一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。1.圖所示為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知在B點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是（）A.從A到B速率逐漸增大B.D點的速率比C點的速率大C.A點的加速度比D點的加速度大D.A點的加速度與速度的夾角小于90°【答案】B【解析】【詳解】A．由于從A到B的過程中速度方向與加速度方向的夾角為鈍角，合外力為阻力，所以速率不斷減小，A錯誤；B．由于在B點速度方向與加速度方向垂直，則在D點、C點時速度方向與加速度方向的夾角為銳角，質(zhì)點由C到D速率增大，選項B正確；C．質(zhì)點做勻變速曲線運動，所以加速度不變，選項C錯誤；D．A點的加速度方向與速度方向的夾角為鈍角，選項D錯誤。故選B。2.如圖所示，為某一彈簧振子的振動圖像，下列說法不正確的是（）A.t1時刻，振子的位移為正，加速度為負B.t2時刻，振子的位移為負，速度為正C.t1與t2時刻，彈簧的長度相同D.t3時刻，振子的速度與t2時刻相同【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．振動圖像描述的是振子的位移隨時間的變化規(guī)律。在橫軸上方時，位移為正值，加速度為負值，而在橫軸下方時，與在上方相反。故A正確，與題意不符；B錯誤，與題意相符；C．在t1與t2時刻，振子的位移相同，說明振子一定在同一位置，所以彈簧長度相同。故C正確，與題意不符；D．t2和t3時刻，振子位移大小相等、方向相反，位置關于平衡位置對稱，速度大小相等，且都沿負方向，所以速度相同。故D正確，與題意不符。故選B。3.地球可以看做一個巨大的圓形拱橋，其橋面的半徑為地球半徑，一輛質(zhì)量為m的汽車在地面上行駛時，我們可設想：當汽車速度達到一定程度時，地面對車的支持力可以為零，重力加速度取g，則此時駕駛員對座椅的壓力A.等于零B.等于mgC.大于mgD.小于mg但為不零【答案】A【解析】【詳解】對車，根據(jù)萬有引力等于重力提供向心力可得：mg＝m；對人，設座椅對人的支持力為N，則：m1g-N＝m1，解得N=0，即駕駛員與座椅之間沒有作用力，故選A．4.已知地球半徑為R，將一物體從地面發(fā)射至離地面高h處時，物體所受萬有引力減少到原來的1/9，則h為AR B.2R C.3R D.4R【答案】B【解析】【分析】此題考查萬有引力隨兩質(zhì)點距離延長而產(chǎn)生的變化，直接利用萬有引力公式分別求出距離延長前后的狀態(tài)，進行比較即可得到答案．【詳解】在地面上萬有引力為：，在高度為h處萬有引力為：，由題知，則有：，解得：，故選B．【點睛】主要考查了萬有引力定律的應用，解題的關鍵在于靈活處理不同狀態(tài)下的物理量的變化，列出萬有引力表達式即可分析求解．5.如圖所示，質(zhì)量為m的小球以正對傾角為的斜面水平拋出，若小球到達斜面的位移最小，則下列說法正確的是（）A.小球飛行時間為B.小球從水平拋出到落到斜面的過程中速度的變化量為C.小球落到斜面時重力的瞬時功率為D.小球從水平拋出到落到斜面的過程中重力的平均功率為【答案】C【解析】【詳解】A．小球到達斜面的位移最小，則小球的實際位移與斜面垂直，位移與豎直方向夾角為，則小球運動時間為A錯誤；B．速度的變化量為B錯誤；C．重力的瞬時功率為C正確；D．重力做功為平均功率為D錯誤。故選C。6.圖中的幾個相同的單擺在不同的條件下，關于它們的周期關系，判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】詳解】據(jù)周期公式單擺的周期與幅和擺球質(zhì)量無關，與擺長和重力加速度有關；

甲中沿斜面的加速度為a=gsinθ所以周期為乙中加速度為a=g所以周期為丙中的周期為丁中的加速度為a′=g+a所以周期為故故選C。7.如圖所示，完全相同的A、B兩物塊隨足夠長的水平傳送帶按圖中所示方向勻速運動，物塊與傳送帶間摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g。A、B間夾有少量炸藥。炸藥爆炸過程時間極短、內(nèi)力極大。對A、B在炸藥爆炸過程及隨后的運動過程有下列說法，其中不正確的是（）A.A、B系統(tǒng)在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的過程中動量守恒B.炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的過程摩擦力對B做的功數(shù)值大小--定大于摩擦力對A做的功的數(shù)值大小C.若爆炸后A、B速度方向相反，則在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的過程A與傳送帶之間產(chǎn)生的摩擦生熱大于B與傳送帶之間的摩擦生熱D.若A、B相對靜止時兩物塊距離為L，則A、B在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的過程用時【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．