广东省云浮市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
1．（2024高一下·云浮期末）关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力
B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力
C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零
D．如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
2．（2024高一下·云浮期末）钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（ ）
A．位置A B．位置B C．位置C D．位置D
3．（2024高一下·云浮期末）某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（ ）
A． B．
C． D．
4．（2024高一下·云浮期末）一辆消防车喷出的水柱如图所示，A点为喷水口，B点为水柱与A等高点，水柱最高点到地面的距离为h，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．水在空中处于超重状态
B．h越大，水在空中运动的时间越短
C．不论h多大，水在空中运动的时间都相同
D．水从A点运动到B点的时间为从A点运动到最高点时间的2倍
5．（2024高一下·云浮期末）2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球同步卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ）
A．轨道半径比同步卫星的轨道半径小
B．角速度比同步卫星的角速度小
C．线速度比同步卫星的线速度小
D．向心加速度比同步卫星的向心加速度小
6．（2024高一下·云浮期末）某地突降大雨，志愿者驾驶小船将物资运送至河对岸的灾民安置点。已知小船在静水中划行的速度大小与河水的流速大小的比值为，出发点A到正对岸B点的距离为d，河岸平直，若要求小船以最短的时间渡河，则小船靠岸的地点与B点的距离为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高一下·云浮期末）一同学将质量为的物体（视为质点）从离地面高处以大小为的初速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度大小。物体下落到距离地面高处时，重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
8．（2024高一下·云浮期末）某游客领着孩子在贵港市龙潭森林公园游玩时，孩子不小心将手中质量为m的玩具皮球掉落，皮球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。重力加速度大小为g。在皮球从A点运动到B点的过程中（ ）
A．皮球所受重力做的功为 B．皮球所受重力做的功为
C．皮球的重力势能减少 D．皮球的重力势能减少
9．（2024高一下·云浮期末）修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B的线速度大小之比为1：1
B．A、B的角速度大小之比为1：1
C．A、C的周期之比为3：2
D．A、C的向心加速度大小之比为9：4
10．（2024高一下·云浮期末）近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示。假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小车的最大牵引力为1N
B．小车的额定功率为2W
C．小车减速时的加速度大小为2m/s
D．前4m小车运动的时间为3s
11．（2024高一下·云浮期末）某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 （填“实”或“空”）心小 （填“铁”或“木”）球。
（2）关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．斜槽末端可以不水平
B．小球释放的初始位置越高越好
C．每次小球要从同一位置由静止释放
D．小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板
（3）实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端应是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2024高一下·云浮期末）学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度大小为g。
（1）实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为减小实验误差，应优先选用 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C为依次打下的点，根据纸带上的数据，打点计时器打B点时，重物的速度大小为 ；从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量 ，重物动能的增加量 。若在实验误差允许的范围内满足，则机械能守恒定律得到验证。
13．（2024高一下·云浮期末）飞镖是一项集竞技、健身及娱乐于一体的运动。某次训练中，一名运动员在距离一竖直飞镖盘前L=3m的位置，将一飞镖（视为质点）以大小的速度水平投出。取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若飞镖的质量，以投出点所在的水平面为参考平面，求飞镖投出瞬间飞镖的机械能E；
（2）求飞镖插在飞镖盘上的位置与抛掷点的竖直距离h。
14．（2024高一下·云浮期末）某工厂生产流水线产品的传送轨道如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径。轨道与水平地面相切于B 点，质量的小球从A 点由静止释放，通过水平地面BC滑上光滑固定曲面CD，取重力加速度大小。
（1）求小球运动到最低点 B 时的速度大小；
（2）画出小球在B点的受力分析图，求小球在B点时圆弧轨道对小球的支持力大小N；
（3）若小球恰能到达最高点 D，且 D 点到地面的高度，求小球在水平地面BC上克服摩擦力所做的功。
