2023年高考物理全国乙卷真题变式·分层精准练：第1题

2023年高考物理全国乙卷真题变式·分层精准练：第1题

一、原题

1．一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（　　）

A．上升时间等于下落时间 B．被垫起后瞬间的速度最大

C．达到最高点时加速度为零 D．下落过程中做匀加速运动

二、基础

2．如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为（　　）

A．2m/s B．6m/s C．12m/s D．20m/s

3．如图所示，鱼儿从水下一定深度由静止以大小为的加速度加速上升至水面，跃出后离水面的最大高度为h。假设鱼儿的整个运动过程为直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则鱼儿开始时所在的深度为（　　） 

A．2h B． C．h D．4h

4．杭州某中学一位高三学生凭借2米15的好成绩顺利通过清华大学运动员专项测试，如愿“跳”进清华园。经了解，该同学身高1米92。根据以上信息，可以估算出该同学跳高离地时竖直向上的速度最接近（　　） 

A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．6m/s

5．向右运动的地铁上，一根细线下端绑着一支圆珠笔，上端固定在地铁的竖直扶手上，圆珠笔相对于地铁稳定时如图所示，由此可判断地铁正在（　　） 

A．加速 B．减速 C．匀速 D．静止

6．以下关于做功与能量转化关系的说法，正确的是（　　） 

A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体就具有多少机械能

B．摩擦力一定对物体做负功，导致物体机械能一定减少

C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的

D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的动能一定不变

7．如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能（　　） 

A．在释放过程中增加

B．在拉伸过程中减小

C．在释放过程中转化为弹珠动能

D．在拉伸过程中由弹珠动能转化得到

三、巩固

8．如图所示，轻弹簧上端固定在天花板上，下端系一物块。物块从弹簧处于原长位置静止释放，在物块开始下落到最低点的过程中（弹簧的形变在弹性限度内），下列说法中正确的是（） 

A．物块的动能一直变大 B．物块的重力势能一直减小

C．物块的机械能一直变大 D．物块的机械能先变大后变小

9．质量为m的物体在升降机中，随升降机竖直向上以大小为（g为重力加速度）的加速度做匀减速运动，上升高度为h，在此过程中，物体的机械能（　　）

A．增加 B．减少 C．增加 D．减少

10．大风天气时，货场水平地面上质量为4.0kg的箱子在水平风力作用下做直线运动，截取1秒钟监控视频，通过影像分析软件得到箱子速度与时间的关系图像如图所示。箱子与地面间动摩擦因数为0.55，重力加速度g取10，由此推算木箱在这1s内受到的风力为（　　）

A．18N B．22N C．40N D．42N

11．用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，取重力加速度。由此可判断出（　　）

A．手机一直未离开过手掌

B．手机在时刻运动到最高点

C．手机在时刻改变运动方向

D．手机在间内，受到的支持力一直减小

12．某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒，忽略空气阻力，g取，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（　　） 

A．小球被顶出的初速度为

B．第一个比第二个的位移大

C．小球在空中的速度变化量为

D．小球在空中上升的最大高度为

四、提升

13．如图所示，一弹性轻绳（弹力与其伸长量成正比）左端固定在墙上A点，右端穿过一固定的光滑圆环B连接一个质量为m的小球，小球在B点时，弹性轻绳处在原长状态。小球穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力大小为mg。将小球从C点由静止释放，到达D点时速度恰好为0.已知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上，，，重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。则小球从C运动到D的过程中（　　）

A．受到的摩擦力一直增大

B．下落的高度时，小球加速度为零

C．小球在D点时，弹性轻绳的弹性势能为

D．若仅把小球质量变为3m，则小球到达D点时的速度大小为

14．一个倾角 的斜面固定于水平地面，斜边长5m，一物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中两直线所示，设斜面底端所在的水平面为零势能面， ， ，重力加速度取 ，则（　　） 

A．物块的质量m=2kg

B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.4.

C．物块下滑到斜面底端时速度大小为

D．当物块下滑3.0m时机械能损失了12J

15．将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法不正确的是（　　）

A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同

B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大

C．物块沿若3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的

D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热鲎是一样多的

16．如图所示，质量分别为m1和m2的木块 A 和 B 之间用一轻质弹簧相连，然后将它们静置于一底端 带有挡板的光滑斜面上，其中 B 置于斜面底端的挡板上，设斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为 k．现用一平行于斜面的恒力 F 拉木块 A 沿斜面由静止开始向上运动，当木块 B 恰好对挡板的压力为零 时，木块 A 在斜面上运动的速度为 v，则下列说法正确的是（　　）

