1、物 理第I卷（选择题，共48分）一选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，有选错的得0分。1.如图所示，一个质点做匀加速直线运动，依次经过a、b、c、d四点，已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为3：2：1，通过ab和cd段的位移分别为x1和x2，则bc段的位移为A. B. C. D. 【答案】B【解析】设质点经过ab、bc和cd三段所用时间分别为、和，设各段时间内的位移分别为：和，由题可得：；设bc段的位移为x，则：根据公式：，则：同时，由于：，所以得：结合可得：而
2、： ，即：联立可得：，故选项B正确点睛：本题是多种解法，也可以设出初速度及加速度根据匀变速直线运动的公式求解，但过程较为复杂，应注意此种解法的灵活应用2.如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为.在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A. 弹簧可能处于原长状态B. 弹簧弹力的大小为C. 地面对m2的摩擦力大小为FD. 地面对m2的支持力可能为零【答案】C【解析】【详解】A隔离对m1分析，在水平方向上平衡，拉力F等于弹簧在水平方向上的分力，可知弹簧处于伸长
3、状态，故A错误；B对m1分析，水平方向上有：F弹sin=F，则弹簧弹力F弹竖直方向上有：m1g+F弹cos=N，可知F弹故B错误；C 对整体分析，地面对m2的摩擦力大小等于F，故C正确；D 物体m2在水平方向上平衡，可知m2在水平方向上受到摩擦力，则支持力不为零，故D错误。故选C。3.在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（ ）A. 2：1B. 4：1C. 6：1D. 8：1【答案】B【解析】【分析】根据平抛运动的推论tan=2tan得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成
4、与分解求出末速度即可解题【详解】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示：根据平抛运动的推论可得tan=2tan，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：，对乙有：，联立可得：由于甲乙两球质量相等所以动能之比等于速度之比的平方，故B正确， ACD错误【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动4.假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,则( )A. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上的物体随地球自
5、转速度的n2倍D. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的【答案】B【解析】【详解】AB研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得：，其中r为卫星的轨道半径地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，即r=nR，所以；而第一宇宙速度为：，所以同步卫星的运行速度是第一宇宙速的倍故A错误，B正确。C同步卫星的周期与地球自转周期相同，即同步卫星和地球赤道上物体随地球自转具有相等的角速度根据圆周运动公式得v=r因为r=nR，所以同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n倍，故C错误；D研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式=ma解得：a
6、=，根据地球表面万有引力等于重力得：=mg则g=；那么,所以同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍故D错误。故选B。5.如图所示，用水平恒力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动。现在中间的B物体上突然附上一小物块，使它随B物体一起运动，且原拉力F不变。那么附上小物块后，对两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况判断正确的是（）A. Ta增大B. Ta变小C. Tb增大D. Tb不变【答案】A【解析】【详解】整体的加速度隔离对C分析，则隔离A分析有解得在中间的B物体上加一块橡皮泥，总质量增大，可知Tb减小，Ta增大故选A。6.如图所示为发射地球同步卫星的简化示意图，先将卫星发射至近地环绕轨道上
7、，在卫星经过P点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在远地点Q再次点火，将卫星送入同步轨道上，下列判断正确的是（ ）A. 卫星沿轨道运动的周期可能等于沿轨道运动的周期B. 卫星在轨道上运动至P点的速率小于卫星在轨道上运动至P点的速率C. 卫星沿椭圆轨道运动时，经过P、Q两点处向心加速度大小相等D. 卫星沿轨道运动至P点的加速度大于沿轨道运动至P点的加速度【答案】B【解析】【详解】A根据开普勒第三定律知，卫星轨道的半长轴越长，周期越大，则知卫星沿轨道运动的周期一定小于沿轨道运动的周期，故A错误；B在P点必须加速，卫星才能从轨道运动到轨道上，所以卫星在轨道上运动至P点的速率小于卫星在轨道上运动至同一点
