（考試時間：75分鐘 滿分：100分）
一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。請將正確答案選出并填在答題卷中。）
1. 關(guān)于物理學發(fā)展史，下列表述正確的有（ ）
A. 亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因
B. 牛頓最早通過理想斜面實驗得出，力不是維持物體運動的原因
C. 伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學認識的發(fā)展
D. 笛卡爾對牛頓第三定律的建立做出了貢獻
【答案】C
【解析】
【詳解】A．伽利略提出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，選項A錯誤；
B．伽利略最早通過理想斜面實驗得出，力不是維持物體運動的原因，選項B錯誤；
C．伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學認識的發(fā)展，選項C正確；
D．笛卡爾早期研究了力和運動的關(guān)系，對牛頓第一定律的建立做出了貢獻，而不是牛頓第三定律，選項D錯誤。
故選C。
2. 一物體做勻加速直線運動，加速度是，則（ ）
A. 在任意1秒內(nèi)，末速度是初速度的2倍B. 在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移比為
C. 在任意相鄰1s內(nèi)的位移差是4mD. 在任意相等時間內(nèi)速度的變化量都相同
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)勻變速直線運動，有
當t=1s時，有
故A錯誤；
B．當初速度為零時，連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移比為。故B錯誤；
C．根據(jù)勻變速直線運動中“連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移差為一恒定的值”即
可得在任意相鄰1s內(nèi)的位移差是
故C錯誤；
D．依題意，在任意相等時間內(nèi)速度的變化量為
故D正確。
故選D。
3. 港珠澳大橋于2003年8月啟動前期工作，2009年12月開工建設(shè)，籌備和建設(shè)前后歷時15年，于2018年10月開始營運。在建造過程中最困難的莫過于沉管隧道的沉放和精確安裝，關(guān)于沉管減速向下沉放過程中，下列描述正確的是（ ）
A. 沉管處于失重狀態(tài)B. 沉管所受的合外力為0
C. 沉管所受合外力方向向下D. 沉管處于超重狀態(tài)
【答案】D
【解析】
【詳解】沉管減速向下沉放過程中，加速度向上，合力向上，沉管處于超重狀態(tài)。
故選D。
4. 如圖所示，用一水平外力將兩個質(zhì)量均為的兩物體緊壓在豎直墻壁上，兩物體間的動摩擦因數(shù)為，B物體與墻壁間的動摩擦因數(shù)為，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，以下說法正確的是（ ）
A. 墻面給B的摩擦力大小為B. A對B的摩擦力方向向上
C. A對B摩擦力大小等于D. A對B的摩擦力大小為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．對AB整體分析可知，豎直方向
即墻面給B的摩擦力大小為2mg，因為是靜摩擦力則墻面給B的摩擦力大小不一定為，選項A錯誤；
BCD．對A分析可知，B對A的摩擦力方向向上，大小為mg，則A對B的摩擦力大小等于mg，方向向下，選項BD錯誤，C正確；
故選C。
5. 為了節(jié)約能源，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢，有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如下圖所示，那么下列說法中正確的是（ ）
A. 勻速上行過程中乘客對電梯的壓力就是乘客的重力
B. 勻速上行時乘客對扶梯沒有摩擦力作用
C. 顧客始終受到摩擦力的作用
D. 電梯加速上行時乘客對扶梯的摩擦力方向水平向右
【答案】B
【解析】
【詳解】A．勻速上行過程中乘客所受的合力為零，乘客對電梯的壓力大小等于乘客的重力，但是壓力與重力的施力物體與受力物體均不同，不能說壓力就是重力，A錯誤；
BC．勻速上行時，乘客所受合力為零，只受重力和支持力，不受摩擦力的作用，B正確，C錯誤；
D．電梯加速上行時，乘客有斜向上的加速度，將加速度分解，有豎直向上和水平向右的加速度分量，所以乘客受到水平向右的摩擦力，根據(jù)作用力與反作用力可知，乘客對扶梯的摩擦力方向水平向左，D錯誤。
故選B。
6. 某商場為應(yīng)對經(jīng)濟不景氣、客源不足，推出了用筷子夾金磚的游戲來刺激消費。商家為了不讓顧客夾起金磚，將金磚的豎直剖面設(shè)計為等腰梯形，并要求顧客按如圖所示方向夾金磚，若筷子與金磚之間的動摩擦因數(shù)為0.75（滑動摩擦力等于最大靜摩擦力）則梯形的底角必須滿足（ ）
A. 小于B. 大于C. 小于D. 大于
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)體型底角為，對金磚進行受力分析，如圖
商家需要無論金磚質(zhì)量如何，都不能夾起金磚，則應(yīng)有
解得
故選A。
7. 如圖所示，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成角的不可伸長的輕繩一端相連，小球質(zhì)量為，它與水平面的動摩擦因數(shù)，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取，則：（ ）
