四川省南充市安溪县2023-2024学年高一（下）期中考试
物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是( )
A. 货物受到的支持力变小 B. 货物受到的摩擦力变小
C. 货物受到的支持力对货物做负功 D. 货物受到的摩擦力对货物做负功
2.某船在静水中划行的速率为，要渡过宽的河，河水的流速为，下列说法中正确的是( )
A. 该船渡河的最小速率是 B. 该船渡河所用时间最少为
C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为
3.李娜是我国著名的网球运动员，她在用网球拍打击飞过来的网球时，网球拍打击网球的力( )
A. 比球撞击球拍的力大得多 B. 比球撞击球拍的力稍小些
C. 比球撞击球拍的力产生得迟 D. 与球撞击球拍的力同时产生
4.如图所示，套在竖直细杆上的环由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与相连，在外力作用下沿杆以速度匀速上升经过、，经过点时绳与竖直杆间的角度为，经过点时与定滑轮的连线处于水平方向，则
A. 经过点时，的速度方向向下
B. 经过点时，的速度等于
C. 当从至的过程中，处于失重状态
D. 当从至的过程中，受到的拉力大于重力
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
5.如图所示装置，密度相同、大小不同的球状纳米颗粒在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成之比，电离后，颗粒缓慢通过小孔进入极板间电压为的水平加速电场区域，再通过小孔射入电场强度为的匀强电场区域Ⅱ，区域Ⅱ中极板长度为，极板间距为，假设不计颗粒重力，且所有颗粒均能从区域Ⅱ右侧离开，则( )
A. 颗粒的比荷与半径成正比 B. 所有的颗粒从同一位置离开区域Ⅱ
C. 所有的颗粒在区域Ⅱ中运动时间相同 D. 半径越大的颗粒离开区域Ⅱ时动能越大
6.如图所示为健身用的“跑步机”质量为的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，使皮带以速度匀速运动，皮带运动过程中受到的阻力恒定为，则在运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力 B. 人对皮带做正功
C. 人对皮带做功的功率为 D. 人对皮带做功的功率为
7.如图，跨过光滑轻质小定滑轮的轻绳，一段系一质量为的小球，另一端系一质量为的重物，小球套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮与杆的距离为现将小球从与滑轮等高的处由静止释放，下滑过程中经过点，、两点间距离也为，重力加速度为，则小球( )
A. 刚释放时的加速度为
B. 过处后还能继续下滑
C. 在处的速度与重物此时的速度大小之比为
D. 在处的速度与重物此时的速度大小之比为
8.如图所示，、两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是( )
A. 比先落入篮筐
B. A、运动的最大高度相同
C. 在最高点的速度比在最高点的速度小
D. A、上升到某一相同高度时的速度方向相同
三、填空实验题：本大题共5小题，共30分。
9.一质量为的物体从距地面足够高处做自由落体运动，重力加速度，则前内重力对物体所做的功为______； 第末重力对物体做功的瞬时功率为______
10.小球以初速度沿与水平方向成角斜向上抛出，球从抛出到与抛出点同一高度时速度的变化量大小为______。
11.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能______填“增大”、“减少”或“不变”和运动员的重力势能______填“增大”、“减少”或“不变”
12.如图所示，在研究平抛运动时，小球沿轨道滑下，离开轨道末端末端水平时撞开轻质接触式开关，被电磁铁吸住的小球同时自由下落，改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的、两球总是同时落地，该实验现象说明了球在离开轨道后______；
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度的计算式为 ______用、表示，其值是______取保留三位有效数字。小球在点的速率______保留三位有效数字。提示的平方是
13.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为，频率为的交流电源上，从 实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续个点、、、、，测出点距起始点的距离为，点间的距离为，点间的距离为，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，则：所有结果用题中所给的字母表示
