1、第I卷（选择题 共40分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.如图所示，春天到来，黄河某段由于被大量巨型浮冰堵塞，我武警总队派出轰炸机前往堵塞地段炸毁浮冰疏导河水。若轰炸机以速度高空水平匀速追击一块持续以速度同向匀速运动的浮冰，第一次投弹时，炸弹在浮冰的前方爆炸，欲使投弹击中浮冰，你认为应作出的合理调整为（不计空气阻力）（ ）A. 适当增大轰炸机的速度，抛出点高度升高B. 适当增大轰炸机的速度，抛出点高度不变C. 轰炸机速度不变，适
2、当降低投弹的高度D. 轰炸机速度不变，适当提高投弹的高度2.如图所示四个情意，（1）中小球A从一定高度自由落下，压缩固定于地面的竖直弹簧直至达到最低点；（2）中小球A从光滑斜面顶端自由下滑到斜面的低端；（3）中一根轻绳一端固定于O点，另一端系于一小球A，把小球拉至水平方向成30角（此时轻绳刚好拉直）静止释放，球运动到最低点；（4）中一根轻杆一端固定于可自由转动的水平转轴O上，有两小球A、B分别固定于轻杆的中点和另一端点，把轻杆拉至与转轴等高的水平位置，然后释放轻杆直至到最低点。上述四个情景中的过程中，小球A机械能守恒的是（ ）A. （1）、（2）中的小球 B. （2）、（3）中的A球 C. （
3、1）、（4）中的A球 D. （2）中的A球3.如图所示，物体在和水平方向夹角为、F=100N的作用下沿水平面以1m/s的速度匀速运动了5m，。此过程中力F做的功和功率分别为（ ）A. 500J、100W B. -300J、60W C. -400J、80W D. 400J、80W4.一质点在x=0处，从t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A. t=4s时，质点在x=3m处B. 0-2s内和0-4s内，质点的平均速度相同C. 第3s末质点受到的合力为零D. 第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反5.如图所示，两根等长的轻绳，一端共同系住质量为m的小
4、球，另一端分别固定在等高的A、B两点，已知两根轻绳和AB构成以等腰直角三角形，重力加速度大小为g。今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则以相同半径运动的小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（ ）A. B. C. D. 6.暗物质是二十世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在某轨道上绕地球做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟。关于“悟空”，下列说法正确的是（ ）A. “悟空”离地面的高度一定比地球同步卫星离
5、地面的高度大B. “悟空”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小C. “悟空”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度7.如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，B端与水平面相切，轨道上的小球在水平向右的力F作用下，缓慢地由A向B运动，轨道对球的弹力为N，在运动过程中（ ）A.F逐渐增大 B.F逐渐减小 C. N逐渐增大 D. N逐渐减小8.如图所示，一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上，有三个相同的小球1、2、3，球1从碗边缘以某初速度被水平抛出，正好落在碗的最低点，球2、3在同一个固定的半球形容器内侧沿各自的水平轨道做匀速圆周运动。设重力加速
6、度为g，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）A 小球1的初速度为B 小球2、3 相比，小球3的线速度较大C 小球2、3相比，小球3的线速度较大D 小球2、3相比，小球2对容器的压力较大9.如图所示，两只小船从两岸平直的河道A点处同时出发，小船甲船头垂直于河岸，小船乙的航线垂直河岸且船头与河岸为。两船在静水中的速度大小各自保持不变，水流速度v恒定，结果两小船同时到达对岸。已知河宽为d，小船甲在静水中的速度为。则（ ）A. 两船运动的时间都满足B. 小船乙在静水中的速度是C. 小船甲在静水中的速度与小船乙在静水中的速度之比为D. 小船甲到达河对岸的位置在A点的正对点B点下游处10.光滑水平面上以速
7、度匀速滑动的物块，某时刻受到一水平恒力F的作用，经一段时间后物块运动到B点，速度大小仍为，方向改变了90，如图所示，则在此过程中（ ）A. 物块的动能一定始终不变B. 水平恒力F方向一定与AB连线垂直C. 物块的速度一定先增大后减小D. 物块的加速度不变第II卷（非选择题 共60分）二、填空题（本大题共2小题，满分12分；将正确、完整的答案填入相应的横线中）11.（6分）某实验小组“通过频闪照相探究平抛运动”。由频闪照相得到如图所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点。（g取）。（1）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为_s。（2）小球在O点的速度为_m/s，小球在C点时的速度为_m/s。
