2023-2024年重慶市南開中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

重慶南開中學(xué)高2026級高一（下）期中考試物理試題一、單選題1.快遞氣泡袋是由低密度聚乙烯（）加工而成的一種透明軟包裝袋，主要用于快遞行業(yè)小體積、易碎、易損壞、精密貨品的包裝。將貨品裝入快遞氣泡袋的目的是為了（）A.減小撞擊時貨品的動能變化量 B.減小撞擊時貨品的動量變化量C.減小撞擊時貨品受到的沖量 D.減小撞擊時貨品受到的力【答案】D【解析】快遞氣泡袋起到緩沖作用，通過延長作用時間，減小撞擊時貨品受到的力，不會改變貨品動量的變化量以及動能變化量，即不會改變貨品受到的沖量。故選D。2.某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的和倍，最大速率分別為和，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】汽車的阻力分別為，，當(dāng)汽車以相同功率啟動達(dá)到最大速度時，有，故由，可知最大速度，則，有，故選B。3.如圖所示，甲、乙兩張頻閃照片分別記錄了某一豎直上拋的塑料空心小球在上升和下降過程中的四個不同時刻所處的位置，已知兩幅照片中的頻閃時間間隔相同，、處均為最高點。則下列說法中正確的是（）A.塑料空心小球運動過程中機(jī)械能一直減小B.圖乙為塑料空心小球上升時所拍攝的頻閃照片C.塑料空心小球在、段運動過程中重力的沖量大小不同D.塑料空心小球在段運動過程中的動能變化量大小比段小【答案】A【解析】由于塑料空心小球在運動過程空氣阻力一直做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系可知機(jī)械能一直減小，故A正確；根據(jù)題意，由圖可知，塑料空心小球在、段運動過程中的運動時間相等，則運動過程中重力的沖量大小相等，故C錯誤；根據(jù)題意，設(shè)空氣阻力為，由牛頓第二定律可得，上拋時有，下降時有，可知，由，可知圖甲為塑料空心小球上升時所拍攝的頻閃照片，故B錯誤；根據(jù)結(jié)合C選項分析可知，塑料空心小球在甲圖中位置速度大于乙圖中為位置的速度，根據(jù)動能定理可知塑料空心小球在段運動過程中的動能變化量大小比段大，故D錯誤。故選A。4.年月日，長征五號運載火箭將“嫦娥五號”探測器送入預(yù)定軌道，執(zhí)行月面采樣任務(wù)后平安歸來，首次實現(xiàn)我國地外天體采樣返回。已知“嫦娥五號”探測器在距離月球表面高處環(huán)月做勻速圓周運動的周期為，月球半徑為，萬有引力常量為，據(jù)此可以求出月球的質(zhì)量是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，故選D。5.如圖所示，光滑水平面上停著一輛質(zhì)量為的長平板車，平板車最左端疊放著兩個質(zhì)量分別為、的木箱和，一小孩站立于木箱旁?，F(xiàn)讓小孩先將、一起搬運到平板車最右端，然后再將其中一個木箱搬運回最左端，搬運完成后小孩仍站立于原位置。已知木箱的質(zhì)量，不計木箱及小孩的大小，下列關(guān)于平板車最后靜止位置的說法中正確的是（）A.平板車最后靜止于原位置B.平板車最后靜止于原位置左側(cè)C.平板車最后靜止于原位置右側(cè)D.因不知道搬回哪個木箱，故無法確定平板車最后靜止的位置【答案】B【解析】水平面光滑，故系統(tǒng)滿足動量守恒，由于，故小孩先將、一起搬運到平板車最右端的過程中，滿足，設(shè)小孩將搬回最左端，則，設(shè)平板車長度為，則，聯(lián)立得，平板車向左運動的位移為，平板車向右運動的位移為，由于，故平板車最后靜止于原位置左側(cè)。若小孩將搬回最左端，同理，結(jié)論相同。故選B。6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為的固定半圓軌道，與兩個豎直軌道和相切，軌道均光滑?，F(xiàn)有長也為的輕桿，兩端固定質(zhì)量分別為、的小球、（可視為質(zhì)點），用某裝置控制住小球，使輕桿豎直且小球與點等高，然后由靜止釋放。球能到達(dá)的最大高度為（）A B. C. D.【答案】B【解析】以所在平面為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒，又，得，故b球能到達(dá)的最大高度h為，故選B。7.我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。