注意事項:
1.答卷前,請考生務(wù)必把自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.作答時,務(wù)必將答案寫在答題卡上,寫在本試卷及草稿紙上無效。
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回。
第I卷(選擇題)
一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。
1. 下列說法錯誤的是( )
A. 哥白尼認(rèn)為地球是宇宙的中心
B. 開普勒關(guān)于行星運動描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)
C. 牛頓通過“月一地檢驗”發(fā)現(xiàn)地面物體、月球所受地球引力都遵從同樣的規(guī)律
D. 卡文迪許最早較準(zhǔn)確地測出了引力常量
2. 如圖所示,木塊A和木塊B用一根輕質(zhì)彈簧連在一起靜置于光滑水平地面上。某時刻木塊A獲得一瞬時速度,在彈簧壓縮過程中,關(guān)于木塊A、木塊B構(gòu)成的系統(tǒng)(不包含彈簧),下列說法正確的是( )
A. 系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能守恒
B. 系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能不守恒
C. 系統(tǒng)動量不守恒,機(jī)械能守恒
D. 系統(tǒng)動量不守恒,機(jī)械能不守恒
3. 如圖所示,固定的粗糙斜面傾角為,將一物體從斜面上由靜止釋放,物體沿著斜面向下做勻加速直線運動,關(guān)于物體在斜面上的運動,下列說法正確的是( )
A. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)大于
B. 物體減少的機(jī)械能等于克服摩擦力所做的功
C. 物體獲得的動能大于克服摩擦力所做的功
D. 物體獲得的動能等于重力做的功
4. 中國空間站核心艙上的機(jī)械臂,是我國目前智能程度最高、難度最大、系統(tǒng)最復(fù)雜的空間智能制造系統(tǒng)。機(jī)械臂工作時最長可達(dá)18米,共有7處關(guān)節(jié),是對人類手臂的最真實還原,機(jī)械臂最大載重達(dá)25噸,可載移貨物、實驗艙,輔助航天員出艙活動。以下說法正確的是( )
A. 機(jī)械臂對載移物的作用力大小與載移的方向有關(guān)
B. 機(jī)械臂對載移物的作用力大小與載移的遠(yuǎn)近距離有關(guān)
C. 完成同樣的載移任務(wù),機(jī)械臂對載移物的作用力大小與動作快慢無關(guān)
D. 完成同樣的載移動作,機(jī)械臂對載移物的作用力大小與載移質(zhì)量有關(guān)
5. 2022年北京冬奧會跳臺滑雪比賽在張家口賽區(qū)的國家跳臺滑雪中心進(jìn)行,國家跳臺滑雪中心是中國首座跳臺滑雪場館,主體建筑靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物“如意”,因此被形象地稱作“雪如意”。跳臺由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成,如圖所示。運動員從起跳區(qū)水平起跳后在空中運動的速度變化量、重力的瞬時功率、動能、機(jī)械能分別用、P、、E表示,用t表示運動員在空中的運動時間,不計空氣阻力的影響,下列圖像中正確的是( )
