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2023-2024学年陕西省渭南市重点中学高三上学期12月第四次检测 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年陕西省渭南市重点中学高三上学期12月第四次检测 物理试题（含答案），共6页。试卷主要包含了本试卷分第I卷两部分等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填涂在答题纸上。
3．回答第II卷时，将答案直接写在答题纸对应位置。
第I卷（选择题 共52分）
一、选择题(共13小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．)
1．有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则( )
A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零
B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关
2．2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的( )
A．周期变大 B．速率变大
C．动能变大 D．向心加速度变大
3．有一种能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱，智能呼啦圈腰带外侧有半径的圆形光滑轨道，将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能自由滑动，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻质细绳，其简化模型如图。已知配重（可视为质点）质量，绳长为。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，在某一段时间内细绳与竖直方向夹角始终为。腰带可看作不动，重力加速度取，不计空气阻力，，，下列说法正确的是( )
A．配重受到的合力大小为10N
B．配重的角速度为
C．若细绳不慎断裂，配重将自由下落
D．若增大转速，细绳对配重的拉力将变小
4．2022年北京冬奥会已经圆满举办，其中高台跳雪是冬奥会最具有观赏的比赛项目之一。如图为某运动员比赛时的示意图，跳雪运动员（可看做质点）从水平雪道末端以一定的初速度沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，已知重力加速度为g，斜面倾角为θ。下列说法正确的是( )
A．运动员飞行的时间与初速度平方成正比
B．运动员飞行的位移与初速度平方成正比
C．速度的变化量与初速度的平方成正比
D．重力做功的平均功率与初速度的平方成正比
5．《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的天问梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示，轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道3，已知引力常量G。以下选项中正确的是( )
A．“天问一号”在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3
B．“天问一号”在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度
C．“天问一号”进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的平均密度
D．“天问一号”进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的质量
6．2022年5月10日01时56分，“天舟四号”货运飞船成功对接“天和”核心舱。已知“天和”核心舱距离地面高度h，地球北极的重力加速度大小为g，地球赤道表面的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，地球半径为R，“天和”核心舱轨道为圆轨道，下列说法正确的是( )
A．“天和”核心舱的线速度 B．“天和”核心舱的周期
C．根据以上已知条件可以求出地球质量D．地球的半径可表达为
7．某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示。汽车在时间内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力减速滑行，时刻停止运动。已知，汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A．时刻的瞬时速度
B．汽车在内通过的距离
C．为
D．阻力大小为
8．如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面上时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A落地后不反弹，则B上升的最大高度是( )
A．2R B．eq \f(5R,3) C．eq \f(4R,3) D．eq \f(2R,3)
9．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：
已知，则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A．火星365天B．火星800天
C．天王星365天 D．天王星800天
10．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其沿竖直方向的速度−时间图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的位移−时间图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是( )
A．猴子的运动轨迹为直线
B．t=0时猴子的速度大小为
C．猴子在内做加速度恒定的曲线运动
D．猴子在内的加速度大小为
11．地球同步卫星距地心的距离为，运行速度为，加速度为，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为。则有( )
A． B．
C． D．
12．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则( )
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑4.0 m时机械能损失了16 J
13．轻质弹簧原长为L，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为3L的水平轨道，B端与半径为的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.2。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度，使其具有2mgL的弹性势能然后静止释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是( )
A．P与弹簧相互作用的过程中，P与弹簧组成的系统机械能守恒
B．若P的质量为m，则P到达B点时速度的大小为
C．若P的质量为m，它能沿圆弧轨道到达D点
D．若P能滑上圆轨道，但仍能沿圆轨道滑下，则P的质量的取值范围mM<4m
