量的變化量相同C.落地瞬間，重力的瞬時功率相同D.從釋放到落地，小球A運(yùn)動時間更長[答案]D[解析]A．兩球從開始到落地，由動能定理得即兩球落地速度大小相等，但是方向不同，故A錯誤；B．因?yàn)閺尼尫诺铰涞?，兩球動量的變化量為可知，兩球動量變化量大小相等，方向不同，故B錯誤；C．落地瞬間，B小球的重力瞬時功率為設(shè)斜面傾角為，則A小球的重力瞬時功率為則落地瞬間，重力的瞬時功率不相同，故C錯誤；D．從釋放到落地，小球A運(yùn)動的時間滿足解得而小球B運(yùn)動的時間為可見從釋放到落地，小球A運(yùn)動的時間更長，故D正確。4.2022年6月5日10時44分，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約577秒后，神舟十四號載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。假設(shè)神舟十四號飛船在預(yù)訂軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其軌道高度為，則下列說法中不正確的是（）A.神舟十四號飛船運(yùn)行的線速度小于7.9km/sB.神舟十四號的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期C.神舟十四號飛船的線速度小于地球赤道上物體的線速度D.神舟十四號在完成與高軌道空間站對接任務(wù)時，需要點(diǎn)火加速[答案]C[解析]A．7.9km/s是地球近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度大小，是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，根據(jù)得可知神舟十四號飛船運(yùn)行的線速度小于7.9km/s，故A正確；B．根據(jù)得由于神舟十四號繞地球的運(yùn)行軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑，可知神舟十四號的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故B正確；C．根據(jù)得可知神舟十四號飛船的線速度大于地球同步衛(wèi)星的線速度，由于地球赤道上的物體角速度與同步衛(wèi)星的角速度相等，根據(jù)，可知地球赤道上的物體線速度小于同步衛(wèi)星的線速度，所以神舟十四號飛船的線速度大于地球赤道上物體的線速度，故C錯誤；D．神舟十四號在完成與高軌道空間站對接任務(wù)時，從低軌道到高軌道，需要點(diǎn)火加速實(shí)現(xiàn)，故D正確。5.斯諾克是“最具紳士”的一項(xiàng)運(yùn)動，比賽時運(yùn)動員利用球桿擊打母球（白色球），母球與目標(biāo)球碰撞使目標(biāo)球入袋而得分，如圖為我國斯諾克運(yùn)動員丁俊暉擊球時的情景。假設(shè)某次擊球后，母球和目標(biāo)球碰撞，二者均在同一直線上運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）

A.母球和目標(biāo)球碰撞瞬間，由于桌面存在摩擦，系統(tǒng)動量不守恒B.由于碰撞時間極短，在碰撞瞬間，可以認(rèn)為兩球均沒有發(fā)生位移C.從母球被擊出，到目標(biāo)球落袋前這一過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D.碰撞瞬間，母球?qū)δ繕?biāo)球的沖量和目標(biāo)球?qū)δ盖虻臎_量相同[答案]B[解析]A．兩球碰撞瞬間，由于碰撞時間極短，外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，外力的沖量很小，可以忽略不計(jì)，所以系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B．由于碰撞時間極短，在碰撞瞬間可以認(rèn)為兩球的位移為零，故B正確；C．從母球被擊出到目標(biāo)球落袋前，兩球均受到桌面摩擦力的作用，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C錯誤；D．碰撞瞬間，母球?qū)δ繕?biāo)球的沖量和目標(biāo)球?qū)δ盖虻臎_量大小相等，但方向相反，故D錯誤。6.一質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在直角坐標(biāo)xOy平面上運(yùn)動，時，質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，物體在x方向上的初速度為零，加速度隨時間變化關(guān)系圖像如圖甲所示，在y方向上的速度隨時間變化關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.物體所受的合外力大小為4N，方向沿y軸正方向B.物體在0~2s內(nèi)，位移的大小為8mC.物體在0~3s的運(yùn)動軌跡是一條直線D.物體在時，速度大小為[答案]D[解析]A．物體在x方向做勻加速運(yùn)動，y方向做勻速運(yùn)動，則所受的合外力大小為F=ma=4N方向沿x軸正方向，選項(xiàng)A錯誤；B．物體在內(nèi)，x方向上的位移大小為物體在內(nèi)，y方向的位移為y=4m則位移的大小為B錯誤；C．