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福建省厦门市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
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这是一份福建省厦门市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编，共46页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
福建省厦门市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建厦门·高一统考期末）长传足球的轨迹如图所示，足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022春·福建厦门·高一期末）某校中学生助手报道，2022年4月16日，神舟十三号返回舱在预定区域安全降落。返回舱打开主降落伞一段时间后匀速下落。返回舱（含降落伞）匀速下落过程中（ ）
A．所受的合外力做正功
B．所受的合外力做负功
C．机械能减小
D．机械能不变
3．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年2月7日，任子威为中国队夺得短道速滑男子1000米的冬奥会历史首金，某中学生助手特意发布了一篇推文，来介绍其比赛中过弯道的情景（如图所示）（ ）
A．此时运动员处于平衡状态
B．此时运动员受到重力、支持力和向心力的作用
C．若转弯半径相同，速率越大，运动员越容易发生侧滑
D．若速率相同，转弯半径越大，运动员越容易发生侧滑
4．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船采用自主快速交会模式，与天和核心舱成功对接。如图所示，飞船沿着圆轨道I运动，经过一系列操作后，从P点沿椭圆轨道Ⅱ运动到Q点，与处于圆轨道Ⅲ的天和核心舱对接。则飞船（ ）
A．在轨道I上经过P点的速度小于在轨道II上经过P点的速度
B．从P点沿轨道Ⅱ飞向Q点过程中速度逐渐增大
C．在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期
D．对接后的组合体的运行速度大于7.9km/s
5．（2021春·福建厦门·高一期末）下列说法正确的是（ ）
A．第谷通过多年的观测和精确的计算，得出了行星运动三大定律
B．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，主要运用了极限的思想
C．平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点
D．做圆周运动的物体，其所受合力的方向一定指向圆心
6．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，小立同学使用扳手更换家里的水龙头，当用扳手拧水龙头时，扳手上A、B两点的角速度分别ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。某时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正前方A处或旁边的B处，则（ ）
A．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动
B．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀变速直线运动
C．若磁铁固定在B处，小铁球将做匀速圆周运动
D．若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动
8．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，一质量为的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面，过程中物块的动能与其沿斜面运动距离之间的关系如图乙所示，已知重力加速度取，，，则（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数
B．物块沿斜面上滑的最大距离为
C．物块从斜面底端运动到最高点过程中，由于摩擦产生的热量为
D．物体回到斜面底端时的动能
9．（2020春·福建厦门·高一期末）伽利略运用实验和逻辑推理相结合的方法得出结论：力是改变物体运动状态的原因，下列关于物理学研究方法叙述正确的是（ ）
A．卡文迪许扭秤实验运用了微元的思想方法
B．探究向心力大小与半径、角速度、质量关系运用了控制变量法
C．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变运用了物理模型法
D．用来定义功率运用了等效替代法
10．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示为厦门某社区车库的道闸设备，道闸杆以O为转轴，N为右端点，M为ON的中点。道闸启动后，杆沿逆时针方向匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点的线速度大小之比为1：1
B．M、N两点的线速度大小之比为2：1
C．M、N两点的加速度大小之比为1：2
D．M、N两点的加速度大小之比为2：1
11．（2020春·福建厦门·高一期末）磕头虫有一种特殊技能，当它遇到危险时撞击地面，利用地面的反作用力瞬间跳起，快速逃离险境。若磕头虫离开地面后的运动视为竖直上抛运动，测得其跳起的最大高度约为40cm，则其离开地面时的速度大小约为（ ）
A．2m/s B．20m/s C．2.8m/s D．28m/s
12．（2020春·福建厦门·高一统考期末）相传孔明灯由三国时期诸葛孔明发明，现代人放孔明灯多用于祈福。如图所示，孔明灯释放后某段时间内，沿竖直方向oy向上做匀加速运动，同时沿水平方向ox做匀速直线运动，孔明灯在这段时间内的运动轨迹为下图中的（ ）
A． B． C． D．
13．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年是中国北斗导航系统建设收官之年，据总设计师扬长风介绍，北斗三号最后一颗组网卫星计划于6月在西昌卫星发射中心发射升空，届时北斗系统部署将圆满完成。据悉，这课收官卫星是地球静止轨道同步卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．该卫星进入同步轨道后，可能位于厦门的正上空
B．该卫星进入同步轨道后，运行周期小于地球自转周期
C．该卫星进入同步轨道后，运行速率大于7.9km/s
D．该卫星进入同步轨道后，角速度小于近地卫星的角速度
14．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示，滑块P静置于粗糙斜面上，现使滑块P与斜面保持相对静止，并水平向右匀速运动。则关于滑块P所受摩擦力和支持力做功的描述正确的是（ ）
A．摩擦力不做功 B．摩擦力做正功 C．支持力不做功 D．支持力做正功
15．（2020春·福建厦门·高一期末）厦门曙光营救队是一支专业的公益营救队伍，曾被授予厦门市“十大平民英雄”称号，若在一次营救行动中，救援队必须渡过一条160m宽的河流，已知他们在静水中划船的速度大小为5m/s，水流速度大小为3m/s。对于这次划船过河，甲、乙、丙、丁四位同学提出各自看法，其中正确的是（ ）
A．甲同学说：想要直接到达正对岸就得朝着正对岸划船
B．乙同学说：想要最节省时间就得朝着正对岸划船
C．丙同学说：想要过河路程最短就得正对着岸划船
D．丁同学说：无论朝哪个方向划船，都不能直接到达正对岸
16．（2020春·福建厦门·高一期末）一辆小车在水平面上由静止起动，小车所受牵引力的功率随时间变化的规律如下，则小车速度随时间变化规律是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
17．（2022春·福建厦门·高一期末）风力发电正成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一，据某中学生助手统计，截至2021年底，某省风电等能源占总发电量的58%。如图所示，风力发电机的叶片在风力作用下转动，叶片上分别有A、B、C三点，A点到转轴的距离是B点到转轴距离的两倍，A点和C点到转轴的距离相等。则（ ）
A．A点和B点的角速度大小相等
B．A点和B点的线速度大小相等
C．B点和C点的角速度大小相等
D．A点和C点的线速度大小相等
18．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为vm，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（ ）
A．匀加速启动，则牵引力逐渐增大
B．恒定功率启动，则做匀加速直线运动
C．以vm匀速航行时，所受的阻力为
D．以匀速航行时，输出功率为
19．（2022春·福建厦门·高一统考期末）如图所示，某小组将圆环P套在竖直细杆上M处，不可伸长的轻绳一端连接圆环，另一端跨过轻质定滑轮与重物Q相连。圆环P由静止释放，运动到N点时，重物Q仍在滑轮下方。已知滑轮与M位置等高且水平距离l=0.3m，M、N两位置的高度差为h=0.4m，不计空气阻力和一切摩擦。则（ ）
A．圆环由M到N过程中，P重力势能的减少量等于P动能的增加量
B．圆环由M到N过程中，P、Q系统机械能守恒
C．圆环运动到N点时，P与Q的速度大小之比为4：5
D．圆环运动到N点时，P与Q的速度大小之比为5：4
20．（2022春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，一长木板P静止于水平地面上，t=0时小物块Q以4m/s的初速度从左端滑上长木板，二者的速度随时间的变化情况如图乙所示，运动过程中，小物块始终未离开长木板。已知长木板P质量为1kg，小物块Q质量为3kg，重力加速度g取10m/s2，在运动的全过程中（ ）
A．小物块与长木板之间的滑动摩擦因数为0.2
B．长木板与地面之间的滑动摩擦因数为0.2
C．小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为12J
D．小物块对长木板所做的功为12J
21．（2021春·福建厦门·高一期末）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。某动车组在平直的轨道上行驶，它有4节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率均为，动车组能达到的最大速度为，则（ ）
A．若动车组以恒定功率启动，则该动车组启动过程做匀加速直线运动
B．若动车组以恒定功率启动，则该动车组启动过程加速度逐渐减小
C．达到最大速度时，该动车组所受的阻力为
D．达到最大速度时，该动车组所受的阻力为
22．（2021春·福建厦门·高一期末）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜，刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接。则神舟十二号飞船（ ）
A．需要加速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
C．沿轨道Ⅱ运动到对接点过程中，速度不断增大
D．沿轨道Ⅱ运行的周期为
23．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，轻质细杆一端与一小球（可视为质点）相连，另一端可绕点在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时轻杆转动的角速度为，此时小球受到杆的弹力大小为，其图像如图乙所示。重力加速度取，则（ ）
A．小球的质量为
B．杆的长度为
C．当时，小球受杆的弹力方向向上
D．当时，小球受杆的弹力方向向下
24．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，轻绳的一端系一质量为的金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为的重物。金属环套在固定的竖直光滑直杆上，定滑轮与竖直杆之间的距离，金属环从图中点由静止释放，与直杆之间的夹角，不计一切摩擦，重力加速度为，则（ ）
A．金属环从上升到的过程中，重物所受重力的瞬时功率一直增大
B．金属环从上升到的过程中，绳子拉力对重物做的功为
C．金属环在点的速度大小为
D．若金属环最高能上升到点，则与直杆之间的夹角
25．（2020春·福建厦门·高一统考期末）场地自行车比赛包含计时赛、追逐赛等项目。在某次比赛中，某位运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，已知运动员及自行车的总质量为m，对于运动员和自行车组成的整体，则下列说法正确的是（ ）
