物理试题第Ⅰ卷（选择题共120分）一、选择题（每题6分，共20题，120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。
）14.用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为A．F B．mg C． D．15.A、B、C、D四个物体做直线运动，它们运动的x-t、v-t、a-t图象如图所示，已知物体在t=0时的速度均为零，其中0~4s内物体运动位移最大的是16.我国于2021年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H处的环月轨道I上做匀速圆周运动，其运行的周期为T ；随后嫦娥三号在该轨道上A点采取措施，降至近月点离月球高度为h的椭圆轨道II上，如图所示．若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，已知引力常量G．则下述判断正确的是A．月球的质量为2324()R hGTπ+B．月球的第一宇宙速度为3 2()R R hTRπ+C．“嫦娥三号”在环月轨道I上需加速才能降至椭圆轨道II D．“嫦娥三号”在图中椭圆轨道II上的周期为17.如右上图所示，一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为370的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行。
在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止。
已知弹簧的劲度系数为k，则该过程中弹簧的形变量为（已知：sin370=0.6,cos370=0.8）A．B．C．D．18.低碳、环保是未来汽车的发展方向。
某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。
某次测试中，汽车以额定功率在水平路面上行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。
设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。
仅仅根据图象所给的信息可以求出的物理量是（）A．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能EB．汽车的额定功率PC．汽车加速运动的时间tD．汽车行驶过程中的最大速度V19．如图所示，质量为m的物体A从光滑斜面上某一高度由静止开始滑下，与锁定在光滑水平面上带有轻弹簧的质量为m的物体B发生正碰（不计A与地面碰撞时的机械能损失），碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为E P。
若碰前B解除锁定，则碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为（）A. B. C. D.20.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。
A、B 间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为12μ。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F，则A．当F < 2μmg时，A、B 都相对地面静止B．当F =52mgμ时，A的加速度为14gμC．当F =2 μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过12g μ实验题I．（1）（4分）用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是( )A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀加速运动B．可以通过改变规格相同的橡皮筋条数来改变拉力做功的数值C．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度(2)（4分）图示为验证机械能守恒的实验装置，利用该装置还可以进行以下哪些实验探究( )A．验证牛顿第二定律B．测量重物下落时的加速度C．测量重物下落时的瞬时速度D．研究重物下落时速度与时间的关系Ⅱ.（1）（4分）如图所示，某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。
在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸。
该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a，b，c三点，且ab＝bc＝20.0cm，如图．B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h.C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋10.0(cm)．D．让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋30.0(cm)．则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝________m/s，钢球击中b点时速度大小为v＝________m/s.已知钢球的重力加速度为g＝10m/s2，空气阻力不计．（2）（6分）在《验证机械能守恒定律》的实验中，重物的质量为m，所用交流电的频率为50Hz，打出了如图所示的一条纸带，其中O为起点，A、B、C为三个连续的计时点。
可得（g=9.8m/s2，重物的质量m取0.4kg计算）：打点计时器打B点时，重物的重力势能减小量为，重物动能为。
（结果均保留三位有效数字）通过计算结果你能得出的结论：。
22.（14分）如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的小物块在如下F-x图像所示的水平力F的作用下，从A点由静止开始沿直线运动到B点．然后在半圆轨道BCD内运动。
已知x AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2．取重力加速度g=10m/s2．求：(1)小物块到达B点时速度的大小；（计算结果可以带根号）(2)小物块运动到D点时，小物块对轨道作用力的大小。
23.（16分）如图所示，一个半径为R的半球形碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其圆心，碗的内表面及碗口是光滑的。
一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B（均可视为质点），当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°。
（1）求小球A 与小球B 的质量比（2）现将A 球质量改为2m ，B 球质量改为m ，且开始时A 球位于碗口右端C 点，由静止沿碗下滑。
当A 球滑到碗底时，求两球总的重力势能改变量的大小；（3）在（2）的条件下，当A 球滑到碗底时，求B 球的速度大小。
24.（20分）某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC 长L=6m ，始终以v 0=6m/s 的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg 的物块由距斜面底端高度h 1=5.4m 的A 点静止滑下，物块通过B 点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为1μ=0.5、2μ=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m 。
（g 取102m s ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)求物块由A 点运动到C 点的时间；(2)若把物块从距斜面底端高度h 2=2.4m 处静止释放，求物块落地点到C 点的水平距离； (3)求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D ．参考答案一、单项选择题（每小题6分，共42分） 题号 14 15 16 17 18 19 20 答案DCDAABD二、实验题(共二小题，共18分)21.I ．（1）BD （4分） (2)BCD （4分）Ⅱ.（1）2.0 2.5(每空2分共4分)（2）①1.46 J ; 1.42 J ② 在实验误差允许的范围内,可认为物体在下落过程中机械能守恒(其他合理的结论也可给分)(每空2分共6分)三、计算题（共3小题，共50分）22.（14分）解析：（1）对于小物块在AB 上运动的全过程， 由动能定理得：F 1x 1＋F 2x 2－F f x AB ＝12mv B 2－0，（2分）即2mg ×2－0.5mg ×1－0.2mg ×5＝12mv B 2（1分）解得v B ＝52 m/s （2分）(2)从B 到D ，根据动能定理有－mg ·2R ＝12mv 2D －12mv 2B （2分）得v D ＝v 2B－4Rg ＝34m s （2分） 在D 点，根据牛顿运动定律有F N ＋mg ＝mv 2DR （2分）得F N ＝m v 2DR－mg ＝150N （2分）根据牛顿第三定律，小物块对轨道压力方向竖直向上，大小150N 。
（1分） 23.（16分）解析：⑴对A 球由平衡条件得①(2分)②(2分)由①②得:③(2分)⑵两球总的重力势能的减小量④(4分)⑶对系统由机械能守恒定律得 ⑤(2分)根据运动的分解 ⑥(2分)解得: 2(22)5B gRv -=⑦(2分)24.（20分）解：⑴A到B过程：根据牛顿第二定律代入数据解得所以滑到B点的速度：物块在传送带上匀速运动到C所以物块由A到B的时间：t=t1+t2=3s+1s=4s （6分）⑵斜面上由根据动能定理解得<设物块在传送带先做匀加速运动达v0，运动位移为x，则：x=5m<6m所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动解得（6分）(3)因物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有v C=v0（2分）①当离传送带高度为h3时物块进入传送带后一直匀加速运动，则：h3=1.8m （2分）②当离传送带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减速运动，则：h4=9.0m （2分）所以当离传送带高度在1.8m~9.0m的范围内均能满足要求,即1.8m≤h≤9.0m （2分）。