A．此时弹簧的弹力大小为 m1gsinθ

B．拉力 F 在该过程中对木块 A 所做的功为

C．弹簧在该过程中弹性势能增加了 ﹣ mv2

D．木块A在该过程中重力势能增加了

答案解析部分

1．【答案】B

【知识点】功能关系；瞬时速度；竖直上抛运动；牛顿第二定律

【解析】【解答】A、上升过程做加速度减小的减速运动，下降过程做加速度减小的加速运动，克服空气阻力做功，同一位置上升的速度大于下降的速度的大小，所以上升的平均速度大于下降的平均速度，两过程的位移大小相等，所以上升的时间小于下降的时间，A错误；
B、整个过程克服空气阻力做功，机械能减小，故刚垫起后瞬间速度最大，B正确；
C、最高点速度为零，空气阻力为零，只受重力，加速度是重力加速度g，C错误；
D、下降过程做加速度减小的加速运动，D错误；
故答案为：B
【分析】受力分析明确运动状态，全程克服空气阻力做功，机械能减小，同一高度，上升速度大于下降速度大小。

2．【答案】C

【知识点】竖直上抛运动

【解析】【解答】篮球运动员身高约为1.8m，由图可知水柱的高度约为人身高的4倍，即7.2m，则 ，解得 ，

故答案为：C。

【分析】利用水柱上升的高度结合速度位移公式可以求出初速度的大小。

3．【答案】A

【知识点】竖直上抛运动

【解析】【解答】设鱼儿出水瞬间的速度为 ，鱼儿在水下时，有

鱼儿在水面上时，

解得

故答案为：A。

【分析】利用匀变速的速度位移公式可以求出鱼儿开始时在水中的深度。

4．【答案】C

【知识点】竖直上抛运动

【解析】【解答】其重心的高度约为0.8m，重心上升的高度为 ，根据 ，解得

故答案为：C。

【分析】利用重心上升的高度结合速度位移公式可以求出该同学竖直向上运动的速度大小。

5．【答案】B

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】设细线与竖直方向夹角为 ，对圆珠笔进行受力分析可知 ， ，解得加速度 ，方向水平向左，而地铁的速度方向向右，可以判断地铁正在向右减速运动。

故答案为：B。

【分析】利用牛顿第二定律结合竖直方向的平衡方程可以判别加速度的方向，进而判别地铁在向右做减速运动。

6．【答案】C

【知识点】功能关系

【解析】【解答】A．物体受到的合力对物体做了多少功，物体的动能就增加多少，不是物体就具有多少机械能，A不符合题意；

B．摩擦力可能对物体做正功、负功或者不做功，B不符合题意；

C．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的，例如在有阻力的情况下物体加速下落，C符合题意；

D．物体除受重力外，还受其他力，若其他力不做功，则物体的机械能不变，但是动能不一定不变，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】只有重力或弹力做功，物体机械能守恒；结合功的定义进行分析判断。

7．【答案】C

【知识点】功能关系

【解析】【解答】AC．弹珠在释放过程中弹性势能转化为弹珠的动能，则弹性势能减小，A不符合题意，C符合题意；

BD．在拉伸过程中，人克服弹力做功，则弹性势能增加，BD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】弹性体发生弹性形变，物体就会具有弹性势能，弹性形变越大，弹性势能就越大，动能与物体的质量和速度有关，质量和速度和速度越大，动能越大，释放物体时，橡皮筋的弹性势能转化为物体的动能。

8．【答案】B

【知识点】功能关系；受力分析的应用；力的合成

【解析】【解答】物块从弹簧处于原长位置静止释放后，物块受到重力、弹力，合力方向竖直向下，做加速运动；弹力逐渐增大，当重力和弹力相等时速度最大，之后弹力大于重力，合力方向竖直向上，做减速运动；直至最低点，速度为零。

综上所述物块的速度先增大后减小，物块的动能先增大后减小；物块的一直下降，重力做正功，物块的重力势能一直减小；弹力对物块一直做负功，物块的机械能一直减小。

B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】对物块进行受力分析，根据力的合成以及合力 和速度的关系得出物块动能和机械能的变化情况。

9．【答案】C

【知识点】功能关系

【解析】【解答】物体减速上升，加速度方向向下，由牛顿第二定律可得

解得

除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加，增加量为

故答案为：C。

【分析】物体减速上升，加速度方向向下，除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加。

10．【答案】C

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】根据题图可知木箱的加速度，根据牛顿第二定律，解得，

故答案为：C。

【分析】vt图像表示斜率。由牛顿第二定律求解合力大小，进而求出风力大小。

11．【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】A．由图可知，手机的加速度在某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机离开过手掌，A不符合题意；