8、（可用根式表达）12.（6分）随着我国探月三步走计划的实现，中华儿女到月球上去旅游不再是梦想，将来有一天你会坐飞机成功登上月球。设想自己在月球时用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验，飞船上备有以下实验仪器：A.计时表一只；B.弹簧测力计一个；C.小钢球一个（质量未知）；D.刻度尺一把；E.铁架如和细线。若月球上的重力加度为，验证过程实验步骤如下：（1）求出小钢球的质量。细线下面悬挂一个小钢球，悬挂在竖直弹簧测力计上，静止时读出弹簧测力计的读数G，则有G=_；求出小钢球的质量m=_。（2）如图甲所示，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时刚好位于圆心。用手带动
9、小钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动。用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小钢球做圆周运动中需要的向心力表达式为_；用刻度尺测得小钢球球心距悬点的高度为h，那么小钢球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=_；改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图象，则图线的斜率表达式为_。三、计题题（本大题共4小题，满分48分；解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分）13.（10分）如图a所示，一根水平长杆固定不动，一个质量m=1.2kg的小环静止套在杆上，环的直径略大于杆的截面直径，现用斜向右上53的拉力F作
10、用于小环，将F从零开始逐渐增大，小环静止一段时间后开始被拉动，得到小环的加速度a与拉力F的图象如图b所示，加速度在F达到15N后保持不变。其中。求：（1）F=15N时长杆对小环的弹力大小，及小环加速度的大小；（2）F从ON增大到15N的过程中，F的最大功率240W，求小环在此过程的最大速度；（3）环和长杆的动摩擦因数。14.（10分）如图所示，P、Q两物体通过一劲度系数k=200N/m的轻质弹簧连接，它们竖直静止放在水平面上，物体P、Q的质量均为2.5kg。现用一竖直向上的变力F作用在P上，使P开始向上做匀加速运动，经0.50s物体Q刚要离开地面，取，试求这0.50s内力F所做的功。15.（1
11、4分）随着我国探月三步走计划的实现，中华儿女到月球上去旅游不再是梦想，将来有一天你会成功登上月球。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题。（1）若考虑月球自转，设其自转周期为T。在两极测得某物体的重量为P，在赤道测得该物体的重量为kP（k1），假设月球可视为质量分布均匀的球体，引力常量G，求月球的密度；（2）忽略月球自转的影响，若月球质量是地球质量的1/81，月球半径约是地球半径的1/4，地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，求月球的密度。16.（14分）如图所示，水平面由光滑的AB段和粗糙的BC段组成，BC又与光滑的竖直面内的半圆形导轨在C点相接，导轨半径为R。A处固定一竖直挡板，一
12、轻弹簧一端固定于档板上，弹簧处于原长时另一端恰好在B点。在B点放一可视为质点的质量为M的小球，球与弹簧不栓接，用外力将小球左推缓慢压缩弹簧，克服弹力做功为E后由静止释放小球，在弹力作用下小球获得一向右速度后脱离弹簧，当小球经过C点进入导轨后恰能完成半个圆运动到达D点。已知重力加速度为g，虚线EF离CD点距离为。（1）求此过程中克服阻力所做的功；（2）现若缓慢压缩弹簧到克服弹力做功为2E后由静止释放小球，试求小球到达D点时，轨道对小球的弹力；（3）若小球以大小不同的速度从D点离开，若都经过虚线EF，求小球经过虚线时速度的最小值。参考答案1.【答案】C【解析】在浮冰的前方爆炸，说明水平方向的位移稍
13、大，其中下落时间t与抛出点的高度有关，即，所以为了投弹击中浮冰，可以采取的措施有：保持，减小t即适当降低抛出点的高度，选项C正确，选项D错误。t不变即抛出点高度不变，减小，所以选项B错误。适当增大轰炸机的速度，抛出点高度升高，会在浮冰的更前方爆炸，选项A错误。2.【答案】D【解析】（1）中球A自由下落过程机械能守恒，与弹簧作用过程中球的机械能减小；（2）中小球A从光滑斜面顶端自由下滑到斜面的低端过程，只有重力做功，机械能守恒；（3）中球A先自由下落绳长距离过程，只有重力做功，球机械能守恒，然后瞬间绳子出现拉力改变球的速度，使其做圆周运动，拉力做功，机械能有损失，球再做圆周运动到最低点的过程机械
