重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期物理周考试卷（5.21）

重庆南开中学高2028届高一下物理周练试题(5月21号) (时间75分钟满分100分) 一单选题（共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符 合题目要求，请选出。) 1.火星和土星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，已知火星的公转轨道比土星更接近太阳。根 据开普勒行星运动定律可知() A、相同时间内，火星与太阳的连线扫过的面积相等 B.火星绕太阳运行的速度大小始终不变 C太阳位于土星运行椭圆轨道的中心 D.若已知火星的公转周期和土星与太阳的平均距离，则可直接计算土星的公转周期 2.近年来，“人工智能”快速进入了我们的生活，用无人机运送货物成为了现实。如图所示 是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做预功的是（) A、无人机吊着货物悬停在空中 B.B.无人机吊着货物竖直加速上升 C.无人机吊着货物竖直匀速上升 D.D.无人机吊着货物竖直匀速下降 3,某兴趣小组制作了如图所示的水火箭，实验时瓶内的高压气体在△：（极短）内将质量为 的水快速全部喷出，喷出时水的速度都相同，外亮质量为M的火箭获得竖直向上的初速 度，设火箭上升的最大高度为不计空气阻力，重力加速度为g,下列说法正确的是() A.喷出时水的速度大小为2g B.高压气体释放的能量为丝(M+mgh C.火箭对尾部空气的作用力大小为兰2g D.高压气体对喷出的水做功的平均功率为2M m:48h 4.2026年4月9日，嫦娥七号探测器运抵文昌航天发射场。进入发射前最终测试阶段。本 次任务将奔赴月球南极，开展水冰探测、月表环境勘察与科研站建设相关试验，为我国载人 登月奠定基础。如图所示探测器先绕地球做近地圆周运动，经精准变轨后进入地月转移轨道， 最终环绕月球做贴近月球表面的圆周运动。己知地球半径R为月球半径R的4倍，地球 质量M为月球质量Mg的81倍，近地卫星绕地球的环绕速度v7.9k/S,万有引力常量 为G,不计天体自转影响。下列说法正确的是() 试卷第1页，共6页 中逾轨逆修正 进入奔月轨道 进入地月轨道 A.探测器的发射速度必须大于11.2km/s B.探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度约为1.8km/s C.探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为81：4 D,若探测器在距月球表面高度为2R的轨道上做圆周运动，其向心加速度等于月球表 面的重力加速度的」 5.如图所示，两侧倾角均为30°的斜劈固定在水平地面上，将质量为m、长为L的光滑金 属链条放在斜劈顶端，左右两侧链条长度之比为1：2。已知两斜面的长度均为2L,两侧链 条与斜劈的截面在同一竖直平面内，重力加速度为g。某时刻将链条由静止释放，当链条下 端到达斜劈底端时，链条的速度为（) 130° 305 A. V11g虹 C.v13gL D.22gL 6 3 6 3 6.如图甲，物块A、B的质量分别是m4=4.0kg和m3.0kg,两物块之间用轻弹簧拴接，放 在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触；另有一物块C从=0时，以一定速 度向右运动。在保4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的一t图 像如图乙所示，下列说瀑正确的是(） Av(m/s) 7 777777777777777 甲 A.墙壁对物块B的弹力在4~12s的时闻内对B的冲量I的大小为12N B.物块C的质量为4kg C.B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为8J D.B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为4J 试卷第2页，共6页 为弹性正碰。下列说法正确的是(， ⊙ A.第一次碰撞后甲球沿逆时针方向运动 ri B.第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球的运动路程之比为14 C C.第二次碰撞的位置在AD管道之间 D.