重庆市第八中学2021-2022学年高一（下）期中物理试题（解析Word版）

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重庆市沙坪坝区八中12020-2021学年高一（下）期中考试物理试题一、单选题1.下列说法正确的是（　　）A.地球对地面苹果的引力，与太阳对行星的引力遵从不同的规律B.同步卫星的轨道一定位于赤道正上方，其离地高度可以取任意数值C.牛顿得出万有引力与物体质量及它们之间距离的关系并进一步测得引力常量GD.在地面附近发射飞行器，若发射速度7.9km/s＜v＜11.2km/s，则其运行轨迹是椭圆【答案】D【解析】【分析】【详解】A．地球对地面苹果的引力，与太阳对行星的引力都遵循万有引力规律，A错误；B．同步卫星的轨道一定位于赤道正上方，其离地高度必须是确定的值，B错误；C．牛顿得出万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，卡文迪许测得引力常量G，C错误；D．在地面附近发射飞行器，若发射速度7.9km/s＜v＜11.2km/s，则飞行器将绕地球做椭圆轨迹的运动，D正确。故选D。2.如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复形变。下列说法正确的是（　　）A.杆的弹性势能先增大后减小B.杆一直对运动员做负功C.运动员越过横杆正上方时动能为零D.以上说法均错误【答案】A学科网（北京）股份有限公司

1【解析】【详解】ABD．运动撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复形变。所以杆的弹性势能先增大后减小，杆先对运动员先做负功后做正功。A正确，B错误，D错误；C．运动员越过横杆正上方时有水平方向的速度，所以动能不为零，C错误。故选A。3.下列四幅图所反映的物理过程中，说法正确的是（　　）A.甲图中子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量不守恒B.乙图中M、N两木块放在光滑水平面上，剪断束缚M、N的细线，在弹簧从压缩状态恢复原长过程中，M、N与弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒C.丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量不守恒，机械能守恒D.丁图中木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统动量守恒，机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A．子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量守恒，A错误；B．系统所受合外力不等于零，所以M、N与弹簧组成的系统动量不守恒；除重力和弹簧弹力外，其他力做功之和为零，所以M、N与弹簧组成的系统机械能守恒。B正确；C．细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统所受合外力为零，所以动量守恒，由于浮力对系统做功，系统机械能不守恒，C错误；D．木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失，D错误。故选B。4.“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”离月球表面某高度处最后一次悬停，确认着陆点。若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推发动机对其提供反推力大小为F，方向竖直向上，引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为（　　）学科网（北京）股份有限公司

2A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】当“嫦娥三号”在最后一次悬停时，由平衡知识可知Mg=F在月球表面解得故选C。5.如图所示，我国发射“神舟十号”飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km。进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1和v2，加速度大小分别为a1和a2。当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，启动飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的速率为v3，加速度大小为a3，比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包启动发动机阶段）的速率和加速度大小，下列结论正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司

3A.v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2B.v1＞v2＞v3，a1＞a2＝a3C.v1＞v2＝v3，a1＞a2＞a3D.v1＞v3＞v2，a1＞a2＝a3【答案】D【解析】【分析】【详解】根据万有引力提供向心力得由题可知,所以，当某次飞船通过N点，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，所以；假设飞船在半径为的圆轨道上做匀速圆周运动，经过M点时的速率为，根据得又因为，所以，飞船在圆轨道M点时需加速才能进入椭圆轨道，则，故，故D正确，ABC错误。故选D。6.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升。则整个过程中，下列说法正确的是（　　）A.钢绳的最大拉力为B.钢绳对重物做的功为C.重物匀加速的末速度为D.重物匀加速运动的加速度大小为学科网（北京）股份有限公司

4【答案】D【解析】【详解】A．重物做匀加速直线运动时，钢绳的拉力最大。匀加速运动时的绳子的拉力为A错误；B．钢绳对重物做的功转化为重物的动能和重力势能，B错误；C．重物匀加速的末速度为v1，C错误；D．物匀加速运动的加速度大小为D正确。故选D。7.如图所示，质量为3m、半径为R的光滑半圆形槽静置于光滑水平面上，A、C为半圆形槽槽口对称等高的两点，B为半圆形槽的最低点。将一可视为质点、质量为m的小球自左侧槽口A点自由释放，小球沿半圆形槽运动的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A.小球不能到达半圆形槽C点B.半圆形槽速率的最大值为C.半圆形槽相对于地面位移大小的最大值为D.半圆形槽在初始位置左右两边做往返运动【答案】C【解析】【分析】【详解】A学科网（北京）股份有限公司

5．所有的接触面都是光滑的，故在整个的运动过程中只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故小球能达到C点，A错误；B．当小球下至半圆形槽最低点时，根据反冲运动的特点可知，此时小球有向右的最大速度，半圆形槽有向左的最大速度，设小球的最大速度为，半圆形槽的最大速度为，初状态水平方向的动量为零，取向右为正，根据系统水平方向动量守恒得根据系统机械能守恒得联立解得：B错误；C．小球从左边最高点下至最低点时，根据系统水平方向动量守恒得又代入得：即且联立解得当小球从最低点向右边最高点运动时，半圆形槽继续向左运动，同理可得半圆形槽在这一过程的位移为学科网（北京）股份有限公司

