北京市十一学校2026-2027学年高三上学期第二次周练物理试卷

高三年级物理第二次周练试题（2026.9) 总分：100分时间：60分钟命题人：唐思宇 一、不定项选择题（共8小题，每小题5分，漏选得3分，共40分） 1.如图所示，甲、乙两人静止在水平冰面上，甲推乙后，两人均向相反 方向运动。忽略一切阻力，甲推乙的过程中，下列说法正确的是 A,甲和乙的总机械能不守恒 B.甲和乙的总动量守恒 C.甲对乙和乙对甲做功的代数和一定为零 D、甲对乙的冲量和乙对甲冲量一定大小相等 2、人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间 内人和船的运动情况正确的是 A.人匀加速走动，则船匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等 B.不管人如何走，在任意时刻两者的动量总是大小相等，方向相反 C.人在船上行走的平均速度越大，则船在水面上移动的距离也越大 D.人匀速走动，则船匀速后退，且两者位移的大小与它们的质量成反比 3.如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翻翻起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内 做半径为R的顺时针匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。α为圆周的最高点，c为最 低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m, 重力加速度大小为g,则 A,在c处球受到手的作用力大于mg B.运动过程中手对球的作用力始终指向圆心 C.由d到b的过程中，手对球的作用力的做功为零 D.由c转一圈再次回到c的过程中，手对球的作用力冲量为零 4.左老师用高压水枪在清洗汽车时，将水柱垂直射向汽车表面。已知水流速度为，冲击汽车 后速度减为零，若水的密度为p,则 A.高压水枪对左老师的力与水流对汽车的力为一对相互作用力 B。水枪每喷出质量m的水，左老师多做了兮m心的功 C.水流对汽车作用的压强大小为pv2 D.水流对汽车作用的压强大小为pv 5.某次蹦极中，质量为60kg的人从跳台自由下落，在弹性绳绷紧后经过1.6s人 的速度减为零，弹性绳原长为20m。忽略一切阻力，g取10m/s2。下列说法正确的是 A.从绳绷紧到人速度减为零的过程中，弹性绳对人的平均作用力大小为750N B.整个下落过程中，人的最大速度为20m/s C.整个下落过程中，人机械能的减少等于弹性绳弹性势能的增加 D.整个下落过程中，人所受重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同 6.小车M静置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上小车的上表面，则 A,因小车上表面粗糙，故系统动量不守恒 B.当木块m速度最小时，小车M的速度最大 m M C.若小车M质量越小，则木块m相对小车滑行更近 7mmmiimmmmmmmdtmm D.若小车M上表面越粗糙，则整个过程中系统因摩擦而产生的内能越大 第1页 7.动量p随位置x变化的x图像称为“相轨”。相轨在近代数学分析和理论物理的发展中扮 演了极为重要的角色。一物体从=0处以初速度%沿+x方向开始运动，运动过程中只受一个方向与 速度v相反、大小为，(k>0且为常量)的力。请你根据动量的相关知识，推断相轨应为图中的 8.处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动。当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同 位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下的水面为“水平面”，但将一桶水绕 竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时，水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势 面解释：以转动的桶为参考系，桶中的水还受到一个假想的“力”，同时水还将具有一个与该“力”对应 的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面内，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正 方向建立相对桶静止的直角坐标系xOy,质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的 “势能”可表示为E=-】 m0x。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能 更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水滴具有相同的总势能。根据以上 信息，下列说法正确的是 转轴 A.与该“势能”对应的“力”的大小与x成正比 B.与该“势能”对应的“力”的方向指向O点 C。