第六次碰撞的位置在B点 三、实验题(11题6分，12题10分，共16分) 11、某同学用如图甲所示的装置验证动能定理，用天平测出滑块（含遮光条)的质量M,钩 码的质量m(m略小于M),当地重力加速度为g 光电门 数字对时器 气垫导轨 滑块遮光条 死 连气源 螺钉 钩购码 (1)用游标卡尺测量遮光条宽度其宽度为d。 (2)实验前需调节气垫导轨螺钉使之水平，下列做法正确的是 A、用刻度尺测量气垫导轨两端距桌面的高度，调节气垫导轨螺钉，使两高度相等 B、接通气泵，待气流稳定后调节气垫导轨螺钉，使滑块能在短时间内保持静止 C、接通气泵，挂上钩码，将滑块从气垫导轨上同一位置由静止释放，测出遮光条两次通过 光电门的遮光时间、专，调节气垫导轨螺钉，使(=2 (3)将滑块移到气垫导轨的右端，在绳上挂上钩码，用手 (选填托住钩码”或挡 住滑块”)，测出遮光条中心到光电门中心的距离x (4)将滑块由静止释放，记录遮光条通过光电门时的遮光时间6，则滑块（含遮光条）增加 的动能为 (用字母表示)。 12.用图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为m1、 m2,直径分别为d、d2在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位 置0。 (1)小球1和2的质量应满足m,m2,直径应满足dd山2（均选填“大于等于”或“小 于”)。 (2)实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下，找到其平均落地点的位 置P,测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止滚下， 7.水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，若运动员的质 量是物块质量的4049倍。运动员把物块以相对于地面为v的速度推出，物块与挡板碰后仍 以原速率返回，运动员把物块接住后，又把它以相对于地面为ⅴ的速度推出。运动员每次推 出物块，物块相对于地面的速度都是，方向向左，则运动员把物块至少推出几次后，物块 返回时运动员不能再接到物块() A.2023 B.2024 C.2025 D.2026 二、多项选择题（共3小题，每小题5分，共15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。) 8汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为m=5kg 的头锤从离气囊表面正上方高H=5处做自由落体运动，与气壅发生碰撞后反向弹起，以 头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示， 重力加速度g10/s2,忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是( A.头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 个FN 头锤 B.碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m 不 5m 安全气鎏 C.碰撞过程头锤动量变化量大小为40kgms 试验台圈 010.12s D.气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N 甲 9.“古有司南，今有北斗”，北斗卫星导航系统入选“2022全球十大工程成就”，组成北斗卫 星导航系统的卫星运行轨道半径r越大，线速度v越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动， 其2r图像如图所示。图中R为地球半径，为北斗星座GE0卫星的运行轨道半径，图中 物理量单位均为国际单位，引力常量为G。忽略地球自转，则() A.地球的质量为 G B.地球的密度为 36 4πGR2 C.北斗星座G0卫星的加速度为 BR D。地球表面的重力加速度为g= OR b 10.研究原子物理时，科学家们经常借用宏观的力学模型来模拟原子间的相互作用。水平面 上固定着一个半径为的内壁光滑圆管轨道(R远大于圆管内径)，其俯视图如图所示，管 内从、B、C、D四个点将圆管轨道分为四等份。开始时乙球静止在轨道的B点，甲球从D点 以大小为ν的速度沿顺时针方向运动。