15．（2024高一下·云浮期末）如图所示，半径的半圆轨道ABCD竖直固定，D点在圆心O点的正上方，是圆弧的最高点，固定圆管轨道NA与半圆轨道在最低点A平滑对接，管口N点的切线水平且N、O、B三点等高，劲度系数k=1×104N/m的水平轻质弹簧一端固定在竖直墙上的P点，当弹簧处于原长时，另一端正好处在N点。一质量的小球（视为质点）置于N点且不与弹簧粘连，现移动小球压缩弹簧直到小球到达Q点，然后由静止释放小球，小球到达半圆轨道上的C点时刚好脱离轨道（此时仅由重力沿半径方向的分力提供向心力）。已知Q、N两点间的距离，弹簧的弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度大小，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求小球通过A点时对半圆轨道的压力大小；
（2）若仅改变小球的质量，求在小球恰好能到达D点的情况下小球的质量m1（结果用分式表示）；
（3）求C点距B点的高度h（结果用分式表示）。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】本题主要考查学生对于圆周运动相关知识掌握得熟练度，对于指向圆心的合力充当向心力这一思想在做题时要时刻考虑到。A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有
可得桥面对车的支持力小于车受到的重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车受到的重力，故A错误；
B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力的作用，故B错误；
C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点，重力提供向心力
则杯子恰好过最高点的速度为
故C错误；
D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，此时车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。
故选D。
【分析】根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可求出；对物体受力分析可分析出；根据临界条件时重力提供向心力可解出；根据指向圆心的合力充当向心力可以解出。
2．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】本题考查物体做曲线运动的条件，明确物体做曲线运动时，力和速度不在同一直线上，且力一定指向曲线的凹侧。AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误；
BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误；
故选B。
【分析】曲线运动的条件是合外力的方向与速度方向不共线，速度沿着曲线的切线方向，合外力指向曲线的凹侧，据此分析作答。
3．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】知道把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误；
CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。
故选C。
【分析】三发子弹都是做平抛运动，把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，然后分析即可。
4．【答案】D
【知识点】超重与失重；斜抛运动
【解析】【解答】在解答本题时，应注意要利用运动的合成与分解对曲线运动进行分析。A．水柱中的水在空中，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；
BC．水在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，则水柱最高点离地越高，即h越大，水在空中运动的时间越长，故BC错误；
D．水在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，根据对称性可知，水从A点运动到B点的时间为从A点运动到最高点时间的2倍，故D正确。
故选D。
【分析】根据斜抛运动特点，结合运动的合成与分解分析作答即可。
5．【答案】A
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A．，
周期越小，半径越小，故 A 正确；
B．根据，得
半径越大，角速度越小，故B错误；
C．根据，得
半径越小，线速度越大，故C错误；
D．根据，得
云海二号 02组卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度大，故D错误。
故选A。
【分析】万有引力提供向心力，周期越小，半径越小，线速度越大，向心加速度大，半径越大，角速度越小。
6．【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】根据合运动和分运动具有等时性，可以判断当船头正对河对岸航行时，渡河时间最短；船速大于水流速度，则当船头偏向上游航行时，合运动可以合到垂直于河岸，渡河航程最短为河宽。当小船在静水中的速度垂直河岸时，小船的渡河时间最短，最短时间
小船靠岸的地点与B点的距离
又
解得
故选B。
【分析】小船的速度垂直河岸时渡河时间最短，求出渡河时间，再根据位移—时间关系求解上岸的地点与B点的距离。
7．【答案】D
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】由题意可知，物体做平抛运动，物体下落的高度为
竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动规律，由速度位移关系公式可得，物体下落5m时竖直方向的分速度为
重力功率等于速度乘以重力，则有重力的瞬时功率为
故选D。
【分析】由速度—位移关系公式，求竖直速度，再根据瞬时功率计算式，求重力的瞬时功率。
8．【答案】A,C
【知识点】功的计算；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】本题考查重力做功的特点，要注意正确理解重力做功与路径无关的含义，并能正确应用．AB．重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H，所以皮球所受重力做的功为
故A正确，B错误；
CD．由重力势能和重力做功的关系可知，从A到B重力势能变化为
即皮球的重力势能减少，故C正确，D错误；
故选AC。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关；根据重力做功的公式W=mgh即可求得重力所做的功．