A．可能受重力、支持力、摩擦力作用
B．可能受重力、支持力、向心力作用
C．受到的合力大小为
D．若运动员突然加速，则有可能沿倾斜赛道做离心运动
26．（2020春·福建厦门·高一期末）最近，中国独臂少年张家城打篮球的视频在网上走红，球星易建联为这位少年送上了祝福和寄语。如图所示，某次篮球比赛中，少年将球由静止快速抛出，篮球空心入网，篮球质量为m，抛出时篮球距离地面高度为h1，速度大小为v，篮球距离地面高度为h2，篮球视为质点，重力加速度为g，以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为mgh1－mgh2
B．篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为mgh2－mgh1
C．篮球进篮筐瞬间的机械能为
D．篮球进篮筐瞬间的机械能为
27．（2020春·福建厦门·高一期末）如图，用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿水平直线拖向岸边，若拖动缆线绳的电动机拉动绳子的速率恒定为v，小船质量为m，小船受到的阻力大小恒定为f，小船从A点沿直线运动到B点，A、B两点间距离为d，已知A点处绳子与水平方向的夹角为，B点处绳子与水平方向的夹角为，则小船从A到B的过程中（ ）
A．先加速后减速
B．一直加速
C．拉力对小船做功为
D．拉力对小船做功为
28．（2020春·福建厦门·高一期末）将两轻弹簧A和B分别竖直固定在水平桌面上，把物体P先后轻放在两弹簧上端，P由静止向下运动，其加速度a与弹簧的压缩量x之间的关系如图所示，重力加速度为g。则（ ）
A．a0=g
B．弹簧A与弹簧B的劲度系数之比为1：2
C．物体P在压缩弹簧A、B过程中最大动能之比为1：2
D．弹簧A的最大压缩量与弹簧B的最大压缩量之比为1：4
三、填空题
29．（2022春·福建厦门·高一期末）如图为我国奥运会冠军刘诗颖某次投掷过程的标枪重心轨迹示意图。质量为m的标枪从A处由静止开始加速至B处时速度为vB，随后标枪被举高至C处，并以速度vC掷出；标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点D处，已知A、B、C、D离地面高度分别为hA、hB、hC、hD，重力加速度为g，忽略空气阻力。则从A到C过程中，运动员对标枪所做的功为______；从C到D过程中，运动员对标枪所做的功为______。
30．（2021春·福建厦门·高一期末）（1）按照狭义相对论的观点，在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上，观察者测得的光速___________（选填“大于”、“等于”、“小于”，其中为真空中的光速）。
（2）由于狭义相对论效应，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间___________（选填“变慢”或“变快”），这些时钟如果不加以校正的话，系统每天将累积很大的定位误差，因此，这些卫星的软件需要计算和抵消相对论效应，确保定位准确。
31．（2021春·福建厦门·高一期末）某同学将弹珠平行于竖直墙面水平向右弹出，利用摄像机记录其运动过程，处理之后的运动轨迹如图所示。测得每块砖的高度为、长度为，忽略空气阻力，重力加速度取，则弹珠从图中A点运动到B点所用时间为___________，弹珠弹出时的水平初速度为___________m/s。
四、实验题
32．（2022春·福建厦门·高一期末）如图所示为向心力演示仪，左右两个塔轮各有三层，自上而下每层的半径之比依次是1：1、2：1和3：1，两个塔轮通过不打滑的传动皮带连接。若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，则皮带应放在塔轮的___________层（选填“上”“中”或“下”）。若两个质量m相同的小球按如图所示放置，皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1，转动手柄后，左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为___________。
33．（2022春·福建厦门·高一期末）为探究“平抛运动的特点”，将实验器材安装如图所示。让小球从斜槽上滚下，通过槽末端飞出后做平抛运动。
（1）为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，要使小球每次都从斜槽上___________（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放。
（2）下列做法可以减小实验误差的是___________
A．尽量减小球与斜槽间的摩擦
B．使斜槽末端的切线保持水平
C．使用质量大且体积小的钢球
34．（2022春·福建厦门·高一统考期末）某小组进行验证机械能守恒定律的实验。
（1）下列操作合理的是___________
（2）正确操作后，从打出的纸带中选择了一条较理想的纸带，如图甲所示，图中O点是打点计时器打出的起始点，打该点时重物的速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E、F、G，测出各点距起始点O的距离h，并记录数据如下表所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2。
计数点
A
B
C
D
E
F
G
h（cm）
11.61
14.88
18.34
22.30
26.50
36.20
①根据图甲读出F点对应的刻度值___________cm。
②计算出重物下落过程中重力势能减少量△Ep。
③通过纸带计算F点的瞬时速度vF=___________m/s（结果保留三位有效数字），得到重物动能增加量△Ek，再比较△Ep与△Ek是否在误差允许范围内相等，从而判断机械能是否守恒。
（3）①该小组采取另一种方法验证机械能是否守恒，处理数据后画出v2-h关系图线如图乙所示，得到重物下落的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。
②根据公式计算出机械能损失量占机械能的百分比（其中m为重物的质量），则可验证机械能守恒定律。
35．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示是探究向心力的大小与质量，角速度和半径之间的关系的实验装置。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3（塔轮2和3之间用皮带连接）以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力分别由挡板6、7、8对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10和标尺11。根据两标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力比值。
（1）本实验主要采用的实验方法是___________。
A．等效法 B．极限法 C．控制变量法
（2）为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板___________和挡板___________处。（均选填“6”、“7”、“8”）
（3）某次实验中，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，已知用皮带连接的轮塔2和3的半径之比为，则标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为___________。
36．（2021春·福建厦门·高一期末）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）关于上述实验，下列说法中正确的是___________。
A．重物要选择密度较小的木块
B．重物的质量可以不用测量
C．该实验需要使用秒表
（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，将打下的第一个点记作，在纸带上测量五个连续的点A、、、、到点的距离分别为，、、、。已知打点计时器的所用交流电源的频率为，重物的质量为，重力加速度取。则重物由点运动到点的过程中，动能增加量___________。（结果保留3位有效数字）
（3）某同学利用公式算重物的速度，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是___________（选填“>”、“<”或“=”）。你认为这样的验证方法是否正确？___________（选填“是”或“否”）。
37．（2020春·福建厦门·高一期末）利用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对其重叠，固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道MN滑下后从N点水平飞出，落在水平挡板PQ上。由于挡板靠近硬板的一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新在同一位置释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（g=9.8m/s²）
（1）本实验中，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、复写纸外，在图乙所提供的器材中还需要的是( )（选择一种图乙中的仪器，填写其下方所对应的字母）；
（2）某位同学通过正确的实验操作得到平抛运动的轨迹如图丙所示，坐标原点为抛出点。该同学在轨迹上选取A、B、C三点，标出了这三个点的位置坐标其中有一个点的位置纵坐标明显有误，这一点是_______点。根据轨迹图，可求出小球做平抛运动的初速度v0=_______m/s。
38．（2020春·福建厦门·高一期末）如图甲所示是验证机械能守恒的实验装置。
(1)下列有关该实验操作说法正确的是_______；
A．需称量重锤的质量
B．重锤可选用质量较小的木锤
C．打点计时器的限位孔要处在同一竖直平面内以减小阻力
D．重锤要尽量靠近打点计时器
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查的当地重力加速度g=9.8m/s²。某同学选择了一条较理想的纸带，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、分别是连续选取的三个计数点，测得重锤的质量为m=0.5kg，根据以上数据，可知重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为_______J，动能的增加量为_______J。（计算结果均保留两位有效数字）
(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离h，根据纸带算出各点的速度v，以v²为纵轴，h为横轴，作出的图像如图丙所示，图像未过坐标原点的原因_______；
A、先释放纸带后接通电源
B、重锤和纸带在下落过程中受到的阻力较大
C、实验时电源的实际频率大于50Hz
五、解答题
39．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二课在中国空间站天和核心舱开讲，满足了孩子们对空间科学知识的好奇。已知天和核心舱距离地面高度为h，其运动可视为匀速圆周运动，环绕周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R，请你帮助中学生助手探求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的第一宇宙速度v。
40．（2022春·福建厦门·高一期末）某中学生助手将一轻橡皮绳左端固定在离地高度为1m的O点，右端与小球相连。现将小球从O点水平抛出，经过0.4s后小球运动到P点，轻橡皮绳恰好伸直。而后小球撞到地面的Q点，触地前瞬间的速度为4m/s。已知橡皮绳原长为1m，小球质量为0.2kg，重力加速度g取10m/s2，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略空气阻力，求：
（1）轻橡皮绳恰好伸直时，小球下落的高度；
（2）小球水平抛出的初速度大小；
（3）小球落地前瞬间，轻橡皮绳的弹性势能。
41．（2022春·福建厦门·高一期末）如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带，圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，∠EOF=30°。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。
