1、物 理 （B）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O，如图所示，与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F
2、x和沿y轴正方向的恒力Fy，则( )A. 因为有Fx，质点一定做曲线运动B. 如果FyFx，质点向y轴一侧做曲线运动C. 如果FyFxtan ，质点做直线运动D. 如果，质点向y轴一侧做曲线运动【答案】C2质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则( )A起跳阶段，地面对人的弹力不做功B上升过程中，重力势能增加mghC从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重D刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动【答案】A3一辆汽车从静止开始以恒定功率启动，汽车受到的阻力恒定，则在汽车加速运动过程中( )A汽车克服阻力做功的功率恒定B汽车克服阻力做功的功率越来
3、越小C汽车合力做功的功率恒定D汽车合力做功的功率越来越小【答案】D4如图所示，一小段钢管套在竖直固定的直杆PQ上，一段铁棒焊接在钢管上，铁棒与竖直杆成一定的角度，一段轻绳一端连接在铁棒的A端，一端连接在竖直杆上的B点，光滑挂钩吊着重物悬挂在轻绳上，当将钢管缓慢向上移动时，则轻绳上的拉力大小( )A一直增大 B一直减小C保持不变 D先减小后增大【答案】C5如图是传感器记录的某物体在恒力作用下沿x轴运动的xt图象，已知图象为一条抛物线，下列说法正确的是( )A物体做曲线运动B物体前5 s内的平均速度为1.4 m/sC物体运动的初速度为9 m/sD物体做匀变速直线运动，加速度大小为2 m/s2【答案
4、】D6如图所示，长木板AB倾斜放置，板面与水平方向的夹角为，在板的A端上方P点处，以大小为v0的水平初速度向右抛出一个小球，结果小球恰好能垂直打在板面上；现让板绕A端顺时针转过一个角度到图上虚线的位置，要让球从P点水平抛出后仍能垂直打在板面上，则水平位移x及抛出的水平速度v。不计空气阻力，则( )Ax变大，v大于v0Bx变小，v小于v0Cx变大，v等于v0Dx变化不确定，与v大小关系不确定【答案】A72021年5月15日7时18分，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。在着陆前，“天问一号”需要先被火星捕获进入运行周期约为1.8105 s的椭圆形停泊轨道，该轨道与火星表面的最近距
5、离约为2.8105 m。已知火星半径约为3.4106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )A6105 m B6106 m C6107 m D6108 m【答案】C8一质量为m的飞机在水平跑道上准备起飞，受到竖直向上的机翼升力，大小与飞机运动的速率平方成正比，记为F1k1v2；所受空气阻力也与飞机运动的速率平方成正比，记为F2k2v2。假设轮胎和地面之间的阻力是正压力的倍（0.25），若飞机在跑道上加速滑行时发动机推力恒为其自身重力的0.25倍。在飞机起飞前，下列说法正确的是( )A飞机一共受5个力的作用B飞机可能做匀加速
6、直线运动C飞机的加速度不可能随速度的增大而增大D若飞机做匀加速运动，则水平跑道长度必须大于【答案】B二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9如图所示，竖直面内半径为R的半圆轨道固定在水平地面上，A为半圆轨道的最低点；光滑木板（不计厚度）固定在轨道的A、B两点之间，A、B两点的高度差为h，小球（视为质点）由B点静止释放，重力加速度为g，下列说法正确的是( )A可以求出小球在A点的动能B可以求出小球在A点的速度大小C无法求出小球沿木板运动的时间D可以求出小球沿木板运动的时间为【答案】BD
7、102021年6月17日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，随后与天和核心舱进行对接，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示，已知空间站在距地球表面高约400 km的近地轨道上做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则下列说法正确的是( )A空间站的运行速度小于第一宇宙速度B空间站里所有物体的加速度均为零C对接时飞船要与空间站保持在同一轨道并进行加速D若已知空间站的运行周期则可以估算出地球的平均密度【答案】AD11半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图所示，小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能是
8、()A等于 B大于C小于 D等于2R【答案】ACD12如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC为其水平直径，AB为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的BC部分分别套着两个完全相同的小球M、N（视为质点），B固定在半圆环的最低点。现让半圆环绕对称轴以角速度2 rad/s匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半径R1 m，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小g10 m/s2，下列选项正确的是( )AM、N两小球做圆周运动的线速度大小之比vMvN1BM、N两小球做圆周运动的线速度大小之比vMvN1C若稍微增大半圆环的角速度，小环M稍许靠近A点，小环N将到达C点D若稍微增大半
9、圆环的角速度，小环M将到达A点，小环N将稍许靠近C点【答案】AD三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(6分)某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_；A交流电源 B刻度尺C秒表 D天平（含砝码）(2)图乙是该同学在某次实验中得到的一条纸带，O是重物开始下落时打出的点，A、B、C是按照打点先后顺序选取的三个计数点，通过测量得到O、
10、A间距离为h1，O、B间距离为h2，O、C间距离为h3。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重物质量为m，从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中，重物动能的增加量为_；(3)该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离为h，计算对应计数点的重物速度为v，得到如图丙所示的v2h图像，由图像可求出当地的重力加速度g_m/s2。【答案】(1)AB (2) (3)9.70 (每空2分)14(6分) 为测量弹簧劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如图甲所示，角度传感器与可转动“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，力传感器套在左右两个固定的套杆（