已知甲球的质量是乙球质量的2倍，两球碰撞均可视 试卷第3页，共6页 与小球2碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有 (选填选项前的 字母)。 A.测量两个小球的质量m、m2 B.测量小球1释放点S距桌面的高度h ◇.测量斜槽轨道末端距地面的高度H D、分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N B.测量平抛射程OMON (3)某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图乙所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静 止的台球2发生碰撞。已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间 内台球运动的距离AB、CD、EF,其中EF与AB连线的夹角为a,CD与AB连线的夹角为B。 从理论分析，若满足关系，则可说明两球碰撞前、后动量守恒；再满足关系，则 可说明是弹性碰撞。 小球1 小球2 6最 ep ⊙ 甲 四、解答题(13题10分，14题14分，15题17分，共41分) 13.新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。2025年2月27日晚，小米SU7U1tra 上市，创始人雷军宣布SU7Utra目标：“性能比肩保时捷，科技紧追特斯拉，豪华媲美BBA”。 性能方面，零百加速1.98秒，最高时速可达350公里每小时。一辆测试用的电动汽车质量 m=2000kg,在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到960kW后保持功率恒定， 匀加速持续的时间是1.6s,该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受 阻力不变，重力加速度g取10m/s2,求： (1)该车在运动过程中所受阻力大小； A以ms 96 (②)该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小： (3)从静止开始到31.6s末，该车所受牵引力所做的功（结果保留 三位有效数字) 01.6 31.6 试卷第5页，共6页 14.如图所示，'光惜水平面上静止放置一质量为M=2kg的滑板ABC,其中AB段为圆心角 B=60°的光滑圆弧面，半径R=0.2m,圆心为O,半径OB竖直；BC段水平且粗糙。一质 量为m=lkg的物块（可视为质点）从同一竖直平面内某点P以初速度。=2m/s水平抛出， 物块恰好从A点沿切线方向进入滑板，且物块最终没有脱离滑板。物块和滑板BC段的动摩 擦因数μ=2 ，不计空气阻力，重力加速度g取1Dm1g2。求。 (1)物块抛出后到达A点的时间； (2)滑板BC部分的最短长度： 3)物块滑到圆弧面最低点时对B点压力的太小。 15.如图所示，水平面上C点左侧光滑C点右侧粗糙，质量M=0.8kg的滑块a静止在 水平面光滑部分，其上表面有半径R=4m的光滑圆弧轨道，其底端B点的切线水平。水 平面上C点右侧，等间距放置完全相同的滑块1、滑块2、滑块3..、滑块n。将滑块b从滑 块a的顶端A点由静止释放，滑块b从C点进入水平面粗糙部分，滑块b运动距离d后与滑 块1碰撞，碰后两滑块以共同的速度继续运动距离d后与滑块2碰撞，三滑块以共同的速度 运动.后面重复前面的运动情况。除滑块a外其他滑块均可视为质点，质量均为m=02kg, 与水平面之间的动摩擦因数均为4=0.25，d=02m,所有碰撞时间极短，忽略空气阻力。 g取10m/s2,已知12+22+…+n2=二n(n+1)(2n+1)。求： B 7777777777777777777777777 77777 777% 7777777 (1)合外力对澄快b的冲量太小： (2)从滑块b静止释放到a、b分离过程，a运动的距离； (3)滑块b最多能与几个滑块发生碰撞？ 重庆南开中学高2028届高一下物理周练试题(6月21号)参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B B B D BD AB BD 4.B【详解】A.11.2s是第二宇宙速度，是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，探 测器仅前往月球，未脱离地球引力，发射速度小于11.2km/s,故A错误； B、探测器绕月球表面做圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有G=m二 P2 =m R 解得v= GM M且=1R=4 M月R地 1×4_2 已知M8’。