四川省泸州市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题
1．（2024高一下·泸州期末）在真空中，与点电荷Q相距r的M点放一个带负电的试探电荷q，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（ ）
A．点电荷Q带的是负电荷
B．M点的场强大小为
C．M点的场强方向与F的方向相同
D．取走试探电荷q，M点场强变为零
2．（2024高一下·泸州期末）中国积木原创品牌“布鲁可”有一种变速轮积木，通过齿轮传动变速，如图所示。当驱动轮做大小不变的匀速转动时，可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小随从动轮半径r变化的图像（其中C图为反比例图线、D图为抛物线）的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024高一下·泸州期末）2024年6月4日，“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。若将上升器绕月球运动看作匀速圆周运动，已知其绕月运行周期、线速度和引力常量，则根据这些物理量可以估算出（ ）
A．上升器在环月轨道处受到月球的万有引力
B．上升器的质量
C．上升器距月球表面的距离
D．上升器在环月轨道上的加速度
4．（2024高一下·泸州期末）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图甲所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为。在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低（如图乙所示）。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为，重力加速度为g。以下说法中正确的是（ ）
A．火车弯道的半径
B．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压
C．当汽车速率大于时，汽车一定会向弯道外侧“漂移”
D．当汽车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
5．（2024高一下·泸州期末）如图所示，两条绝缘细线悬挂在水平天花板上，另一端分别栓带有异种电荷的小球（可视为点电荷），两带电小球的电荷量分别为、，质量分别为、，静止时两小球在同一高度，细线与竖直方向的夹角，则下列关于、和、的大小关系，一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高一下·泸州期末）如图所示，用细线连接的两木块A、B，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平地面向右做匀速直线运动。某时刻剪断细线，在A停止运动以前，对于A、B系统的下列判断，正确的是（ ）
A．动量守恒，总动能减小 B．动量守恒，总动能增大
C．动量增大，总动能不变 D．动量减小，总动能增大
7．（2024高一下·泸州期末）如图所示，“水火箭”又称气压式喷水火箭，由饮料瓶、装入瓶内的水及高压气体组成。在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间内，以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的水。取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．“水火箭”的动力来源于火箭外的空气对它的推力
B．“水火箭”喷出水的过程内力远大于外力，所以系统机械能守恒
C．“水火箭”获得的最大速度为
D．“水火箭”受到的平均升力为
8．（2024高一下·泸州期末）2024年4月25日我国神舟十八号载人飞船发射升空，此次发射任务是要进入空间站完成第3次载人飞行任务，飞船入轨后，将按照预定程序喷出气体（质量远小于飞船质量，可认为飞船质量不变），改变速度与空间站组合体进行自主快速交会对接，对接前，飞船和空间站在轨运行的情形如图所示，图中A是飞船，B是空间站，两者都绕地球同向转动。下列说法中正确的是（ ）
A．飞船通过向前方喷气后才能与空间站完成交会对接
B．飞船通过向后方喷气后才能与空间站完成交会对接
C．飞船对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大
D．飞船对接后的线速度比对接前在轨运行时的线速度大
9．（2024高一下·泸州期末）如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一个小球，现在使轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中A点为最高点、B点为最低点，下列说法中正确的是（ ）
A．小球经过A点时，对杆的作用力一定竖直向下
B．小球经过B点时，对杆的作用力一定竖直向下
C．从A点到B点的过程，小球合外力做功为零
D．从A点到B点的过程，小球合外力的冲量为零
10．（2024高一下·泸州期末）如图所示，传送带倾斜放置，倾角为以恒定速率顺时针转动。一个的物块以初速度从A端冲上传送带，物块恰好不会从传送带顶端B冲出。已知物块和传送带之间的动摩擦因数，取，，。则物块在上升的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块的重力势能一直增大
B．物块的机械能先减小后不变
C．传送带AB之间的距离为10m
D．电机因传送物块而多消耗的电能为8J