A. 輕彈簧的彈力大小為B. 小球?qū)Φ孛鎵毫?
C. 小球的加速度大小為D. 小球的加速度方向向右
【答案】C
【解析】
【詳解】A．當剪斷輕繩的瞬間，輕彈簧的彈力大小不變，為
選項A錯誤；
B．當剪斷輕繩的瞬間，小球?qū)Φ孛鎵毫?br>FN=mg=10N
選項B錯誤；
C．小球的加速度大小為
選項C正確；
D．小球的加速度方向向左，選項D錯誤。
故選C。
8. 如圖所示，光滑半圓形凹槽底部有一小球，現(xiàn)對小球施加一向右上方的作用力，將小球緩慢地移出凹槽，已知移動小球過程中，作用力的方向始終與豎直方向成夾角，則小球在被移出凹槽的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 作用力先變大后變小
B. 作用力一直變小
C. 作用力與重力的合力先變小后變大
D. 作用力與支持力的合力一直變大
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】小球在被移出凹槽的過程中受力平衡，支持力與作用力F的合力等與重力，重力與作用力F的合力等于支持力，根據(jù)題意，重力與作用力F的夾角不變，根據(jù)平行四邊形定則作圖如圖所示
有圖可知作用力F一直在增大，支持力先減小后增大，當支持力與作用力F垂直時最小，所以作用力與重力合力先變小后變大，作用力與支持力的合力等于重力，大小未變，方向一直豎直向上，ABD錯誤，C正確。
故選C。
二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合要求，全選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的得0分。）
9. 一質(zhì)量為的物體在水平恒力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去，其運動的圖像如下圖所示，g取，則（ ）
A. 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)B. 水平推力的大小為
C. 內(nèi)物體運動位移的大小為D. 第時物體反向運動
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．撤去F后，物體做勻減速直線運動，如圖可求得減速運動的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律，有
解得
A正確；
B．撤去F前，物體做勻加速直線運動，如圖可求得加速運動的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律，有
解得
B錯誤；
C．圖像中圖線與坐標軸圍成的面積表示位移，所以內(nèi)物體運動位移的大小為
C正確；
D．第時物體速度方向沒變，只是開始減速，所以物體沒有反向，D錯誤。
故選AC。
10. 如圖所示，在粗糙的水平面上，P、Q兩物塊之間用輕彈簧相連．在水平向右、大小恒定的推力作用下，P、Q一起向右做勻加速運動。已知P、Q的質(zhì)量分別為，與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，則（ ）
A. 彈簧彈力的大小為B. 若僅減小水平面的粗糙程度，彈簧的彈力變小
C. 若水平面光滑彈簧彈力大小為D. 若增大推力，則彈簧的壓縮量增大
【答案】CD
【解析】
【詳解】AB．對PQ整體由牛頓第二定律可知
對Q
解得彈簧彈力的大小為
則若僅減小水平面的粗糙程度，彈簧的彈力不變，選項AB錯誤；
C．若水平面光滑，對PQ整體由牛頓第二定律可知
對Q
彈簧彈力大小為
D．綜上所述，無論是水平面是否光滑，則彈簧的壓縮量均為，若增大推力，彈簧的壓縮量增大，選項D正確。
故選CD。
三、實驗題（本題共2小題，共16分，第11題每空2分，共6分；第12題每空2分，共10分。）
11. 在用如下左圖裝置做“探究彈簧彈力與彈簧形變的關(guān)系”實驗時，某同學按正確操作步驟進行實驗，但未測量彈簧原長，他認為彈簧原長不影響實驗，但為了方便實驗進行，他估計彈簧原長。然后多次測出彈簧的總長度和對應(yīng)的彈簧彈力，隨后利用估計的原長計算出彈簧的形變量，并由此作出彈力與彈簧形變量的關(guān)系圖線如下右圖所示，由該圖可知，該彈簧的真實原長為__________；該彈簧的勁度系數(shù)為__________，圖像彎曲的原因__________。
【答案】 ①. 12 ②. 200 ③. 超過彈簧彈性限度
【解析】
【詳解】[1]由F-X圖像可知該彈簧的真實原長比估計彈簧原長還要長2cm，即實際原長為12cm。
[2]當F=12N時，彈簧的形變量為6cm，根據(jù)胡克定律，可得
[3]圖像彎曲的原因是超過彈簧彈性限度。
12. 下圖為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源頻率為的交流電源，打點的時間間隔用表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設(shè)計了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。
（1）完成下列實驗步驟中的空格部分：
①補償小車所受的阻力：撤去小吊盤，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列__________的點。（填“均勻”或“不均勻”）
②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊（小吊盤和物塊的總質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多），在小車中放入砝碼。
③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量。
④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③．
⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距…。求出與不同相對應(yīng)的加速度。
⑥以砝碼的質(zhì)量為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與應(yīng)成__________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。
（2）完成下列的問題：
（i）上圖為實驗過程中的某一條紙帶，由此可知小車的加速度__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（ii）下圖為根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)繪制的圖像。設(shè)圖中直線的斜率為，在縱軸上的截距為，若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為__________，小車的質(zhì)量為__________。
【答案】 ①. 均勻 ②. 線性 ③. 0.50 ④. ⑤.