B．根据可知，图像与坐标轴围成面积表示速度变化量，则手机在时刻速度为正，还没有到最高点，B不符合题意；

C．手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，C不符合题意；

D．由图可知时间加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得，即，可知时刻支持力不断减小；时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得，即，可知支持力还是不断减小，即手机在间内，受到的支持力一直减小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】加速度等于重力加速度，则手机离开手掌。图像与坐标轴围成面积表示速度变化量。

12．【答案】D

【知识点】竖直上抛运动

【解析】【解答】A．小球上升时间和下降时间相等，故小球上升和下落的时间均为0.8s，由 ，可得小球被顶出的初速度为 ，A不符合题意；

B．由匀变速直线运动规律 ，可得第一个 比第二个 多走的位移大小为 ，B不符合题意；

C．小球初速度为 ，末速度为 ，方向相反，速度变化量为 ，C不符合题意；

D．小球在空中上升的最大高度为 ，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用速度公式可以求出小球初速度的大小；利用邻差公式可以求出相邻位移之差的大小；利用初末速度可以求出速度变化量的大小；利用位移公式可以求出小球上升的最大高度。

13．【答案】B

【知识点】共点力平衡条件的应用；功能关系；动能定理的综合应用；胡克定律

【解析】【解答】A．已知的长度为，根据胡克定律有

与竖直方向的夹角为时，伸长量为，故弹力为

对球受力分析，受重力、橡皮条的弹力、摩擦力，支持力，水平方向平衡，故

由此可知，下降过程中，水平方向的支持力保持不变，且摩擦力

受到的摩擦力一直不变，A不符合题意；

B．下落的高度时，弹力在竖直方向的分力为

竖直方向受力分析

小球加速度为零，B符合题意；

C．小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做功为

对球从点运动到点的过程，根据动能定理有

解得

根据弹性做功的功能关系

D．故小球在D点时，弹性轻绳的弹性势能大于，C不符合题意；

若仅把小球的质量变成，小球从点运动到点的过程，根据动能定理，有

解得

D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据胡克定律以及共点力平衡得出摩擦力的表达式并判断摩擦力的变化情况，结合恒力做功以及动能定理弹力做的功，利用功能关系得出弹性轻绳的弹性势能以及D点时的速度。

14．【答案】D

【知识点】功能关系；动能定理的综合应用；牛顿第二定律

【解析】【解答】A．物块在最高点时重力势能为EP=mgLsin37°=30J

可得物块的质量m=1kg

A不符合题意；

B．根据动能定理

可得物块下滑的加速度为

根据

可得与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5

B不符合题意；

C．物块下滑到斜面底端时动能为10J，则

根据速度大小为

C不符合题意；

D．当物块下滑3.0m时机械能损失了

D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用重力势能的表达式得出物块的质量；利用动能定理以及牛顿第二定律得出动摩擦因数；结合动能的表达式得出物块下滑到斜面底端时速度；利用功能关系得出物块损失的机械能。

15．【答案】A

【知识点】功能关系；动能定理的综合应用；能量守恒定律

【解析】【解答】解：设任一斜面和水平方向夹角为θ，斜面长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：W=μmgLcosθ．Lcosθ为斜面底边的长度，摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功．

由图可知1和2底边相等且小于3的底边，故摩擦生热关系为：Q1=Q2＜Q3；

设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgh﹣μmgLcosθ= mv2﹣0

根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为：v1＞v2＞v3，A不正确，符合题意，BCD不符合题意．

故答案为：A

【分析】物体滑到底端时的速度是由减少的重力势能转化而来，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系；摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功．由图可知1和2底边相等且小于3的底边，可以推导摩擦生热关系。

16．【答案】B

【知识点】功能关系；能量守恒定律

【解析】【解答】解：A、当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面向下的分力，即F弹=m2gsinθ，A不符合题意；

B、开始系统处于静止状态，弹簧的弹力等于A的重力沿斜面向下的分力，则有：m1gsinθ=kx1，x1为弹簧此时的压缩量，得：x1= ．

当B刚离开C时，有 m2gsinθ=kx2，x2为弹簧此时的伸长量，得：x2= ，则A沿斜面上升的距离为 x=x1+x2= ，拉力F在该过程中对木块A所做的功为 W=Fx=F ，B符合题意；

CD、木块A在该过程中重力势能增加量△EP=m1gxsinθ=m1gsinθ• = ，根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为△E弹=W﹣△EP﹣ mv2=F ﹣ ﹣ mv2，CD不符合题意．

故答案为：B．

【分析】分析B物体的运动过程，当B刚离开C时，系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量和压缩量，从而求出A上升的距离，根据W=Fx求解F做的功，根据重力做功与重力势能的关系求解A重力势能增加量，根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量．