重庆市第一中学2022-2023学年高一物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

2023年重庆一中高2025届高一下期半期考试

物理试题卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率．下列说法正确的是

A. 若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的

B. 若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的

C. 若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则一定变大．

D. 若D表示某质点动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多

【答案】A

【解析】

【详解】A、若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，恒定不变．故A正确；B、若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则，表示向心力，大小不变，方向不停改变．故B错误；C、若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则表示平均速度，平均速度在减小．故C错误；D、若D表示某质点的动能，则所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D错误．故选A．

【点睛】解决本题的关键是知道当D表示不同的量时，表示的物理意义，再根据条件判断是否变化，

2. 如图所示为小明在竖直方向上练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力，用x、v、a、E、t分别表示小明离开蹦床在空中运动的位移、速度、加速度、机械能和时间，下列图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据题意，由对称性可知，小明上升的时间和下降的时间相等，取向上为正方向，根据匀变速公式可得，小明运动的位移与时间的关系式为

则图像为开口向下的抛物线，故A错误；

B．根据匀变速公式可得，小明运动的速度与时间的关系式为

则图像为向下倾斜的直线，故B正确；

C．小明整个运动过程中，只受重力，加速度一直为重力加速度，不随时间变化，所以a-t图为一条与t轴平行的直线，故C错误；

D．小明从离开蹦床后只受重力，机械能不变，所以E不会随时间变化，所以E-t图为一条与t轴平行的直线，故D错误。

故选B。

3. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（    ）

A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎

B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯

C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力

D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象

【答案】A

【解析】

【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律有

速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎。故A正确；

B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是使火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，减轻轮缘与轨道的挤压。故B错误；

C．表演“水流星”时，当“水流星”通过最高点时，若满足

则此时水对桶底的作用力为零，选项C错误；

D．洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了离心现象，选项D错误。

故选A。

4. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变，动车在时间t内（　　）

A. 做匀加速直线运动

B. 牵引力F逐渐增大

C. 牵引力的功率

D. 牵引力做功

【答案】C

【解析】

【详解】AB．高铁以恒定功率P在平直轨道上运动，则加速度

则随速度的增加，牵引力减小，加速度减小，即高铁做加速度减小的加速运动，选项AB错误；

C．达到最大速速时F=f，则牵引力的功率

选项C正确；

D．由动能定理可得

牵引力做功

选项D错误。

故选C。

5. 如图所示，半圆弧轨道固定在水平地面上，O为圆心，半径为R。一质量为m的滑块从P点自由下落，沿轨道ABC运动，到达C点后竖直上抛至最高点Q。已知，滑块可视为质点，滑块与轨道的动摩擦因数处处相同，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）

A. 第一次从A到C的过程中滑块克服摩擦力做功

B. 第一次在AB段和BC段摩擦力对滑块做功之比为

C. 第一次运动到B点时滑块对轨道的压力大小为

D. 第二次运动到A点时滑块的速度为0

【答案】A

【解析】

【详解】A．第一次从P到Q的过程中，设滑块克服摩擦力做的功为，根据动能定理有

解得

故A符合题意；

B．滑块在A点速度大于C点速度，则AB段摩擦力阻力大于BC段，在AB段和BC段摩擦力对滑块做功不相等，故B不符合题意；

C．AB段摩擦力对滑块做功大于，在B点滑块动能

滑块在B点速度

由牛顿第二定律可得

解得

则第一次运动到B点时滑块对轨道的压力小于，故C不符合题意；

D．滑块在C点的动能为mgR，第二次运动到A点时，速度更小，克服摩擦阻力做功小于mgR，第二次运动到A点时滑块的速度不为0，故D不符合题意。

故选A。

6. 一质量为的烟花弹以初速度从水平地面竖直向上射出，上升到最大高度时恰好爆炸，沿水平方向分裂成质量之比为的A、B两个部分，此时A、B动能之和与烟花弹从地面射出时的动能相等，爆炸时间极短，不计空气阻力，则（　　）

