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2020-2021学年四川省成都市第七中学高一下学期期末考试物理试题
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这是一份2020-2021学年四川省成都市第七中学高一下学期期末考试物理试题，共13页。
第I卷选择题部分（54分）
一、单项选择题∶本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.关于物理学发展，下列表述正确的是（ ）
A.哥白尼提出了“地心说”，认为地球位于字宙的中心
B.牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律，并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量
C.第谷通过对天体运动的长期研究，发现了行星运动三定律
D.经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，但实践证明，经典力学只适用于宏观、低速的情况
2.关于曲线运动，以下说法中正确的是（ ）
A.曲线运动一定是加速度变化的运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动
D.物体做离心运动一定受到离心力的作用
3.太极球是广大市民中较流行的一-种健身器材，现将其简化成如图所示的球拍和小球，让小球在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球的合外力保持不变 B.球拍对小球的摩擦力大小逐渐变小
C.球拍对小球的支持力大小逐渐变大 D.小球的机械能保持不变
4.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向右做匀减速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则下列关于斜面对m的支持力和摩擦力的说法中错误的是（ ）
A.支持力一定做负功 B.摩擦力一定做负功
C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做正功
5.两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，不考虑两个卫星之间的相互作用，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.两卫星在A处的加速度大小相等 B.卫星一和卫星二的运动周期不同
C.两颗卫星在A或B点处可能相遇 D.两卫星在任何一时刻速度大小都不相等
6.一字航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验∶用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度， 使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示，F1=3F2， 设R、m、引力常量G和F1为己知量，忽略各种阻力.下列说法正确的是（ ）
A.该星球表面的重力加速度为 B.星球的密度为
C.卫星绕该星球运行的最小周期为 D.该星球的第一宇宙速度为
7.如图所示，一沙袋用轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出，相互作用时间极短。第一个弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°。当其第一次返回图示位置时，第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°。若弹丸质量是沙袋质量的，空气阻力不计，则以下结论中正确的是（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动，物块与传送带间摩擦因数均为μ，重力加速度为g。A、B间夹有少量炸药。炸药爆炸过程时间极短、内力极大。对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中不正确的是（ ）
A.A、B系统在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中动量守恒
B.炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程摩擦力对B做的功数值大小- -定大于摩擦力对A做的功的数值大小
C.若爆炸后A. B速度方向相反，则在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程A与传送带之间产生的摩擦生热大于B与传送带之间的摩擦生热
D.若A、B相对静止时两物块距离为L，则A. B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程用时
二、多项选择题∶本题共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.如图所示，甲、乙两车的质量均为5m，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（ ）
A.甲、乙两车运动中动量大小之比为6∶5 B.甲、乙两车运动中速度之比为5∶6
C.甲车移动的距离为 D.乙车移动的距离为
10.如图所示，光滑的小滑环套在固定的半圆环上，用不可伸长、质量不计的细绳一端拴住小滑环，另一端绕过定滑轮后与智能电动机（输出功率与转速自动可调）相连。小滑环在电动机的拉动下，以恒定速率从圆环的A点运动至B点。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小滑环一直处于失重状态 B.小滑环的加速度保持不变
C.电动机的转速一直在减小 D.电动机的输出功率一直在减小
11.如图甲用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体∶物体在向上运动的过程中，其中机械能E与位移x的关系如图乙，其中AB为曲线，其余部分为直线，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.0-x1 过程中，拉力的功率一直增大
B. x1-x2 过程中，物体的加速度逐渐减小到零
C. x1-x2过程中，物体的动能逐渐增大
D. x2-x3 过程中，物体克服重力做功的功率一定减小
12.如图所示，固定的光滑长斜面的倾角θ=37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力。当小车缓慢向右运动距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度为g， sin37°=0.6， cs37°=0.8.在 小车从图示位置发生位移过程中，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的劲度系数为