（1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时对轨道的压力大小；
（2）若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动，求小物块能到达圆轨道的最大高度；
（3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。
42．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，质量的物体放置在水平地面上，在水平向右拉力的作用下由静止开始运动，运动到时撤去拉力，拉力大小随位移大小变化的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）物体运动到处的速度大小；
（2）物体运动的总位移大小。
43．（2021春·福建厦门·高一期末）2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，相信不远的将来，我们就能实现宇航员登陆火星。假设宇航员在火星表面做实验，将一个小球以初速度竖直上抛，经过时间小球落回抛出点。已知火星的半径为，万有引力常量为，忽略空气阻力和火星自转影响。
（1）求火星表面附近的重力加速度；
（2）估算火星的质量；
（3）假设“天问一号”绕火星运行的轨道为圆形轨道，周期为，求“天问一号”距离火星表面的高度。
44．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，倾角的斜面长为，通过平滑的小圆弧与水平直轨道连接，、为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于处、半径均为。右侧有一倾角的光滑斜面固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面顶端由静止释放，经轨道从处水平飞出后，恰能从点平行方向飞入斜面。小物块与斜面的动摩擦因数，与段摩擦不计，重力加速度取，，，求：
（1）小物块到达点时对轨道的压力大小；
（2）点与点的水平距离；
（3）若斜面上距离点的点下方有一段长度可调的粗糙部分，其调节范围为，与小物块间的动摩擦因数，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分重叠，求小物块在段上运动的总路程与长度的关系式。
45．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年6月30日前厦门市很多景区对游人免费开放。钟医生一家自驾来厦门旅游，在沈海高速公路上，轿车以v=108km/h的速度在平直的路面上匀速行驶，发动机的功率恒为P=9×104W，经过t=30min到达厦门。求：
(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功W；
(2)轿车在匀速行驶时所受阻力f的大小。
46．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求：
(1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep；
(2)月球的平均密度ρ。
47．（2020春·福建厦门·高一期末）一款弹珠游戏装置如图所示，水平轨道AB与光滑竖直半圆轨道相切，半圆轨道半径为R=0.1m。轨道EF段粗糙，其余轨道均光滑，EF长度为0.2m，FB长度为0.4m，一根轻质弹簧一端与弹珠接触但不连接。某次游戏中，用外力缓慢推动弹珠，将弹簧压缩到某位置，此时弹性势能为Ep=0.1J，松手后弹珠开始沿轨道运动，恰好能通过最高点C，之后落在FB段的某点。视为质点的弹珠质量为m=0.02kg，重力加速度为g=10m/s2。求：
(1)在这次游戏中，弹珠经过C点的速度大小vc；
(2)弹珠经EF段克服摩擦力所做的功W；
(3)如果弹珠从C点飞出，落在EF段范围内游戏即可获胜，为了获胜，则弹珠压缩弹簧时，弹簧弹性势能的最大值。
48．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示，在倾角为的光滑固定斜面底端固定一个垂直于斜面的弹性板，物体与弹性板撞击后，都会立即以等大的速率弹回。在斜面上放置足够长的木板B，并在B的右上端叠放一个可视为质点的滑块A，然后由静止同时释放A、B。已知木板B质量为M=1kg，滑块质量为m=1kg，木板与滑块之间的滑动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板B下端与弹性板的距离为d= 2.5m，重力加速度为g= 10m/s2，求
(1)木板B与弹性板第一次碰前瞬间速度v1的大小；
(2)从静止释放到木板B反弹后第一次速度减为零的过程中，系统损失的机械能大小；
(3)从开始释放，经过足够长时间，最终滑块A在木板B上滑过的总路程s。
参考答案：
1．D
【详解】足球运动至P点时，速度沿轨迹的切线方向，受竖直向下的重力及与速度方向相反的空气阻力，这两个力的合力指向左下方，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．C
【详解】AB．返回舱匀速下落的过程中，速度不变，动能不变，根据动能动能定理，则所受到的合外力做功为零，AB错误；
CD．匀速下落的过程中，速度不变，动能不变，但势能减小，则机械能减小，D错误C正确。
故选C。
3．C
【详解】A．运动员过弯道时在水平面内做圆周运动，有向心加速度，不是平衡状态，A错误；
B．对某运动员受力分析，受重力和支持力，静摩擦力，重力与支持力二力平衡，合力即静摩擦力，充当向心力，向心力是效果力，不能与性质力同时分析，B错误；
C．根据 ，知，弯道半径相同，速率越大，向心力越大，越容容易发生侧滑，C正确；
D．根据 ，知，速率相同，弯道半径越小，向心力越大，越容易冲出跑道，弯道半径越大，向心力越小，越不容易发生侧滑，D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．在轨道I上P点要加速做离心运动才能进入轨道II，则在轨道I上经过P点的速度小于在轨道II上经过P点的速度，选项A正确；
B．从P点沿轨道Ⅱ飞向Q点过程中，引力做负功，则速度逐渐减小，选项B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅱ上运行的半长轴小于在轨道Ⅲ上运行的轨道半径，则在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期，选项C错误；
D．7.9km/s是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则对接后的组合体的运行速度小于7.9km/s，选项D错误。
故选A。
5．C
【详解】A．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，开普勒分析其数据，通过精确的计算分析后得出了行星运动定律，A错误；
B．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，利用平面镜将微小形变放大，运用了放大法成功测出引力常量的数值，B错误；
C．运动的等时性原理，平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点，C正确；
D．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，沿切线方向的力改变速度大小，指向圆心的力充当向心力，D错误。
故选C。
6．A
【详解】根据
解得
根据
解得
故选A。
7．D
【详解】AB．若磁铁固定在A处，随着磁场力的增大，小球做变加速直线，AB错误；
CD．由于磁场力大小和方向都变化，所以小球不能做匀速圆周运动，只能做曲线运动，C错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由动能定理可得
可得
故A错误；
B．
由动能定理可得
物块沿斜面上滑的最大距离为
故B错误；
C．根据能量守恒可得，物块从斜面底端运动到最高点过程中，由于摩擦产生的热量等于机械能减少量
故C错误；
D．全程应用动能定理得
可求得物体回到斜面底端时的动能
故D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．卡文迪许扭称实验运用了放大的思想方法，A错误；
B．探究向心力大小与半径、角速度、质量关系运用了控制变量法，B正确；
C．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变运用了放大法，C错误；
D．用来定义功率运用了比值定义法，D错误。
故选B。
10．C
【详解】AB．M、N两点是同轴转动，角速度相等，根据v=rω知，M、N两点的线速度之比为1：2，故AB错误；
CD．根据a=rω2知，角速度相等，向心加速度和半径成正比，故M、N的向心加速度之比为1：2，故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】磕头虫做竖直上抛运动，根据速度－位移公式可知，其中h=40cm=0.4m，解得
故选C。
12．A
【详解】孔明灯在竖直方向oy向上做匀加速运动，则合外力沿oy方向向上，在水平ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿oy方向向上，但合速度方向不沿oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知，故A正确，BCD错误。
13．D
【详解】A．该卫星进入同步轨道后，只能定点于赤道正上方，不可能位于厦门的正上空，故A错误；
B．该卫星进入同步轨道后，运行周期等于地球自转周期，故B错误；
C．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动最大的运行速度，则知该卫星进入同步轨道后，运行速率小于7.9km/s，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力
解得
卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以，该卫星进入同步轨道后，角速度小于近地卫星的角速度，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向水平向右，所以摩擦力做负功，支持力做正功。
故选D。
15．B
【详解】ACD．在静水中划船的速度大于水流速度，想要直接到达正对岸，则朝偏向上游的方向划船，使船和水的合速度垂直于河岩，此时船的过河路程最短，故ACD三项错误；
B．要想过河时间最短，则朝着正对岸划船，使船在垂直河岸方向上的速度最大，故B项正确。
故选B。
16．C
【详解】根据
P=Fv=Fat
可知，小车在0-t0时间内以恒定的牵引力行驶，做匀加速直线运动；t0时刻以后功率保持不变，则
则随速度的增加，小车做加速度减小的变加速运动，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，然后做匀速运动，则图像C正确，ABD错误。
故选C。
17．ACD
【详解】A C．A点、B点和C点同轴转动，角速度相同。AC正确；
B D．根据
得
B错误，D正确。
故选ACD。
18．AC
【详解】A．匀加速启动，则
因阻力f随速度增加而增大，则牵引力逐渐增大，选项A正确；
B．恒定功率启动，则根据
则随着速度增加，加速度减小，则做加速度减小的变加速直线运动，选项B错误；
C．以vm匀速航行时，此时F=f，则所受的阻力为
选项C正确；
D．以匀速航行时，牵引力F′等于阻力f′,但是不等于f，则根据
可知输出功率不等于，选项D错误。
故选AC。
19．BD
【详解】A．圆环由M到N过程中，绳拉力对圆环P做负功，圆环P机械能减小，则圆环P重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；
B．圆环由M到N过程中，只有P、Q的动能和重力势能发生变化，故P、Q系统机械能守恒，故B正确；
CD．圆环运动到N点时，有
，
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
20．ACD
【详解】A．小物块滑上长木板上做减速运动的加速度
则
解得小物块与长木板之间的滑动摩擦因数为
μ1=0.2
选项A正确；
B．小物块滑上长木板上，木板做加速运动的加速度
则
解得长木板与地面之间的滑动摩擦因数为
μ2=0.1
选项B错误；
C．小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为
选项C正确；
D．物块与木板共速后做减速运动，加速度
a=μ2g=1m/s2
则减速的时间为
则整个过程中地面的摩擦力对木板做功为
