一、選擇題(包括 10小題，每小題4 分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。）
1．下列關(guān)于電場強度的敘述正確的是（ ）
A．電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力
B．電場中某點的場強與該點檢驗電荷所受的電場力成正比
C．電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向
D．電場中某點的場強與該點有無檢驗電荷有關(guān)
【答案】A
【詳解】A．由電場強度的定義式得電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力，故A正確；
B．電場中某點的場強大小由電場本身決定，與檢驗電荷無關(guān)，故B錯誤；
C．物理學中規(guī)定，電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受靜電力的方向相同，故C錯誤；
D．電場中某點的場強表示電場本身的強弱與方向，與檢驗電荷的有無無關(guān)，故D錯誤。
故選A。
2．真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B（可視為點電荷），分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F。用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時A、B球間的靜電力為（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】兩個相同的帶等量的同種電荷的金屬小球A和B，
設(shè)它們的電荷量都為Q，原來它們之間的庫侖力為 F=k
一個不帶電的同樣的金屬小球C先和A接觸，A和C的電荷量都為Q，C再與B接觸后，B、C分開電荷量均為Q，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小為
故ABD錯誤，C正確。
故選C。
3．人造衛(wèi)星發(fā)射場一般選擇靠近赤道的地方，這是由于該處（ ）
A．自轉(zhuǎn)角速度大B．自轉(zhuǎn)線速度大
C．向心加速度小D．重力加速度大
【答案】B
【詳解】根據(jù) 可知，地球自轉(zhuǎn)時，赤道處的軌道半徑最大，所以該處的自轉(zhuǎn)線速度大，有利于人造衛(wèi)星的發(fā)射。
故選B。
4．某同學將標槍以速度v0斜向上投出，v0與水平方向的夾角為θ。則v0沿水平方向的分速度為（ ）
A．v0csθB．v0sinθC．v0D．無法確定
【答案】A
【詳解】速度是矢量遵循平行四邊形定則，將速度沿水平方向和豎直方向分解可知
故BCD錯誤，A正確。
故選A。
5．下面關(guān)于功的說法正確的是（ ）
A．衛(wèi)星做勻速圓周運動，由于衛(wèi)星的速度發(fā)生變化，所以地球引力對衛(wèi)星做了功
B．滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，所以滑動摩擦力一定做負功
C．舉重運動員舉著杠鈴在頭的上方停留10s，運動員對杠鈴做了正功
D．靜摩擦力和滑動摩擦力不一定都做負功
【答案】D
【詳解】A．衛(wèi)星做勻速圓周運動，由于地球引力始終與速度方向垂直，故地球引力對衛(wèi)星不做功， A錯誤；
BD．將一小物塊輕輕放在勻速運動的傳送帶上，小物塊相對于傳送帶運動，傳送帶對小物塊的滑動摩擦力充當動力，即滑動摩擦力做正功，靜摩擦力可以做正功、負功或不做功，例如糧倉送糧食的傳送帶對糧食的靜摩擦力對糧食做正功，隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動的物體，靜摩擦力提供向心力，不做功，B錯誤，D正確；
C．舉重運動員舉著杠鈴在頭的上方停留10s，運動員對杠鈴有力的作用，但沒有在力的方向上發(fā)生位移，故運動員對杠鈴沒有做功，C錯誤。
故選D。
6．用速度傳感器記錄電動車直線運動過程的運動信息，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，由圖像可知電動車（ ）
A．a(chǎn)、b兩狀態(tài)速度的方向相反 B．a(chǎn)、b兩狀態(tài)加速度大小相等
C．秒時回到時刻的位置 D．a(chǎn)至c過程中加速度逐漸減小
【答案】D
【詳解】A．a(chǎn)、b兩狀態(tài)速度均為正值，則速度方向均為正方向，故A錯誤；
B．速度—時間圖像斜率表示加速度，由圖知，a、b兩狀態(tài)加速度大小不等，故B錯誤；
C．電動車在運動過程速度一直為正，運動方向不變，秒時沒有回到時刻的位置，故C錯誤；
D．速度—時間圖像斜率表示加速度，a至c過程中加速度逐漸減小，故D正確。
故選D。
7．如圖所示，質(zhì)量均為的小球A、B用長為的細線相連，放在高為的光滑水平桌面上（），A球剛好在桌邊。因微小擾動，A求由靜止下落，已知A、B兩球落地后均不再彈起，則下列說法不正確的是(重力加速度為g)（ ）
A．A球落地前的加速度為 B．B球到達桌邊的速度為
C．A、B兩球落地的水平距離為D．細線對B球做的功為
【答案】B
【詳解】A．A球落地前以兩球整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有
求得加速度為，故A正確；
BC．從初始到A球落地的過程，根據(jù)機械能守恒，有
解得B球到達桌邊的速度
由運動學公式可得，B球下落到地面的時間
兩球落地后均不再彈起，所以A、B兩球落地的水平距離為
故B錯誤，C正確；
