重慶市某中學2023-2024學年高一年級下冊定時訓練物理試題（二）解析版

重慶市西南大學附中高（一下）定時訓練物理試題（二）

（滿分：100分考試時間：75分鐘）2024年5月

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的.

1.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2023年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心

用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第五十六顆北斗導航衛(wèi)星。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道

示意圖，已知。、6、c三顆衛(wèi)星的運動均看作勻速圓周運動，其中。是靜止同步軌道衛(wèi)星，b是傾斜同步

軌道衛(wèi)星，c是中軌道衛(wèi)星，地球半徑為尺，地球表面附近的重力加速度為g,忽略地球的自轉，則

A.衛(wèi)星。的線速度大于衛(wèi)星c的線速度

B.衛(wèi)星c的環(huán)繞速度應該大于J區(qū)

C.以=例＜必

D.衛(wèi)星a運行時可以經(jīng)過重慶的正上方，且離地面的高度一定

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.由萬有引力提供向心力可得

GMmv~

——--=m—

rr

可得

由于衛(wèi)星c的軌道半徑小于衛(wèi)星。的軌道半徑，則衛(wèi)星。的線速度小于衛(wèi)星c的線速度；在地球表面有

GMm

~^=mS

可得衛(wèi)星c的環(huán)繞速度為

故AB錯誤；

C.由萬有引力提供向心力可得

GMm

——W-=mat2r

r~

可得

[GM

由于

ra=rb>rc

則有

4=例<維

故C正確；

D.靜止同步軌道衛(wèi)星。運行時只能位于赤道的正上方，所以衛(wèi)星。運行時不可以經(jīng)過重慶的正上方，故

D錯誤。

故選C

2.成語“簸揚糠?！背Ｓ糜谧灾t，形容自己無才而居前列。成語源于如圖所示勞動情景，在恒定水平風力

作用下，從同一高度由靜止釋放的米粒和糠枇因質量不同而落到地面不同位置，以達到分離米粒和糠枇的

目的?？諝庾枇雎圆挥?，下列說法正確的是（）

A.從釋放到落地的過程中，糠枇的運動時間等于米粒的運動時間

B.落地時，米粒重力的瞬時功率等于糠枇重力的瞬時功率

C.從釋放到落地的過程中，米粒和糠粒重力做功相同

D.從釋放到落地的過程中，米粒和糠枇風力做功相同

【答案】A

【解析】

【詳解】A.糠枇和米粒在豎直方向均做自由落體運動，下落的高度相同，根據(jù)

,1

h=~gt2

可知從釋放到落地的過程中，糠枇的運動時間等于米粒的運動時間，故A正確;

B.落地時，米粒的豎直速度等于糠枇的豎直速度，根據(jù)

P=mgvy

因米粒的重力大于糠枇的重力，則米粒重力的瞬時功率大于糠枇重力的瞬時功率，故B錯誤;

C.根據(jù)

WG=mgh

因米粒和糠枇質量不同，則從釋放到落地的過程中，米粒和糠枇重力做功不相同，故C錯誤；

D.從釋放到落地的過程中，因米粒質量較大，則加速度較小，落地時水平位移較小，根據(jù)

W=Fx

可知米粒和糠枇風力做功不相同，故D錯誤。

故選Ao

3.近年在我國，垂釣運動正成為休閑和體育館合的新時尚。魚漂是垂釣時反映魚兒咬鉤訊息的工具。如圖

甲所示，當魚漂靜止時，尸點恰好在水面處。將魚漂緩慢向下壓，松手后，魚漂在豎直方向上做簡諧運動,

其振動圖像如圖乙，取豎直向上為位移的正方向，則（）

A.在/=0.3s時刻，魚漂的速度方向豎直向下

B.在f=0.3s時刻，魚漂的加速度方向豎直向下

C.該魚漂的振動頻率為1Hz

D.該魚漂在振動的過程中，存在速度和加速度均減小的時間段

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)y-f圖像斜率表示速度可知在uo.3s時刻，魚漂速度方向豎直向上，故A錯誤；

一kx

B.HO.3s時魚漂的位移為正，根據(jù)牛頓第二定律a=——可知魚漂的加速度方向豎直向下，故B正確;

m

C.該魚漂的振動頻率為

-=—Hz=1.25Hz

T0.8

故C錯誤；

D.魚漂離平衡位置越遠，速度越小，位移越大，加速度越大；魚漂離平衡位置越近，速度越大，位移越

小，加速度越??；則該魚漂在振動的過程中，不存在速度和加速度均減小的時間段，故D錯誤。

故選Bo

4.如圖所示，。、b、c三個相同小球，a球從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時6球和c球從同