物體在x方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動，在y方向做勻速運(yùn)動，可知合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，C錯誤；D．物體在時，速度大小為D正確；7.如圖所示，水平傳送帶以逆時針勻速轉(zhuǎn)動，A、B為兩輪圓心正上方的點(diǎn)，，兩邊水平面分別與傳送帶上表面無縫對接，彈簧右端固定，自然長度時左端恰好位于B點(diǎn)；現(xiàn)將一質(zhì)量為小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧接觸但不栓接，并壓縮至圖示位置后由靜止釋放，已知小物塊與各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，，小物塊與軌道左端擋板P碰撞后原速率反彈，小物塊剛好返回到B點(diǎn)時速度減為零，取，則下列說法正確的是（）A.小物塊與擋板P碰撞后返回到A點(diǎn)時，速度大小為B.小物塊從B到A一定是先加速后勻速C.開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的彈性勢能滿足D.小物塊對傳送帶做功的絕對值與傳送帶對小物塊做功的絕對值一定相等[答案]A[解析]A．設(shè)物體與擋板P碰撞后到達(dá)A點(diǎn)的速度為vA，運(yùn)動到B點(diǎn)的速度為零，對物塊返回到A點(diǎn)到B的過程，由動能定理得解得選項(xiàng)A正確；B對物體由A到P點(diǎn)再返回到A點(diǎn)的過程，由動能定理得解得v′A=4m/s小物塊可能在傳送帶上減速到共速、加速到共速，也可能一開始到B端時就共速，故B錯誤；C．若物體滑上傳送帶時的速度vB較大，則一直做勻減速運(yùn)動，到達(dá)A點(diǎn)時與傳送帶共速，則從B點(diǎn)到A點(diǎn)，由能量關(guān)系可得在B點(diǎn)時的最大動能若速度vB較小，物塊在AB上一直加速，到A點(diǎn)時恰好與傳送帶同速，由能量關(guān)系可得在B點(diǎn)時的最小動能由于物塊被彈簧彈開時與水平面之間也有摩擦力，則開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的最大彈性勢能將大于24J，最小彈性勢能大于8J，故C錯誤；D．小物塊與傳送帶間摩擦力大小相等，但小物塊對傳送帶做功的絕對值為摩擦力乘以傳送帶位移，傳送帶對小物塊做功的絕對值為摩擦力乘以小物塊位移，當(dāng)有滑動摩擦力時，兩者位移不同，因此功的絕對值也不同，故D錯誤。8.2022年4月26日，CBA總決賽第四場，遼寧隊(duì)擊敗廣廈隊(duì)，以總比分4：0奪得2021-2022賽季CBA總冠軍。假設(shè)比賽開場時，雙方球員跳球，主裁判將籃球以的初速度豎直向上拋出，籃球離開裁判手時離球場地板高度為1.8m，運(yùn)動員甲在籃球到達(dá)最高點(diǎn)時將籃球沿與球場邊線（籃球場長邊）平行的方向水平擊出，籃球恰好繞過所有運(yùn)動員落在球場地板上。已知籃球的質(zhì)量為600g，從被擊出到落地的水平位移為8m，g取，，，不計(jì)空氣阻力。則下列結(jié)果中不正確的是（）A.籃球被水平擊出時的初速度為10m/sB.籃球落地時重力的瞬時功率為48WC.籃球落地時速度與水平方向的夾角為53°D.從被水平擊出到落地，籃球動能增加了19.2J[答案]C[解析]A．由題意知，籃球從離開裁判手到最高點(diǎn)，上升的高度為則到最高點(diǎn)時，離地面高度為則籃球被水平擊出到落地時間為則籃球被水平擊出時的初速度為故A正確，不符合題意；B．籃球落地時重力瞬時功率為故B正確，不符合題意；C．籃球落地時速度與水平方向的夾角滿足則籃球落地時速度與水平方向的夾角不等于53°，故C錯誤，符合題意；D．由動能定理知，從被水平擊出到落地，籃球動能增加了故D正確，不符合題意。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4個小題，在每題所給的4個選項(xiàng)中，至少有兩個選項(xiàng)符合題意，全部選對得4分，部分選對得2分，有錯或不答得0分，共16分）9.一定質(zhì)量物體，速度、動能、動量是描述物體運(yùn)動的三個重要物理量，以下敘述中最能準(zhǔn)確反映三者關(guān)系的有（）A.速度和動量是矢量，其正負(fù)表示方向；動能是標(biāo)量，沒有負(fù)值B.物體的速度變化，動能和動量都變化C.物體動能不變，合外力的沖量為0D.物體動能變化，其速度和動量一定變化[答案]AD[解析]A．速度和動量矢量，其正負(fù)表示方向；動能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，故A正確；B．若物體只是速度方向發(fā)生改變，則其動量變化，動能卻保持不變，故B錯誤；C．物體動能不變，說明合外力做的功為零，但合外力的沖量不一定為0，例如：勻速圓周運(yùn)動，故C錯誤；D．物體動能變化，根據(jù)物體質(zhì)量不變，則其速度和動量一定變化，故D正確。10.近年來，中小學(xué)生體質(zhì)健康一直是社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題，體育也成為了廣安市中考的必考科目之一，而跳繩也成為體育考試的必考項(xiàng)目，學(xué)生需要在30s完成一定次數(shù)才算合格。某同學(xué)質(zhì)量為50kg，在考試中每次跳起的最大高度相同，且均為5cm，他在30s內(nèi)完成跳繩100次，g取，不計(jì)空氣阻力和跳繩質(zhì)量，則（）A.