物理試題一、選擇題（本題共小題，題每小題4分，每小題給出的四個選項中只有一個是正確的；題有多個選項符合要求，全部選對得6分，不全得3分，有錯選或不選得0分，共分）1.在物理學(xué)中，等效思想是解決復(fù)雜問題的重要方法。下列四個探究情境中沒有用到等效思想的是（）A.圖a，定義重心的概念B.圖b，觀察桌面的微小形變C.圖c，探究蠟塊的運動規(guī)律D.圖d，探究二力的合成規(guī)律【答案】B【解析】【詳解】A．圖a，定義重心的概念用到了等效的思想，故A錯誤；B．圖b，觀察桌面的微小形變用到了放大的思想，故B正確；C．圖c，探究蠟塊的運動規(guī)律用到了等效的思想，故C錯誤；D．圖d，探究二力的合成規(guī)律用到了等效的思想，故D錯誤。故選B。2.一輛搬家貨車正在水平公路上正常行駛。由于前面出現(xiàn)道路擁擠，司機立即剎車，此時貨車做減速直線運動，貨箱里面固定了一個含斜面的家具，斜面上一個物體一直和貨車保持相對靜止，如圖所示。貨車向左做減速直線運動的過程中，下列說法正確的是（）A.斜面對物體的作用力大小一定大于物體的重力大小B.物體一定受到斜面的摩擦力C.物體受到斜面的支持力大小一定小于物體的重力大小D.物體受到斜面的摩擦力方向一定沿斜面向上第1頁/共16頁【解析】A則有，故A正確；BD．設(shè)斜面的傾角為，當(dāng)斜面對物體的摩擦力剛好為0時，對物塊由牛頓第二定律可得解得加速度大小為可知當(dāng)貨車向左做減速直線運動的加速度為時，物體不受摩擦力作用，故BD錯誤；C．當(dāng)貨車向左做減速直線運動的加速度為時，以物塊為對象，豎直方向有可得，故C錯誤。故選A。3.汽車剎車時在反應(yīng)距離內(nèi)做勻速直線運動，在制動距離內(nèi)做勻減速直線運動。如果測得制動距離與剎車距離之比為8∶9，則司機的反應(yīng)時間與制動時間之比為（）A.1∶16B.1∶8C.1∶9D.1∶4【答案】A【解析】【詳解】設(shè)汽車剎車前的速度為，司機的反應(yīng)時間為，汽車的制動時間為，則司機的反應(yīng)距離為汽車的制動距離為汽車的制動距離與剎車距離之比為，即第2頁/共16頁解得將，代入上式，解得故選A。4.一小球以一定速度從水平臺面上滾落地面的過程中，經(jīng)過了ABCAB段與BC段重力的平均功率分別為P、P；小球在B點與C點重力的瞬時功率分別為P、P。則下列關(guān)系正確的是（）A.，B.，C.，D.，【答案】D【解析】【詳解】小球以一定速度從水平臺面上滾落地面的過程中，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，由圖可知AB段與BC段小球在豎直方向上位移相等，但AB段水平位移大于BC段水平位移，根據(jù)可知，小球經(jīng)過AB段作用時間大于BC段所用時間，即所以，故選D。5.一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖甲所示為時的波形圖，M、Q、P三個質(zhì)點的平衡位置分別在x軸的2m、3.5m、4m處，圖乙為P質(zhì)點的振動圖像，下列說法正確的是（）第3頁/共16頁B.從圖甲時刻開始計時，Q經(jīng)過0.75s第一次回到平衡位置C.M點的振動方程為D.從計時，再經(jīng)7s，P質(zhì)點的路程為2.0cm【答案】B【解析】A．由圖乙可知，時P質(zhì)點位于平衡位置且正向y軸正方向振動，結(jié)合圖甲由同側(cè)法可知，波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．由圖甲和圖乙可以分別得到波長和周期分別為，則波速從圖甲時刻開始計時，點的振動形式第一次傳到點時，點第一次回到平衡位置用時，故B正確；C．簡諧運動的振動方程一般形式為，由圖甲可知，時點位于平衡位置且正在向y軸負(fù)方向振動，可知時點位于平衡位置且正在向y軸正方向振動，則初相又，故M點的振動方程為，故C錯誤；D．因故從計時，再經(jīng)7s，P質(zhì)點的路程為，故D錯誤。故選B。6.古代漕運中，船只航行常依賴?yán)w夫拉纖助力，其情景簡化如下圖所示。