命題：王蓓校對：劉光輝
一、單選題（每題3分，共36分）
1.關于做曲線運動的物體，下列說法正確的是（ ）
A.速度一定在變化B.所受的合外力一定在變化
C.動能一定在變化D.加速度方向一定垂直于速度方向
2.某品牌汽車裝備了“全力自動剎車系統(tǒng)”。如圖所示，當車速為10m/s時，若汽車與前方靜止障礙物間距離達到系統(tǒng)預設的安全距離且司機未采取制動措施，“全力自動剎車系統(tǒng)”就會立即啟動以避免汽車與障礙物相撞，系統(tǒng)啟動時汽車加速度大小約為5m/s2，則（ ）
A.此系統(tǒng)設置的安全距離約為10mB.使汽車完全停下所需時間約為4s
C.此系統(tǒng)啟動3s后汽車速率為5m/sD.若減小剎車加速度則系統(tǒng)預設安全距離變小
3.如圖所示為“行星減速機”的工作原理圖，當中心“太陽齒輪”轉動時，三個完全相同的“行星齒輪”繞著“太陽齒輪”公轉的同時進行自轉，并帶動“內齒輪環(huán)”轉動。已知“太陽齒輪”半徑為R1，“行星齒輪”的半徑為R2，且R2=2R1，所有齒輪的齒縫相同，A、B、C分別是“太陽齒輪”、“行星齒輪”和“內齒輪環(huán)”邊緣上的點。在工作時（ ）
A.A點與B點的角速度之比為1∶2B.A點與B點的轉速之比為1∶1
C.B點與C點的周期之比為1∶1D.B點與C點的線速度之比1∶1
4.如圖所示，下列有關生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是（ ）
A.汽車通過凹形橋的最低點時，為了防止爆胎，車應快速駛過
B.在鐵路的轉彎處外軌比內軌高，如果行駛速度超過設計速度，輪緣會擠壓外軌
C.雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時只要速度足夠小，水就不會流出
D.脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出
5.仰臥起坐是金華市高中畢業(yè)生體育測試的項目之一。如圖所示，某中等身材的男生小李同學在此次測試過程中，一分鐘完成30個仰臥起坐，每次起坐時下半身不動，上半身重心上升40cm，g取10m/s2。則小李同學在此次測試過程中，克服重力做功的平均功率約為（ ）
A.60WB.120WC.240WD.360W
6.如圖所示為速凍食品加工廠生產和包裝餃子的一道工序。將餃子輕放在勻速運轉的足夠長的水平傳送帶上，不考慮餃子之間的相互作用和空氣阻力。關于餃子在水平傳送帶上的運動，下列說法正確的是（ ）
A.餃子一直做勻加速運動
B.傳送帶的速度越快，餃子的加速度越大
C.餃子由靜止開始加速到與傳送帶速度相等的過程中，增加的動能等于因摩擦產生的熱量
D.傳送帶多消耗的電能等于餃子增加的動能
7.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5g末達到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v-t圖像如圖所示。已知汽車的質量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為汽車重力的0.1倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是（ ）
A.汽車在前5s內的牽引力為5×102NB.汽車速度為25m/s時的加速度為5m/s2
C.汽車的額定功率為100kWD.汽車的最大速度為80m/s
8.物體從某一高度處自由下落，落到直立于地面的輕彈簧上。如圖所示，在A點物體開始與彈簧接觸，到B點物體的速度為零，然后被彈回。彈簧形變不超過彈性限度，下列說法中正確的是（ ）
A.物體從A點下降到B點的過程中，動能不斷減小
B.物體從B點上升到A點的過程中，動能先變大后變小
C.物體從B點上升到A點的過程中，機械能不斷減小
D.以B點為重力勢能零勢能點，物體在B點時彈簧的彈性勢能等于物體在A點的重力勢能
9.如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平面上，一橫截面半徑為R的半圓柱體丙放在水平面上，可視為質點的光滑小球乙質量為m，用輕繩拴接置于半圓柱上；質量為2m的物塊甲用輕繩拴接放在斜面體上，拴接小球乙與拴接物塊甲的輕繩與豎直的輕繩系于O點，且O點位于半圓柱圓心的正上方。已知O點到水平面的高度為2R，拴接小球乙的輕繩長度為，整個裝置處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。則下列說法正確的是（ ）
A.拴接小球乙的輕繩拉力大小為mgB.小球乙對半圓柱體的壓力大小為
C.物塊甲所受的摩擦力方向沿斜面向下D.半圓柱體所受的摩擦力大小為
10.從地面豎直向上拋出一物體，該物體的機械能E機和重力勢能Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示（取地面為參考平面）。下列說法不正確的是（ ）
A物體上拋的過程機械能減少B.物體的質量為0.2kg
C.物體上拋的初速度為12m/s2D.從地面至h=2m，物體的機械能減少1J
