第Ⅰ卷(選擇題,48分)
一、選擇題(本題包括12個小題,每小題4分,共48分。1-8題每小題只有一個正確選項(xiàng);9-12題每小題有2個或2個以上正確選項(xiàng),全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1.如圖所示,一根輕繩拴了一個物體,若整體以加速度a向上加速運(yùn)動,作用在物體上各力做功的情況是
A.重力做負(fù)功,拉力做正功,合外力做正功
B.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功
C.重力做正功,拉力做負(fù)功,合外力做負(fù)功
D.重力做負(fù)功,拉力做負(fù)功,合外力做負(fù)功
2.如圖所示,無人機(jī)在空中勻速上升過程中,不斷增加的能量是
A.動能B.動能、重力勢能
C.重力勢能、機(jī)械能D.動能、重力勢能、機(jī)械能
3.一質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動,則在這段時間內(nèi)
A.速度一定在不斷地改變,加速度也一定在不斷地改變
B.速度一定在不斷地改變,加速度可以不變
C.速度可以不變,加速度一定不斷地改變
D.速度可以不變,加速度也可以不變
4.如圖所示是一幅登山導(dǎo)圖,括號中數(shù)據(jù)為該點(diǎn)高度,質(zhì)量約為50kg的小宋從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過0.5小時到達(dá)C點(diǎn),小宋在這過程中克服重力做功約為
A.3.9×104JB.7.5×104JC.1.2×105JD.1.5×105J
5.一艘在靜水中航速為5m/s的小船要渡過一條流速為3m/s,寬為160m的河,則
A.渡河最少需要的時間是40s
B.若河水流速變快,船過河最短時間會改變
C.若要渡河成功,則船的合速度可能等于1m/s
D.當(dāng)以最短航程渡河時,船頭與上游河岸夾角的余弦值為0.6
6.在某一高處將三個質(zhì)量相同的小球以相同的速率v0分別豎直上拋、平拋和豎直下拋,那么以下說法正確的是
A.各球落地前瞬間,重力的瞬時功率相同
B.從拋出到落地過程中,重力對它們做功的平均功率相等
C.從拋出到落地過程中,重力對它們所做的功相等
D.若考慮空氣阻力,從拋出到落地過程中,三球重力勢能的變化將不相等
7.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處。將小球拉至A處時,彈簧恰好無形變,由靜止釋放小球,它運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)速度為v,AB間的豎直高度差為h,則
A.由A到B過程合力對小球做的功等于mgh
B.由A到B過程小球的重力勢能減少
C.由A到B過程小球克服彈力做功為mgh
D.小球到達(dá)位置B時彈簧的彈性勢能為
8.質(zhì)量為1kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動,如圖甲所示,外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g為10m/s2。下列分析錯誤的是
A.s=9m時,物體速度為3m/s
B.物體運(yùn)動位移為13.5m
C.前3m運(yùn)動過程中物體的加速度為3m/s2
D.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2
9.在高臺跳水比賽中,質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動,設(shè)水對他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
A.他的動能減少了FhB.他的重力勢能減少了mgh
C.他的機(jī)械能減少了FhD.他的機(jī)械能減少了(F﹣mg)h
10.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動,經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知物體運(yùn)動過程中所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能,則如圖所示的圖象中可能正確的是
ABCD
11.如圖,水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間距離L=5m,傳送帶以v0=2m/s的速度(始終保持不變)順時針運(yùn)轉(zhuǎn),F(xiàn)將一質(zhì)量為m=lkg的小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,g取10m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動,會在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從A運(yùn)動到B的過程中
A.運(yùn)動時間是s
B.劃痕長度是0.5m
C.皮帶對物塊的摩擦力做的功為2J
D.由于傳送煤塊而使電動機(jī)多輸出的能量為4J
12.如圖所示,AC和BC是兩個固定的斜面,斜面的頂端A、B在同一豎直線上。甲、乙兩個小物塊分別從斜面AC和BC頂端由靜止下滑,質(zhì)量分別為m1、m2(m1<m2),與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ,若甲、乙滑至底端C時的動能分別為Ek1、Ek2,速度大小分別為v1、v2。甲、乙下滑至底端C的過程中克服摩擦力做的功分別為W1、W2,所需時間分別為t1、t2。則
A.v1>v2B.Ek1>Ek2C.W1<W2D.t1與t2大小關(guān)系不確定
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
二、實(shí)驗(yàn)題(本題2小題,13題6分,14題6分,共12分)
13.“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(甲)所示。當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時,橡皮筋對小車做的功記為2W、3W。
(1)對于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是
A.必須設(shè)法算出每次橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B.每次實(shí)驗(yàn)時,橡皮筋拉伸的長度必須保持一致
C.放小車的長木板應(yīng)盡量保持水平
D.先釋放小車,再接通電源