每次跳起時，地面對該同學(xué)的支持力不做功B.每次向上運(yùn)動的過程中，克服重力做功2500JC.該次考試中，該同學(xué)克服重力做功的平均功率約為83.3WD.在保持跳起最大高度不變的情況下；該同學(xué)的跳繩成績已經(jīng)無法再取得突破[答案]AC[解析]A．人跳起時，人雖然移動了距離，但不在受到地面的支持力作用，所以地面對該同學(xué)的支持力不做功，故A正確；B．人每次向上運(yùn)動的過程中，克服重力做功故B錯誤；C．該次考試中，該同學(xué)克服重力做功的平均功率為故C正確；D．由可知，跳一次至少需要的時間在保持跳起最大高度不變的情況下；該同學(xué)在30s內(nèi)最多能跳（次）所以該同學(xué)的跳繩成績可以再取得突破，故D錯誤。11.質(zhì)量為1kg的鋼球自5m高處從靜止釋放，與地面相互作用后被豎直反彈，上升的最大高度為3.2m，已知鋼球與地面作用的時間為0.1s，忽略空氣阻力，g取，規(guī)定豎直向下為正方向。則（）A.鋼球與地面相互作用，速度變化了2m/sB.全過程中重力的沖量為C.地面對鋼球的平均作用力為D.鋼球與地面相互作用的過程中，機(jī)械能損失了18J[答案]BD[解析]A．由題意可得，鋼球落地時的速度為與地面相互作用后被豎直反彈的速度為所以鋼球與地面相互作用，速度變化了即變化量大小為18m/s，方向豎直向上，故A錯誤；B．由題意可得，鋼球落地時間為上升時間為則全過程中重力的沖量為故B正確；C．由動量定理得解得地面對鋼球的平均作用力為故C錯誤；D．由題意得，鋼球與地面相互作用的過程中，機(jī)械能損失了故D正確。12.如圖，將質(zhì)量為2.5m的重物系在輕繩的一端，放在傾角為的固定光滑斜面上，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，輕繩繞過光滑輕小定滑輪，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方距離為處，輕繩繃直，系重物段輕繩與斜面平行，不計(jì)一切摩擦阻力，輕繩、桿、斜面足夠長，，，重力加速度為g，現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.環(huán)從A點(diǎn)釋放時，環(huán)的加速度大小為gB.從A到B，環(huán)重力勢能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量C.環(huán)下降到最低點(diǎn)時，下降的高度為D.環(huán)到達(dá)B處時，環(huán)的速度大小為[答案]ACD[解析]A．釋放時，環(huán)在豎直方向上只受到重力mg，則環(huán)的加速度大小為故A正確；BD．環(huán)到B時，由幾何關(guān)系知故設(shè)環(huán)到B時，重物上升高度為h，則設(shè)到B時環(huán)的速度為v，則重物的速度為則根據(jù)環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得顯然，從A到B，環(huán)重力勢能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量與環(huán)動能的增量，故B錯誤，D正確。C．環(huán)下降到最低點(diǎn)時，設(shè)此時滑輪到環(huán)的距離為，根據(jù)環(huán)與重物系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有求得則環(huán)下降的高度為故C正確。第II卷（非選擇題：共52分）三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）13.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個體積相同的小球在水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是我們僅用一把刻度尺就能夠間接地解決這個問題，那么需要測量的物理量是________；（填選項(xiàng)前的編號）A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動的射程x（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射小球多次從傾斜軌道上S點(diǎn)由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量水平射程。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射小球從同一S點(diǎn)靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)，得到小球和的平均落點(diǎn)分別為M、N，測得、兩小球的水平射程分別為，。則兩小球質(zhì)量滿足的關(guān)系應(yīng)為________；（選填“大于”、“小于”或“等于”）（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為________（用（2）中測量的量表示），則可以驗(yàn)證兩小球碰撞前后系統(tǒng)動量守恒。[答案]（1）C（2）大于（3）[解析]（1）小球從同一位置平拋，其落地時間相等，只需要測出小球在水平方向運(yùn)動的距離，即平拋運(yùn)動的射程來表示碰撞前的速度即可（2）實(shí)驗(yàn)中為了防止小球被彈回，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，即m1大于m2。