出題人：崔洪霞 校對人：穆曉東
本試卷：滿分為100分，考試時間：75分鐘。
一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
1、2019年，中國科學(xué)院物理研究所陳立泉院士帶領(lǐng)團隊研發(fā)出某新能源固態(tài)電池，該電池在能量密度、功率密度和安全性等均達到世界第一，功率密度，指的是電池放電時單位質(zhì)量單位時間輸出的能量，功率密度用國際單位制的基本單位符號表示正確的是（ ）
A、W/kg B．J/kg C．m2/s2 D．m2/s3
2、某質(zhì)點沿一直線運動的s﹣t圖象如圖所示，關(guān)于該質(zhì)點的運動情況，下列說法中正確的是（ ）
A．質(zhì)點先上坡，后走平路，再下坡
B．質(zhì)點先做勻速直線運動，接著停了一會，后來做反向勻速直線運動
C．2s末質(zhì)點的位移為零，前2s內(nèi)位移為負值，2～8s內(nèi)位移為正值，所以2s末質(zhì)點改變了運動方向
D．0～2s內(nèi)質(zhì)點的位移為零，0～4s內(nèi)質(zhì)點的位移為0.2m
3、一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢上浮，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體分子個數(shù)不變，外界大氣壓不變。在上浮過程中氣泡內(nèi)氣體( )
A. 內(nèi)能變大B. 壓強變大C. 體積不變D. 從水中吸熱
4、如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是( )
A. 線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向
B. 線框出磁場的過程中做勻減速直線運動
C. 線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等
D. 線框在進和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
5、“嫦娥五號”探測器繞月球做勻速圓周運動時，周期為T，速度大小為v。已知月球半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)的影響，下列選項正確的是（ ）
A．月球的平均密度為 B．月球的平均密度為
C．月球表面重力加速度為 D．月球表面重力加速度為
6、如圖甲所示，將質(zhì)量均為m的物塊A、B沿同一徑向置于水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為L的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無拉力。已知兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊A與轉(zhuǎn)軸的距離等于L，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩物塊所受摩擦力大小f與角速度ω二次方的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）
A．乙圖中圖像a為物塊B所受f與ω2的關(guān)系圖像
B．當角速度ω增大到時，輕繩開始出現(xiàn)拉力
C．
D．當ω＝ω2時，輕繩的拉力大小為
7、如圖所示，斜面靜止于水平地面。將一個質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)細線懸掛于斜面頂端O點，在外力F、細線拉力FT和重力mg的共同作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎直方向的夾角為θ，與F的夾角為α。開始時，F(xiàn)方向水平?，F(xiàn)緩慢增大θ角同時保持α角（α＞90°）不變，直至細線水平。此過程中，斜面始終保持靜止，則下列說法正確的是（ ）
A．外力F先增大再減小
B．外力F與細線拉力FT的比值保持不變
C．地面對斜面的支持力減小
D．地面對斜面的摩擦力逐漸增大
8、如圖所示，磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。電子從M點由靜止釋放，沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。已知M、P在同一等勢面上，下列說法正確的有( )
A. 電子從N到P，電場力做正功
B. N點的電勢高于P點的電勢
C. 電子從M到N，洛倫茲力不做功
D. 電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力
9、某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機飛行高度y隨時間t的變化曲線如圖所示，E、F、M、N為曲線上的點，EF、MN段可視為兩段直線，其方程分別為y=4t?26和y=?2t+140。無人機及其載物的總質(zhì)量為2kg，取豎直向上為正方向。則( )
A. EF段無人機的速度大小為4m/s
B. FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)
C. FN段無人機和裝載物總動量變化量大小為4kg?m/s
D. MN段無人機機械能守恒
10、如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為12l，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是( )
A. 彈簧的勁度系數(shù)為4mgl
B. 小球在P點下方12l處的加速度大小為(32?4)g