起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为______，重锤动能的增加量为______．
根据题中提供的条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速______，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原是：______．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
14.从高为的楼顶以某水平速度抛出一个石块，落地点距楼的水平距离为，不计空气阻力，取求：
石块的运动时间；
石块的初速度大小；
石块着地时的速度。
15.质量为吨的汽车以恒定的功率行驶在水平路面上，所受阻力恰为车重的倍，测得最大速度为，求解（1）汽车的功率
（2）当汽车的速度为时，牵引力大小
16.如图所示，轨道固定在竖直面内，为倾角的粗糙斜面，为半径的光滑圆管轨道，两者在处光滑连接，为圆心，在同一竖直线上，在同一水平线上。一个质量为的小物块可看成质点，从斜面上由静止滑下，进入光滑圆管轨道继续滑行，与斜面间的动摩擦因数为，取，，。
若小物块从斜面上高处由静止释放，恰能到达处，求：
小物块通过处时的速度大小；
释放点的高度。
若小物块从斜面上的某处释放，通过处时的速度大小为，求：
小物块通过处时受到的弹力的大小和方向；
小物块通过时受到的弹力的大小。
若小物块从斜面上某处释放，到达处时对轨道的压力为零，求：
小物块通过处时的速度大小；
小物块落在斜面上距点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
货物处于平衡状态，对货物进行受力分析，根据平衡条件及恒力做功公式分析即可。
解决本题关键要正确分析货物的受力情况，根据力与位移或与瞬时速度方向的夹角来判断功的正负。
【解答】
、货物处于平衡状态，受到重力、支持力和摩擦力，则根据平衡条件有：
，
当增大时，增大，减小，故A正确，B错误；
C、货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同，所以支持力对货物做正功，故C错误；
D、摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，故D错误；
故选：。
2.【答案】
【解析】【分析】
当水流速度小于静水速度时，垂直河岸行驶，渡河时间最短；合速度垂直河岸时，渡河位移最短；
当水流速大于静水速，知合速度的方向不可能与河岸垂直，即不可能垂直到达对岸；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．
小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，使用平行四边形法则求合速度；同时要注意分清水流速度与船在静水中速度的关系．
【解答】
A、船渡河过程参与了两个分运动，相对于水的速度和水流速度，两个分运动的夹角越大，合速度越小，所以该船渡河的速率大于，小于，最小速率不是，故A错误；
B、当船相对与水的速度垂直河岸时，渡河时间最短，为：，故B正确；
C、由于水流速度小于静水中船的速度，故当船相对与水的速度偏向上游时，合速度有可能垂直河岸，故C错误；
D、当合速度垂直河岸时，位移最小，等于河宽，为，故D错误；
故选：．
3.【答案】
【解析】解：用网球拍打击飞过来的网球过程中，网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得知，两个力是同时产生的，大小相等，方向相反，故D正确，、、C错误．
故选：。
用网球拍打击飞过来的网球过程中，根据牛顿第三定律分析网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力的关系。
本题应用牛顿第三定律分析实际生活中力的关系。作用力与反作用力是同时产生、同时消失的。
4.【答案】
【解析】解：、对于，它的速度如图中标出的，这个速度看成是的合速度，其分速度分别是，，
其中就是的速度同一根绳子，大小相同，
刚开始时的速度为；
当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，，所以的速度，故AB错误；
、因匀速上升时，由公式，当上升时，夹角增大，因此做向下减速运动，则处于超重状态，
由牛顿第二定律，可知，绳对的拉力大于的重力，故C错误、D正确；
故选：。
把上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与的速度相等，并依据的速度，判定的运动性质，并由牛顿第二定律，确定拉力与重力的关系。
本题考查了运动的合成与分解问题，知道实际运动就是合运动是解答的关键，同时掌握的运动性质也是解题的突破口。
5.【答案】
【解析】解：、设颗粒的密度为，半径为则比荷为，即比荷与半径成反比，故A错误．
B、颗粒在加速电场中，由动能定理得：，得：
