2022-2023学年重庆市西南大学附属中学校高一下学期5月月考物理试题 Word版含解析

高2025届2022-2023学年（下）5月名校联考

物理试题

（满分100分，75分钟完成）

一、单项选择题：本题共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。

1. 如图所示，在光滑的水平面上有一根轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端处于自然状态。弹簧的右侧有一物块以初速度向左运动，后与弹簧发生挤压并被弹回，已知弹簧的形变量始终在弹性限度内，则（　　）

A. 物块的运动过程中，物块的动量守恒

B. 物块的运动过程中，物块的机械能守恒

C. 物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统动量守恒

D. 物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统机械能守恒

【答案】D

【解析】

【详解】AC．动量守恒研究的对象为两个或两个以上物体组成的系统，物块在运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统受到墙壁的弹力，合外力不为零，因此该系统动量不守恒，故AC错误；

BD．物块的运动过程中，物块与轻弹簧组成的系统动能和势能相互转化，机械能守恒，而单独对物块而言，压缩弹簧的过程中，物块的动能在向弹簧的弹性势能转化，其自身的机械能在减小，故B错误，D正确。

故选D。

2. 打网球是同学们酷爱的运动项目之一。在某次运动过程中，一质量为0.06kg的网球，以的水平速度飞向球拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为，则（　　）

A. 网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为－39J

B. 网球与球拍作用前后，网球动能变化量为15J

C. 网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为

D. 网球与球拍作用前后，网球的动量变化量的大小为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．网球与球拍作用前后，网球的动能变化量为

故AB错误；

CD．网球与球拍作用前后，设水平向右为正方向，网球的动量变化量的大小为

故C正确，D错误。

故选C

3. 如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 该质点振动的周期为4s B. 该质点振动的频率为0.5Hz

C. 该质点振动的振幅为10cm D. 质点在一个周期内通过的位移为20cm

【答案】A

【解析】

【详解】A．该质点振动的周期为4s，A正确；

B．该质点振动的频率为0.25Hz，B错误；

C．该质点振动的振幅为5cm，C错误；

D．质点在一个周期内通过的位移为0cm，路程为20cm，D错误。

故选A。

4. P卫星是地球的一颗同步卫星，若P卫星的质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则P卫星所在处的加速度大小为（　　）

A. 0 B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由万有引力作为向心力可得

解得

故选B。

5. 质量为的汽车的额定功率为40kw，在平直公路上行驶的最大速度为40m/s，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动过程所受阻力大小恒定，重力加速度，则（　　）

A. 汽车受到的阻力大小为2000N

B. 汽车受到的最大牵引力为4000N

C. 汽车匀加速运动的时间为40s

D. 当汽车的速度为25m/s时，汽车的加速度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．速度最大时，牵引力与阻力平衡。有

故A错误；

B．匀加速时牵引力最大，则由

可得

最大牵引力为

故B错误；

C．汽车匀加速的末速度为

则汽车匀加速运动的时间为

故C错误；

D．当汽车的速度为25m/s时，牵引力为

汽车的加速度大小为

故D正确。

故选D。

6. 将一质量为m的小球竖直向上抛出，经过足够长时间后小球做匀速直线运动，其速度大小随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度为g，运动过程中小球始终未落地，在整个运动过程中（　　）

A. 小球的加速度先减小后增大 B. 小球所受合力的冲量大小为

C. 小球最大的加速度为4g D. 合力对小球做功的大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．小球先向上作减速运动，阻力变小，加速度变小，速度变为0后，向下作加速运动，阻力变大，加速度减小，直至为0，故A错误；

B．设小球向上运动为正方向，则小球所受合力的冲量大小为

故B错误；

C．由题意可设，小球刚向上运动时间加速度最大，有

小球最后作匀速直线运动，有

解得

故C正确；

D．由动能定理可得，合力对小球做功为

合力对小球做功的大小为，故D错误。

故选C。

7. 如图所示，质量均为2kg的木板A和物块B静止在光滑水平面上，质量为4kg的物块C以8m/s的初速度从A左端滑上，当A的速度为4m/s时与B发生碰撞并立即与B共速。已知B、C可视为质点，C与A之间的动摩擦因数，重力加速度，则（　　）

A. A、B碰撞之前，A的加速度大小为

B. A、B碰撞前，C相对A通过的位移大小为1m

C. A、B碰撞后的瞬间，B的速度大小为3m/s

D. C恰不从A上滑下来，A的长度为7m

【答案】D

【解析】

【详解】A．对木板A受力分析，根据牛顿第二定律可得

解得

故A错误；

B．同理，对物块C，可得

解得

A、B碰撞之前，经历的时间为

可知A、B碰撞之前，物块C的速度为

A、B碰撞之前，有

可得

故B错误；

C．A、B碰撞过程，二者动量守恒，有

解得

故C错误；

D．设A、B碰撞后直至三者共速，物块C比木板A多运动，系统动量守恒、能量守恒，有

解得

可知三者共速前物块C比木板A多走了

C恰不从A上滑下来，A的长度为7m。故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全都选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分。

