重庆市第八中学2025-2026学年高一下学期物理周测十二

**基本信息** 重庆八中高一（下）物理周测试卷，以载人登月、汽车制动等真实情境为载体，覆盖天体运动、机械能守恒等核心知识，通过实验设计与综合计算考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|开普勒定律、功率计算|结合2024载人登月任务考查轨道机械能守恒| |多选题|3/12|圆周运动、传送带问题|以滑板360°绕圈情境设计竖直圆轨道临界问题| |实验题|2/16|机械能守恒验证|创新设计摆动-平抛结合实验，考查误差分析| |解答题|3/44|动量守恒、能量综合|汽车碰撞动量计算与凹槽-小球系统轨迹方程推导，体现模型建构|

重庆市第八中学2025-2026学年高一（下）周测 物理试卷12 （满分100分） 1、 单选题（每题4分，共28分） 1．2024年3月11日，中国宣布再次开启载人登月行程，此次登月任务的目标是在月球南极区域建立永久性基地，为未来深空探索奠定基础。设登月航天器登月过程中经历了从绕月圆轨道Ⅰ变至椭圆轨道Ⅱ，两轨道相切于A点。已知Ⅰ轨道距离月球表面的高度设为，Ⅱ轨道B点距离月球表面的高度设为，月球半径约为R，下列说法正确的是（　　） A．轨道Ⅰ与轨道Ⅱ的周期之比 B．航天器在轨道Ⅱ上运行时机械能守恒 C．轨道Ⅱ上A点的加速度大于轨道Ⅰ上A点的加速度 D．登月航天器返回地球，需在轨道Ⅱ的A点点火向速度的方向喷气 2．下列属于能量单位符号的是（　　） A．J/s B．MeV C． D．kW 3．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（   ） A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为 C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为 4．滑板运动是许多青少年最喜爱的极限运动之一，而360°绕圈滑行是每个滑板爱好者的终极挑战目标。一质量为50kg的极限滑板高手从弧形轨道O点滑下，紧接着滑上半径为5m的竖直圆形轨道。如图所示，A点为最高点，B点与圆心等高，C点为最低点，忽略所有摩擦，重力加速度大小取。下列说法正确的是（    ） A．在圆形轨道上运动时，滑板高手受到重力、圆形轨道的弹力和向心力共三个力的作用 B．滑板高手至少从离地12m高度静止滑下，才能挑战成功，做完整圆周运动 C．若滑板高手从15m高度静止滑下，经过B点时对轨道的压力大小为2000N D．若滑板高手从B点静止下滑到最低点C的过程中，重力的瞬时功率一直增大 5．质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。 设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在18s末汽车的速度恰好达到最大。重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．k=4 B．0到8s内汽车的牵引力为800N C．汽车在8s到18s内的平均速度大小为9m/s D．8s到18s过程中汽车牵引力做的功为J 6．如图所示，木块A、B并排静止在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端点系一长为L的细线，细线另一端系小球C，A、B、C质量均为m。现将C拉起至细线水平且自然伸直后由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．C能向左摆到与释放点等高的位置 B．C第一次运动到最低点时，绳中张力大小为3mg C．C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为 D．从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A做先减速后加速的运动 7．如图所示，足够长的粗糙斜杆固定在水平地面上，斜杆与地面之间的夹角为60°。斜杆上套有一金属环，一小球用轻绳与金属环连接。已知小球与金属环在下滑过程中始终保持相对静止，且轻绳与竖直方向的夹角为30°。斜杆上某处有一挡板，金属环与挡板发生碰撞前速度大小为10m/s，碰后金属环立刻停止运动，小球由于惯性继续运动。重力加速度，则下列说法中正确的是（　　） A．斜杆与金属环的动摩擦因数为 B．斜杆与金属环的动摩擦因数为 C．当小球摆动至与斜杆碰撞前瞬间，小球速度大小为 D．当小球摆动至与斜杆碰撞前瞬间，小球速度大小为 二、多选题（每题4分，共12分） 8．如图所示，荡秋千是小朋友喜欢的项目之一，假设人与木板的总质量为m，绳子的长度为l，在最低点推出时的速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．在运动到最高点的过程中，重力的功率先增大后减小 B．运动到最高点时，绳子与竖直方向夹角为30° C．运动到最高点时，绳子所受拉力为 D．运动到最高点时人所受合外力为零 9．如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面连接并相切于C点，绷紧的水平传送带AB（足够长）与光滑水平平台BC连接。电动机带动水平传送带以恒定的速率顺时针匀速转动，在水平平台上有一质量的物体（可视为质点）以的速度向左滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到平台后沿着半圆轨道刚好能运动到E点（物体从E点飞出后即被取走），重力加速度g取，不计空气阻力，在连接处没有能量损失。