一條輕繩穿過船頭固定的光滑鐵α，兩繩所在平面與水平面形成的二面角的平面角第4頁/共16頁為β。當(dāng)船本身無動力且勻速前進時，每側(cè)繩拉力大小為F，船受到水的阻力的大小為（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)每根拉力的大小為F，每根拉力與水平面的夾角為β，則其水平分量大小為F?cos?βα，則每根拉力的水平投影再與船前進方向(夾角為)構(gòu)成的分量為F?cos?β?cos船勻速前進時，兩根繩的水平合力恰好與水的阻力大小相等，故水的阻力大小為2F?cos?β?cos故選A?！军c睛】7.BA水平向右運動與物塊BvtA物塊質(zhì)量為0.2kgg取10m/s2,下列說法正確的是（）A.物塊B的質(zhì)量為0.16kgB.物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2C.物塊A、B發(fā)生的是非彈性碰撞D.碰撞過程中物塊B對物塊A的沖量大小為0.8N·s【答案】C【解析】第5頁/共16頁【詳解】A．由圖像可知，碰撞前物塊A的速度碰撞后物塊A的速度為碰撞后物塊B的速度為A、B碰撞時動量守恒，則有代入數(shù)據(jù)解得，故A錯誤；B．由圖可知，物塊A碰撞前的加速度大小為由此可知，物塊B停止運動的時間物塊B的加速度大小對物塊B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，故B錯誤；C．碰撞前，物塊A的動能碰撞后，物塊A的動能物塊B的動能由于，因此A、B為非彈性碰撞，故C正確；D．根據(jù)動量定理可知，碰撞過程中物塊B對物塊A的沖量大小為8.火星有兩顆天然衛(wèi)星火衛(wèi)一與火衛(wèi)二，火衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)周期約為8小時，火衛(wèi)二的公轉(zhuǎn)周期約為30小時，火星的自轉(zhuǎn)周期約為24小時。假設(shè)火星的這兩顆天然衛(wèi)星均在火星赤道的平面內(nèi)繞火星做勻速圓周運動，且運行方向與火星自轉(zhuǎn)方向相同，則下列說法正確的是（）A.火衛(wèi)一的軌道半徑小于火衛(wèi)二的軌道半徑B.火衛(wèi)一的線速度小于火星同步衛(wèi)星的線速度C.火星赤道上物體的向心加速度大于火衛(wèi)一的向心加速度D.火衛(wèi)一和火衛(wèi)二相鄰兩次相距最近的時間間隔約為小時【答案】AD【解析】第6頁/共16頁火衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)軌道半徑小于火衛(wèi)二的公轉(zhuǎn)軌道半徑，故A正確。B．根據(jù)萬有引力提供向心力得可得由開普勒第三定律可知，火衛(wèi)一的軌道半徑小于火星同步衛(wèi)星的軌道半徑，則火衛(wèi)一的線速度比火星同步衛(wèi)星的線速度大，故B錯誤。C．根據(jù)萬有引力等于向心力可得由B選項可知火衛(wèi)一的軌道半徑小于火星同步衛(wèi)星的軌道半徑，即火衛(wèi)一的向心加速度比火星同步衛(wèi)星的的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，所以火星赤道上物體的向心加速度小于火衛(wèi)一的向心加速度，故C錯誤。D．設(shè)火衛(wèi)一和火衛(wèi)二相鄰兩次相距最近的時間間隔約為，則有化簡解得，故D正確。故AD正確。9.如圖甲、乙所示為兩個圓錐擺，圖甲中擺線長為L、擺線與豎直方向的夾角為α、擺線的拉力為F；圖乙中擺線長為L、擺線與豎直方向的夾角為θ、擺線的拉力為F；已知兩球的質(zhì)量相等，兩球的大小不計，兩球做勻速圓周運動的周期相等，α≠θ，兩球運動過程中空氣阻力不計。下列關(guān)系式正確的是（）A.B.C.D.第7頁/共16頁【答案】AC【解析】【詳解】AB．設(shè)小球質(zhì)量為，對兩小球分別有，兩式相比得，故A正確，B錯誤；CD．