“長征九號”點火瞬間：火箭的總質(zhì)量為，每秒鐘噴出的高溫氣體質(zhì)量為，火箭的加速度為，重力加速度為，不計空氣阻力和高溫氣體噴出前后火箭質(zhì)量的變化。則火箭點火瞬間噴出的高溫氣體的對地速度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】對火箭，根據(jù)牛頓第二定律可得，對噴出的高溫氣體，根據(jù)動量定理可得，聯(lián)立可得，故選C8.如圖所示，、兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，它們軌道在同一平面內(nèi)且轉(zhuǎn)動方向相反。若已知衛(wèi)星轉(zhuǎn)動周期為，、兩衛(wèi)星軌道半徑之比，從圖示位置開始、兩衛(wèi)星每隔時間再次相距最近，則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)，可得，可得，所以有，，有，，設(shè)再次相距最近時、兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度分別為、,有，即，代入數(shù)據(jù)可得，故選C。9.如圖所示，豎直輕質(zhì)彈簧與豎直輕質(zhì)桿相連，輕質(zhì)桿可在固定的“凹”形槽內(nèi)沿豎直方向向下移動。輕質(zhì)桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且滑動摩擦力大小不變?，F(xiàn)一小球由距輕彈簧上端處靜止釋放，小球?qū)椈蓧嚎s至最短時，彈簧的彈性勢能為。若改變，重復(fù)此前過程，小球再次將彈簧壓縮至最短時，彈簧的彈性勢能為。則、、的對應(yīng)關(guān)系是（）（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小球與槽不發(fā)生碰撞）A.增大，一定大于 B.增大，一定小于C.增大，可能小于 D.增大，可能等于【答案】D【解析】若彈簧壓縮至最短時，彈簧對輕桿的彈力小于輕質(zhì)桿與槽間的最大靜摩擦力，則輕桿不會滑動，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即，越大，彈簧的壓縮量越大，彈簧的彈性勢能越大，即增大，大于若彈簧壓縮時，彈簧對輕桿的彈力大于輕質(zhì)桿與槽間的最大靜摩擦力，輕桿會向下滑動，當(dāng)小球和輕桿速度相等時，彈簧的彈性勢能達(dá)到最大，此時小球的重力等于彈簧的彈力，即，不管如何增大，當(dāng)彈性勢能最大時，彈簧的形變量不變，即彈簧的彈性勢能不變。故選D。10.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿直徑方向放著用輕繩相連可視為質(zhì)點的物體和，的質(zhì)量為，的質(zhì)量為。它們分居圓心兩側(cè)，到圓心的距離分別為，，、與盤間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。、與圓盤一起繞中軸線勻速轉(zhuǎn)動的最大角速度為；若只將的質(zhì)量增加為，、與圓盤一起繞中軸線勻速轉(zhuǎn)動的最大角速度為。轉(zhuǎn)動過程中輕繩未斷，則為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】當(dāng)、與圓盤一起繞中軸線勻速轉(zhuǎn)動達(dá)到最大角速度時有，，解得，若只將的質(zhì)量增加為，、與圓盤一起繞中軸線勻速轉(zhuǎn)動的最大角速度為時有，，解得，所以，故選A。二、多選題11.如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道（賽道各處由同種材料制成）俯視圖，兩個彎道分別為半徑的大圓弧和半徑的小圓弧，直道與彎道相切，大、小圓弧圓心分別為、。若賽車在直道上做勻變速直線運動，在彎道上做勻速圓周運動。賽車不打滑，則賽車（）A.在彎道上行駛時需要的向心力由車輪與地面的靜摩擦力提供B.在大圓弧彎道上行駛的最大速度比在小圓弧彎道上行駛的最大速度大C.在大圓弧彎道上行駛的最大速度比在小圓弧彎道上行駛的最大速度小D.賽車在直道上的加速度可以是任意值【答案】A、B【解析】在彎道上行駛時需要的向心力由車輪與地面的靜摩擦力提供，故A正確；賽車與地面的靜摩擦力最大值是不變的，根據(jù)，可得，可知在大圓弧彎道上行駛的最大速度比在小圓弧彎道上行駛的最大速度大，故B正確，C錯誤；賽車在直道上的加速度由地面對賽車的靜摩擦力提供，根據(jù)，可知加速度是有最大值的，故D錯誤。故選AB。12.