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B．乒乓球在空中飞行的过程中，单位时间内位移的变化量相同
襄阳四中 2025 级高一上学期质量检测（四）
物 理 试 题 C．A、B两点的竖直高度差h和水平距离x满足
D．若乒乓球弹离速度略变小后仍能落在球拍上，则乒乓球在空中飞行的时间变长
总分：100分 时间：75分钟 考试时间：2025.12.24 7．在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有
计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系的是
一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，
选错得0分.
1．下列说法正确的是
A． B． C． D．
A．毛主席诗词里的“坐地日行八万里”是以自己为参照系
B．平常说的“一江春水向东流”是以江水为参考系
C．“太阳东升西落”是以地球为参考系
8．如图所示，小球甲、乙的质量之比为 ，两小球按如图的方式连接，其中 、 为两弹性绳（弹性绳
D．“独立寒秋，湘江北去”是以湘江为参考系
满足胡克定律）， 为不可伸长的轻绳，系统静止时，弹性绳 与竖直方向的夹角为 ，轻绳
2．将某物体竖直向上抛出，不计阻力，其速度v随高度h变化的图像为
沿水平方向，且两弹性绳的伸长量相等。已知重力加速度为 ，则下列说法正确的是
A．系统静止时，两弹性绳的作用力大小相等
B．弹性绳 、 的劲度系数之比为
A． B． C． D．
C．将轻绳 剪断的瞬间，小球乙的加速度大小为
D．将轻绳 剪断的瞬间，小球甲的加速度大小为
9．传送带是一种常用的货物输送装置，其原理可以简化为如图甲所示的模型，传送带的倾角为 37°，在电
3．小明做家务时，发现家里自来水的出水情况有这样的特点：当水流不太大时，从水龙头
动机的带动下以一定的速度稳定运行。从货物轻放在传送带底端 A处开始计时，10s时到达顶端B，其
中连续流出的水会形成水柱且可以看成自由落体运动，从上往下越来越细，如图所示。
运动过程的v−t图像如图乙所示，货物质量M=20kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，则货物从A
水柱的横截面可视为圆，在水柱上取两个横截面 A、B，A到水龙头的距离与A到B的
运动到B的过程中，下列说法正确的是
距离之比为1：3。则A、B的直径之比 为
A．货物与传送带之间的摩擦力的方向始终不变
A．2：1 B．1：2 C． D． B．货物在传送带上留下的痕迹的长度为15m
4．A球自空中某处以速度为v 竖直向上抛出，B球自A球正上方某处同时自由下落，两球速度时 C．若其他条件不变，持续增大传送带运行速率，货物运送到顶
0
端的时间一直变短
间图象如图所示。在 时刻，两球在空中相遇，之后互不影响，则
D．若其他条件不变，持续增大传送带运行速率，货物与传送带
间相对滑动的路程一直变大
A．B球到达A球抛出点时，A球刚好到达最高点
B．A、B两球相遇时A处于下降阶段 10．如图，质量分别为 、 的小物块和长木板叠放在水平地面上， 时刻，长木板获得
C．A球到达最高点后两球距离不再增加 一初速度开始向右运动，同时给位于木板右端的物块施加一水平向右的恒力，大小为 ，使物
D．A球到达最高点后距离增加得越来越快 块也开始运动， 时小物块与木板第一次共速， 再作用一段时间后撤去，当物块与木板第二次
5．在探究两个互成角度力的合成规律实验中。在如图所示平面内，保持合力F不变，
共速时，物块恰好没有从木板右端滑出，重力加速度 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木
分力F 1 的大小不变，改变F 1 的方向，则分力F 2 箭头端的轨迹为 板与物块、地面间的动摩擦因数分别为 和 ，下列说法正确的是
A． 时物块与木板的速度大小为
A． B． C． D． B．木板获得的初速度大小为
C．木板的最小长度为
6．如图，某同学对着墙壁练习打乒乓球。乒乓球（可视为质点）与竖直墙壁上的A点碰撞后沿水
D．第二次共速时的速度大小为
平方向弹离，并恰好垂直于球拍拍面落在B点。已知球拍与水平方向的夹角为 ，A、B两点的竖直
高度差为h，A，B两点的水平距离为x，忽略空气阻力。下列说法正确的是
