2020-2021学年北京市顺义区高一下学期期末物理模拟试卷及答案解析资料

第第页2020-2021学年北京市顺义区高一下学期期末物理模拟试卷一．选择题（共20小题，满分60分）1．已知两个质点相距r时，它们之间的万有引力大小为F；若将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为（）A．4F B．2F C．12F D．12．质量为m的物体沿底面长度均为L、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的滑动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是θ1＞θ2＞θ3，物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中，摩擦力做功分别是W1、W2和W3，则它们的关系是（）W1＞W2＞W3 B．W1＝W3＞W2 C．W1＞W2＝W3 D．W1＝W2＝W33．下列物理量属于矢量的是（）A．质量 B．重力 C．时间 D．路程4．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（）A．2J B．6J C．10J D．14J5．某物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中，若不计空气阻力，下列图象中能正确表示该物体的机械能E随位移x变化规律的是（）A． B． C． D．6．关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A．做曲线运动的物体，加速度一定变化 B．做曲线运动的物体，加速度可能不变 C．做曲线运动的物体，速度与加速度方向可以始终在一条直线上 D．做曲线运动的物体，速度与加速度的方向不可能垂直7．我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接。已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动，轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同，远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P，并在该点附近实现对接，如图所示。则下列说法正确的是（）A．根据题设条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小 B．根据题中条件可以计算出地球的质量 C．在远地点P处，“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大 D．要实现在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处之前应该点火减速8．如图所示，物块m在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（）A．受传送带的影响，m可能静止在传送带上 B．受传送带的影响，m可能沿斜面向上运动 C．m受到的摩擦力不变，下滑的速度不变 D．若传送带的速度大小为2v，则m下滑的速度变小9．如图甲，某人正通过定滑轮将质量为10kg的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力F之间的函数关系如图乙所示，g取10m/s2．由图可以判断正确的是（）A．图线与纵轴的交点M的值αM＝10m/s2 B．图线与横轴的交点N的值FN＝10N C．图线的斜率等于0.1/kg D．图线的斜率等于0.125/kg10．设想如能创造一理想的没有摩擦的环境，用一个人的力量去拖一艘万吨巨轮，由于巨轮惯性太大，则会出现的情况（）A．完全无法拖动巨轮 B．要经过较长时间才会产生明显的速度 C．一施力就会产生明显位移 D．要经过较长时间才会产生明显的加速度11．第30届夏季奥林匹克运动会于2012年7月28日至8月13日在伦敦斯特拉特福德奥林匹克体育场举行．奥运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示．这些物体从被抛出到落地的过程中（）A．物体的机械能先减小后增大 B．物体的机械能先增大后减小 C．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 D．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小12．2019年1月3日，“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R，表面重力加速度大小为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态 B．为了减小与地面的撞击力，“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内处于失重状态 C．“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为T＝πRgD．月球的密度为ρ=13．狗拉着雪撬在水平冰面上沿着圆弧形的道路做逆时针的匀速圆周运动，下列为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心），其中正确的是（）A． B． C． D．14．下列关于机械能守恒的叙述，正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做变速直线运动的物体的机械能不可能守恒 C．做匀变速曲线运动的物体的机械能也可能守恒 D．合外力为零时，机械能一定守恒15．某人在距地面某一高处以初速度v0水平抛出一物体，落地速度大小为3v0，则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为（）A．22v0g，4C．22v0g，16．如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（）A．a的飞行时间比b的长 B．b的飞行时间比c长 C．a的水平初速度比b的大 D．b的水平初速度比c的小17．用40N的水平力，在水平地面上拉车行走5m，那么，拉力对车做的功是（）A．