（3）設(shè)小球落地所用時間為t，則由題意可得入射小球m1落到P點(diǎn)時的速度為m1落到M點(diǎn)時的速度為m2落到N點(diǎn)時的速度為由動量守恒可得14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）下列說法正確的是___________A．實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先釋放重物再接通打點(diǎn)計(jì)時器電源B．實(shí)驗(yàn)中可以不測重物的質(zhì)量C．應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力D．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運(yùn)動（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，正確地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。若重物的質(zhì)量，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，計(jì)算B點(diǎn)瞬時速度時，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用，其中所選擇方法正確的是________（填“甲”或“乙”）同學(xué)，從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量=________J，重物動能的增加量=_________J。，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）[答案]（1）BC##CB（2）乙2.282.26[解析]（1）A．實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源再釋放紙帶，A錯誤；B．由于機(jī)械能守恒表達(dá)式中質(zhì)量可被消去，故實(shí)驗(yàn)中可以不測重物的質(zhì)量而進(jìn)行驗(yàn)證，B正確；CD．應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力，下落時更接近于自由落體運(yùn)動，C正確，D錯誤。（2）若用計(jì)算出打下點(diǎn)B時重物的速度，則重物做自由落體運(yùn)動，只有重力做功，等于默認(rèn)了機(jī)械能守恒，與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嚆?，故?yīng)選擇乙同學(xué)的方法；重物重力勢能的減少量重物動能的增加量四、計(jì)算題（本大題共4小題，共計(jì)38分）15.設(shè)想將來的某一天，你帶著祖國對你的期望來到了火星。在火星的兩極上，你測得質(zhì)量為m的物體的重力為F。已知火星的自轉(zhuǎn)周期為T，火星半徑為R，引力常量為G。求：（1）火星的質(zhì)量M；（2）火星同步衛(wèi)星的軌道高度h。[答案]（1）；（2）[解析]（1）物體隨火星自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，由向心力關(guān)系可知解得（2）火星同步衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌道半徑為r，由萬有引力提供向心力解得所以，同步衛(wèi)星的軌道高度16.如圖所示，一條寬為120m的足夠長河流，水流速度恒為。一艘小船從A點(diǎn)出發(fā)向?qū)Π恶側(cè)ィ阎〈陟o水中的速度，，，求：（1）小船渡河的最短時間以及以此種方式渡河到達(dá)對岸時沿水流方向的位移大?。唬?）小船渡河的最短航程及船頭的朝向。[答案]（1）30s，；（2），船頭朝向上游與河岸成37°夾角[解析]（1）船頭垂直河岸時，渡河時間最短，最短時間根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性與等時性，沿水流方向，位移大?。?）因?yàn)?，所以小船不能垂直過河，當(dāng)船頭朝向上游且與河岸成時，渡河航程最短，如圖所示其中即船頭朝向上游與河岸成37°夾角，最短航程17.如圖所示，長為水平軌道AB與半徑為的四分之一豎直圓軌道BC相切于B，軌道BC與半徑為的四分之一豎直圓軌道CD相切于C，質(zhì)量為的小球靜止在A點(diǎn)，現(xiàn)用水平恒力F向右拉小球，在到達(dá)B點(diǎn)時撤去拉力，小球恰能通過D點(diǎn)。已知，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，計(jì)算結(jié)果保留根號，求：（1）恒力F的大小及小球在B點(diǎn)處受到的支持力大?。唬?）小球離開D點(diǎn)后落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