A、B系統(tǒng)在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的運動中，對A、B所受的兩個摩擦力剛好大小相等，方向相反，時間相同，所以沖量是相反的，所以總沖量是零，動量是守恒的，A正確，不符合題意；B．爆炸后B的速度方向與v的方向相同，由動量守恒定律可得2mv=mvA+mvB若爆炸后B的速度大于2v，則A的速度方向與B相反，且A的速度小于2v,若爆炸后B的速度小于2v，則A的速度方向與B相同，此時A的速度小于v，由動能定理可知，炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的運動摩擦力對B做的功數(shù)值大小?定大于摩擦力對A做的功的數(shù)值大??；B正確，不符合題意；C．由B選項分析可知，若爆炸后A、B速度方向相反，則在炸藥爆炸后至A、B相對傳送靜止的運動，則有A與傳送帶之間產(chǎn)生的摩擦生熱小于B與傳送帶之間的摩擦生熱，C錯誤，符合題意；D．以傳送帶為參考系，A、B兩物塊爆炸后，由動量守恒定律可知，兩物塊的速度大小相等，方向相反，兩物塊在傳送帶上的加速度大小相等，且都與各自的運動方向相反，都做勻減速運動，兩物塊同時相對傳送帶靜止，設加速度為a，時間為t，因此則有a=μg解得D正確，不符合題意故選C。二、多項選題：本題共3小題，每小題5分，共15分。8.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達距地面深度為h的B點時速度減為零，不計空氣阻力，重力加速度為g。則關于小球下落過程中，說法正確的是：（）A.整個下落過程中，小球的機械能減少了mgHB.整個下落過程中，小球克服阻力做的功為C.在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于D.在陷入泥潭過程中，小球動量的改變量大于【答案】BC【解析】【詳解】A．整個下落過程中動能變化量為零，重力勢能減小了，則小球的機械能減少了，故A錯誤；B．整個下落過程中，根據(jù)動能定理小球克服阻力做的功為故B正確；CD．小球落地時的速度為在陷入泥潭過程中，規(guī)定向上為正方向，則小球動量的改變量為陷入泥潭過程中，設時間為t，由動量定理得解得小球所受阻力的沖量所以在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于，故C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，a、b是繞地球運行的兩顆衛(wèi)星，運動方向相同，此時兩衛(wèi)星距離最近，其中a是地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為。地球可看成質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為，自轉周期為。若經(jīng)過時間后，a、b第一次相距最遠，下列說法正確的有（）A.衛(wèi)星b的周期為B.衛(wèi)星b的周期為C.在地球兩極，地表重力加速度D.在地球兩極，地表重力加速度【答案】BC【解析】【詳解】AB．同步衛(wèi)星的周期為Ta=T，當兩衛(wèi)星a、b第一次相距最遠時滿足解得故B正確，A錯誤；CD．對a衛(wèi)星，解得根據(jù)，則故C正確，D錯誤；故選BC。10.如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平桌面上，質(zhì)量為m的小球a與質(zhì)量為4m的小球b（均可視為質(zhì)點）由不可伸長的輕繩連接。開始小球b位于容器邊緣上與球心O等高的P點，小球a在P點正下方。由靜止釋放后小球b在容器內(nèi)下滑，小球a上升，當小球b到達容器最低點Q時，小球a仍未與容器接觸。重力加速度大小為g，不計一切摩擦。在此過程中（）A.小球b的機械能一直減少B.小球b到達Q點時，小球a的動能為0C.小球b到達Q時的速度大小為D.小球b到達Q時的速度大小為【答案】AC【解析】【詳解】A．此過程中，拉力一直對b做負功，所以b的機械能減少，故A正確；BCD．設小球b到達Q點時速度為v，此時小球a的速度根據(jù)機械能守恒定律解得則此時a的速度大于零，動能大于零，故C正確，BD錯誤。故選AC。三、實驗題11.如圖所示，是“驗證機械能守恒定律”的實驗，在滑塊上安裝一遮光條，放在水平氣墊導軌上從A處由靜止釋放，光電計時器安裝在B處。鉤碼總質(zhì)量為m，通過質(zhì)量不計的細線拉動滑塊（含遮光條），遮光條寬度為d。重力加速度為g，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為，以鉤碼和滑塊整體作為實驗的研究對象，則：（1）實驗中是否要求鉤碼總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M？_______（填“是”或“否”）。（2）實驗中還需要測量的物理量是________________________（用文字和對應的符號表示）。