（考试时间：90分　总分：100分）

命题人：陈秋 审核人:黄晓丽

一、选择题（共11小题，每题4分，共计44分，每小题只有一个选项符合题意）

1.下列说法符合物理学史实的是( )

A．牛顿发现了行星的运动规律

B．开普勒发现了万有引力定律

C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．牛顿发现了海王星和冥王星

2.“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是( )

A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源

B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用

C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源

D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造

3.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是( )

A. 物体所受的合外力为零时，机械能守恒

B. 物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒

C. 系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒

D. 在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒

4.一个物体做曲线运动，在某时刻物体的速度v和合外力F的方向可能正确的是：( )

5.如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知mA＝mB

A．线速度大小关系：vA

B．加速度大小关系：aA>aB=aC

C．向心力大小关系：FA=FB

D．周期关系：TA>TB＝TC

6.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )

A.a处 B.b处

C.c处 D.d处

7.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有( )

A．它们的落地时间相同

B．运动过程中重力做的功相等

C．它们落地时的动能相同

D．它们落地时重力的瞬时功率相等

8.以下关于宇宙速度的说法中正确的是( )

A．第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度

B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度

C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度

D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚

9.太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转的周期为T，万有引力恒量值为G，地球公转半径为R，地球表面重力加速度为g．则以下计算式中正确的是

A．地球公转所需的向心力为F向＝mg

B．地球公转半径

C．地球公转的角速度

D．地球公转的向心加速度

10. 如图所示，用平行于斜面的拉力F拉着木箱沿粗糙斜面加速向上移动。下列说法中正确的是 ( )

A. 拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B. 拉力F对木箱所做的功等于木箱克服摩擦力所做的功与克服重力所做的功之和

C. 拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的机械能

D. 拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和

11.放在水平地面上的物体，受到水平拉力作用，在0~6s内其速度与时间图象和力F的功率与时间图象如图所示，则物体的质量为(g取10m/s2) ( )

A．

B．

C．

D．

二、实验题（每空2分，共14分）

12.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源

(填“交流”或“直流”)。

(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．

A．放开小车，能够自由下滑即可不是

B．放开小车，能够匀速下滑即可

C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．

A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态

C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线

13．在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，

（1）下列器材中不必要的一项是________ （只需填字母代号）．

A．重物 B．纸带 C．天平

D．低压交流电源 E．毫米刻度尺

（2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是________

A．选择质量较小的重物，有利于减小误差

B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差

C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差

D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用

（3）在实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J。（取g=9.8 m／s2，保留三位有效数字）

三、计算题（共42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）

14. (9分)将一个质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m。小球运动中所受空气阻力忽略不计，g=10 m/s2。求：(1)小球在空中运动的时间；(2)抛出点距地面的高度；

(3)小球落地时重力的瞬时功率。

15．(9分)汽车在水平直线公路上以恒定功率行驶，额定功率为的100kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=5×103N，汽车的质量M=3.0×103kg.

求：(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；

(2)当汽车的速度为5m/s时的加速度；

(3)当汽车的加速度为1m/s2时的速度．

16．（10分）如图所示，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断。已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m。若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。(g取10 m/s2)求：

（1）摆线所能承受的最大拉力T；

（2）摆球落地时的动能。

17．（14分）为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外，都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度
＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50．（g＝10 m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

（1）求小物块到达A点时速度。

（2）要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？

（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？

三、填空（本题共14分，每空2分）

12、(1)___________、 (2) 、(3) 。

13、(1)___________、 (2) 、(3) J、　 J。

题号

1

2

3



4

5

6

7

8

9

10



答案

C

C

C

A

B

D

B

C

B

D

B





12. （1）交流

（2）D

13.(1) ___C____，

(2) ___A____，

(3) ___2.28____， ___2.26____。

三、计算题（共42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）

15．（10分）.解：（1）地球表面质量为
的物体，有 ①（3分）

② （1分）

得ρ=
（2分）

（2）
③ （2分）

联立①③两式得：飞船在圆轨道上运行时速度
（2分）

16. （10分）

解：（1）设摆球运动到最低点时的速度为，根据动能定理和牛顿第二定律有

（2分）

（2分）

联立以上两式，代入数据可解得：

，
（2分）

（2）选择地面为零势地面，由机械能守恒定律得：

（2分）

代入数据可解得：

（5分） （2分）

17.（14分）（1） 小物块做平抛运动，经时间 t 到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度v0，竖直速度为vy，小物块恰好沿斜面AB方向滑下，则tan37° = vy/ v0

得vy = 3 m/s，

所以小物块到A点的速度为5m/s (3分)

（2） 物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力 f = μFN = μmgcos37°

设物块进入圆轨道到达最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时的半径为 R0，

则mg = mv12/R0 (1分)

物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有：

mg(h + lsin37° – 2R0) – μmgcos37°·l = mv12/2 – mv02/2. (4分)

联立上式，解得R0 = 0.66m （1分）

若物块从水平轨道 DE 滑出，圆弧轨道的半径满足 R1 ≤ 0.66m (1分)