一、單選題
1．如圖所示，汽車在拐彎時做勻速圓周運動，則司機A與乘客B相比一定正確的是( )
A.角速度B.線速度
C.向心加速度D.向心力
2．神舟十六號載人飛船返回過程，在A點從圓形軌道I進入橢圓軌道II，B為軌道II上的一點，如圖所示。關(guān)于神舟十六號飛船的運動，下列說法中正確的是( )
A.在軌道II上經(jīng)過A的速度大于在軌道I上經(jīng)過A的速度
B.在軌道II上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度
C.在軌道II上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度
D.在軌道II上B點的機械能等于在軌道I上A點的機械能
3．人體的細胞膜模型圖如圖甲所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位），現(xiàn)研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為d，膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖乙所示，初速度可視為零的鈉離子（帶正電）僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是( )
A.若膜電位增加，則鈉離子離開細胞的速度更小
B.若膜電位不變，膜的厚度越大，則鈉離子離開細胞的速度越大
C.鈉離子的電勢能增大
D.A點電勢高于B點電勢
4．小組同學(xué)利用圖示裝置來探究繩中張力的變化。一輕質(zhì)細線穿過小球，兩端連上拉力傳感器A、B后（圖中未畫出）分別系在桿的A、B兩點，桿可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，初始時桿水平，不計小球與細線間的摩擦。在桿緩慢逆時針轉(zhuǎn)動60°的過程中，下列說法正確的是( )
A.傳感器B的示數(shù)總大于A的示數(shù)B.傳感器B的示數(shù)總小于A的示數(shù)
C.傳感器B的示數(shù)一定減小D.傳感器A的示數(shù)一定增大
5．如圖所示，從斜面上A點斜向上拋出一小球，水平擊中斜面上B點，現(xiàn)將小球從AB中點C點拋出，仍要水平擊中B點。下列說法正確的是( )
A.可以僅將拋出時的速度大小變?yōu)樵瓉淼?br>B.可以僅將拋出時的速度方向與水平面間夾角變?yōu)樵瓉淼?br>C.第二次擊中B點時的速度為第一次的
D.第二次在空中飛行過程中重力對小球做的功為第一次的
6．如圖所示，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)為30N/m的輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量為2kg的小物塊以的速度水平向右滑上木板左端，兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取重力加速度。下列說法正確的是( )
A.木板接觸彈簧前，物塊與木板組成的系統(tǒng)動量不守恒
B.木板剛接觸彈簧時的速度大小為1m/s
C.木板運動前右端距彈簧左端的距離為0.25m
D.木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對滑動時彈簧的壓縮量為0.2m
7．如圖所示為雜技表演“胸口碎大石”。其原理可解釋為，當大石獲得的速度較小時，下面的人感受到的震動就會較小，人的安全性就較強。若大石塊的質(zhì)量是鐵錘的150倍，則撞擊后大石塊的速度可能為鐵錘碰撞前速度的( )
A.B.C.D.
二、多選題
8．如圖所示，天花板上分別用輕質(zhì)細線和輕彈簧吊起小球P和Q，重力加速度為g，下列說法正確的是( )
A.剪斷細線的瞬間，小球P受力平衡
B.剪斷細線的瞬間，小球P的加速度為g
C.剪斷彈簧下端的瞬間，小球Q的加速度為g
D.剪斷彈簧上端的瞬間，小球Q的加速度小于g
9．如圖所示，一輛賽車正在做彎道過彎訓(xùn)練，已知它在前一段時間內(nèi)速度大小由v增大到3v，在隨后的一段時間內(nèi)速度大小由3v增大到7v，前后兩段時間內(nèi)，合外力對賽車做功分別為和，合外力的沖量大小分別為和。下列關(guān)系式一定成立的是( )
A.B.C.D.
10．如圖所示，傾角的足夠長的斜面上緊靠放置兩物塊A、B（均可視為質(zhì)點），物塊A的質(zhì)量，它與斜面間的動摩擦因數(shù)，物塊B的質(zhì)量，它與斜面間無摩擦。時刻，給A施加一沿斜面向下的拉力F，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律為，設(shè)物塊A受到的摩擦力大小為，加速度大小為，物塊B受到A對它的彈力大小為，加速度大小為，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列圖像中可能正確的是( )
A.B.
C.D.
