云南省保山市昌宁县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1．甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻甲、乙两车正好并排行驶，从该时刻起甲、乙两车的速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．t0时刻甲、乙两车相遇
B．0～t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
C．0～t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D．t1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲、乙两车同一位置出发，0~t0过程，v-t图像与时间轴包围下的面积表示该时间内汽车发生的位移，由图像知，乙的位移比甲的大，所以，t0时刻，乙车在前，甲车在后。A错误；
B、v-t图像上各点切线的斜率表示汽车的加速度，从图像知，0~t1过程中，甲车的加速度越来越小，甲车加速，加速度方向与运动方向一致；乙车的加速度也越来越小，加速度方向与运动方向相反，B错误；
C、0~t0过程，甲车发生的位移比乙车的位移小，所以甲车的平均速度比乙车的平均速度小，C正确；
D、0~t1过程，甲车发生的位移比乙车的位移大，所以t1时刻，甲车在前，乙车在后。D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查运动图像，根据速度时间图像与时间轴包围的面积表示位移，根据出发点、同时分析位移关系，判断两车是否相遇，根据图像斜率变化分析加速度的变化，根据位移与时间之比分析平均速度关系。
2．如图所示，用水平恒力F推放置在水平地面上的物体m，物体保
持静止，关于物体受力情况的说法正确的是( )
A．推力小于物体所受摩擦力
B．物体所受摩擦力的方向与推力的方向相反
C．物体所受摩擦力的大小可由Ff＝μFN直接计算
D．物体受到三个力的作用
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由于物体处于静止状态，说明物体所受的合外力为零。
对物体进行受力分析：重力、支持力、推力F、摩擦力。由平衡条件知，重力与支持力平衡，推力与摩擦力平衡，A、D错误，B正确；由于物体处于静止状态，该摩擦力为静摩擦力，不能用计算，C错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查共点力的平衡问题，要求学生能对物体进行正确的受力分析。
3．如图所示，系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动．若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R，细线的拉力等于小球重力的n倍，则小球的( )
A．线速度大小v＝ B．线速度大小v＝
C．角速度ω＝ D．角速度ω＝
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】小球在光滑水平面受力：重力、支持力、拉力F。
AB、由拉力来提供向心力，则，而F=nmg，得,A、B错误；
CD、由得，C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查水平面内的圆周运动，解题关键在于分析物体的受力情况，判断向心力的来源，由物体做匀速圆周运动，合外力的方向始终指向圆心，由合外力来提供向心力来分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度等相关量。
4．下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）
A．不能看成质点的两物体间不存在相互作用的引力
B．只有能看成质点的两物体间的引力才能用计算
C．由知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大
D．万有引力只存在于质量大的天体之间
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A、 不能看成质点的两物体间存在相互作用的引力，但是不再遵循，A错误。
B、质量分布均匀的球体之间的万有引力也可以用 进行计算，B错误。
C、由表达式 可知，两者距离减小时，物体之间的万有引力增大，C正确。
D、万有引力存在于任何两个物体之间，D错误。
故答案为：C
【分析】根据万有引力定律的内容和表达式分析求解。
5．天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务。如图所示，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道。下列说法正确的是（ ）
A．天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/s
B．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度
C．为了节能环保，发射速度要尽量小
D．由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、天链一号04星的最小发射速度应为7.9km/s，A错误。
B、天链一号04星的轨道高度比天宫二号的高度高，运行速度小，B正确。
C、若想发射一颗人造卫星，最小发射速度不低于第一宇宙速度，C错误。
D、无论科技如何进步， 天链一号04星的运行速度不可能大于天链一号02星的运行速度，D错误。
故答案为：B
【分析】对卫星进行分析，卫星在万有引力作用下做圆周运动，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