11．（2024高一下·泸州期末）在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中，所用向心力演示仪如图甲所示，A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图：其中塔轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，是轮⑥的2倍。可供选择的实验小球有：质量均为2m的球I和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。
（1）这个实验主要采用的方法是_______。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想实验法 D．放大法
（2）选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，是为了探究向心力大小与________。
A．质量之间的关系 B．半径之间的关系
C．标尺之间的关系 D．角速度之间的关系
（3）为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，应将实验小球I和 （选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）分别置于短臂A和短臂 处（选填“B”或“C”），实验时应将皮带与轮①和轮 相连，使两小球角速度相等。
12．（2024高一下·泸州期末）在“验证机械能守恒定律”实验中
（1）下列装置图中，器材的安装、摆放正确的是________。
A． B．
C． D．
（2）下列重物中，最适合本实验用来作为重锤的是________。
A． B． C． D．
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J。（结果均保留两位有效数字）
13．（2024高一下·泸州期末）2024年上半年，某国产汽车公司发布了旗下一款新能源汽车，该款汽车在封闭场地进行了各项指标测试。测试汽车在平直公路上以恒定的额定功率行驶，行驶一段距离后再关闭发动机，测出其速度的平方与位移x的关系图像，如图所示。已知汽车和驾驶员的总质量为2400kg，汽车行驶过程中所受阻力恒定。求：
（1）该测试汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）该测试汽车在加速运动阶段所经历的时间t。
14．（2024高一下·泸州期末）如图甲所示，滑翔伞飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对滑翔伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制飞行员背后的螺旋桨的动力输出，以此来改变飞行器的飞行状态。已知飞行器的动力F的方向始终与飞行方向相同，空气升力的方向与飞行方向和伞翼面都垂直，大小与速率成正比，即；阻力方向与飞行方向相反，大小与速率成正比，即。由于飞行员调节螺旋桨的动力，、会相互影响，满足如图乙所示的关系。飞行员和飞行器的总质量为，若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节，伞翼中垂线和竖直方向的夹角为。取，，。求：
（1）飞行器螺旋桨提供的动力F的大小；
（2）飞行器做匀速圆周运动的半径r。
15．（2024高一下·泸州期末）有一角度可变的倾斜轨道，当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，现将倾角调为53°，滑块A从高的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入足够长的水平面，与小球B发生碰撞，碰撞过程中损失的机械能为碰前瞬间机械能的，B被一根长的绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰能做完整的圆周运动。已知A与轨道间和A与水平面间的动摩擦因数相同，A、B均可视为质点，质量分别是、，取，，。求：
（1）A与轨道间的动摩擦因数；
（2）A与B刚碰完的瞬间绳子对B的拉力T的大小；
（3）求整个运动过程中，A与水平面间因摩擦产生的热量Q。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电场强度；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．同名电荷相互排斥，点电荷Q带的是负电荷，故A正确；
B．根据
故B错误；
C．电场强度方向与电场力方向相反，故C错误；
D．电场强度与放不放电荷，放什么电荷均无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据点电荷电场强度公式可得M点的场强大小，由于试探电荷带负电，场强方向与电场力方向相反。
2．【答案】C
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】向心加速度a的大小
可
得从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小与r成反比；
故选C。
【分析】齿轮传动，驱动轮与从动轮边缘点的线速度大小相等，结合向心加速度求解式求解加速度大小。
3．【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AC．万有引力提供向心力
得
上升器距月球表面的距离
故AC错误；
B．求不出上升器的质量，故B项错误；
D．根据
故D项正确。
故选D。
【分析】上升器质量未知，不能求上升器在环月轨道处受到月球的万有引力，月球的半径未知，不能求上升器距月球表面的距离。
4．【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．根据
由此可得，火车转弯的半径为
故A错误；
B．当火车速率大于时，火车有向外运动的趋势，轮缘对外轨产生挤压，故B正确；
CD．根据