该“势能”的表达式B,=ma以是选取了y轴处“势能”为琴 D,稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分 二、实验题（共13分） 9.用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中 的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放， 确定其平均落地点，记为P。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置S由 静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为M和N，分别测 出O点到平均落地点的距离OP,OM、ON。测得球1质量为m1,球2质量为m·已知m1>2。 (P、M、N在图中未画出) (1)下列实验步骤中必要的是 A.测量球I静止释放的高度h B.测量抛出点距地面的高度H C.测量两小球的半径 D.利用重锤线确定O点的位置 0 (2)完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是 A.0 P M N B.o N M P C. O M P N (3)通过测量可得，平均落地点P、M、N距O点的距离分别为P、M、N。若想要通过本实 验验证动量守恒定律，则需验证公式 ；若想要通过本实验探究两球碰撞是否为弹性碰 撞，则可验证公式 (均用题目所给物理量的字母表示) 共2页 (4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设OP=x、ON=x2。在实验中仅换用不同质 量的球1，重复实验，绘出立-m的图像：又仅换用不同质量的球2，重复实验，并绘出立-m2的图 X2 X, 像。（更换过程中始终保持m,>m2)。若两球发生弹性碰撞下列图像正确的是 三、计算题（共3小题，共47分） 10.(15分)一枚在空中水平飞行的玩具火箭质量为m,在某时刻距离地面的高度为h,速度 为v。此时，火箭突然炸裂成A、B两部分，其中质量为m的B部分速度恰好为0。忽略空气阻力的 影响，重力加速度为g。求： (1)炸裂后瞬间A部分的速度大小： m (2)炸裂后B部分在空中下落的时间： (3)在爆炸过程中火箭增加的机械能△E。 11.(16分)“深蹲跳”是一项利用自重训练的健身运动，需要先蹲下，然后靠大腿、臀部等 的肌肉让整个身体向上直立跳起。如图甲所示，运动员做该动作，在离开地面瞬间，全身绷直，之 后保持该姿势达到最大高度。小明和小红运用所学知识对该对象和过程构建了简化的物理模型来研 究“深蹲跳”。已知重力加速度为8，不计空气阻力。 7777777777777777777777777777 7n0nnnn70nn7 wwCcwgcoc 丙 (1)测得运动员在离开地面之后上升的最大高度为h,求运动员离开地面瞬间的谏度大小o: (2)小明考虑到起跳过程中身体各部分肌肉的作用，构建了如图乙所示的模型：把运动员的上、 下半身看作质量均为m的A、B两部分，这两部分用一质量不计的轻弹簧相连，静止时弹簧的压缩 量为x0。起跳过程相当于压缩的弹簧被释放后使系统弹起的过程。小明查得弹簧的弹性势能E,与其 形变量x满足关系三，=，k为弹簧的劲度系数。 2 a.求图乙模型中弹簧的劲度系数K: b.要想人的双脚能够离开地面，即B能离地，计算起跳前弹簧压缩量的最小值。 第2页 (3)小红发现，在运动员离开地面上升的过程中，绷直身体的各部分基本处于相对静止的状态， 于是她在小明构建的模型基础上做了进一步修正：如图丙所示，A和B间连一质量不计M轻杆（图 中虚线所示)，当被压缩的弹簧伸长到原长时，轻杆将弹簧的长度锁定，此后上升过程中A和B的 相对位置固定，代表绷直的身体离开地山。根据小红的模型，当弹簧的压缩量为x210xo时，计算运 动员跳起的最大高度H。 12.(16分)2023年6月，利用“中国天眼”FAST望远镜，中国团队独立发现了纳赫兹引力波 存在的关键证据。它被认为是无数个超大质量黑洞双星在合并过程中发出的时空涟漪叠加而成的。 2026年2月，《天体物理学杂志快报》刊发的一项研究成果引发学界广泛关注：研究团队成功开发出 一套全新探测系统，可利用引力波为宇宙中处于合并阶段的超大质量黑洞双星绘制分布地图。 (1)两黑洞绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，组成一个孤立的双星系统，两黑洞的质量分 别为%、m,两者间距为？，双星系统引力势能的表达式为E,=-Gm匹，G为引力常量。 a.求两黑洞绕其车线上的某点做匀速圆周运动的角速度的大小)： b.该双星系统的引力势能与动能之和E。 (2)实际上，科研人员观测到随着时间的推移两个黑洞会缓慢靠近，系统的机械能逐渐减小， 设两黑洞的靠近速度，=A一。由广义相对论可知，两个黑洞组成的双星系统会辐射引力波，从而损 △t 失机被能，r逐渐减小，已知双黑洞系统辐射引力波的功率P-号（网%偶+m)G,其中 为电磁波在真空中的传播速度。当"较大时，靠近速度很小，不计两黑洞自身质量的变化，系统机械 能的减小只因辐射引力波所致。结合第(1)问中的结果。（可能用到的数学近似：当x<1时， (1+xy≈1+x) a.直接写出引力波辐射功率表达式中的a值： b,试推导写出v的表达式。 共2页