A. B.
C. D.
6. 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡稱BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可為全球用戶提供定位、導(dǎo)航和授時服務(wù),該導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆不同軌道的衛(wèi)星組成。如圖所示,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過幾次變軌,例如某次變軌,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上,然后在P處變軌到橢圓軌道2上,最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入圓軌道3,軌道1、2相切于P點,軌道2、3相切于Q點。忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則以下說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速
B. 該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3,機(jī)械能逐漸增大
C. 該衛(wèi)星在軌道3的動能大于在軌道1的動能
D. 該衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過Q點的加速度小于在軌道2上Q點的加速度
7. 如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪組合裝置來提升重物 M,長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸,其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方 O 點處,在桿的中點 C 處拴一細(xì)繩,通過兩個滑輪后掛上重物 M,C 點與O點距離為 L,現(xiàn)在桿的另一端用力,使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動,由豎直位置以角速度 ω 緩緩轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了 90°角).下列有關(guān)此過程的說法中正確的是( )
A. 重物 M 做勻速直線運動
B. 重物 M 做勻變速直線運動
C. 整個過程中重物一直處于失重狀態(tài)
D. 重物 M 的速度先增大后減小,最大速度為?L
8. 如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧C的一端固定在墻上,另一端與置于傾角為的斜面上質(zhì)量為m的物體A連接,另有一個完全相同的物體B緊貼A放置且與A不粘連?,F(xiàn)用沿斜面的力F緩慢推動物體B,彈簧長度被壓縮了,此時物體A、B靜止。撤去F后,物體A、B向上運動,已知重力加速度為g,物體A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)為()。運動過程彈簧均未超出彈性限度,則( )
A. 壓縮彈簧過程中,F(xiàn)做功等于A、B、C系統(tǒng)機(jī)械能增加量
B. 撤去F后,物體A和B先做勻加速運動,再做勻減速運動
C. 撤去F瞬間,物體A、B的加速度大小為
D. 若物體A、B向上運動過程中分離,則分離前向上運動距離為
二、多項選擇題(共4小題,每小題4分,共16分。選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
9. 如圖所示,AB、AC兩光滑細(xì)桿組成的直角支架固定在豎直平面內(nèi),B和C在水平地面上,AB與水平面的夾角為30°,兩細(xì)桿上分別套有帶孔的a、b兩小球,在細(xì)線作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線恰好水平。某時刻剪斷細(xì)線,兩球均下滑到水平地面,則在下滑過程中( )
A. a球比b球運動的時間長
B. a、b兩球機(jī)械能變化量相同
C. a、b兩球重力勢能變化量相同
D. a、b兩球重力做功的平均功率之比為
10. 2022年5月20日,我國成功將通信試驗衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道,假設(shè)通信試驗衛(wèi)星繞地球飛行的最初的兩個軌道如圖所示,其中軌道I為圓軌道,軌道II為橢圓軌道,兩個軌道在同一平面內(nèi),軌道II與軌道I相切于P點,Q點為軌道II的遠(yuǎn)地點。下列說法正確的是( )
A. 通信試驗衛(wèi)星在軌道II上運行的周期大于在軌道I上運行的周期
B. 通信試驗衛(wèi)星在軌道II上運行時,在P點的動量小于在Q點的動量
C. 通信試驗衛(wèi)星由軌道I變軌到軌道II時需要在P處點火加速
D. 通信試驗衛(wèi)星在軌道I上經(jīng)過P點時的向心加速度小于在軌道II上經(jīng)過P點時的向心加速度
11. 如圖所示兩輪平衡車廣受年輕人的喜愛,它的動力系統(tǒng)由電池驅(qū)動。小明駕駛平衡車在水平路面上以初速度v0沿直線加速運動,經(jīng)過時間t達(dá)到最大速度,設(shè)此過程中受到的阻力恒為f,電動機(jī)輸出功率恒為額定功率P,忽略小明身體姿態(tài)調(diào)整引起的重心位置的變化。則在時間t內(nèi),( )
A. 平衡車受到的牽引力保持不變B. 平衡車的加速度由某一值逐漸減小到零
C. 平衡車達(dá)到的最大速度為D. 平衡車前進(jìn)的路程為
12. 如圖所示,在傾角的光滑固定斜面上,放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的球A和B,兩球之間用一根長m的輕桿相連,球B距水平面的高度m。兩球從靜止開始下滑到光滑地面上,不計球與地面碰撞時的機(jī)械能損失,g取10m/s2,,,則下列說法中正確的是( )
A. A、B小球斜面上滑動時輕桿處于拉伸狀態(tài)
B. 下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C. 兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為2m/s
D. 下滑的整個過程中球B機(jī)械能的增加量為J
第二部分 非選擇題(共56分)
三、實驗題(共2小題,共16分)
13. 圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖
(l)下列說法正確的是_____
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.斜槽必須光滑
(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù),其中O點為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為_____ m/s(g=9.8m/s2).