9．【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】确定传动类型及特点：若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度的大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等。A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A正确；
B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有
则A、B的角速度大小之比为3：2，故B错误；
C．B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有
可知A、C的周期之比为2：3，故C错误；
D．根据向心加速度的公式
可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D正确。
故选AD。
【分析】齿轮相互咬合，边缘点的线速度大小相等；根据线速度与角速度的关系
分析角速度；根据角速度与周期的公式分析周期；根据向心加速度的公式
，分析向心加速度。
10．【答案】B,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】知道Ek-x图线的斜率表示小车所受合力是解题的关键，在小车加速过程中，注意小车做的是加速度逐渐减小的变加速运动，所以计算加速时间需要用动能定理计算。A．当关闭电源后只有阻力对小车做功，根据动能定理有
结合图像可知，阻力大小为
故小车的最大牵引力一定大于，故A错误；
B．小车的最大动能为
解得
小车的额定功率为
故B正确；
C．关闭电源后，由牛顿运动定律可得
故C错误；
D．设前4m小车运动的时间为，对小车由动能定理有
可得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据动能定理可知Ek-x图像斜率为小车所受的阻力，根据小车受力平衡求出牵引力；
根据动能定理表达式和功率P=Fv，求小车的额定功率；根据牛顿第二定律求救；对小车列动能定理求解。
11．【答案】（1）实；铁
（2）C；D
（3）B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
（1）为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。
（2）A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误；
B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误；
C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确；
D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。
故选CD。
（3）实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选B。
【分析】（1）为了减小空气阻力对小球的影响，选实心小铁球；
（2） 根据实验的原理确定实验所需的器材，通过实验中所需注意的事项分析判断；
（3）斜槽末端是水平的，方格纸因该水平竖直放置，坐标原点与小球球心的投影重合。
（1）[1][2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。
（2）A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误；
B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误；
C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确；
D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。
故选CD。
（3）实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选B。
12．【答案】（1）电火花计时器
（2）；；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1）减小实验误差，应优先选用电火花打点计时器；
（2）B为AC的时间中点，
重物重力势能的减少量
重物动能的增加量
【分析】（1） 电火花计时器与纸带间的阻力比电磁打点计时器纸带间的阻力小；
（2）匀变速直线运动的物体，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度；重力势能减少量等于下落过程中重力做的功。
13．【答案】【解答】（1）以投出点所在的水平面为参考平面，此时飞镖的重力势能为0，则飞镖投出瞬间飞镖的机械能为
（2）飞镖投出后，水平方向做匀速直线运动，在空中运动的时间为
飞镖在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）已知飞镖飞出的过程中，由于已知高度和速度的大小，结合重力势能的表达式及动能的表达式可以求出机械能的大小；
（2）当飞镖飞出后做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出竖直距离的大小。
14．【答案】【解答】（1）对小球从A点运动到B点的过程，根据动能定理有
解得
（2）小球在B点的受力分析图如图所示
在B点，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）对小球从A点运动到D点的过程，根据动能定理有
解得小球在水平地面BC上克服摩擦力所做的功
【知识点】向心力；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从A点运动到B点的过程中，利用动能定理可以求出小球经过B点速度的大小；
（2）小球在B点时，小球受到重力和支持力的作用，利用牛顿第二定律可以求出轨道对小球的支持力大小；
（3）当小球从A点运动到D点的过程中，利用动能定理可以求出克服摩擦力做功的大小。
15．【答案】【解答】（1）设小球通过A点时的速度大小为，根据能量守恒可得
解得
小球通过A点时，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小球通过A点时对半圆轨道的压力大小为
（2）设小球通过D点时的速度大小为，小球恰好能到达D点，则有
根据能量守恒可得
联立解得
（3）设O、C两点的连线与竖直方向的夹角为θ，C点距N点的高度为h，则有
设小球通过点时的速度大小为，有
根据能量守恒可得
联立解得
【知识点】能量守恒定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）压缩弹簧后释放小球，当小球到达A点时，利用能量守恒定律可以求出小球到达A点速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出对轨道压力的大小；
