1.大熊貓是我國的國寶，其憨態(tài)可掬的形象深受全世界人們的喜愛，通過大熊貓，我國與諸多國家建立了良好的合作貿(mào)易關(guān)系。如圖是一只大熊貓靜靜的躺在一樹枝上，則樹對熊貓的作用力方向為( )
A. 豎直向下B. 豎直向上
C. 沿樹枝向上D. 垂直樹枝向上
2.在巴黎奧運會10米臺跳水比賽中，t=0時刻我國運動員全紅嬋(視為質(zhì)點)從距水面10m高處豎直向上起跳，其運動的速度與時間關(guān)系圖像如圖，圖中0～t2為直線，規(guī)定豎直向下為正方向，不計空氣阻力，則( )
A. t1時刻運動員進(jìn)入水面
B. t2時刻運動員到達(dá)最高點
C. 離跳臺最大高度為12gt22
D. 在t2～t3時間內(nèi)的速度變化得越來越慢
3.如圖所示，排球運動員朱婷某次墊球訓(xùn)練，排球豎直向上運動，之后又落回到原位置，假設(shè)運動過程中排球所受空氣阻力大小不變，則( )
A. 球上升階段和下降階段合力做功大小相同
B. 球上升階段動量的變化率大于下降階段動量的變化率
C. 球上升階段空氣阻力做的功大于下降階段空氣阻力做的功
D. 球上升階段重力做功的平均功率小于下降階段重力做功的平均功率
4.如圖，一粗糙的水平木板以速度v1向右做勻速直線運動，一可視為質(zhì)點的煤塊從木板上的某點P以垂直于v1的速度v2滑上木板，則煤塊在木板上留下的痕跡可能是( )
A. B.
C. D.
5.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對該氣體，下列說法正確的是( )
A. 過程①中氣體壓強逐漸減小
B. 過程②中氣體對外界做正功
C. 過程③中氣體內(nèi)能逐漸減小
D. 過程④中氣體從外界吸收熱量
6.如圖，A、B、C三個點位于以O(shè)為圓心的圓上，直徑AB與弦BC間的夾角為30°。A、B兩點分別放有電荷量大小為qA、qB的點電荷時，C點的電場強度方向恰好沿圓的切線方向，則qAqB等于( )
A. 13B. 33
C. 3D. 2
7.如圖所示，足夠大的水平地面上靜置一木板，兩個均可視為質(zhì)點的滑塊A、B分別放在木板兩端，現(xiàn)使兩滑塊同時以3m/s的速度相向滑動，兩滑塊恰好在木板的正中間相遇，相遇前木板做勻加速直線運動，相遇后木板做勻減速直線運動。已知滑塊A的質(zhì)量為5kg、與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，滑塊B的質(zhì)量為1kg、與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.05，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是( )
A. 木板的長度為2mB. 木板的質(zhì)量為3kg
C. 木板運動的最大距離為1.5mD. 整個過程中滑塊B的位移大小為1m
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
8.如圖所示，MN是正點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線，一個帶負(fù)電的粒子(不計重力)沿虛線ab穿越這條電場線。下列結(jié)論正確的是( )
A. 正點電荷一定位于M點左側(cè)
B. 正點電荷可能位于N點右側(cè)
C. 粒子在a點速度小于在b點的速度
D. 粒子在a點的加速度大小小于在b點的加速度大小
9.如圖甲，“星下點”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點。圖乙中的實線是航天控制中心大屏幕上顯示的北斗系統(tǒng)某顆衛(wèi)星的“星下點”在24小時內(nèi)的軌跡(無重疊)，該衛(wèi)星繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。已知地球的半徑為R，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為6.6R。則下列說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星的周期為16小時B. 該衛(wèi)星的周期為8小時
C. 該衛(wèi)星離地面的距離約為3.2RD. 該衛(wèi)星能記錄到北極點的氣候變化
10.如圖所示，xOy平面為光滑水平桌面，在x軸上固定了一個14圓弧擋板，擋板圓弧所在平面與水平桌面共面。O′為其圓心，其半徑R=3m。質(zhì)量為0.1kg的小球在y軸上的初速度大小為v0。小球受到大小不變、方向沿?y方向的恒定合外力作用。已知小球在碰到擋板前的最小速度為4m/s，恒力的大小為1N。小球視為質(zhì)點，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列說法正確的是( )
A. 小球在整個運動過程中機械能守恒
B. 在小球擊中擋板前，小球速度大小變?yōu)?m/s時，速度方向和x軸正方向的夾角為37°
C. 若小球在速度最小時恰好經(jīng)過O′，則小球擊中擋板前瞬間的動能為2.6J
D. 若v0大小方向可以改變，小球的初始位置可沿y方向上下移動，圓弧擋板可沿x方向左右移動，總保證小球每次水平通過O′點，則擊中擋板時小球的最小動能為32 3J
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.小明同學(xué)常用身邊的器材來完成一些物理實驗。如圖甲，他將手機緊靠蔬菜瀝水器中蔬菜籃底部側(cè)壁邊緣豎直放置，從慢到快轉(zhuǎn)動手柄，可以使手機隨蔬菜籃轉(zhuǎn)動。利用手機自帶P?yp?x軟件可以記錄手機向心力F和角速度ω的數(shù)值。更換不同質(zhì)量的手機(均可看作質(zhì)點)，重復(fù)上述操作，利用電腦擬合出兩次的F?ω2圖像如圖乙所示。
(1)在從慢到快轉(zhuǎn)動手柄的過程中，蔬菜籃側(cè)壁與手機間的壓力______(填“變大”、“變小”、“不變”)。
(2)由圖乙可知，直線______(填“1”或“2”)對應(yīng)的手機質(zhì)量更大。
(3)若測量出蔬菜籃的直徑，計算出手機相應(yīng)的線速度v，利用所得的數(shù)據(jù)擬合出的F?v2圖像應(yīng)該為______(填“線性”或“非線性”)圖像。
12.某實驗小組利用圖甲裝置來驗證牛頓第二定律。已知兩側(cè)斜面傾角均為θ，長度均為L，斜面上固定兩光電門。兩相同的凹槽安裝有寬度均為d的擋光片，用不可伸長的輕繩連接跨過定滑輪放在兩側(cè)斜面，擋光片A到光電門1的距離為3L4，擋光片B到光電門2的距離為L4，若兩斜面與凹槽間的動摩擦因數(shù)相同。