（3）本實驗中驗證機械能守恒的表達式為：__________________（用以上對應物理量的符號表示）?！敬鸢浮竣?否②.A、B之間的距離L，測得滑塊（含遮光條）質(zhì)量為M③.【解析】【詳解】（1）[1]“驗證機械能守恒定律”的實驗，不需要繩子的拉力等于鉤碼的重力，故不需要要求鉤碼總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M。（2）[2]當滑塊通過光電計時器時，鉤碼下降了，故有通過光電門的平均速度可近似看作瞬時速度，故有所以增加的動能為所以還需要測量A、B之間的距離L，測得滑塊（含遮光條）質(zhì)量為M。（3）[3]減小的重力勢能等于增加的動能，故12.如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則應選擇_____A.m1＞m2，r1＜r2B.m1＞m2，r1＞r2C.m1＞m2，r1=r2D.m1＜m2，r1=r2（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置，測量平拋射程。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復。接下來要完成的必要步驟是___________。（填選項的符號）A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B.測量小球m1開始釋放高度hC.測量拋出點距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置E.測量兩球平拋射程（3）經(jīng)測定入射小球的質(zhì)量為m1，被碰的小球質(zhì)量為m2，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示。碰撞前、后m的動量分別為p1與，若碰撞結束時m2的動量為，碰撞前、后系統(tǒng)總動量的比值為___________（用m1、m2、x1、x2、x3表示）（4）有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大。分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程的最大值為_______（用m1、m2、x2表示）【答案】①.C②.ADE③.④.【解析】【詳解】（1）[1]要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應相等，即r1、r2大小關系為r1=r2為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，即：m1、m2大小關系為m1＞m2故選C。（2）[2]要驗證動量守恒定律定律，即驗證m1v0=m1v1+m2v2小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得m1v0t=m1v1t+m2v2t因此本實驗需要測量的量有兩小球的質(zhì)量m1、m2和平拋射程OM、ON，顯然要確定兩小球的平均落點M和N的位置，則m1OP=m1OM+m2ON因此在該實驗中，需要用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2，以及需要分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N并測量平拋射程OM，ON，而不需要測量小球m1開始釋放高度h以及測量拋出點距地面的高度H，故選ADE。

（3）[3]碰撞前后總動量的比值（4）[4]小球發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球平拋射程最大，根據(jù)動量守恒m1OP=m1OM+m2ON根據(jù)能量守恒m1OP2=m1OM2+m2ON2聯(lián)立可得即四、解答題13.某同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有裝著水的水杯，使水杯在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運動。整個過程包括運動到最高點時水都不從杯口漏出，如圖所示。若杯中水的質(zhì)量為0.2kg，水的重心到手的距離為0.9m，取g=10m/s2，忽略空氣阻力。求：（1）整個裝置在最高點時水不流出，求水杯在最高點的最小速率；（2）若水杯在最高點的速率為6m/s，求此時水對水杯的壓力?！敬鸢浮浚?）3m/s；（2）6N【解析】【詳解】（1）在最高點時，水的重力提供向心力，則有解得v0=3m/s（2）若水杯在最高點的速率為v=6m/s，則由可得FN=6N由牛頓第三定律可知水對水杯的壓力大小為6N，方向豎直向上。14.2021年5月15日4時18分，我國首次火星探測任務“天問一號”攜祝融號成功著陸在火星烏托邦平原，至此，火星上終于留下了中國印跡，是我國航天科技的一座新的里程碑，這也是我國開展星際探測行動的歷史性重要一步。假設在著陸前，“天問一號”距火星表面高度為h，繞火星做周期為T