6．小刘驾驶着小轿车以54km/h的速度匀速行驶，看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有4s了，他果断踩刹车，假设轿车刹车后立即做匀减速直线运动（不计小刘的反应时间），加速度大小为3m/s2，则刹车开始6s后轿车的位移大小是（ ）
A． B．60m C．37.5m D．36m
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】v=54km/h=15m/s，由可知，轿车经过5s的时间停下来，则，C正确。
故答案为：C
【分析】根据运动学公式计算轿车停下来所用的时间，再由位移公式分析求解。
7．（2017高一下·鱼台期中）关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】解：A、由公式v=ωr可知：线速度大，角速度不一定大，只有当半径一定时，线速度大，角速度一定大，故A错误．
B、由公式v= ，v大，T不一定小．只有当半径一定时，线速度大，周期一定小．故B错误．
C、由公式v=ωr可知：角速度大的半径不一定小，只有当线速度一定时，角速度大的半径一定小．故C错误．
D、由ω= ，角速度大的周期一定小．故D正确．
故选：D
【分析】由线速度与角速度的关系式v=ωr分析线速度大和角速度的关系以及角速度和半径的关系．由公式v= 分析线速度和周期关系，由ω= 分析角速度和周期关系．
8．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述正确的应是( )
A．重力势能和动能之和总保持不变
B．重力势能和弹性势能之和总保持不变
C．动能和弹性势能之和总保持不变
D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】AD、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，机械能守恒，小球动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。则重力势能和动能之和始终减小。A错误，D正确。
B、从接触弹簧开始，小球先做加速度减小的加速运动，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，速度达到最大，然后做加速度增加的减速运动，直到弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。B错误。
C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。C错误。
故答案为： D。
【分析】小球整个运动过程中只有重力和弹力做功，只发生动能、重力势能和弹簧的弹性势能的转化，系统机械能守恒守恒，保持不变。
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9．蓝牙技术是一种非常实用的短距离低功耗无线通信技术。某同学准备参加第三届厦门市中小学创客大赛，他研究两模型车的蓝牙信号连接已知两车的距离在小于等于某一距离时蓝牙设备会立即自动连接，超过该距离时会立即自动断开。可视为质点的甲、乙两辆模型小车并排紧靠，停在一条平直的赛道上，从t=0开始，乙车以2m/s的速度匀速向前运动，t=4s时蓝牙连接刚好断开，甲车立即启动追赶乙车。两车运动的v-t关系如图所示，则（ ）
A．甲车追上乙车前，两车在8s时相距最远
B．甲车追上乙车前，两车的最大距离为10m
C．t=8s时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D．两车处于蓝牙连接状态的总时间为8s
【答案】B,C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲车的加速度，当两车相距最远时，甲乙两车速度相同，则有甲车的运动时间，解得，即甲车追上乙车前，两车再时相距最远，A错误。
B、速度相等时甲车的位移，乙车的位移，两车的最大距离为，B正确。
C、t=4s时蓝牙连接刚好断开，由图可知，此时甲乙相距为，当t=8s时，由图乙可知，此时甲乙两者相距，t=8s时两车的蓝牙信号刚好再次连接上，C正确。
D、0-4s保持连接，第8s开始连接，直到甲车超过乙车距离8m时，用时为t'，，，，联立解得t'=12s，以后两车的距离大于8m，不可能再连接上，故总时间为8s。D正确。
故答案为：BCD
【分析】对甲乙两车进行分析，根据运动学公式以及图像分析求解
10．如图所示，地面上固定一个斜面，斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态．现对物块A施加一斜向上的力F作用，A、B两个物块始终处于静止状态．则物块B的受力个数可能是( )
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
【答案】B,C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】将A、B看成一个整体，该整体受力情况：重力，支持力、斜向上拉力F。
由于物体质量，斜面倾角大小，拉力F大小具体都不知道，所以B可能受到斜面的静摩擦力，也可能没有受到斜面的静摩擦力。
对A受力分析：重力、支持力、拉力F、B对A沿水平向右的静摩擦力。
对B受力分析：重力、支持力、压力、A对B沿水平向左的静摩擦力。
即B的受力个数有可能是4个，有可能是5个。B、C正确，A、D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查共点力的静态平衡，解题关键在于灵活选择研究对象进行受力分析，难点是确定B与斜面间的静摩擦力的情况。
11．关于向心加速度，以下说法中正确的是( )
A．向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B．向心加速度的方向保持不变
C．物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