则（　　） A．物体滑上传送带后做匀减速直线运动加速度大小为 B．物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2 C．半圆轨道的半径为0.5m D．物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量等于150J 10．如图所示，一条弹性轻绳（其弹力大小正比于伸长量）跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，球a的质量为，球b的质量为。在距离地面高处用手托住球b，使轻绳恰好不拉伸，球a静止于地面。空气阻力、定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为。由静止释放球b，当球b下落时，球a开始运动。两球若与地面碰撞后立即静止，弹性绳始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．球b下落过程一直做加速度减小的加速运动 B．球b落地时的动能大小为 C．球a一定无法上升到高处 D．球a从最高点下落后会与地面发生碰撞，在损失机械能后再次被绳拉起 三、实验题（第11题6分，第12题10分） 11．某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒，实验中小球到达点时恰好与桌面接触但没有弹力，处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，是一刻度尺，该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量位置到桌面的高度、桌面到地面的高度及平抛运动的水平位移即可。 (1)用游标卡尺测出小球的直径如图（b）所示，________； (2)实验中改变，多测几次和的数值，作出如图（c）所示的图像1，则该图线的斜率________时即可证明小球下摆过程中机械能守恒； (3)已知图像1与准确图像近似重合，若该同学另一次实验时测量的值偏小，则他作出的图像可能为图（c）中的________（选填“1、2或3”）。 12．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验： (1)图中A、B、C、D、E是部分实验器材，甲同学需选用的器材有（　　） A． B． C． D． E． (2)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C．先释放纸带，后接通电源 D．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 (3)甲同学实验时，质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，O为计时器打下的第一个点，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8。（结果保留2位有效数字）； ①从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量( )J。 ②若甲同学选取了包含O点在内的某个过程，发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，造成这一结果的原因可能是( ) A．重物质量过大    B．重物质量测量错误    C．先释放纸带，后接通电源 (4)重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，Ek代表动能，Ep代表势能，E代表机械能，以地面为参考面，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． (5)乙同学想用“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图验证机械能守恒定律，在实验前通过垫木块平衡了小车所受的阻力，平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能是守恒的，你认为乙同学设想________（填“正确”、“错误”）。 四、解答题（第13题12分，第14题16分，第15题16分，共44分） 13．汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后A车向前滑动了，B车向前滑动了，已知A和B的质量分别为 和，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，取重力加速度大小。求： （1） 碰撞后的瞬间B车速度的大小； （2） 碰撞前的瞬间A车速度的大小。 14．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内半径为R的粗糙半圆形导轨BC在B点相接。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，经过C点的速度为。不计空气阻力，重力加速度为g。求： (1)弹簧压缩至A点时的弹性势能； (2)物体在C点对导轨的压力大小； (3)物体沿半圆形导轨运动过程中阻力做的功。 15．如图，质量为的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形的光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为和，长轴水平，短轴竖直．