广西壮族自治区柳州铁一名校2023-2024学年高一下学期物理5月月考试题

试卷更新日期：2024-06-21 类型：月考试卷

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一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10小题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错或不答的得0分）。

1. 如图所示，在光滑水平面上有一斜面体M，光滑物块m沿斜面由静止释放，物块m在斜面上下滑的过程中，下列说法正确的是（）

A、斜面体M对m的支持力始终垂直于斜面 B、斜面体对物块m不做功 C、物块m机械能守恒 D、物块m机械能增大

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2. 关于图中弹簧振子的简谐运动，下列说法正确的是（）

A、振幅越大，则弹簧振子的周期越大 B、振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做正功 C、振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力提供 D、振子在振动过程中，动能与重力势能之和保持不变

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3. 两颗质量相同的人造地球卫星，绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为R₁：R₂=1：3，则下列说法正确的是（）

A、两卫星的加速度大小之比为a₁：a₂=1：3 B、两卫星的速度大小之比为v₁：v₂=1：3 C、两卫星的轨道周期之比为T₁：T₂=3：1 D、两卫星的动能大小之比为E_k1：E_k2=3：1

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4. 我国早在宋代就发明了火箭。假设一初始静止的火箭总质量为M ，相对地面喷出气体的质量为m、速度大小为v ，则火箭的速度大小可表示为（）

A、 $\frac{m v}{M - m}$ B、 $\frac{m v}{M + m}$ C、 $\frac{2 m v}{M - m}$ D、 $\frac{M v}{M - m}$

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5. 如图所示，桌面高为 $H = 0.8 m$ ，一小球从离桌面高 $h = 1 m$ 处由静止释放，不计空气阻力，以桌面为零重力势能面，则小球重力势能等于小球动能时距地面的高度为（）

A、0.8m B、0.9m C、1.3m D、1.4m

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6. 如图所示为用高压水枪喷水洗车时的情景，水枪每秒钟喷出水的体积为 $V_{0}$ ，水流相对地面的速度大小为v ，水柱垂直车窗表面，水柱冲击车窗后水的速度变为零，水的密度为 $ρ$ ，则水柱对车窗的平均作用力大小为（）

A、 $ρ \frac{v}{V_{0}}$ B、 $ρ \frac{V_{0}}{v}$ C、 $ρ v V_{0}$ D、 $\frac{v}{ρ V_{0}}$

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7. 如图所示为简谐运动甲的振动图像，另一简谐运动乙的振动周期与甲相同，相位比甲落后 $\frac{π}{4}$ ，则在0.75s时，下列说法正确的是（）

A、乙对应质点的动能最大 B、乙对应质点的加速度为零 C、乙对应质点的相位为 $\frac{π}{2}$ D、乙对应质点的位移为 $5 \sqrt{2} c m$

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8. 如图所示，质量相同的两个物体分别从斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 $W_{A}$ 和 $W_{B}$ ，滑到斜面底部C点时的动能分别为 $E_{k A}$ 和 $E_{k B}$ ，则（）

A、 $W_{A} = W_{B}$ B、 $W_{A} > W_{B}$ C、 $E_{k A} > E_{k B}$ D、 $E_{k A} < E_{k B}$

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9. 近年来，随着智能手机的普及，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，人们对手机的依赖性也越强，有些人甚至喜欢躺着看手机，经常出现手机滑落砸到眼睛的情况。如图所示，若一部质量 $m = 200 g$ 的手机，从离人眼约 $h = 20 c m$ 的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为 $t = 0.01 s$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，下列分析正确的是（）

A、手机对眼睛的冲量方向竖直向上 B、手机对眼睛的平均作用力大小约为42N C、全过程手机重力的冲量大小约为 $0.6 N \cdot s$ D、全过程手机动量的变化量大小约为0

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10. 如图所示，滑块a、b的质量均为m ， a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h ， b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g ，则（）

A、a落地前，轻杆对b一直做正功 B、a落地时速度大小为 $\sqrt{2 g h}$ C、a下落过程中，其最大加速度一定大于g D、a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg

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二、本题共2小题，共16分。

11. 利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)、关于此实验的下述说法中正确的是____

A、重物应选择质量和密度大的重物 B、要选用第1、2两点距离接近2mm的纸带 C、实验时应松开纸带让重物下落的同时立即接通电源 D、需要用电子手表测出重锤下落的时间

(2)、在柳铁一中的物理实验室做此实验时，需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种方案，其中最合理的是____

A、用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过 $v = \sqrt{2 g h}$ 计算出瞬时速度v B、用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过 $v = g t$ 计算出瞬时速度v C、用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v D、根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过 $h = \frac{v^{2}}{2 g}$ 计算出高度h

(3)、小薇同学以h为横轴，以 $\frac{1}{2} v^{2}$ 为纵轴画出了如图所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其最可能的原因是。已知该图线的斜率为k ，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度gk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

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12. 如图所示，某同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律，请完成以下问题：

(1)、图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射小球A多次从斜面上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程 $\bar{O P}$ ，然后把被碰小球B静置于水平轨道末端，再将入射小球A从S位置由静止释放，与被碰小球B相碰，并多次重复，分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N ，测量平抛射程 $\bar{O M}$ 、 $\bar{O N}$ ，已知A、B两小球的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用题中的测量量表示）；若碰撞为弹性碰撞，则还应满足的表达式为（用题中的测量量表示）。

(2)、测得小球落地点的平均位置距O点的距离如上图所示。已知碰撞的恢复系数的定义为 $e = \frac{| v_{2} - v_{1} |}{| v_{20} - v_{10} |}$ ，其中 $v_{10}$ 和 $v_{20}$ 分别是碰撞前两物体的速度， $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 分别是碰撞后两物体的速度。用题中的测量量表示的恢复系数 $e =$ ，用下图中的测量数据求得碰撞的恢复系数 $e =$ （结果保留两位有效数字）。

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三、计算题（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. 一台起重机用恒定牵引力，将质量为 $1.0 \times 1 0^{3} k g$ 的货物以 $2.0 m / s^{2}$ 的加速度从静止开始竖直吊起，不计空气阻力，g取 $10 m / s^{2}$ 。则：

(1)、起重机在前2s内做的功；

(2)、起重机在前2s内输出的平均功率；

(3)、起重机在2s末输出的瞬时功率。

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14. 简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式，它的一个特征是质点运动时，位移与时间的关系遵从正弦函数规律，呈现出周期性，其运动的周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，式中m为振动物体的质量，k为回复力与位移间的比例系数。试证明在小角度下，单摆做简谐运动，并根据简谐运动的周期公式推导出单摆振动周期T的表达式（已知单摆的摆长为L、摆球质量为m、当地重力加速度为g）。

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15. 如图，质量为 $M = 4 k g$ 的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离 $L = 0.5 m$ ，质量为 $m = 1 k g$ 的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，木板AB受到水平向左的恒力 $F = 14 N$ ，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量 $x = 5 c m$ ，且将物块向左弹回后能恢复原长， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、水平恒力F作用时木块与木板的加速度大小；

(2)、水平恒力F作用的时间t；

(3)、撤去F后，弹簧的最大弹性势能 $E_{p}$ 。

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16. 如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O到光滑水平面的距离为 $h = 0.8 m$ ，小球A的质量 $m_{A} = 0.6 k g$ 。物块B置于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方，传送带右端有一带平圆光滑轨道的小车，小车的质量 $M = 1 k g$ ，半径 $R = 0.25 m$ ，水平面、传送带及小车的上表面平滑连接，物块B与传送带间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，其余摩擦不计，传送带长 $L = 3.5 m$ ，以恒定速率 $v_{0} = 6 m / s$ 顺时针运转。现拉动小球使线水平伸直后由静止释放。小球运动到最低点时与物块发生弹性正碰，小球反弹后上升到最高点时与水平的距离为 $\frac{h}{16}$ 。小车不固定，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，小球与物块均可视为质点，求：

(1)、小球和物块相碰前瞬间细绳的拉力大小；

(2)、求物块B通过传送带时，传送带的电动机多做的功 $W_{电}$ ；

(3)、物块滑到D点时对小车的压力大小。

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