6，故半圆形槽相对于地面位移大小的最大值为C正确；D．当小球下至半圆形槽最低点时，根据反冲运动的特点可知，此时小球有向右的最大速度，半圆形槽有向左的最大速度，然后小球速度减小，半圆形槽速度也减小，半圆形槽在初始位置左边做往返运动，D错误。故选C。二、多选题8.木块A从固定斜面底端以初速度v0冲上斜面，经一段时间，回到斜面底端。若木块在斜面上所受的摩擦阻力大小不变，关于木块A的下列说法中正确的是（　　）A.在全过程中重力的冲量为零B.在上滑过程中摩擦力的冲量小于下滑过程中摩擦力的冲量C.在上滑过程中动量的变化量等于下滑过程中动量的变化量D.在上滑过程中机械能的变化量等于下滑过程中机械能的变化量【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．根据I=mgt可知，在全过程中重力的冲量不为零，选项A错误；B．上滑过程中下滑过程中则根据可知上滑的时间小于下滑的时间，根据学科网（北京）股份有限公司

7If=ft可知在上滑过程中摩擦力的冲量小于下滑过程中摩擦力的冲量，选项B正确；C．由能量关系可知，由于有阻力做功，则下滑到底端时的速度小于上滑时的初速度，则上滑时动量变化量的大小大于下滑时动量变化量的大小，况且上滑和下滑时动量变化的方向不同，则在上滑过程中动量的变化量不等于下滑过程中动量的变化量，选项C错误；D．机械能变化量等于阻力功，因上滑和下滑时阻力做功相同，则在上滑过程中机械能的变化量等于下滑过程中机械能的变化量，选项D正确。故选BD。9.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能（　　）A4B.2C.1D.0.5【答案】BC【解析】【分析】【详解】设碰撞后两者的动量都为p，由于题意可知，碰撞前后总动量为2p，根据动量和动能的关系有碰撞过程动能不增加，有解得根据碰后的规律知，碰后M的速度不大于m的速度，则故选BC。10.如图所示，有质量为3m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，=30学科网（北京）股份有限公司

8°时，弹簧处于原长。当=30°时，P由静止释放，下降到最低点时变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则在P下降过程中（　　）A.P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒B.当=45°时，P、Q的速度相等C.弹簧弹性势能最大值为D.P下降过程中动能达到最大以后，Q受到地面的支持力大于4mg【答案】ACD【解析】【详解】A．由于该题忽略一切摩擦，所以P、Q和弹簧组成的系统机械能守恒，A正确；B．当时，分别将P、Q的速度进行分解，由于沿杆速度大小相等，可得P、Q的速度大小相等，但方向不同，B错误；C．当时，P下降到最低点，此时的弹簧弹性势能最大，根据机械能守恒可得C正确；D．当P速度最大时，P的加速度为，此后P向下做减速运动，加速度向上，对整体来说处于处于超重状态，所以Q受到地面的支持力大于整体的重力，D正确。故选ACD。三、实验题11.某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量在碰撞中是守恒的。实验时先使入射小球A从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把被碰小球B放在水平槽上靠近槽末端的地方，让入射小球仍从固定位置由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图甲中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图乙所示。学科网（北京）股份有限公司

9（1）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量___________（填选项号）。A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离xpB.A球与B球碰撞后，测量A、B球落点位置到O点的距离xM、xNC.测量水平槽面到纸面竖直高度HD.测量A球和B球的质量mA、mB（2）碰撞后B球的水平射程应取为___________cm。（3）要验证的动量守恒关系式为___________（用第（1）问中所选符号表达）。【答案】①.ABD②.65.0（64.5-65.5）③.【解析】【分析】【详解】（1）[1]D．验证小球在碰撞中动量是否守恒时，需要测量碰撞前后的动量，则需要测量两小球的质量mA、mB，所以D正确；ABC．必须测量小球碰撞前后的速度，根据平抛运动规律有联立解得由于小球碰撞前后从相同高度飞出做平抛运动，则其速度与水平位移成正比，所以只需要测量小球做平抛运动的水平位移就可以表示小球的速度，则AB正确；C错误；故选ABD。（2）[2]用一个小圆把所有落点圈起来，圆心表示小球的平均落点，如图所示，碰撞后B学科网（北京）股份有限公司

10球的水平射程应取为65.0cm。（64.5-65.5）（3）[3]A小球碰撞前的速度为A小球碰撞后的速度为B小球碰撞后的速度为验证的动量守恒关系式为整理得12.某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带。如下图乙所示，O点为重物下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取g=9.8m/s2，重物质量为1kg。学科网（北京）股份有限公司