一高度分別開始做自由落體運動和平拋運動。則當它們到達同一水平地面的過程中，下列說法正確的有

()

A.三個球受的重力沖量相同

B.a球和b球到達地面時的動量相同

C.a球受到的重力沖量最小

D.b球和c球動量的變化量相同

【答案】D

【解析】

【詳解】ACD.b、c兩球在豎直方向均做自由落體運動，則有

,12

h=~Sf

可知Mc兩球運動的時間相等，即

2h

b—"c

g

對a球有

?Ch1

a=gsm〃，----=—at；2

sing20

解得。球運動的時間為

>tb=tc

根據(jù)

Ic=mgt

可知重力對b球和c球受到的重力沖量相同，對。球重力的沖量最大；根據(jù)動量定理可知，b球和c球動量

的變化量相同，故AC錯誤，D正確；

B.。球和b球到達地面時的速度方向不相同，所以動量不相同，故B錯誤。

故選D。

5.中國科研團隊利用中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)迄今軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，并命名為M71E。設此雙

星都是質量均勻分布的球體，它們的質量分別為機1、m2,兩者繞其中心連線上某點做勻速圓周運動，其中

一顆星的速度大小為0,不計其它天體對它們的作用。則另一顆星的速度大小為（）

A,也B.gC叫匕m9v.

D.—

叫十叫

m2rriy叫十加2

【答案】A

【解析】

【詳解】雙星系統(tǒng)角速度相同，則設兩星體的距離為3做圓周運動半徑分別為-1、⑶有

「班?

二叫2

G0r}

加2_2

Gg=m2a>r.

其中

v=cor

聯(lián)立解得

叫匕

m2

故選Ao

6.某人將一靜止在地面上的物體提到高空的過程中，重力做功叱，空氣阻力做功嗎，人對物體做功

區(qū)，取地面重力勢能為零，則（）

A.物體的重力勢能的變化量等于%B.物體的動能等于暝-叫

C.物體的機械能等于叱-嗎-叱D.物體的機械能等于嗎+嗎

【答案】D

【解析】

【詳解】A.物體的重力勢能的變化量等于

嶼=—叱

選項A錯誤;

B.物體的動能等于

E*…=暝+嗎+叱

選項B錯誤；

CD.物體的機械能等于

^E^W3+W2

選項C錯誤，D正確。

故選D。

7.我國新能源汽車發(fā)展迅猛，從技術到生產(chǎn)都已經(jīng)走在世界最前列。某輛新能源汽車在某測試場的水平路

面上由靜止啟動做直線運動，汽車先做加速度為a=4m/s2的勻加速直線運動.達到額定功率P=100kW

后保持功率不變繼續(xù)運動，最后做勻速直線運動，已知汽車的質量根=2xl()3kg,汽車受到的阻力為所受

重力的工，取重力加速度大小g=10m/s2,則下列說法正確的是()

A.汽車從啟動到最大速度的過程中，牽引力一直不變

B.汽車的最大速度為500m/s

C.汽車從啟動到最大速度所經(jīng)歷的時間為12.5s

D.汽車做勻加速直線運動的時間為2.5s

【答案】D

【解析】

【詳解】A.汽車做勻加速直線運動過程，牽引力保持不變；當汽車功率達到額定功率后，保持功率不

變，汽車做加速度逐漸減小的加速運動，則牽引力逐漸減小，故A錯誤；

B.汽車受到的阻力為

1a

f=—mg=2X103N

10

當牽引力等于阻力時，汽車速度達到最大，則有

￡=㈣吧m/s=5CWs

%

f2xl03

故B錯誤；

D.汽車做勻加速直線運動時，根據(jù)牛頓第二定律可得

F]-f=ma

解得牽引力大小為

6=1X104N

汽車剛達到額定功率時的速度為

P100xio3,s,

v.=——=--------m/s=10m/s

14IxlO4

則汽車做勻加速直線運動的時間為

,_V]_10_

A=———s—2.5s

1a4

故D正確；

C.若汽車從啟動到最大速度一直做勻加速直線運動，則所有時間為

/=%=嗎=12.5s

a4

但汽車做勻加速到10m/s后，開始做加速度逐漸減小的加速運動，所以汽車從啟動到最大速度所經(jīng)歷的時

間一定大于12.5s,故C錯誤。

故選D。

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分.在每小題給出的四個選項中，有兩

個或兩個以上選項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.