对木板的整个过程由动能定理
可得小物块对长木板所做的功为
选项D正确。
故选ACD。
21．BC
【详解】AB．根据
速度增大，恒定功率不变，则牵引力减小，根据
则加速度减小，A错误B正确；
CD．当动车组的速度增大到最大vm时，阻力等于牵引力，则
解得
D错误C正确。
故选BC。
22．AD
【详解】A．由低轨道进入高轨道，即由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要加速做离心运动，A正确；
B．根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，B错误；
C．神舟十二号载人飞船沿轨道Ⅱ运动到对接点过程中，根据开普勒第二定律，速度越来越小 ，C错误；
D．根据开普第三定律
解得
D正确。
故选AD。
23．AC
【详解】A．当小球的角速度为零时
则有
解得
A正确；
B．当 时，杆子的弹力为零，即
解得
B错误；
CD．由图像可知，当 时，即 杆子的弹力为零，因为
即小球受杆的弹力方向向上，D错误C正确。
故选AC。
24．BCD
【详解】A．刚开始，重物的速度为零，重物所受重力的瞬时功率为零，当环上升到Q时，由于环的速度向上与绳垂直，重物的速度为零，此时重物所受重力的瞬时功率为零，故金属环从上升到的过程中，重物所受重力的瞬时功率先增大后减小，A错误；
B．金属环从上升到的过程中，对重物由动能定理可得
解得绳子拉力对重物做的功为
B正确；
C．设金属环在点的速度大小为v，对环和重物整体，由机械能守恒定律可得
解得
C正确；
D．若金属环最高能上升到点，则在整个过程中，对环和重物整体，由机械能守恒定律可得
解得与直杆之间的夹角
D正确。
故选BCD。
25．AD
【详解】A．运动员和自行车组成的整体，可能受重力、支持力、摩擦力作用，故A项正确；
B．整体做匀速圆周运动所需向心力可能由重力和支持力的合力来提供，也可能由重力、支持力、摩擦力三者的合力来提供；不能说物体受到向心力，只能说哪些力提供向心力；故B项错误；
C．整体做匀速圆周运动受到的合力大小
故C项错误；
D．若运动员突然加速，整体所需向心力增大，若提供的力不足以提供向心力，则整体有可能沿倾斜赛道做离心运动，故D项正确。
故选AD。
26．AC
【详解】AB．根据重力做功公式，得篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为
故A正确，B错误；
CD．篮球离开手后只有重力做功，机械能守恒，所以进筐时，篮球的机械能等于刚出手时篮球的机械能，即为
故C正确，D错误。
故选AC。
27．BC
【详解】AB．由速度的合成与分解可知，小船在运动过程中的速度为
由于小船从A运动到B的过程中，θ逐渐增大，故cosθ逐渐减小，v′逐渐增大，所以小船一直加速运动，故A错误，B正确；
CD．在A点船的速度为
在B点船的速度为
从A到B，根据动能定理可得
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
28．AC
【详解】A．弹簧的压缩量为零时，弹簧对物体的弹力为零，物体只受重力，物体的加速度
故A项正确；
B．对物体受力分析，由牛顿第二定律可得
解得：物体的加速度
根据图像可得，弹簧A与弹簧B的劲度系数之比
故B项错误；
C．物体的加速度刚好为零时，物体的速度最大，动能最大；由及微元法可得，物体P在压缩弹簧A、B过程中，速度最大值的平方之比
则物体P在压缩弹簧A、B过程中最大动能之比为1：2，故C项正确；
D．由图知物体的加速度为零、速度最大时，弹簧A的压缩量与弹簧B的压缩量之比为1：2；根据物体加速过程与减速过程的对称性可得，弹簧A的最大压缩量与弹簧B的最大压缩量之比为1：2，故D项错误。
故选AC。
29． 0
【详解】[1] 从A到C过程中，根据动能定理有
解得
[2]从C到D过程中，标枪离手，运动员对标枪没有施加作用力，则运动员对标枪所做的功为0。
30． 等于 变慢
【详解】（1）[1] 根据狭义相对论的观点：光速不变原理，即光速的大小与光源以及观察者的运动无关，所以观察者测出的光速都是c
（2）[2] 根据时间间隔的相对性原理，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间变慢。
31． 0.09 3
【详解】[1]根据平抛运动
解得
[2]初速度为
32． 上 1∶9
【详解】[1]根据公式可知，若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，根据控制变量法，我们需要m、ω相等。当把皮带放在上层时，左右轮半径之比是1：1，轮缘上点的线速度大小相等，根据可知，左右轮的角速度相等，故放在上层。
[2]皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1时，根据知，左右轮角速度之比为1：3，如图所示中，左右两球质量相等，做圆周运动的半径相等，根据可知
所以左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：9。
33． 相同 BC
【详解】（1）[1]为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，则要使小球做平抛运动的初速度相同，即要使小球每次都从斜槽上相同位置由静止释放。
（2）[2]A．球与斜槽间的摩擦对实验无影响，选项A错误；
B．使斜槽末端的切线保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；
C．使用质量大且体积小的钢球，可减小阻力的影响，从而减小实验误差，选项C正确。
故选BC。
34． A 31.22##31.23##31.24##31.25##31.26##31.27##31.28 2.43 9.45~9.55均可
【详解】（1）[1]实验时应该用手捏住纸带的上端，使得纸带竖直，防止纸带与打点计时器产生摩擦；另外为了充分利用纸带必须要使得重物靠近打点计时器，不能用手托住重物，故A图正确，BC错误。
故选A。
（2）①[2]根据图甲读出F点对应的刻度值31.25cm。
③[3]通过纸带计算F点的瞬时速度
（3）①[4]根据
可得
v2=2gh
则由图像可知
则
g=9.53m/s2
35． C 6 8
【详解】(1)[1]本实验主要采用的实验方法是控制变量法，C正确。
故选C。
(2)[2][3]由
可知，为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板6和挡板8处，且应使皮带套在半径相等的塔轮上。
(3)[4]皮带连接的轮塔2和3边缘线速度相等，半径之比为，则角速度之比为，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，即质量m、半径r相同，则向心力F与角速度平方成正比，故标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为。
36． B 2.12J = 否
【详解】(1)[1]A．重物要选择密度较大、体积较小的铁块，以减小空气阻力的影响，A错误；
B．动能、重力势能表达式中质量可消去，故重物的质量可以不用测量，B正确；
C．该实验利用打点计时器计时，不需要使用秒表，C错误。
故选B。
(2)[2]打下D点时重物的速度为
重物由点运动到点的过程中，动能增加量为
代入数据解得
(3)[3][4]利用公式
算重物的速度，则下落的加速度为g，即只受重力作用，机械能守恒，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是
=
这样的验证方法不正确，填否。
37． C C
【详解】（1）[1] 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要刻度尺，便于测量水平位移和竖直位移。
故选C。
（2）[2] A、B、C三点之间水平位移相等，知时间间隔相等，竖直方向上做自由落体运动，三点的纵坐标之比为1：4：9，可知C点的纵坐标为44.1cm。
[3] 根据
解得
则平抛运动的初速度为
38． CD 0.62 0.60 A
【详解】(1)[1]A．因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小阻力的影响，重锤选用质量较大的，体积较小的，故B错误；
C．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图中两限位孔必须在同一竖直线，故C正确；
D．实验中释放纸带时，重锤要靠近打点计时器，这样可充分利用纸带，故D正确。
故选CD
(2)[2]重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为
[3]打点计时器打下B点时重锤的速度为
动能的增加量为
(3)[4]由图像可知，当重锤下落高度为0时，重锤已具有一定的速度，则说明实验时先释放纸带后接通电源让打点计时器工作
故选A
39．（1）；（2）
【详解】（1）设天和核心舱m，由万有引力提供向心力
得
（2）设近地卫星，由万有引力提供向心力
得
40．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球做平抛运动，小球下落的高度
（2）根据
且
小球水平抛出的初速度
（3）对小球抛出到落地前瞬间，以地面为零势能面，有
得
41．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）A到D过程，对小物块由动能定理
在D点，对物块受力分析
可得
根据牛顿第三定律
则小物块对D点压力为
（2）B到C过程，先减速运动，加速度大小为，则有
解得
假设物块能减速到与传送带共速，有：
解得
因此小物块在传送带上先减速再匀速，到达C点时的速度为
假设物块能到达圆轨道的最大高度h时速度可以减为0，则C到圆轨道某点（速度减为0）过程，对小物块由动能定理：
解得
即物块刚好到达圆轨道E点。
（3）①若刚好到达E点不脱轨，由第1、2问可知
所以
②若刚好到达F点不脱轨，在F点有
C到F过程，对小物块由动能定理
解得
若刚好到达G点不脱轨，在G点有
C到G过程，对小物块由动能定理
解得
要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从G点飞出，从C点滑出的速度应满足
若物块在传送带上全程加速，有
解得
综上所述，传送带顺时针方向转动的速度应满足
或
42．（1）；（2）
【详解】（1）根据动能定理
解得
（2）全过程，根据动能定理
解得
43．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）在火星上，小球做竖直上抛运动，根据
解得火星表面的重力加速度为
（2）根据
解得
（3）根据
解得
44．(1)14.8N；(2)；(3)见解析
【详解】(1)小物块从A点到C点，由动能定理
得
小物块从C点到D点做圆周运动，在最低点C点，由牛顿第二定理可得
则小物块到达C点时对轨道的压力为
(2)小物块从D点到E点做圆周运动。从C点到E点满足机械能守恒的条件，规定C点所处高度为零势能面，所以根据机械能守恒定律可得
即E点的速度为
小物块从E点到P点做平抛运动，则小物块到达P点时的竖直分速度为
又
则小物块从E点到P点运动的时间为
则点与点的水平距离为
(3)小物块从P点飞入斜面，小物块在P点的速度为
在斜面上运动时
所以小物块最后不会再MN范围内运动。第一种情况是MN的距离比较小，物块会向下运动后再向上运动飞出P点，当恰好到达P点时由动能定理可得
解得
因此可得当时物体运动的路程为，当距离大于0.4m是，由题意可得， 从P点到M点由动能定理可得
得，小物块在M点的速度为
小物块从M点到N点，由动能定理可得
则小物块在段上运动的总路程与长度的关系式为
45．(1)；(2)
【详解】(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功
(2)轿车在匀速行驶时
46．(1)；(2)
【详解】(1)探测器从月球附近高度h处自由下落，经时间t自由下落到月球表面。据可得，月球表面的重力加速度
以月球表面为零势能面，探测器悬停时的重力势能
(2)探测器停在月球表面时，有
解得：月球的质量
月球的平均密度
47．(1)1m/s；(2)0.05J；(3)0.18J
【详解】(1)弹珠恰好能通过最高点C，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得
可得
vC=1m/s
(2)从开始释放到C点的过程，根据动能定理得
解得
W=0.05J
(3)弹珠从C点飞出后，落在E点时，通过C点的速度最大，设此时弹珠通过C点的速度为vC′，根据平抛运动的规律有
xEB=vC′t
解得
vC′=3m/s
弹珠压缩弹簧时，弹簧弹性势能的最大值
解得
Epm=0.18J
48．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)对于物体A，因为
所以A、B一起下滑，根据
解得
则木板B与弹性板第一次碰前瞬间速度