质量为的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑．以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系，椭圆长轴位于轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为。 （1）小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽的速度大小以及凹槽相对于初始时刻运动的距离； （2）在平面直角坐标系中，求出小球运动的轨迹方程； （3）若，求小球下降高度时，小球相对于地面的速度大小（结果用及表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】A．根据开普勒第三定律有 解得 故A错误； B．航天器在轨道Ⅱ上运行时只有引力做功，机械能守恒，故B正确； C．根据牛顿第二定律有 即 所以轨道Ⅱ上A点的加速度等于轨道Ⅰ上A点的加速度，故C错误； D．登月航天器返回地球，需在轨道Ⅱ的A点点火向速度的反方向喷气使航天器速度增大，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】MeV为能量单位，J/s、、kW为功率单位。 故选B。 3．C 【详解】A．对物块根据牛顿第二定律有 解得 根据运动学公式有 解得物块的位移大小为 故A错误； B．物块机械能增量为 故B错误； C．对小车根据动能定理有 其中 联立解得 故C正确； D．小车机械能增量为 故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．在圆形轨道上运动时，滑板高手受到重力、圆形轨道的弹力两个力的作用，向心力是效果力，不能说受到向心力，故A错误； B．想让滑板高手做完整圆周运动，则在A点满足 则从开始到A点满足 解得 故B错误； C．若滑板高手从15m高度静止滑下，则从开始到B点满足 则在B点满足 解得 由牛顿第三定律知，经过B点时对轨道的压力大小为2000N，故C正确； D．滑板高手从B点静止下滑到最低点C的过程中，开始时重力的功率为零，到最低点时速度方向沿水平方向，则重力的功率也为零，故重力的瞬时功率先增大后减小，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则有 又 解得 A错误； B．0~8s内汽车的加速度 根据牛顿第二定律有 解得 B错误； C．8s~18s过程变加速过程中，根据动能定理得 解得 则平均速度 C错误； D．8s~18s过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为 D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．C第一次到达左侧最高处时，AB具有动能，由系统机械能守恒可知，C第一次到达左侧最高处时的高度比释放高度低，故A错误； C．小球释放在向下摆动的过程中，对AB有向右的拉力，使得A、B之间有弹力，A、B不会分离，当C运动到最低点时，A、B间弹力为零，A、B将要分离，A、B速度相等，A、B、C系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 则 由几何关系得 解得 故C错误； B．由机械能守恒定律可得 联立可得 C第一次运动到最低点时 C相对O点的速度大小为 解得 故B错误； D．从C过最低点到恰好第一次达到细线左侧最高点的过程中，木块A先做减速运动再反向做加速运动，恰好到达细线左侧最高处时与小球共速，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．由于小球与金属环在下滑过程中始终保持相对静止，故小球和金属环一起下滑的加速度应沿斜杆向下。隔离小球进行受力分析可知，小球受到重力和轻绳的拉力T的作用。沿着平行斜杆方向和垂直斜杆方向建立直角坐标系，则沿着斜杆方向根据牛顿第二定律有 又因为垂直斜杆方向有 联立解得 对小球与金属环整体进行受力分析可知，整体受到重力和斜杆的支持力和摩擦力的作用，所以沿着斜杆方向根据牛顿第二定律有 垂直斜杆方向有 又因为 联立解得，故AB错误； CD．金属环与挡板碰后立刻停止运动，小球由于惯性继续运动，由于绳长不变，故小球之后绕金属环做圆周运动。因为金属环与挡板碰撞瞬间，小球的速度方向不与细绳垂直，则沿绳方向和垂直绳方向建立直角坐标系可知，小球做圆周运动的初速度为 根据对称性可知，小球从圆周运动的初始位置到摆动至与斜杆碰撞前瞬间的过程中，小球的重心距地面的高度不变，故小球的重力势能不变，则根据机械能守恒定律可知小球的动能也不变，所以小球摆动至与斜杆碰撞前瞬间，其速度大小仍然等于。故C正确，D错误。 故选C。 8．AC 【详解】A．初始和末尾，重力的功率均为零，所以该过程中重力功率先增大后减小，选项A正确； B．由 解得 θ=60° 选项B错误； CD．运动到最高点是速度为0，指向圆心方向合力为0，即有 解得 选项C正确、D错误。 故选C。 9．AC 【详解】AB．物体滑上传送带后在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，设其运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 根据加速度定义式有 联立解得运动的加速度大小为 物体与传送带之间的动摩擦因数为，故A正确，B错误； C．