A. 烟花弹在爆炸过程中机械能守恒

B. 爆炸过程释放的能量与A、B落地时的总动能相等

C. 爆炸后的A、B两个部分在空中运动时间之比为

D. 爆炸后的A、B两个部分水平射程之比为

【答案】D

【解析】

【详解】A．烟花弹在爆炸过程由于炸药放出化学能，则机械能增加，选项A错误；

B．设烟花弹从地面射出时的动能为Ek0，则到达最高点时的重力势能为Ek0，则爆炸后A、B的动能之和为Ek0，即爆炸过程释放的能量为Ek0，落地的动能为2 Ek0，可知爆炸过程释放的能量与A、B落地时的总动能不相等，选项B错误；

C．爆炸后的A、B两个部分在空中均做平抛运动，则运动时间相等，选项C错误；

D．爆炸过程水平方向动量守恒，则

可得

根据x=vt可知，的A、B两个部分水平射程之比为，选项D正确。

故选D。

7. 一质量的滑块静止在粗糙的水平面上，时刻起对滑块施加水平向右的拉力F，拉力F按如图所示的规律变化，末撤去拉力。滑块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度g取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A. 内摩擦力的冲量大小为

B. 内拉力F做的功为

C. 末拉力F的功率最大，且为

D. 滑块的最大位移为

【答案】C

【解析】

【详解】A．滑块与水平面的滑动摩擦力为

在内

所以滑块静止不动，滑块与水平面的摩擦力为静摩擦力，大小为

摩擦力的冲量为

在内

滑块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力的冲量为

内摩擦力的冲量大小为

故A错误；

B．在内滑块静止，拉力做功为零。

在内滑块做匀加速运动，由牛顿第二定律得

滑块的位移为

内拉力做的功为

故B错误；

C．末撤去拉力时，滑块的速度最大，且为

故拉力的最大功率为

故C正确；

D．撤去拉力后，由牛顿第二定律得加速度大小为

由匀变速直线运动的速度与位移的关系有

滑块的最大位移为

故D错误。

故选C。

8. 如图甲所示，跳跳杆底部装有一根弹簧，小孩和杆的总质量为，某次小孩从最低点弹起，以小孩运动的最低点为坐标原点、竖直向上为轴正方向，小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示，图像之间为曲线，x2为其最高点，为直线，不计弹簧质量和空气阻力的影响，重力加速度为，则（　　）

A. 弹簧劲度系数

B. 小孩和杆的最大加速度

C. 在x1处的速度为

D. 在x1处的弹性势能为

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图像可知，在x3处物块脱离弹簧，此时弹簧在原长，弹簧在最低点时被压缩x3，在x2位置弹力等于重力，则

解得

选项A错误；

B．在最低点时加速度最大，则

解得

选项B错误；

C．在x1处的速度等于在x3处的速度，因从x3到x4做竖直上抛运动，则

选项C正确；

D．从x1处到x3处，由机械能守恒

可知

选项D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 小明从三楼教室匀速率的走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的（　　）

A. 动能不变

B. 动能一定增加了

C. 重力势能一定增加了

D. 重力势能一定减小了

【答案】AD

【解析】

【详解】由于小明匀速的走到一层，所以此过程动能不变；根据重力做功与重力势能的关系可知，重力做了的功，则重力势能减少了。

故选AD。

10. 2022年12月7日9时15分，快舟十一号固体运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火升空，成功将行云交通试验卫星送入离地高700km的预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知地球同步卫星离地高度约36000km，则下列说法正确的是（　　）

A. 行云交通卫星在轨道上运行时处于完全失重状态，是由于不受力的作用

B. 行云交通卫星在轨道上运行时万有引力提供向心力

C. 行云交通试验卫星的周期大于同步卫星的周期

D. 行云交通试验卫星的线速度大于同步卫星的线速度

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．行云交通卫星在轨道上运行时，万有引力提供向心力，处于完全失重状态，选项A错误，B正确；

CD．由于行云交通试验卫星的轨道半径比同步卫星半径小，则其周期小于同步卫星周期，线速度比同步卫星大，选项C错误，D正确。

故选BD。

11. 两质量分别为、的小球P、Q在光滑水平面上沿同一直线同向运动，已知小球P、Q的动量大小均为，经过一段时间小球P追上小球Q且发生碰撞，则碰后小球P、Q的动量可能为（　　）

