（總分：100分 考試時(shí)間75分鐘）
注意事項(xiàng)：
1.本試卷中所有試題必須作答在答題紙上規(guī)定的位置，否則不給分。
2.答題前，務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題紙上。
3.作答非選擇題時(shí)，必須用黑色字跡0.5毫米簽字筆書(shū)寫(xiě)在答題紙的指定位置上，作答選擇題必須用2B鉛筆在答題紙上將對(duì)應(yīng)題目的選項(xiàng)涂黑。如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案，請(qǐng)保持答題紙清潔，不折疊、不破損。
一、單選題（每小題4分，共40分）
1. 如圖小球與懸線相連在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球受到的力有（ ）
A. 向心力B. 重力、拉力和向心力C. 拉力和向心力D. 重力、拉力
2. 在水平公路上行駛的汽車，當(dāng)汽車以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輪與路面間的最大靜摩擦力恰好等于汽車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力，汽車沿如圖的圓形路徑（虛線）運(yùn)動(dòng)、當(dāng)汽車行駛速度突然增大，則汽車的運(yùn)動(dòng)路徑可能是 （ ）
A. ⅠB. ⅡC. ⅢD. Ⅳ
3. 下列對(duì)天體的認(rèn)識(shí)正確的是（ ）
A. 由可知，兩物體間距離減小時(shí)，它們間的引力增大，距離趨于零時(shí)，萬(wàn)有引力無(wú)限大
B. 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律既適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)
C. 宇宙飛船內(nèi)宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力的作用
D. 根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，行星在近日點(diǎn)速度小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度
4. 2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，任務(wù)取得成功。若天和核心艙運(yùn)行在距地球表面高度為h圓形軌道上，其運(yùn)行周期為T(mén)，已知引力常量為G。地球的半徑為R，則地球的質(zhì)量為（ ）
A. B. C. D.
5. 如圖所示，該衛(wèi)星從軌道2變軌至距地球較近的軌道1。若衛(wèi)星在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于在軌道2上，衛(wèi)星在離地面越近的軌道1上運(yùn)行時(shí)（ ）

A. 線速度更小B. 角速度更大C. 向心加速度更小D. 周期更大
6. 如圖所示，一位老爺爺在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的繩子與地面的夾角為，設(shè)繩的拉力始終是，在向前移動(dòng)的過(guò)程中，老爺爺?shù)睦?duì)小狗做的功為（ ）

A. B. C. D.
7. 彈弓的構(gòu)造原理如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)，在C處（AB連線的中垂線上）放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉至D點(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去，打擊目標(biāo)?，F(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則（ ）
A. 從D到C過(guò)程中，彈丸的機(jī)械能守恒
B. 從D到C過(guò)程中，彈丸的機(jī)械能先增大后減小
C. 從D到C過(guò)程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能先增大后減小
D. 從D到E過(guò)程橡皮筋對(duì)彈丸做的功大于從E到C過(guò)程
8. 如圖所示，某滑雪運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道，從A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，重力對(duì)他做的功為，他克服阻力做的功為，則在A點(diǎn)滑行到B點(diǎn)的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員（ ）

A. 動(dòng)能增加了B. 重力勢(shì)能減小了
C. 所受合外力做功D. 機(jī)械能減小了
9. 如圖所示，光滑水平軌道左側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧，右側(cè)與半徑為R的光滑豎直半圓軌道平滑連接，壓縮彈簧，將質(zhì)量為m的小球由靜止彈出。要使小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，重力加速度為g，則彈簧初始時(shí)彈性勢(shì)能為（ ）

A. B. C. D.
10. 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在斜面底端，t=0時(shí)刻，一物塊從斜面頂端由靜止釋放，直至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，物塊的速度v和加速度a隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨位移x變化的關(guān)系圖像可能正確的是（ ）
A. B.
C. D.
二、實(shí)驗(yàn)題（每空3分，共15分）
11. 小周同學(xué)利用如圖所示裝置完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______。
A.紙帶越短，阻力的影響越小，實(shí)驗(yàn)效果越好
B.根據(jù)圖甲中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外觀，它應(yīng)該接低壓直流電源
C.紙帶上端用固定的夾子夾住釋放紙帶的效果比用手更好
D.必須利用天平準(zhǔn)確測(cè)量出重物的質(zhì)量，否則無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證
（2）某次實(shí)驗(yàn)中小周同學(xué)得到一條合適的紙帶（局部）如圖所示，已知該條紙帶上的第1、2兩個(gè)點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）間的距離近似為，刻度尺的“0”與第1個(gè)點(diǎn)對(duì)齊，A、B、C…G各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是該點(diǎn)到第1個(gè)點(diǎn)的距離（單位：cm），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為，重物質(zhì)量為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?br>
①若規(guī)定打下第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物所在位置為參考點(diǎn)，則打下B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________J。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②打下B點(diǎn)時(shí)，重物的動(dòng)能為_(kāi)_________J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
③計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能，原因可能是__________。
④為了增加實(shí)驗(yàn)的可靠性，小周同學(xué)繼續(xù)求出打下C、D、E、F點(diǎn)時(shí)重物的速度，將這五個(gè)點(diǎn)的速度v與對(duì)應(yīng)各點(diǎn)到第1個(gè)點(diǎn)的距離h記錄下來(lái)，并利用這些數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)、擬合圖線，經(jīng)計(jì)算該圖線的斜率為k，則重物下落的加速度大小可表示為_(kāi)_________。

三、解答題（共45分）
12. 假設(shè)在半徑為R，質(zhì)量為M的某天體上，發(fā)射一顆衛(wèi)星，若這顆衛(wèi)星在該天體表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知萬(wàn)有引力常量為G，求：
（1）該天體表面的重力加速度g；
（2）該衛(wèi)星的線速度速度v。
13. 某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為，在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力恒為，汽車質(zhì)量為。現(xiàn)汽車從靜止開(kāi)始以額定功率啟動(dòng)，求：
（1）汽車行駛的最大速度；
（2）當(dāng)汽車的速度大小為時(shí)，汽車的加速度大小。
14. 如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)。球在水平拉力的作用下，在豎直平面內(nèi)從P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為。已知重力加速度為g。
（1）求在此過(guò)程中水平拉力做的功W；
（2）求撤去F后，小球落回P點(diǎn)時(shí)繩子的拉力T；
（3）若小球在水平拉力作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，求小球在Q點(diǎn)的速度大小。

15. 在足夠長(zhǎng)的光滑平臺(tái)左端鎖定一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量的滑塊與彈簧接觸但不栓接。某一時(shí)刻釋放彈簧彈出滑塊，滑塊從平臺(tái)右端A點(diǎn)水平飛出，恰能落到B點(diǎn)，剛好無(wú)碰撞地沿著傾斜軌道滑下。已知的豎直高度，傾斜軌道長(zhǎng)，軌道傾角，通過(guò)粗糙水平軌道與光滑豎直半圓軌道相連，長(zhǎng)，滑塊與、的動(dòng)摩擦因數(shù)，各部分平滑連接。（，，）求：
（1）彈簧處于鎖定狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能；
（2）求小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（3）小球從最高點(diǎn)E水平拋出，落在水平軌道的F點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），F(xiàn)離豎直半圓軌道D點(diǎn)的水平距離為x，僅改變軌道半徑R，當(dāng)R為何值時(shí)x有最大值，最大值為多少。

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