解得
(2)B反弹后，对于B
解得
对于A
解得
做出速度时间图像，如图所示
根据图像可知，相对位移
根据能量守恒可得
(3)最终木板B静止在斜面的底端，滑块A停在木板B上，根据能量守恒可得
解得
福建省厦门市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建厦门·高一统考期末）长传足球的轨迹如图所示，足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022春·福建厦门·高一期末）某校中学生助手报道，2022年4月16日，神舟十三号返回舱在预定区域安全降落。返回舱打开主降落伞一段时间后匀速下落。返回舱（含降落伞）匀速下落过程中（ ）
A．所受的合外力做正功
B．所受的合外力做负功
C．机械能减小
D．机械能不变
3．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年2月7日，任子威为中国队夺得短道速滑男子1000米的冬奥会历史首金，某中学生助手特意发布了一篇推文，来介绍其比赛中过弯道的情景（如图所示）（ ）
A．此时运动员处于平衡状态
B．此时运动员受到重力、支持力和向心力的作用
C．若转弯半径相同，速率越大，运动员越容易发生侧滑
D．若速率相同，转弯半径越大，运动员越容易发生侧滑
4．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船采用自主快速交会模式，与天和核心舱成功对接。如图所示，飞船沿着圆轨道I运动，经过一系列操作后，从P点沿椭圆轨道Ⅱ运动到Q点，与处于圆轨道Ⅲ的天和核心舱对接。则飞船（ ）
A．在轨道I上经过P点的速度小于在轨道II上经过P点的速度
B．从P点沿轨道Ⅱ飞向Q点过程中速度逐渐增大
C．在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期
D．对接后的组合体的运行速度大于7.9km/s
5．（2021春·福建厦门·高一期末）下列说法正确的是（ ）
A．第谷通过多年的观测和精确的计算，得出了行星运动三大定律
B．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，主要运用了极限的思想
C．平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点
D．做圆周运动的物体，其所受合力的方向一定指向圆心
6．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，小立同学使用扳手更换家里的水龙头，当用扳手拧水龙头时，扳手上A、B两点的角速度分别ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。某时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正前方A处或旁边的B处，则（ ）
A．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动
B．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀变速直线运动
C．若磁铁固定在B处，小铁球将做匀速圆周运动
D．若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动
8．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，一质量为的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面，过程中物块的动能与其沿斜面运动距离之间的关系如图乙所示，已知重力加速度取，，，则（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数
B．物块沿斜面上滑的最大距离为
C．物块从斜面底端运动到最高点过程中，由于摩擦产生的热量为
D．物体回到斜面底端时的动能
9．（2020春·福建厦门·高一期末）伽利略运用实验和逻辑推理相结合的方法得出结论：力是改变物体运动状态的原因，下列关于物理学研究方法叙述正确的是（ ）
A．卡文迪许扭秤实验运用了微元的思想方法
B．探究向心力大小与半径、角速度、质量关系运用了控制变量法
C．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变运用了物理模型法
D．用来定义功率运用了等效替代法
10．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示为厦门某社区车库的道闸设备，道闸杆以O为转轴，N为右端点，M为ON的中点。道闸启动后，杆沿逆时针方向匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点的线速度大小之比为1：1
B．M、N两点的线速度大小之比为2：1
C．M、N两点的加速度大小之比为1：2
D．M、N两点的加速度大小之比为2：1
11．（2020春·福建厦门·高一期末）磕头虫有一种特殊技能，当它遇到危险时撞击地面，利用地面的反作用力瞬间跳起，快速逃离险境。若磕头虫离开地面后的运动视为竖直上抛运动，测得其跳起的最大高度约为40cm，则其离开地面时的速度大小约为（ ）
A．2m/s B．20m/s C．2.8m/s D．28m/s
12．（2020春·福建厦门·高一统考期末）相传孔明灯由三国时期诸葛孔明发明，现代人放孔明灯多用于祈福。如图所示，孔明灯释放后某段时间内，沿竖直方向oy向上做匀加速运动，同时沿水平方向ox做匀速直线运动，孔明灯在这段时间内的运动轨迹为下图中的（ ）
A． B． C． D．
13．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年是中国北斗导航系统建设收官之年，据总设计师扬长风介绍，北斗三号最后一颗组网卫星计划于6月在西昌卫星发射中心发射升空，届时北斗系统部署将圆满完成。据悉，这课收官卫星是地球静止轨道同步卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．该卫星进入同步轨道后，可能位于厦门的正上空
B．该卫星进入同步轨道后，运行周期小于地球自转周期
C．该卫星进入同步轨道后，运行速率大于7.9km/s
D．该卫星进入同步轨道后，角速度小于近地卫星的角速度
14．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示，滑块P静置于粗糙斜面上，现使滑块P与斜面保持相对静止，并水平向右匀速运动。则关于滑块P所受摩擦力和支持力做功的描述正确的是（ ）
A．摩擦力不做功 B．摩擦力做正功 C．支持力不做功 D．支持力做正功
15．（2020春·福建厦门·高一期末）厦门曙光营救队是一支专业的公益营救队伍，曾被授予厦门市“十大平民英雄”称号，若在一次营救行动中，救援队必须渡过一条160m宽的河流，已知他们在静水中划船的速度大小为5m/s，水流速度大小为3m/s。对于这次划船过河，甲、乙、丙、丁四位同学提出各自看法，其中正确的是（ ）
A．甲同学说：想要直接到达正对岸就得朝着正对岸划船
B．乙同学说：想要最节省时间就得朝着正对岸划船
C．丙同学说：想要过河路程最短就得正对着岸划船
D．丁同学说：无论朝哪个方向划船，都不能直接到达正对岸
16．（2020春·福建厦门·高一期末）一辆小车在水平面上由静止起动，小车所受牵引力的功率随时间变化的规律如下，则小车速度随时间变化规律是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
17．（2022春·福建厦门·高一期末）风力发电正成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一，据某中学生助手统计，截至2021年底，某省风电等能源占总发电量的58%。如图所示，风力发电机的叶片在风力作用下转动，叶片上分别有A、B、C三点，A点到转轴的距离是B点到转轴距离的两倍，A点和C点到转轴的距离相等。则（ ）
A．A点和B点的角速度大小相等
B．A点和B点的线速度大小相等
C．B点和C点的角速度大小相等
D．A点和C点的线速度大小相等
18．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为vm，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（ ）
A．匀加速启动，则牵引力逐渐增大
B．恒定功率启动，则做匀加速直线运动
C．以vm匀速航行时，所受的阻力为
D．以匀速航行时，输出功率为
19．（2022春·福建厦门·高一统考期末）如图所示，某小组将圆环P套在竖直细杆上M处，不可伸长的轻绳一端连接圆环，另一端跨过轻质定滑轮与重物Q相连。圆环P由静止释放，运动到N点时，重物Q仍在滑轮下方。已知滑轮与M位置等高且水平距离l=0.3m，M、N两位置的高度差为h=0.4m，不计空气阻力和一切摩擦。则（ ）
A．圆环由M到N过程中，P重力势能的减少量等于P动能的增加量
B．圆环由M到N过程中，P、Q系统机械能守恒
C．圆环运动到N点时，P与Q的速度大小之比为4：5
D．圆环运动到N点时，P与Q的速度大小之比为5：4
20．（2022春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，一长木板P静止于水平地面上，t=0时小物块Q以4m/s的初速度从左端滑上长木板，二者的速度随时间的变化情况如图乙所示，运动过程中，小物块始终未离开长木板。已知长木板P质量为1kg，小物块Q质量为3kg，重力加速度g取10m/s2，在运动的全过程中（ ）
A．小物块与长木板之间的滑动摩擦因数为0.2
B．长木板与地面之间的滑动摩擦因数为0.2
C．小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为12J
D．小物块对长木板所做的功为12J
21．（2021春·福建厦门·高一期末）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。某动车组在平直的轨道上行驶，它有4节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率均为，动车组能达到的最大速度为，则（ ）
A．若动车组以恒定功率启动，则该动车组启动过程做匀加速直线运动
B．若动车组以恒定功率启动，则该动车组启动过程加速度逐渐减小
C．达到最大速度时，该动车组所受的阻力为
D．达到最大速度时，该动车组所受的阻力为
22．（2021春·福建厦门·高一期末）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜，刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接。则神舟十二号飞船（ ）
A．需要加速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
B．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
C．沿轨道Ⅱ运动到对接点过程中，速度不断增大
D．沿轨道Ⅱ运行的周期为
23．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，轻质细杆一端与一小球（可视为质点）相连，另一端可绕点在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时轻杆转动的角速度为，此时小球受到杆的弹力大小为，其图像如图乙所示。重力加速度取，则（ ）
A．小球的质量为
B．杆的长度为
C．当时，小球受杆的弹力方向向上
D．当时，小球受杆的弹力方向向下
24．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，轻绳的一端系一质量为的金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为的重物。金属环套在固定的竖直光滑直杆上，定滑轮与竖直杆之间的距离，金属环从图中点由静止释放，与直杆之间的夹角，不计一切摩擦，重力加速度为，则（ ）
A．金属环从上升到的过程中，重物所受重力的瞬时功率一直增大
B．金属环从上升到的过程中，绳子拉力对重物做的功为
C．金属环在点的速度大小为
D．若金属环最高能上升到点，则与直杆之间的夹角
25．（2020春·福建厦门·高一统考期末）场地自行车比赛包含计时赛、追逐赛等项目。在某次比赛中，某位运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，已知运动员及自行车的总质量为m，对于运动员和自行车组成的整体，则下列说法正确的是（ ）
A．可能受重力、支持力、摩擦力作用
B．可能受重力、支持力、向心力作用
C．受到的合力大小为
D．若运动员突然加速，则有可能沿倾斜赛道做离心运动