(2)如圖(乙)所示,A、B、C、……I、J是打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的一系列點(diǎn)(電源頻率為50Hz),為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶上的部分進(jìn)行測量(用紙帶中字母表示)。
(3)根椐所測得的數(shù)據(jù)可以求得小車被橡皮筋彈出后獲得的速度為_________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
14.某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個研究小物體自由下落時機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器。實(shí)驗(yàn)時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2,重力加速度為g。為了證明小物體通過A、B時的機(jī)械能相等,還需要進(jìn)行一些測量和數(shù)據(jù)分析。
(1)下列必要的測量步驟是
A.用天平測出小物體的質(zhì)量m
B.用秒表測出小物體通過A、B兩傳感器的時間Δt
C.測出小物體釋放時離桌面的高度H
D.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
(2)若該同學(xué)用d和t1、t2的比值分別來表示小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的。
(3)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會引起誤差的是(請寫出一種):________________________
三、計(jì)算題(本題共4小題,共40分。解題時寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的,最后要寫出數(shù)值和單位,并將相應(yīng)內(nèi)容填入答題卷相應(yīng)位置)
15.(8分)如圖所示,位于水平面上的物體,在斜向上的恒定拉力F作用下,由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動.已知F的大小為10N、方向與速度v的夾角為37°,物體在10s內(nèi)前進(jìn)了15m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)10s內(nèi)拉力F對物體做功是多大;
(2)10s內(nèi)拉力F對物體做功的平均功率是多大。
16.(8分)A、B兩小球同時從距地面高h(yuǎn)=15m處的同一點(diǎn)拋出,初速度大小均為v0=10m/s。A球豎直向下拋出,B球水平拋出,空氣阻力不計(jì),重力加速度取g=l0m/s2。求:
(1)A球經(jīng)多長時間落地;
(2)A球落地時,B球速度大小及速度與水平方向夾角的正切值。
17.(12分)某汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為P,質(zhì)量m=2000kg,當(dāng)汽車在路面上行駛時受到的阻力為車對路面壓力的0.1倍。若汽車從靜止開始以a=1m/s2的加速度在水平路面上勻加速啟動,t1=20s時,達(dá)到額定功率。此后汽車以額定功率運(yùn)動,t2=100s時速度達(dá)到值,汽車的v-t圖象如圖所示,取g=10m/s2,求:
(1)汽車的額定功率P;
(2)汽車在t1至t2期間的位移s2;
(3)若汽車在路面傾角為θ的斜坡路段行駛,求勻速上坡的速度(已知sinθ=0.1,)。
18.(12分)如圖所示,一個半徑為R的半球形碗固定在桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口光滑。一根輕質(zhì)細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有小球A和B,當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,小球A與O點(diǎn)的連線與水平線夾角為60°。
(1)求小球A與B的質(zhì)量比:;
(2)現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m、B球質(zhì)量改為m,且開始時A球位于碗口C點(diǎn),由靜止沿碗下滑,當(dāng)A球滑到碗底時,求兩球總的重力勢能改變量;
(3)在(2)條件下,當(dāng)A球滑到碗底時,求B球的速度大小。
第Ⅰ卷(選擇題共60分)
一、選擇題:本大題共10小題,每小題6分,共60分.其中第1~7題在每小題所列的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題意;第8~10題在每小題所列的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題意,全部選對的得6分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分.
1.能源問題關(guān)乎國家建設(shè)和社會發(fā)展,下列關(guān)于能量和能源的說法中正確的是
A.人類在歷史的進(jìn)程中不斷地開發(fā)和利用新能源,創(chuàng)造了新的能量
B.自然界的能量是守恒的,我們沒有必要節(jié)約能源
C.在利用能源的過程中,能量在數(shù)量上逐漸減少
D.能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中具有方向性
2.一代代的科學(xué)家通過不懈的努力,取得的研究成果,推動了物理學(xué)的發(fā)展和人類的進(jìn)步,下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是
A.開普勒第一定律指出行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是圓形的
B.卡文迪許采用放大法,巧妙地運(yùn)用扭秤測出了引力常量
C.第谷通過大量運(yùn)算分析總結(jié)出了行星運(yùn)動的三條規(guī)律
D.由于牛頓在萬有引力定律方面的杰出成就,所以被稱為能“稱量地球質(zhì)量”的人
3.關(guān)于作用力與反作用力的做功問題,以下說法中正確的是
A.若作用力做了功,則反作用力必然也做功
B.若作用力做正功,則反作用力必然做負(fù)功
C.作用力和反作用力做功在數(shù)值上可以不相等
D.僅根據(jù)作用力的做功情況就能夠判斷出反作用力的做功情況
4.下列說法正確的是
A.物體只要受力且處于運(yùn)動中,則該力就一定對物體做功
B.物體受到的某個力很大,且物體的位移也很大,則這個力做的功一定很大
C.靜摩擦力對物體一定不做功,滑動摩擦力對物體一定做負(fù)功
D.重力勢能與參考面的選擇有關(guān),重力勢能的變化量與參考面的選擇無關(guān)