11（1）下列做法正确的有___________。A.图中两限位孔必须在同一竖直线上B.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开纸带D.数据处理时，应选取纸带上距离起点O较近的点处理（2）选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是___________J，打下C点时重物的动能是___________J（结果均保留三位有效数字），可见在误差允许范围内机械能守恒。（3）某同学用作图法处理数据，根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出各点到出发点O的距离s，以为纵坐标、s为横坐标，若机械能守恒，则画出的图像应是下列选项中的___________【答案】①.AC②.1.23③.1.21④.C学科网（北京）股份有限公司

12【解析】【详解】（1）[1]A．两限位孔不在同一竖直线上时会使纸带受到较大的阻力，则机械能不守恒，所以必须在同一竖直线上，A正确；B．在具体操作中，用手提住纸带一端，使重物靠近打点计时器，手要远离打点计时器，这样可以在纸带上尽量多的打点，B错误；C．为保证从速度为零开始计时，便于之后选取计数点；其次就是测量时间很短无法保证人能在合适时间开启电源，同时为了提高纸带的利用率，使纸带上尽量多的打点，因此操作中先接通电源，再释放纸带，C正确；D．数据处理时，应选择纸带上距离适当远的两点作为初、末位置，以减小长度的测量误差，D错误。故选AC（2）[2]重物减少的重力势能是[3]打下C点时重物的速度为所以动能为（3）[4]若机械能守恒，则解得故选C。四、解答题13.随着智能时代的到来，人们对手机的依赖性越来越强，不少人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为125g，某时刻从离人脸约20cm高的手中无初速度无翻滚滑落，若将手机视为质点，不计空气阻力。砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s2，求：(1)手机在空中下落的时间；(2)手机对人脸平均冲力大小。【答案】(1)0.2s；(2)3.75N学科网（北京）股份有限公司

13【解析】【分析】【详解】(1)手机下落高度为h=20cm=0.2m；由公式解得(2)设向下为正方向，对手机下落过程分析，由动量定理I合=△pmg（t1＋t2）-Ft2=0-0解得F=3.75N由牛顿第三定律可知，手机对人脸的平均作用力为3.75N。14.第24届冬奥会将于2022年在我国的北京和张家口举行，跳台滑雪是冬奥会最受欢迎的比赛项目之。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，包括助滑坡AC和着陆坡CD。助滑坡由AB和BC组成，AB是长为L的长直斜坡，坡度（即与水平面的夹角）为=37°，BC为半径为的圆弧滑道，两者相切于B点，过圆弧滑道最低点C的切线水平。着陆坡CD坡度。现有一运动员连同滑雪装备总质量为m，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡CD上的E点，测得CE间距离，不计空气阻力，取sin37°=，cos37°=，重力加速度取g，求：（1）运动员到达C点的速度大小；（2）运动员到达C点时对滑道的压力；（3）运动员由A滑到C点过程中，雪坡阻力对运动员所做的功。【答案】（1）；（2）4mg；（3）﹣mgL学科网（北京）股份有限公司

14【解析】【详解】（1）C到E的过程，运动员做平抛运动竖直方向Lsin30°=gt2解得t=水平方向v0t=Lcos30°解得（2）对C点解得FN=4mg根据牛顿第三定律得方向竖直向下（3）A到C的过程，根据动能定理解得15.如图，倾角=30°的光滑固定斜面上放有A、B、C物块（均可视为质点），A的质量为m，B、C质量均为2m。最开始C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，现由距离物块B沿斜面长度为d处由静止释放A，一段时间后A与B发生碰撞，重力加速度大小为g（B与C始终未接触，弹簧始终在弹性限度内）。(1)求A与B碰撞前瞬间A的速度大v0；学科网（北京）股份有限公司

15(2)若A、B的碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去A，且B沿斜面向下运动到速度为零时，弹簧的弹性势能增量为Ep，求B沿斜面向下运动的最大距离x；(3)若A下滑后与B碰撞并粘在起，且C刚好要离开挡板时，A、B的总动能为Ek，求弹簧的劲度系数k。【答案】(1)v0=；(2)x=-d；(3)k=【解析】【分析】【详解】(1)A下滑的过程，根据动能定理mgsinθd=解得v0=(2)A与B发生弹性碰撞：碰撞过程动量守恒mv0=2mvB＋mvA机械能守恒=＋解得vB=弹性势能增加了Ep，根据机械能守恒对B2mgsinθ∙x＋2=Ep解得学科网（北京）股份有限公司

16x=-d(3)A与B发生完全非弹性碰撞：碰撞过程动量守恒mv0=3mvAB解得vAB=B静止时：弹簧压缩k△x1=2mgsinθ△x1=C刚要离开挡板时：弹簧伸长k△x2=2mgsinθ△x2=因为△x1=△x2，因此初末状态弹性势能相等从AB碰撞结束到C刚要离开挡板，根据AB机械能守恒：3mgsinθ（△x1＋△x2)=3-Ek解得k=学科网（北京）股份有限公司