26．（2020春·福建厦门·高一期末）最近，中国独臂少年张家城打篮球的视频在网上走红，球星易建联为这位少年送上了祝福和寄语。如图所示，某次篮球比赛中，少年将球由静止快速抛出，篮球空心入网，篮球质量为m，抛出时篮球距离地面高度为h1，速度大小为v，篮球距离地面高度为h2，篮球视为质点，重力加速度为g，以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为mgh1－mgh2
B．篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为mgh2－mgh1
C．篮球进篮筐瞬间的机械能为
D．篮球进篮筐瞬间的机械能为
27．（2020春·福建厦门·高一期末）如图，用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿水平直线拖向岸边，若拖动缆线绳的电动机拉动绳子的速率恒定为v，小船质量为m，小船受到的阻力大小恒定为f，小船从A点沿直线运动到B点，A、B两点间距离为d，已知A点处绳子与水平方向的夹角为，B点处绳子与水平方向的夹角为，则小船从A到B的过程中（ ）
A．先加速后减速
B．一直加速
C．拉力对小船做功为
D．拉力对小船做功为
28．（2020春·福建厦门·高一期末）将两轻弹簧A和B分别竖直固定在水平桌面上，把物体P先后轻放在两弹簧上端，P由静止向下运动，其加速度a与弹簧的压缩量x之间的关系如图所示，重力加速度为g。则（ ）
A．a0=g
B．弹簧A与弹簧B的劲度系数之比为1：2
C．物体P在压缩弹簧A、B过程中最大动能之比为1：2
D．弹簧A的最大压缩量与弹簧B的最大压缩量之比为1：4
三、填空题
29．（2022春·福建厦门·高一期末）如图为我国奥运会冠军刘诗颖某次投掷过程的标枪重心轨迹示意图。质量为m的标枪从A处由静止开始加速至B处时速度为vB，随后标枪被举高至C处，并以速度vC掷出；标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点D处，已知A、B、C、D离地面高度分别为hA、hB、hC、hD，重力加速度为g，忽略空气阻力。则从A到C过程中，运动员对标枪所做的功为______；从C到D过程中，运动员对标枪所做的功为______。
30．（2021春·福建厦门·高一期末）（1）按照狭义相对论的观点，在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上，观察者测得的光速___________（选填“大于”、“等于”、“小于”，其中为真空中的光速）。
（2）由于狭义相对论效应，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间___________（选填“变慢”或“变快”），这些时钟如果不加以校正的话，系统每天将累积很大的定位误差，因此，这些卫星的软件需要计算和抵消相对论效应，确保定位准确。
31．（2021春·福建厦门·高一期末）某同学将弹珠平行于竖直墙面水平向右弹出，利用摄像机记录其运动过程，处理之后的运动轨迹如图所示。测得每块砖的高度为、长度为，忽略空气阻力，重力加速度取，则弹珠从图中A点运动到B点所用时间为___________，弹珠弹出时的水平初速度为___________m/s。
四、实验题
32．（2022春·福建厦门·高一期末）如图所示为向心力演示仪，左右两个塔轮各有三层，自上而下每层的半径之比依次是1：1、2：1和3：1，两个塔轮通过不打滑的传动皮带连接。若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，则皮带应放在塔轮的___________层（选填“上”“中”或“下”）。若两个质量m相同的小球按如图所示放置，皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1，转动手柄后，左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为___________。
33．（2022春·福建厦门·高一期末）为探究“平抛运动的特点”，将实验器材安装如图所示。让小球从斜槽上滚下，通过槽末端飞出后做平抛运动。
（1）为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，要使小球每次都从斜槽上___________（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放。
（2）下列做法可以减小实验误差的是___________
A．尽量减小球与斜槽间的摩擦
B．使斜槽末端的切线保持水平
C．使用质量大且体积小的钢球
34．（2022春·福建厦门·高一统考期末）某小组进行验证机械能守恒定律的实验。
（1）下列操作合理的是___________
（2）正确操作后，从打出的纸带中选择了一条较理想的纸带，如图甲所示，图中O点是打点计时器打出的起始点，打该点时重物的速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E、F、G，测出各点距起始点O的距离h，并记录数据如下表所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2。
计数点
A
B
C
D
E
F
G
h（cm）
11.61
14.88
18.34
22.30
26.50
36.20
①根据图甲读出F点对应的刻度值___________cm。
②计算出重物下落过程中重力势能减少量△Ep。
③通过纸带计算F点的瞬时速度vF=___________m/s（结果保留三位有效数字），得到重物动能增加量△Ek，再比较△Ep与△Ek是否在误差允许范围内相等，从而判断机械能是否守恒。
（3）①该小组采取另一种方法验证机械能是否守恒，处理数据后画出v2-h关系图线如图乙所示，得到重物下落的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。
②根据公式计算出机械能损失量占机械能的百分比（其中m为重物的质量），则可验证机械能守恒定律。
35．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示是探究向心力的大小与质量，角速度和半径之间的关系的实验装置。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3（塔轮2和3之间用皮带连接）以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力分别由挡板6、7、8对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10和标尺11。根据两标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力比值。
（1）本实验主要采用的实验方法是___________。
A．等效法 B．极限法 C．控制变量法
（2）为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板___________和挡板___________处。（均选填“6”、“7”、“8”）
（3）某次实验中，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，已知用皮带连接的轮塔2和3的半径之比为，则标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为___________。
36．（2021春·福建厦门·高一期末）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）关于上述实验，下列说法中正确的是___________。
A．重物要选择密度较小的木块
B．重物的质量可以不用测量
C．该实验需要使用秒表
（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，将打下的第一个点记作，在纸带上测量五个连续的点A、、、、到点的距离分别为，、、、。已知打点计时器的所用交流电源的频率为，重物的质量为，重力加速度取。则重物由点运动到点的过程中，动能增加量___________。（结果保留3位有效数字）
（3）某同学利用公式算重物的速度，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是___________（选填“>”、“<”或“=”）。你认为这样的验证方法是否正确？___________（选填“是”或“否”）。
37．（2020春·福建厦门·高一期末）利用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对其重叠，固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道MN滑下后从N点水平飞出，落在水平挡板PQ上。由于挡板靠近硬板的一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新在同一位置释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（g=9.8m/s²）
（1）本实验中，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、复写纸外，在图乙所提供的器材中还需要的是( )（选择一种图乙中的仪器，填写其下方所对应的字母）；
（2）某位同学通过正确的实验操作得到平抛运动的轨迹如图丙所示，坐标原点为抛出点。该同学在轨迹上选取A、B、C三点，标出了这三个点的位置坐标其中有一个点的位置纵坐标明显有误，这一点是_______点。根据轨迹图，可求出小球做平抛运动的初速度v0=_______m/s。
38．（2020春·福建厦门·高一期末）如图甲所示是验证机械能守恒的实验装置。
(1)下列有关该实验操作说法正确的是_______；
A．需称量重锤的质量
B．重锤可选用质量较小的木锤
C．打点计时器的限位孔要处在同一竖直平面内以减小阻力
D．重锤要尽量靠近打点计时器
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查的当地重力加速度g=9.8m/s²。某同学选择了一条较理想的纸带，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、分别是连续选取的三个计数点，测得重锤的质量为m=0.5kg，根据以上数据，可知重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为_______J，动能的增加量为_______J。（计算结果均保留两位有效数字）
(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离h，根据纸带算出各点的速度v，以v²为纵轴，h为横轴，作出的图像如图丙所示，图像未过坐标原点的原因_______；
A、先释放纸带后接通电源
B、重锤和纸带在下落过程中受到的阻力较大
C、实验时电源的实际频率大于50Hz
五、解答题
39．（2022春·福建厦门·高一期末）2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二课在中国空间站天和核心舱开讲，满足了孩子们对空间科学知识的好奇。已知天和核心舱距离地面高度为h，其运动可视为匀速圆周运动，环绕周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R，请你帮助中学生助手探求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的第一宇宙速度v。
40．（2022春·福建厦门·高一期末）某中学生助手将一轻橡皮绳左端固定在离地高度为1m的O点，右端与小球相连。现将小球从O点水平抛出，经过0.4s后小球运动到P点，轻橡皮绳恰好伸直。而后小球撞到地面的Q点，触地前瞬间的速度为4m/s。已知橡皮绳原长为1m，小球质量为0.2kg，重力加速度g取10m/s2，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略空气阻力，求：
（1）轻橡皮绳恰好伸直时，小球下落的高度；
（2）小球水平抛出的初速度大小；
（3）小球落地前瞬间，轻橡皮绳的弹性势能。
41．（2022春·福建厦门·高一期末）如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带，圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，∠EOF=30°。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。
（1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时对轨道的压力大小；