11. 2020年5月5日，長征五號B運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功首飛，將新一代載人飛船試驗船送入太空，若試驗船繞地球做勻速圓周運動，周期為T，離地高度為h，已知地球半徑為R，萬有引力常量為G，則（ ）
A.試驗船的運行速度為B.地球的第一宇宙速度為
C.地球的質量為D.地球表面的重力加速度為
12.如圖所示，可視為質點的小球A、B分別同時從傾角為37°的光滑斜面頂端水平拋出和沿斜面下滑，平拋初速度大小為vA=5m/s，下滑初速度未知，兩小球恰好在斜面底端相遇，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，則（ ）
A.斜面長5mB. B球初速度
C.相遇前，A、B兩球始終在同一高度D.相遇前兩小球最遠相距
二、多選題（每題4分，共12分，漏選得2分，不選、錯選得0分）
13.在科學發(fā)展中，許多科學家對物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻。下列表述正確的是（ ）
A.笛卡爾通過分析第谷觀測的天文數據得出行星運動規(guī)律
B伽利略的理想斜面實驗說明物體的運動不需要力來維持
C.卡文迪許進行了著名的“月—地檢驗”并通過實驗測出了引力常量
D.牛頓認為慣性是物體的固有屬性，質量大的物體慣性大
14.如圖所示，一輕桿可繞光滑固定轉軸。在豎直平面內自由轉動，桿的兩端固定有小球A和B（可看作質點），A、B的質量分別為2m和m，到轉軸O的距離分別為2L和L，重力加速度為g?，F將輕桿從水平位置由靜止釋放，輕桿開始繞O軸自由轉動，當球A到達最低點時，下列說法正確的是（ ）
A.球B的速度大小為B.球A的速度大小為
C.桿對球A的拉力大小為D.桿對球A做的功為
15.一質量為m的物體自傾角為的固定斜面底端（零勢能參考面）沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時的動能為Ek，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達斜面底端時動能為。已知，重力加速度大小為g。則（ ）
A.物體向上滑動的距離為B.物體向下滑動時的加速度大小為g
C.物體與斜面間的動摩擦因數等于0.5D.物體上滑距離為時，動能與勢能相等
三、實驗題（共14空，總分17分）
16.在“探究平拋運動的特點”實驗中，某學習小組用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。
（1）下列實驗條件必須滿足的有 。
A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平
C.每次從斜槽上相同位置無初速度釋放鋼球D.圖中擋板MN每次必須等間距下移
（2）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中不可行的是 。
A.從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡
B.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡
C.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡
（3）實驗時某同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為5cm。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經在圖中標出。則小球運動到圖中位置A時，其速度的水平分量大小為 m/s；根據圖中數據可得，當地重力加速度的大小為 m/s2。（結果均保留兩位有效數字）
17.某實驗小組用如圖甲所示的裝置來探究小球做勻速圓周運動時所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。
（1）在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時主要用到了物理學中 的方法。
A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.演繹法
（2）在探究向心力F與角速度ω的關系時，若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力之比為1∶9，則與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為 （填選項前的字母）。
A.1∶3B.3∶1C.1∶9D.9∶1
（3）為驗證做勻速圓周運動物體的向心力的定量表達式，實驗組內某同學設計了如圖乙所示的實驗裝置，電動機帶動轉軸OO'勻速轉動，改變電動機的電壓可以改變轉軸的轉速：其中AB是固定在豎直轉軸OO'上的水平凹槽，A端固定的壓力傳感器可測出小球對其壓力的大小，B端固定一寬度為d的擋光片，光電門可測量擋光片每一次的擋光時間。
實驗步驟：
= 1 \* GB3 ①測出擋光片與轉軸的距離為L；
②將小鋼球緊靠傳感器放置在凹槽上，測出此時小鋼球球心與轉軸的距離為r；