5.關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動的說法正確的是
A.行星繞太陽運(yùn)動時,一定是做勻速曲線運(yùn)動
B.太陽系中的八大行星各自有各自的軌道焦點(diǎn)
C.行星的運(yùn)動方向總是沿著軌道的切線方向
D.行星的運(yùn)動方向總是與它和太陽的連線垂直
6.某未知星體的質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/4,直徑是地球直徑的1/2,則地球上一個質(zhì)量為m的人在未知星體表面的重力為(已知地球表面處的重力加速度為g)
A.mg/8B.mg/4C.mgD.2mg
7.如圖所示,一小球沿螺旋線自內(nèi)向外運(yùn)動,已知其通過的弧長s與運(yùn)動時間t成正比.關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動,下列說法正確的是
A.小球運(yùn)動的線速度大小不變
B.小球運(yùn)動的角速度不變
C.小球運(yùn)動的加速度越來越大
D.小球所受的合外力越來越大
8.如圖所示,豎直面內(nèi)有一個正方形ABCD的凹槽,在A點(diǎn)以初速度沿AB方向彈出一小球時,小球擊中了凹槽上的C點(diǎn).在忽略空氣阻力的情況下,取重力加速度為g,則
A.小球運(yùn)動的時間為
B.凹槽的深度為
C.小球落到C點(diǎn)的豎直分速度大小為
D.小球落到C點(diǎn)的速度大小為
9.如圖所示,當(dāng)正方形薄板繞著過其中心O與板垂直的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時,板上A、B兩點(diǎn)的
A.角速度之比∶=1∶1
B.角速度之比∶=1∶
C.線速度之比∶=1∶1
D.線速度之比∶=1∶
10.如圖甲所示,將質(zhì)量為m的小球以速度豎直向上拋出,小球上升的高度為h.若將質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球,分別以同樣大小的速度從半徑均為R=h/2的豎直圓形光滑軌道的最低點(diǎn)水平向右射入軌道,軌道形狀如圖乙、丙、丁、戊所示.小球視為質(zhì)點(diǎn),在不計(jì)空氣阻力的情況下,下列判斷正確的是
A.質(zhì)量為2m、4m的小球不能到達(dá)高度h
B.質(zhì)量為3m、5m的小球能到達(dá)高度h
C.質(zhì)量為2m的小球不能到達(dá)高度h
D.質(zhì)量為4m的小球能到達(dá)高度h
第Ⅱ卷(非選擇題,共40分)
二、填空題:本大題共2小題,共12分.把答案填寫在答題卡對應(yīng)位置上.
11.(學(xué)考)(3分)在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,為減小空氣阻力對小球的影響,選擇小球時,應(yīng)選擇
A.空心小鐵球B.實(shí)心小鐵球
C.實(shí)心小木球D.以上三種球都可以
12.(9分)某探究小組想利用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,如圖甲所示.框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2;框架豎直部分緊貼一刻度尺,零刻度線在上端,可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離和;框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊,小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊.切斷電磁鐵線圈中的電流時,小鐵塊由靜止釋放,當(dāng)小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時,與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小和.小組成員多次改變光電門1的位置,得到多組和的數(shù)據(jù),建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線,得出圖線的斜率為k.
、女(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______(用k表示).
、迫暨x擇光電門2所在高度為零勢能面,則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機(jī)械能表達(dá)式為______________(用題中物理量的字母表示).
、顷P(guān)于光電門1的位置,下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差
A.盡量靠近刻度尺零刻度線
B.盡量靠近光電門2
C.既不能太靠近刻度尺零刻度線,也不能太靠近光電門2
三、計(jì)算題:本大題共3小題,共28分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不得分.
13.(學(xué)考)(7分)一顆人造衛(wèi)星靠近某行星表面做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過時間t,衛(wèi)星運(yùn)行的路程為s,運(yùn)動半徑轉(zhuǎn)過的角度為1rad,引力常量為G,求:
、判l(wèi)星運(yùn)行的周期;
、圃撔行堑馁|(zhì)量.
14.(9分)空中兩球水平撞擊后,做反方向的運(yùn)動.向右運(yùn)動的小球速度為=2.0m/s、向左運(yùn)動的小球速度為=8.0m/s.求:當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)的速度相互垂直時,它們之間的距離(g取10).
15.(12分)如圖所示,半徑R=0.3m的豎直圓槽型光滑軌道與水平軌道AC相切于B點(diǎn),水平軌道的C點(diǎn)固定有豎直擋板,軌道上的A點(diǎn)靜置有一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).現(xiàn)給小物塊施加一大小為F=25N、方向水平向右的恒定拉力,使小物塊沿水平軌道AC向右運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到AB之間的D點(diǎn)(圖中未畫出)時撤去拉力,小物塊繼續(xù)滑行到B點(diǎn)后進(jìn)入豎直圓槽軌道做圓周運(yùn)動,當(dāng)物塊運(yùn)動到點(diǎn)時,由壓力傳感器測出小物塊對軌道點(diǎn)的壓力為10/3N.已知水平軌道AC長為2m,B為AC的中點(diǎn),小物塊與AB段間的動摩擦因數(shù)=0.45,重力加速度g=10.求:
⑴小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大;
⑵拉力F作用在小物塊上的時間t.