D．細線對B球做的功等于B球到達桌邊時獲得的動能
故D正確。
故選B。
8．如圖所示，OB是豎直線，OA是水平線，B與O的距離為h（可調(diào)節(jié)），A與O的距離為x（x已知）。小球可以在OB上任一點以合適的速度水平拋出，每次都能擊中水平面上的A點。則上升到越高的地方拋出（ ）(重力加速度為g)
A．小球水平拋出的速度越大
B．擊中A點的速度方向與豎直夾角越大
C．當時，擊中A點的動能最大
D．擊中A點前瞬時重力功率一定越大
【答案】D
【詳解】A．設(shè)初速度為v，由平拋運動規(guī)律
得
又
得
由題意知：x、g不變，所以h越大，v越小，故A錯誤；
B．豎直分速度
A點速度與豎直方向夾角為，則 所以h越大，越小，故B錯誤；
C．A點動能
當有最小值，即時，A點動能最小，沒有極大值 ，故C錯誤；
D．重力的瞬時功率
所以h越大，P越大，故D正確。
故選D。
9．現(xiàn)代的激光打印機都是自動進紙的，有一種進紙原理如圖所示。進紙槽里疊放有一疊白紙，進紙時滾輪以豎直向下的力F壓在第一張白紙上，并沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，確保第一張紙與第二張紙發(fā)生相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為，白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為，打印機內(nèi)每張白紙的質(zhì)量m。不考慮靜電力的影響，重力加速度g已知，下列說法正確的是（ ）
A．滾輪對第一張白紙的摩擦力大小為
B．第三、四張白紙間的摩擦力大小為
C．白紙與紙槽底座之間的摩擦力大小為
D．越靠近底座白紙間的摩擦力越大
【答案】C
【詳解】A．滾輪對第一張白紙的摩擦力為靜摩擦力，對第一張紙受力可知滾輪對第一張白紙的摩擦力等于第二張紙對第一張紙的滑動摩擦力，因此
故A錯誤；
BCD．除最上面第一張白紙外，向下白紙?zhí)幱陟o止狀態(tài)，以第2張和第3張白紙整體、第2張到最底下白紙整體為研究對象，根據(jù)平衡條件可知第三、四張白紙之間、白紙與紙槽底座的摩擦力大小都等于第一張白紙對第二張白紙的滑動摩擦力大小，故B錯誤，C正確，D錯誤；
故選C。
10．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在斜面底端，t=0時刻，一物塊從斜面頂端由靜止釋放，直至運動到最低點的過程中，物塊的速度v和加速度a隨時間t、動能Ek和機械能E隨位移x變化的關(guān)系圖像可能正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】A．在接觸彈簧前，物塊的速度v隨著時間均勻增加，接觸彈簧后，在達到最大速度前，做加速度減小的加速運動，達到最大速度后，做加速度增大的減速運動，直到停止，故A正確；
B．在接觸彈簧前，加速度恒定，剛接觸彈簧后的加速度大小為
達到最大速度后，設(shè)此時彈簧的型變量為

其中
設(shè)物塊與彈簧接觸前運動了,物塊從釋放到運動到最低點
整理得
有
因此
故B錯誤；
C．由動能定理，在接觸彈簧前，物體沿著斜面下滑的位移為x
動能隨著位移線性增加，接觸彈簧后，在達到最大速度前，做加速運動，物塊的動能隨著位移是增加的，達到最大速度后，做減速運動，動能隨著位移的增加而減少，故C錯誤；
D．在接觸彈簧前，只有摩擦力做負功，物體的機械能減少
在接觸彈簧后，有摩擦力和彈簧彈力做負功，物體的機械能隨位移減少的規(guī)律如下
是開口向下的拋物線的一段，故D錯誤。
故選A。
二、非選擇題:共5題，共60分。其中第12題-第15解答時請寫出必要的說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分;有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
11．(包括5小空，每空3 分，共15分)
（）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，關(guān)于重錘的選擇，下列說法正確的是( )
A．選擇的重錘的體積越小越好
B．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些
C．應(yīng)選用體積和質(zhì)量都較小的重錘
D．選擇的重錘體積應(yīng)小一些，質(zhì)量盡量地大一些
（）某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律"實驗，下列說法正確的是（ ）
A．打點計時器使用的是交流電源
B．完成該實驗需要秒表
C．實驗時應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源
D．實驗時必需測量物體的質(zhì)量
（）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，該同學依據(jù)紙帶求得相關(guān)各點的瞬時速度，以及與此相對應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸，建立坐標系，描點后畫出變化圖線，從而驗證機械能守恒定律，若所有操作均正確，則得到的v2-h圖像應(yīng)是圖中的( )
A． B． C． D．
（）某實驗小組利用圖示裝置驗證機械能守恒定律。實驗中先接通電磁打點計時器的低壓交流電源，然后釋放紙帶。打出的紙帶如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為x0，點A、C間的距離為x1，點C、E間的距離為x2。已知重物的質(zhì)量為m，交流電的頻率為f，從釋放紙帶到打出點C：