与质量无关，而当汽车速率大于时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时汽车有向外运动的趋势，与地面之间产生一个向内的摩擦力，以补充所需的向心力，因此当速度大于时汽车不一定发生侧滑而向弯道外侧“漂移”，因为还有摩擦力可以补充向心力，故CD错误。
故选B。
【分析】火车转弯时重力和支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，重力和支持力的合力不足以提供火车转弯的向心力有离心趋势。
5．【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】设小球的悬线与竖直方向的夹角为θ，由
θ越大，m越小，得
两小球之间的相互作用力大小与它们的电荷量大小无关，则无法确定电量关系。
故选A。
【分析】对小球受力分析，根据受力平衡以及几何关系求解悬线与竖直方向的夹角θ，两带电小球库仑力相等。
6．【答案】B
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】剪断细线后，系统的总动量守恒。设AB受的摩擦力为f1和f2，则
剪断细线后再A停止运动之前AB的位移分别为x1和x2，由动能定理可知系统动能增量为
即系统总动能增加。
故选B。
【分析】在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，所受合力为零。A做减速运动，B做加速运动，可知x1
【知识点】机械能守恒定律；反冲
【解析】【解答】A．动力来源于火箭喷出的水对它的推力，故A错误；
B．火箭内的水做功，系统的机械能不守恒，故B错误；
C．取向上为正方向，
解得
故C正确；
D．根据
得
故D错误。
故选C。
【分析】只有重力或者弹力做功，系统机械能守恒，内力远大于外力，根据动量守恒定律列式求解，根据动量定理求解平均升力。
8．【答案】B,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AB．对接之前飞船在低轨道上运行，加速运动做离心运动才能与空间站完成交会对接，选项A错误，B正确；
C．对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大，选项C正确；
D．根据
可知
可知，飞船对接后轨道半径变大，轨运行时的线速度小，选项D错误。
故选BC。
【分析】轨道越高，机械能越大，对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大。轨道半径变大，线速度变小。
9．【答案】B,C
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用；冲量
【解析】【解答】A．则当小球速度较小时
当小球速度较大时
当小球速度满足
则杆对小球无作用力，故A错误；
B．根据
知小球对杆的作用力竖直向下，故B正确；
C．小球做匀速圆周运动，故动能变化量为0，则合外力做功为0，故C正确；
D．根据
可知合外力的冲量不为0，故D错误。
故选BC。
【分析】小球经过A点时，合外力提供向心力，小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力。根据动能定理可知，合外力做功等于动能的改变。
10．【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．物块的重力势能一直增大，A正确；
B．物块的速度大于传送带的速度时，摩擦力对物体做负功，物块的机械能减小；物块的速度小于传送带的速度时，摩擦力对物体做正功，物块的机械能增加，B错误；
C．根据
得
根据
得
C正确；
D．在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，摩擦力对传送带做负功，电动机多消耗电
由功能关系可知，则整个过程传送带多消耗的电能即为1s到2s内传送带多消耗的电能
故D项正确。
故选ACD。
【分析】同一物体高度越高，重力势能越大，物块上升到最高点的位移大小等于速度随时间变化的图线与时间轴所包围的面积的大小。
11．【答案】（1）B
（2）D
（3）Ⅱ；B；④
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力
【解析】【解答】（1）主要用到了物理学中的控制变量法。
故选B。
（2）两球的质量相等，A和C的半径相同，是为了探究向心力大小与角速度之间的关系。
故选D。
（3）质量相等需选用实验小球I和Ⅱ；半径不同将小球置于置于短臂A和短臂B处。实验时应将皮带与轮①和轮④相连，使两小球角速度相等。
【分析】（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，存在多个变量，采用控制变量法；
（2）两球的质量相等，A和C的半径相同，角速度不同，探究探究向心力大小与角速度之间的关系。
（3）为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，需致力于角速度相同，质量相同，皮带转动线速度相等，故根据可知选取的轮半径需相等。
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。
故选B。
（2）选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，两球的质量相等，A和C的半径相同，则根据
可知是为了探究向心力大小与角速度之间的关系。
故选D。
（3）[1]为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，需致力于角速度相同，则需选用实验小球I和Ⅱ；
[2]由于A和C的半径相同，故将小球置于置于短臂A和短臂B处。
[3]皮带转动线速度相等，故根据
可知选取的轮半径需相等，故实验时应将皮带与轮①和轮④相连，使两小球角速度相等。
12．【答案】（1）A
（2）C
（3）1.0；1.1