A．A、B两点的连线与球拍垂直二、非选择题：本题共5小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程 13．（12分）如图所示，高为 ，横截面直径为 ，内壁光滑的圆钢管竖直固定在水平地面上。一只
式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值 小球从钢管顶端的A点以某一初速度沿钢管轴心方向水平抛出，运动过程中先后跟钢管内壁的 B、C
和单位。
两点相碰（设球与墙碰撞时，竖直方向速度不变，水平方向速度等大方向反向），最后恰好落在底面
11．（10分）某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。按
的圆心D点。取 ，求小球落在D点时的速度大小。
图甲安装好实验器材后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用时各个器材工作正常。
实验开始时，在砂桶中放入适量的细砂，系统开始工作，物块做加速运动，打点计时器在纸带
上留下点迹。已知所用交流电源的频率为50Hz，重力加速度为g。
(1) 该小组在一条清晰的纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有4 14．（14分）某物流公司安装一货物传送通道，货物从 的平台无初速进入斜面通道，斜面通道末
端与水平通道通过小圆弧连接，使货物经过此拐点时，速率能保持不变。斜面通道倾角为 ，斜
个计时点没有标出，各计数点到A点的距离已在图乙中标出，则打下D点时，物块的速度大小为
面通道和货物之间的动摩擦因数 ，重力加速度 取 ， ， 。
m/s，物块的加速度大小为 m/s2。（计算结果均保留3位有效数字）
(1)求货物沿斜面通道下滑到底端时的速度大小；
(2)该实验 （选填“需要”或“不需要”）砂桶和砂的总质量m远小于物块的质量M。
(2)若水平通道长度 ，为保证货物不滑出，货物与水平通道之间的动摩擦因数至少多大？
(3)某同学以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，
(3)若水平通道足够长且制造材料与斜面通道相同，并可通过调节斜面通道的长度来改变 ，请写出全
图线与横轴的交点坐标为c，与纵轴的交点坐标为-b，如图丙所示。物块的质量M为 ，物块
过程货物水平位移 与 之间可能的关系。
和木板之间的动摩擦因数μ= 。
12．（6分）图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小
球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图甲（b）是该装置
一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。
（1）由图甲（b）的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是
。
（2）现在重新设计该实验，如图乙所示，
15．（18分）如图所示，某天早晨小李骑着电动自行车外出，车上挂着一包生活垃圾（可视为质点），当
光源位于S点，紧靠着光源的前方有一 以v = 2 m/s的速度匀速骑行到一段平直道路时，发现前方路沿外侧有一与路沿平行的长方体型垃圾
0
桶，车辆离路沿垂直距离d = 0.3 m，垃圾桶最近边距路沿垂直距离d = 0.2 m。骑行至距垃圾桶桶
个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上 1 2
口A点的直线距离L = 1.3 m位置时（平行于地面的距离），小李以垂直于车身前进轴线方向（以车
形成影子P。现打开数码相机，同时将 为参考系）将垃圾抛出，垃圾包划过一条弧线，从桶口A点落入桶内。已知垃圾桶口为正方形，边长
s = 0.4 m，桶口距地面高度H = 1.5 m，抛出点距地面高度h = 1.2 m。可将垃圾包、车辆、人看
小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，
作质点，忽略空气阻力的影响，g = 10 m/s2。求：
不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同的时间自动拍 (1)抛出后，垃圾包在空中运动的时间；
摄一次）拍摄下来，如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的
(2)垃圾包抛出瞬间，相对地面的速度大小；
（选填“（c）”或“（d）”）。
(3)若确保垃圾包能抛人垃圾桶内，则垃圾包相对于抛出点上升的最大高度为多少？
（3）如果图乙中小球A水平抛出的初速度为1m/s，SP＝L＝0.5m，经过0.2s小球到达B点时在屏
幕上留下的影子假设为Q，则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为 m/s。（g取10m/s2,保留一
位小数）襄阳四中 2025 级高一上学期 12 月月考 7．D【详解】以某个沙袋抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴，竖直向下为y轴，设该沙袋抛出瞬间
水平方向速度为 ，经时间t，位置坐标为P（x，y）。
物理参考答案
1．C
根据平抛运动公式有 ，
2．C【详解】物体做竖直上抛运动，上升过程速度越来越小，通过相等高度所用时间越来越长，速
度变化越来越大，故上升过程速度随着高度增大减小得越来越快，即 图像越来越陡，根据对称 设此时飞机坐标为Q（x 1 ，y 1 ），飞机做匀减速直线运动，则
性可知，物体上升过程和下降过程经过同一高度时速度等大反向，则 图像应关于横轴对称。故
， 如图，则
选C。
3．C【详解】A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1：3，根据自由落体规律 ，可得经
不变，则说明沙袋相对飞机的运动方向不变。故选D。
过A、B处的水流速度大小之比为
8．BD【详解】A．设小球甲的质量为 、则小球乙的质量为 ，对小球乙受力分析，受重力和弹性绳
取很短的相同的时间 ，对于连续稳定的水流，单位时间流过任一横截面的水的体积是恒定的，
的拉力，根据平衡条件有
可得 ，联立可得A、B的直径之比 为 。故选C。 再对两小球整体受力分析，受重力、轻绳的拉力和弹性绳 的拉力，受力如图所示
根据平衡条件有 ，
4．A【详解】设刚开始时A、B两球距离为H，相遇时间为t，由
解得 、 ，故A错误；
B．由于弹性绳 、 伸长量刚好相同，根据胡克定律有 、
得 ，又因为 ，得v2=2gH
0
可得 ，故B正确；
即A球到达最高点时的位置就是B球刚开始下落的位置，且B球刚好到达A球开始上抛的位置时
C．将轻绳 剪断的瞬间，小球乙的重力和弹性绳的弹力均不变，则小球乙的加速度仍为零，故C错误；
速度为v，A、B两球相遇时A处于上升阶段，A球达到最高点后A、B相对做匀速直线运动，则两
0 D．将轻绳 剪断的瞬间，小球甲受重力以及两弹性绳的拉力作用，且这三个力均不变，则小球甲的合力
球距离均匀增加，故B错误、A正确；则C、D错误。故选A。
5．B【详解】若以O点为坐标原点，以F的方向为x轴正向建立坐标系，设F与 的夹角为 ，则 大小仍为 由牛顿第二定律得 ，故D正确。 故选BD。
合力 的箭头的坐标满足 ，联立化简得 9．AD【详解】A．由图乙可知货物在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，匀加速阶段摩
擦力沿传送带向上，匀速阶段摩擦力也沿传送带向上，故整个过程摩擦力方向始终不变，故A正确；
因保持合力F的大小和方向不变，分力 的大小不变，则使 与F的夹角从0逐渐增大到 的
B．货物从A运动到B的过程中，由v−t图像可知，传送带运动的位移为x=vt=20m
过程中， 的箭头的轨迹图形为圆，即B选项符合。故选B。
货物总位移即传送带长度为
6．D【详解】A．依题意，乒乓球恰好垂直于球拍拍面落在B点，根据平抛运动速度与水平方向夹
故货物相对传送带的位移为 ，即货物在传送带上留下的痕迹的长度为5m，故B错误；
角 和位移方向与水平方向夹角 关系 C．传送带速率增大，货物传送过程，若先加速后匀速，则传送时间会变短，但当速率增大到一定程度，
货物一直加速至顶端，再增大速率，传送时间将保持不变，故C错误；
可知A、B两点的连线（位移方向）与球拍不垂直，故A错误；
D．此过程中，货物位移为L，传送带位移为
所以货物与传送带之间相对滑动的路程为
B．乒乓球做平抛运动，根据
所以传送带的转动速率调大时，货物与传送带之间相对滑动的路程一定变大，故D正确。故选AD。
10．ACD 【详解】AB．设木板与物块、地面间的动摩擦因数分别为μ、μ，在0~1s，小物块相对长木
1 2
可知乒乓球在空中飞行的过程中，单位时间内速度的变化量相同，故B错误；
板向左运动，对于小物块根据牛顿第二定律有