【答案】A,D
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】A、向心加速度描述的是物体做圆周运动线速度方向改变的快慢，所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直，A正确；
B、向心加速度的方向时刻指向圆心，所以方向不可能保持不变，B错误；
CD、物体做匀速圆周运动时，加速度（也是向心加速度）时刻指向圆心，而物体做变速圆周运动时，加速度的方向并不指向圆心，C错误，D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查圆周运动，要求学生明确物体做匀速圆周运动时，合力指向圆心，即加速度方向指向圆心，而变速圆周运动合力不是指向圆心，即加速度并不指向圆心。
12．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是( )
A．轨道半径R＝
B．火车速度大小v＝
C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB、当火车以某速度通过某弯道时，内外轨道均不受侧压力作用，由重力和支持力的合力提供向心力，则联立解得，，A错误，B正确；
C、若火车速度小于v时，火车有向心运动的趋势，内轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向内，C错误；
D、若火车速度大于v时，火车有离心运动的趋势，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外，D正确。
故答案围为：BD。
【分析】本题对水平面内匀速圆周运动的考查，火车转弯时，火车内外轨道不受挤压的话，那么由火车的重力与支持力的合力提供向心力；根据火车实际转弯速度与做比较，判断火车的相对运动趋势从而知道火车与哪个轨道有挤压。
三、实验题（共2小题）
13．某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格的边长为10 cm，当地的重力加速度g取10 m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖.
（1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为( cm， cm)；
（2）小球做平抛运动的初速度大小为 m/s；
（3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝ m/s.
【答案】（1）60；60
（2）2
（3）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】 (1)根据平抛运动的特点：水平方向做匀速直线运动，相等时间内位移相等，则可得水平方向的坐标为：3×2×10cm=60cm；
竖直方向：y=(1+2+3)×10cm=60cm；
故没有被拍摄到的小球位置坐标为： (60cm， 60cm)；
(2)竖直方向做自由落体运动，则Δh=gt2，可得：
小球做平抛运动的初速度大小为
(3)小球做平抛运动，
在竖直方向上： y=gt2
水平方向上：x=v0t
解得：
则y-x2图象的斜率：
解得：
【分析】(1)平抛运动水平方向为匀速直线运动，故相同时间内水平方向的距离相等，竖直方向做自由落体运动，相等时时间内高度差是定值。
(2)由Δh=gt2，求得闪光周期，由v0=求得初速度；
(3)根据v0=， y=gt2得到y与x2的关系，结合图像的斜率求解平抛运动的初速度。
14．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块，其总质量为m0，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为 。
（2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和m0组成的系统动能增加量可表示为ΔEk= 。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp= 。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。
（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m0=m，则重力加速度g= m/s2。
【答案】（1）
（2）；(m-)gd
（3）9.6
【解析】【解答】 （1）由于遮光条宽度小，遮光时间短，所以利用遮光条经过光电门的平均速度代替滑块经过光电门的瞬时速度，
（2）滑块到达B处的速度为即m和m0组成的系统，动能增加量为：
系统重力势能的减少量：
（3）由运动学公式知，图乙的斜率表示2a，即
将m和m0看成一个系统，由牛顿第二定律知
又m=m0
联立（1）（2）解得g=9.6m/s2。
【分析】本题考查机械能守恒定律，守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统。本题利用气垫导轨，目的是消除摩擦力，对小球和滑块组成的系统满足机械能守恒的条件；通过求解滑块经过光电门的速度从而求出系统动能的增加量，通过重力做功与重力势能的关系，求出重力势能的减小量；对于图像，要求学生能找到横轴物理量和纵轴物理量间的函数关系，从而能通过函数式知道斜率大小表示的是两倍加速度。
四、计算题（共3小题）
15．如图所示为传送带传送装置示意图的一部分，传送带与水平地面间的夹角θ＝37°，A、B两端相距L＝5.0 m，质量为M＝10 kg的物体以v0＝6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带顺时针运转的速度v＝4.0 m/s，求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
（1）物体从A点到达B点所需的时间.