根据题意可知，又由题意可知，物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到点，设经过最高点时的速度为，在处，根据牛顿第二定律和向心力公式有 在由运动至的过程中，根据动能定理有 联立解得，故C正确； D．物体向左滑行时，相对传送带的位移为 物体向右滑行时，相对传送带的位移为 物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量为 联立并代人数据解得，故D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】A．设弹性绳的劲度系数为k，因球b下落时，球a开始运动，则有 即 当球b落地时，弹性绳的伸长量小于h，弹性绳的弹力小于2mg，球b下落过程所受的合外力逐渐减小，加速度一直减小，所以球b下落过程一直做加速度减小的加速运动，故A正确； B．设球b下落时的速度为，则该过程对球b根据动能定理，有 解得 设球b落地时的动能为，球b落地时，弹性绳的伸长量小于h，弹力小于，则球b由下落到落地的过程根据动能定理有 而 联立得，故B错误； C．球b落地时，球b重力势能减少了3mgh，而球b的动能大于，则球a的机械能和弹性绳的弹性势能之和小于mgh，设小球a上升到最高点时距地面的高度为，此时动能为零，则 即 故球a一定无法上升到高h处，故C正确； D．a 从最高点下落后，弹性绳先收缩至原长，之后 a继续下落，最终会撞击地面，碰撞后机械能损失，此时绳的弹力不足以拉起a，故D错误。 故选AC。 11．(1)1.125 (2) (3)3 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）对A球做圆周运动时有 对B球做平抛运动有 联立得 即斜率k=4H，可证明下摆过程中机械能守恒。 （3）因为图的斜率k=4H，当测量偏小，即为斜率偏小，图像可能为图（c）中的3。 12．(1)AB (2)AB (3) C (4)B (5)错误 【详解】（1）甲同学做的是“验证机械能守恒实验”，需要电火花计时器和重锤，因此甲同学需选用的器材有重锤和打点计时器。 故选AB。 （2）A．为了减小实验过程中空气阻力的影响，应选择质量大、体积小的重物进行实验，故A正确； B．为了减小纸带与限位孔间的摩擦阻力，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确； C．实验中先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C错误； D．实验中不能直接用公式计算打点计时器打下某点时重锤的速度，否则失去了验证的意义，故D错误。 故选AB。 （3）[1]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量 [2]AB．因为验证机械能守恒的表达式中，重物质量可以约去，所以重物质量过大和重物质量测量错误都不会使重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，故AB错误； C．先释放纸带，后接通电源，则打第一个点时的速度已经不是零，则计算动能增加量时会造成偏大，使得重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，故C正确。 故选C。 （4）A．由动能定理，可得 可知图像为一条过原点的倾斜直线，故A错误； B．重锤在下落的过程中，由机械能守恒可得 可得 可知图像为开口向下的抛物线，故B正确； C．重锤在下落的过程中，由机械能守恒可得 可得 可知为一条向下倾斜直线，故C错误； D．重锤在下落的过程中，满足机械能守恒，可知图像为一条与横轴平行的直线，故D错误。 故选B。 （5）平衡阻力后小车和砂桶系统在运动中还会克服阻力做功，机械能会减小，小车和砂桶系统的机械能是不守恒的，因此乙同学设想平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能守恒，是错误的。 13．（1）；（2） 【详解】（1）对B车，根据牛顿第二定律 设碰撞后瞬间B车速度大小为，由运动学公式 得 （2）对A车，根据牛顿第二定律 设碰撞后瞬间A车速度大小为，由运动学公式 设碰撞前瞬间A车速度大小为，根据动量守恒 解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）因水平面AB光滑，物体在水平面运行时机械能守恒，故弹簧的弹性势能满足 （2）物体经过C点的速度为，轨道对物体的弹力满足 化简得 由牛顿第三定律得轨道对物体的弹力与物体对导轨的压力大小相等，故 （3）物体从B点运动到C点，由动能定理可得 解得 15．（1），；（2）；（3） 【详解】（1）小球运动到最低点的时候小球和凹槽水平方向系统动量守恒，取向左为正 小球运动到最低点的过程中系统机械能守恒 联立解得 因水平方向在任何时候都动量守恒即 两边同时乘t可得 且由几何关系可知 联立得 （2）小球向左运动过程中凹槽向右运动，当小球的坐标为时，此时凹槽水平向右运动的位移为，根据上式有 则小球现在在凹槽所在的椭圆上，根据数学知识可知此时的椭圆方程为 整理得 （） （3）将代入小球的轨迹方程化简可得 即此时小球的轨迹为以为圆心，b为半径的圆，则当小球下降的高度为时有如图       此时可知速度和水平方向的夹角为，小球下降的过程中，系统水平方向动量守恒 系统机械能守恒 联立得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $