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云南省保山市隆陽區(qū)2022-2023學年高一下學期期末考試物理試題

一、單選題（共8小題）

1．如圖所示，小球以初速度v0從A點沿不光滑的軌道運動到高為h的B點后自動返回，其返回途中仍經(jīng)過A點，則經(jīng)過A點的速度大小為（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知識點】動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】小球從A運動到B和從B運動到A的過程中，摩擦力做功相等，假設(shè)從A運動到B摩擦力做功W，

根據(jù)動能定理則有①

從B運動到A的過程中，根據(jù)動能定理有②

聯(lián)立①②可得，B正確，ACD錯誤；

故選A。

【分析】本題考查動能定理的應(yīng)用。

2．如圖所示，傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜劈上，輕質(zhì)細線一端固定在物體a上，另一端繞過光滑的輕質(zhì)滑輪固定在c點，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若將固定點c向左移動少許，而a與斜劈始終靜止，則（）

A．斜劈對物體a的摩擦力減小B．斜劈對地面的壓力增大

C．細線對物體a的拉力增大D．地面對斜劈的摩擦力減小

【答案】D

【知識點】整體法隔離法；共點力的平衡

【解析】【解答】AC.對滑輪和物體b受力分析，受重力和兩個拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有，解得，將固定點c向左移動少許，則減小，故拉力T減小；對物體a受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，拉力減小，但由于不知道拉力與重力的下滑分力的大小關(guān)系，故無法判斷靜摩擦力的方向，故不能判斷靜摩擦力的變化情況，AC不符合題意；

BD.對斜面體、物體a、物體b整體受力分析，受重力、支持力、細線的拉力和地面的靜摩擦力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有，與角度無關(guān)，所以地面對斜劈的支持力恒定不變；根據(jù)牛頓第三定律，斜劈對地面的壓力不變；靜摩擦力為，將固定點c向左移動少許，則減小，故摩擦力減小，B不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】分析滑輪和物體b的受力，由共點力平衡條件求出細繩拉力的變化情況；再對a受力分析，判斷a受到的靜摩擦力的變化情況；分析斜面體、物體a、物體b組成的整體的受力，由共點力平衡條件分析地面對斜劈的支持力和摩擦力的大小的變化情況，再由牛頓第三定律分析斜劈對地面的壓力的變化情況。

3．（2023高二上·天津期中）系在細線上的小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動．若小球做勻速圓周運動的軌道半徑為R，細線的拉力等于小球重力的n倍，則小球的（）

A．線速度B．線速度

C．角速度D．角速度

【答案】C

【知識點】圓周運動實例分析

【解析】【解答】小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動，由細線的拉力提供向心力，則有：，解得：，，ABD不符合題意，C符合題意.

故答案為：C.

【分析】利用拉力提供向心力可以求出線速度和角速度的大小。

4．觀察“神舟十號”在圓軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間2t通過的弧長為L，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ(弧度)，如圖所示，已知引力常量為G，由此可推導(dǎo)出地球的質(zhì)量為()

A．B．C．D．

【答案】A

【知識點】萬有引力定律

【解析】【解答】根據(jù)弧長和半徑的關(guān)系，可得軌道半徑為

根據(jù)萬有引力提供向心力有

聯(lián)立解的，地球的質(zhì)量

所以A正確，BCD錯誤；

故選A。

【分析】本題考查圓周運動角速度和線速度的計算以及萬有引力提供向心力的計算。

5．（2023高一下·微山月考）地球的質(zhì)量為M，半徑為R。質(zhì)量為m的宇航員離地面高度為h時，受到地球的萬有引力為（）

A．F＝GB．F＝G

C．F＝GD．F＝G

【答案】D

【知識點】萬有引力定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】根據(jù)萬有引力公式有，其中

萬有引力大小為

故D符合題意，ABC不符合題意；

故答案為：D。

【分析】利用引力的表達式結(jié)合距離可以求出引力的大小。

6．2023年12月11日，“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌，進入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q落月，如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號”說法正確的是（）

A．沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道I運行的周期

B．沿軌道I運動至P時，需制動減速才能進入軌道Ⅱ

C．沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度

D．在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程，速度逐漸減小

【答案】B

【知識點】開普勒定律；衛(wèi)星問題

【解析】【解答】A根據(jù)開普勒第三定律有，中心天體一致時，半長軸越大，周期越大，所以沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期，A錯誤；