（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少
【答案】（1）解：当物体速度大于传送带速度时，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得Mgsinθ＋μMgcosθ＝Ma1，
设经过时间t1，物体的速度与传送带速度相同，则t1＝，
联立解得t1＝0.2 s，a1＝10 m/s2，
物体通过的位移x1＝＝1 m，
由μ＜tanθ＝0.75知，物体与传送带共速后继续减速，设经时间t2到达传送带B点，当物体速度小于传送带速度时，设物体的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有Mgsinθ－μMgcosθ＝Ma2，
由运动学规律得L－x1＝vt2－a2t22，
联立解得t2＝2 s，
则t＝t1＋t2＝2.2 s.
（2）解：若传送带的速度较大，物体沿AB上滑时所受摩擦力一直沿传送带向上，则所用时间最短，此种情况物体的加速度大小一直为a2，有
L＝v0t′－a2t′2，
t′＝1 s(t′＝5 s舍去)．
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，开始时物体的初速度大于传送带的速度，物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出物体的加速度；当物体达到与传送带速度相等时，该时刻摩擦力为零，物体相对斜面有向下运动趋势，所以物体从此刻开始受到沿斜面向上的摩擦力，根据牛顿第二定律求出第二阶段的加速度，但由于两个阶段的合力方向与物体运动方向向反，所以物体在传送带上两次减速，但加速度大小不等，根据运动学公式求解两个过程的运动时间；如果物体一直受到沿斜面向上的滑动摩擦力作用，从A到B所需的时间最短，由位移时间公式求出时间。
16．如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过轨道最低点B时的速度为3，求：
（1）物体在A点时的速度大小；
（2）物体离开C点后还能上升的高度。
【答案】（1）解：物体在运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，选取B点为零势能点。设物体在B处的速度为vB，则mg·3R+
得v0=
（2）解：设从B点上升到最高点的高度为h1，由机械能守恒可得mgh1=
得h1=4.5R
所以离开C点后还能上升h2=h1-R=3.5R
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，下落过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律列方程计算物体在B处的速度大小。
（2）从B点上升后只受重力作用，机械能守恒，根据机械能守恒定律列方程求解上升的高度。
17．如图所示，放在足够大的水平桌面上的薄木板的质量m1＝1 kg，木板右端叠放着质量m2＝2 kg的小物块，整体处于静止状态．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.25，木板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2，薄木板足够长．现对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N，当木板向右运动的位移x1＝4.5 m时，撤去拉力F1，木板和小物块继续运动一段时间后静止．求：
（1）撤去拉力F1时，木板的速度v的大小；
（2）从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，木板对物块的摩擦力做的功；
（3）整个过程中因摩擦而产生的热量．
【答案】（1）解：假设对木板施加水平向右的恒定拉力大小为F0时，小物块与木板恰好不发生相对滑动，此时小物块与木板间的摩擦力为最大静摩擦力Ffm＝μ1m2g
设小物块此时的加速度大小为a0，根据牛顿第二定律有Ffm＝m2a0
对整体有F0－μ2(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a0，解得F0＝10.5 N
故对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N时，小物块与木板保持相对静止，从木板开始运动到撤去拉力F1，对木板和小物块整体根据动能定理有F1x1－μ2(m1＋m2)gx1＝(m1＋m2)v2
解得v＝3 m/s
（2）解：从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，对小物块根据动能定理有Wf＝m2v2＝9 J
（3）解：从木板开始运动到撤去拉力F1，因摩擦产生的热量Q1＝μ2(m1＋m2)gx1＝13.5 J
从撤去拉力F1到木板和小物块再次静止，因摩擦产生的热量Q2＝μ2(m1＋m2)gx2＝(m1＋m2)v2＝13.5 J
整个过程中因摩擦而产生的热量Q＝Q1＋Q2＝27 J.