【解析】
【詳解】（1）①[1]補償小車所受的阻力：撤去小吊盤，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列均勻的點。
⑥[2]若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，即
可得
則與應(yīng)成線性關(guān)系。
（i）[3]可知小車的加速度
（ii）[4][5]根據(jù)
結(jié)合圖像可知
解得
四、計算題（本題共3小題，共42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。只寫最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）
13. 某人在一平直的公路上騎行，他突然發(fā)現(xiàn)在距離他前方的地方一輛出租車接上乘客準備啟動離開，而乘客有物品遺落。于是他立即以的速度勻速行駛?cè)プ汾s出租車并喊叫。出租車啟動過程可以看成勻加速直線運動，其加速度為，當騎車人距離出租車距離在內(nèi)，司機可以聽到騎車人喊叫且能從后視鏡看到騎車人，司機在確保符合行駛安全要求的情況下制動出租車，乘客取回物品。問：該乘客能否取回物品?請計算說明。
【答案】能，見解析
【解析】
詳解】當出租車速度加到v=6m/s時，所需時間
出租車所運動的位移
騎車人的位移

由于
因此乘客能取回物品
14. 一輛小車停在水平地面上，有兩根輕繩一端都系在一質(zhì)量為的小球上，另一端分別系在小車的A、B兩點，如圖所示，已知A、B兩點間的距離為L，AC和BC兩輕繩長分別為和L。若AC和BC兩輕繩能承受的最大拉力分別為和。求：
（1）輕繩BC剛好被拉直時，小車的加速度大??；
（2）為了不拉斷輕繩，小車向左加速度最大值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）依題意，當輕繩BC剛被拉直時，其拉力為0，此時ABC構(gòu)成一等腰直角三角形，則有

根據(jù)牛頓第二定律，可得

聯(lián)立，解得
（2）由題意分析可得，輕繩BC拉直后，隨著向左的加速度增大，輕繩BC拉力增大，當輕繩BC上的拉力取最大
時，小車加速度取最大值，有
，
聯(lián)立，解得
15. 如圖所示，一塊薄板（厚度不計）其質(zhì)量，長度為，在薄板右邊緣放一小金屬塊（可看做質(zhì)點）其質(zhì)量，二者均處于靜止狀態(tài)。其中金屬塊與薄板和桌面的動摩擦因數(shù)均為，薄板與桌面間的動摩擦因數(shù)為，另在距離薄板右端為處有一豎直固定彈性擋板。重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：
（1）要使金屬塊相對薄板滑動，則施加在薄板上的水平向右拉力需要滿足什么條件？
（2）若施加在薄板上水平向右拉力，金屬塊多長時間離開薄板?（此過程中薄板未與彈性擋板接觸）
（3）在第（2）問的條件下，二者分離時撤去力，若薄板與彈性擋板碰撞，薄板以相等速率彈回。滿足什么條件時薄板與金屬塊不會相遇?
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】設(shè)拉力為F0時，金屬塊恰好沒有相對薄板滑動，此時金屬塊所受摩擦力達到最大靜摩擦力，對金屬塊，有
對整體，有
解得
故為保持相對滑動，F(xiàn)需大于F0，即
（2）時，二者相對滑動，對金屬塊，加速度大小
對薄板有
解得
設(shè)經(jīng)過時間t金屬塊離開薄板，則有
解得
（3）從開始到二者分離時，薄板運動的位移為
二者分離時，薄板的速度
金屬塊的速度
二者分離后，薄板的加速度
二者分離后金屬塊運動的位移為
當二者能剛好相遇，設(shè)薄板碰到擋板時的速度為,則薄板向右的位移為
反彈后向左的位移為
則有關(guān)系式
根據(jù)以上式子解得
有
因此當二者不會相遇

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