(1)兩個凹槽內(nèi)均放有10個質(zhì)量為m的砝碼，從B中拿出1個砝碼放入A中，從圖甲所示位置開始輕推A，發(fā)現(xiàn)A、B上的兩擋光片通過兩光電門的時間______(填“不等”或“相等”)，則凹槽勻速運動。
(2)A、B恢復(fù)原位置后，從B中總共拿出2個砝碼放入A中，輕推A，測出兩擋光片通過兩光電門的時間分別為tA和tB。則兩凹槽的加速度a= ______(用題中已知量表示)。
(3)重復(fù)上一步驟，從B中總共拿出n=3，4?個砝碼放入A中，輕推A，測出兩擋光片通過兩光電門的時間，算出兩凹槽的加速度a。
(4)用圖像法驗證牛頓第二定律，縱坐標(biāo)為加速度a，要做出圖乙中的圖線，橫坐標(biāo)應(yīng)為______。
A.n+1 B.n+2 C.n?1 D.n?2
(5)選用正確的橫坐標(biāo)后，測出該圖線斜率為k，已知重力加速度為g，則可算出凹槽A(含擋光片)的質(zhì)量M= ______(用題中所給已知量表示)。
四、計算題：本大題共3小題，共41分。
13.華為發(fā)布的星閃技術(shù)是新一代無線短距通訊技術(shù)?，F(xiàn)用甲、乙兩玩具車在間距L=6m的兩平直軌道上進(jìn)行星閃通訊實驗，最大通訊距離為10m。某時刻，甲車以8m/s的速度向右勻減速經(jīng)過A處，加速度大小為2m/s2；與此同時，乙車以2m/s的速度向右勻速經(jīng)過B處，AB連線與軌道垂直。忽略兩車大小及信號傳遞時間，求：
(1)甲車停止前，甲、乙兩車沿軌道方向的最大距離；
(2)甲、乙兩車之間能進(jìn)行星閃通訊的時間總共為多長。
14.如圖甲為某款玩具，其主要配件有小物塊、彈射器、三連環(huán)、滑躍板及部分直線軌道等。如圖乙為其結(jié)構(gòu)示意圖，其中三連環(huán)是由三個半徑不同的光滑圓軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組成，且三個圓軌道平滑連接但不重疊。其圓心分別為O1、O2、O3，半徑分別為R1=0.4m、R2=0.3m、R3=0.2m。OA、AC為光滑水平軌道，滑躍板CD為足夠長的粗糙傾斜軌道，軌道傾角θ可調(diào)(0≤θ10m
設(shè)經(jīng)過時間t1甲、乙兩車間距恰好為10m。
甲車x甲=v甲0t1+12(?a)t12
乙車x乙=v乙t1
甲、乙兩車沿運動方向距離Δx1=x甲?x乙= 102?L2=8m
聯(lián)立解得t1=2s
甲車停止后，兩車之間通訊時間t2=2Δx1v乙
解得t2=8s
故總通訊時間t總=t1+t2=2s+8s=10s
答：(1)甲車停止前，甲、乙兩車沿軌道方向的最大距離是9m；
(2)甲、乙兩車之間能進(jìn)行星閃通訊的時間總共為10s。
14.解：(1)由于小物塊恰好能夠通過三連環(huán)，即小物塊通過圓軌道I的最高點時，恰好由重力提供向心力，則有
mg=mv12R1
令彈簧最小壓縮量為x，則有
12kx2=mg×2R1+12mv12
解得
x=0.2m
(2)小物塊第一次從圓軌道I的最高點到達(dá)圓軌道Ⅲ最高點過程有
mg(2R1?2R3)=12mv22?12mv12
在圓軌道Ⅲ最高點，根據(jù)牛頓第二定律有
N+mg=mv22R3
解得
N=10N
(3)小物塊第一次從圓軌道I的最高點到達(dá)AC軌道過程，根據(jù)動能定理有
mg×2R1=12mv32?12mv12
物塊沖上滑躍板CD后將減速至0，則有
12mv32=mgxrsinθ+μmgxcsθ
解得
x=1sinθ+ 33csθ
令y=sinθ+ 33csθ，由于
y′=csθ? 33sinθ
當(dāng)該導(dǎo)數(shù)為0時解得
θ=60°
可知當(dāng)θ=60°時，物塊向上運動距離最小，則有
xmin= 32m
答：(1)彈簧的最小壓縮量為0.2m；
(2)小物塊第一次經(jīng)過圓軌道Ⅲ最高點時所受的彈力大小為10N；
(3)小物塊第一次在CD軌道上滑行的最小距離為 32m。
15.解：(1)物塊2恰好可以達(dá)到管道最高點，則其在管道最高點時的速度恰好為0，從碰撞后到最高點的過程中：?mg×2R=0?12mv22，解得：v2=2 gR，
物塊1與物塊2發(fā)生彈性碰撞，以向右為正方向，動量守恒：13mv0=13mv1+mv2，動能不變：12×13mv02=12×13mv22+12mv22，解得：v0=4 gR；
(2)物塊在該位置時，與管無相互作用力，其受力分析如圖：