[答案]（1），；（2）[解析]（1）小球恰好過最高點(diǎn)D，有小球從A到D，由動能定理得解得小球從A到B，由動能定理得B點(diǎn)處，由牛頓第二定律得解得（2）由D點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動落在水平面上，滿足平拋的水平位移所以小球離開D點(diǎn)后落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離18.在光滑水平面上靜止放置一木板B，B的質(zhì)量為，B右端離豎直墻，在B的左端靜止一小物體A，其質(zhì)量為，一質(zhì)量為的子彈C以的速度擊中A并在極短時間內(nèi)留存A中，如圖所示，A與B間的動摩擦因數(shù)為，在運(yùn)動過程中只是B與墻壁碰撞，碰撞時間極短，且碰撞時無能量損失，取，求：（1）子彈擊中A后，A的速度及子彈擊中A過程中產(chǎn)生的熱量Q；（2）要使A最終不脫離B，木板B的最短長度L。[答案]（1），；（2）[解析]（1）C擊中A的過程中，A、C組成系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定向右為正方向C擊中A的過程中，由能量守恒定律聯(lián)立上式并代入數(shù)據(jù)可得（2）假設(shè)ABC共速后才與墻壁發(fā)生碰撞，規(guī)定向右為正方向，由動量守恒定律得由能量守恒定律對B由動能定理A在B上滑動距離為AB相對運(yùn)動過程中，B的位移為所以假設(shè)成立，B與墻壁相撞，由于無能量損失，B以相等的速率反彈，AC與B再次發(fā)生相對滑動，直到ABC一起向左以勻速運(yùn)動，由動量守恒由能量守恒定律可得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得B反彈的A在B上滑動距離為故要使A最終不脫離B，B的最小長度為廣安市2022年春季高2021級期末考試物理（時間：100分鐘：滿分：100分）第I卷（選擇題，滿分48分）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，在每題所給的4個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)符合題意，每題4分，共32分）1.21世紀(jì)以來，“校園足球”一直是備受關(guān)注的焦點(diǎn)。如圖為某次足球比賽時足球在空中的飛行軌跡（軌跡在豎直平面內(nèi)，空氣阻力不可忽略），則足球在最高點(diǎn)的速度v的方向和所受合力F的方向應(yīng)為（）A. B.C. D.[答案]A[解析]ABCD．足球在最高點(diǎn)的特點(diǎn)是速度方向沿水平方向，受到豎直向下的重力和與速度方向相反的空氣阻力若最高點(diǎn)速度水平向左，如圖所示

若最高點(diǎn)速度水平向右，如圖所示故BCD錯誤，A正確。2.如圖所示，用長為L的輕繩拴住一個質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，輕繩與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力、下列說法中正確的是（）A.小球受重力、輕繩拉力和向心力的作用B.小球的角速度為C.換用質(zhì)量為2m的小球，使其仍沿上述軌跡做勻速圓周運(yùn)動，則角速度擴(kuò)大為2倍D.用更長的輕繩使小球m在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則角速度變大[答案]B[解析]A．小球受重力和輕繩拉力兩個力的作用，兩個力的合力提供其做勻速圓周運(yùn)動的向心力，故A錯誤；B．對小球有解得故B正確；C．換為2m的小球有解得由上述式子可知，換用質(zhì)量為2m的小球，其角速度不變，故C錯誤；D．小球做勻速圓周運(yùn)動有解得可知，小球的高度不變，則角速度不變，故D錯誤。3.如圖所示，小球A從光滑固定斜面頂端由靜止釋放，小球B從與A等高的位置靜止釋放，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量相等。則下列判斷中正確的是（）A.兩球落地時的速度相同B.從釋放到落地，兩球動量的變化量相同C.落地瞬間，重力的瞬時功率相同D.從釋放到落地，小球A運(yùn)動時間更長[答案]D[解析]A．兩球從開始到落地，由動能定理得即兩球落地速度大小相等，但是方向不同，故A錯誤；B．因?yàn)閺尼尫诺铰涞兀瑑汕騽恿康淖兓繛榭芍?，兩球動量變化量大小相等，方向不同，故B錯誤；C．落地瞬間，B小球的重力瞬時功率為設(shè)斜面傾角為，則A小球的重力瞬時功率為則落地瞬間，重力的瞬時功率不相同，故C錯誤；D．從釋放到落地，小球A運(yùn)動的時間滿足解得而小球B運(yùn)動的時間為可見從釋放到落地，小球A運(yùn)動的時間更長，故D正確。4.2022年6月5日10時44分，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約577秒后，神舟十四號載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。假設(shè)神舟十四號飛船在預(yù)訂軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其軌道高度為，則下列說法中不正確的是（）A.神舟十四號飛船運(yùn)行的線速度小于7.9km/sB.神舟十四號的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期C.神舟十四號飛船的線速度小于地球赤道上物體的線速度D.神舟十四號在完成與高軌道空間站對接任務(wù)時，需要點(diǎn)火加速[答案]C[解析]A．7.9km/s是地球近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度大小，是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，根據(jù)得可知神舟十四號飛船運(yùn)行的線速度小于7.9km/s，故A正確；B．