第II卷（非选择题 共58分 ）
二、实验题（本题共2小题，14题6分，15题8分，共14分）
14．（6分）某实验小组利用放在斜面上的气垫导轨研究滑块下滑过程中重力做功与动能改变关系，装置如图甲所示。实验时，让质量为M的滑块从气垫导轨顶端滑下，测得滑块通过A、B两个光电门的时间为Δt1和Δt2，已测得A、B之间的距离为L，遮光板的宽度为d，斜面倾角为α，当地重力加速度为g。
（1）（2分）图乙为用游标卡尺测量遮光板宽度时刻度示意图，由此可读出d=_______mm。
（2）（3分）从A到B过程中，重力做功W=_____，滑块动能改变为ΔEk=_____。
（3）（1分）若要用此实验探究动能定理， （填“需要”或“不需要”）测量滑块的质量。
15．（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图甲所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：
（1）（2分）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 ( )
A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量
E．弹簧原长l0
（2）（2分）用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
（3）（4分）图乙中的直线是实验测量得到的图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，图线的斜率会 (选填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，图线的斜率会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与的 次方成正比。
三、计算题（本大题共3小题，16题14分，17题14分，18题16分，共44分。解答应写出必要的文字，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16．（14分）如图所示，质量、长度的木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量的铁块B（可视为质点），B与A间的动摩擦因数，现用一水平恒力F作用在B上，取，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
（1）要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围；
（2）若，求A的加速度大小和B对A的摩擦力大小；
（3）若，求铁块运动到木板右端所用的时间。（可用根式表示）
17．（14分）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s逆时针运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。已知小包裹的质量为m=1.0kg，小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）小包裹通过传送带所需的时间t；
（2）小包裹与传送带之间因摩擦产生的热量Q和小包裹通过传送带时摩擦力对它做的功Wf。
18．（16分）如图所示，在离粗糙水平直轨道CD高处的A点有一质量的物块(可视为质点)，现将物块以某一初速度水平抛出后，恰好能从B点沿切线方向进入光滑圆弧形轨道BC。B点距水平直轨道CD的高度，O点为圆弧形轨道BC的圆心，圆心角为，圆弧形轨道最低点C与长为的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）物块从A点刚抛出时的初速度大小；（结果可以用根式表示）
（2）物块运动至圆弧形轨道最低点C时，物块对轨道的压力大小；
（3）若物块与墙壁发生碰撞且最终停在轨道CD上，则物块与轨道CD间的动摩擦因数μ应满足的条件。
物理试题答案
一、选择题(共13小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．)
二、实验题（本题共2小题，14题6分，15题8分，共14分）
14．（6分）
（1）3.75（2分）
（2）MgLsinα（1分），（2分）
（3）不需要（1分）
15.（8分）(1)A、B、C(2分） (2) QUOTE mgs24h （2分） (3)减小（1分）增大（1分） 2（2分）
三、计算题（本大题共3小题，16题14分，17题14分，18题16分共44分。解答应写出必要的文字，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16.(14分）
解：（1）（6分）A与地面间的最大静摩擦力大小（1分）
A、B整体恰好相对地面静止时，设水平恒力大小为F1,根据平衡条件有(1分）
解得
A与B间的最大静摩擦力（1分）
A、B恰好不发生相对滑动时，加速度大小为a，水平恒力大小为F2
对A，由牛顿第二定律得 (1分）
对A、B整体，由牛顿第二定律得 （1分）
代入数据解得
B要一起做匀加速直线运动水平恒力
解得力的取值范围是 （1分）
（2）(4分） 时， A、B相对静止，共同加速设A、B间摩擦力大小为
对整体有（1分）
对A有 （1分）
解得 （2分）
(3)（4分）水平 恒力时，A、B相对滑动，设经过时间t铁块运动到木板的右端.
对A有 （1分）
对B，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （1分）
对A有 对B有
位移关系
(1分）
代入数据解得 (1分）
17.(14分）
解：（1）（7分）小包裹的速度大于传送带的速度，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可知 （2分）
解得
可知小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动，根据运动规律，减速时间和位移大小为
（1分）
（2分）
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传送带方向下的分力，即，所以小包裹与传送带共速时摩擦力发生动-静突变，之后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为 （1分）
所以小包裹通过传送带的时间为 （1分）
（2）（7分）小包裹减速运动时受滑动摩擦力f1作用，匀速运动时受静摩力f2作用，都做负功
(1分）
根据功能关系 （3分）
根据功的概念 （3分）
18.（16分）
解：(1)（4分）设物块B点的竖直分速度为vBy，由平抛运动规律可得
vBy2=2g(ℎ1−ℎ2) 解得：
设物块在A点开始平抛的初速度为v0，则
tan60°=vByv0 解得：
(2)（6分）物块从A点运动至C点过程，由机械能守恒定律可得
mgℎ1=12mvc2−12mv02 解得运动至C点时的速度
在C点，由向心力公式可得 −mg=mvc2R
由几何关系可得 cs60°=R−ℎ2R
解得圆弧形轨道半径为：
故当物块运动至C点时，轨道对物块支持力大小 =60N，由牛顿第三定律可知，在C点物块对轨道的压力大小 ；
(3)(6分）若物体从C到D的过程，恰好停在D点，设物块与CD间的动摩擦因数为，由动能定理可得
−μ1mgL=0−12mvc2 解得：
若物体与墙壁碰撞后，恰好回到B点时速度为零，则物块最终停在轨道CD上，设物块与CD间的动摩擦因数为，从C点到B点由动能定理可得
解得：
综上所述