B.绳的拉力对B做功为
C.若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，B的速率为
D.若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，绳的拉力对B做的功为
13.一辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车的v-t图像如图所示，在2s ~ 10s内的图像为曲线，其余时间段图像均为直线。已知在2s~ 14s内，小车以额定功率运动，14s末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为2kg，在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小怀变。下列说法中正确的是（ ）
A.小车的额定功率为9W B.2-10s内动力的冲量为30N.s
C.小车加速阶段的平均功率为16.2W D.加速阶段小车的位移大小为39m
14.如图甲所示，特殊材料制成的水平长直轨道上，静止着一质量为m的物体，物体在轨道上运动时，受到的阻力大小与其速度成正比，即f=kv（k为常量，大小未知）。从t=0时刻起，物体在一水平恒定拉力作用下，开始向右运动，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示（图乙中的v0和a0均为已知量）。已知物块经过时间t0达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）
A.该拉力的大小为ma0
B.常量k的大小为
C.在物体从开始运动到速度最大的过程中，阻力的冲量为
D.在物体从开始运动到速度最大的过程中，该拉力对物体做的功为
第II卷 非选择题部分 （56 分）
三、实验题∶本题共有2小题，每空2分，共14分。
15. （8分）
某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示，某次操作得到了如图乙所示的纸带，依次测出了各计数点到第-一个计数点O的距离如图乙中所示。已知相邻两计数点的时间间隔为T，重锤的质量为M=300g，当地重力加速度g = 9.80m/s2。请回答下列问题∶
（1）下列仪器中一定需要的是_ 。
A.天平 B. 4~ 6V的低压直流电源 C.刻度尺 D.秒表
（2）打E点时重锤的速度表达式vE =_ 。
（3）选取O到E的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为_ 。
（4）在验证机械能守恒时，发现重力势能的减少量大于动能的增加量，实际操作过程中没有任何错误，通过分析发现存在阻力。请根据该小组同学所画出的v2- h图像，如图所示。可求出实验过程中平均阻力大小为____ N。（结果保留两位有效数字）
16. （6分）
如图所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系∶先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下∶
步骤1∶不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2∶把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3∶用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度.
（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_ 。（写出物理量及相应符号）
（2）实验中造成误差的可能情况有_ 。
A.用直尺测量的线段OM、OP、ON长度值
B.轨道末端不水平
C.轨道不光滑
D.轨道末端到地面的高度未测量
（3）若测得各落点痕迹到O点的距离∶ OM=2.24cm， OP= 8.64cm， ON= 10.28cm，并知小球1、2的质量比为5∶3，则系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P’的百分误差= _%。（结果保留一位有效数字）.
四、计算题∶计算时要求写出必要的文字、公式、重要的步骤等。本大题共有4个小题，满分共42分。
17.（6分）
如图所示，细绳一端系着质量M =1kg的物体，另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量m= 0.5kg的物体，物体M与小孔距离为r=lm （物体M可看成质点），已知M和水平圆盘间的动摩擦系数μ为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。
（1）若圆盘绕中心轴线逆时针转动的角速度 rad/s ， m处于静止状态，求M与圆盘之间的摩擦力。
（2）若圆盘绕中心轴线逆时针转动，m处于静止状态，求角速度的取值范围。
18. （7 分）
宇宙中有一星球，其半径为R，自转周期为T，引力常量为G，该天体的质量为M。若一宇航员来到位于赤道的一斜坡前，将一小球自斜坡底端正上方的O点以初速度v0水平抛出，如图所示，小球垂直击中了斜坡，落点为P点，求
（1）该星球赤道地面处的重力加速度g1； .
（2）则P点距水平地面的高度h。
19. （14分）
如图所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下以速率10 m/s运动，传送带和电动机之间不打滑，传送带上一物体质量为1kg， 被一根上端固定的轻绳拉住，不能随传送带一起运动，物块初始位置到传送带左端的距离为16m。设物体与传送带间摩擦系数μ为0.5。若把绳剪断，问∶
（1）物体经多少时间到达传送带左端？在此过程中物体与传送带之间的摩擦生热是多少？
（2）若p=13/16，物块经过多少时间到达传送带左侧？此过程中滑块对传送带的摩擦力对传送带做了多少功？
20. （15 分）
如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一轻质弹簧， P、Q两物块的质量分别为1kg和3kg， Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0=10 m/s与Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。Q与斜面间的动摩擦因数μ等于，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦。两物块均可以看作质点，P、Q两物块第一次碰撞后Q的速度在减为零后才与P发生了第二次碰撞。重力加速度大小为g=10m/s2.