（2）当小球恰好到达D点时，利用牛顿第二定律结合能量守恒定律可以求出小球质量的大小；
（3）当小球通过C点时，利用牛顿第二定律结合能量守恒定律可以求出C点距离N点的高度。
1 / 1广东省云浮市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
1．（2024高一下·云浮期末）关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力
B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力
C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零
D．如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】本题主要考查学生对于圆周运动相关知识掌握得熟练度，对于指向圆心的合力充当向心力这一思想在做题时要时刻考虑到。A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有
可得桥面对车的支持力小于车受到的重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车受到的重力，故A错误；
B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力的作用，故B错误；
C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点，重力提供向心力
则杯子恰好过最高点的速度为
故C错误；
D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，此时车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。
故选D。
【分析】根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可求出；对物体受力分析可分析出；根据临界条件时重力提供向心力可解出；根据指向圆心的合力充当向心力可以解出。
2．（2024高一下·云浮期末）钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（ ）
A．位置A B．位置B C．位置C D．位置D
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】本题考查物体做曲线运动的条件，明确物体做曲线运动时，力和速度不在同一直线上，且力一定指向曲线的凹侧。AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误；
BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误；
故选B。
【分析】曲线运动的条件是合外力的方向与速度方向不共线，速度沿着曲线的切线方向，合外力指向曲线的凹侧，据此分析作答。
3．（2024高一下·云浮期末）某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】知道把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误；
CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。
故选C。
【分析】三发子弹都是做平抛运动，把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，然后分析即可。
4．（2024高一下·云浮期末）一辆消防车喷出的水柱如图所示，A点为喷水口，B点为水柱与A等高点，水柱最高点到地面的距离为h，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．水在空中处于超重状态
B．h越大，水在空中运动的时间越短
C．不论h多大，水在空中运动的时间都相同
D．水从A点运动到B点的时间为从A点运动到最高点时间的2倍
【答案】D
【知识点】超重与失重；斜抛运动
【解析】【解答】在解答本题时，应注意要利用运动的合成与分解对曲线运动进行分析。A．水柱中的水在空中，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；
BC．水在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，则水柱最高点离地越高，即h越大，水在空中运动的时间越长，故BC错误；
D．水在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，根据对称性可知，水从A点运动到B点的时间为从A点运动到最高点时间的2倍，故D正确。
故选D。
【分析】根据斜抛运动特点，结合运动的合成与分解分析作答即可。
5．（2024高一下·云浮期末）2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于大气环境要素探测、空间环境监测、防灾减灾和科学试验等领域。若云海二号02组卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且周期比地球同步卫星的周期小，则云海二号02组卫星的（ ）
A．轨道半径比同步卫星的轨道半径小
B．角速度比同步卫星的角速度小
C．线速度比同步卫星的线速度小
D．向心加速度比同步卫星的向心加速度小
【答案】A
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A．，
周期越小，半径越小，故 A 正确；
B．根据，得
半径越大，角速度越小，故B错误；
C．根据，得
半径越小，线速度越大，故C错误；
D．根据，得
云海二号 02组卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度大，故D错误。
故选A。
【分析】万有引力提供向心力，周期越小，半径越小，线速度越大，向心加速度大，半径越大，角速度越小。
6．（2024高一下·云浮期末）某地突降大雨，志愿者驾驶小船将物资运送至河对岸的灾民安置点。已知小船在静水中划行的速度大小与河水的流速大小的比值为，出发点A到正对岸B点的距离为d，河岸平直，若要求小船以最短的时间渡河，则小船靠岸的地点与B点的距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】根据合运动和分运动具有等时性，可以判断当船头正对河对岸航行时，渡河时间最短；船速大于水流速度，则当船头偏向上游航行时，合运动可以合到垂直于河岸，渡河航程最短为河宽。当小船在静水中的速度垂直河岸时，小船的渡河时间最短，最短时间
小船靠岸的地点与B点的距离
又
解得
故选B。