三、實驗題
11．利用如圖甲所示裝置可以探究物塊的加速度與其所受合外力的關(guān)系。
（1）按圖甲所示安裝好實驗裝置，并調(diào)節(jié)滑輪的高度使細線與水平桌面平行。
（2）調(diào)節(jié)重物的質(zhì)量，輕推物塊后，使小車勻速運動，記下此時拉力傳感器的示數(shù)。
（3）增加重物的質(zhì)量，由靜止釋放小車，記錄拉力傳感器的示數(shù)F，物塊受到的合外力為_________（用題中字母表示），得到的一條紙帶如圖乙所示，相鄰的兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T，則小車的加速度為________（用題中字母表示）。
（4）重復(fù)步驟（3），________（填“需要”或“不需要”）保證物塊每次都從同一位置由靜止釋放。
（5）依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，判定物塊的加速度與所受合外力的關(guān)系。
12．北京市一興趣小組利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。裝置中M為斜槽，N為水平放置可上下調(diào)節(jié)的擋板，白紙和復(fù)寫紙固定在豎直背板上。鋼球在斜槽中從某一位置由靜止釋放，從末端飛出后，落到N上，擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板N，通過多次實驗，利用描跡法描繪出鋼球的運動軌跡。在描出的軌跡上安裝光電門1和光電門2。改變光電門2的位置，使鋼球多次釋放（鋼球均可以無阻礙地通過兩光電門）。記錄光電門1的擋光時間t，光電門2的擋光時間t（多組數(shù)據(jù)），測量鋼球直徑d作為擋光時間里鋼球的位移。
(1)關(guān)于本實驗，下列說法正確的是______（填字母）。
A.必須測量鋼球的質(zhì)量
B.斜槽M必須光滑
C.必須將斜槽M末端調(diào)至水平
D.鋼球必須從斜槽M上同一位置由靜止釋放
(2)用螺旋測微器測量鋼球的直徑d，其讀數(shù)如圖乙所示，則________mm。
(3)鋼球通過光電門1的速度________（用題中給出字母表示）。
(4)測量兩光電門間的高度差h，查得當?shù)刂亓铀俣葹間。該興趣小組根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)，作出的關(guān)系圖像如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)圖像是傾斜直線并求得圖像斜率k，若________（用已知物理量的字母表示）；則可驗證機械能守恒定律。
(5)興趣小組作出圖像后，發(fā)現(xiàn)圖像的斜率略小于理論值﹐原因可能是______（填字母）。
A.鋼球要克服阻力做功
B.鋼球通過光電門的平均速度略小于球心經(jīng)過光電門的速度
C.誤將北極重力加速度記為當?shù)刂亓铀俣?br>D.誤將赤道重力加速度記為當?shù)刂亓铀俣?br>四、計算題
13．某種負離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負電的灰塵顆粒物（視為小球）組成的混合氣流進入由一對平行金屬板構(gòu)成的收集器。在收集器中，質(zhì)量為m、電荷量為的帶電顆粒沿板方向的速度保持不變。在勻強電場作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長度為L，間距為d、不考慮重力影響和顆粒間相互作用，不計空氣阻力。
(1)顆粒在板間運動的最長時間；
(2)若顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U。
14．人們用傳送帶從低處向高處運送貨物，如圖所示，一長的傾斜傳送帶在電動機帶動下以速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平方向的夾角，某時刻將質(zhì)量為的貨物A輕輕放在傳送帶底端，已知貨物A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，取，，重力加速度。
（1）求貨物A剛開始運動時的加速度大小及在傳送帶上運動的時間；