“北斗系統(tǒng)”的衛(wèi)星由若干地球靜止軌道衛(wèi)星（如圖中）、傾斜軌道衛(wèi)星（如圖中）和極地軌道衛(wèi)星（如圖中）三種軌道衛(wèi)星組成，若它們都繞地心做勻速圓周運動，軌道半徑關(guān)系為。則下列說法中正確的是（）A.三種衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系為B.三種衛(wèi)星的角速度大小關(guān)系為C.三種衛(wèi)星的周期大小關(guān)系為D.三種衛(wèi)星的加速度大小關(guān)系為【答案】A、B、C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可知，解得，由此可知三種衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系為，A正確；根據(jù)萬有引力提供向心力可知，解得，由此可知三種衛(wèi)星的角速度大小關(guān)系，B正確；根據(jù)萬有引力提供向心力可知，解得，由此可知三種衛(wèi)星的周期大小關(guān)系為，C正確；根據(jù)萬有引力提供向心力可知，解得，由此可知三種衛(wèi)星的加速度大小關(guān)系為，D錯誤。故選ABC。13.如圖所示，有一質(zhì)量為的小球（可看成質(zhì)點），用輕繩掛在天花板上，繩長為。將其拉至水平位置由靜止釋放，小球擺到最低點時速度為，繩子的張力為；現(xiàn)將繩子的長度增大到，再將其拉至水平位置由靜止釋放，小球擺到最低點時速度為，繩子的張力為，忽略空氣阻力，則（）A. B. C. D.【答案】A、D【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒，得，故，A正確，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律，繩子的長度增大到，同理得，得，D正確，C錯誤。故選AD。14.天文望遠(yuǎn)鏡觀測發(fā)現(xiàn)，大量的恒星以“雙星系統(tǒng)”的形式存在，一般的雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)處理?，F(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的測量，確定該系統(tǒng)中兩星體質(zhì)量之和為，兩者中心相距。兩星體繞連線上某點做勻速圓周運動，則（）A.雙星系統(tǒng)做勻速圓周運動的角速度為B.若兩星的質(zhì)量之比為，則兩星公轉(zhuǎn)的半徑之比為C.若兩星的質(zhì)量之比為，則兩星公轉(zhuǎn)的線速度之比為D.若兩星的質(zhì)量之比為，則兩星公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為【答案】A、C【解析】由萬有引力定律及牛頓第二定律得①，②，又③，④，①②兩式相比得⑤，①②兩式相加，并將③④兩式帶入可得，雙星系統(tǒng)做勻速圓周運動的角速度為，故A正確；有⑤式可知，兩星公轉(zhuǎn)的半徑之比，又有公式得，兩星公轉(zhuǎn)的線速度之比，又有公式得，兩星公轉(zhuǎn)的向心加速度之比，故BD錯誤，C正確。故選AC。15.如圖所示，水平地面上固定一傾角為的足夠長斜面，斜面上放置一質(zhì)量為的足夠長木板，長木板下端有一質(zhì)量為的小滑塊；木板與斜面的動摩擦因數(shù)為，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。初始時，滑塊與木板以等大的速度分別向上向下運動（長木板不會與地面發(fā)生碰撞，重力加速度為），則下列說法中正確的是（）A.木板下滑過程中，由于有摩擦力作用木板與滑塊組成的系統(tǒng)動量不守恒B.滑塊向上運動的最大位移大小為C.木板靜止時滑塊的速度大小為D.滑塊向上運動到最高點時木板一定靜止【答案】B、D【解析】木板下滑過程中，木板與滑塊組成的系統(tǒng)所受的摩擦力，可知木板與滑塊組成的系統(tǒng)所受的合力為零，木板與滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；滑塊向上運動過程中，根據(jù)牛頓第二定律，可得，根據(jù)運動學(xué)公式，解得滑塊向上運動的最大位移大小，故B正確；木板下滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律，解得，木板速度為零的時間，滑塊速度第一次為零的時間，可知，木板靜止時滑塊的速度大小，故C錯誤；滑塊向上運動到最高點時，由于，可知滑塊沿著木板向下運動，此時木板對滑塊的摩擦力向上，則滑塊對木板的摩擦力向下，由于，所以木板保持靜止，故D正確。