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1）A．用夹子夹住纸带，并让重物尽量靠近打点计时器，A正确；
B．打点计时器应该位于靠下位置，这样纸带才能被充分利用，B错误；
CD．重物无法下落，CD错误；
故选A。
（2）重物选择质量大一些重锤而不是钩码。
故选C。
（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，C点速度为
重锤的动能为
重力势能减少量为
【分析】（1）打点计时器应该位于靠下位置，让重物尽量靠近打点计时器；
（2）重物选择质量大，密度大，体积小的重锤；
（3）中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，根据动能定义式以及重力势能定义式求解增加的动能以及减小的重力势能。
（1）A．做该实验时要将连接重物的纸带穿过限位孔，用夹子夹住纸带，并让重物尽量靠近打点计时器，A正确；
B．打点计时器应该位于靠下位置，B错误；
CD．重物无法下落（或下落距离非常短），CD错误；
故选A。
（2）为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些的而且方便固定纸带的重物。
故选C。
（3）[1]C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，C点速度为
重锤的动能为
[2]重力势能减少量为
13．【答案】解：（1）根据
可知v2-x图像的斜率等于2a，可知关闭发动机后
由牛顿第二定律
可得
（2）汽车的功率
由图像可知，汽车在加速阶段经过x=900m速度达到vm=20m/s，则由动能定理
解得
【知识点】机车启动
【解析】【分析】（1）根据速度位移关系可得v2-x图像的斜率等于2a，关闭发动机后阻力为合力，结合牛顿第二定律求解汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）求出汽车的功率，求出发电机做功，力做的总功等于动能变化，根据动能定理求解经历的时间。
14．【答案】解：（1）由图乙可知
设此时飞行器飞行的速率为v，圆周运动的半径为r，与竖直方向夹角为，则有竖直方向上合力为0，则有
动力为
解得
（2）水平方向上合力提供向心力为
解得
【知识点】牛顿第二定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）竖直方向上合力为0，根据受力平衡可得动力F的大小；
（2）水平方向上合力提供向心力，结合向心力表达式求解飞行器做匀速圆周运动的半径r。
15．【答案】解：（1）当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，则
解得
（2）B做完整的圆周运动，在圆周运动的最高点有
从最低点到最高点的过程中根据动能定理可得
联立解得
则在最低点根据牛顿第二定律可得
解得
（3）现将倾角调为53°，滑块A从高的地方从静止下滑， 设到水平面A速度为 ，则根据动动能定理可知
解得
根据能量守恒
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）滑块A恰好沿轨道匀速下滑，重力分力等于摩擦力，根据受力平衡求解A与轨道间的动摩擦因数；
（2）B做完整的圆周运动，在圆周运动的最高点有重力提供向心力，从最低点到最高点的过程中根据动能定理求解速度，结合向心力表达式求解拉力T的大小；
（3）根据能量守恒，A与水平面间因摩擦产生的热量Q等于在水平面运动时动能减少量。
四川省泸州市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题
1．（2024高一下·泸州期末）在真空中，与点电荷Q相距r的M点放一个带负电的试探电荷q，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（ ）
A．点电荷Q带的是负电荷
B．M点的场强大小为
C．M点的场强方向与F的方向相同
D．取走试探电荷q，M点场强变为零
【答案】A
【知识点】电场强度；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．同名电荷相互排斥，点电荷Q带的是负电荷，故A正确；
B．根据
故B错误；
C．电场强度方向与电场力方向相反，故C错误；
D．电场强度与放不放电荷，放什么电荷均无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据点电荷电场强度公式可得M点的场强大小，由于试探电荷带负电，场强方向与电场力方向相反。
2．（2024高一下·泸州期末）中国积木原创品牌“布鲁可”有一种变速轮积木，通过齿轮传动变速，如图所示。当驱动轮做大小不变的匀速转动时，可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小随从动轮半径r变化的图像（其中C图为反比例图线、D图为抛物线）的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】向心加速度a的大小
可
得从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小与r成反比；
故选C。
【分析】齿轮传动，驱动轮与从动轮边缘点的线速度大小相等，结合向心加速度求解式求解加速度大小。
3．（2024高一下·泸州期末）2024年6月4日，“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。若将上升器绕月球运动看作匀速圆周运动，已知其绕月运行周期、线速度和引力常量，则根据这些物理量可以估算出（ ）
A．上升器在环月轨道处受到月球的万有引力
B．上升器的质量
C．上升器距月球表面的距离
D．上升器在环月轨道上的加速度
【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AC．万有引力提供向心力
得
上升器距月球表面的距离