C．根据平抛运动推论，乒乓球速度的反向延长线交水平分位移中点，如图
解得小物块加速度为
长木板相对小物块向右运动，根据牛顿第二定律有
可得A、B两点的竖直高度差h和水平距离x满足 故C错误；
解得长木板加速度为 时，小物块与长木板第一次共速，则有
解得 ， ，故A正确，B错误；
D．做球拍的延长线交墙壁与一点C，如图
C．0~1s，小物块的位移为 长木板的位移为
由几何关系可知
则长木板的长度至少为 ，故C正确；
D．设第一次共速后力F又作用了时间t，再经时间t 第二次共速。
若乒乓球弹离速度略变小后仍能落在球拍上，则乒乓球的水平分位移减小，在空中飞行的时间变长， 2 3
在t 时间内，小物块相对长木板向右运动，对小物块，根据牛顿第二定律可知 解得
2
故D正确。故选BD。小物块加速度方向向右，小物块向右做匀加速直线运动； （3）由以上解析可知影子在竖直方向上做匀速运动，根据几何关系可知
在t 时间内，对长木板有 ，解得
2
长木板加速度方向向右，长木板向右做匀加速直线运动；
解得
在t 时间内，小物块相对长木板向右运动，对小物块有 ，解得
3
加速度方向向左，小物块向右做匀减速直线运动。
13． 【详解】由题意可知，小球在竖直方向做自由落体运动，有
在t 时间内，长木板加速度为
3
加速度方向依然向右，长木板继续向右做匀加速直线运动。
，解得
因为小物块与长木板二次共速，故 ，解得
开始时，小物块处于长木板右端。当小物块与长木板第二次共速时，小物块恰好没有从长木板右端 小球在水平方向的速度大小不变，根据对称性，易知轨迹 可以“剪贴”成抛物线 ，如图所
示，小球的运动可以等效为从A点平抛到 点，
掉下，则
其等效的水平位移为 ，由 ，得
解得 ， 第二次共速时的速度大小为 ，故D正确。
又有 ，所以
14．【详解】（1）货物沿斜面通道下滑时，根据牛顿第二定律有 ，解得
11．(1) 1.02 1.72，(2)不需要，(3)
【详解】（1）相邻两计数点之间还有4个计时点没有标出，则T=0.1s。
根据速度位移公式有 ，解得
打下D点时，物块的速度
（2）为保证货物不滑出，设货物与水平通道之间的动摩擦因数至少为 ，根据牛顿第二定律有
根据逐差法可得物块的加速度 ，解得 ，根据速度位移公式有 ，解得
（3）当 时，货物不下滑；
（2）本实验中，细绳的拉力可以由弹簧测力计测出，不需要使砂桶和砂的总质量远小于物块的质
量。 当 时，货物将下滑，最终停在水平面上。根据几何关系，可得斜面通道在水平面上投影长度
（3）由牛顿第二定律得 ，可得 ，斜面通道长度
在斜面通道上，根据牛顿第二定律有
a-F图线的斜率 ，解得M= ，图线在纵轴的截距大小b=μg，解得μ=
可得加速度大小为
12． 自由落体运动 （d） 2.5 根据速度位移公式，可得滑到斜面通道底端的速度 ，根据牛顿第二定律有
【详解】（1）本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，同一时刻两球处于同一高度，说明竖 可得水平轨道上货物的加速度大小 ，根据速度位移公式有
直方向运动情况相同，所以A竖直方向的分运动是自由落体运动；
货物的水平位移 ，联立解得 ，可知水平方向位移x与倾斜轨道的倾角 无关。
（2）设经过时间t照相机拍摄一次，从抛出开始经时间t后到达C点，经时间2t后经
15．【详解】（1）垃圾包抛出时，由于惯性的原因，在沿电动车行进的方向上，垃圾包的速度与车辆一
过B点，如图所示：
致， ，匀速运动，由勾股定理可知，垃圾包沿电动车行进方向上运动的位移
根据几何关系有 ①， ②水平方向做匀速运动，所以 ③ ， ，解得
（2）垃圾包实际运动轨迹为抛物线，将该运动分解为平行地面运动和垂直地面向上的运动。
①平行地面方向且与路沿平行的速度 ，运动时间 。平行地面方向且与路沿垂直方向上的
竖直方向做自由落体运动，所以 ＝ ④，由①②③④得 ，
位移为x，则 ， ，解得
2
与地面平行方向的速度
PG=GQ
②垂直地面向上的方向：竖直方向为初速度为v，加速度为g，位移为0.3 m的匀变速直线运动，则
所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的，故选（d）； 3解得 ，v 和v 合成即为垃圾包抛出时的对地速度，即
2 3
（3）由上题可知 当 时取极小值
垃圾包在空中运动的最短时间 ，垃圾包在空中运动的最长时间
由上述分析可知，运动时间越长，v 越大，上升高度越大，将 式代入
3
可得最大的竖直速度 ，因此最大竖直上升高度为