（2）為了提高運送貨物的效率，人們采用了“配重法”，即將貨物A用跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為的重物B連接，如圖中虛線所示，A與定滑輪間的繩子與傳送帶平行，不可伸長的輕繩足夠長，不計滑輪的質(zhì)量與摩擦，在A運動到傳送帶頂端前重物B都沒有落地，求：
①貨物A在傳送帶上運動的時間；
②貨物A在傳送帶上運動過程中摩擦力對其做的功。
15．如圖所示，質(zhì)量為3m的小球乙用長為l的細線系于O點，小球剛好不接觸水平面，質(zhì)量為m的物體甲放在光滑水平面上，現(xiàn)給物體甲水平向左的初速度，經(jīng)過一段時間物體甲與小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知重力加速度為g，甲、乙均可看作質(zhì)點。求：
（1）甲、乙剛碰撞后乙的速度大小；
（2）為了使拴接乙的細線始終不松弛，甲的初速度應(yīng)滿足的條件；
（3）某次給甲水平向左的初速度大小為，則乙上升的最大高度。
參考答案
1．答案：C
解析：ABC.汽車轉(zhuǎn)彎時，司機A與乘客B的角速度是相同的，根據(jù)，由于，則有，故AB錯誤，C正確；
D.根據(jù)，由于A、B質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較向心力大小關(guān)系，故D錯誤。
故選C。
2．答案：C
解析：AD.飛船從高軌道I變軌到低軌道II，需要在A處點火減速，則飛船在軌道II上經(jīng)過A的速度小于在軌道I上經(jīng)過A的速度；飛船在軌道II上的機械能小于在軌道I上的機械能，即飛船在軌道II上B點的機械能小于在軌道I上A點的機械能，故AD錯誤；
B.根據(jù)牛頓第二定律可得
可得
可知飛船在軌道II上經(jīng)過A的加速度等于在軌道I上經(jīng)過A的加速度，故B錯誤；
C.根據(jù)開普勒第二定律可得
可知飛船在軌道II上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度，故C正確。
故選C。
3．答案：D
解析：AB.由動能定理可知
若膜電位不變時，即電壓U不變時，鈉離子進入細胞內(nèi)的速度不變；電壓U增加時，速度增大，故AB錯誤；
C.初速度可視為零的鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，可知鈉離子運動中電場力做正功，所以鈉離子的電勢能減小，故C錯誤；
D.電場線從A到B，沿電場線電勢降低，所以A點電勢高于B點電勢，故D正確。
故選D。
4．答案：C
解析：AB.桿緩慢逆時針轉(zhuǎn)到某一位置時，小球受力情況如圖所示
因是同一根細線，某一位置時細線中的張力大小處處相等，AB錯誤；
CD.因細線拉力大小相等，所以圖中
可以證明為等腰三角形，即A、B間細線的長度等于，對小球有
其中
在桿緩慢逆時針轉(zhuǎn)動60°的過程中，d減小，也即減小，增大，F(xiàn)減小，C正確，D錯誤。
故選C。
5．答案：A
解析：由題意，小球兩次的運動可以看做反方向的平拋運動，則根據(jù)
，
可得拋出時小球在水平方向的初速度大小
豎直方向的速度大小
ABC.根據(jù)前面分析由題意，可得到依次拋出小球時的水平速度大小，也即擊中B點時的速度大小之比
豎直方向速度大小之比
則兩次拋出時的速度大小之比為
且兩次拋出時速度與水平方向的夾角滿足
可知兩次拋出時速度與水平方向的夾角相等，故A正確，BC錯誤；
D.根據(jù)
可得兩次飛行過程中重力對小球做功之比為
故D錯誤。
故選A。
6．答案：D
解析：A.木板接觸彈簧前，物塊與木板組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；
B.木板接觸彈簧前，物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，有
則木板剛接觸彈簧時的速度大小為
故B錯誤；
C.木板接觸彈簧前，對木板運用動能定理，有
所以木板運動前右端距彈簧左端的距離為
故C錯誤；
D.木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對滑動時根據(jù)牛頓第二定律，對物塊與木板整體有
對物塊有
兩式聯(lián)立，解得此時彈簧的壓縮量為
故D正確。
故選D。
7．答案：C
解析：如果發(fā)生的是完全非彈性碰撞，取豎直向下為正方向，由動量守恒定律得
解得
如果發(fā)生的是彈性碰撞，取豎直向下為正方向，由動量守恒和機械能守恒得
解得
所以，碰后大石塊的速度應(yīng)介于和之間。
故選C。
8．答案：BC