故AC错误；
B．求不出上升器的质量，故B项错误；
D．根据
故D项正确。
故选D。
【分析】上升器质量未知，不能求上升器在环月轨道处受到月球的万有引力，月球的半径未知，不能求上升器距月球表面的距离。
4．（2024高一下·泸州期末）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图甲所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为。在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低（如图乙所示）。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为，重力加速度为g。以下说法中正确的是（ ）
A．火车弯道的半径
B．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压
C．当汽车速率大于时，汽车一定会向弯道外侧“漂移”
D．当汽车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．根据
由此可得，火车转弯的半径为
故A错误；
B．当火车速率大于时，火车有向外运动的趋势，轮缘对外轨产生挤压，故B正确；
CD．根据
与质量无关，而当汽车速率大于时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时汽车有向外运动的趋势，与地面之间产生一个向内的摩擦力，以补充所需的向心力，因此当速度大于时汽车不一定发生侧滑而向弯道外侧“漂移”，因为还有摩擦力可以补充向心力，故CD错误。
故选B。
【分析】火车转弯时重力和支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，重力和支持力的合力不足以提供火车转弯的向心力有离心趋势。
5．（2024高一下·泸州期末）如图所示，两条绝缘细线悬挂在水平天花板上，另一端分别栓带有异种电荷的小球（可视为点电荷），两带电小球的电荷量分别为、，质量分别为、，静止时两小球在同一高度，细线与竖直方向的夹角，则下列关于、和、的大小关系，一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】设小球的悬线与竖直方向的夹角为θ，由
θ越大，m越小，得
两小球之间的相互作用力大小与它们的电荷量大小无关，则无法确定电量关系。
故选A。
【分析】对小球受力分析，根据受力平衡以及几何关系求解悬线与竖直方向的夹角θ，两带电小球库仑力相等。
6．（2024高一下·泸州期末）如图所示，用细线连接的两木块A、B，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平地面向右做匀速直线运动。某时刻剪断细线，在A停止运动以前，对于A、B系统的下列判断，正确的是（ ）
A．动量守恒，总动能减小 B．动量守恒，总动能增大
C．动量增大，总动能不变 D．动量减小，总动能增大
【答案】B
【知识点】动量守恒定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】剪断细线后，系统的总动量守恒。设AB受的摩擦力为f1和f2，则
剪断细线后再A停止运动之前AB的位移分别为x1和x2，由动能定理可知系统动能增量为
即系统总动能增加。
故选B。
【分析】在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，所受合力为零。A做减速运动，B做加速运动，可知x1
A．“水火箭”的动力来源于火箭外的空气对它的推力
B．“水火箭”喷出水的过程内力远大于外力，所以系统机械能守恒
C．“水火箭”获得的最大速度为
D．“水火箭”受到的平均升力为
【答案】C
【知识点】机械能守恒定律；反冲
【解析】【解答】A．动力来源于火箭喷出的水对它的推力，故A错误；
B．火箭内的水做功，系统的机械能不守恒，故B错误；
C．取向上为正方向，
解得
故C正确；
D．根据
得
故D错误。
故选C。
【分析】只有重力或者弹力做功，系统机械能守恒，内力远大于外力，根据动量守恒定律列式求解，根据动量定理求解平均升力。
8．（2024高一下·泸州期末）2024年4月25日我国神舟十八号载人飞船发射升空，此次发射任务是要进入空间站完成第3次载人飞行任务，飞船入轨后，将按照预定程序喷出气体（质量远小于飞船质量，可认为飞船质量不变），改变速度与空间站组合体进行自主快速交会对接，对接前，飞船和空间站在轨运行的情形如图所示，图中A是飞船，B是空间站，两者都绕地球同向转动。下列说法中正确的是（ ）
A．飞船通过向前方喷气后才能与空间站完成交会对接
B．飞船通过向后方喷气后才能与空间站完成交会对接
C．飞船对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大
D．飞船对接后的线速度比对接前在轨运行时的线速度大
【答案】B,C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AB．对接之前飞船在低轨道上运行，加速运动做离心运动才能与空间站完成交会对接，选项A错误，B正确；
C．对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大，选项C正确；
D．根据
可知
可知，飞船对接后轨道半径变大，轨运行时的线速度小，选项D错误。
故选BC。
【分析】轨道越高，机械能越大，对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大。轨道半径变大，线速度变小。
9．（2024高一下·泸州期末）如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一个小球，现在使轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中A点为最高点、B点为最低点，下列说法中正确的是（ ）