（2）若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动，求小物块能到达圆轨道的最大高度；
（3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。
42．（2021春·福建厦门·高一期末）如图甲所示，质量的物体放置在水平地面上，在水平向右拉力的作用下由静止开始运动，运动到时撤去拉力，拉力大小随位移大小变化的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）物体运动到处的速度大小；
（2）物体运动的总位移大小。
43．（2021春·福建厦门·高一期末）2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，相信不远的将来，我们就能实现宇航员登陆火星。假设宇航员在火星表面做实验，将一个小球以初速度竖直上抛，经过时间小球落回抛出点。已知火星的半径为，万有引力常量为，忽略空气阻力和火星自转影响。
（1）求火星表面附近的重力加速度；
（2）估算火星的质量；
（3）假设“天问一号”绕火星运行的轨道为圆形轨道，周期为，求“天问一号”距离火星表面的高度。
44．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示，倾角的斜面长为，通过平滑的小圆弧与水平直轨道连接，、为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于处、半径均为。右侧有一倾角的光滑斜面固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面顶端由静止释放，经轨道从处水平飞出后，恰能从点平行方向飞入斜面。小物块与斜面的动摩擦因数，与段摩擦不计，重力加速度取，，，求：
（1）小物块到达点时对轨道的压力大小；
（2）点与点的水平距离；
（3）若斜面上距离点的点下方有一段长度可调的粗糙部分，其调节范围为，与小物块间的动摩擦因数，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分重叠，求小物块在段上运动的总路程与长度的关系式。
45．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年6月30日前厦门市很多景区对游人免费开放。钟医生一家自驾来厦门旅游，在沈海高速公路上，轿车以v=108km/h的速度在平直的路面上匀速行驶，发动机的功率恒为P=9×104W，经过t=30min到达厦门。求：
(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功W；
(2)轿车在匀速行驶时所受阻力f的大小。
46．（2020春·福建厦门·高一期末）2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求：
(1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep；
(2)月球的平均密度ρ。
47．（2020春·福建厦门·高一期末）一款弹珠游戏装置如图所示，水平轨道AB与光滑竖直半圆轨道相切，半圆轨道半径为R=0.1m。轨道EF段粗糙，其余轨道均光滑，EF长度为0.2m，FB长度为0.4m，一根轻质弹簧一端与弹珠接触但不连接。某次游戏中，用外力缓慢推动弹珠，将弹簧压缩到某位置，此时弹性势能为Ep=0.1J，松手后弹珠开始沿轨道运动，恰好能通过最高点C，之后落在FB段的某点。视为质点的弹珠质量为m=0.02kg，重力加速度为g=10m/s2。求：
(1)在这次游戏中，弹珠经过C点的速度大小vc；
(2)弹珠经EF段克服摩擦力所做的功W；
(3)如果弹珠从C点飞出，落在EF段范围内游戏即可获胜，为了获胜，则弹珠压缩弹簧时，弹簧弹性势能的最大值。
48．（2020春·福建厦门·高一期末）如图所示，在倾角为的光滑固定斜面底端固定一个垂直于斜面的弹性板，物体与弹性板撞击后，都会立即以等大的速率弹回。在斜面上放置足够长的木板B，并在B的右上端叠放一个可视为质点的滑块A，然后由静止同时释放A、B。已知木板B质量为M=1kg，滑块质量为m=1kg，木板与滑块之间的滑动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板B下端与弹性板的距离为d= 2.5m，重力加速度为g= 10m/s2，求
(1)木板B与弹性板第一次碰前瞬间速度v1的大小；
(2)从静止释放到木板B反弹后第一次速度减为零的过程中，系统损失的机械能大小；
(3)从开始释放，经过足够长时间，最终滑块A在木板B上滑过的总路程s。
参考答案：
1．D
【详解】足球运动至P点时，速度沿轨迹的切线方向，受竖直向下的重力及与速度方向相反的空气阻力，这两个力的合力指向左下方，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．C
【详解】AB．返回舱匀速下落的过程中，速度不变，动能不变，根据动能动能定理，则所受到的合外力做功为零，AB错误；
CD．匀速下落的过程中，速度不变，动能不变，但势能减小，则机械能减小，D错误C正确。
故选C。
3．C
【详解】A．运动员过弯道时在水平面内做圆周运动，有向心加速度，不是平衡状态，A错误；
B．对某运动员受力分析，受重力和支持力，静摩擦力，重力与支持力二力平衡，合力即静摩擦力，充当向心力，向心力是效果力，不能与性质力同时分析，B错误；
C．根据 ，知，弯道半径相同，速率越大，向心力越大，越容容易发生侧滑，C正确；
D．根据 ，知，速率相同，弯道半径越小，向心力越大，越容易冲出跑道，弯道半径越大，向心力越小，越不容易发生侧滑，D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．在轨道I上P点要加速做离心运动才能进入轨道II，则在轨道I上经过P点的速度小于在轨道II上经过P点的速度，选项A正确；
B．从P点沿轨道Ⅱ飞向Q点过程中，引力做负功，则速度逐渐减小，选项B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅱ上运行的半长轴小于在轨道Ⅲ上运行的轨道半径，则在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期，选项C错误；
D．7.9km/s是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则对接后的组合体的运行速度小于7.9km/s，选项D错误。
故选A。
5．C
【详解】A．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，开普勒分析其数据，通过精确的计算分析后得出了行星运动定律，A错误；
B．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，利用平面镜将微小形变放大，运用了放大法成功测出引力常量的数值，B错误；
C．运动的等时性原理，平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点，C正确；
D．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，沿切线方向的力改变速度大小，指向圆心的力充当向心力，D错误。
故选C。
6．A
【详解】根据
解得
根据
解得
故选A。
7．D
【详解】AB．若磁铁固定在A处，随着磁场力的增大，小球做变加速直线，AB错误；
CD．由于磁场力大小和方向都变化，所以小球不能做匀速圆周运动，只能做曲线运动，C错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由动能定理可得
可得
故A错误；
B．
由动能定理可得
物块沿斜面上滑的最大距离为
故B错误；
C．根据能量守恒可得，物块从斜面底端运动到最高点过程中，由于摩擦产生的热量等于机械能减少量
故C错误；
D．全程应用动能定理得
可求得物体回到斜面底端时的动能
故D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．卡文迪许扭称实验运用了放大的思想方法，A错误；
B．探究向心力大小与半径、角速度、质量关系运用了控制变量法，B正确；
C．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变运用了放大法，C错误；
D．用来定义功率运用了比值定义法，D错误。
故选B。
10．C
【详解】AB．M、N两点是同轴转动，角速度相等，根据v=rω知，M、N两点的线速度之比为1：2，故AB错误；
CD．根据a=rω2知，角速度相等，向心加速度和半径成正比，故M、N的向心加速度之比为1：2，故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】磕头虫做竖直上抛运动，根据速度－位移公式可知，其中h=40cm=0.4m，解得
故选C。
12．A
【详解】孔明灯在竖直方向oy向上做匀加速运动，则合外力沿oy方向向上，在水平ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿oy方向向上，但合速度方向不沿oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知，故A正确，BCD错误。
13．D
【详解】A．该卫星进入同步轨道后，只能定点于赤道正上方，不可能位于厦门的正上空，故A错误；
B．该卫星进入同步轨道后，运行周期等于地球自转周期，故B错误；
C．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动最大的运行速度，则知该卫星进入同步轨道后，运行速率小于7.9km/s，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力
解得
卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以，该卫星进入同步轨道后，角速度小于近地卫星的角速度，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向水平向右，所以摩擦力做负功，支持力做正功。
故选D。
15．B
【详解】ACD．在静水中划船的速度大于水流速度，想要直接到达正对岸，则朝偏向上游的方向划船，使船和水的合速度垂直于河岩，此时船的过河路程最短，故ACD三项错误；
B．要想过河时间最短，则朝着正对岸划船，使船在垂直河岸方向上的速度最大，故B项正确。
故选B。
16．C
【详解】根据
P=Fv=Fat
可知，小车在0-t0时间内以恒定的牵引力行驶，做匀加速直线运动；t0时刻以后功率保持不变，则
则随速度的增加，小车做加速度减小的变加速运动，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，然后做匀速运动，则图像C正确，ABD错误。
故选C。
17．ACD
【详解】A C．A点、B点和C点同轴转动，角速度相同。AC正确；
B D．根据
得
B错误，D正确。
故选ACD。
18．AC
【详解】A．匀加速启动，则
因阻力f随速度增加而增大，则牵引力逐渐增大，选项A正确；
B．恒定功率启动，则根据
则随着速度增加，加速度减小，则做加速度减小的变加速直线运动，选项B错误；
C．以vm匀速航行时，此时F=f，则所受的阻力为
选项C正确；
D．以匀速航行时，牵引力F′等于阻力f′,但是不等于f，则根据
可知输出功率不等于，选项D错误。
故选AC。
19．BD
【详解】A．圆环由M到N过程中，绳拉力对圆环P做负功，圆环P机械能减小，则圆环P重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；
B．圆环由M到N过程中，只有P、Q的动能和重力势能发生变化，故P、Q系统机械能守恒，故B正确；
CD．圆环运动到N点时，有
，
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
20．ACD
【详解】A．小物块滑上长木板上做减速运动的加速度
则
解得小物块与长木板之间的滑动摩擦因数为
μ1=0.2
选项A正确；
B．小物块滑上长木板上，木板做加速运动的加速度
则
解得长木板与地面之间的滑动摩擦因数为
μ2=0.1
选项B错误；
C．小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为
选项C正确；
D．物块与木板共速后做减速运动，加速度
a=μ2g=1m/s2
则减速的时间为
则整个过程中地面的摩擦力对木板做功为
对木板的整个过程由动能定理
可得小物块对长木板所做的功为
选项D正确。
故选ACD。
21．BC
【详解】AB．根据
速度增大，恒定功率不变，则牵引力减小，根据
则加速度减小，A错误B正确；
CD．当动车组的速度增大到最大vm时，阻力等于牵引力，则
解得
D错误C正确。
故选BC。
22．AD