8、的速率，故B正确；C根据，知卫星离地心越近，加速度越大，则知卫星沿椭圆轨道运动时，经过P点处的向心加速度比Q处的大，故C错误；D 根据，知卫星沿轨道运动至P点的加速度等于沿轨道运动至P点的加速度，故D错误。故选B。7.如图,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动,在圆盘上有一质量为m的小木块,距圆心的距离为r木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )A. 摩擦力对小木块做正功,其机械能增加B. 小木块受重力、支持力和向心力C. 小木块获得的最大动能为kmgrD. 小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,故不对其做功【答案】A【解析】【详
9、解】A、D项：木块随圆盘一起做加速转动，线速度越来越大，是摩擦力沿速度方向的分力对小木块做正功，其机械能增加，故A正确，D错误；B项：小木块在运动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用向心力是效果力，不能说小球受到向心力故B错误；C项：根据牛顿第二定律得，解得最大速度，则小木块的最大动能，故C错误8.一个质量为2kg的质点在x-y平面上运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）A. 质点所受的合外力大小为3NB. 质点的初速度大小为3m/sC. 质点做匀变速直线运动D. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直【答案】A【解析】【详解】A 由图知物体的加速度
10、为x轴方向的加速度，y轴方向匀速，加速度为零根据牛顿第二定律：F=ma=21.5=3N故A正确；B 由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v=5m/s，故B错误；C 因为加速度与合速度不再一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故C错误；D 质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为：，不垂直，故D错误；故选A。9.如图所示，光滑水平面上有一长为L的小车，在小车的一端放有一物体，在物体上施一水平恒力F，使它由静止开始从小车的一端运动到另一端，设小车与物体之间的摩擦力为f，则（ ）A. 物体到达另一端时的动能为(Ff)(
11、sL)B. 物体到达另一端时小车的动能为fsC. 整个过程中消耗的机械能为fsD. 物体克服摩擦力做功为fL【答案】AB【解析】【详解】AB对物体，物体到达另一端时，相对于地发生的位移为：s+L，根据动能定理得：（F-f）（s+L）=Ek对小车，位移为s，摩擦力做正功，根据动能定理得：fs=Ek所以小车具有的动能为fs，故A B正确；C摩擦力对系统做功-fL，则摩擦产生的内能为fL，所以整个过程中消耗的机械能为fL故C错误；D物体克服摩擦力做功为f（s+L），故D错误。故选AB。10.如图所示，A、B两物块的质量皆为m，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为4，B与地面间的动摩擦因数为。最
12、大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（ ）A. 当F4mg时，A、B都相对地面静止B. 当F=7mg时，A的加速度为3gC. 当F=8mg时，A相对B滑动D. 无论F为何值，B的加速度不会超过g【答案】BC【解析】【详解】A、B之间的最大静摩擦力为：fmax=mAg=4mgB与地面间的最大静摩擦力为：fmax=（mA+mB）g=2mg当A、B相对滑动时，对B整体分析此时解得：A 当 F6mg 时，F，AB之间不会发生相对滑动，当2mgF4mg，由于拉力大于B与地面间的最大静摩擦力，A、B与地面间发生相对滑动；故A错误；B 当F=7mg时，F；故A、B间会发生相对
13、滑动，此时A的加速度故B正确；C 当F=8mg时，F，故A、B间会发生相对滑动，故C正确；D根据分析可知，相对滑动后，B的加速度故D错误。故选BC。11.如图所示，一轻绳系着可视为质点小球在竖直平面内做圆周运动，已知绳长为，重力加速度为g，小球在最低点Q的速度为，则（ ）A. 小球运动到最低点Q时，处于失重状态B. 小球的速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C. 当时，小球一定能通过最高点PD. 当时，轻绳始终处于绷紧状态【答案】C【解析】【详解】A小球运动到最低点Q时，由于合力的方向向上，加速度向上，则小球处于超重状态，故A错误；B 在Q点，根据牛顿第二定律得，最高点，根据牛顿第
14、二定律得根据动能定理得，联立解得TQ-TP=6mg故B错误；C 小球通过P点的最小速度，根据动能定理得最低点的最小速度当时，小球一定能通过最高点P，故C正确；D小球刚好到达N点，当时，小球能过N点但到不了最高点，则绳不是始终处于绷紧状态，故D错误。故选C。12.如图所示，A、B质量分别为m，2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上），对A施加一竖直向下、大小为F（F3mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（始终在弹性限度内）而处于平衡状态，现突然撤去F，设两物体向上运动的过程中A、B间相互作用力大小为FN，则关于FN的说法中正确的是（重力加速度为g）（ ）A. 刚撤去外力F时，FN=B. 弹簧弹