（1） 求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度；
（2）若斜面足够长，求物块Q从A点上升的总高度H；
（3）若A点到斜面上端的距离为m，则在第几次碰撞后物块Q从斜面上滑落。
2020-2021学年度下期高2023届期末考试
物理参考答案及评分建议
一、单项选择题（共24分）
1. D 2. B 3. C 4. B 5. A 6. A 7. D 8. C
二、多项选择题（共30分）
9. AC 10. AD 11.AD 12. BD 13. BC 14. ACD
三、实验题（共14分，每空2分）
15. （8分） C 0.015
16.（6分）小球1和小球2的质量m1和m2 AB 3
四、计算题（共42分）
17. （6分）
解∶ （1）设绳子. 上的拉力为T，由于m处于平衡状态，因此可得
T=mg 1分
又M相对于地面做的匀速圆周运动，假设M与圆盘间摩擦力为f，默认方向为指向O，可得∶
1分
代入数值可得f=0，因此，M与圆盘间摩擦力为0N。 1分
（2）设绳子上的拉力为T，由于m处于平衡状态，因此可得
T=mg.
又M相对于地面做匀速圆周运动，假设M与圆盘间摩擦力为f，默认方向为指向O，可得∶
又根据静摩擦力性质可得f取值范围∶
2分
综合三式代入数值可得角速度取值范围∶
1分
18. （7 分）
解∶ （1）星球的自转角速度∶
1分
根据圆周运动性质，可得∶
1分
因此可得赤道地面处的重力加速度为∶
1分
（2）设斜面的倾角为a，则根据位移关系有∶
1分
根据速度关系有∶
1分
将代入得
1分
代入第一问结果可得∶
1分
19. （14 分）
解∶ （1）
对物体∶
1分
物体达到与传送带共速所需要时间∶
1分
加速的位移∶
由于tanθ> μ，所以物体仍将继续下速下滑，
1分
物体还需加速运动的位移∶
第二段加速所需的时间∶
解得
总时间 1分
第一段加速过程产生的热量
第二段加速过程产生的热量
总热量 3分
（2）
对物体∶
1分
物体达到与传送带共速所需要时间∶.
1分
加速的位移∶ 1分
由于tanθ< μ，所以物体将与传送带一起匀速下滑，
匀速的位移∶
匀速的时间∶ 2分
总时间
第一段加速过程滑动摩擦力对传送带做负功，滑动摩擦力对传送带做了
第二段匀速过程静摩擦力对传送带做正功，静摩擦力对传送带做了72 J
总功2分
20. （15 分）
解∶ （1）
由动量守恒定律可得
1分
由能量守恒定律可得
1分
联立两式代入数值可得
2分
所以P碰后速度为5m/s，方向为沿斜面向下，.