,代入上式可得值 V轴VM地R月 V81×19 又y地=7.9am/s,可得V月≈1.8m/s,故B正确； C.在天体表面，忽略天体自转的影响，万有引力等于重力，则有G R2 =mg 解得g=GY可得3造-M5_81 81 P2 故C错误； 8月M月R 16 D.探测器的轨道半径r=R月+2R月=3R月， 根据牛顿第二定律有m=G2Mg” r2 解得向心加速度为a= GM月， 2 GM月业=ng月 在月球表面，根据万有引力等于重力，则有 解得8月= GM月 R2, 联立解得只=51 g月 2 ,故D错误。故选B。 5,B【详解】链条从静止至左侧斜面上的链条完全滑到右端的过程中，重力做功为 =号mg号sin30°=子 3 9 然后链条下端到达斜劈底端这一过程重力做功为W,=mg·Lsin30°=二mgL 设链条运动至底端的速度为y有而+形，=m心，解得v=1g 2，故选B。 2 3 6.D【详解】B.由乙图可知物块C速度为v。=2m/s,A、C碰撞过程由动量守恒定律 m=(m。+m)y,解得物块C的质量为mc=2kg,B错误； A.在412s的时间内弹资对A、C的冲量为I=(me+m)2y=24Ns 墙壁对物块B的弹力在412s的时间内对B的冲量I的大小等于弹簧对AC冲量的大小，则 为24Ns,A错误； CD、B离开墙后的过程中，当A、B、C共速时弹簧弹性势能最大，则由动量守恒定律 (me+%)乃=m。+m+m)y,解得v=4mS 弹簧具有的最大弹性势能A,=方似e+mM片-c+m,+m,加=，C错误，D正确， 7、C【详解】设物块质量为m,运动员质量为4049m。每次推出物块时，系统动量守恒， 第次推出后，由动量守恒可得4049m-mv=-0,解得y三49 方向向右，物块反弹后速度为v向右，接住时动量守恒则有4049my+mv=(4049m+m)y 解得y=2y、 40502025’再次推出时动量守恒则有4050m,” 2025 =4049mw2-mv 片4049。第”次推出后，运动员速度为y,=②-业 3v 4049 当，2时，运动员无法接住物块，即2- v≥v,解得n≥2025，故选C。 4049 10.BD【详解】A.当甲乙第一次碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，设碰撞后甲的速度 为片，乙的速度为2，则有my=my+mz2, -+0,英中网=训，联立据得%，鸟- 3 第一次碰撞后甲球、乙球都沿顺时针方向运动，故A错误； B.第一次碰撞后到第二次碰撞前时间为t,则 2πR2πR 2t-t=2R,得t= 2-4v 甲、乙两球的运动路程之比=生=上=1， 及4年故B正确： C.由B项第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球的运动路程分别为 1.2πR_2πR S第=yt=v. 3v3 42πR8πR S2=t=3 如图所示，设B、E、F为圆的三等分点，第二次碰撞的位置应在CD之间的E点。 B 2元R E D 故C错误； 答案第2页，共6页 D.当甲乙第二次碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，设碰撞后甲的速度为y,乙的速度为 y2',则有my+m2y2=mm4'+mzy2， 1 其中mn=22 联立解得=v,y'=0 故第三次碰撞位置依然在E点。同理，第四次碰撞和第五次都在F点，第六次碰撞在B点， 故D正确。 故选BD。 11. B 挡住滑块 Md2 22 【详解】[]A.桌面本身不一定水平，仅测量导轨两端相对桌面高度相等，无法保证导轨自 身水平，A错误； B.气垫导轨摩擦力可忽略，接通气流稳定后，滑块能保持静止说明滑块合力为零，导轨已 调水平，B正确； C.调节导轨水平时不能挂钩码，该操作错误，C错误。 故选B。 [2]实验中需要固定滑块初始位置，准确测量遮光条到光电门的距离x,同时保证滑块初始静 止，因此需要用手挡住滑块，若托住钩码会使绳子松弛，初始位置和受力不准确。 [3]遮光条宽度很小，可将遮光条通过光电门的平均速度作为滑块的瞬时速度，即滑块到达 光电门的這度7号 滑决初始动能为0，因此滑块增加的动能等于末动能△S,=M”M 2t2 12.