本卷满分100分 考试时间90分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意。
1.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,则
A.a、b两球角速度相等
B.a、b两球线速度相等
C.a球的线速度比b球的大
D.a球的角速度比b球的大
2.如图所示,距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球在下落过程中
A.小球在a点比c点具有的动能大
B.小球在a、b、c三点具有的动能一样大
C.小球在a、b、c三点重力的功率一样大
D.小球在a、b、c三点具有的机械能相等
3.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b,下列说法正确的是
A.该电场是匀强电场
B.a点的电场强度比b点的大
C.b点的电势比a点的高
D.正电荷在a、b两点受力方向相同
4.真空中两个静止的点电荷,它们之间的库仑力为F。若它们的电荷量都减小为原来的一半,距离增大为原来的2倍,它们之间的库仑力变为
A.F B.8F C. D.
5.下列说法正确的是
A.由公式可知,电容器的电容大小与电量成正比,与电压成反比
B.电容器的电容大小和电容器两端电压,电容器带电量均无关
C.电容器的电容越大,它的带电量越多
D.电容器的带电量越多,它的电容越大
6.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,如图所示。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是
A.此时这两颗卫星的向心加速度一定相等
B.如果使卫星l加速,它就一定能追上卫星2
C.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
7.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则从A到C的过程中弹簧弹力做功是
A.mgh-mv2 B. mv2-mgh
C.-mgh D.-(mgh+mv2)
8.如图甲所示,静止在水平地面上的物块受到水平推力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等,则
A.0~t1时间内力F的功率逐渐增大
B. t1~t3时间内物块先做加速运动后做减速运动
C.t3时刻物块的速度最大
D.整个过程中推力对物块先做正功后做负功
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,则
A.物体的速度逐渐增大
B.物体运动过程中机械能守恒
C.物体所受的合外力大小保持不变
D.物体所受的合外力就是向心力
10.如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图像,从t1时刻起汽车的功率保持不变,由图像可知
A.0~t1时间内,汽车的牵引力增大,功率不变
B.0~t1时间内,汽车的牵引力不变,功率增大
C.t1~t2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小
D.t1~t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变
11.a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动,不计带电液滴间的相互作用,则
A.、、、电性一定相同
B.、的电势能、机械能均不变
C.的电势能减少,机械能增加
D.的电势能减少,机械能减少
12.美国太空总署用火箭和卫星撞击月球来探测月球表面是否存在水分。据天文学家测量,月球的半径约为1800 km,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,地球表面重力加速度g取10m/s2,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,下列说法正确的是
A.卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
B.卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
C.月球的第一宇宙速度大于2 km/s
D.可算出月球的质量约为8×1022kg
三、实验题:本题12 分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。
13.(12分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,让质量为m=1.00 kg的重物由静止自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点,A、B、C为纸带上连续的三个点。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2,那么:
(1)从下列选项中选出实验所必需的器材,其编号为 ;
A.打点计时器(包括纸带) B.秒表 C.天平 D.毫米刻度尺
(2)从O点到B点,重物重力势能的减少量ΔEp= J,动能增加量ΔEk= J(结果取三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离h,且已根据纸带算出各点的速度v,请在下图中大致画出图线。
四、计算论述题:本题共4小题,每题12分,共48分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。
14.(12分)一个质量为2.0kg的物体置于水平面上,在大小为6N的水平拉力作用下,由静止开始运动了8m,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2。求:
(1)拉力做的功;
(2)8m处拉力的瞬时功率;
(3)若在8m处撤去拉力,物体可以继续滑行的距离。
15.(12分)如图所示,一质量为,电荷量为的带电粒子(重力忽略不计),经电压为的电场加速后,沿偏转极板的中线垂直射入电场,并恰好沿下边缘射出,已知偏转电场的极板长度为,极板间距离为,求
(1)粒子进入偏转电场时的速度v0;
(2)粒子通过偏转电场的时间t;
(3)偏转电压U2。
16.(12分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,一长为L的细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、电荷量为+q的小球。已知小球在A点处于静止状态,且细线与水平方向的夹角为30°,求:(1)匀强电场的场强E的大小;
(2)若将小球拉至水平位置B,由静止释放,求小球经过A点时的速度v的大小;
(3)小球经过A点后速度再次为零时,细线与水平方向的夹角θ。
17.(12分)如图所示,一质量m=1kg的小物块(可视为质点),从固定在地面上的倾斜轨道的顶点A从静止开始滑下,倾斜轨道的末端B恰好与光滑圆弧轨道BC相接,经圆弧轨道后滑上与C点等高且静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知小物块经过倾斜轨道的B点时的速度为5m/s,长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=1.8m、h=0.25m,圆弧半径R=1.25m物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2。求:(1)小物在倾斜轨道上运动时克服摩擦做的功;
(2)小物块滑动至C点时,圆弧轨道对滑块的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板。