重庆育才名校2023-2024学年高二下学期期末模拟考试物理试题（四）

以下关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（　　）

两个完全相同的小球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球速度是6m/s，B球速度是4m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的速度可能值是（　　）

一弹簧振子沿水平方向振动，某时刻开始计时，其位移随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

2022年11月9日发生了天王星冲日现象，即天王星和太阳正好分处在地球的两侧，三者几乎成一条直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知此时地球到天王星和太阳的距离分别为 ， 地球的公转周期为T，则天王星公转周期约为（　　）

汽车由静止开始以恒定功率P₀启动做直线运动，如图反应了汽车的加速度关于速度倒数的变化规律图像，如图所示，图线中标出的量均为已知量。设汽车在启动过程中受到的阻力大小不变，则下列说法正确的是（　　）

为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×10³kg/m³）（   ）

如图所示，小木块m=1kg与长木板M=2kg之间光滑，M置于光滑水平面上，一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力F₁、F₂ ， 且F₁=F₂=10N，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（　　）

如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　）

如图所示，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，下列说法中正确的是（　　）

如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为m 的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为 ， 现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达M点．已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同， ， ， 重力加速度大小为g，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是（       ）

为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，某实验小组设计了如图所示的装置，实验过程如下：（已知小球的质量为 ， 直径为）

（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门；

（2）为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和 ， 应（填“A”或“B”）；

A．先释放小球，后接通数字计时器

B．先接通数字计时器，后释放小球

（3）用测量结果计算小球与橡胶材料碰撞的机械能损失，其表达式为（用字母、、和表示）；

（4）若适当调高光电门的高度，将会（填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的实验误差。

在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作：

①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；

③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；

④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、和。

（1）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有。

A．木板向右移动的距离L

B．小球a和小球b的质量、

C．A、B两点间的高度差

D．小球a和小球b的半径r

（2）两小球的质量关系：（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为。

（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图b所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端的圆弧。使小球a仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在圆弧上的平均位置为M^'、P^'、N^'。测得斜槽末端与M^'、P^'、N^'三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、 ， 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。

如图甲所示，质量为1kg的足够长木板B在光滑水平面上以的速度向左匀速运动，时，质量为2kg的小铁块（可以当成质点）A以的速度水平向右滑上木板，若铁块和木板之间的摩擦因数 ， 求：

（1）开始时两者的加速度；

（2）两者的最终速度；

（3）木板最少需要多长，铁块才不能掉下来。

（本题要求用高一上学期知识解答）

下图是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施的简化图，除倾斜轨道AB段粗糙外，娱乐设施的其余轨道均光滑。根据设计要求，在竖直圆形轨道最高点安装一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来。一质量m=60kg的挑战者由静止沿倾斜轨道滑下，然后无机械能损失地经水平轨道进入竖直圆形轨道，测得挑战者到达圆形轨道最高点时刚好对轨道无压力，离开圆形轨道后继续在水平直轨道上运动到D点，之后挑战越过壕沟。已知挑战者与倾斜轨道间的动摩擦因数 ， 图中 ， R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m， ， 重力加速度g=10m/s²。

（1）通过计算判断挑战者能否越过壕沟；

（2）求挑战者在倾斜轨道上滑行的距离。（计算结果保留三位有效数字）

如图所示，两个形状完全相同的光滑圆弧形槽A，B放在足够长的光滑水平面上。两槽相对放置，处于静止状态，圆弧底端与水平面相切。两槽的高度均为R，A槽的质量为2m，B槽的质量为M。另一质量为m可视为质点的小球，从A槽P点的正上方Q处由静止释放，恰可无碰撞切入槽A，PQ=R，重力加速度为g。求：

（1）小球第一次运动到最低点时槽A和小球的速度大小；

（2）若要使小球上升的最大高度为距离地面 ， M和m应满足怎样的质量关系；

（3）若小球从B上滑下后还能追上A，求M，m所满足的质量关系。