= 3 \* GB3 ③啟動電動機，使凹槽AB繞轉軸OO'勻速轉動；
④記錄下此時壓力傳感器示數F和擋光時間。
（a）小鋼球轉動的角速度ω= （用L、d、表示）；
（b）該同學為了探究向心力大小F與角速度ω的關系，多次改變轉速后，記錄了一系列力與對應角速度的數據，作出F-ω2圖像如圖丙所示，若忽略小鋼球所受摩擦且小鋼球球心與轉軸的距離為r=0.30m，則小鋼球的質量m= kg。（結果保留2位有效數字）
18.甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗：
（1）圖中A、B、C、D、E是部分實驗器材，甲同學需選用的器材有
（2）關于本實驗，下列說法正確的是（ ）
A.應選擇質量大、體積小的重物進行實驗
B.釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)
C.先釋放紙帶，后接通電源
D.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，需要先測量該點到O點的距離h，再根據公式計算，其中g應取當地的重力加速度
（3）甲同學實驗時，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，O為計時器打下的第一個點，相鄰計數點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2。（結果保留2位有效數字）；
①打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB= m/s。
②從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的減小量 J。
③若甲同學選取了包含O點在內的某個過程，發(fā)現重物動能的增加量略大于重力勢能的減小量，造成這一結果的原因可能是
A.重物質量過大B.重物質量測量錯誤C.先釋放紙帶，后接通電源D.空氣阻力的影響
（4）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計，h代表下落的距離，v代表物體速率，Ek且代表動能，Ep代表勢能，E代表機械能，以地面為參考面，下列圖像可能正確的是（ ）
A. B. C. D.
四、解答題（9分+12分+14分=35分）
19.質量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動（如圖甲所示），所受的空氣阻力與速度成正比。今測得雪橇運動的v-t圖像如圖乙中曲線所示，且AB是曲線在A點的切線，B點坐標為（4，15），CD是曲線的漸近線即雪橇最終滑行速度將趨近于10m/s。試求：
（1）從圖乙分析t=0時刻雪橇的加速度大?。?br>（2）雪橇與斜面間的動摩擦因數μ和空氣阻力與速度的比值k。
20.某校校園文化藝術節(jié)舉行無線遙控四驅車大賽，其賽道如圖所示。某四驅車（可視為質點）以恒定額定功率P0=15W在水平軌道的A點由靜止開始加速，經過時間t0=2s剛好到達B點，此時通過遙控關閉其發(fā)動機，B點右側軌道均視為光滑軌道。四驅車經C點進入半徑R=0.1m的豎直圓軌道，恰好經過圓軌道最高點D后，再次經過C點沿著軌道CF運動，最終從平臺末端F點水平飛出后落入沙坑中。四驅車的總質量為m=1kg，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）四驅車經過C點時對軌道的壓力；
（2）四驅車在AB段克服摩擦力所做的功；
（3）若水平軌道平面CE距離沙坑上表面的高度h1=0.2m，則平臺末端EF的高度h2為多少時，四驅車落到沙坑中的點與F點的水平距離最大，并計算水平最大距離xmax。
21.一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由傾角θ=53°的固定斜面CD、水平傳送帶EF、粗糙水平軌道FG、光滑圓弧軌道GPQ、及固定在Q處的彈性擋板組成。斜面CD高度h0=0.4m，傳送帶EF與軌道FG離地面高度均為h，兩者長度分別為l1=4m、l2=1.5m，OG、OP分別為圓弧軌道的豎直與水平半徑，半徑R=0.8m，圓弧PQ所對應的圓心角α=37°，軌道各處平滑連接?，F將質量m=1kg的滑塊（可視為質點）從斜面底端的彈射器彈出，沿斜面從D點離開時速度大小v0=5m/s，恰好無碰撞從E點沿水平方向滑上傳送帶。當傳送帶以v=5m/s的速度順時針轉動，滑塊恰好能滑至P點。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數μ1=0.5，滑塊與擋板碰撞后原速率反向彈回，不計空氣阻力。sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）高度h；
（2）滑塊與水平軌道FG間的動摩擦因數μ2；
（3）滑塊最終靜止時離G點的距離x；
（4）若傳送帶速度大小可調，要使滑塊與擋板僅碰一次，且始終不脫離軌道，則傳送帶速度大小v的范圍。

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