15、力等于F时，FN=C. 当两物体速度最大时，FN=mgD. 当弹簧恢复原长时，FN=0【答案】BCD【解析】【详解】A在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有得对物体m受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有联立解得故A错误；B弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得，对整体有对m有联立解得故B正确；C当物体的合力为零时，速度最大，对m，由平衡条件得故C正确；D当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得，对整体有对m有联立解得故D正确。故选BCD。第卷（非选择题，共52分）二、实验探究题（共1题，共15分）13.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）为
16、验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（ ）A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（ ）A交流电源B刻度尺C天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_.（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大
17、于动能的增加量，原因是_【答案】 (1). A (2). AB (3). (4). (5). 存在阻力【解析】【详解】第一空. 验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误第二空. 电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误第三空. 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 第四空. B点的瞬时速度为： ，则动能的增加量为： 第五空. 大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在
18、空气阻力和摩擦力阻力的影响三、计算题（本大题共3小题，共37分，需写出规范的解题步骤）14.额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求:（1）汽车所受的阻力。（2）第3s末汽车的瞬时功率。【答案】（1）4000N；（2）4.8104W【解析】【详解】（1）当速度最大时有P额=F牵v=fvm（2）匀加速过程有F-f=maF=f+ma=4103+21032=8103Nv1=at1=23=6m/s则3s末汽车的瞬时功率为P1=Fv1=81036=4.8104W15.如图所示，一辆上表
19、面光滑的平板小车长L2 m，车上左侧有一挡板，紧靠挡板处有一可看成质点的小球开始时，小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动，速度大小为v05 m/s。某时刻小车开始刹车，加速度a4 m/s2经过一段时间，小球从小车右端滑出并落到地面上。求：（1）从刹车开始到小球离开小车所用的时间；（2）小球离开小车后，又运动了t105 s落地小球落地时落点离小车右端多远？【答案】(1) t1 s；(2)x2.375 m.【解析】【详解】（1）刹车后小车做匀减速运动，小球继续做匀减速运动，设经过时间，小球离开小车，判别小车没有停止运动，则代入数据可解得：（2）经判断小球离开小车时，小车已经停止运动。设从刹车到小
20、球落地，小车和小球总位移分别为，则：设小球落地时，落点离小车右端的距离为，则解得：16.如图所示，质量为m1 kg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动C点在B点的正上方，D点为轨道的最低点小物块离开D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点已知半圆轨道的半径R0.9 m，D点距水平面的高度h0.75 m，取g10 m/s2，试求：(1)摩擦力对小物块做的功；(2)小物块经过D点时对轨道压力的大小；(3)倾斜挡板与水平面间的夹角. 【答案】(1)4.5 J；(2
21、)60 N；(3)60；【解析】【详解】（1）设小物块经过C点时的速度大小为v1,经过C点恰能做圆周运动，所以，由牛顿第二定律得：mg=mv12/R解得v1=3m/s小物块由A运动到B的过程中，设摩擦力对小物块做的功为w，由动能定理得：W=mv12/2=4.5J(2)设小物块经过D点时的瞬时速度大小为v2，对由C点运动到D点的过程，有机械能守恒定律得：mv12/2+mg2R=mv22/2小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为FN,由牛顿第二定律得：FN-mg=mv22/R联立解得：FN=60N由牛顿第三定律可知，小物体对轨道的压力大小为：FN=FN=60N(3)小物块离开D点后做平抛运动，设经时间t打在E点，由h=gt2/2t=s设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为vx、vy，速度与竖直方向夹角为a，则Vx=v2Vy=gttana= Vx/ Vytana=a=60由几何关系得：=a=60