2000J B．100J C．1000J D．200J18．篮球是受大众喜爱的运动项目。如图所示，一同学将一篮球从地面上方B点斜向上与水平方向成θ角（即抛射角）抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力。若该同学从抛射点B向远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（）A．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 B．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0 C．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0 D．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v019．关于合运动、分运动的说法，正确的是（）A．合运动的速度一定比其中的一个分速度大 B．合运动的位移一定比其中的一个分位移大 C．合运动的速度为分运动速度的矢量和 D．合运动的时间一定比分运动的时间长20．2016年我国成功发射首颗微重力实验卫星﹣﹣实践十号，可以达到10﹣6g的微重力水平（10﹣6g其实指的是加速度），跻身世界先进行列。在太空中不是应该引力提供向心力而完全失重吗？微重力的来源之一是“引潮力”。引潮力较为复杂，简单说来是由于卫星实验舱不能被看作质点造成的，只有在卫星的质心位置引力才恰好等于向心力。假设卫星实验舱中各点绕地球运动的角速度相同，请根据所学知识判断下列说法中正确的是（）在卫星质心位置下方（靠近地心一侧）的物体微重力方向向上（远离地心一侧）B．在卫星质心位置上方的物体微重力方向向上 C．处在卫星质心位置的物体所受合力为零 D．在卫星质心位置上方的物体所受引力大于向心力二．实验题（共3小题，满分12分，每小题4分）21．（4分）一根轻质弹簧，受到拉力作用时，其长度会变长，且拉力大小与弹簧长度的增加量之比为定值。该比值反映了弹簧的力学性质，由此定义该比值叫做弹簧的劲度系数，用符号k来表示。如果将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看做一根新弹簧，设原弹簧A劲度系数为k1，原弹簧B劲度系数为k2．现将弹簧A、B的一端连接在一起，将A、B的另一端也连接在一起，作为新弹簧（记为C）的两端，C劲度系数为k3．关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是1乙同学：和电阻串联相似，可能是k3＝k1+k2丙同学：可能是k3=（1）为了验证猜想，同学们设计了相应的实验。（装置见图甲）（2）简要实验步骤如下，请完成相应填空。①将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；②在弹簧A的下端挂上相同的钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m，已知实验室所在位置的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；③由F＝计算弹簧的弹力，由x＝L1﹣L0计算弹簧的伸长量，由计算弹簧的劲度系数；④改变，重复实验步骤②、③，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；⑤仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3．比较k1、k2、k3并得出结论。（3）图乙是实验得到的图线，由此可以判断同学的猜想正确。（4）相类似地，定义一个系统在受到拉力作用时，拉力大小与系统长度增加量的比值叫做系统的等效劲度系数，如图丙中的装置就是我们要研究的一个系统：外力竖直向下作用于与动滑轮相连的挂钩上；滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，细线为不可伸长的轻绳，弹簧的劲度系数为k且质量不计。若定义该系统的长度为系统静止时天花板到挂钩最低点间的距离，则该系统的等效劲度系数为。A．4kB．2kC．0.50kD．0.25k22．（4分）某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图所示（1）该实验中必须保证的条件和进行的实验操作是；A．测定平抛小球的质量mB．保证斜槽光滑C．保证斜槽末端水平D．测定斜槽顶端到桌面的高度h（2）如图所示是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5cm，A、B、C是拍下小球的三个位置，如果重力加速度取g＝10m/s2，那么：①照相机拍摄时每s曝光一次；②小球做平抛运动的初速度的大小为m/s；③上图照片中三个位置中的A点（选填：是或不是）小球做平抛运动的抛出位置。23．（4分）在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.0cm、70.0cm、78.0cm、85.0cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J（均取3位有效数字）．三．计算题（共5小题，满分28分）24．（5分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求：（1）小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板与地面间的动摩擦因数μ1；（3）某时刻小物块与木板的速度大小都为v＝2m/s，方向都向左。求木板右端离墙壁的最终距离。25．（5分）一汽车的额定功率为80kW，在水平公路上行驶时，最大速率可达20m/s，汽车质量为2000kg，若汽车由静止开始做匀加速运动时，所受阻力恒定，加速度为2m/s2，求：（1）汽车所受阻力为多大；（2）汽车匀加速行驶的最长时间是多少；（3）若汽车功率达到最大值后，一直保持恒定功率行驶，则汽车从开始运动后的半分钟内发动机所做的功是多少。26．