在偏转电场中颗粒做类平抛运动，则颗粒离开此电场时的偏转距离问问：
联立得：，与颗粒的质量、电荷量无关，所以所有的颗粒从同一位置离开区域Ⅱ，故B正确．
C、颗粒在区域Ⅱ中运动时间，由于不同颗粒的比荷不同，知颗粒在区域Ⅱ中运动时间不同，故C错误．
D、由整个过程，运用动能定理得：
由于电量与颗粒表面积成正比，半径越大，表面积越大，电荷量越大，由上式知，颗粒离开区域Ⅱ时动能越大，故D正确．
故选：．
根据比荷的定义由电荷量与质量之比求解比荷之比．颗粒先加速后偏转，先根据动能定理得到加速得到的速度，再由类平抛运动的规律得到偏转距离，即可分析粒子离开区域Ⅱ的位置．粒子在区域Ⅱ中水平做匀速直线运动，由极板长和水平速度分析通过该区域的时间关系．由动能定理分析颗粒离开区域Ⅱ时动能关系．
本题是信息题，要读懂题意，分析出比荷的关系，对于颗粒在偏转电场中偏转距离，这常用的经验结论，要会推导．
6.【答案】
【解析】解：、皮带受摩擦力而运动，故皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，故A错误；
B、人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功；故B正确；
C、人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率；故C错误，D正确；
故选：．
对皮带和人受力分析，根据功的定义及功率的定义可以得出力是否做功，并能求出做功的功率．
在分析物体做功及求功率时，受力分析是关键；通过正确的受力分析，可以得出力的性质，从而再根据功率公式求解即可．
7.【答案】
【解析】【分析】
小球刚开始释放时，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律求解加速度；小球和重物组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解球下降的高度；
根据数学几何关系求出小球到达处时，重物上升的高度．对的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，从而求出球在处速度与重物的速度之比．
解决本题的关键知道系统机械能守恒，知道小球沿绳子方向的分速度等于重物的速度，要注意重物上升的高度不等于，不难．
【解答】
A、小球刚开始释放时，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律可知其加速度为，故A正确；
B、设小球下降的最大高度为，根据系统机械能守恒定律，有：，解得：，故过处后还能继续下滑，故B正确；
、由于绳子不可伸长，故球与重物在沿着绳子方向的分速度相等，在处，绳子与竖直方向的夹角为，故：
，故，故C错误，D正确；
故选：．
8.【答案】
【解析】解：、若研究两个篮球运动的逆过程，可看作是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的、两点，则上升的最大高度较大，而最大高度决定运动时间，可知运动时间较长，则先落入篮筐中，故A正确，B错误；
C、因为两球抛射角相同，的射程较远，则球的水平速度较大，在最高点的速度比在最高点的速度大，故C错误；
D、由斜抛运动的对称性可知，当、上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。
故选：。
把篮球的运动过程，逆向看作是从篮筐沿同方向斜向上抛出的斜抛运动，再分别落到、两点对比水平位移和高度，得出结论。
本题考查了斜抛运动，解题关键要用逆向思维的方法处理会使问题变得简单。
9.【答案】
【解析】解：前内物体下降的高度为：
则重力做功为：．
末的速度为：
则重力做功的瞬时功率为：．
故答案为：，．
根据自由落体运动的位移时间公式求出内下降的高度，结合功的公式求出重力做功的大小．根据速度时间公式求出末的速度，结合瞬时功率的公式求出重力做功的瞬时功率．
本题考查了功和功率的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．
10.【答案】
【解析】解：小球做斜抛运动，水平方向为匀速直线运动，水平方向速度不变，竖直方向为竖直上抛运动，球从抛出到与抛出点同一高度时，根据竖直上抛运动的对称性可得，此时竖直方向的分速度与抛出时的分速度大小相等，方向相反，小球抛出时，竖直方向的初速度为
回到与抛出点同一高度时，竖直方向的分速度为
速度的变化量大小为
即速度的变化量大小为
故答案为：。
小球做斜抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动，速度变化量为竖直方向速度的变化；根据竖直上抛运动的对称性求解球回到同高度时竖直方向的分速度，根据速度变化量公式求解速度的变化量。
本题考查斜抛运动，解题关键是知道斜抛运动竖直方向的分运动为竖直上抛运动，知道竖直上抛运动具有对称性。
11.【答案】减小；增大