(1) 大于 等于（②）ADE (3) AB=EF cosa+CDcos B,0=EF·sinu-CD·sinβ AB2=EF2+CD2 【详解】(1)[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即m, 大于m2; [2]为使两球发生对心碰撞，两球直径应相等，即d山等于d2。 2H (2)小球离开斜槽后做平抛运动，在空中的运动时间（三 入射小球碰撞前的水平速度。= OP t OM 入射小球碰撞后的水平速度y= t ON 被碰小球碰撞后的水平速度2= t 若碰撞过程中的动量守恒，应满足m%=mY+m22 联立得mOP=m,OM+m2ON 所以需要测量两个小球的质量m、m2;分别找到两小球的平均落地点的位置M、N,并测 量平抛射程OM、ON。 故选ADE (3)[山若两球碰撞动量守恒有m4B=mc。 =m osa+mC2。 cos B, t t t 0=m EFsi血a&-m CD.si 整理得AB=EF.cose+CD·cosB,0=EF.sina-CD·sinB 洁两球发生弹性磁推有(（巴+片(》 整理得AB2=CD2+EF2 13.(1)1×104N(2)F毫=4×10N(3)2.96×107J 【详解】(1)当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有Pn=水m 可得该车在运动过程中所受阻力大小为了=B-960x1心N=1x10N (2)根据v-1图像可知，匀加速阶段加速度大小为a=:=兰 △tt 根据牛顿第二定律有F举-∫=ma 4,时刻功率达到最大功率P,=F廉 则该车在匀加速运动过程中加速度a=15m/s2 答案第4页，共6页 所受牵引力的大小F整=4×10N (3)0~1.6s内汽车匀加速运动的加速度为a=15m/s2 0~1.6s内汽车匀加速运动的位移为=2叫=19.2m 牵引力做的功为刚=F:=7.68×10J 变加速过程中，即1.6~31.6s内，汽车牵引力的功率恒为960kW,所以该过程中牵引力做的 功为W2=Pt=2.88×10J, 则从静止开始到31.6s末该车所受牵引力所做的功W=W+W2=2.96×10J 4 5s(21.25m (3)135N 【详解】(1)从P点到A点过程，由平抛运动规律V=g 又因为在A点由运动的合成与分解有y,=tan60°=2W3m/s y4=2=4ms c0s60° 解得t= -S (2)设物块与轨道共速时的速度为v,由系统水平方向动量守恒定律m%=(m+M)v 由系统能量守恒定律，得gR0-cos609+m2-=m+My2+nel 2 联立解得=1.25m,即滑板BC部分的长度至少为1.25m (3)设物块从轨道上A点滑到B点时物块和轨道速度分别为，和2，此过程中由系统水平 方向动量守恒定律m%,=my+M2 1 由系统机械能守恒定律mgR(1-cos60)+ + 2 联立解得y=4m/s,v2=-lm/s 在B点，对物块由牛顿第二定律人一mg=m二2 R 解得N=135N 由牛顿第三定律，物块对滑板的压力大小为F=F=135N 答案第5页，共6页 15.(1)1.6Ns(2)0.8m (3)5个 【详解】(1)将滑块b从滑块α的顶端A点由静止释放，二者水平方向动量守恒，则有 mv。-My。=0 根据机械能守恒定律有mgR=，mX+M 1 2 2 解得V,=8mS 合外力对滑块b的冲量大小为I=my 解得I=1.6Ns (2)滑块b与滑块a的水平位移关系为mx。-M。=0 其中x,+x。=R 则滑块a运动的距离x。=0.8m (3)根据上述分析可知，滑块b到达C点时的速度y%1=8m/s 1 .21 滑块b与滑块1碰撞前瞬间动能Ba-2m发=2m哈-Pmgd 滑块b与滑块1相碰，根据动量守恒得mva1=2m2 21 1 2、1 碰撞后瞬间系统动能'-2×2m%-=4m-2 4mgd 2 4 滑块b、1和2碰撞前瞬间，系统动能 5u2F-umgdmgd 1 4 滑块b、1和2相碰，根据动量守恒2mv2'=3mv%3 a-m哈-+2）mgd 1 滑块b、1和2碰撞后瞬间，系统动能Ek2'= 3 6 滑块、1、2和3道前瞬间，系统动能a=及。3mga-名m。-〔+2+3到mgd 6 以此类推，在与滑块m斑撞前瞬间，系统动能瓜。=二m m好-a+2a+y】 2n 6 若一共碰撞n次，则有Em>0,E<0 代入数据解得n=5 即滑块b最多能与5个滑块发生碰撞。