（6分）宇航员发现一未知天体，为将星球的质量、密度等信息传递回地面，字航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随星球转了一圈测得时间为T0，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极“为F，在“赤道“上的读数是其“两极“处的90%，万有引力常量为G，求：（1）该星球的密度和质量；（2）当宇航员在该星球“赤道“上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T，已知T＜T0，若此时刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现他的正上方？27．（6分）如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为m的小球（球可视为质点），绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，若小球在最低点时，杆对球的拉力大小为1.5mg，求：（1）小球经过最低点时的线速度大小？（2）小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？（3）若以问（2）速度运动至最低点时，球对杆的力的大小？28．（6分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，由于弹簧自身重力的影响，弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度有明显不同，某同学进行了如下操作：①先将弹簧平放在桌面上，用刻度尺测得弹簧的长度为L0＝1.15cm；②再将弹簧的一端固定在铁架台上，弹簧自然下垂，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧的一侧，刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐，并使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上，将指针指示的刻度值记作L1；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度值记作L2；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度值记作L3；…；测量记录如表：代表符号L1L2L3L4L5L6刻度值/cm1.703.405.106.858.6010.30请回答下列问题（1）用力学实验中常用的“逐差法”处理实验数据，能够减小因为长度测量带来的误差，则每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L可表示为。（用表中的代表符号表示）（2）根据表中数据计算，该同学所用弹簧的劲度系数k＝N/m；弹簧自身的重力G0＝N．（g取9.8m/s2，结果保留3位有效数字）

2020-2021学年北京市顺义区高一下学期期末物理模拟试卷参考答案与试题解析一．选择题（共20小题，满分60分）1．已知两个质点相距r时，它们之间的万有引力大小为F；若将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为（）A．4F B．2F C．12F D．1【解答】解：根据万有引力定律得：两个质点相距r，它们之间的万有引力为F=若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到2r，则两个质点间的万有引力F′=GMm故选：D。2．质量为m的物体沿底面长度均为L、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的滑动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是θ1＞θ2＞θ3，物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中，摩擦力做功分别是W1、W2和W3，则它们的关系是（）W1＞W2＞W3 B．W1＝W3＞W2 C．W1＞W2＝W3 D．W1＝W2＝W3【解答】解：A、B、C、D、设斜面的底边长为x，斜面的倾角为θ，则任一斜面的长度为L=xcosθ，故物体在斜面下滑时所受的摩擦力大小为：f＝μmgcos摩擦力做功为：W＝﹣fL＝﹣μmgcosθ•xcosθ=-μmgx，与倾角无关，故W1＝W2＝W故选：D。3．下列物理量属于矢量的是（）A．质量 B．重力 C．时间 D．路程【解答】解：ACD、质量、时间和路程都是只有大小没有方向的标量，故ACD错误。B、重力是既有大小又有方向的矢量。故B正确。故选：B。4．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（）A．2J B．6J C．10J D．14J【解答】解：运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J；故合外力做的总功为等于各力做功的代数和：故W＝W1+W2＝﹣6+8＝2J；故A正确，BCD错误。故选：A。5．某物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中，若不计空气阻力，下列图象中能正确表示该物体的机械能E随位移x变化规律的是（）A． B． C． D．【解答】解：某物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中，物体受到重力和支持力，由于支持力方向和位移方向垂直，故支持力不做功，只有重力做功，故物体在下滑过程中机械能守恒，故ABC错误，D正确；故选：D。6．关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A．做曲线运动的物体，加速度一定变化 B．做曲线运动的物体，加速度可能不变 C．做曲线运动的物体，速度与加速度方向可以始终在一条直线上 D．做曲线运动的物体，速度与加速度的方向不可能垂直【解答】解：AB、曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，一定是变速运动，一定具有加速度，但加速度可以不变，如平抛运动的加速度为g，是不变的，故A错误，B正确；C、曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上，根据牛顿第二定律，加速度与合力同方向，故曲线运动中速度与加速度的方向不共线，故C错误；D、做曲线运动的物体，速度与加速度可以垂直，如匀速圆周运动中加速度与速度一直垂直，故D错误；故选：B。