绝密★启用前
德化县第八高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试 物理
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某消防队员在体能训练时拖着轮胎在操场上以恒定的速率跑了，下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做了负功
B. 合外力对轮胎做了正功
C. 拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变
D. 支持力对轮胎做了正功
2. 如图，一固定斜面倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小；物块上升的最大高度为，则此过程中，物块的( )
A. 动能损失了 B. 动能损失了
C. 机械能损失了 D. 机械能损失了
3. 下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体，在各位置的加速度一定沿轨迹在该点的切线方向
B. 物体做曲线运动时，其速度大小一定时刻在发生变化
C. 两个直线运动的合运动可能是曲线运动
D. 合运动的速度一定比分运动的速度大
4. 下列说法中正确的是( )
A. 平抛运动是变加速曲线运动
B. 做平抛运动的物体速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角成正比
C. 物体做平抛运动的运动时间仅由初速度决定
D. 物体做曲线运动时，其合力的方向一定不与速度方向相同
5. 如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是
A. 落在点的小球质量大
B. 落在点的小球在空中飞行时间长
C. 落在点的小球飞行过程中速度变化大
D. 小球落在点和点时的速度方向可能相同
6. 一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像，取，则据此可以求得
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 拉力在减速过程中做的功为
C. 摩擦力在减速过程中做的功为
D. 在整个过程中合外力对物体所做的功为
二、多选题（本大题共4小题，少选得一半，错选不得分，共16.0分）
7. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练，如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为，绳子拉力大小为。若士兵拖着轮胎以的速度匀速直线前进，则取( )
A. 内，绳子拉力对轮胎做功为
B. 内，轮胎克服地面摩擦力做功为
C. 内，轮胎所受合力做功为
D. 末，绳子拉力功率为
8. 如图所示，物体沿斜面匀速下滑的过程中( )
A. 动能转化为重力势能 B. 机械能不守恒
C. 重力势能转化为动能 D. 减小的机械能转化为内能
9. 某质点做曲线运动时，下列说法正确的是( )
A. 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意时间内位移大小总是大于路程
C. 在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D. 速度的方向与合外力的方向必不在一直线上
10. 在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将、、三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是( )
A. 小球的飞行时间最长 B. 小球的初速度最大
C. 小球的速度与水平方向的夹角最大 D. 小球的飞行过程速度变化最慢
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，11题每空3分，12题每空2分，共17.0分）
11. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学取、两点来验证，已知打点计时器每隔打一个点，取，测量结果记录在下面的表格中
项目 点速度 点速度 两点间距离
数据
点速度：______．
若重物和夹子的总质量为，那么在打、两点的过程中，动能增加量为______，重力势能减少量为______上述结果均保留位有效数字
12. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开．
他观察到的现象是：小球、___填“同时”或“不同时”落地，说明平抛运动在____填“水平”或“竖直”方向运动规律为_______；
让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将___填“变长”，“不变”或“变短”．
四、计算题（本大题共4小题，13题9分，14题12分，15题10分，16题12分，共43.0分）
13. 在离地高处由静止释放一个小球，小球的质量为，不计空气阻力，取，取释放处所在水平面为参考平面．求：
在第末小球的重力势能；
在第内重力所做的功和重力势能的变化．
14. 一列火车总质量，发动机的额定功率，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的倍，。
求列车在水平轨道上行驶的最大速度；
在水平轨道上，发动机以额定功率工作，求当行驶速度为时，列车的瞬时加速度的大小；
若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。
15. 如图所示，某滑板爱好者在距地面高度的平台上滑行，水平离开点后落在水平地面的点，其水平位移。由于着地时存在能量损失，着地后速度变为，并以此为初速度沿水平地面滑行后停止。已知人与滑板的总质量，取重力加速度，不计空气阻力，求：