行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
B
C
B
B
C
D
B
C
B
CD
AD
ABD
BD
（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填涂在答题纸上。
3．回答第II卷时，将答案直接写在答题纸对应位置。
第I卷（选择题 共52分）
一、选择题(共13小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．)
1．有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则( )
A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零
B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关
2．2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的( )
A．周期变大 B．速率变大
C．动能变大 D．向心加速度变大
3．有一种能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱，智能呼啦圈腰带外侧有半径的圆形光滑轨道，将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能自由滑动，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻质细绳，其简化模型如图。已知配重（可视为质点）质量，绳长为。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，在某一段时间内细绳与竖直方向夹角始终为。腰带可看作不动，重力加速度取，不计空气阻力，，，下列说法正确的是( )
A．配重受到的合力大小为10N
B．配重的角速度为
C．若细绳不慎断裂，配重将自由下落
D．若增大转速，细绳对配重的拉力将变小
4．2022年北京冬奥会已经圆满举办，其中高台跳雪是冬奥会最具有观赏的比赛项目之一。如图为某运动员比赛时的示意图，跳雪运动员（可看做质点）从水平雪道末端以一定的初速度沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，已知重力加速度为g，斜面倾角为θ。下列说法正确的是( )
A．运动员飞行的时间与初速度平方成正比
B．运动员飞行的位移与初速度平方成正比
C．速度的变化量与初速度的平方成正比
D．重力做功的平均功率与初速度的平方成正比
5．《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的天问梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示，轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道3，已知引力常量G。以下选项中正确的是( )
A．“天问一号”在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3
B．“天问一号”在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度
C．“天问一号”进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的平均密度
D．“天问一号”进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的质量
6．2022年5月10日01时56分，“天舟四号”货运飞船成功对接“天和”核心舱。已知“天和”核心舱距离地面高度h，地球北极的重力加速度大小为g，地球赤道表面的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，地球半径为R，“天和”核心舱轨道为圆轨道，下列说法正确的是( )
A．“天和”核心舱的线速度 B．“天和”核心舱的周期
C．根据以上已知条件可以求出地球质量D．地球的半径可表达为
7．某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示。汽车在时间内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力减速滑行，时刻停止运动。已知，汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A．时刻的瞬时速度
B．汽车在内通过的距离
C．为
D．阻力大小为
8．如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面上时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A落地后不反弹，则B上升的最大高度是( )
A．2R B．eq \f(5R,3) C．eq \f(4R,3) D．eq \f(2R,3)
9．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：
已知，则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A．火星365天B．火星800天
C．天王星365天 D．天王星800天
10．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其沿竖直方向的速度−时间图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的位移−时间图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是( )
A．猴子的运动轨迹为直线
B．t=0时猴子的速度大小为
C．猴子在内做加速度恒定的曲线运动
D．猴子在内的加速度大小为
11．地球同步卫星距地心的距离为，运行速度为，加速度为，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为。则有( )
A． B．
C． D．
12．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则( )
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2
D．当物块下滑4.0 m时机械能损失了16 J
13．轻质弹簧原长为L，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为3L的水平轨道，B端与半径为的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.2。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度，使其具有2mgL的弹性势能然后静止释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是( )
A．P与弹簧相互作用的过程中，P与弹簧组成的系统机械能守恒
B．若P的质量为m，则P到达B点时速度的大小为
C．若P的质量为m，它能沿圆弧轨道到达D点
D．若P能滑上圆轨道，但仍能沿圆轨道滑下，则P的质量的取值范围mM<4m
第II卷（非选择题 共58分 ）
二、实验题（本题共2小题，14题6分，15题8分，共14分）