重物減少的重力勢能表達式ΔEp=___________，
增加的動能表達式ΔEk=______。
【答案】 D A C
【詳解】（a）選擇重錘時既要考慮減小空氣阻力，又要考慮實驗的方便、可操作，即實驗供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少阻力的影響。
故選D。
（b）A．打點計時器應(yīng)接交流電源，A正確；
B．我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，B錯誤；
C．開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，因為重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，C錯誤；
D．根據(jù)減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的增加，則有
等式兩邊的質(zhì)量m可約去，D錯誤。
故選A。
（c）在誤差允許范圍內(nèi)可認為重物的機械能守恒，即
解得
所以得到的v2-h圖像應(yīng)是過原點的傾斜直線。
故選C。
（d）從釋放紙帶到打出點C，重物減少的重力勢能
ΔEp=
增加的動能為
12．（9分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在長為L的細繩一端，繞細繩的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動。求：（重力加速度為g）
（1）小球恰好能通過最高點的速度大??；
（2）在第一問的基礎(chǔ)上求最低點的速度；
（3）己知小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，求證最低點和最高點繩中拉力之差是一個定值，并求出這個值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點A時，繩的拉力為0，此時重力提供向心力，即
解得
（2）全過程小球機械能守恒，由最高點到最低點
解得
小球過最低點時有，解得
最低點和最高點繩中拉力之差
13．（12分）如圖所示，質(zhì)量為的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為，大小的拉力作用，物體移動的距離物體與地面間的動摩擦因數(shù)，g取。（，）求：
（1）拉力所做的功；
（2）摩擦力所做的功；
（3）處拉力做功的瞬時功率。
【答案】（1）48J；（2）12J；（3）72W
【詳解】（1）根據(jù)題意，由公式可得，拉力做功為
（2）根據(jù)題意，由平衡條件有
又有
由公式可得，摩擦力做功為
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得
（3）根據(jù)題意，由牛頓第二定律有
又有
拉力做功的瞬時功率為
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得
14．（12分）風洞是空氣動力學研究和實驗中廣泛使用的工具，某研究小組設(shè)計了一個總高度的低速風洞，用來研究某物體在豎直方向上的運動特性，如圖所示，風洞分成一個高度為的無風區(qū)和一個受風區(qū)，某物體質(zhì)量，在無風區(qū)中受到空氣的恒定阻力，大小為20 N，在受風區(qū)受到空氣對它豎直向上的恒定作用力。某次實驗時該物體從風洞頂端由靜止釋放，且運動到風洞底端時速度恰好為0，求在本次實驗中：
（1）該物體的最大速度；
（2）該物體在受風區(qū)受到空氣對它的作用力大??；
（3）該物體第一次從風洞底端上升的最大距離。
【答案】（1）；（2）260 N；（3）
【詳解】（1）在無風區(qū)對該物體由牛頓第二定律得
解得
物體在無風區(qū)做勻加速直線運動，有
解得最大速度為
（2）物體在受風區(qū)向下運動時做勻減速直線運動，則有
解得
由牛頓第二定律得
解得恒力為
（3）物體在受風區(qū)向上運動時做勻加速直線運動，到分界線時速度大小為，再次進入無風區(qū)后做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得
解得
向上做勻減速運動的位移為
第一次上升的最大高度為
15．（12分）如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)A、B用長為L的輕繩連接，分別套在水平細桿OM和豎直細桿ON上，OM與ON在O點平滑相連，且ON足夠長．初始時刻，B環(huán)距離O點L，一水平外力F作用于A環(huán)，使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，撤去水平外力后，兩環(huán)將從靜止開始運動，重力加速度為g，不計一切摩擦，求：
（1）水平外力F的大?。?br>（2）A環(huán)運動到O點時的速度vA；
（3）兩環(huán)相碰前瞬間B環(huán)的速度vB；
【答案】（1）；（2） ；（3）vB＝
【詳解】（1）以B為研究對象，由幾何關(guān)系可知，細線與豎直方向的夾角
豎直方向
以A為研究對象，水平方向
解得
（2）當A運動到O點時，B速度為零，系統(tǒng)機械能守恒，有
得
（3）B做自由落體運動，A做初速度為vA的勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)時間t相撞，
有
對B有
解得

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