人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
人与滑板离开平台时的水平初速度。
16. 如图所示，水平屋顶高，墙高，墙到房子的距离，墙外马路宽，小球从房顶点水平飞出，取
若小球落在墙外的马路上，求小球在空中运动的时间；
若小球恰好经过墙顶点后落在马路上，求小球离开房顶时的速度；
若小球落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度的取值范围。绝密★启用前
德化县第八高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试 物理答案
考试时间：75分钟
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某消防队员在体能训练时拖着轮胎在操场上以恒定的速率跑了，下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做了负功
B. 合外力对轮胎做了正功
C. 拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变
D. 支持力对轮胎做了正功
【答案】
A
【解析】摩擦力与运动方向相反，对轮胎做负功，选项A正确支持力与运动方向垂直，支持力不做功，选项D错误由于消防队员匀速前进，则合外力为零，合外力做功也为零，选项B错误合外力做功即拉力做功与摩擦力做功之和等于轮胎动能的改变，故选项C错误．
2. 如图，一固定斜面倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小；物块上升的最大高度为，则此过程中，物块的( )
A. 动能损失了 B. 动能损失了
C. 机械能损失了 D. 机械能损失了
【答案】
A
【解析】物块上滑的位移为已知物体上滑的加速度大小为，由动能定理得：动能的损失等于物体克服合外力做功为：，即动能损失了，故A正确，B错误；、设摩擦力的大小为，根据牛顿第二定律得：，得：，则物块克服摩擦力做功为，根据功能关系可知机械能损失了故C错误，D错误。故选：
3. 下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体，在各位置的加速度一定沿轨迹在该点的切线方向
B. 物体做曲线运动时，其速度大小一定时刻在发生变化
C. 两个直线运动的合运动可能是曲线运动
D. 合运动的速度一定比分运动的速度大
【答案】
C
【解析】解：、做曲线运动的物体，在各位置的速度一定沿轨迹在该点的切线方向，而加速度一定不能沿轨迹在该点的切线方向．故A错误．
、物体做曲线运动时，其速度大小可以不变化，如匀速圆周运动．故B错误．
、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动．故C正确．
、根据矢量合成的特点可知，合运动的速度不一定比分运动的速度大．故D错误．
故选：
曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，不停的改变，一定具有加速度．变速运动可以是直线运动，也可以是曲线运动．平抛运动的加速度不变．
当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动，不在同一条直线上，合运动是曲线运动．
解决本题的关键知道平抛运动是匀变速曲线运动，知道曲线运动的速度方向，以及方向在改变，一定具有加速度．
4. 下列说法中正确的是( )
A. 平抛运动是变加速曲线运动
B. 做平抛运动的物体速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角成正比
C. 物体做平抛运动的运动时间仅由初速度决定
D. 物体做曲线运动时，其合力的方向一定不与速度方向相同
【答案】
D
【解析】
【分析】
平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，速度均匀变化；
根据平抛运动的推论分析，做平抛运动的物体速度与初速度方向的夹角的正切值和位移与初速度方向的夹角正切值成正比；
平抛运动的运动时间仅由高度决定，与初速度无关；
物体做曲线运动的条件判断选项。
解决本题的关键知道平抛运动的特点，掌握处理抛体运动的方法，一般分解为沿初速度方向和垂直初速度的方向，结合受力分析运动规律。
【解答】
A.平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故A错误；
B.平抛运动的物体速度偏转角的正切值为位移偏转角的倍，所以做平抛运动的物体速度与初速度方向的夹角的正切值和位移与初速度方向的夹角正切值成正比，故B错误；
C.平抛运动竖直分运动为自由落体运动，根据知，落地的时间只与高度有关，故C错误；
D.物体做曲线运动的条件是其合力的方向一定不与速度方向相同，故D正确。
故选：。
5. 如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是
A. 落在点的小球质量大
B. 落在点的小球在空中飞行时间长
C. 落在点的小球飞行过程中速度变化大
D. 小球落在点和点时的速度方向可能相同
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查了平抛运动的规律。
平抛运动的速度和距离与质量无关；由分析下落时间；根据分析速度变化量；根据平抛运动推论：平抛运动某点速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的倍，进行解答。
【解答】
A、不计空气阻力，两小球做平抛运动，运动的速度和距离与质量无关，所以不能判断质量关系，故A错误；
B、竖直方向做自由落体，则，，因为下落的高度小于的高度，所以落在点的小球在空中飞行时间长，故B错误；
C、运动过程速度变化量，而点的小球在空中飞行时间长，飞行过程中速度变化大，故C正确；