8. 物体B静止在足够长的光滑水平面上，质量相同的物体A水平向右运动，以速率6m/s与B发生对心正碰。以右为正方向，碰后A、B两小球的速度可能为（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】AD

【解析】

【详解】A．如果是完全非弹性碰撞，则有

可得碰后速度为

故A正确；

B．碰撞前瞬间，A、B系统总动量为

碰撞前瞬间，A、B系统总动能为

碰撞后瞬间，A、B系统总动量为

碰撞后瞬间，A、B系统总动能为

碰撞后动能变大了，不符合实际情况，故B错误；

C．若碰撞后两球速度方向相同，且大小不相等，则A的速度应该小于B的速度，故C错误；

D．碰撞后瞬间，A、B系统总动量为

碰撞后瞬间，A、B系统总动能为

碰撞后动能减小了，动量守恒，符合实际情况，所以可能，故D正确；

故选AD。

9. 长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱上的离轨系统于2022年6月26日在轨顺利展开离轨帆装置，离轨帆是一种配置在卫星或航天器上可在太空中实现自主展开的薄膜结构。当某近地卫星发射入轨后做近似匀速圆周运动时，离轨帆呈收拢状态，卫星寿命结束后，离轨帆展开，利用低轨环境稀薄大气形成与运动方向相反的气动阻力，让卫星缓慢降轨。则（　　）

A. 卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大于7.9km/s

B. 在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大

C. 降轨过程中卫星所受万有引力大于所需向心力

D. 降轨过程中卫星的机械能逐渐减小

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．卫星在轨运行时的高度大于卫星贴近地表运行时的高度，根据万有引力定律有

可得

卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度小于7.9km/s，A错误；

B．离轨帆打开后瞬间，地球对卫星的万有引力产生的指向地心的加速度不变，气动阻力提供沿速度反方向的加速度，两个加速度垂直，则在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大，B正确；

C．卫星在降轨过程中，减速后做向心运动，所受万有引力大于所需的向心力，C正确；

D．降轨过程中稀薄大气形成的气动阻力对卫星做负功，卫星的机械能减小，D正确。

故选BCD

10. 如图所示，物块B和A通过轻弹簧栓接在一起，竖直放置在水平地面上，用不可伸长的轻绳绕过固定的光滑定滑轮连接物块A和C，C穿在竖直固定的光滑细杆上，OA竖直，OC水平，A、C间轻绳刚好拉直，此时整个系统处于静止状态，现将C静止释放，下滑时B刚好被提起。已知A、B、C质量均为1kg，OC间距，重力加速度，则（　　）

A. 弹簧的劲度系数为20N/m

B. 下滑至3m时，C速度的大小为

C. C静止释放下滑至3m过程中，绳对A做的功大小为13.6J

D. C静止释放下滑至3m过程中，A和C整体的机械能先增大后减小

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．初始A静止，由共点力的平衡可得

当B刚好被提起时，由平衡方程可得

由于过程中C下滑3m，故可得

联立解得

故A正确；

BC．对AC及弹簧构成的整体系统，由于该过程中，除重力外，绳的拉力的功为零，弹簧的弹性势能不变，故该过程系统机械能守恒，设当C下滑3m时其速度为v，则此时A的速度为

故有

解得此时C的速度为

该过程，对A列动能定理可得

解得绳子对物块A做的功为

故B正确，C错误；

D．对AC及弹簧构成的整体系统，由于该过程中，除重力外，绳的拉力的功为零，弹簧的弹性势能不变，故该过程系统机械能守恒；弹簧的弹性势能先减小后增大，A和C整体的机械能先增大后减小，故D正确。

故选ABD。

三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。

11. 小尚同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的细绳一端连接小球，另一端连接力传感器。由水平位置的A点静止释放小球后，向左摆动的过程中，力传感器记录了细绳上的拉力大小F随时间t的变化如图乙所示。

（1）小尚测得小球质量m及传感器示数的最大值，只需要检验表达式______成立，即可证明小球从A点释放到最低点的过程中机械能守恒（用字母m、及重力加速度g表示）；