8.如圖甲所示，一單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置開始計時，相對平衡位置的位移

x隨時間/變化的圖象如圖乙所示。不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。對于這個單擺的振動過程,

A.單擺的擺長約為2.0m

B.單擺的位移x隨時間t變化的關系式為x=8sin"(cm)

C.從/=0.5s到r=LOs的過程中，擺球的重力勢能逐漸減小

D.從f=1.0s至卜=1.5s的過程中，擺球所受回復力逐漸減小

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.由題圖乙可知，單擺的周期為T=2s,由單擺的周期公式

T=1n

可得單擺的擺長為

gT210x22

m?1.0m

4萬24x3.142

故A錯誤；

B.由圖乙可知，振幅A=8cm,角速度為

2乃2乃

a>=——=——rad/s=乃rad/s

T2

則單擺的位移x隨時間r變化的關系式為

x=8sin7ir(cm)

故B正確；

C.由圖乙可知，/=O.5s到/=LOs的過程中，擺球從右側最高點向平衡位置運動，擺球的速度逐漸增

大，動能逐漸增大，重力勢能逐漸減小，故c正確；

D.由圖乙可知，從f=LOs至Ur=1.5s的過程中，擺球從平衡位置向左運動到最大位移處，可知擺球所受回

復力逐漸增大，故D錯誤。

故選BC。

9.如圖所示，某學生練習用頭顛球。某一次足球靜止自由下落80cm,被重新頂起，離開頭部后豎直上升的

最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s,足球的質量為0.4kg,重力加速度g取lOm/sz,

不計空氣阻力，下列說法正確的是()

A.足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為L6kg-m/s

B.足球與頭部作用過程中動量變化量大小0

C.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為3.2N-s

D.頭部對足球的平均作用力為36N

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.足球靜止自由下落80cm,與頭部剛接觸時的速度為

v=d2gh=4m/s

足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為

p=mv=0.4x4kg-m/s=1.6kgm/s

故A正確；

B.離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm,則足球離開頭部的速度也為v=4m/s,方向向上；則足球

與頭部作用過程中動量變化量大小為

2—mv—(―mv)=2mv—3.2kg-m/s

故B錯誤；

C.根據(jù)對稱性可知，足球靜止自由下落80cm和上升80cm所用時間相等，均為

則足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為

Ic=mg?=0.4x10x(0.4+0.1+0.4)N?s=3.6N?s

故C錯誤；

D.足球與頭部作用過程，以向上為正方向，根據(jù)動量定理可得

FAt-mgAt=Ap

解得頭部對足球的平均作用力為

F=^+mg=—N+0.4xl0N=36N

A?0.1

故D正確。

故選ADo

10.第24屆冬季奧運會由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦。冬季奧運會雪上項目是極具觀賞性的，如圖所示，

一滑雪賽道由粗糙的斜坡賽道A3和光滑的圓弧賽道BCD組成，斜坡賽道A3與圓弧賽道6CD相切于B

點，斜坡賽道A5長L=20m,與水平方向的夾角為37。，圓弧賽道半徑H=5m?；┻\動員從賽道的

起點A由靜止滑下后，恰好能滑到圓弧賽道上與圓心等高的。點。已知滑雪運動員連同裝備的總質量

機=60kg,重力加速度g取lOm/s?,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力，運動員可視為質點，

則()

____4

A.運動員在C點的速度大小為lOm/s

B.運動員滑過斜坡賽道A5的過程中克服摩擦力做的功為4200J

C.滑雪設備與斜坡賽道A3之間的動摩擦因數(shù)為0.5

D.運動員從。點返回沿斜坡賽道AB上滑的最高點與A點間的距離為16m

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.運動員恰好能滑到圓弧賽道上與圓心等高的。點，則運動員從C到。根據(jù)動能定理有

vc=10m/s

故A正確;

B.運動員從A到C根據(jù)動能定理有

嗎=〃機g370-L

Wf=4000J,1M=0.5

故B錯誤，C正確；

D.設運動員從。點返回沿斜坡賽道AB上滑的最高點與8點間的距離為x,則根據(jù)動能定理有

-mgxsin37°-mg^R-Rcos37°)-jumgcos37°?x=0——mvc

則運動員從D點返回沿斜坡賽道AB上滑的最高點與A點間的距離為

L-x=\6m

故D正確。

故選ACD?