D、平抛运动某点速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的倍，由图可知两球的位移方向不同，所以速度方向也不同，故D错误。
6. 一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像，取，则据此可以求得
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 拉力在减速过程中做的功为
C. 摩擦力在减速过程中做的功为
D. 在整个过程中合外力对物体所做的功为
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题主要考查了恒力做功公式，动能定理的直接应用，知道图象中，图象与坐标轴围成的面积表示做的功是解答此题的关键。
物体做匀速运动时，受力平衡，拉力等于摩擦力，根据求解动摩擦因数，图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，从而求出合外力做的功，根据动能定理求出初速度。
【解答】
A.物体做匀速运动时，受力平衡，则，，故A错误；
图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图象可知，拉力在减速过程中做的功，
摩擦力在减速过程中做的功；
在整个过程中拉力做的功：，
整个过程，滑动摩擦力做的功，所以合外力做的功为，故BD错误，C正确。
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
7. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练，如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为，绳子拉力大小为。若士兵拖着轮胎以的速度匀速直线前进，则取( )
A. 内，绳子拉力对轮胎做功为
B. 内，轮胎克服地面摩擦力做功为
C. 内，轮胎所受合力做功为
D. 末，绳子拉力功率为
【答案】
AD
【解析】
【分析】
根据功的公式求解绳子拉力做功、克服摩擦力做功，根据动能定理分析合力做功，也可以根据各力做功求解总功，根据瞬时功率公式求解绳子拉力功率。
本题考查了功、功率的计算，熟练掌握功的公式、功率的公式，灵活运用动能定理是关键。注意力做负功也说成是物体克服力做功。
【解答】
解：内，绳子拉力对轮胎做功为，故A正确；
B.内，轮胎克服地面摩擦力做功为，故B错误；
C.内，轮胎匀速运动，动能不变，根据动能定理知所受合力做功为，故C错误；
D.末，绳子拉力功率为，故D正确。
8. 如图所示，物体沿斜面匀速下滑的过程中( )
A. 动能转化为重力势能 B. 机械能不守恒
C. 重力势能转化为动能 D. 减小的机械能转化为内能
【答案】
BD
【解析】
【分析】
木块沿着粗糙的斜面匀速下滑，受到重力、支持力和摩擦力，重力势能减小，内能增加，动能不变，故减小的重力势能转化为内能．
本题关键对滑块受力分析后，结合功能关系，明确能量的转化情况，根据能量守恒定律进行分析．
【解答】
B.木块沿着粗糙的斜面匀速下滑，受到重力、支持力和摩擦力，由于克服阻力做功，机械能减小，机械能不守恒，B正确；
木块沿着粗糙的斜面匀速下滑，动能不变，减小的重力势能完全转化为内能，故A错误，也错误，D正确．
故选BD．
9. 某质点做曲线运动时，下列说法正确的是( )
A. 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意时间内位移大小总是大于路程
C. 在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D. 速度的方向与合外力的方向必不在一直线上
【答案】
ACD
【解析】
【分析】
本题主要考查曲线运动相关知识。本题关键掌握曲线运动的条件，速度方向一定变，大小不一定变．加速度可以是恒定的也可以是变化的，但速度一定是变化的。
曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向。位移总小于路程．速度一定变化，加速度一定不为零，合力不能为零．速度的方向与合外力的方向必定不在同一条直线上。
【解答】
A.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，故A正确；
B.路程是物体运动的轨迹长度，而位移大小等于从起点到终点的直线距离，两个点间直线距离最短，故曲线运动在任意时间内的位移的大小总是小于对应的路程，故B错误；
C.做曲线运动的质点，运动轨迹向合外力的方向弯曲，即在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧，故C正确；
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，根据牛顿第二定律知，加速度的方向与合外力的方向必定在一条直线上，故D正确。
故选ACD。
10. 在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将、、三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是( )
A. 小球的飞行时间最长 B. 小球的初速度最大
C. 小球的速度与水平方向的夹角最大 D. 小球的飞行过程速度变化最慢
【答案】
BC
【解析】
【分析】
三个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．可列式进行分析。
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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
【解答】
B.落在点小球下落的高度最小，时间最短，由于水平位移最大，根据知，落在点的小球初速度最大，故B正确；
A.平抛运动的时间由高度决定，根据落在点的小球下落高度最大，则飞行时间最长，故A错误；
D.三个小球均做平抛运动，加速度相同，则速度变化快慢一样，故D错误；