Q碰后速度为5m/s，方向为沿斜面向上
（2）ma受到的动摩擦力大小为
由能量守恒定律可得
3分
代入数值可得
1分
（3）在第一次碰撞后，物块Q.上滑的高度为h1，则根据能量守恒得∶
1分
当P第二次与Q碰撞时的速度为V1，，则根据能量守恒可得∶
1分
对于第二次碰撞可根据动量守恒定律和能量守恒定律得到下式∶
结合以上四式可得 1分
因此第二次碰撞后，物块Q上升的高度为h2，根据能量守恒定律得∶
代入得 1分
由此可以推论，
1分
代入数值得
因此可得
故而因此碰撞n次后的总高度为∶
根据等比数列求和公式可得 1分
由于A点到斜面上端的距离为m，则A与斜面上端的高度差为m，又
1分
因此碰撞第三次后木块Q滑下。
第I卷选择题部分（54分）
一、单项选择题∶本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.关于物理学发展，下列表述正确的是（ ）
A.哥白尼提出了“地心说”，认为地球位于字宙的中心
B.牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律，并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量
C.第谷通过对天体运动的长期研究，发现了行星运动三定律
D.经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，但实践证明，经典力学只适用于宏观、低速的情况
2.关于曲线运动，以下说法中正确的是（ ）
A.曲线运动一定是加速度变化的运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动
D.物体做离心运动一定受到离心力的作用
3.太极球是广大市民中较流行的一-种健身器材，现将其简化成如图所示的球拍和小球，让小球在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球的合外力保持不变 B.球拍对小球的摩擦力大小逐渐变小
C.球拍对小球的支持力大小逐渐变大 D.小球的机械能保持不变
4.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向右做匀减速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则下列关于斜面对m的支持力和摩擦力的说法中错误的是（ ）
A.支持力一定做负功 B.摩擦力一定做负功
C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做正功
5.两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，不考虑两个卫星之间的相互作用，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.两卫星在A处的加速度大小相等 B.卫星一和卫星二的运动周期不同
C.两颗卫星在A或B点处可能相遇 D.两卫星在任何一时刻速度大小都不相等
6.一字航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验∶用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度， 使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示，F1=3F2， 设R、m、引力常量G和F1为己知量，忽略各种阻力.下列说法正确的是（ ）
A.该星球表面的重力加速度为 B.星球的密度为
C.卫星绕该星球运行的最小周期为 D.该星球的第一宇宙速度为
7.如图所示，一沙袋用轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出，相互作用时间极短。第一个弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°。当其第一次返回图示位置时，第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°。若弹丸质量是沙袋质量的，空气阻力不计，则以下结论中正确的是（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动，物块与传送带间摩擦因数均为μ，重力加速度为g。A、B间夹有少量炸药。炸药爆炸过程时间极短、内力极大。对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中不正确的是（ ）
A.A、B系统在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中动量守恒
B.炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程摩擦力对B做的功数值大小- -定大于摩擦力对A做的功的数值大小
C.若爆炸后A. B速度方向相反，则在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程A与传送带之间产生的摩擦生热大于B与传送带之间的摩擦生热
D.若A、B相对静止时两物块距离为L，则A. B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程用时
二、多项选择题∶本题共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.如图所示，甲、乙两车的质量均为5m，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（ ）
A.甲、乙两车运动中动量大小之比为6∶5 B.甲、乙两车运动中速度之比为5∶6
C.甲车移动的距离为 D.乙车移动的距离为
10.如图所示，光滑的小滑环套在固定的半圆环上，用不可伸长、质量不计的细绳一端拴住小滑环，另一端绕过定滑轮后与智能电动机（输出功率与转速自动可调）相连。小滑环在电动机的拉动下，以恒定速率从圆环的A点运动至B点。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小滑环一直处于失重状态 B.小滑环的加速度保持不变
C.电动机的转速一直在减小 D.电动机的输出功率一直在减小
11.如图甲用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体∶物体在向上运动的过程中，其中机械能E与位移x的关系如图乙，其中AB为曲线，其余部分为直线，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.0-x1 过程中，拉力的功率一直增大
B. x1-x2 过程中，物体的加速度逐渐减小到零
C. x1-x2过程中，物体的动能逐渐增大
D. x2-x3 过程中，物体克服重力做功的功率一定减小