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，根据木板合物块受力情况得到两者保持相对静止，做匀减速运动，由匀变速运动规律或动能定理求得位移；将物块和木板当成一个整体，由向右滑动求得拉力最小值，再对物块应用牛顿第二定律求得加速度最大值，即可将物块和木板当成一个整体，由牛顿第二定律求得拉力最大值；根据第二问中的拉力范围，判断当F=26N时木板和物块的运动情况，对物块和木板分别用牛顿第二定律求得各阶段的加速度。然后由匀变速运动规律求出木板的长度。
云南省保山市昌宁县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1．甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻甲、乙两车正好并排行驶，从该时刻起甲、乙两车的速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．t0时刻甲、乙两车相遇
B．0～t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
C．0～t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D．t1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方
2．如图所示，用水平恒力F推放置在水平地面上的物体m，物体保
持静止，关于物体受力情况的说法正确的是( )
A．推力小于物体所受摩擦力
B．物体所受摩擦力的方向与推力的方向相反
C．物体所受摩擦力的大小可由Ff＝μFN直接计算
D．物体受到三个力的作用
3．如图所示，系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动．若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R，细线的拉力等于小球重力的n倍，则小球的( )
A．线速度大小v＝ B．线速度大小v＝
C．角速度ω＝ D．角速度ω＝
4．下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）
A．不能看成质点的两物体间不存在相互作用的引力
B．只有能看成质点的两物体间的引力才能用计算
C．由知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大
D．万有引力只存在于质量大的天体之间
5．天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务。如图所示，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道。下列说法正确的是（ ）
A．天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/s
B．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度
C．为了节能环保，发射速度要尽量小
D．由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度
6．小刘驾驶着小轿车以54km/h的速度匀速行驶，看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有4s了，他果断踩刹车，假设轿车刹车后立即做匀减速直线运动（不计小刘的反应时间），加速度大小为3m/s2，则刹车开始6s后轿车的位移大小是（ ）
A． B．60m C．37.5m D．36m
7．（2017高一下·鱼台期中）关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小
8．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述正确的应是( )
A．重力势能和动能之和总保持不变
B．重力势能和弹性势能之和总保持不变
C．动能和弹性势能之和总保持不变
D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9．蓝牙技术是一种非常实用的短距离低功耗无线通信技术。某同学准备参加第三届厦门市中小学创客大赛，他研究两模型车的蓝牙信号连接已知两车的距离在小于等于某一距离时蓝牙设备会立即自动连接，超过该距离时会立即自动断开。可视为质点的甲、乙两辆模型小车并排紧靠，停在一条平直的赛道上，从t=0开始，乙车以2m/s的速度匀速向前运动，t=4s时蓝牙连接刚好断开，甲车立即启动追赶乙车。两车运动的v-t关系如图所示，则（ ）
A．甲车追上乙车前，两车在8s时相距最远
B．甲车追上乙车前，两车的最大距离为10m
C．t=8s时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D．两车处于蓝牙连接状态的总时间为8s
10．如图所示，地面上固定一个斜面，斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态．现对物块A施加一斜向上的力F作用，A、B两个物块始终处于静止状态．则物块B的受力个数可能是( )
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
11．关于向心加速度，以下说法中正确的是( )
A．向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B．向心加速度的方向保持不变
C．物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
12．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是( )
A．轨道半径R＝
B．火车速度大小v＝
C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
三、实验题（共2小题）
13．某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格的边长为10 cm，当地的重力加速度g取10 m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖.
（1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为( cm， cm)；
（2）小球做平抛运动的初速度大小为 m/s；
（3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝ m/s.
14．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块，其总质量为m0，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为 。
（2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和m0组成的系统动能增加量可表示为ΔEk= 。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp= 。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。
（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m0=m，则重力加速度g= m/s2。
四、计算题（共3小题）
15．如图所示为传送带传送装置示意图的一部分，传送带与水平地面间的夹角θ＝37°，A、B两端相距L＝5.0 m，质量为M＝10 kg的物体以v0＝6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带顺时针运转的速度v＝4.0 m/s，求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
（1）物体从A点到达B点所需的时间.