【详解】A．由低轨道进入高轨道，即由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要加速做离心运动，A正确；
B．根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，B错误；
C．神舟十二号载人飞船沿轨道Ⅱ运动到对接点过程中，根据开普勒第二定律，速度越来越小 ，C错误；
D．根据开普第三定律
解得
D正确。
故选AD。
23．AC
【详解】A．当小球的角速度为零时
则有
解得
A正确；
B．当 时，杆子的弹力为零，即
解得
B错误；
CD．由图像可知，当 时，即 杆子的弹力为零，因为
即小球受杆的弹力方向向上，D错误C正确。
故选AC。
24．BCD
【详解】A．刚开始，重物的速度为零，重物所受重力的瞬时功率为零，当环上升到Q时，由于环的速度向上与绳垂直，重物的速度为零，此时重物所受重力的瞬时功率为零，故金属环从上升到的过程中，重物所受重力的瞬时功率先增大后减小，A错误；
B．金属环从上升到的过程中，对重物由动能定理可得
解得绳子拉力对重物做的功为
B正确；
C．设金属环在点的速度大小为v，对环和重物整体，由机械能守恒定律可得
解得
C正确；
D．若金属环最高能上升到点，则在整个过程中，对环和重物整体，由机械能守恒定律可得
解得与直杆之间的夹角
D正确。
故选BCD。
25．AD
【详解】A．运动员和自行车组成的整体，可能受重力、支持力、摩擦力作用，故A项正确；
B．整体做匀速圆周运动所需向心力可能由重力和支持力的合力来提供，也可能由重力、支持力、摩擦力三者的合力来提供；不能说物体受到向心力，只能说哪些力提供向心力；故B项错误；
C．整体做匀速圆周运动受到的合力大小
故C项错误；
D．若运动员突然加速，整体所需向心力增大，若提供的力不足以提供向心力，则整体有可能沿倾斜赛道做离心运动，故D项正确。
故选AD。
26．AC
【详解】AB．根据重力做功公式，得篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为
故A正确，B错误；
CD．篮球离开手后只有重力做功，机械能守恒，所以进筐时，篮球的机械能等于刚出手时篮球的机械能，即为
故C正确，D错误。
故选AC。
27．BC
【详解】AB．由速度的合成与分解可知，小船在运动过程中的速度为
由于小船从A运动到B的过程中，θ逐渐增大，故cosθ逐渐减小，v′逐渐增大，所以小船一直加速运动，故A错误，B正确；
CD．在A点船的速度为
在B点船的速度为
从A到B，根据动能定理可得
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
28．AC
【详解】A．弹簧的压缩量为零时，弹簧对物体的弹力为零，物体只受重力，物体的加速度
故A项正确；
B．对物体受力分析，由牛顿第二定律可得
解得：物体的加速度
根据图像可得，弹簧A与弹簧B的劲度系数之比
故B项错误；
C．物体的加速度刚好为零时，物体的速度最大，动能最大；由及微元法可得，物体P在压缩弹簧A、B过程中，速度最大值的平方之比
则物体P在压缩弹簧A、B过程中最大动能之比为1：2，故C项正确；
D．由图知物体的加速度为零、速度最大时，弹簧A的压缩量与弹簧B的压缩量之比为1：2；根据物体加速过程与减速过程的对称性可得，弹簧A的最大压缩量与弹簧B的最大压缩量之比为1：2，故D项错误。
故选AC。
29． 0
【详解】[1] 从A到C过程中，根据动能定理有
解得
[2]从C到D过程中，标枪离手，运动员对标枪没有施加作用力，则运动员对标枪所做的功为0。
30． 等于 变慢
【详解】（1）[1] 根据狭义相对论的观点：光速不变原理，即光速的大小与光源以及观察者的运动无关，所以观察者测出的光速都是c
（2）[2] 根据时间间隔的相对性原理，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间变慢。
31． 0.09 3
【详解】[1]根据平抛运动
解得
[2]初速度为
32． 上 1∶9
【详解】[1]根据公式可知，若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，根据控制变量法，我们需要m、ω相等。当把皮带放在上层时，左右轮半径之比是1：1，轮缘上点的线速度大小相等，根据可知，左右轮的角速度相等，故放在上层。
[2]皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1时，根据知，左右轮角速度之比为1：3，如图所示中，左右两球质量相等，做圆周运动的半径相等，根据可知
所以左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：9。
33． 相同 BC
【详解】（1）[1]为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，则要使小球做平抛运动的初速度相同，即要使小球每次都从斜槽上相同位置由静止释放。
（2）[2]A．球与斜槽间的摩擦对实验无影响，选项A错误；
B．使斜槽末端的切线保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；
C．使用质量大且体积小的钢球，可减小阻力的影响，从而减小实验误差，选项C正确。
故选BC。
34． A 31.22##31.23##31.24##31.25##31.26##31.27##31.28 2.43 9.45~9.55均可
【详解】（1）[1]实验时应该用手捏住纸带的上端，使得纸带竖直，防止纸带与打点计时器产生摩擦；另外为了充分利用纸带必须要使得重物靠近打点计时器，不能用手托住重物，故A图正确，BC错误。
故选A。
（2）①[2]根据图甲读出F点对应的刻度值31.25cm。
③[3]通过纸带计算F点的瞬时速度
（3）①[4]根据
可得
v2=2gh
则由图像可知
则
g=9.53m/s2
35． C 6 8
【详解】(1)[1]本实验主要采用的实验方法是控制变量法，C正确。
故选C。
(2)[2][3]由
可知，为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板6和挡板8处，且应使皮带套在半径相等的塔轮上。
(3)[4]皮带连接的轮塔2和3边缘线速度相等，半径之比为，则角速度之比为，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，即质量m、半径r相同，则向心力F与角速度平方成正比，故标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为。
36． B 2.12J = 否
【详解】(1)[1]A．重物要选择密度较大、体积较小的铁块，以减小空气阻力的影响，A错误；
B．动能、重力势能表达式中质量可消去，故重物的质量可以不用测量，B正确；
C．该实验利用打点计时器计时，不需要使用秒表，C错误。
故选B。
(2)[2]打下D点时重物的速度为
重物由点运动到点的过程中，动能增加量为
代入数据解得
(3)[3][4]利用公式
算重物的速度，则下落的加速度为g，即只受重力作用，机械能守恒，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是
=
这样的验证方法不正确，填否。
37． C C
【详解】（1）[1] 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要刻度尺，便于测量水平位移和竖直位移。
故选C。
（2）[2] A、B、C三点之间水平位移相等，知时间间隔相等，竖直方向上做自由落体运动，三点的纵坐标之比为1：4：9，可知C点的纵坐标为44.1cm。
[3] 根据
解得
则平抛运动的初速度为
38． CD 0.62 0.60 A
【详解】(1)[1]A．因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小阻力的影响，重锤选用质量较大的，体积较小的，故B错误；
C．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图中两限位孔必须在同一竖直线，故C正确；
D．实验中释放纸带时，重锤要靠近打点计时器，这样可充分利用纸带，故D正确。
故选CD
(2)[2]重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为
[3]打点计时器打下B点时重锤的速度为
动能的增加量为
(3)[4]由图像可知，当重锤下落高度为0时，重锤已具有一定的速度，则说明实验时先释放纸带后接通电源让打点计时器工作
故选A
39．（1）；（2）
【详解】（1）设天和核心舱m，由万有引力提供向心力
得
（2）设近地卫星，由万有引力提供向心力
得
40．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球做平抛运动，小球下落的高度
（2）根据
且
小球水平抛出的初速度
（3）对小球抛出到落地前瞬间，以地面为零势能面，有
得
41．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）A到D过程，对小物块由动能定理
在D点，对物块受力分析
可得
根据牛顿第三定律
则小物块对D点压力为
（2）B到C过程，先减速运动，加速度大小为，则有
解得
假设物块能减速到与传送带共速，有：
解得
因此小物块在传送带上先减速再匀速，到达C点时的速度为
假设物块能到达圆轨道的最大高度h时速度可以减为0，则C到圆轨道某点（速度减为0）过程，对小物块由动能定理：
解得
即物块刚好到达圆轨道E点。
（3）①若刚好到达E点不脱轨，由第1、2问可知
所以
②若刚好到达F点不脱轨，在F点有
C到F过程，对小物块由动能定理
解得
若刚好到达G点不脱轨，在G点有
C到G过程，对小物块由动能定理
解得
要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从G点飞出，从C点滑出的速度应满足
若物块在传送带上全程加速，有
解得
综上所述，传送带顺时针方向转动的速度应满足
或
42．（1）；（2）
【详解】（1）根据动能定理
解得
（2）全过程，根据动能定理
解得
43．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）在火星上，小球做竖直上抛运动，根据
解得火星表面的重力加速度为
（2）根据
解得
（3）根据
解得
44．(1)14.8N；(2)；(3)见解析
【详解】(1)小物块从A点到C点，由动能定理
得
小物块从C点到D点做圆周运动，在最低点C点，由牛顿第二定理可得
则小物块到达C点时对轨道的压力为
(2)小物块从D点到E点做圆周运动。从C点到E点满足机械能守恒的条件，规定C点所处高度为零势能面，所以根据机械能守恒定律可得
即E点的速度为
小物块从E点到P点做平抛运动，则小物块到达P点时的竖直分速度为
又
则小物块从E点到P点运动的时间为
则点与点的水平距离为
(3)小物块从P点飞入斜面，小物块在P点的速度为
在斜面上运动时
所以小物块最后不会再MN范围内运动。第一种情况是MN的距离比较小，物块会向下运动后再向上运动飞出P点，当恰好到达P点时由动能定理可得
解得
因此可得当时物体运动的路程为，当距离大于0.4m是，由题意可得， 从P点到M点由动能定理可得
得，小物块在M点的速度为
小物块从M点到N点，由动能定理可得
则小物块在段上运动的总路程与长度的关系式为
45．(1)；(2)
【详解】(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功
(2)轿车在匀速行驶时
46．(1)；(2)
【详解】(1)探测器从月球附近高度h处自由下落，经时间t自由下落到月球表面。据可得，月球表面的重力加速度
以月球表面为零势能面，探测器悬停时的重力势能
(2)探测器停在月球表面时，有
解得：月球的质量
月球的平均密度
47．(1)1m/s；(2)0.05J；(3)0.18J
【详解】(1)弹珠恰好能通过最高点C，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得
可得
vC=1m/s
(2)从开始释放到C点的过程，根据动能定理得
解得
W=0.05J
(3)弹珠从C点飞出后，落在E点时，通过C点的速度最大，设此时弹珠通过C点的速度为vC′，根据平抛运动的规律有
xEB=vC′t
解得
vC′=3m/s
弹珠压缩弹簧时，弹簧弹性势能的最大值
解得
Epm=0.18J
48．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)对于物体A，因为
所以A、B一起下滑，根据
解得
则木板B与弹性板第一次碰前瞬间速度
解得
(2)B反弹后，对于B
解得
对于A
解得
做出速度时间图像，如图所示
根据图像可知，相对位移
根据能量守恒可得
(3)最终木板B静止在斜面的底端，滑块A停在木板B上，根据能量守恒可得
解得
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