12.如图所示，固定的光滑长斜面的倾角θ=37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力。当小车缓慢向右运动距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度为g， sin37°=0.6， cs37°=0.8.在 小车从图示位置发生位移过程中，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的劲度系数为
B.绳的拉力对B做功为
C.若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，B的速率为
D.若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，绳的拉力对B做的功为
13.一辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车的v-t图像如图所示，在2s ~ 10s内的图像为曲线，其余时间段图像均为直线。已知在2s~ 14s内，小车以额定功率运动，14s末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为2kg，在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小怀变。下列说法中正确的是（ ）
A.小车的额定功率为9W B.2-10s内动力的冲量为30N.s
C.小车加速阶段的平均功率为16.2W D.加速阶段小车的位移大小为39m
14.如图甲所示，特殊材料制成的水平长直轨道上，静止着一质量为m的物体，物体在轨道上运动时，受到的阻力大小与其速度成正比，即f=kv（k为常量，大小未知）。从t=0时刻起，物体在一水平恒定拉力作用下，开始向右运动，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示（图乙中的v0和a0均为已知量）。已知物块经过时间t0达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）
A.该拉力的大小为ma0
B.常量k的大小为
C.在物体从开始运动到速度最大的过程中，阻力的冲量为
D.在物体从开始运动到速度最大的过程中，该拉力对物体做的功为
第II卷 非选择题部分 （56 分）
三、实验题∶本题共有2小题，每空2分，共14分。
15. （8分）
某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示，某次操作得到了如图乙所示的纸带，依次测出了各计数点到第-一个计数点O的距离如图乙中所示。已知相邻两计数点的时间间隔为T，重锤的质量为M=300g，当地重力加速度g = 9.80m/s2。请回答下列问题∶
（1）下列仪器中一定需要的是_ 。
A.天平 B. 4~ 6V的低压直流电源 C.刻度尺 D.秒表
（2）打E点时重锤的速度表达式vE =_ 。
（3）选取O到E的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为_ 。
（4）在验证机械能守恒时，发现重力势能的减少量大于动能的增加量，实际操作过程中没有任何错误，通过分析发现存在阻力。请根据该小组同学所画出的v2- h图像，如图所示。可求出实验过程中平均阻力大小为____ N。（结果保留两位有效数字）
16. （6分）
如图所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系∶先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下∶
步骤1∶不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2∶把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3∶用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度.
（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_ 。（写出物理量及相应符号）
（2）实验中造成误差的可能情况有_ 。
A.用直尺测量的线段OM、OP、ON长度值
B.轨道末端不水平
C.轨道不光滑
D.轨道末端到地面的高度未测量
（3）若测得各落点痕迹到O点的距离∶ OM=2.24cm， OP= 8.64cm， ON= 10.28cm，并知小球1、2的质量比为5∶3，则系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P’的百分误差= _%。（结果保留一位有效数字）.
四、计算题∶计算时要求写出必要的文字、公式、重要的步骤等。本大题共有4个小题，满分共42分。
17.（6分）
如图所示，细绳一端系着质量M =1kg的物体，另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量m= 0.5kg的物体，物体M与小孔距离为r=lm （物体M可看成质点），已知M和水平圆盘间的动摩擦系数μ为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。
（1）若圆盘绕中心轴线逆时针转动的角速度 rad/s ， m处于静止状态，求M与圆盘之间的摩擦力。
（2）若圆盘绕中心轴线逆时针转动，m处于静止状态，求角速度的取值范围。
18. （7 分）
宇宙中有一星球，其半径为R，自转周期为T，引力常量为G，该天体的质量为M。若一宇航员来到位于赤道的一斜坡前，将一小球自斜坡底端正上方的O点以初速度v0水平抛出，如图所示，小球垂直击中了斜坡，落点为P点，求
（1）该星球赤道地面处的重力加速度g1； .
（2）则P点距水平地面的高度h。
19. （14分）
如图所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下以速率10 m/s运动，传送带和电动机之间不打滑，传送带上一物体质量为1kg， 被一根上端固定的轻绳拉住，不能随传送带一起运动，物块初始位置到传送带左端的距离为16m。设物体与传送带间摩擦系数μ为0.5。若把绳剪断，问∶
（1）物体经多少时间到达传送带左端？在此过程中物体与传送带之间的摩擦生热是多少？
（2）若p=13/16，物块经过多少时间到达传送带左侧？此过程中滑块对传送带的摩擦力对传送带做了多少功？
20. （15 分）
如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一轻质弹簧， P、Q两物块的质量分别为1kg和3kg， Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0=10 m/s与Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。Q与斜面间的动摩擦因数μ等于，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦。两物块均可以看作质点，P、Q两物块第一次碰撞后Q的速度在减为零后才与P发生了第二次碰撞。重力加速度大小为g=10m/s2.