（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少
16．如图所示，质量为m的物体，以某一初速度从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过轨道最低点B时的速度为3，求：
（1）物体在A点时的速度大小；
（2）物体离开C点后还能上升的高度。
17．如图所示，放在足够大的水平桌面上的薄木板的质量m1＝1 kg，木板右端叠放着质量m2＝2 kg的小物块，整体处于静止状态．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.25，木板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2，薄木板足够长．现对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N，当木板向右运动的位移x1＝4.5 m时，撤去拉力F1，木板和小物块继续运动一段时间后静止．求：
（1）撤去拉力F1时，木板的速度v的大小；
（2）从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，木板对物块的摩擦力做的功；
（3）整个过程中因摩擦而产生的热量．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲、乙两车同一位置出发，0~t0过程，v-t图像与时间轴包围下的面积表示该时间内汽车发生的位移，由图像知，乙的位移比甲的大，所以，t0时刻，乙车在前，甲车在后。A错误；
B、v-t图像上各点切线的斜率表示汽车的加速度，从图像知，0~t1过程中，甲车的加速度越来越小，甲车加速，加速度方向与运动方向一致；乙车的加速度也越来越小，加速度方向与运动方向相反，B错误；
C、0~t0过程，甲车发生的位移比乙车的位移小，所以甲车的平均速度比乙车的平均速度小，C正确；
D、0~t1过程，甲车发生的位移比乙车的位移大，所以t1时刻，甲车在前，乙车在后。D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查运动图像，根据速度时间图像与时间轴包围的面积表示位移，根据出发点、同时分析位移关系，判断两车是否相遇，根据图像斜率变化分析加速度的变化，根据位移与时间之比分析平均速度关系。
2．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由于物体处于静止状态，说明物体所受的合外力为零。
对物体进行受力分析：重力、支持力、推力F、摩擦力。由平衡条件知，重力与支持力平衡，推力与摩擦力平衡，A、D错误，B正确；由于物体处于静止状态，该摩擦力为静摩擦力，不能用计算，C错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查共点力的平衡问题，要求学生能对物体进行正确的受力分析。
3．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】小球在光滑水平面受力：重力、支持力、拉力F。
AB、由拉力来提供向心力，则，而F=nmg，得,A、B错误；
CD、由得，C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查水平面内的圆周运动，解题关键在于分析物体的受力情况，判断向心力的来源，由物体做匀速圆周运动，合外力的方向始终指向圆心，由合外力来提供向心力来分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度等相关量。
4．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A、 不能看成质点的两物体间存在相互作用的引力，但是不再遵循，A错误。
B、质量分布均匀的球体之间的万有引力也可以用 进行计算，B错误。
C、由表达式 可知，两者距离减小时，物体之间的万有引力增大，C正确。
D、万有引力存在于任何两个物体之间，D错误。
故答案为：C
【分析】根据万有引力定律的内容和表达式分析求解。
5．【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、天链一号04星的最小发射速度应为7.9km/s，A错误。
B、天链一号04星的轨道高度比天宫二号的高度高，运行速度小，B正确。
C、若想发射一颗人造卫星，最小发射速度不低于第一宇宙速度，C错误。
D、无论科技如何进步， 天链一号04星的运行速度不可能大于天链一号02星的运行速度，D错误。
故答案为：B
【分析】对卫星进行分析，卫星在万有引力作用下做圆周运动，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
6．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】v=54km/h=15m/s，由可知，轿车经过5s的时间停下来，则，C正确。
故答案为：C
【分析】根据运动学公式计算轿车停下来所用的时间，再由位移公式分析求解。
7．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】解：A、由公式v=ωr可知：线速度大，角速度不一定大，只有当半径一定时，线速度大，角速度一定大，故A错误．
B、由公式v= ，v大，T不一定小．只有当半径一定时，线速度大，周期一定小．故B错误．
C、由公式v=ωr可知：角速度大的半径不一定小，只有当线速度一定时，角速度大的半径一定小．故C错误．
D、由ω= ，角速度大的周期一定小．故D正确．
故选：D
【分析】由线速度与角速度的关系式v=ωr分析线速度大和角速度的关系以及角速度和半径的关系．由公式v= 分析线速度和周期关系，由ω= 分析角速度和周期关系．
8．【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】AD、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，机械能守恒，小球动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。则重力势能和动能之和始终减小。A错误，D正确。
B、从接触弹簧开始，小球先做加速度减小的加速运动，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，速度达到最大，然后做加速度增加的减速运动，直到弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。B错误。