C. 從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大
D. 從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同
二、實驗題：本題共2小題，每空2分，共16分。
11、用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實驗器材有電源E、電容器C、電壓表、電流表、電流傳感器、計算機、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S1、開關(guān)S2、導(dǎo)線若干
(1)閉合開關(guān)S2，將S1接1，電壓表示數(shù)增大，最后穩(wěn)定在12.3V。在此過程中，電流表的示數(shù)
A.一直穩(wěn)定在某一數(shù)值
B.先增大，后逐漸減小為零
C.先增大，后穩(wěn)定在某一非零數(shù)值
(2)先后斷開開關(guān)S2、S1，將電流表更換成電流傳感器，再將S1接2，此時通過定值電阻R的電流方向 (選填“a→b”或“b→a”)，通過傳感器將電流信息傳入計算機，畫出電流隨時間變化的I?t圖像，如圖b，t=2s時I=1.10mA，圖中M、N區(qū)域面積比為8∶7，可求出R= kΩ(保留2位有效數(shù)字)。
12、如圖甲所示，某興趣小組利用力傳感器、加速度傳感器、動滑輪和定滑輪等實驗儀器測量物塊的質(zhì)量M和物塊與臺面間的動摩擦因數(shù)μ。調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細線與臺面平行，不計滑輪與細線、輪軸間摩擦。已知當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2。
（1）為了達到實驗?zāi)康模瑢嶒炃埃? （填“需要”或“不需要”）將臺面調(diào)整到水平。實驗中，動滑輪質(zhì)量 （填“會”或“不會”）影響實驗結(jié)果。
（2）物塊質(zhì)量M不變，將鉤碼放入托盤中，將托盤靜止釋放并記錄加速度傳感器數(shù)值a與力傳感器數(shù)值F，改變鉤碼個數(shù)多次實驗，作出a﹣F圖像，如圖乙所示，則動摩擦因數(shù)μ＝ ，物塊的質(zhì)量M＝ kg。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）現(xiàn)將物塊換成小車，用該裝置測量一個不規(guī)則的小物體的質(zhì)量m0實驗步驟如下：
①小車空載時進行實驗并采集數(shù)據(jù)；
②m0放入小車中進行實驗并采集數(shù)據(jù)；
③作出兩次實驗的a﹣F圖像如圖丙所示，則小物體的質(zhì)量m0＝ （結(jié)果用b、c、d表示）。
三、計算題：本題共3小題，共38分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。
13、（10分）某大型水陸兩棲飛機具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機在水面上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達到v?=80m/s時離開水面，該過程滑行距離L=1600m、汲水質(zhì)量m=1.0×10? kg。離開水面后，飛機攀升高度?=100m時速度達到v?=100m/s，之后保持水平勻速飛行，待接近目標時開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)飛機在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時間t；
(2)整個攀升階段，飛機汲取的水的機械能增加量△E。
14、（12分）如圖所示，傳送帶左右兩端距離L＝11m，沿逆時針方向以恒定速率v轉(zhuǎn)動。傳送帶的上表面距水平地面的高度h＝0.45m，質(zhì)量為m＝2.5kg的物塊B以初速度v0從光滑水平面的O點斜向上拋出，O點距傳送帶右端的水平距離為x＝1.2m，恰好無碰撞地滑上水平傳送帶。物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，物塊B可視為質(zhì)點，取g＝10m/s2。求：（1）求物塊B拋出時初速度v0的大小。
（2）若傳送帶的速率v＝6m/s，求物塊B在傳送帶上運動的時間t。
（16分）如圖所示，一拱形物塊豎直固定于水平地面上，ABC是一半徑R＝0.5m的光滑半圓弧。質(zhì)量M＝1.8kg的木板Q靜止在水平地面上，木板長度L＝2m，上表面與拱形物塊A點等高，右端距離拱形物塊x1＝2m，左側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧原長為，質(zhì)量m＝0.2kg可視為質(zhì)點的小滑塊P將彈簧長度壓縮至并鎖定，現(xiàn)用一水平向右，大小F＝16.5N的恒力作用在木板上，木板與拱形物塊碰撞前瞬間小滑塊解除鎖定，木板與拱形物塊碰撞后與拱形物塊粘連在一起，小滑塊恰好能運動到C點。已知木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.2，小滑塊與木板與之間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.5。（重力加速度g＝10m/s2）求：
（1）求木板與拱形物塊碰前瞬間速度大小v1；
（2）求鎖定時彈簧儲存的彈性勢能Ep；
（3）保持小滑塊P鎖定的位置不變，木板Q右端與拱形物塊的距離改為x2＝1m，改變水平恒力F的大小，使小滑塊能沖上圓弧ABC且在圓弧上運動時不脫離軌道，求F的范圍。

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