7．我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接。已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动，轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同，远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P，并在该点附近实现对接，如图所示。则下列说法正确的是（）A．根据题设条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小 B．根据题中条件可以计算出地球的质量 C．在远地点P处，“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大 D．要实现在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处之前应该点火减速【解答】解：A、根据GMmr2=m（2πT）C、根据GMmr2=D、要实现在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处之前应该点火加速，使得万有引力等于向心力，故D错误。故选：B。8．如图所示，物块m在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（）A．受传送带的影响，m可能静止在传送带上 B．受传送带的影响，m可能沿斜面向上运动 C．m受到的摩擦力不变，下滑的速度不变 D．若传送带的速度大小为2v，则m下滑的速度变小【解答】解：由于传送带是向上转动的，物块与传送带相对运动方向不变，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物块受力不变，运动情况不变，所以其下滑的速度也不变，故C正确、ABD错误。故选：C。9．如图甲，某人正通过定滑轮将质量为10kg的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力F之间的函数关系如图乙所示，g取10m/s2．由图可以判断正确的是（）A．图线与纵轴的交点M的值αM＝10m/s2 B．图线与横轴的交点N的值FN＝10N C．图线的斜率等于0.1/kg D．图线的斜率等于0.125/kg【解答】解：对货物受力分析，受重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律，有T﹣mg＝ma，得：a=A、当T＝0时，a＝﹣g，即图线与纵轴的交点M的值aM＝﹣g＝﹣10m/s2，故A错误；B、当a＝0时，T＝mg，故图线与横轴的交点N的值TN＝mg＝100N，故B错误；C、D、图线的斜率表示质量的倒数1m故选：C。10．设想如能创造一理想的没有摩擦的环境，用一个人的力量去拖一艘万吨巨轮，由于巨轮惯性太大，则会出现的情况（）A．完全无法拖动巨轮 B．要经过较长时间才会产生明显的速度 C．一施力就会产生明显位移 D．要经过较长时间才会产生明显的加速度【解答】解：A、当巨轮受到的合力不为零时，则根据牛顿第二定律可知会产生加速度，则巨轮将会运动，会发生位移，故A错误；BC、根据a=FD、根据牛顿第二定律知，一旦有合力，巨轮立即产生加速度，故D错误。故选：B。11．第30届夏季奥林匹克运动会于2012年7月28日至8月13日在伦敦斯特拉特福德奥林匹克体育场举行．奥运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示．这些物体从被抛出到落地的过程中（）A．物体的机械能先减小后增大 B．物体的机械能先增大后减小 C．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 D．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小【解答】解：A、B据题意，不计空气阻力，投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都只受重力，只有重力做功，机械能都守恒。故A错误，B错误；C、D把这些物体斜向上抛出时，物体在上升的过程中，高度增大，重力势能增加，根据机械能守恒定律得知，动能逐渐减小，转变为重力势能，而从最高点到落地的过程中，重力势能又逐渐转变为动能，重力势能减小，动能增大。故整个过程中，动能先减小后增大，重力势能先增大后减小；故C错误D正确；故选：D。12．2019年1月3日，“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R，表面重力加速度大小为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态 B．为了减小与地面的撞击力，“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内处于失重状态 C．“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为T＝πRgD．月球的密度为ρ=【解答】解：A、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程万有引力提供向心力，所以处于失重状态，故A错误；B、在“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态，故B错误；C、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时，重力提供向心力，即：mg=m4π2TD、月球表面的重力近似等于万有引力，则：mg=GMmR2，解得：M=gR2G，又M＝故选：D。13．狗拉着雪撬在水平冰面上沿着圆弧形的道路做逆时针的匀速圆周运动，下列为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心），其中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力的分力与F1相反偏向圆心，故C正确，ABD错误。