三、實驗探究題：本大題共2小題，共15分

11.實驗小組用如圖甲所示裝置來驗證兩個小球在斜槽末端碰撞時的動量守恒。A、B為兩個直徑相同的小

球，質量分別為叫、m2,且相＞7%。實驗時，接球板水平放置，讓入射球A多次從斜軌上E點靜止釋放，

平均落點為耳；再把被碰小球B靜放在水平軌道末端，再將入射小球A,從斜軌上某一位置靜止釋放，與

小球B相撞，并多次重復，分別記錄兩個小球碰后的平均落點/1、N-

（1）關于該實驗的要求，說法正確的是

A,斜槽末端必須是水平的B.斜槽軌道必須是光滑的

C.必須測出斜槽末端的高度D.放上小球B后，A球必須仍從E點釋放

（2）圖中。點為斜槽末端在接球板上的投影點，實驗中，測出OMpON1的長度分別為

%、/、&，若兩球碰撞時動量守恒，則滿足的表達式為（用題中給定的物理量表示）。

（3）圖乙中，僅改變接球板的放置，把接球板豎放在斜槽末端的右側，。點為碰前B球球心在接球板上

的投影點。使小球A仍從斜槽上￡點由靜止釋放，重復上述操作，在接球板上得到三個落點

“2、2、^2,測出DM2、OP2,ON2長度分別為%、%、為，若兩球碰撞時動量守恒，則滿足的表達

式為（用題中給定的物理量表示）。

【答案】（1）AD（2）叫=加1%1+加2%3

【解析】

【小問1詳解】

A.為了保證小球拋出的初速度處于水平方向，斜槽末端必須是水平的，故A正確；

BD.為了保證每次碰撞前瞬間入射小球的速度相同，每次入射小球必須從同一位置E點靜止釋放，但斜

槽軌道不需要光滑，故B錯誤，D正確；

C.兩小球做平拋運動，下落高度相同，所用時間相同，可以用平拋運動的水平位移代替拋出時的初速

度，所以不需要測出斜槽末端的高度,故C錯誤。

故選AD。

【小問2詳解】

小球從斜槽末端飛出后，做平拋運動,豎直方向上，小球下落的高度相等，則小球在空中運動的時間相

等，設為方,碰撞前小球A的速度為

碰撞后小球A、小球B的速度分別為

兩球碰撞前后的總動量守恒有

m1V0=7〃］匕+m2V2

整理可得

=WJXJ+m2x3

【小問3詳解】

設的距離為x，小球做平拋運動，碰撞前小球A有

12

%=剎2

耳=2厚

%2V2y2

碰撞后小球A有

%=9考

與72y3

碰撞后小球B有

12

弘=加

兩球碰撞前后的總動量守恒有

+根

m1vl-mlv[2?

整理得

叫m,+也

y/yiy[yi

12.某同學用如圖所示的裝置驗證輕彈簧和小物塊（帶有遮光條）組成的系統(tǒng)機械能守恒。圖中光電門安裝

在鐵架臺上且位置可調(diào)。物塊釋放前，細線與彈簧和物塊的栓接點（48）在同一水平線上，且彈簧處于

原長。滑輪質量不計且滑輪凹槽中涂有潤滑油。以保證細線與滑輪之間的摩擦可以忽略不計，細線始終伸

直。小物塊連同遮光條的總質量為加，彈簧的勁度系數(shù)為％,彈性勢能紇=一（X為彈簧形變量），重

力加速度為g,遮光條的寬度為d,小物塊釋放點與光電門之間的距離為/（d遠遠小于/）?，F(xiàn)將小物塊由

靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時間/。

圖1圖2

（1）物塊通過光電門時的速度為；

（2）改變光電門的位置，重復實驗，每次滑塊均從3點靜止釋放，記錄多組1和對應的時間，做出，-/

圖像如圖所示，若在誤差允許的范圍內(nèi)，/滿足關系式__________時，可驗證輕彈簧和小物塊組成的

系統(tǒng)機械能守恒；

（3）在（2）中條件下，/=/]和/=4時，物塊通過光電門時彈簧具有的兩彈性勢能分別為綜1、Ep3,則

Epi_Ep3=（用4、m、h、S表不）;

（4）在（2）中條件下，取某個值時，可以使物塊通過光電門時的速度最大，速度最大值為

（.m、g、女表示）。

【答案】（1）-

t

⑶mg^-Q

【解析】

【小問1詳解】

遮光條的寬度為d,通過光電門的時間f,則物塊通過光電門時的速度為

d

v=—

t

【小問2詳解】

若系統(tǒng)機械能守恒，則有

,11pY

mgl—I

變式為

廠md~d"

所以圖像若能在誤差允許的范圍內(nèi)滿足

J，％%

t2md1d2

即可驗證彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒。

【小問3詳解】

由圖像可知/=4和/=4時，時間相等，則物塊的速度大小相等，動能相等，可得

mgh=Ep3+后卜

mSk=4+Ek

聯(lián)立可得

Epi-Ep3=mg(ll-l3)

【小問4詳解】

由圖像可知/=4時遮光板擋光時間最短，此時物塊通過光電門時的速度最大，可得

mg

k

mgl2=一kg+—mv；

聯(lián)立可得

%=g

四、計算題：本大題共3小題，共42分.請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只

寫出最終結果的不得分.