【分析】小船的速度垂直河岸时渡河时间最短，求出渡河时间，再根据位移—时间关系求解上岸的地点与B点的距离。
7．（2024高一下·云浮期末）一同学将质量为的物体（视为质点）从离地面高处以大小为的初速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度大小。物体下落到距离地面高处时，重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】由题意可知，物体做平抛运动，物体下落的高度为
竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动规律，由速度位移关系公式可得，物体下落5m时竖直方向的分速度为
重力功率等于速度乘以重力，则有重力的瞬时功率为
故选D。
【分析】由速度—位移关系公式，求竖直速度，再根据瞬时功率计算式，求重力的瞬时功率。
8．（2024高一下·云浮期末）某游客领着孩子在贵港市龙潭森林公园游玩时，孩子不小心将手中质量为m的玩具皮球掉落，皮球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。重力加速度大小为g。在皮球从A点运动到B点的过程中（ ）
A．皮球所受重力做的功为 B．皮球所受重力做的功为
C．皮球的重力势能减少 D．皮球的重力势能减少
【答案】A,C
【知识点】功的计算；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】本题考查重力做功的特点，要注意正确理解重力做功与路径无关的含义，并能正确应用．AB．重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H，所以皮球所受重力做的功为
故A正确，B错误；
CD．由重力势能和重力做功的关系可知，从A到B重力势能变化为
即皮球的重力势能减少，故C正确，D错误；
故选AC。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关；根据重力做功的公式W=mgh即可求得重力所做的功．
9．（2024高一下·云浮期末）修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B的线速度大小之比为1：1
B．A、B的角速度大小之比为1：1
C．A、C的周期之比为3：2
D．A、C的向心加速度大小之比为9：4
【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】确定传动类型及特点：若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度的大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等。A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A正确；
B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有
则A、B的角速度大小之比为3：2，故B错误；
C．B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有
可知A、C的周期之比为2：3，故C错误；
D．根据向心加速度的公式
可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D正确。
故选AD。
【分析】齿轮相互咬合，边缘点的线速度大小相等；根据线速度与角速度的关系
分析角速度；根据角速度与周期的公式分析周期；根据向心加速度的公式
，分析向心加速度。
10．（2024高一下·云浮期末）近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示。假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小车的最大牵引力为1N
B．小车的额定功率为2W
C．小车减速时的加速度大小为2m/s
D．前4m小车运动的时间为3s
【答案】B,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】知道Ek-x图线的斜率表示小车所受合力是解题的关键，在小车加速过程中，注意小车做的是加速度逐渐减小的变加速运动，所以计算加速时间需要用动能定理计算。A．当关闭电源后只有阻力对小车做功，根据动能定理有
结合图像可知，阻力大小为
故小车的最大牵引力一定大于，故A错误；
B．小车的最大动能为
解得
小车的额定功率为
故B正确；
C．关闭电源后，由牛顿运动定律可得
故C错误；
D．设前4m小车运动的时间为，对小车由动能定理有
可得
故D正确。
故选BD。
【分析】根据动能定理可知Ek-x图像斜率为小车所受的阻力，根据小车受力平衡求出牵引力；
根据动能定理表达式和功率P=Fv，求小车的额定功率；根据牛顿第二定律求救；对小车列动能定理求解。
11．（2024高一下·云浮期末）某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 （填“实”或“空”）心小 （填“铁”或“木”）球。
（2）关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．斜槽末端可以不水平
B．小球释放的初始位置越高越好
C．每次小球要从同一位置由静止释放
D．小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板
（3）实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端应是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】（1）实；铁
（2）C；D
（3）B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
（1）为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。
（2）A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误；
B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误；
C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确；
D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。
故选CD。
（3）实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选B。
【分析】（1）为了减小空气阻力对小球的影响，选实心小铁球；
（2） 根据实验的原理确定实验所需的器材，通过实验中所需注意的事项分析判断；