故选：C。14．下列关于机械能守恒的叙述，正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做变速直线运动的物体的机械能不可能守恒 C．做匀变速曲线运动的物体的机械能也可能守恒 D．合外力为零时，机械能一定守恒【解答】解：A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，如匀速上升过程，机械能增大，故A错误；B、做变速直线运动的物体，可能只受重力，机械能守恒，如自由落体运动，故B错误；C、做匀变速曲线运动的物体，可能只受重力，机械能守恒，如平抛运动，故C正确；D、合外力为零时合外力做功为零，动能不变，但重力势能可以变化，如匀速上升过程，机械能增大，故D错误；故选：C。15．某人在距地面某一高处以初速度v0水平抛出一物体，落地速度大小为3v0，则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为（）A．22v0g，4C．22v0g，【解答】解：根据平行四边形定则得，落地时竖直分速度vy═v2-v02=(3v0故选：A。16．如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（）A．a的飞行时间比b的长 B．b的飞行时间比c长 C．a的水平初速度比b的大 D．b的水平初速度比c的小【解答】解：AB、根据h=12gt2得平抛运动的时间为：tC、a、b相比较，因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x＝v0t知，a的水平初速度大于b的水平初速度，故C正确；D、b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，根据x＝v0t知，b的初速度大于c的初速度，故D错误。故选：C。17．用40N的水平力，在水平地面上拉车行走5m，那么，拉力对车做的功是（）A．2000J B．100J C．1000J D．200J【解答】解：力和位移夹角为零，根据功的定义式W＝Fl得W＝40×5J＝200J，故D正确，ABC错误。故选：D。18．篮球是受大众喜爱的运动项目。如图所示，一同学将一篮球从地面上方B点斜向上与水平方向成θ角（即抛射角）抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力。若该同学从抛射点B向远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（）A．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 B．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0 C．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0 D．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0【解答】解：篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，该同学从抛射点B向远离篮板方向水平移动一小段距离，则水平位移变大，竖直位移不变，则运动时间不变，x＝v0t，则需要增大平抛初速度，即抛射时的速度增大，同时抛射角θ变小，保证竖直速度不变，故B正确，ACD错误。故选：B。19．关于合运动、分运动的说法，正确的是（）A．合运动的速度一定比其中的一个分速度大 B．合运动的位移一定比其中的一个分位移大 C．合运动的速度为分运动速度的矢量和 D．合运动的时间一定比分运动的时间长【解答】解：AB、合运动的位移和速度都是矢量，满足平行四边形定则，合位移和合速度可大于分位移和分速度，也可小于分位移和分速度，还可等于分位移和分速度，故A错误，B错误；C、同理速度是矢量，其运算满足平行四边形定则，故C正确；D、合运动和分运动具有等时性，故D错误。故选：C。20．2016年我国成功发射首颗微重力实验卫星﹣﹣实践十号，可以达到10﹣6g的微重力水平（10﹣6g其实指的是加速度），跻身世界先进行列。在太空中不是应该引力提供向心力而完全失重吗？微重力的来源之一是“引潮力”。引潮力较为复杂，简单说来是由于卫星实验舱不能被看作质点造成的，只有在卫星的质心位置引力才恰好等于向心力。假设卫星实验舱中各点绕地球运动的角速度相同，请根据所学知识判断下列说法中正确的是（）A．在卫星质心位置下方（靠近地心一侧）的物体微重力方向向上（远离地心一侧） B．在卫星质心位置上方的物体微重力方向向上 C．处在卫星质心位置的物体所受合力为零 D．在卫星质心位置上方的物体所受引力大于向心力【解答】解：A、根据万有引力提供向心力可知，卫星质点下方的物体，需要的向心力小于万有引力，多余的万有引力由向外的支持力抵消，“潮引力”向内，指向地心，故A错误；B、D、根据万有引力提供向心力可知，卫星质点上方的物体受到的万有引力比质心的小，上方物体需要的向心力比质心的大，此时引力不足以提供向心力；此时需要支持力来弥补引力来提供向心力，“潮引力”是支持力的反方向，所以此时“潮引力”向上，故B正确，D错误；C、处于质心位置的物体，万有引力提供向心力，合力不为零，故C错误。故选：B。二．实验题（共3小题，满分12分，每小题4分）21．（4分）一根轻质弹簧，受到拉力作用时，其长度会变长，且拉力大小与弹簧长度的增加量之比为定值。该比值反映了弹簧的力学性质，由此定义该比值叫做弹簧的劲度系数，用符号k来表示。如果将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看做一根新弹簧，设原弹簧A劲度系数为k1，原弹簧B劲度系数为k2．现将弹簧A、B的一端连接在一起，将A、B的另一端也连接在一起，作为新弹簧（记为C）的两端，C劲度系数为k3．关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是1乙同学：和电阻串联相似，可能是k3＝k1+k2丙同学：可能是k3=（1）为了验证猜想，同学们设计了相应的实验。（装置见图甲）（2）简要实验步骤如下，请完成相应填空。