13.“玉兔號”月球車與月球表面的第一次接觸實現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想，“玉兔號”月球車在月

球表面做了一個單擺實驗，測得單擺的周期為T,擺長為/,已知月球半徑為R,引力常量為G。求：

(1)月球表面重力加速度的大小和月球的質量；

(2)月球的第一宇宙速度。

⑵4="而

【解析】

【小問1詳解】

由單擺周期公式有

T=27i

4昌

s=-r

在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力

GMm

小問2詳解】

根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMmV,2

———=m—

R?R

解得

vi

14.如圖所示，半徑為R=15m的）光滑弧形軌道AB豎直固定在水平面上，右側固定一半徑為r=5m的

豎直光滑弧形軌道C。，弧所對應的圓心角為60°,BC=47m,質量為%=0.5kg的物體由A點的

正上方/i=7.5m高度由靜止降放，經(jīng)過一段時間物體由。點離開弧形軌道.已知物體與BC段的動摩擦因

數(shù)為〃=3，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）物體剛到B點時對軌道的壓力大小；

（2）物體通過。點時的速度大小；

（3）物體的落地點到。點的水平距離。（結果可帶根號）

【答案】（1）20N

（°、5G

（2）-----m/s

3

5也

⑶-----m

6

【解析】

【小問1詳解】

物塊從開始下落到8點過程，由動能定理可得

1,

mg（h+R）=—mvh-0

解得

vB=15V2m/s

在8點時，由牛頓第二定律可得

2

NXT—mg=m—VR

R

解得

N=20N

根據(jù)牛頓第三定律可知，物體剛到8點時對軌道的壓力大小為20N。

【小問2詳解】

從8點到。點，由動能定理可得

1212

-/nmgsBC—mgr(l-cos60°)=—mvD--mvB

解得

50.

VD=-m/s

【小問3詳解】

從。點到物塊落地時，豎直方向上有

19

-r(l-cos60°)=vDsin600-

解得

Z=ls

則物體的落地點到。點的水平距離

x=vflcos60°-/=^m

15.滑雪是大人小孩都愛玩的游戲。如圖甲所示，在水平地面上固定有一豎直擋板Q、傾角為30。的斜面

AB,斜面AB的底端與水平面平滑相接。質量為=10kg、長度L=2.5m的平板P靜止在水平面上，質

量為M=30kg的小孩（可視為質點）靜坐于平板右端，大人給小孩一水平向左的瞬間沖量，使小孩獲得

v=4m/s的速度，同時大人向右運動并沿斜面A8上滑恰好過8點，斜面A3長度為s=0.4m。平板P向

左運動并與擋板Q發(fā)生彈性碰撞。以第一次碰撞瞬間為計時起點，取水平向左為正方向，碰后0.5s內(nèi)小孩

運動的u-/圖像如圖乙所示。僅考慮小孩與平板間的摩擦，其它摩擦忽略不計，重力加速度取

g=10m/s2,求：

(1)大人的質量；

(2)平板P最初靜止時，其左端離擋板Q的最小距離；

(3)通過計算說明小孩與平板最終是否分離，若會分離，分離時的速度分別為多少？

【答案】⑴60kg

(2)0.5m(3)分離，v小=lm/s,%=0

【解析】

【小問1詳解】

設大人的質量為"'，大人給小孩一水平向左的瞬間沖量，大人獲得的速度大小為v',根據(jù)動量守恒可得

Mv=M'v'

根據(jù)題意可知大人向右運動并沿斜面A8上滑恰好過B點，根據(jù)動能定理可得

-M'gssm300=0-^M'v'2

聯(lián)立解得

v'—2m/s

M'-60kg

【小問2詳解】

設平板P與擋板Q碰撞前，平板P與小孩已經(jīng)達到共速，根據(jù)動量守恒可得

Mv—+in)vx

解得

v1=3m/s

結合圖乙可知，假設成立；設小孩與平板P