四川省南充市安溪县2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份四川省南充市安溪县2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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，θ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
【答案】A
【解析】
【详解】AB．货物受重力、支持力、摩擦力的作用，根据平衡条件得
θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；
C．根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；
D．摩擦力不做功，所以D错误．
故选A.
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
【答案】B
【解析】
【详解】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，则
故B正确；
C．由于水流速度小于静水中船速度，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30m，故D错误。
故选B。
3. 李娜是我国著名的网球运动员，如图所示是李娜比赛中击球一瞬间的图片，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
【答案】D
【解析】
【分析】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．
【详解】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，ABC错误；故选D．
【点睛】本题考查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. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A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A与定滑轮的连线处于水平方向，则（ ）
A. 经过点时，B的速度方向向下
B. 经过点时，B的速度等于
C. 当A从至的过程中，B处于失重状态
D. 当A从至的过程中，B受到的拉力大于重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．将A的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度，如图所示
其中等于B的速度，则A经过点时，B的速度为
当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，，所以B的速度，故AB错误；
CD．设绳子与竖直方向的夹角为，则有
当A匀速上升时，夹角增大，因此B做向下减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，绳对B的拉力大于B的重力，故C错误，D正确。
故选D。
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
【答案】BD
【解析】
【详解】A．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
联立得
y由与颗粒的质量、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．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BD。
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
【答案】BD
【解析】
【详解】A．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．人对皮带摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功，故B正确；
CD．人对皮带的动力为摩擦力，故人对皮带做功的功率为
故C错误，D正确。
故选BD。
7. 如图，跨过光滑轻质小定滑轮的轻绳，一端系一质量为m的小球，另一端系一质量为2m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d．现将小球从与滑轮等高的A处由静止释放，下滑过程中经过B点，A、B两点间距离也为d，重力加速度为g，则小球（）
A. 刚释放时加速度为g
B. 过B处后还能继续下滑
C. 在B处的速度与重物此时的速度大小之比
D. 在B处的速度与重物此时的速度大小之比为
【答案】ABD
【解析】
【详解】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g，A正确；
B．设小球下降的最大高度为h，根据系统机械能守恒定律，有
解得
故过B处后还能继续下滑，B正确；
CD．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B处，绳子与竖直方向的夹角为45°，故
即
C错误D正确。
故选ABD。
8. 如图所示，A、B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. B比A先落入篮筐
B. A、B运动的最大高度相同
C. A在最高点的速度比B在最高点的速度小
D. A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，A正确、B错误；
C．因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，C错误；
D．由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。
故选AD。
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
9. 一质量为1.0kg的物体从距地面足够高处做自由落体运动，重力加速度g=10m/s2，则前2s内重力对物体所做的功为_________J； 第2s末重力对物体做功的瞬时功率为__________ W 。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]前2s内物体下落的高度
前2s内重力对物体所做的功
W=mgh=200J
[2]第2s末物体的运动速度
v=gt=20m/s
第2s末重力对物体做功的瞬时功率
P=mgv=200W
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___________。
【答案】
【解析】
【详解】抛出后水平方做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动速度变化量为
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”）
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】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．
点睛：（1）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．
（2）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．
四、实验题：本大题共2小题，共18分。
12. （1）如图所示，在研究平抛运动时，小球A 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s，被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落，改变整个装置的高度H 做同样的实验，发现位于同一高度的A 、B 两球总是同时落地，该实验现象说明了A 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
（2）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L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v=______（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2（保留三位有效数字））。小球在b点的速率_____________（保留三位有效数字）。（提示35的平方是1225）
【答案】 ①. C ②. ③. 0.700 ④. 0.875
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
（2）设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向
得到
水平方向
代入数据解得
b点竖直方向分速度
b点的速率
代入解得
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U，频率为f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5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝___，重锤动能的增加量为△EK＝____；
②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度g=________ ，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：_______________．
【答案】 ①. ②. ③. ④. 存在摩擦阻力
【解析】
【分析】①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D点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．
②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．
【详解】①重锤重力势能的减少量为，C点的速度，则重锤动能的增加量；
②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）．
【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度．
五、计算题：本大题共3小题，共39分。
14. 从高为H＝80 m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120 m，(不计空气阻力，g取10 m/s2)求：
（1）石块的运动时间；
（2）石块的初速度大小；
（3）石块着地时的速度v。
【答案】）（1）4s；（2）30m/s；（3）50m/s，方向与水平成53°角。
【解析】
【详解】（1）根据平抛运动的规律，石块的运动时间
=4s
（2）石块的初速度
=30m/s
（3）石块着地时竖直方向的速度
=40m/s
石块着地时的速度大小
＝50m/s
着地时的速度与水平方向的夹角为θ，则
＝
解得θ=53°
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，则汽车的功率为_____当汽车的速度为时，牵引力为_____
【答案】 ①. 60 ②. 5000
【解析】
【详解】[1]当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，则
[2]当汽车的速度为时，有
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素为，g取，，。
（1）若小物块从斜面上高处由静止释放，恰能到达处，求：
①小物块通过处时的速度大小；
②）释放点的高度。
（2）若小物块从斜面上某处释放，通过处时的速度大小为，求：
①小物块通过处时受到的弹力的大小和方向；
②小物块通过时受到的弹力的大小。
（3）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：
①小物块通过D处时的速度大小；
②小物块落在斜面上距B点的距离。

【答案】（1）①；②；（2）①，方向竖直向下；②；（3）①；②
【解析】
【详解】（1）①因恰能到达光滑圆管轨道的D处，所以vD=0，B到D过程，只有重力做功，由机械能守恒定律得
解得
②A到B，受力分析如图

由动能定理得
带入数据解得
（2）①小物块在D处受力如上图所示，由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下。
②C到D，只有重力做功，由机械能守恒定律得
解得
小物块在C处受力如上图所示，由牛顿第二定律得
解得
（3）①因通过D处，ND=0，由牛顿第二定律得
解得
②离开D点后，做平抛运动，水平位移
竖直位移
带入数据解得