由圓周運動特點可知：mgcsθ=mv32R，
物塊2從該位置到最高點的過程中，由動能定理可知：?mgR(1?csθ)=0?12mv32，
解得：csθ=23；
(3)若使物塊2能到達(dá)最高點D，則在D點時，最小速度應(yīng)滿足：mg=mvD2R，
從碰撞后，到最高點，對物塊2，用動能定理可得：?mg×2R=12mvD2?12mv2，解得：k=5；
若物塊2到軌道的Q點處時，木板恰好要要與凹槽脫離，則此時木板與水平地面之間的壓力為0，
物塊2對軌道的力，在豎直方向上的分力向上，則Q必然在上半圓軌道，如下圖所示：

對軌道和木板整體，豎直方向：F′csα=2mg，
由相互作用力的特點可知，物塊2對軌道的壓力F′，與軌道對物塊2的壓力F大小相等，方向相反，

對物塊2：mgcsα+F=mvQ2R，
從碰撞后到Q的過程中，對物塊2運用動能定理可得：?mgR(1+csα)=12mvQ2?12mv2，
解得：kmin=2+2 6，即若k再大一些，則木板會脫離凹槽，即k的最大值為：2+2 6；
綜上，k應(yīng)滿足：5≤k≤2+2 6。
答：(1)物塊1的初速度為4 gR；
(2)該位置與O點連線和OD之間夾角的余弦值為23；
(3)為使長木板不與凹槽底部脫離，k應(yīng)滿足：5≤k≤2+2 6。

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