故選BD。三、實驗題16.用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門、，在滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連；（1）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時?；瑝K不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個初速度，使它從軌道右端向左運動，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門的時間小于通過光電門的時間．下列能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整導(dǎo)軌水平的措施是____；A.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使左端升高一些B.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使左端降低一些C.遮光條的寬度應(yīng)該適當(dāng)大一些D.滑塊的質(zhì)量增大一些（2）試驗時，測出光電門、間的距離，遮光條的寬度，滑塊和遮光條的總質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量。由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間間隔為，則滑塊通過光電門的速度表達(dá)式為_____；若用、表示通過光電門、的速度，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式_________?！敬鸢浮浚?）A；（2）；【解析】（1）不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門的時間小于通過光電門的時間，說明滑塊做加速運動，也就是左端低，右端高，所以實施下列措施能夠達(dá)到實驗調(diào)整目標(biāo)的是調(diào)節(jié)使軌道左端升高一些，調(diào)節(jié)使軌道右端降低一些，故A正確，BCD錯誤。故選A。（2）實驗時，測出光電門、間的距離，遮光條的寬度，滑塊和遮光條的總質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度，則滑塊通過光電門的速度表達(dá)式為，鉤碼的重力勢能減少了，系統(tǒng)動能增加了，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是。17.如圖所示，某同學(xué)用“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律。（1）實驗中，下列物理量需要測量的為__________（填選項前的符號）。A.小球開始釋放的高度B.小球拋出點距地面的高度C.小球做平拋運動的射程、、（2）入射球的質(zhì)量為，被碰球的質(zhì)量為，為完成實驗需要__________（選填“”、“”“”）。（3）若要兩球相碰前后的動量守恒，則應(yīng)驗證的表達(dá)式可表示為__________（用、、、、表示）。（4）該同學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，、間碰撞不是彈性碰撞，以下哪些表達(dá)式能支持該同學(xué)的結(jié)論__________。A. B. C. D.【答案】（1）C；（2）；（3）；（4）D【解析】（1）小球每次都從相同位置由靜止釋放，到達(dá)斜槽底端的速度相同，不需要測量釋放的高度，A錯誤；兩球拋出后均做平拋運動，時間相同，不需要測量平拋的高度，B錯誤；根據(jù)動量守恒，則，即，故需要測量小球做平拋運動的射程，C正確。故選C。（2）小球的質(zhì)量必須大于小球的質(zhì)量，碰撞后小球不反向，才能做平拋運動。即需要＞。（3）由（1）可知，若要兩球相碰前后的動量守恒，則應(yīng)驗證的表達(dá)式可表示為；（4）由于、間碰撞不是彈性碰撞，則機(jī)械能損失，故，聯(lián)立動量守恒表達(dá)式得，即該表達(dá)式能支持該同學(xué)的結(jié)論。故選D。四、解答題18.