C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。C错误。
故答案为： D。
【分析】小球整个运动过程中只有重力和弹力做功，只发生动能、重力势能和弹簧的弹性势能的转化，系统机械能守恒守恒，保持不变。
9．【答案】B,C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、甲车的加速度，当两车相距最远时，甲乙两车速度相同，则有甲车的运动时间，解得，即甲车追上乙车前，两车再时相距最远，A错误。
B、速度相等时甲车的位移，乙车的位移，两车的最大距离为，B正确。
C、t=4s时蓝牙连接刚好断开，由图可知，此时甲乙相距为，当t=8s时，由图乙可知，此时甲乙两者相距，t=8s时两车的蓝牙信号刚好再次连接上，C正确。
D、0-4s保持连接，第8s开始连接，直到甲车超过乙车距离8m时，用时为t'，，，，联立解得t'=12s，以后两车的距离大于8m，不可能再连接上，故总时间为8s。D正确。
故答案为：BCD
【分析】对甲乙两车进行分析，根据运动学公式以及图像分析求解
10．【答案】B,C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】将A、B看成一个整体，该整体受力情况：重力，支持力、斜向上拉力F。
由于物体质量，斜面倾角大小，拉力F大小具体都不知道，所以B可能受到斜面的静摩擦力，也可能没有受到斜面的静摩擦力。
对A受力分析：重力、支持力、拉力F、B对A沿水平向右的静摩擦力。
对B受力分析：重力、支持力、压力、A对B沿水平向左的静摩擦力。
即B的受力个数有可能是4个，有可能是5个。B、C正确，A、D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查共点力的静态平衡，解题关键在于灵活选择研究对象进行受力分析，难点是确定B与斜面间的静摩擦力的情况。
11．【答案】A,D
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】A、向心加速度描述的是物体做圆周运动线速度方向改变的快慢，所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直，A正确；
B、向心加速度的方向时刻指向圆心，所以方向不可能保持不变，B错误；
CD、物体做匀速圆周运动时，加速度（也是向心加速度）时刻指向圆心，而物体做变速圆周运动时，加速度的方向并不指向圆心，C错误，D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查圆周运动，要求学生明确物体做匀速圆周运动时，合力指向圆心，即加速度方向指向圆心，而变速圆周运动合力不是指向圆心，即加速度并不指向圆心。
12．【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB、当火车以某速度通过某弯道时，内外轨道均不受侧压力作用，由重力和支持力的合力提供向心力，则联立解得，，A错误，B正确；
C、若火车速度小于v时，火车有向心运动的趋势，内轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向内，C错误；
D、若火车速度大于v时，火车有离心运动的趋势，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外，D正确。
故答案围为：BD。
【分析】本题对水平面内匀速圆周运动的考查，火车转弯时，火车内外轨道不受挤压的话，那么由火车的重力与支持力的合力提供向心力；根据火车实际转弯速度与做比较，判断火车的相对运动趋势从而知道火车与哪个轨道有挤压。
13．【答案】（1）60；60
（2）2
（3）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】 (1)根据平抛运动的特点：水平方向做匀速直线运动，相等时间内位移相等，则可得水平方向的坐标为：3×2×10cm=60cm；
竖直方向：y=(1+2+3)×10cm=60cm；
故没有被拍摄到的小球位置坐标为： (60cm， 60cm)；
(2)竖直方向做自由落体运动，则Δh=gt2，可得：
小球做平抛运动的初速度大小为
(3)小球做平抛运动，
在竖直方向上： y=gt2
水平方向上：x=v0t
解得：
则y-x2图象的斜率：
解得：
【分析】(1)平抛运动水平方向为匀速直线运动，故相同时间内水平方向的距离相等，竖直方向做自由落体运动，相等时时间内高度差是定值。
(2)由Δh=gt2，求得闪光周期，由v0=求得初速度；
(3)根据v0=， y=gt2得到y与x2的关系，结合图像的斜率求解平抛运动的初速度。
14．【答案】（1）
（2）；(m-)gd
（3）9.6
【解析】【解答】 （1）由于遮光条宽度小，遮光时间短，所以利用遮光条经过光电门的平均速度代替滑块经过光电门的瞬时速度，
（2）滑块到达B处的速度为即m和m0组成的系统，动能增加量为：
系统重力势能的减少量：
（3）由运动学公式知，图乙的斜率表示2a，即
将m和m0看成一个系统，由牛顿第二定律知
又m=m0
联立（1）（2）解得g=9.6m/s2。
【分析】本题考查机械能守恒定律，守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统。本题利用气垫导轨，目的是消除摩擦力，对小球和滑块组成的系统满足机械能守恒的条件；通过求解滑块经过光电门的速度从而求出系统动能的增加量，通过重力做功与重力势能的关系，求出重力势能的减小量；对于图像，要求学生能找到横轴物理量和纵轴物理量间的函数关系，从而能通过函数式知道斜率大小表示的是两倍加速度。
15．【答案】（1）解：当物体速度大于传送带速度时，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得Mgsinθ＋μMgcosθ＝Ma1，
设经过时间t1，物体的速度与传送带速度相同，则t1＝，
联立解得t1＝0.2 s，a1＝10 m/s2，
物体通过的位移x1＝＝1 m，
由μ＜tanθ＝0.75知，物体与传送带共速后继续减速，设经时间t2到达传送带B点，当物体速度小于传送带速度时，设物体的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有Mgsinθ－μMgcosθ＝Ma2，
由运动学规律得L－x1＝vt2－a2t22，
联立解得t2＝2 s，
则t＝t1＋t2＝2.2 s.