C.根据，小球 的速度偏向角最大，故C正确。
故选BC。
三、实验题（本大题共2小题，共17.0分）
11. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学取、两点来验证，已知打点计时器每隔打一个点，取，测量结果记录在下面的表格中
项目 点速度 点速度 两点间距离
数据
点速度：______．
若重物和夹子的总质量为，那么在打、两点的过程中，动能增加量为______，重力势能减少量为______上述结果均保留位有效数字
【答案】
(1)3.20
(2)2.78； 2.94；
【解析】 点的瞬时速度
则到过程中，动能的增加量， 重力势能的减小量．
12. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开．
他观察到的现象是：小球、___填“同时”或“不同时”落地，说明平抛运动在____填“水平”或“竖直”方向运动规律为_______；
让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将___填“变长”，“不变”或“变短”．
【答案】
同时；竖直；自由落体运动；
不变
【解析】
【分析】
本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验，小锤轻击弹性金属片后，球做平抛运动，同时球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同。
【解答】
小锤轻击弹性金属片时，球做平抛运动，同时球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地； 知运动时间只与高度有关，与初速度大小无关，竖直分运动是自由落体运动。
用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；
故填：同时；竖直；自由落体运动；不变
四、计算题（本大题共4小题，共43.0分）
13. 在离地高处由静止释放一个小球，小球的质量为，不计空气阻力，取，取释放处所在水平面为参考平面．求：
在第末小球的重力势能；
在第内重力所做的功和重力势能的变化．
【答案】
解：在第末小球所处的高度为
重力势能为．
在第末小球所处的高度为
第内重力做功为
，所以小球的重力势能减少，且减少了．
答：在第末小球的重力势能；
在第内重力所做的功为，重力势能减少了．
【解析】求出小球第末的高度，根据重力势能表达式求小球的重力势能；
求出小球在第内的位移，根据重力做功的表达式求重力做的功，再根据重力做功与重力势能变化的关系求重力势能的变化。
本题关键在于掌握重力势能的表达式，知道重力做功与重力势能变化的关系，同时注意明确重力势能为标量，其正负不表示方向。
14. 一列火车总质量，发动机的额定功率，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的倍，。
求列车在水平轨道上行驶的最大速度；
在水平轨道上，发动机以额定功率工作，求当行驶速度为时，列车的瞬时加速度的大小；
若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。
【答案】
解：
火车以额定功率行驶，当时，速度达到最大值时由，解得最大速度：；
当时，由解得此时机车所受的牵引力，又根据牛顿第二定律：，解得列车的瞬时加速度：；
由牛顿第二定律得，解得此时的牵引力，当功率达到额定功率时速度为，且，由于火车匀加速直线运动，故有：，联立解得匀加速运动过程维持的最长时间：。
【解析】本题意在考查对瞬时功率等所学知识的识记能力和综合应用能力，及熟记和理解基础知识是解答此题的关键。
列车恒功率行驶，当牵引力和阻力大小相等时，列车的速度达到最大；
发动机以额定功率工作时，根据可以求牵引力的大小，再根据牛顿第二定律求列车的加速度；
当列车以恒定的加速度运动时，列车的速度在不断的增大，功率也增大，当功率增加到额定功率时，此时为匀加速运动的最大的速度，根据可以求解运动时间。
15. 如图所示，某滑板爱好者在距地面高度的平台上滑行，水平离开点后落在水平地面的点，其水平位移。由于着地时存在能量损失，着地后速度变为，并以此为初速度沿水平地面滑行后停止。已知人与滑板的总质量，取重力加速度，不计空气阻力，求：
人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
人与滑板离开平台时的水平初速度。
【答案】
解：在从到的过程中，
根据，有，
因此，受到的平均阻力大小
从到，人与滑板做平抛运动，
则该过程经历的时间，
人与滑板离开平台时的水平初速度。
【解析】见答案
16. 如图所示，水平屋顶高，墙高，墙到房子的距离，墙外马路宽，小球从房顶点水平飞出，取
若小球落在墙外的马路上，求小球在空中运动的时间；
若小球恰好经过墙顶点后落在马路上，求小球离开房顶时的速度；
若小球落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度的取值范围。
【答案】
解：根据得，小球在空中运动的时间．
设小球运动到墙顶点所用时间为
竖直方向上有：，
水平方向上有：
代入数据解得
最小时，小球恰好经过墙顶点后落在马路上，最大时，小球落在马路的最右端．
设的最大值为
竖直方向上有：
水平方向上有：
代入数据解得
所以小球抛出时的速度取值范围大小为 ．
答：小球在空中运动的时间为；
小球离开房顶时的速度为；
小球离开房顶时的速度的取值范围为 ．
【解析】根据高度出小球在空中运动的时间．
根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出小球离开房顶的速度．
抓住小球刚好经过墙顶以及小球刚好不落在马路上，结合两个临界状态，根据平抛运动的规律求出小球离开房顶的初速度取值范围．
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，抓住临界状态，结合运动学公式灵活求解，难度不大．