14、能守恒；（4）中两小球A、B间的轻杆要做功，两球机械能一个增加，一个减少，但系统机械能守恒，综上所述，正确选项为D，A，B，C选项均错误。3.【答案】D【解析】物体的位移是沿水平方向的，把拉力F分解为水平的，和竖直的，由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，得，运动的时间为：，平均功率为，故选项D正确，选项A、B、C错误。4.【答案】A【解析】根据“面积”表示位移，可知质点在0-4s内的位移等于0-2s内的位移，为时质点位于处，则时，质点在处，故选项A正确；根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0-2s内和0
15、-4s内质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故选项B错误；速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知2-4s内质点的加速度一定，第3s内和第4s内，质点加速度相同，且不为零，所以合力不为零，第3s内末质点受到的合力不为零，故选项C、D错误。5.【答案】A【解析】设小球作圆周运动的半径为R，在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，所以有，当小球在最高点速率为2v，则解得，所以选项A正确。6.【答案】C【解析】由得因为，则，选项A错误；由知 “悟空”的线速度比同步卫星的线速度大，比第一宇宙速度小，所以选项D错误，由知同步卫星的线速度比静止在赤道上的物体的线速度大，因此 “悟空”
16、的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度大，选项B错误；因，所以C项正确。7.【答案】BD【解析】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示，根据共点力平衡条件有：，其中为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向下移动时，变小，故N变小，F变小；故选项B、D正确，选项A、C错误。8.【答案】BD【解析】水平方向：，竖直方向：，联立得，所以选项A错误；如图所示，重力和弹力的合力提供水平的向心力，其中，由此得，较小；，向心加速度较大；，较大，较小，因此较大。，较大。所以选项B、D正确。9.【答案】AC【解析】小船甲以最短时间过河，运动的时间满足，两船过河时间相同，故选项A正确；小船乙以最短位移过河，两
17、小船满足，解得小船乙在静水中的速度，故选项B错误；小船甲在静水中的速度与小船乙在静水中的速度之比为，故选项C正确；小船甲到达河对岸的位置在A点的正对点B下游处，故选项D错误。10.【答案】BD【解析】物体的初、末动能相同，根据动能定理，合力对物块的功一定为零，故合力与位移垂直，即水平恒力F方向一定与AB连线垂直，由于合力先做负功后做正功，故动能先减小后增加，速度先减小后增大，故选项B正确，选项A、C错误；合力恒定，根据牛顿第二定律，物体的加速度一定恒定不变，故选项D正确。11.【答案】（1）0.1 （2分） （2）1.5（2分） （2分）【解析】（1）因为竖直方向的第一个T内、第二个T内、第三
18、个T内位移之比=1：3：5：（2N-1），所以O为抛出点，由图可知每格边长为，根据，解得闪光间隔。（2）因为抛出点，所以小球在O点的速度就是水平速度，；小球在C点竖直方向的速度为，。12.【答案】（1）（1分）（1分）（2）（1分）（1分）（2分）【解析】（1）由二力平衡得，所以解得。（2）由匀速圆周运动向心力公式；小钢球受两个力的作用，其合力充当向心力，所以有；，得，变形得，所以斜率为。13.解：（1）F=15N时，分解为F可知，F竖直向上的分力大小为，所以杆与环间无弹力，杆对小环的弹力大小为0。根据牛顿第二定律得，解得；（2）环的加速度始终为正，小环的速度不断增大，则当时速度最大，功率最大
19、，由得：最大速度为；（3）由牛顿第二定律得：，当F超过15N以后，因为与F无关，所以有，解得14.解：t=0时，弹簧的压缩量，时，Q刚要离开地面此时弹簧弹力；弹簧伸长量，物块P在0.5s内上升满足：，联立解得，物块在0.5s时的速度：，在0.5s时间内弹簧由压缩0.125m变为伸长0.125m，由弹簧的特点可知弹簧弹力不做功，此过程由动能定理有，得15.解：（1）设地球的质量为M，半径为R，被测物体的质量为m，在两极，在赤道，地球的体积为，地球的密度为，解得；（2）根据万有引力定律得，地球表面上的重力加速度为，月球表面上的重力加速度为，所以，设月球的质量为，由万有引力等于重力可得，解得，密度为
20、，所以。16.解：（1）静止释放小球后，其弹性势能全部转化为动能，设小球脱离弹簧的速度为，由机械能守恒定律可知，设小球在BC段时，克服阻力做功为，设小球在D点的速度为，因恰好通过最高点，所以是重力提供向心力，由牛顿第二定律得，对小球在BCD运动过程由动能定理得，联立以上各式得；（2）当克服弹力做功为2E时，设小球脱离弹簧的速度为，由机械能守恒定律可知，设小球在D点的速度为，对小球在BCD运动过程由动能定理得，将和代入上式得，设小球通过最高点轨道对小球的弹力为F，由牛顿第二定律得，解得；（3）小球到虚线运动的时间，此时竖直分速度，由平行四边形定则，小球经过虚线的速度，所以小球经过虚线EF时的速度最小值为。