B從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，是向心運動，需要減速，B正確；

C根據(jù)萬有引力提供向心力有，半徑越大，加速度越小，所以沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度小于在Q點的加速度，C錯誤；

D根據(jù)開普勒第二定律，“嫦娥三號”和月球的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等，可得在P點的速度小于在Q點的速度，所以在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程，速度逐漸增大，D錯誤；

故選B。

【分析】本題考查衛(wèi)星變軌問題中各物理量之間的變化。

7．如圖所示，在傾角為37°足夠長的斜面頂端處，一小球以與斜面成30°角的初速度v拋出，小球最終落在斜面上。不計空氣阻力，sin37°=0.6，重力加速度為g，則從拋出小球到小球與斜面的距離最大時，小球飛行時間t為（）

A．B．C．D．

【答案】C

【知識點】運動的合成與分解；斜拋運動

【解析】【解答】當小球的速度方向與斜面方向平行時，小球與斜面的距離最大，將小球的速度沿著斜面方向以及垂直于斜面方向分解，當小球速度方向與斜面方向平行時，垂直于斜面的速度為0；

垂直于斜面方向的初速度，

垂直于斜面方向的加速度為

那么垂直于斜面方向速度減為0所用的時間為，所以C正確，ABD錯誤；

故選C。

【分析】本題考查斜拋運動的分解。

8．一質(zhì)量為m的小球從高度為H的平臺上以速度v0水平拋出，落在松軟路面上，砸出一個深度為h的坑，如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度為g，對小球從拋出到落至坑底的過程，以下說法正確的是（）

A．外力對小球做的總功為mg（H+h）+m

B．小球的機械能減少量為mg（H+h）+m

C．路面對小球做的功為mg（H+h）+m

D．路面對小球做的功為

【答案】B

【知識點】功能關(guān)系；動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】A.對小球從拋出到落至坑底的過程，根據(jù)動能定理，A不符合題意；

CD.設(shè)路面對小球做的功為，則由動能定理，解得，CD符合題意；

B.根據(jù)功能關(guān)系可知，小球機械能的減小量等于小球克服路面阻力做的功，即機械能減少量為，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】對小球從拋出到落至坑底的過程應(yīng)用動能定理，求出外力對小球做的總功和路面對小球做的功；根據(jù)功能關(guān)系可求出小球機械能減少量。

二、多選題（共4小題，每題4分，共16分）

9．如圖是甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移—時間圖像，由圖像可知（）

A．乙開始運動時，兩物體相距20m

B．在0~10s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸增大

C．在10~25s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸減小

D．兩物體在10s時相距最遠，在25s時相遇

【答案】B,C,D

【知識點】運動學S-t圖象；追及相遇問題

【解析】【解答】A在t=10s時，乙開始運動，甲的位置在x=23.33m處，所以兩物體相距23.33m，A錯誤；

B在0~10s這段時間內(nèi)，乙沒有運動，甲從x=20m處沿正方向做勻速直線運動，兩物體間的距離逐漸增大，B正確；

C在10~25s這段時間內(nèi)，乙開始正向勻速直線運動，x-t圖像的斜率表示運動速度，乙的速度大于甲的速度，所以乙追甲越來越近，兩物體間的距離逐漸減小，C正確；

D根據(jù)BC選項可知，兩物體在10s時相聚最遠，x-t圖像的交點表示物體在同一位置，所以兩物體在25s時相遇，D正確；

故選BCD。

【分析】本題考查了x-t圖像在追及問題中的應(yīng)用。

10．物塊B套在傾斜桿上，并用輕繩繞過定滑輪與物塊A相連（定滑輪體積大小可忽略），今使物塊B沿桿由點M勻速下滑到N點，運動中連接A、B的輕繩始終保持繃緊狀態(tài)，在下滑過程中，下列說法正確的是（）

A．物塊A的速率先變大后變小

B．物塊A的速率先變小后變大

C．物塊A始終處于超重狀態(tài)

D．物塊A先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

【答案】B,C

【知識點】超重與失重；運動的合成與分解

【解析】【解答】將B的速度沿著繩子方向和垂直于繩子方向分解，如圖所示

根據(jù)平行四邊形定則有

從圖中可以看出，B的速度方向與繩子之間的角度θ先變大后減小，所以A的速率先變小后變大，A錯誤，B正確；

θ增大時，A在向下減速，加速度向上，θ減小時，A在向上加速，加速度向上，所以物塊A的加速度一直向上，始終處于超重狀態(tài)，C正確，D錯誤；

故選BC。

【分析】本題考查了運動的分解以及超重失重的概念。

11．（2023高一上·黃陵期末）如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在水平地面上，另一端與斜面體P連接，P與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，則斜面體P此刻所受到的外力個數(shù)有可能為()

A．2個B．3個C．4個D．5個

【答案】A,C

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】對物體受分析如圖：

如果：（1）N=G的話，物體受力可以平衡，故P可能受2個力的作用；（2）N＜G的話，P不可能平衡；（3）如果：N＞G，物體會受到擋板MN的彈力F和摩擦力f，受力分析如圖：

故P可能受4個力的作用，綜上所述：P可能的受力個數(shù)是2個或4個，A、C符合題意。

故答案為：AC

【分析】利用平衡條件可以判別P的受力個數(shù)。

12．在如圖所示的皮帶傳動裝置（傳動皮帶緊繃且運動中不打滑）中，主動輪的半徑為，從動輪有大小不一的兩個輪且固定在同一個軸心上，半徑分別為、，已知，，、、分別是三個輪邊緣上的點，則當整個傳動裝置正常工作時，下列選項正確的是（）

A．、、三點的周期之比為

B．、、三點的線速度大小之比為

C．、、三點的角速度大小之比為

D．、、三點的角速度大小之比為

【答案】A,D

【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速

【解析】【解答】當整個傳送裝置正常工作時，A和B的線速度大小相等，B和C的角速度大小相等，即，；

根據(jù)有，所以，C錯誤，D正確；

根據(jù)有，A正確；

根據(jù)有，所以，B錯誤；

故選AD。

【分析】本題考查傳動問題中圓周運動的角速度、線速度和周期的關(guān)系。

三、實驗題（共2小題）

13．如圖所示，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩個光電門計時器A和B驗證質(zhì)量為M的滑塊（含遮光條）和質(zhì)量為m的鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒．已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時間分別為Δt1、Δt2，光電門A、B之間的距離為s.滑塊運動通過光電門B時，鉤碼未落地．（重力加速度為g）

（1）實驗中需要用到的器材有____（填選項前的字母）．

A．天平B．刻度尺C．打點計時器D．秒表

E．彈簧測力計

（2）滑塊先后通過A、B兩個光電門時的瞬時速度的表達式為v1＝，v2＝。（用題中給定字母表示）

（3）驗證本系統(tǒng)機械能守恒的表達式為（用已知量和能直接測量的量表示）。

（4）下列情況下可能增大實驗誤差的是____。

A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平

B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m<M

C．遮光條寬度較小

D．兩光電門間距過小

【答案】（1）A；B

（2）；

（3）

（4）A；D

【知識點】驗證機械能守恒定律

【解析】【解答】（1）實驗時為了驗證機械能守恒，通過測量整個系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，滑塊和鉤碼質(zhì)量不相等，所以需要天平測量質(zhì)量，需要刻度尺測量鉤碼下降的高度，滑塊的速度時通過光電門測量出來的，所以不需要打點計時器和秒表，在整個實驗中并不需要測量力，所以不需要彈簧測力計，故選AB；

（2）小車通過光電門的時間較短，可以使用平均速度代替瞬時速度，所以，；

（3）機械能守恒則減少的重力勢能等于增加的動能

所以；

（4）A氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平會導(dǎo)致阻力做功，機械能不守恒，A符合題意；

B實驗中滑塊的質(zhì)量M和鉤碼的質(zhì)量m不會影響實驗結(jié)果，B不符合題意；

C遮光條的寬度越小，平均速度越接近瞬時速度，可以減小誤差，C不符合題意；

D兩光電門距離過小會導(dǎo)致長度測量誤差增大，D符合題意；

故選AD。

【分析】本題考查了驗證機械能守恒實驗，（1）考查了實驗原理與器材；（2）（3）考查了實驗的數(shù)據(jù)處理；（4）考查了實驗的誤差分析。

14．（2023高一下·文山期末）某同學利用如圖所示的實驗裝置測定重力加速度的大小，具體的操作和相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄如下：

A．接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），讓小鐵球吸在開始端

B．用游標卡尺測出小鐵球的直徑為d=10.0mm

C．用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L=82cm

D．電磁鐵斷電時，小鐵球自由下落

（1）在小鐵球經(jīng)過光電門的時間內(nèi)，計時裝置記下小鐵球經(jīng)過光電門所用的時間為t=2.50×10–3s，由此可得小鐵球經(jīng)過光電門的速度公式為v=（用題目中給的物理量的字母表示），速度大小為m/s。

（2）計算重力加速度的公式為g=，重力加速度的值為m/s2。

【答案】（1）；4

（2）；9.82

【知識點】平均速度；勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系

【解析】【解答】（1）小球經(jīng)過光電門的時間極短，所以用小球經(jīng)過光電門的平均速度代替小球的瞬時速度。，代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：

（2）由題意知，小球從電磁鐵下端到光電門距離為L，說明小球下落高度，由得，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：g=9.82m/s2。

【分析】本題考查利用光電門測瞬時速度的方法，理解平均速度等于瞬時速度的條件，同時掌握運動學公式的應(yīng)用，注意單位的換算和統(tǒng)一。

四、計算題（共3小題）

15．如圖所示，為皮帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角θ＝37°，A、B兩端相距5.0m，質(zhì)量為m＝10kg的物體以v0＝6.0m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相同，均為0.5．傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度v＝4.0m/s，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

（1）物體從A點到達B點所需時間；

（2）若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從A點到達B點的最短時間是多少？

【答案】（1）解：重力沿斜面方向的分力

摩擦力大小

開始時物體所受摩擦力沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律

得

達到與傳送帶速度相等需要的時間

這段時間內(nèi)的位移為

之后，物塊所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力，則加速度為

以此加速度減速上滑：有

即

，正好此時物塊速度減小到0；則物體從A點到達B點所需的時間

（2）解：若傳送帶的速度較大，沿AB上滑時所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時間最短，此種情況加速度一直為運動到B點的時間最短

代入數(shù)據(jù)整理可以得到得

【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓運動定律的應(yīng)用—傳送帶模型

【解析】【分析】（1）物體在傳送帶上先做勻減速運動，由牛頓第二定律和運動學公式求出物體勻減速運動的位移和時間，當物體的速度與傳送帶的速度相等后，分析重力的下滑分量與最大靜摩擦力的大小關(guān)系，確定物體接下來的運動性質(zhì)，再由牛頓第二定律和運動學公式求出物體到達B點所需的時間；（2）通過（1）的分析知，物體在傳送帶上一定是減速運動，所以加速度最小時，運動時間最短，分析物體的受力，求出最小加速度，再由位移時間公式求出最小的運動時間。

16．（2022高一下·山東期中）如圖所示，遙控電動賽車（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機，賽車繼續(xù)前進至B點水平飛出，恰好在C點沿著切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點D后回到水平地面EF上，E點為圓形軌道的最低點。已知賽車在水平軌道AB部分運動時受到恒定阻力，賽車的質(zhì)量，通電后賽車的電動機以額定功率工作，軌道AB的長度，B、C兩點的高度差，連線CO和豎直方向的夾角，圓形軌道的半徑，空氣阻力可忽略，取重力加速度，，，求：

（1）賽車運動到C點時速度的大小；

（2）賽車電動機工作的時間；

（3）賽車經(jīng)過最高點D處時對軌道壓力的大小。

【答案】（1）解：因為賽車從B到C的過程作平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律有

（2）解：根據(jù)平拋運動規(guī)律所以有賽車在B點的速度大小為

從A點到B點的過程中由動能定理得

聯(lián)立方程，解得

（3）解：從C點運動到最高點D的過程中，取C點所在平面為零勢能面，根據(jù)機械能守恒定律得

設(shè)賽車經(jīng)過最高點D處時軌道對賽車支持力為ND，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立方程，解得

根據(jù)牛頓第三定律可知，賽車經(jīng)過最高點D處時對軌道壓力大小為

【知識點】動能定理的綜合應(yīng)用；牛頓第二定律

【解析】【分析】（1）賽車從B到C的過程做平拋運動，利用其速度位移公式可以求出豎直方向的分速度的大小，利用速度的分解可以求出其經(jīng)過C點速度的大小；

（2）賽車從A到B的過程中，利用動能定理可以求出運動的時間；

（3）賽車從C到最高點時，利用機械能守恒定律結(jié)合牛頓第二定律可以求出賽車經(jīng)過最高點對軌道的壓力大小。

17．如圖所示，放在足夠大的水平桌面上的薄木板的質(zhì)量m1=1kg，木板右端疊放著質(zhì)量m2=2kg的小物塊，整體處于靜止狀態(tài)。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25木板與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，薄木板足夠長。現(xiàn)對木板施加水平向右的恒定拉力F1=6N，當木板向右運動的位移x1=4.5m時，撤去拉力F1，木板和小物塊繼續(xù)運動一段時間后靜止。求∶

（1）撤去拉力F1時，木板的速度v的大小；

（2）從木板開始運動到撤去拉力F1的過程中，木板對物塊的摩擦力做的功；

（3）整個過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）解：假設(shè)對木板施加水平向右的恒定拉力大小為F0時，小物塊與木板恰好不發(fā)生相對滑動，此時小物塊與木板間的摩擦力為最大靜摩擦力

設(shè)小物塊此時的加速度大小為a0，根據(jù)牛頓第二定律有

對整體有

解得

故對木板施加水平向右的恒定拉力F1=6N時，小物塊與木板保持相對靜止，從木板開始運動到撤去拉力F1，對木板和小物塊整體分析根據(jù)動能定理有

解得

（2）解：從木板開始運動到撤去拉力F1的過程中，小物塊分析根據(jù)動能定理有

（3）解：從木板開始運動到撤去拉力F1，因摩擦產(chǎn)生的熱量

從撤去拉力F1到木板和小物塊再次靜止，因摩擦產(chǎn)生的熱量

整個過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量

【知識點】功能關(guān)系；能量守恒定律

【解析】【分析】（1）對木板和滑塊進行受力分析，小物塊和木板剛好不發(fā)生滑動時根據(jù)牛頓第二定律計算出F0的大小，再對木板和滑塊應(yīng)用動能定理列方程求解。

（2）對小物塊進行分析，根據(jù)動能定理計算摩擦力對小物塊所做的功。

（3）對木板和滑塊進行分析，先計算木板開始運動到撤去F1時所產(chǎn)生的的熱量，再由功能關(guān)系計算撤去F1到木板和小物塊靜止時所產(chǎn)生的熱量，相加求解即可。

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云南省保山市隆陽區(qū)2022-2023學年高一下學期期末考試物理試題

一、單選題（共8小題）

1．如圖所示，小球以初速度v0從A點沿不光滑的軌道運動到高為h的B點后自動返回，其返回途中仍經(jīng)過A點，則經(jīng)過A點的速度大小為（）

A．B．C．D．

2．如圖所示，傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜劈上，輕質(zhì)細線一端固定在物體a上，另一端繞過光滑的輕質(zhì)滑輪固定在c點，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若將固定點c向左移動少許，而a與斜劈始終靜止，則（）

A．斜劈對物體a的摩擦力減小B．斜劈對地面的壓力增大

C．細線對物體a的拉力增大D．地面對斜劈的摩擦力減小

3．（2023高二上·天津期中）系在細線上的小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動．若小球做勻速圓周運動的軌道半徑為R，細線的拉力等于小球重力的n倍，則小球的（）

A．線速度B．線速度

C．角速度D．角速度

4．觀察“神舟十號”在圓軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間2t通過的弧長為L，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ(弧度)，如圖所示，已知引力常量為G，由此可推導(dǎo)出地球的質(zhì)量為()

A．B．C．D．

5．（2023高一下·微山月考）地球的質(zhì)量為M，半徑為R。質(zhì)量為m的宇航員離地面高度為h時，受到地球的萬有引力為（）

A．F＝GB．F＝G

C．F＝GD．F＝G

6．2023年12月11日，“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌，進入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q落月，如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號”說法正確的是（）

A．沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道I運行的周期

B．沿軌道I運動至P時，需制動減速才能進入軌道Ⅱ

C．沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度

D．在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程，速度逐漸減小

7．如圖所示，在傾角為37°足夠長的斜面頂端處，一小球以與斜面成30°角的初速度v拋出，小球最終落在斜面上。不計空氣阻力，sin37°=0.6，重力加速度為g，則從拋出小球到小球與斜面的距離最大時，小球飛行時間t為（）

A．B．C．D．

8．一質(zhì)量為m的小球從高度為H的平臺上以速度v0水平拋出，落在松軟路面上，砸出一個深度為h的坑，如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度為g，對小球從拋出到落至坑底的過程，以下說法正確的是（）

A．外力對小球做的總功為mg（H+h）+m

B．小球的機械能減少量為mg（H+h）+m

C．路面對小球做的功為mg（H+h）+m

D．路面對小球做的功為

二、多選題（共4小題，每題4分，共16分）

9．如圖是甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移—時間圖像，由圖像可知（）

A．乙開始運動時，兩物體相距20m

B．在0~10s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸增大

C．在10~25s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸減小

D．兩物體在10s時相距最遠，在25s時相遇

10．物塊B套在傾斜桿上，并用輕繩繞過定滑輪與物塊A相連（定滑輪體積大小可忽略），今使物塊B沿桿由點M勻速下滑到N點，運動中連接A、B的輕繩始終保持繃緊狀態(tài)，在下滑過程中，下列說法正確的是（）

A．物塊A的速率先變大后變小

B．物塊A的速率先變小后變大

C．物塊A始終處于超重狀態(tài)

D．物塊A先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

11．（2023高一上·黃陵期末）如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在水平地面上，另一端與斜面體P連接，P與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，則斜面體P此刻所受到的外力個數(shù)有可能為()

A．2個B．3個C．4個D．5個

12．在如圖所示的皮帶傳動裝置（傳動皮帶緊繃且運動中不打滑）中，主動輪的半徑為，從動輪有大小不一的兩個輪且固定在同一個軸心上，半徑分別為、，已知，，、、分別是三個輪邊緣上的點，則當整個傳動裝置正常工作時，下列選項正確的是（）

A．、、三點的周期之比為

B．、、三點的線速度大小之比為

C．、、三點的角速度大小之比為

D．、、三點的角速度大小之比為

三、實驗題（共2小題）

13．如圖所示，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩個光電門計時器A和B驗證質(zhì)量為M的滑塊（含遮光條）和質(zhì)量為m的鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒．已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時間分別為Δt1、Δt2，光電門A、B之間的距離為s.滑塊運動通過光電門B時，鉤碼未落地．（重力加速度為g）

（1）實驗中需要用到的器材有____（填選項前的字母）．

A．天平B．刻度尺C．打點計時器D．秒表

E．彈簧測力計

（2）滑塊先后通過A、B兩個光電門時的瞬時速度的表達式為v1＝，v2＝。（用題中給定字母表示）

（3）驗證本系統(tǒng)機械能守恒的表達式為（用已知量和能直接測量的量表示）。

（4）下列情況下可能增大實驗誤差的是____。

A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平

B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m<M

C．遮光條寬度較小

D．兩光電門間距過小

14．（2023高一下·文山期末）某同學利用如圖所示的實驗裝置測定重力加速度的大小，具體的操作和相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄如下：

A．接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），讓小鐵球吸在開始端

B．用游標卡尺測出小鐵球的直徑為d=10.0mm

C．用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L=82cm

D．電磁鐵斷電時，小鐵球自由下落

（1）在小鐵球經(jīng)過光電門的時間內(nèi)，計時裝置記下小鐵球經(jīng)過光電門所用的時間為t=2.50×10–3s，由此可得小鐵球經(jīng)過光電門的速度公式為v=（用題目中給的物理量的字母表示），速度大小為m/s。

（2）計算重力加速度的公式為g=，重力加速度的值為m/s2。

四、計算題（共3小題）

15．如圖所示，為皮帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角θ＝37°，A、B兩端相距5.0m，質(zhì)量為m＝10kg的物體以v0＝6.0m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相同，均為0.5．傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度v＝4.0m/s，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

（1）物體從A點到達B點所需時間；

（2）若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從A點到達B點的最短時間是多少？

16．（2022高一下·山東期中）如圖所示，遙控電動賽車（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機，賽車繼續(xù)前進至B點水平飛出，恰好在C點沿著切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點D后回到水平地面EF上，E點為圓形軌道的最低點。已知賽車在水平軌道AB部分運動時受到恒定阻力，賽車的質(zhì)量，通電后賽車的電動機以額定功率工作，軌道AB的長度，B、C兩點的高度差，連線CO和豎直方向的夾角，圓形軌道的半徑，空氣阻力可忽略，取重力加速度，，，求：

（1）賽車運動到C點時速度的大小；

（2）賽車電動機工作的時間；

（3）賽車經(jīng)過最高點D處時對軌道壓力的大小。

17．如圖所示，放在足夠大的水平桌面上的薄木板的質(zhì)量m1=1kg，木板右端疊放著質(zhì)量m2=2kg的小物塊，整體處于靜止狀態(tài)。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25木板與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，薄木板足夠長。現(xiàn)對木板施加水平向右的恒定拉力F1=6N，當木板向右運動的位移x1=4.5m時，撤去拉力F1，木板和小物塊繼續(xù)運動一段時間后靜止。求∶

（1）撤去拉力F1時，木板的速度v的大小；

（2）從木板開始運動到撤去拉力F1的過程中，木板對物塊的摩擦力做的功；

（3）整個過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

答案解析部分

1．【答案】B

【知識點】動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】小球從A運動到B和從B運動到A的過程中，摩擦力做功相等，假設(shè)從A運動到B摩擦力做功W，

根據(jù)動能定理則有①

從B運動到A的過程中，根據(jù)動能定理有②

聯(lián)立①②可得，B正確，ACD錯誤；

故選A。

【分析】本題考查動能定理的應(yīng)用。

2．【答案】D

【知識點】整體法隔離法；共點力的平衡

【解析】【解答】AC.對滑輪和物體b受力分析，受重力和兩個拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有，解得，將固定點c向左移動少許，則減小，故拉力T減小；對物體a受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，拉力減小，但由于不知道拉力與重力的下滑分力的大小關(guān)系，故無法判斷靜摩擦力的方向，故不能判斷靜摩擦力的變化情況，AC不符合題意；

BD.對斜面體、物體a、物體b整體受力分析，受重力、支持力、細線的拉力和地面的靜摩擦力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有，與角度無關(guān)，所以地面對斜劈的支持力恒定不變；根據(jù)牛頓第三定律，斜劈對地面的壓力不變；靜摩擦力為，將固定點c向左移動少許，則減小，故摩擦力減小，B不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】分析滑輪和物體b的受力，由共點力平衡條件求出細繩拉力的變化情況；再對a受力分析，判斷a受到的靜摩擦力的變化情況；分析斜面體、物體a、物體b組成的整體的受力，由共點力平衡條件分析地面對斜劈的支持力和摩擦力的大小的變化情況，再由牛頓第三定律分析斜劈對地面的壓力的變化情況。

3．【答案】C

【知識點】圓周運動實例分析

【解析】【解答】小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動，由細線的拉力提供向心力，則有：，解得：，，ABD不符合題意，C符合題意.

故答案為：C.

【分析】利用拉力提供向心力可以求出線速度和角速度的大小。

4．【答案】A

【知識點】萬有引力定律

【解析】【解答】根據(jù)弧長和半徑的關(guān)系，可得軌道半徑為

根據(jù)萬有引力提供向心力有

聯(lián)立解的，地球的質(zhì)量

所以A正確，BCD錯誤；

故選A。

【分析】本題考查圓周運動角速度和線速度的計算以及萬有引力提供向心力的計算。

5．【答案】D

【知識點】萬有引力定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】根據(jù)萬有引力公式有，其中

萬有引力大小為

故D符合題意，ABC不符合題意；

故答案為：D。

【分析】利用引力的表達式結(jié)合距離可以求出引力的大小。

6．【答案】B

【知識點】開普勒定律；衛(wèi)星問題

【解析】【解答】A根據(jù)開普勒第三定律有，中心天體一致時，半長軸越大，周期越大，所以沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期，A錯誤；

B從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，是向心運動，需要減速，B正確；

C根據(jù)萬有引力提供向心力有，半徑越大，加速度越小，所以沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度小于在Q點的加速度，C錯誤；

D根據(jù)開普勒第二定律，“嫦娥三號”和月球的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等，可得在P點的速度小于在Q點的速度，所以在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程，速度逐漸增大，D錯誤；

故選B。

【分析】本題考查衛(wèi)星變軌問題中各物理量之間的變化。

7．【答案】C

【知識點】運動的合成與分解；斜拋運動

【解析】【解答】當小球的速度方向與斜面方向平行時，小球與斜面的距離最大，將小球的速度沿著斜面方向以及垂直于斜面方向分解，當小球速度方向與斜面方向平行時，垂直于斜面的速度為0；

垂直于斜面方向的初速度，

垂直于斜面方向的加速度為

那么垂直于斜面方向速度減為0所用的時間為，所以C正確，ABD錯誤；

故選C。

【分析】本題考查斜拋運動的分解。

8．【答案】B

【知識點】功能關(guān)系；動能定理的綜合應(yīng)用

【解析】【解答】A.對小球從拋出到落至坑底的過程，根據(jù)動能定理，A不符合題意；

CD.設(shè)路面對小球做的功為，則由動能定理，解得，CD符合題意；

B.根據(jù)功能關(guān)系可知，小球機械能的減小量等于小球克服路面阻力做的功，即機械能減少量為，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】對小球從拋出到落至坑底的過程應(yīng)用動能定理，求出外力對小球做的總功和路面對小球做的功；根據(jù)功能關(guān)系可求出小球機械能減少量。

9．【答案】B,C,D

【知識點】運動學S-t圖象；追及相遇問題

【解析】【解答】A在t=10s時，乙開始運動，甲的位置在x=23.33m處，所以兩物體相距23.33m，A錯誤；

B在0~10s這段時間內(nèi)，乙沒有運動，甲從x=20m處沿正方向做勻速直線運動，兩物體間的距離逐漸增大，B正確；

C在10~25s這段時間內(nèi)，乙開始正向勻速直線運動，x-t圖像的斜率表示運動速度，乙的速度大于甲的速度，所以乙追甲越來越近，兩物體間的距離逐漸減小，C正確；

D根據(jù)BC選項可知，兩物體在10s時相聚最遠，x-t圖像的交點表示物體在同一位置，所以兩物體在25s時相遇，D正確；

故選BCD。

【分析】本題考查了x-t圖像在追及問題中的應(yīng)用。

10．【答案】B,C

【知識點】超重與失重；運動的合成與分解

【解析】【解答】將B的速度沿著繩子方向和垂直于繩子方向分解，如圖所示

根據(jù)平行四邊形定則有

從圖中可以看出，B的速度方向與繩子之間的角度θ先變大后減小，所以A的速率先變小后變大，A錯誤，B正確；

θ增大時，A在向下減速，加速度向上，θ減小時，A在向上加速，加速度向上，所以物塊A的加速度一直向上，始終處于超重狀態(tài)，C正確，D錯誤；

故選BC。

【分析】本題考查了運動的分解以及超重失重的概念。

11．【答案】A,C

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用

【解析】【解答】對物體受分析如圖：

如果：（1）N=G的話，物體受力可以平衡，故P可能受2個力的作用；（2）N＜G的話，P不可能平衡；（3）如果：N＞G，物體會受到擋板MN的彈力F和摩擦力f，受力分析如圖：

故P可能受4個力的作用，綜上所述：P可能的受力個數(shù)是2個或4個，A、C符合題意。

故答案為：AC

【分析】利用平衡條件可以判別P的受力個數(shù)。

12．【答案】A,D

【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速

【解析】【解答】當整個傳送裝置正常工作時，A和B的線速度大小相等，B和C的角速度大小相等，即，；

根據(jù)有，所以，C錯誤，D正確；

根據(jù)有，A正確；

根據(jù)有，所以，B錯誤；

故選AD。

【分析】本題考查傳動問題中圓周運動的角速度、線速度和周期的關(guān)系。

13．【答案】（1）A；B

（2）；

（3）

（4）A；D

【知識點】驗證機械能守恒定律

【解析】【解答】（1）實驗時為了驗證機械能守恒，通過測量整個系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，滑塊和鉤碼質(zhì)量不相等，所以需要天平測量質(zhì)量，需要刻度尺測量鉤碼下降的高度，滑塊的速度時通過光電門測量出來的，所以不需要打點計時器和秒表，在整個實驗中并不需要測量力，所以不需要彈簧測力計，故選AB；

（2）小車通過光電門的時間較短，可以使用平均速度代替瞬時速度，所以，；

（3）機械能守恒則減少的重力勢能等于增加的動能

所以；

（4）A氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平會導(dǎo)致阻力做功，機械能不守恒，A符合題意；

B實驗中滑塊的質(zhì)量M和鉤碼的質(zhì)量m不會影響實驗結(jié)果，B不符合題意；

C遮光條的寬度越小，平均速度越接近瞬時速度，可以減小誤差，C不符合題意；

D兩光電門距離過小會導(dǎo)致長度測量誤差增大，D符合題意；

故選AD。

【分析】本題考查了驗證機械能守恒實驗，（1）考查了實驗原理與器材；（2）（3）考查了實驗的數(shù)據(jù)處理；（4）考查了實驗的誤差分析。

14．【答案】（1）；4

（2）；9.82

【