A．小球经过A点时，对杆的作用力一定竖直向下
B．小球经过B点时，对杆的作用力一定竖直向下
C．从A点到B点的过程，小球合外力做功为零
D．从A点到B点的过程，小球合外力的冲量为零
【答案】B,C
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用；冲量
【解析】【解答】A．则当小球速度较小时
当小球速度较大时
当小球速度满足
则杆对小球无作用力，故A错误；
B．根据
知小球对杆的作用力竖直向下，故B正确；
C．小球做匀速圆周运动，故动能变化量为0，则合外力做功为0，故C正确；
D．根据
可知合外力的冲量不为0，故D错误。
故选BC。
【分析】小球经过A点时，合外力提供向心力，小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力。根据动能定理可知，合外力做功等于动能的改变。
10．（2024高一下·泸州期末）如图所示，传送带倾斜放置，倾角为以恒定速率顺时针转动。一个的物块以初速度从A端冲上传送带，物块恰好不会从传送带顶端B冲出。已知物块和传送带之间的动摩擦因数，取，，。则物块在上升的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块的重力势能一直增大
B．物块的机械能先减小后不变
C．传送带AB之间的距离为10m
D．电机因传送物块而多消耗的电能为8J
【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A．物块的重力势能一直增大，A正确；
B．物块的速度大于传送带的速度时，摩擦力对物体做负功，物块的机械能减小；物块的速度小于传送带的速度时，摩擦力对物体做正功，物块的机械能增加，B错误；
C．根据
得
根据
得
C正确；
D．在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，摩擦力对传送带做负功，电动机多消耗电
由功能关系可知，则整个过程传送带多消耗的电能即为1s到2s内传送带多消耗的电能
故D项正确。
故选ACD。
【分析】同一物体高度越高，重力势能越大，物块上升到最高点的位移大小等于速度随时间变化的图线与时间轴所包围的面积的大小。
11．（2024高一下·泸州期末）在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中，所用向心力演示仪如图甲所示，A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图：其中塔轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，是轮⑥的2倍。可供选择的实验小球有：质量均为2m的球I和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。
（1）这个实验主要采用的方法是_______。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想实验法 D．放大法
（2）选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，是为了探究向心力大小与________。
A．质量之间的关系 B．半径之间的关系
C．标尺之间的关系 D．角速度之间的关系
（3）为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，应将实验小球I和 （选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）分别置于短臂A和短臂 处（选填“B”或“C”），实验时应将皮带与轮①和轮 相连，使两小球角速度相等。
【答案】（1）B
（2）D
（3）Ⅱ；B；④
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力
【解析】【解答】（1）主要用到了物理学中的控制变量法。
故选B。
（2）两球的质量相等，A和C的半径相同，是为了探究向心力大小与角速度之间的关系。
故选D。
（3）质量相等需选用实验小球I和Ⅱ；半径不同将小球置于置于短臂A和短臂B处。实验时应将皮带与轮①和轮④相连，使两小球角速度相等。
【分析】（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，存在多个变量，采用控制变量法；
（2）两球的质量相等，A和C的半径相同，角速度不同，探究探究向心力大小与角速度之间的关系。
（3）为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，需致力于角速度相同，质量相同，皮带转动线速度相等，故根据可知选取的轮半径需相等。
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。
故选B。
（2）选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，两球的质量相等，A和C的半径相同，则根据
可知是为了探究向心力大小与角速度之间的关系。
故选D。
（3）[1]为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，需致力于角速度相同，则需选用实验小球I和Ⅱ；
[2]由于A和C的半径相同，故将小球置于置于短臂A和短臂B处。
[3]皮带转动线速度相等，故根据
可知选取的轮半径需相等，故实验时应将皮带与轮①和轮④相连，使两小球角速度相等。
12．（2024高一下·泸州期末）在“验证机械能守恒定律”实验中
（1）下列装置图中，器材的安装、摆放正确的是________。
A． B．
C． D．
（2）下列重物中，最适合本实验用来作为重锤的是________。
A． B． C． D．
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）A