11、图乙中未画出）上，弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。(1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d4.0103 m，当其旋转300时，力传感器在竖直方向移动_m。（结果保留2位有效数字）(2)该探究小组操作步骤如下：旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数0旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器示数F1，其增加值F1F1F0角度传感器示数1，其增加值110多次旋转“T”形螺杆，重复步骤的操作，在表格中记录多组F、值
12、：序号F（单位：N）（单位：）10.121499.720.247999.930.3731500.540.4982000.250.6232500.660.7473000.3图丙已描出5个点，请将剩余点在图中描出并连线。若上图中的直线斜率a，则用d、a写出弹簧的劲度系数的表达式为k_【答案】(1)3.3103 (2)见解析图 (每空2分)【解析】(1)当其旋转360时，力传感器在竖直方向移动d4.0103 m，则当其旋转300，力传感器在竖直方向移动距离。(2)描点作图如图所示。角度增加时，弹簧形变量为x，则有，根据胡克定律得Fkx，解得，将上式变换得，图像斜率为，解得。15(10分)现今社会，科
13、技飞速发展，无人驾驶汽已经成为智能化交通工具必然的发展方向。(1)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80 m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6 m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30 m处，两车都以20 m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以3.6 m/s2的加速度刹车1.4 s后，后方汽车驾驶员立即以5.0 m/s2的加速度刹车，试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？【解析】(1)对无人驾驶汽车，由运动学公式有：0v022
14、ax (2分)代入数据解得：v024 m/s。 (1分)(2)设有人驾驶汽车刹车后经过t2时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时的速度为v，该过程无人驾驶汽车刹车时间为t2t1，其中t11.4 s对无人驾驶汽车vv0a(t2t1) (1分)对有人驾驶汽车vv0at2 (1分)联立代入数据得：t23.6 s，v2 m/s又 (1分) (1分)xx有x无 (1分)联立解得x12.6 m30 m，即两车不会相撞。 (2分)16(10分)如图所示，两个半圆柱A、B和一个光滑圆柱C紧靠着静置于水平地面上，C刚好与地面接触，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为0.5m，A、B与地面的动摩擦因数相同。
15、现用水平向左的力推A，使A缓慢移动而抬高C，直至A的左边缘和B的右边缘刚好接触，整个过程中B始终静止不动，且B所受摩擦力的最大值恰好等于B与地面间的最大静摩擦力，重力加速度为g，求：(1)C被抬高的过程中，A给C的弹力的最小值；(2)A、B与地面间的动摩擦因数。【解析】(1)圆柱C受力平衡，如图所示，当A向左运动时，A对C的作用力与B对C的作用力之间的夹角减小，由矢量合成可知，F减小，当C达到最高点时弹力最小；根据平衡条件可得 (2分)解得C受到B作用力最小值为。 (1分)(2) 刚开始运动时B对C支持力最大为Fm，如图所示，则根据力的平衡可得 (1分)解得所以最大静摩擦力至少为 (1分)B对
16、的地面的压力为 (1分)B受地面的摩擦力为 (1分)根据题意有 (1分)解得。 (2分)17(12分)如图，固定在竖直平面内的倾斜轨道AB与水平面的夹角30，水平固定轨道BC在B点与AB平滑相连，竖直墙壁CD左侧地面上紧靠墙壁固定一倾斜角37的斜面。小物块（视为质点）从轨道AB上距离B点L3.6 m处由静止释放，然后从C点水平抛出，最后垂直打在斜面上，小物块运动过程一切阻力不计，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，122。求：(1)小物块从C点平抛时的速度大小；(2)竖直墙壁CD的高度H；(3)改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时速度的最小值。【解
17、析】(1)对小物块从A到B过程分析，根据牛顿第二定律有mgsin 30ma (1分)vB22aL (1分)解得：vCvB6 m/s。 (1分)(2)物块落在斜面上时 (1分)得到平抛的时间t0.8 s设水平位移为x，竖直位移为y，对平抛运动，有xvCt4.8 m (1分)ygt23.2 m (1分)结合几何关系，有CD的高度Hy+xtan (1分)解得H6.8 m。 (1分)(3)设小物块从轨道上A点静止释放，运动到B点时的速度为vB，从C点离开平台做平抛运动xvBtygt2落在斜面上瞬时速度 (2分)当且仅当时，即时，速度最小代入数据，解得vmin4 m/s。 (2分)18(16分)如图所示
18、，倾角为的斜面上PP、QQ之间粗糙，且长为3L，其余部分都光滑。形状相同、质量分布均匀的三块薄木板A、B、C沿斜面排列在一起，但不粘接。每块薄木板长均为L，质量均为m，与斜面PP、QQ间的动摩擦因数均为2tan 。将它们从PP上方某处由静止释放，三块薄木板均能通过QQ，重力加速度为g。求：(1)薄木板A在PP、QQ间运动速度最大时的位置；(2)薄木板A上端到达PP时受到木板B弹力的大小；(3)释放木板时，薄木板A下端离PP距离满足的条件。【解析】(1)将三块薄木板看成整体，当它们下滑到下滑力等于摩擦力时运动速度达最大值 (2分)得到即滑块A的下端离P处1.5L处时的速度最大。 (2分)(2)对三个薄木板整体用牛顿第二定律： (1分)得到对A薄木板用牛顿第二定律： (1分)。 (2分)(3)要使三个薄木板都能滑出QQ处，薄木板C中点过QQ处时它的速度应大于零。薄木板C全部越过PP前，三木板是相互挤压着，全部在PP、QQ之间运动无相互作用力，离开QQ时，三木板是相互分离的,设C木板刚好全部越过PP时速度为v。对木板C用动能定理 (2分) (2分)设开始下滑时，A的下端离PP处距离为x，对三木板整体用动能定理 (2分)得到即释放时，A下端离PP距离。 (2分)