【解析】解：在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，运动员被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，所以重力势能增大，
故答案为：减小、增大
根据蹦床的形变量来确定弹性势能的变化，而由高度来确定重力势能的变化，从而即可求解．
动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．弹性势能的大小取决于弹簧的形变量，形变量越大，则弹性势能越大．
12.【答案】
【解析】解：实验发现位于同一高度的、两球总是同时落地。该实验现象说明了球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，故C正确，ABD错误；
故选：。
设相邻两点间的时间间隔为
竖直方向：
水平方向：
解得
将代入解得
小球在点时，竖直方向上的瞬时速度等于
所以点的速度为：
解得
故答案为：；；；
根据实验原理分析出确定竖直方向的运动规律；
根据实验原理及平抛运动规律解答。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合平抛运动在不同方向上的运动特点即可完成分析。
13.【答案】 纸带与限位孔之间的摩擦力或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力
【解析】解：重锤重力势能的减少量为，点的速度，则重锤动能的增加量．
根据得，．
测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原是纸带与限位孔之间的摩擦力或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力．
故答案为：，，纸带与限位孔之间的摩擦力或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力．
根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度．
纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，在有纸带处理实验中，若纸带做匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度；
14.【答案】解：根据平抛运动的规律可得：
解得石块的运动时间为：；
石块的初速度为：；
石块着地时竖直方向的速度为：
石块着地时的速度大小为：
着地时的速度与水平方向的夹角为，则有：
解得：
答：石块的运动时间为；
石块的初速度大小；
石块着地时的速度为，与水平方向的夹角为。
【解析】根据高度求出平抛运动的时间；
结合水平距离和时间求出石块的初速度；
根据竖直分速度，结合平行四边形定则求出石块落地的速度大小。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
15.【答案】；
【解析】解：当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，则
当汽车的速度为时，
故答案为：；
当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，根据即可求出汽车功率，当汽车的速度为时，根据求解牵引力．
机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速度、加速度的变化情况．
16.【答案】解：因恰能到达光滑圆管轨道的处，所以，到过程，只有重力做功，由机械能守恒定律得：
解得：
到，受力分析如图
由动能定理得
代入数据得：
小物块在处受力如上图所示，由牛顿第二定律得
解得：
方向竖直向下。
到，只有重力做功，由机械能守恒定律得
解得
小物块在处受力如上图所示，由牛顿第二定律得
解得：
因通过处，，由牛顿第二定律得
解得：
离开点后，做平抛运动，水平位移为：
由几何知识得：
竖直位移为：
由几何知识得：
联立解得：
答：小物块通过处时的速度大小为；
释放点的高度为。
小物块通过处时受到的弹力的大小为和方向竖直向下；
小物块通过时受到的弹力的大小为。
小物块通过处时的速度大小为；
小物块落在斜面上距点的距离为。
【解析】小物块恰能到达处，速度为。从到过程，根据动能定理求解小物块通过处时的速度大小；
根据动能定理求解释放点的高度。
对物块到达时受力分析，根据牛顿第二定律求解小物块通过处时受到的弹力的大小和方向
到，根据机械能守恒定律求出到达点的速度，根据牛顿第二定律求解小物块通过处时受到的弹力的大小；
对物块到达时受力分析，根据牛顿第二定律求解小物块通过处时的速度大小；
根据平抛运动规律和几何知识求解小物块落在斜面上距点的距离。
本题是动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合应用，关键是明确运动过程，分析运动规律，选择正确的物理规律求解。能熟练运用分解法研究平抛运动。