A. 、 B. 、

C. 、 D. 、

【答案】CD

【解析】

【详解】A．两球碰撞过程中动量守恒，且应遵循能量不增加的原理，碰后前球的速度应大于后球的速度。碰前系统的总动量为，碰后系统的总动量仍为；碰前系统的总动能为

A项中碰后系统的总动能为

A错误；

B．碰后P球的速度为

Q球的速度为

后球的速度大于前球，不合理，B错误；

C．C项中碰后系统的总动能为

碰后P球速度为零，C正确；

D．D项中碰后P球的速度为

Q球的速度为

碰后系统的总动能为

小于碰前的总动能，D正确。

故选CD。

12. 如图所示，固定的光滑细杆与水平面的夹角为53°，质量的圆环套在杆上，圆环用轻绳通过光滑定滑轮与质量的物块相连。开始时圆环位于A位置时，连接圆环的轻绳水平，长为5m，C为杆上一点，垂直于杆。现将圆环由静止释放，圆环向下运动并经过C下方某一位置B。重力加速度g取10，，，则圆环（　　）

A. 从A运动到B的过程中，物块的动能一直增大

B. 从A运动到B的过程中，圆环和物体的机械能守恒

C. 到达C位置时，圆环的速度为

D. 圆环沿杆下滑的最低点与A点关于C对称

【答案】BC

【解析】

【详解】A．因为OC垂直于杆，所以在C点圆环沿着绳的方向速度等于零，则物块的速度等于零，物块从A运动到C的过程中，物块的动能先增大再减小，从A运动到B的过程中，物块的动能不是一直增大，A错误；

B．根据机械能守恒定律，从A运动到B的过程中，圆环和物体的机械能守恒，B正确；

C．根据机械能守恒得

解得，圆环到达C位置时，圆环速度为

C正确；

D．若圆环沿杆下滑的最低点与A点关于C对称，在该点圆环和物块的速度都等于零，物块因位置没有改变机械能没有改变，而圆环的机械能减少了，违反机械能守恒定律，所以圆环沿杆下滑的最低点不可能与A点关于C对称，D错误。

故选BC。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 如图所示为某小组验证动量守恒的实验，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不相连），现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射，然后按下列步骤进行实验：

①用天平测出两球质量、；

②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离

③用刻度尺测出两管口离地面高度h；

回答下列问题：

(1)还需要测量的一个物理量是____________；

(2)利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_________________；

(3)已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的的弹性势能是______________。

【答案】    ①. 还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2；    ②. m1x1=m2x2    ③.

【解析】

【详解】解：(1)[1] 题中已测出两小球的质量m1、m2，两管口离地面的高度h，又测出球1落点P到管口M的水平距离x1，要验证动量守恒定律，还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2。

(2)[2]两小球弹出后，做平抛运动，平抛运动时间

两小球平抛运动的初速度为

若弹射运动中系统动量守恒，则有

代入时间得

解得

(3)[3]弹射装置将两小球弹射出金属管运动中，弹簧的弹性势能转化为两小球的动能，则

因此解除弹簧锁定前，弹簧的弹性势能是

14. 某同学利用图甲中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干，质量为的滑块、打点计时器、刻度尺，已知当地重力加速度为。实验操作步骤如下：（计算结果均保留2位小数）

（1）如甲图安装器材，保持桌面、长木板水平，轻细绳下端悬挂5个钩码，调整装置，使细绳水平。

（2）接通打点计时器电源，交流电频率为，再释放滑块，得到一条纸带如乙图，将纸带上打出的第一个点标记为0计数点，再依次取计数点1、2、3、4、5、6，每两个计数点之间有4个点未画出，测出各点到0点之间的距离如乙图，单位为。

（3）从0点到5点系统（以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统，下同）的重力势能的减少量为______。

（4）从0点到5点系统动能的增加量为______，系统机械能的减少量为______。

（5）若物块与木板之间的动摩擦因数为0.25，则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为______。

（6）从上述结果可得出的实验结论______。

【答案】    ①. 2.00    ②. 0.96    ③. 1.04    ④. 1.00    ⑤. 在实验允许的误差范围内，机械能的变化量等于摩擦力做的功

【解析】

【详解】（3）[1]由题图乙，可得从0点到5点系统的重力势能的减少量为

（4）[2]打点计时器交流电源频率为，纸带上每相邻两个计数点之间有4个点未画出，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为