(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,每個格的邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運動的初速度為_____m/s;B點的豎直分速度為_____m/s,拋出點距A點的水平距離_____ cm,拋出點距A點的豎直距離_____ cm(g=10m/s2).
14. 如圖所示,用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運動,打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況.利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗.
(1)打點計時器使用的電源是_________(選填選項前的字母).
A.直流電源 B.交流電源
(2)實驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正確操作方法是_______(選填選項前的字母).
A.把長木板右端墊高 B.改變小車的質(zhì)量
(3)在不掛重物且______(選填選項前字母)的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運動,表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響.
A.計時器不打點 B.計時器打點
(4)接通電源,釋放小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,將打下的第一個點標(biāo)為O.在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……,如圖所示.
實驗中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg,從打O點打B點的過程中,拉力對小車做的功W=_______,打B點時小車的速度v=________.
(5)以v2為縱坐標(biāo),W為橫坐標(biāo),利用實驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象.由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________.根據(jù)功與能的關(guān)系,動能的表達(dá)式中可能包含v2這個因子;分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________.
(6)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖中正確反映v2–W關(guān)系的是______________.
A. B. C. D.
四、計算題(共4小題,共40分。)
15. 跳臺滑雪是一種勇敢者的滑雪運動,運動員腳踏專用滑雪板,在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出,在空中飛行一段距離后著陸?,F(xiàn)有某運動員從跳臺A點處沿水平方向飛出,在斜坡B點處著陸,如圖所示。測得AB間的距離為40 m,斜坡與水平方向的夾角為30°,已知運動員及滑雪板的總質(zhì)量為70kg,不計空氣阻力,重力加速度g 取10 m/s2。求:
(1)運動員在空中飛行的時間t;
(2)運動員從A 點飛出時的速度大小v0;
(3)運動員在B 點著陸時的動能Ek。
16. 如圖甲所示,長為L=3m的傳送帶以速v0=6m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,其左端A點與一個四分之一光滑圓軌道連接,軌道半徑R=0.8m;右端B與一個傾角為30°的斜面連接,B點到地面的高度為H=1.8m。小滑塊從光滑圓軌道高h(yuǎn)處靜止釋放,到達(dá)A點時的速率v與下落高度h的關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊質(zhì)量為m=2kg,與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)若滑塊從h=0.5m處靜止釋放,則物塊到達(dá)A點時對軌道的壓力;
(2)若物塊從B點水平飛出后恰好到達(dá)斜面底端C點,則滑塊從B點飛出的速度多大?
(3)滑塊從不同高度h靜止釋放時,滑塊在空中做平拋運動時間。
17. 如圖所示,地面和半圓軌道面均光滑。質(zhì)量kg、長m的小車放在地面上,其右端與墻壁的距離為m,小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平?,F(xiàn)有一質(zhì)量kg的滑塊(視為質(zhì)點)以m/s的初速度滑上小車左端,帶動小車向右運動。小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面間的動摩擦因數(shù),g取10m/s2。
(1)滑塊與小車剛達(dá)相對靜止時,滑塊的速度大小和位移大小各是多少?
(2)要使滑塊在半圓軌道上運動時不脫離軌道,求半圓軌道的半徑R的取值。
18. 如圖所示,一傾斜固定的傳送帶與水平面間夾角θ=37°,上下兩端間距L=2.0m,傳送帶以v=1.0m/s的速率沿順時針方向勻速運行。從距離傳送帶底端x0=1.0m的O點由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊,滑塊運動到傳送帶底端時與固定擋板P碰撞,碰撞時間極短且碰撞前后速率相等?;瑝K與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cs37°=0.8,取g=10m/s2,傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦。求:
(1)滑塊與擋板P第一次碰撞時的速度大小v1;
(2)滑塊與擋板P碰撞后離開擋板的最大距離xm;
(3)若滑塊與擋板P第一次碰撞后立即在滑塊上加一方向沿傳送帶斜向上、大小F=4.0N的恒力,一段時間后撤去。要使滑塊能滑至傳送帶最上端,恒力持續(xù)作用的最短時間t。

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