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一. 选择题(每小题4分共48分。有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分)
1.某质点做曲线运动时
A. 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意时间内的位移总是大于路程
C. 在某段时间里质点受到的合外力可能为零
D. 速度的方向与合外力的方向必不在同一条直线上
2. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如右图所示,由图象可知
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
3. 如图所示,倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ,推力F垂直天花板平面作用在木块上,使其处于静止状态,则
A.木块可能受三个力作用
B.木块一定受四个力作用
C.天花板对木块的弹力FN>F
D.木块受的静摩擦力大小等于mgcosθ
4. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。如图所示,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中的a点是弹性绳的原长位置,c点是人所能到达
的最低位置,b点是人静止悬吊着时的平衡位置。人在从P点下落到
最低位置c点的过程中,下列说法不正确的是( )
A.在Pa段人做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段人所受弹性绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段人所受弹性绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.在c位置,人的速度为零,处于平衡状态
5.如图,地球赤道上的山丘e,近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为V1、V2、V3,向心加速度分别为a1、a2、a3,则
A. V1>V2>V3 B. V1
C. a1>a2>a3 D. a1
6.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是
A.始终不做功 B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功
7.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为零势能面且不计空气阻力,则下列说法中不正确的是
A.物体到海平面时的重力势能为mgh
B.重力对物体做的功为mgh
C.物体在海平面上的动能为12mv20+mgh
D.物体在海平面上的机械能为12mv20
8.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是
A.a点的电势高于b点的电势
B.c点的电场强度大于d点的电场强度
C.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功
D.若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能增加
9.如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R,如图所示. 现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,当小球通过最高点时速率为V0,则下列说法中正确的是
A.若V0 = ,则小球对管内壁无压力
B.若V0 >,则小球对管内上壁有压力
C.若0< V0< ,则小球对管内下壁有压力
D.不论V0 多大,小球对管内下壁都有压力
10.如图所示,在斜面顶端a处以大小为va的水平速度抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与a等高的b处以大小为vb的水平速度抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是
A.va=vb B.va=2vb
C.ta=tb D.ta=2tb
11.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为
A.伸长量为m1gktanθ B.压缩量为m1gktanθ
C.伸长量为m1gktan θ D.压缩量为m1gktan θ
12.如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入,A、B板长为L,相距为d,电压为U2,则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是(不计粒子重力)
A.U2U1<2dL B.U2U1
C.U2U1<2d2L2 D.U2U1
二.实验题(将答案写在答题纸上)
13. (8分)将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和 N 。
(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,求出合力大小为 N 。 (该结果保留二位有效数字).
14.(10分)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如右图所示.下图是打出纸带的一段,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知.
(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是 ( )
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度
(2)已知打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz,利用上图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= . (结果保留两位有效数字)
(3) 如果工具只有天平和刻度尺,为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 .用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f = .
三.计算题 (本题共3小题,34分.解答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)
15.(10分)如图所示,在距地面高为H=45 m处,有一小球A以初速度v0=10 m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移;
(2)A球落地时,A、B之间的距离.
16.(12分)如图所示,在倾角为θ的斜面上,一物块通过轻绳的牵拉压紧弹簧.现将轻绳烧断,物块被弹出,与弹簧分离后即进入斜面上足够长的粗糙部分NN′(此前摩擦不计).物块沿斜面的粗糙部分上滑达到的最远位置离N的距离为s,此后下滑,第一次回到N处压缩弹簧后又被弹离,物块第二次上滑的最远位置离N的距离为s2.求:
(1)物块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ.
(2)物块最终克服摩擦力做功所通过的路程s′.
17.(12分)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°.已知带电微粒的质量m=1.0 ×10-7kg,电量q=1.0×1010C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,结果要求二位有效数字)求:
(1)试说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.
(2)电场强度大小、方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
参考答案
题号 1 2 3 4 5[m] 6 7 8 9 10 11 12
答案 AD A BD D BD ABD A C ABC BD A C
13.(1)4.00N 2.50 N
(2)4.7N
14.(1)AB
(2)0.30 m/s2
(3)测出斜面上任意两点间的距离L及这两点的高度差h和小车质量m mgh/L-ma
17.解:(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB直线运动,在垂直AB方向上重力和电场力的分力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示.微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度VA方向相反,微粒做匀减速直线运动.
(2)在垂直于AB方向上有:qEsinα-mgcosα=0
电场强度E=mg/qtgα=1.7×104N/C 电场强度方向水平向左.
(3)微粒由A运动到B的速度vB=0 微粒进入电场中的速度最小,由动能定理有:
mgLsinα+qELcosα= mvA2 解得vA=2.8m/s
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