（2）解：若传送带的速度较大，物体沿AB上滑时所受摩擦力一直沿传送带向上，则所用时间最短，此种情况物体的加速度大小一直为a2，有
L＝v0t′－a2t′2，
t′＝1 s(t′＝5 s舍去)．
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，开始时物体的初速度大于传送带的速度，物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出物体的加速度；当物体达到与传送带速度相等时，该时刻摩擦力为零，物体相对斜面有向下运动趋势，所以物体从此刻开始受到沿斜面向上的摩擦力，根据牛顿第二定律求出第二阶段的加速度，但由于两个阶段的合力方向与物体运动方向向反，所以物体在传送带上两次减速，但加速度大小不等，根据运动学公式求解两个过程的运动时间；如果物体一直受到沿斜面向上的滑动摩擦力作用，从A到B所需的时间最短，由位移时间公式求出时间。
16．【答案】（1）解：物体在运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，选取B点为零势能点。设物体在B处的速度为vB，则mg·3R+
得v0=
（2）解：设从B点上升到最高点的高度为h1，由机械能守恒可得mgh1=
得h1=4.5R
所以离开C点后还能上升h2=h1-R=3.5R
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，下落过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律列方程计算物体在B处的速度大小。
（2）从B点上升后只受重力作用，机械能守恒，根据机械能守恒定律列方程求解上升的高度。
17．【答案】（1）解：假设对木板施加水平向右的恒定拉力大小为F0时，小物块与木板恰好不发生相对滑动，此时小物块与木板间的摩擦力为最大静摩擦力Ffm＝μ1m2g
设小物块此时的加速度大小为a0，根据牛顿第二定律有Ffm＝m2a0
对整体有F0－μ2(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a0，解得F0＝10.5 N
故对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N时，小物块与木板保持相对静止，从木板开始运动到撤去拉力F1，对木板和小物块整体根据动能定理有F1x1－μ2(m1＋m2)gx1＝(m1＋m2)v2
解得v＝3 m/s
（2）解：从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，对小物块根据动能定理有Wf＝m2v2＝9 J
（3）解：从木板开始运动到撤去拉力F1，因摩擦产生的热量Q1＝μ2(m1＋m2)gx1＝13.5 J
从撤去拉力F1到木板和小物块再次静止，因摩擦产生的热量Q2＝μ2(m1＋m2)gx2＝(m1＋m2)v2＝13.5 J
整个过程中因摩擦而产生的热量Q＝Q1＋Q2＝27 J.
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，根据木板合物块受力情况得到两者保持相对静止，做匀减速运动，由匀变速运动规律或动能定理求得位移；将物块和木板当成一个整体，由向右滑动求得拉力最小值，再对物块应用牛顿第二定律求得加速度最大值，即可将物块和木板当成一个整体，由牛顿第二定律求得拉力最大值；根据第二问中的拉力范围，判断当F=26N时木板和物块的运动情况，对物块和木板分别用牛顿第二定律求得各阶段的加速度。然后由匀变速运动规律求出木板的长度。