對兩小球分別有，兩式相比得，故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖，傾角為30°且足夠長的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q兩個物體通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，QP和Q的質(zhì)量分別為4m和mP使輕繩伸直且無拉力，滑輪左側(cè)輕繩與斜劈上表面平行，右側(cè)輕繩豎直，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g（xPP沿斜劈下滑過程中（）A.剛釋放物體P時彈簧的形變量為B.物體P的加速度大小一直增大C.物體P沿斜劈下滑的最大距離為D.物體P的最大動能為【答案】AD【解析】【詳解】APQ解得第8頁/共16頁即剛釋放物體P時彈簧的形變量為，故A正確；BPP的加速度大小先減小后增大，故B錯誤；C．設(shè)物體P沿斜面下滑的最大距離為，對于兩物體和彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒有解得，故C錯誤；D．物體P的加速度為零時，其動能最大，設(shè)此時彈簧的伸長量為，則有解得即彈簧的彈性勢能與初始狀態(tài)相等，設(shè)此時物體P的動能為，則Q的動能為，根據(jù)機械能守恒可得解得，故D正確。故選AD。二、實驗題（每空2分，共分）連接固定于鐵架臺上的力傳感器上，逐個增加懸掛鉤碼的個數(shù)，記錄對應(yīng)指針的位置x和力傳感器示數(shù)F，獲得多組數(shù)據(jù)。（1）關(guān)于本實驗操作步驟，下列說法正確的是A.記錄彈簧原長時，應(yīng)將彈簧平放在桌面上測量記錄B.實驗中每次增加鉤碼后，需立即讀數(shù)C.實驗中所用鉤碼的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大一些，可減小實驗誤差第9頁/共16頁（2）若該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出力傳感器示數(shù)F與彈簧形變量的關(guān)系圖像，如圖乙中實線所示。由圖像可得該彈簧的勁度系數(shù)k為__________N/cm__________?！敬鸢浮浚?）C（2）①.2.0②.彈簧本身的重力作用【解析】【小問1詳解】A．記錄彈簧原長時，應(yīng)將彈簧豎直懸掛進行測量記錄，A錯誤；B．實驗中每次增加鉤碼后，需要等穩(wěn)定后才能讀數(shù)，B錯誤；C．實驗中所用鉤碼的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大一些，這樣彈簧的伸長量就大一些，可減小實驗誤差，C正確；D．實驗中懸掛的鉤碼個數(shù)不能過多，以防超出彈簧的受力范圍，D錯誤。故選C?！拘?詳解】[1]圖像可得該彈簧的勁度系數(shù)；[2]圖線不過原點的原因是彈簧本身的重力作用。12.為的小球放在點，讓小球仍從原位置由靜止釋放，與小球碰后兩小球均落在斜面上，分別記錄落點痕跡，其中、、三個落點的位置距離點的長度分別為、、。（1）為比較兩小球大小，用游標(biāo)卡尺測得某小球的直徑均如圖乙所示，則小球直徑______。（2）關(guān)于該實驗，下列說法不正確是______。A.必須滿足第10頁/共16頁B.軌道必須光滑C.軌道末端必須水平D.落點位置需要多次釋放取平均落點（3）本實驗需要測量的物理量所用實驗器材有哪些______。A.刻度尺B.秒表C.天平D.彈簧測力計（4____________________，則可認(rèn)為兩球碰撞過程中動量守恒（5）小帥同學(xué)利用該套裝置做了一個新實驗，僅改變小球其他條件均不變，將小球多次從軌道頂部由靜止釋放，與不同質(zhì)量的小球相碰，分別記錄對應(yīng)的落點到點距離、、為橫坐標(biāo)、下列圖正確的是______。A.B.C.【答案】（1）2.025（2）B（3）AC（4）（5）B【解析】【小問1詳解】主尺的讀數(shù)為2.0cm5”格與主尺對齊，游標(biāo)尺的分度值為“0.05mm游標(biāo)卡尺最終的讀數(shù)為【小問2詳解】A．為防止入射球反彈，需滿足，A正確；BB錯誤；C．