根據(jù)得由于神舟十四號繞地球的運(yùn)行軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑，可知神舟十四號的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故B正確；C．根據(jù)得可知神舟十四號飛船的線速度大于地球同步衛(wèi)星的線速度，由于地球赤道上的物體角速度與同步衛(wèi)星的角速度相等，根據(jù)，可知地球赤道上的物體線速度小于同步衛(wèi)星的線速度，所以神舟十四號飛船的線速度大于地球赤道上物體的線速度，故C錯誤；D．神舟十四號在完成與高軌道空間站對接任務(wù)時，從低軌道到高軌道，需要點(diǎn)火加速實(shí)現(xiàn)，故D正確。5.斯諾克是“最具紳士”的一項(xiàng)運(yùn)動，比賽時運(yùn)動員利用球桿擊打母球（白色球），母球與目標(biāo)球碰撞使目標(biāo)球入袋而得分，如圖為我國斯諾克運(yùn)動員丁俊暉擊球時的情景。假設(shè)某次擊球后，母球和目標(biāo)球碰撞，二者均在同一直線上運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）

A.母球和目標(biāo)球碰撞瞬間，由于桌面存在摩擦，系統(tǒng)動量不守恒B.由于碰撞時間極短，在碰撞瞬間，可以認(rèn)為兩球均沒有發(fā)生位移C.從母球被擊出，到目標(biāo)球落袋前這一過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D.碰撞瞬間，母球?qū)δ繕?biāo)球的沖量和目標(biāo)球?qū)δ盖虻臎_量相同[答案]B[解析]A．兩球碰撞瞬間，由于碰撞時間極短，外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，外力的沖量很小，可以忽略不計(jì)，所以系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B．由于碰撞時間極短，在碰撞瞬間可以認(rèn)為兩球的位移為零，故B正確；C．從母球被擊出到目標(biāo)球落袋前，兩球均受到桌面摩擦力的作用，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C錯誤；D．碰撞瞬間，母球?qū)δ繕?biāo)球的沖量和目標(biāo)球?qū)δ盖虻臎_量大小相等，但方向相反，故D錯誤。6.一質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在直角坐標(biāo)xOy平面上運(yùn)動，時，質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，物體在x方向上的初速度為零，加速度隨時間變化關(guān)系圖像如圖甲所示，在y方向上的速度隨時間變化關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.物體所受的合外力大小為4N，方向沿y軸正方向B.物體在0~2s內(nèi)，位移的大小為8mC.物體在0~3s的運(yùn)動軌跡是一條直線D.物體在時，速度大小為[答案]D[解析]A．物體在x方向做勻加速運(yùn)動，y方向做勻速運(yùn)動，則所受的合外力大小為F=ma=4N方向沿x軸正方向，選項(xiàng)A錯誤；B．物體在內(nèi)，x方向上的位移大小為物體在內(nèi)，y方向的位移為y=4m則位移的大小為B錯誤；C．物體在x方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動，在y方向做勻速運(yùn)動，可知合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，C錯誤；D．物體在時，速度大小為D正確；7.如圖所示，水平傳送帶以逆時針勻速轉(zhuǎn)動，A、B為兩輪圓心正上方的點(diǎn)，，兩邊水平面分別與傳送帶上表面無縫對接，彈簧右端固定，自然長度時左端恰好位于B點(diǎn)；現(xiàn)將一質(zhì)量為小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧接觸但不栓接，并壓縮至圖示位置后由靜止釋放，已知小物塊與各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，，小物塊與軌道左端擋板P碰撞后原速率反彈，小物塊剛好返回到B點(diǎn)時速度減為零，取，則下列說法正確的是（）A.小物塊與擋板P碰撞后返回到A點(diǎn)時，速度大小為B.小物塊從B到A一定是先加速后勻速C.開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的彈性勢能滿足D.小物塊對傳送帶做功的絕對值與傳送帶對小物塊做功的絕對值一定相等[答案]A[解析]A．設(shè)物體與擋板P碰撞后到達(dá)A點(diǎn)的速度為vA，運(yùn)動到B點(diǎn)的速度為零，對物塊返回到A點(diǎn)到B的過程，由動能定理得解得選項(xiàng)A正確；B對物體由A到P點(diǎn)再返回到A點(diǎn)的過程，由動能定理得解得v′A=4m/s小物塊可能在傳送帶上減速到共速、加速到共速，也可能一開始到B端時就共速，故B錯誤；C．