T=0.02×5s=0.1s

由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打5点时的速度

从0点到5点系统动能的增加量为

[3]系统机械能的减少量为

（5）[4]若物块与木板之间的动摩擦因数为0.25，则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为

（6）[5]在实验允许的误差范围内，机械能的变化量等于摩擦力做的功。

15. 如图所示，质量为的小船，长为，浮在静水中．开始时质量为的人站在船头，人和船均处于静止状态，不计水的阻力，若此人从船头向船尾行走：

（1）当人速度大小为时，船的速度大小为多少；

（2）当人恰走到船尾时，船前进的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据动量守恒定律可得

解得

（2）由图可知

解得

16. 长为的轻杆可绕在竖直平面内无摩擦转动，质量为2m的小球固定于杆端点，质点为的小球B固定于杆中点，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时求：

（1）A，B两球的速度大小；

（2）A球到达最低点时杆对小球A的弹力大小；

（3）这个过程中杆对球A所做的功。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设当杆转到竖直位置时，A球速度为vA，B球速度为vB，根据v=ωr可知

从水平位置转到竖直位置过程，据A、B系统机械能守恒可得

联立解得

，

A球在最低点时，由牛顿第二定律得

解得杆对小球A的弹力大小为

（3）对A球从水平位置转到竖直位置过程，据动能定理得

解得杆对球A所做的功为

17. 如图所示，一倾斜的传送带长，与水平方向夹角为，传送带以顺时针匀速转动。若把一质量的物体（可视为质点）无初速度地放在传送带的起点，物体运动到最高点时恰好与传送带共速。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：

（1）物体运动到最高点所用时间是多少；

（2）物体和传送带间的动摩擦因数；

（3）传送带由于传送该物体多消耗的电能。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）物体无初速度地放在传送带的起点，物体运动到最高点时恰好与传送带共速，则有

解得物体运动到最高点所用时间为

（2）根据牛顿第二定律可得

又

联立解得

（3）物块与传送带发生的相对位移为

物块与传送带间因摩擦产生的内能为

根据能量守恒可知，传送带由于传送该物体多消耗的电能为

18. 静止在水平面上的小车固定在刚性水平轻杆的一端，杆的另一端通过小圆环套在竖直光滑的立柱上．每当小车停止运动时，车上的弹簧枪就会沿垂直于轻杆的水平方向自动发射一粒弹丸，然后自动压缩弹簧并装好一粒弹丸等待下次发射,直至射出所有弹丸．下图为该装置的俯视图．已知未装弹丸的小车质量为M，每粒弹丸的质量为m，每次发射弹丸释放的弹性势能为E，发射过程时间极短；小车运动时受到一个与运动方向相反、大小为小车对地面压力λ倍的作用力；忽略所有摩擦阻力，重力加速度为g．

（1）若小车上只装一粒弹丸，求弹丸被射出时小车的速度大小；

（2）若（1）问中发射弹丸后小车恰能运动一周，求射出弹丸时，杆对小车的拉力大小；

（3）若小车上共装15粒弹丸，轻杆能承受的最大拉力（L为小车做圆周运动的半径），则须满足什么条件轻杆才不会被拉断？小车做圆周运动的总路程的最大值是多少？

【答案】（1）（2）4πMg（3），

【解析】

【详解】（1）发射弹丸的过程，遵守动量守恒和机械能守恒mv=MV，

能量守恒：E=

联立解得：

（2）发射弹丸后，小车做圆周运动，圆周半径为 L，

由动能定理得：，

其中x=2πL

弹丸刚被射出时杆受到的拉力

解得：F=4πMg

（3）某次发射后，小车（连同弹簧枪）和车载弹丸的总质量为Mk=km（k从某一较大值开始减小，可取15个值，且k>15）

与上述同理可知：

由此可知，弹丸全部射完，k取最小值M/m时，杆的拉力最大，

若此时还能满足

则杆不会被拉断，解得

与上述同理可知，某次发射后到下一次发射前小车做圆周运动的路程：

由此式可知，每发射一粒弹丸后，小车做圆周运动的路程增大一些，因此要小车做圆周运动的总路程最大，k应该取最小的15个值（对应将15粒弹丸全部射出），

即应取   取k=29、28、……、15，

最大总路程为=