①将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；②在弹簧A的下端挂上相同的钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m，已知实验室所在位置的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；③由F＝nmg计算弹簧的弹力，由x＝L1﹣L0计算弹簧的伸长量，由k=Fx④改变改变钩码的个数，重复实验步骤②、③，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；⑤仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3．比较k1、k2、k3并得出结论。（3）图乙是实验得到的图线，由此可以判断乙同学的猜想正确。（4）相类似地，定义一个系统在受到拉力作用时，拉力大小与系统长度增加量的比值叫做系统的等效劲度系数，如图丙中的装置就是我们要研究的一个系统：外力竖直向下作用于与动滑轮相连的挂钩上；滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，细线为不可伸长的轻绳，弹簧的劲度系数为k且质量不计。若定义该系统的长度为系统静止时天花板到挂钩最低点间的距离，则该系统的等效劲度系数为A。A．4kB．2kC．0.50kD．0.25k【解答】解：（2）c．根据共点力平衡可知：F＝nmg；根据胡克定律F＝kx即可变形得出劲度系数为k=Fd．改变钩码的个数，重复实验（3）有图可知：kA=2kB=3kC=5故满足k3＝k1+k2，故乙正确；（4）设系统在外力作用下弹簧的伸长量为△x，弹簧的拉力为F，根据弹簧的劲度系数定义可知，弹簧的劲度系数：k=F因动滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，所以系统静止时，所受外力F′＝2F，由动滑轮的特点可知，系统长度增加量：△x′=1则该系统的等效劲度系数：k′=F′△x′=故选：A。故答案为：（2）nmg，F△x22．（4分）某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图所示（1）该实验中必须保证的条件和进行的实验操作是C；A．测定平抛小球的质量mB．保证斜槽光滑C．保证斜槽末端水平D．测定斜槽顶端到桌面的高度h（2）如图所示是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5cm，A、B、C是拍下小球的三个位置，如果重力加速度取g＝10m/s2，那么：①照相机拍摄时每0.1s曝光一次；②小球做平抛运动的初速度的大小为1.5m/s；③上图照片中三个位置中的A点不是（选填：是或不是）小球做平抛运动的抛出位置。【解答】解：（1）ABC、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，对于小球的质量，及斜槽是否光滑均无关，故AB错误，C正确；D、小球平抛的初速度是通过平抛运动规律求解得，并不是通过减小的重力势能转化为增加动能求得，因此不需要测定斜槽顶端到桌面的高度h，故D错误；故选：C。（2）①在竖直方向上有：△h＝5L﹣3L＝gT2，解得：T=2L②水平方向：3L＝v0t，故v0=代入数据解得：v0=3×5×1③若A点是抛出点，则AB间的竖直距离h=12gT2=12×故答案为：（1）C；（2）①0.1；②1.5；③不是。23．（4分）在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.0cm、70.0cm、78.0cm、85.0cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于7.64J，动能的增加量等于7.03J（均取3位有效数字）．【解答】解：根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep＝mghOC＝1.0×9.8×0.78J≈7.64J．利用匀变速直线运动的推论vc=x根据动能的定义式得：Ekc=12mvC2故答案为：7.64，7.03．三．计算题（共5小题，满分28分）24．（5分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求：（1）小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板与地面间的动摩擦因数μ1；（3）某时刻小物块与木板的速度大小都为v＝2m/s，方向都向左。求木板右端离墙壁的最终距离。【解答】解：（1）根据图象可知，碰撞前物块与木板共同速度为：v＝4m/s，碰后木板速度水平向左，为：v＝4m/s物块减速的时间为1s，则加速度为：a物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有：a联立可得：μ2＝0.4（2）木块与墙碰撞前减速运动的时间为1s，位移为4.5m，末速度为4m。s；由于其逆运动为匀加速直线运动，则：x=vt+代入数据可得：a物块与木板沿水平方向只受到摩擦力的作用做减速运动，则：μ1（M+m）g＝（m+M）a1可得：μ1＝0.1（3）木板碰后向左减速，加速度大小为a3，对木板：μ2mg+μ1（m+M）g＝Ma3可得：a木板的速度v2＝4-4v2＝2m/s，得：t＝1.5s木板位移：x2=v+最后阶段物块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度：a＝μ1g＝1m/s2位移x3=v所以木板右端离墙壁最远的距离为：L＝x2+x3＝6.5m答：（1）小物块与木板间的动摩擦因数为0.4；（2）木板与地面间的动摩擦因数为0.1；（3）某时刻小物块与木板的速度大小都为v＝2m/s，方向都向左。木板右端离墙壁的最终距离是6.5m。25．（5分）一汽车的额定功率为80kW，在水平公路上行驶时，最大速率可达20m/s，汽车质量为2000kg，若汽车由静止开始做匀加速运动时，所受阻力恒定，加速度为2m/s2，求：（1）汽车所受阻力为多大；（2）汽车匀加速行驶的最长时间是多少；（3）若汽车功率达到最大值后，一直保持恒定功率行驶，则汽车从开始运动后的半分钟内发动机所做的功是多少。【解答】解：（1）单牵引力等于阻力时，汽车速度达到醉的，根据P＝fv可得v=（2）在匀加速阶段，根据牛顿第二定律可得F﹣f＝ma，解得F＝f+ma＝8000N匀加速到最大速