若物體滑上傳送帶時的速度vB較大，則一直做勻減速運(yùn)動，到達(dá)A點(diǎn)時與傳送帶共速，則從B點(diǎn)到A點(diǎn)，由能量關(guān)系可得在B點(diǎn)時的最大動能若速度vB較小，物塊在AB上一直加速，到A點(diǎn)時恰好與傳送帶同速，由能量關(guān)系可得在B點(diǎn)時的最小動能由于物塊被彈簧彈開時與水平面之間也有摩擦力，則開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的最大彈性勢能將大于24J，最小彈性勢能大于8J，故C錯誤；D．小物塊與傳送帶間摩擦力大小相等，但小物塊對傳送帶做功的絕對值為摩擦力乘以傳送帶位移，傳送帶對小物塊做功的絕對值為摩擦力乘以小物塊位移，當(dāng)有滑動摩擦力時，兩者位移不同，因此功的絕對值也不同，故D錯誤。8.2022年4月26日，CBA總決賽第四場，遼寧隊(duì)擊敗廣廈隊(duì)，以總比分4：0奪得2021-2022賽季CBA總冠軍。假設(shè)比賽開場時，雙方球員跳球，主裁判將籃球以的初速度豎直向上拋出，籃球離開裁判手時離球場地板高度為1.8m，運(yùn)動員甲在籃球到達(dá)最高點(diǎn)時將籃球沿與球場邊線（籃球場長邊）平行的方向水平擊出，籃球恰好繞過所有運(yùn)動員落在球場地板上。已知籃球的質(zhì)量為600g，從被擊出到落地的水平位移為8m，g取，，，不計(jì)空氣阻力。則下列結(jié)果中不正確的是（）A.籃球被水平擊出時的初速度為10m/sB.籃球落地時重力的瞬時功率為48WC.籃球落地時速度與水平方向的夾角為53°D.從被水平擊出到落地，籃球動能增加了19.2J[答案]C[解析]A．由題意知，籃球從離開裁判手到最高點(diǎn)，上升的高度為則到最高點(diǎn)時，離地面高度為則籃球被水平擊出到落地時間為則籃球被水平擊出時的初速度為故A正確，不符合題意；B．籃球落地時重力瞬時功率為故B正確，不符合題意；C．籃球落地時速度與水平方向的夾角滿足則籃球落地時速度與水平方向的夾角不等于53°，故C錯誤，符合題意；D．由動能定理知，從被水平擊出到落地，籃球動能增加了故D正確，不符合題意。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4個小題，在每題所給的4個選項(xiàng)中，至少有兩個選項(xiàng)符合題意，全部選對得4分，部分選對得2分，有錯或不答得0分，共16分）9.一定質(zhì)量物體，速度、動能、動量是描述物體運(yùn)動的三個重要物理量，以下敘述中最能準(zhǔn)確反映三者關(guān)系的有（）A.速度和動量是矢量，其正負(fù)表示方向；動能是標(biāo)量，沒有負(fù)值B.物體的速度變化，動能和動量都變化C.物體動能不變，合外力的沖量為0D.物體動能變化，其速度和動量一定變化[答案]AD[解析]A．速度和動量矢量，其正負(fù)表示方向；動能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，故A正確；B．若物體只是速度方向發(fā)生改變，則其動量變化，動能卻保持不變，故B錯誤；C．物體動能不變，說明合外力做的功為零，但合外力的沖量不一定為0，例如：勻速圓周運(yùn)動，故C錯誤；D．物體動能變化，根據(jù)物體質(zhì)量不變，則其速度和動量一定變化，故D正確。10.近年來，中小學(xué)生體質(zhì)健康一直是社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題，體育也成為了廣安市中考的必考科目之一，而跳繩也成為體育考試的必考項(xiàng)目，學(xué)生需要在30s完成一定次數(shù)才算合格。某同學(xué)質(zhì)量為50kg，在考試中每次跳起的最大高度相同，且均為5cm，他在30s內(nèi)完成跳繩100次，g取，不計(jì)空氣阻力和跳繩質(zhì)量，則（）A.每次跳起時，地面對該同學(xué)的支持力不做功B.每次向上運(yùn)動的過程中，克服重力做功2500JC.該次考試中，該同學(xué)克服重力做功的平均功率約為83.3WD.在保持跳起最大高度不變的情況下；該同學(xué)的跳繩成績已經(jīng)無法再取得突破[答案]AC[解析]A．人跳起時，人雖然移動了距離，但不在受到地面的支持力作用，所以地面對該同學(xué)的支持力不做功，故A正確；B．人每次向上運(yùn)動的過程中，克服重力做功故B錯誤；C．該次考試中，該同學(xué)克服重力做功的平均功率為故C正確；D．由可知，跳一次至少需要的時間在保持跳起最大高度不變的情況下；該同學(xué)在30s內(nèi)最多能跳（次）所以該同學(xué)的跳繩成績可以再取得突破，故D錯誤。11.質(zhì)量為1kg的鋼球自5m高處從靜止釋放，與地面相互作用后被豎直反彈，上升的最大高度為3.2m，已知鋼球與地面作用的時間為0.1s，忽略空氣阻力，g取，規(guī)定豎直向下為正方向。則（）A.鋼球與地面相互作用，速度變化了2m/sB.全過程中重力的沖量為C.地面對鋼球的平均作用力為D.鋼球與地面相互作用的過程中，機(jī)械能損失了18J[答案]BD[解析]A．由題意可得，鋼球落地時的速度為與地面相互作用后被豎直反彈的速度為所以鋼球與地面相互作用，速度變化了即變化量大小為18m/s，方向豎直向上，故A錯誤；B．由題意可得，鋼球落地時間為上升時間為則全過程中重力的沖量為故B正確；C．由動量定理得解得地面對鋼球的平均作用力為故C錯誤；D．由題意得，鋼球與地面相互作用的過程中，機(jī)械能損失了故D正確。12.