（3）斜槽末端是水平的，方格纸因该水平竖直放置，坐标原点与小球球心的投影重合。
（1）[1][2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。
（2）A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误；
B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误；
C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确；
D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。
故选CD。
（3）实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选B。
12．（2024高一下·云浮期末）学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度大小为g。
（1）实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为减小实验误差，应优先选用 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C为依次打下的点，根据纸带上的数据，打点计时器打B点时，重物的速度大小为 ；从重物开始下落到打点计时器打下B点，重物重力势能的减少量 ，重物动能的增加量 。若在实验误差允许的范围内满足，则机械能守恒定律得到验证。
【答案】（1）电火花计时器
（2）；；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1）减小实验误差，应优先选用电火花打点计时器；
（2）B为AC的时间中点，
重物重力势能的减少量
重物动能的增加量
【分析】（1） 电火花计时器与纸带间的阻力比电磁打点计时器纸带间的阻力小；
（2）匀变速直线运动的物体，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度；重力势能减少量等于下落过程中重力做的功。
13．（2024高一下·云浮期末）飞镖是一项集竞技、健身及娱乐于一体的运动。某次训练中，一名运动员在距离一竖直飞镖盘前L=3m的位置，将一飞镖（视为质点）以大小的速度水平投出。取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若飞镖的质量，以投出点所在的水平面为参考平面，求飞镖投出瞬间飞镖的机械能E；
（2）求飞镖插在飞镖盘上的位置与抛掷点的竖直距离h。
【答案】【解答】（1）以投出点所在的水平面为参考平面，此时飞镖的重力势能为0，则飞镖投出瞬间飞镖的机械能为
（2）飞镖投出后，水平方向做匀速直线运动，在空中运动的时间为
飞镖在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）已知飞镖飞出的过程中，由于已知高度和速度的大小，结合重力势能的表达式及动能的表达式可以求出机械能的大小；
（2）当飞镖飞出后做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出竖直距离的大小。
14．（2024高一下·云浮期末）某工厂生产流水线产品的传送轨道如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径。轨道与水平地面相切于B 点，质量的小球从A 点由静止释放，通过水平地面BC滑上光滑固定曲面CD，取重力加速度大小。
（1）求小球运动到最低点 B 时的速度大小；
（2）画出小球在B点的受力分析图，求小球在B点时圆弧轨道对小球的支持力大小N；
（3）若小球恰能到达最高点 D，且 D 点到地面的高度，求小球在水平地面BC上克服摩擦力所做的功。
【答案】【解答】（1）对小球从A点运动到B点的过程，根据动能定理有
解得
（2）小球在B点的受力分析图如图所示
在B点，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）对小球从A点运动到D点的过程，根据动能定理有
解得小球在水平地面BC上克服摩擦力所做的功
【知识点】向心力；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从A点运动到B点的过程中，利用动能定理可以求出小球经过B点速度的大小；
（2）小球在B点时，小球受到重力和支持力的作用，利用牛顿第二定律可以求出轨道对小球的支持力大小；
（3）当小球从A点运动到D点的过程中，利用动能定理可以求出克服摩擦力做功的大小。
15．（2024高一下·云浮期末）如图所示，半径的半圆轨道ABCD竖直固定，D点在圆心O点的正上方，是圆弧的最高点，固定圆管轨道NA与半圆轨道在最低点A平滑对接，管口N点的切线水平且N、O、B三点等高，劲度系数k=1×104N/m的水平轻质弹簧一端固定在竖直墙上的P点，当弹簧处于原长时，另一端正好处在N点。一质量的小球（视为质点）置于N点且不与弹簧粘连，现移动小球压缩弹簧直到小球到达Q点，然后由静止释放小球，小球到达半圆轨道上的C点时刚好脱离轨道（此时仅由重力沿半径方向的分力提供向心力）。已知Q、N两点间的距离，弹簧的弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度大小，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求小球通过A点时对半圆轨道的压力大小；
（2）若仅改变小球的质量，求在小球恰好能到达D点的情况下小球的质量m1（结果用分式表示）；
（3）求C点距B点的高度h（结果用分式表示）。
【答案】【解答】（1）设小球通过A点时的速度大小为，根据能量守恒可得
解得
小球通过A点时，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小球通过A点时对半圆轨道的压力大小为
（2）设小球通过D点时的速度大小为，小球恰好能到达D点，则有
根据能量守恒可得
联立解得
（3）设O、C两点的连线与竖直方向的夹角为θ，C点距N点的高度为h，则有
设小球通过点时的速度大小为，有
根据能量守恒可得
联立解得
【知识点】能量守恒定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）压缩弹簧后释放小球，当小球到达A点时，利用能量守恒定律可以求出小球到达A点速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出对轨道压力的大小；
（2）当小球恰好到达D点时，利用牛顿第二定律结合能量守恒定律可以求出小球质量的大小；
（3）当小球通过C点时，利用牛顿第二定律结合能量守恒定律可以求出C点距离N点的高度。
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