解析：AB.剪斷細線的瞬間，小球P受重力作用，受力不平衡，小球P的加速度為g，故A錯誤，B正確；
C.剪斷彈簧下端的瞬間，小球Q僅受重力作用，加速度為g，故C正確；
D.剪斷彈簧上端的瞬間，小球Q僅受重力作用，加速度為g，故D錯誤。
故選BC。
9．答案：BD
解析：AB.根據(jù)動能定理有
可得
故A錯誤，B正確；
CD.由于速度是矢量，具有方向，當初、末速度方向相同時，動量變化量最小，方向相反時，動量變化量最大，根據(jù)動量定理
可知沖量的大小范圍是
可知
故C錯誤，D正確。
故選BD。
10．答案：BD
解析：A.0時刻，對A、B整體分析有
故A錯誤；
BD.設(shè)A、B開始移動的時刻為，則有
，
解得
設(shè)A、B開始分離時的時刻為，則有
對B有
，
聯(lián)立可解得
且可解出在時間內(nèi)A、B整體的加速度
即a與t為一次函數(shù)，A、B分離后，對A有
，
解得
當時，解得
對B有
，
故BD正確；
C.前，A、B靜止不動，對B有
由上面分析可知，當時，A、B將分離
故C錯誤。
故選BD。
11．答案：（3）；（4）不需要
解析：（3）由操作（2）可知，物塊受到的摩擦力大小為，所以物塊受到的合外力大小為
根據(jù)逐差法有
（4）實驗探究物塊的加速度與其所受合外力的關(guān)系，物塊不需要每次從同一位置由靜止釋放。
12．答案：(1)D
(2)2.332/2.331/2.333/2.334
(3)
(4)
(5)ABC
解析：（1）A.根據(jù)機械能守恒定律，則鋼球從光電門1到光電門2滿足
即只需滿足
不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；
C.該實驗驗證機械能守恒定律，不需要保證鋼球做平拋運動，所以M末端不一定要水平，故C錯誤；
BD.要保證每次運動軌跡都相同，所以鋼球必須從M上同一位置由靜止釋放，斜槽無須光滑，故B錯誤，D正確。
故選D。
（2）由圖可知
（3）鋼球通過光電門1的速度
（4）若機械能守恒，則
其中
，
整理得
和h的關(guān)系圖像的斜率
（5）A.鋼球要克服阻力做功，使圖像的斜率偏小，故A正確；
B.鋼球通過光電門的擋光時間內(nèi)的平均速度略小于球心經(jīng)過光電門的速度，使圖像的斜率偏小，故B正確；
C.將北極重力加速度記為當?shù)刂亓铀俣龋估碚撝灯?，故C正確；
D.誤將赤道重力加速度記為當?shù)刂亓铀俣?，使理論值偏小，故D錯誤。
故選ABC。
13．答案：(1)
(2)
解析：（1）帶電粒子在板間水平方向不受外力作用，豎直方向受電場力作用，所以做類平拋運動，則帶電顆粒在板間運動的時間
水平方向速度大小不變，水平方向位移大小
所以帶電顆粒在板間運動的最長時間為
（2）若顆粒恰好全部被收集，則緊靠上極板的顆粒能夠落到收集板右側(cè)，水平方向有
豎直方向有
，
又
聯(lián)立解得兩金屬板間的電壓為
14．答案：（1），；（2）①3.5s，②432J
解析：（1）對貨物A受力分析，由牛頓第二定律
解得
設(shè)貨物一直加速，則由運動學(xué)公式有
解得
此時貨物A的速度為
符合題意。
（2）①對貨物A受力分析，由牛頓第二定律
對重物B受力分析，由牛頓第二定律
聯(lián)立解得
當達到與傳送帶共速時間為
貨物A運動的位移為
之后勻速，則勻速的時間為
則貨物A從底端到達頂端所需的時間為
②在貨物A加速階段，摩擦力為
摩擦力對其做的功為
在貨物A勻速階段，摩擦力為
則摩擦力對其做的功為
即貨物A在傳送帶上運動過程中摩擦力對其做的功為
15．答案：（1）；（2）或者；（3）
解析：（1）設(shè)物體甲的初速度方向為正方向，設(shè)碰撞后物體甲與小球乙的速度分別為和.由動量守恒得
由機械能守恒得
聯(lián)立解得
（2）當小球乙恰好能通過最高點時，小球在最高點時重力提供向心力，設(shè)在最高點的速度為.由牛頓第二定律得
小球乙由碰后到達最高點的過程，由機械能守恒得
聯(lián)立解得
可知若小球乙經(jīng)過最高點，則需要
當小球乙不能到達最高點，則拴接小球乙的細線不松弛時，恰好到達與懸點等高處
由機械能守恒定律得
聯(lián)立解得
可知若小球不脫離軌道時，需滿足
（3）設(shè)輕繩中拉力為零時，輕繩方向與水平方向夾角為θ
由機械能守恒定律有
由牛頓第二定律有
聯(lián)立解得
之后小球做斜拋運動，到達最高點時
由機械能守恒有
解得
故小球乙上升的最大高度

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