質(zhì)量為的質(zhì)點在時刻由靜止開始做直線運動，其合外力隨時間按圖示曲線變化。求：（1）時間內(nèi)合力的沖量；（2）時質(zhì)點的動能?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示力的沖量，在時間內(nèi)合力的沖量；（2）時間內(nèi)根據(jù)動量定理，又，，聯(lián)立可得。19.如圖所示，一質(zhì)量的細(xì)桿套在一槽中，由于固定槽的限制桿只能沿豎直方向上下移動；一斜面放在水平面上，斜面傾角為。開始時桿的下端與斜面的最右下端剛好接觸，現(xiàn)斜面在水平恒力的作用下向右移動了的距離（斜面不會與槽相碰，桿不會滑離斜面），不計一切摩擦（?。?。求：（1）此過程中桿克服重力做的功；（2）外力做功為多少；（3）系統(tǒng)增加的機(jī)械能大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）由題意，桿上升的高度為，此過程中桿克服重力做的功為；（2）外力做功為；（3）系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于外力做功，故。20.如圖所示，某同學(xué)為一工廠設(shè)計了一個貨運裝置，該裝置由兩個水平工作臺、及一傾斜軌道組成，兩工作臺與傾斜軌道分別在、兩點由小圓弧平滑連接。工作臺的最左端固定一水平輕彈簧，輕彈簧右端連接一滑塊。工廠生產(chǎn)時，在工作臺的工人將產(chǎn)品固定在貨箱中從點由靜止釋放，貨箱與滑塊碰撞后共速但不粘連，彈簧向左壓縮至最短時工人立刻取出產(chǎn)品，彈簧彈開后空貨箱恰能回到點。已知貨箱與產(chǎn)品的質(zhì)量均為，傾斜軌道高，底邊長，重力加速度為，兩水平工作臺光滑，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊、貨箱、產(chǎn)品的大小不計，貨箱運動過程中產(chǎn)品與貨箱始終保持相對靜止，求：（1）若貨箱與傾斜軌道間的滑動摩擦因數(shù)為，貨箱下滑過程中與傾斜軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）若不計貨箱與傾斜軌道間的摩擦，貨箱與滑塊碰前的速度大?。唬?）若不計貨箱與傾斜軌道間的摩擦，小滑塊的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)傾斜軌道與水平面夾角為，貨箱下滑過程中與傾斜軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量為；（2）若不計摩擦，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，可得，貨箱與滑塊碰前的速度大小為；（3）設(shè)小滑塊的質(zhì)量為，貨箱與小滑塊碰撞過程動量守恒，有，解得，設(shè)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為，根據(jù)能量守恒定律，有，彈回時有，彈簧彈開后空貨箱恰能回到點，根據(jù)能量守恒定律，有，聯(lián)立，解得。21.如圖所示，足夠長水平傳送帶按如圖所示的方向以速度勻速運動，傳送帶最右端恰好位于半徑為的光滑圓弧軌道最高點的正下方，圓弧軌道圓心為，圓弧軌道下端恰與一傾角為的粗糙斜面平滑連接。粗糙斜面上處有一垂直斜面的小擋板，小擋板距點的距離為?，F(xiàn)將兩靠在一起但不粘連的小滑塊、（均可視為質(zhì)點），從傳送帶上某處由靜止釋放，滑到傳送帶最右端時恰好與傳送帶共速，并從點進(jìn)入圓弧軌道。已知的質(zhì)量為，的質(zhì)量為，、與水平傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，與斜面間的動摩擦因數(shù)均為。運動過程中，小滑塊、間，與擋板間的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短，不計滑塊通過傳送帶最右端前后的速率變化，取。求：（1）小滑塊、由靜止加速到與傳送帶共速過程中、與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）通過計算判斷小滑塊、第二次碰后能否到達(dá)圓心等高處；（3）小滑塊、碰撞的總次數(shù)及每次碰撞后的速度大?。▽懗鲇嬎憬Y(jié)果即可）?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析；（3）見解析【解析】（1）小滑塊、由靜止加速到與傳送帶共速過程中有，，解得，所