14．（6分）某实验小组利用放在斜面上的气垫导轨研究滑块下滑过程中重力做功与动能改变关系，装置如图甲所示。实验时，让质量为M的滑块从气垫导轨顶端滑下，测得滑块通过A、B两个光电门的时间为Δt1和Δt2，已测得A、B之间的距离为L，遮光板的宽度为d，斜面倾角为α，当地重力加速度为g。
（1）（2分）图乙为用游标卡尺测量遮光板宽度时刻度示意图，由此可读出d=_______mm。
（2）（3分）从A到B过程中，重力做功W=_____，滑块动能改变为ΔEk=_____。
（3）（1分）若要用此实验探究动能定理， （填“需要”或“不需要”）测量滑块的质量。
15．（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图甲所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：
（1）（2分）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 ( )
A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量
E．弹簧原长l0
（2）（2分）用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
（3）（4分）图乙中的直线是实验测量得到的图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，图线的斜率会 (选填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，图线的斜率会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与的 次方成正比。
三、计算题（本大题共3小题，16题14分，17题14分，18题16分，共44分。解答应写出必要的文字，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16．（14分）如图所示，质量、长度的木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量的铁块B（可视为质点），B与A间的动摩擦因数，现用一水平恒力F作用在B上，取，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
（1）要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围；
（2）若，求A的加速度大小和B对A的摩擦力大小；
（3）若，求铁块运动到木板右端所用的时间。（可用根式表示）
17．（14分）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s逆时针运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。已知小包裹的质量为m=1.0kg，小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）小包裹通过传送带所需的时间t；
（2）小包裹与传送带之间因摩擦产生的热量Q和小包裹通过传送带时摩擦力对它做的功Wf。
18．（16分）如图所示，在离粗糙水平直轨道CD高处的A点有一质量的物块(可视为质点)，现将物块以某一初速度水平抛出后，恰好能从B点沿切线方向进入光滑圆弧形轨道BC。B点距水平直轨道CD的高度，O点为圆弧形轨道BC的圆心，圆心角为，圆弧形轨道最低点C与长为的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）物块从A点刚抛出时的初速度大小；（结果可以用根式表示）
（2）物块运动至圆弧形轨道最低点C时，物块对轨道的压力大小；
（3）若物块与墙壁发生碰撞且最终停在轨道CD上，则物块与轨道CD间的动摩擦因数μ应满足的条件。
物理试题答案
一、选择题(共13小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．)
二、实验题（本题共2小题，14题6分，15题8分，共14分）
14．（6分）
（1）3.75（2分）
（2）MgLsinα（1分），（2分）
（3）不需要（1分）
15.（8分）(1)A、B、C(2分） (2) QUOTE mgs24h （2分） (3)减小（1分）增大（1分） 2（2分）
三、计算题（本大题共3小题，16题14分，17题14分，18题16分共44分。解答应写出必要的文字，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16.(14分）
解：（1）（6分）A与地面间的最大静摩擦力大小（1分）
A、B整体恰好相对地面静止时，设水平恒力大小为F1,根据平衡条件有(1分）
解得
A与B间的最大静摩擦力（1分）
A、B恰好不发生相对滑动时，加速度大小为a，水平恒力大小为F2
对A，由牛顿第二定律得 (1分）
对A、B整体，由牛顿第二定律得 （1分）
代入数据解得
B要一起做匀加速直线运动水平恒力
解得力的取值范围是 （1分）
（2）(4分） 时， A、B相对静止，共同加速设A、B间摩擦力大小为
对整体有（1分）
对A有 （1分）
解得 （2分）
(3)（4分）水平 恒力时，A、B相对滑动，设经过时间t铁块运动到木板的右端.
对A有 （1分）
对B，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （1分）
对A有 对B有
位移关系
(1分）
代入数据解得 (1分）
17.(14分）
解：（1）（7分）小包裹的速度大于传送带的速度，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可知 （2分）
解得
可知小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动，根据运动规律，减速时间和位移大小为
（1分）
（2分）
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传送带方向下的分力，即，所以小包裹与传送带共速时摩擦力发生动-静突变，之后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为 （1分）
所以小包裹通过传送带的时间为 （1分）
（2）（7分）小包裹减速运动时受滑动摩擦力f1作用，匀速运动时受静摩力f2作用，都做负功
(1分）
根据功能关系 （3分）
根据功的概念 （3分）
18.（16分）
解：(1)（4分）设物块B点的竖直分速度为vBy，由平抛运动规律可得
vBy2=2g(ℎ1−ℎ2) 解得：
设物块在A点开始平抛的初速度为v0，则
tan60°=vByv0 解得：
(2)（6分）物块从A点运动至C点过程，由机械能守恒定律可得
mgℎ1=12mvc2−12mv02 解得运动至C点时的速度
在C点，由向心力公式可得 −mg=mvc2R
由几何关系可得 cs60°=R−ℎ2R
解得圆弧形轨道半径为：
故当物块运动至C点时，轨道对物块支持力大小 =60N，由牛顿第三定律可知，在C点物块对轨道的压力大小 ；
(3)(6分）若物体从C到D的过程，恰好停在D点，设物块与CD间的动摩擦因数为，由动能定理可得
−μ1mgL=0−12mvc2 解得：
若物体与墙壁碰撞后，恰好回到B点时速度为零，则物块最终停在轨道CD上，设物块与CD间的动摩擦因数为，从C点到B点由动能定理可得
解得：
综上所述
行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
B
C
B
B
C
D
B
C
B
CD
AD
ABD
BD
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