（2）C
（3）1.0；1.1
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】 （1）A．用夹子夹住纸带，并让重物尽量靠近打点计时器，A正确；
B．打点计时器应该位于靠下位置，这样纸带才能被充分利用，B错误；
CD．重物无法下落，CD错误；
故选A。
（2）重物选择质量大一些重锤而不是钩码。
故选C。
（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，C点速度为
重锤的动能为
重力势能减少量为
【分析】（1）打点计时器应该位于靠下位置，让重物尽量靠近打点计时器；
（2）重物选择质量大，密度大，体积小的重锤；
（3）中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，根据动能定义式以及重力势能定义式求解增加的动能以及减小的重力势能。
（1）A．做该实验时要将连接重物的纸带穿过限位孔，用夹子夹住纸带，并让重物尽量靠近打点计时器，A正确；
B．打点计时器应该位于靠下位置，B错误；
CD．重物无法下落（或下落距离非常短），CD错误；
故选A。
（2）为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些的而且方便固定纸带的重物。
故选C。
（3）[1]C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，C点速度为
重锤的动能为
[2]重力势能减少量为
13．（2024高一下·泸州期末）2024年上半年，某国产汽车公司发布了旗下一款新能源汽车，该款汽车在封闭场地进行了各项指标测试。测试汽车在平直公路上以恒定的额定功率行驶，行驶一段距离后再关闭发动机，测出其速度的平方与位移x的关系图像，如图所示。已知汽车和驾驶员的总质量为2400kg，汽车行驶过程中所受阻力恒定。求：
（1）该测试汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）该测试汽车在加速运动阶段所经历的时间t。
【答案】解：（1）根据
可知v2-x图像的斜率等于2a，可知关闭发动机后
由牛顿第二定律
可得
（2）汽车的功率
由图像可知，汽车在加速阶段经过x=900m速度达到vm=20m/s，则由动能定理
解得
【知识点】机车启动
【解析】【分析】（1）根据速度位移关系可得v2-x图像的斜率等于2a，关闭发动机后阻力为合力，结合牛顿第二定律求解汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）求出汽车的功率，求出发电机做功，力做的总功等于动能变化，根据动能定理求解经历的时间。
14．（2024高一下·泸州期末）如图甲所示，滑翔伞飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对滑翔伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制飞行员背后的螺旋桨的动力输出，以此来改变飞行器的飞行状态。已知飞行器的动力F的方向始终与飞行方向相同，空气升力的方向与飞行方向和伞翼面都垂直，大小与速率成正比，即；阻力方向与飞行方向相反，大小与速率成正比，即。由于飞行员调节螺旋桨的动力，、会相互影响，满足如图乙所示的关系。飞行员和飞行器的总质量为，若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节，伞翼中垂线和竖直方向的夹角为。取，，。求：
（1）飞行器螺旋桨提供的动力F的大小；
（2）飞行器做匀速圆周运动的半径r。
【答案】解：（1）由图乙可知
设此时飞行器飞行的速率为v，圆周运动的半径为r，与竖直方向夹角为，则有竖直方向上合力为0，则有
动力为
解得
（2）水平方向上合力提供向心力为
解得
【知识点】牛顿第二定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）竖直方向上合力为0，根据受力平衡可得动力F的大小；
（2）水平方向上合力提供向心力，结合向心力表达式求解飞行器做匀速圆周运动的半径r。
15．（2024高一下·泸州期末）有一角度可变的倾斜轨道，当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，现将倾角调为53°，滑块A从高的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入足够长的水平面，与小球B发生碰撞，碰撞过程中损失的机械能为碰前瞬间机械能的，B被一根长的绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰能做完整的圆周运动。已知A与轨道间和A与水平面间的动摩擦因数相同，A、B均可视为质点，质量分别是、，取，，。求：
（1）A与轨道间的动摩擦因数；
（2）A与B刚碰完的瞬间绳子对B的拉力T的大小；
（3）求整个运动过程中，A与水平面间因摩擦产生的热量Q。
【答案】解：（1）当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，则
解得
（2）B做完整的圆周运动，在圆周运动的最高点有
从最低点到最高点的过程中根据动能定理可得
联立解得
则在最低点根据牛顿第二定律可得
解得
（3）现将倾角调为53°，滑块A从高的地方从静止下滑， 设到水平面A速度为 ，则根据动动能定理可知
解得
根据能量守恒
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）滑块A恰好沿轨道匀速下滑，重力分力等于摩擦力，根据受力平衡求解A与轨道间的动摩擦因数；
（2）B做完整的圆周运动，在圆周运动的最高点有重力提供向心力，从最低点到最高点的过程中根据动能定理求解速度，结合向心力表达式求解拉力T的大小；
（3）根据能量守恒，A与水平面间因摩擦产生的热量Q等于在水平面运动时动能减少量。