如圖，將質(zhì)量為2.5m的重物系在輕繩的一端，放在傾角為的固定光滑斜面上，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，輕繩繞過光滑輕小定滑輪，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方距離為處，輕繩繃直，系重物段輕繩與斜面平行，不計(jì)一切摩擦阻力，輕繩、桿、斜面足夠長，，，重力加速度為g，現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.環(huán)從A點(diǎn)釋放時，環(huán)的加速度大小為gB.從A到B，環(huán)重力勢能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量C.環(huán)下降到最低點(diǎn)時，下降的高度為D.環(huán)到達(dá)B處時，環(huán)的速度大小為[答案]ACD[解析]A．釋放時，環(huán)在豎直方向上只受到重力mg，則環(huán)的加速度大小為故A正確；BD．環(huán)到B時，由幾何關(guān)系知故設(shè)環(huán)到B時，重物上升高度為h，則設(shè)到B時環(huán)的速度為v，則重物的速度為則根據(jù)環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得顯然，從A到B，環(huán)重力勢能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量與環(huán)動能的增量，故B錯誤，D正確。C．環(huán)下降到最低點(diǎn)時，設(shè)此時滑輪到環(huán)的距離為，根據(jù)環(huán)與重物系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有求得則環(huán)下降的高度為故C正確。第II卷（非選擇題：共52分）三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）13.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個體積相同的小球在水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是我們僅用一把刻度尺就能夠間接地解決這個問題，那么需要測量的物理量是________；（填選項(xiàng)前的編號）A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動的射程x（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射小球多次從傾斜軌道上S點(diǎn)由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量水平射程。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射小球從同一S點(diǎn)靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)，得到小球和的平均落點(diǎn)分別為M、N，測得、兩小球的水平射程分別為，。則兩小球質(zhì)量滿足的關(guān)系應(yīng)為________；（選填“大于”、“小于”或“等于”）（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為________（用（2）中測量的量表示），則可以驗(yàn)證兩小球碰撞前后系統(tǒng)動量守恒。[答案]（1）C（2）大于（3）[解析]（1）小球從同一位置平拋，其落地時間相等，只需要測出小球在水平方向運(yùn)動的距離，即平拋運(yùn)動的射程來表示碰撞前的速度即可（2）實(shí)驗(yàn)中為了防止小球被彈回，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，即m1大于m2。（3）設(shè)小球落地所用時間為t，則由題意可得入射小球m1落到P點(diǎn)時的速度為m1落到M點(diǎn)時的速度為m2落到N點(diǎn)時的速度為由動量守恒可得14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）下列說法正確的是___________A．實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先釋放重物再接通打點(diǎn)計(jì)時器電源B．實(shí)驗(yàn)中可以不測重物的質(zhì)量C．應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力D．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運(yùn)動（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，正確地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。若重物的質(zhì)量，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，計(jì)算B點(diǎn)瞬時速度時，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用，其中所選擇方法正確的是________（填“甲”或“乙”）同學(xué)，從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，