（1） 求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度；
（2）若斜面足够长，求物块Q从A点上升的总高度H；
（3）若A点到斜面上端的距离为m，则在第几次碰撞后物块Q从斜面上滑落。
2020-2021学年度下期高2023届期末考试
物理参考答案及评分建议
一、单项选择题（共24分）
1. D 2. B 3. C 4. B 5. A 6. A 7. D 8. C
二、多项选择题（共30分）
9. AC 10. AD 11.AD 12. BD 13. BC 14. ACD
三、实验题（共14分，每空2分）
15. （8分） C 0.015
16.（6分）小球1和小球2的质量m1和m2 AB 3
四、计算题（共42分）
17. （6分）
解∶ （1）设绳子. 上的拉力为T，由于m处于平衡状态，因此可得
T=mg 1分
又M相对于地面做的匀速圆周运动，假设M与圆盘间摩擦力为f，默认方向为指向O，可得∶
1分
代入数值可得f=0，因此，M与圆盘间摩擦力为0N。 1分
（2）设绳子上的拉力为T，由于m处于平衡状态，因此可得
T=mg.
又M相对于地面做匀速圆周运动，假设M与圆盘间摩擦力为f，默认方向为指向O，可得∶
又根据静摩擦力性质可得f取值范围∶
2分
综合三式代入数值可得角速度取值范围∶
1分
18. （7 分）
解∶ （1）星球的自转角速度∶
1分
根据圆周运动性质，可得∶
1分
因此可得赤道地面处的重力加速度为∶
1分
（2）设斜面的倾角为a，则根据位移关系有∶
1分
根据速度关系有∶
1分
将代入得
1分
代入第一问结果可得∶
1分
19. （14 分）
解∶ （1）
对物体∶
1分
物体达到与传送带共速所需要时间∶
1分
加速的位移∶
由于tanθ> μ，所以物体仍将继续下速下滑，
1分
物体还需加速运动的位移∶
第二段加速所需的时间∶
解得
总时间 1分
第一段加速过程产生的热量
第二段加速过程产生的热量
总热量 3分
（2）
对物体∶
1分
物体达到与传送带共速所需要时间∶.
1分
加速的位移∶ 1分
由于tanθ< μ，所以物体将与传送带一起匀速下滑，
匀速的位移∶
匀速的时间∶ 2分
总时间
第一段加速过程滑动摩擦力对传送带做负功，滑动摩擦力对传送带做了
第二段匀速过程静摩擦力对传送带做正功，静摩擦力对传送带做了72 J
总功2分
20. （15 分）
解∶ （1）
由动量守恒定律可得
1分
由能量守恒定律可得
1分
联立两式代入数值可得
2分
所以P碰后速度为5m/s，方向为沿斜面向下，.
Q碰后速度为5m/s，方向为沿斜面向上
（2）ma受到的动摩擦力大小为
由能量守恒定律可得
3分
代入数值可得
1分
（3）在第一次碰撞后，物块Q.上滑的高度为h1，则根据能量守恒得∶
1分
当P第二次与Q碰撞时的速度为V1，，则根据能量守恒可得∶
1分
对于第二次碰撞可根据动量守恒定律和能量守恒定律得到下式∶
结合以上四式可得 1分
因此第二次碰撞后，物块Q上升的高度为h2，根据能量守恒定律得∶
代入得 1分
由此可以推论，
1分
代入数值得
因此可得
故而因此碰撞n次后的总高度为∶
根据等比数列求和公式可得 1分
由于A点到斜面上端的距离为m，则A与斜面上端的高度差为m，又
1分
因此碰撞第三次后木块Q滑下。
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