（2）从图乙中读出传感器示数最大值为______N（保留两位有效数字），若测得小球质量，则此实验的误差来源可能是______。

【答案】    ①.     ②. 7.1    ③. 有空气阻力

【解析】

【详解】（1）[1]设绳长为L，小球在最低点速度为v，从A点释放到最低点的过程中机械能守恒，则有

小球在最低点，由牛顿第二定律可得

解得

（2）[2]从图乙中读出传感器示数的最大值为7.1N。

[3]小球的质量为260g，最大拉力小于3mg，可能是实验中有空气阻力的原因。

12. 小美同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。多次重复实验后，确定三个落点位置并标记为M、N、P。接着作出小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测量OM、ON、OP，分别记为、、，用天平测量A、B两小球质量分别为、。

（1）若表达式______成立，则两球相碰前后的动量守恒（用、、、、表示）；

（2）经测定，，，，，已知刻度尺的起点为O，P落点情况如图乙所示，则OP距离为______cm，实验结果说明，碰撞前后的总动量之比为______（保留三位有效数字）。

（3）若改变小球的材质且保持质量不变，使该碰撞为弹性正碰，ON距离仍为25.6cm，分析和计算OP距离为______cm（保留三位有效数字）。

【答案】    ①.     ②. 40.0    ③. 1.02    ④. 41.0

【解析】

【详解】（1）[1]由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得在水平方向有

故

即

（2）[2]如图乙所示，OP距离

[3]碰撞前后的总动量之比为

（3）[4]改变小球的材质且保持质量不变，使该碰撞为弹性正碰，有

整理可得

解得

四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。需要写出必要的文字说明和公式，只有答案不给分。

13. 如图所示，一物块（可视为质点）轻轻放在一固定斜面的顶端，已知斜面高度，与水平面的夹角，物块的质量，质点与斜面间的动摩擦因数，，，重力加速度。求物块下滑到斜面底端的过程中：

（1）重力做的功；

（2）动能的变化量；

（3）机械能的减少量。

【答案】（1）60J；（2）20J；（3）40J

【解析】

【详解】（1）重力做功为

（2）由动能定理可知

故

（3）机械能的减少量为

14. 如图甲所示，两个形状大小完全相同的弹性小球（可看作质点），它们的质量分别为m、3m，两球靠在一起且球心位于同一竖直线上，质量大的小球在下，最下方小球距地面高度为H。现将两小球同时由静止释放，不计空气阻力，已知所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向。求：

（1）最下方小球落到地面时的速度大小；

（2）上方质量为m的小球弹起时的速度大小；

（3）若现有10个小球，质量分别为m、3m、、、、，将它们按质量从小到大的顺序，从上到下排成一列，如图乙所示。各球球心仍位于同一竖直线上，其余条件都不变，试求最上方质量为m的小球弹起时的速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由

得

（2）质量为3m的小球反弹后与质量为m的小球弹性碰撞，规定向上为正方向，有

故质量为m的小球弹起时的速度大小

（3）每次碰撞均与（2）中类似

解得

故

所以

解得

故

15. 如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度，一个可看作质点的物块质量，轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道CDE，CH之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道EF相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠两辆小车A、B，它们相互紧靠但不粘连，车的上表面与EF相平，小车质量均为，长度均为，物块与小车上表面间的动摩擦因数均为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求：

（1）物块到达半圆轨道最左端D点时对轨道的压力大小；

（2）物块在小车上滑行时产生的热量Q；

（3）若在F点正上方固定一厚度可忽略的竖直弹性挡板（图中未画出，物块与其碰后原速率反弹），并在物块第一次运动到C点时，给物块一水平向左的瞬时冲量I，要求物块在此后的运动过程中始终不脱离轨道，且要与弹性挡板碰撞4次，求该水平冲量I的大小范围。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）对物块

当物块与传送带共速时

即：共速时物块还没走完传送带，共速后与传送带相对静止向左运动，从C→D由动能定理有

对D点

可得

由牛顿第三定律可得

（2）对物块：从C→F：由动能定理有

可得

若物块能滑离A车，则物块恰好滑离A车时有

可得

符合题目条件，假设成立，若物块不滑离B车，则有

可得

假设成立，综上所述

（3）由动量定理

由题意可得，要使物块与挡板发生四次碰撞，①物块过C点向右运动，不能滑离传送带，由动能定理有

可得

即有

②物块第二次过C点的速度，则临界条件，每经过一次EF，摩擦力做功

由动能定理有

可得

即有

③要能第三次过C点，要求

临界条件为，在②中，当

恰有

即②中临界条件也为③的临界条件；④当物块以

沿圆弧滑下后，设物块沿圆弧再次上升的高度为h，则由能量守恒定律有

可得

恰好不脱离圆弧轨道，且

能与挡板发生第四次碰撞，满足要求。综上所述