軌道末端水平才能保證小球做平拋運動，C正確；D．多次釋放取平均落點可減小誤差，D正確。第11頁/共16頁選擇不正確的，故選B?！拘?詳解】故選AC?！拘?詳解】小球碰撞后做平拋運動，水平方向（為斜面落點到可得小球平拋的初速度，即動量守恒表達式為：，代入以上比值關(guān)系（）可得：【小問5詳解】彈性碰撞同時滿足動量守恒和機械能守恒：動量守恒：，機械能守恒：聯(lián)立解得：即與成正比，圖像為過原點的直線。故選B。三、計算題（寫出必要的文字說明，3個小題，共分）13.如圖，一半徑為、圓心為O的圓形黑色薄紙片漂浮靜止在某種液體的表面上，O點正下方液體中A點處有一單色點光源。光源發(fā)出的一條與水平方向夾角為的光線AB經(jīng)過紙片的邊緣B點射入空氣中，其折射光線與水平方向的夾角為。已知光在真空中的傳播速度大小為。（1）求光在液體中的傳播時間；（2）若使此光源發(fā)出的光都不能射出液面，求該光源向上移動的最小距離。第12頁/共16頁【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】由圖可知光折射時，在空氣中的折射角為在液體中的入射角為結(jié)合折射率定義，可知該液體折射率為光在液體中傳播速度為光在液體中的傳播距離為則光在液體中的傳播時間為解得【小問2詳解】若使此光源發(fā)出光都不能射出液面，需使光在點恰好發(fā)生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式可得解得發(fā)生全反射的臨界角為由幾何關(guān)系，可知光源應(yīng)向上移動的最小距離滿足解得14.如圖所示，半徑為的半圓柱體固定在水平面上，兩個可以視為質(zhì)點的小球甲和乙通過輕繩相連，靜止在光滑的圓柱面上，兩小球靜止位置所在的半徑與豎直方向的夾角分別為和。右側(cè)有一特殊區(qū)域，可以對甲球施加豎直恒力作用，而對乙球沒有影響。某時刻小球受到干擾失去平衡，從靜止開始運動，甲球沿圓柱面向上，乙球沿圓柱面向下。當(dāng)甲球剛進入特殊區(qū)域時剪斷輕繩，恰能離開圓柱面落到水平面上。已知乙球的質(zhì)量為，，，重力加速度。求：第13頁/共16頁（1）甲球的質(zhì)量；（2）甲球到達點時的速度大??；（3）甲球落到水平面時的動能。【答案】（1）（2）（3）1.5J【解析】【小問1詳解】開始時甲、乙兩球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有解得【小問2詳解】甲球在最高點時，乙球恰好運動到地面，甲、乙兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒，則代入數(shù)據(jù)解得甲球到達時的速度大小【小問3詳解】甲球在最高點若恰好做圓周運動有則速度所以右側(cè)特殊區(qū)域?qū)浊蚴┘迂Q直向上的恒力，甲球在最高點時，根據(jù)牛頓第二定律得解得甲球由最高點到落地過程中，根據(jù)動能定理得甲球落地時的動能第14頁/共16頁15.如圖，軌道由半徑的光滑四分之一圓弧軌道AB、長度的粗糙水平軌道BC以及足夠長的光滑水平軌道CD組成。質(zhì)量的物塊P和質(zhì)量的物塊Q壓縮著一輕質(zhì)段中間，物塊P、Q可視為質(zhì)點。緊靠的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量的小車，其上表面段粗糙，與等高，長度；段為半徑PQ由靜止被彈出（P、QP進入軌道，而物塊Q滑上小車。P、Q與、間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，不計物塊經(jīng)過各連接點時的機械能損失。（1）若物塊P經(jīng)過后恰好能到達點，求物塊P通過點時，物塊P對圓弧軌道的壓力大?。唬?）若物塊P經(jīng)過后恰好能到達點，求物塊Q從小車上的點沖出時的速度大??；（3）若彈簧解除鎖定后，物塊Q向右滑上小車后能通過點，并且后續(xù)運動過程始終不滑離小車，求被鎖定彈簧的彈性勢能的取值范圍?！敬鸢浮浚?）60N（2）5m/s（3）8J≤E≤16J【解析】【小問1