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物理试题
一、单选题
1．关于运动的描述，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速运动一定是直线运动
B．做匀速圆周运动的物体加速度不变
C．做匀速圆周运动的物体动能不变
D．做平抛运动的物体速度变化率随时间不断增大
2．某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　）

A． B． C． D．
3．如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块（视为质点），它随圆盘一起做匀速圆周运动。关于木块的受力，下列说法正确的是（　　）
A．受重力、支持力、摩擦力和向心力
B．所受摩擦力的方向指向圆心
C．所受合力为零
D．所受摩擦力的方向与木块运动的方向相反
4．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的长
C．a的水平初速度比b的大 D．b的水平初速度比c的小
5．如图甲所示，一滑块沿水平面向左运动，与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，弹簧始终处在弹性限度内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，由图可知，弹簧的压缩量由变为的过程中，弹簧弹力对滑块所做的功以及弹性势能的变化量分别为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，物体A、B质量相等，它们与水平地面之间的动摩擦因数也相等，A受到一个与水平方向夹角为的斜向上的拉力，B受到一个与水平方向夹角为的向下的推力，且。AB在各自力的作用下由静止开始运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体AB的加速度大小相等
B．经过相同的时间，物体A的位移等于物体B的位移
C．经过相同的时间，对物体A做的功等于对物体B做的功
D．经过相同的时间，物体A的末动能大于物体B的末动能
7．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，与中国空间站“天和”核心舱成功对接。如图所示为飞船发射至对接的简化原理图，飞船变轨前绕地稳定运行在半径为的圆形轨道上，椭圆轨道为飞船的转移轨道，“天和”核心舱运行在半径为的圆形轨道III上，轨道I和II、II和III位于同一平面内且分别相切于两点，飞船在点变轨，与“天和”核心舱刚好在点进行对接，下列说法正确的是（　　）
A．神舟二十号在II轨道上运行的周期大于“天和”核心舱的运行周期
B．神舟二十号在II轨道上由向运动的过程中速度增大
C．神舟二十号在II轨道上经过点的机械能大于在I轨道上经过点的机械能
D．神舟二十号在II轨道上经过点的加速度小于在III轨道上经过点的加速度
8．如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为的质点在外力的作用下，从坐标原点由静止沿直线斜向下运动，直线与轴负方向成角，下列说法中不正确的是（　　）
A．外力的最小值为
B．当时，质点运动的加速度等于
C．当时，质点的机械能一定守恒
D．当时，质点的机械能一定守恒
二、多选题
9．“蹦极”是一项深受年轻人喜爱的体育运动。某人（视为质点）身系弹性绳自高空点自由下落，如图所示。图中点是弹性绳的原长位置，是人所到达的最低点，是人静止悬吊着时的平衡位置，不计空气阻力，则人在从点由静止下落到最低点的过程中（　　）
A．由到过程合力做功大于由到过程合力做功
B．由到过程合力做功小于由到过程合力做功
C．在段，弹性绳对人做的功等于重力对人做的功
D．在点，人所受重力对人所做功的功率最大
10．一小物块从倾角为37°的斜面底端沿斜面向上滑动，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随物体运动的位移X的变化如图所示。重力加速度。由图中数据可得（　　）
A．物体的质量为2kg
B．时，物体的重力势能为100J
C．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D．当物块沿斜面上滑2m时重力势能增加了40J
三、实验题
11．我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则
(1)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时可以探究向心力大小与 的关系（选填“半径”、“角速度”或“质量”，下同）；
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与 的关系；
(3)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与 的关系。
12．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。
(1)安装实验装置时， （选填“需要”或“不需要”）保证斜槽末端水平，斜槽 （选填“需要”或“不需要”）光滑；
(2)用图甲所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图乙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），图中小方格的边长均为，重力加速度取，则小球平抛初速度的大小为 ，小球在点速度的大小为 （结果均保留两位有效数字）。
13．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
（1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．空气阻力和摩擦力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，图像斜率满足 ，则重物下落过程中机械能守恒。
四、解答题
14．如图所示，质量的物体在水平拉力的作用下，从静止开始沿水平地面运动。已知物体与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，求：
(1)物体运动的加速度大小；
(2)摩擦力在内对物体做的功；
(3)力作用于物体第时对物体做功的功率。
15．如图所示，粗糙的水平轨道与光滑半圆轨道相切于点，半圆轨道半径。一个质量的小滑块停放在水平轨道上距点的点，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，现给小滑块一个水平向右的初速度取，小滑块可视为质点，不计空气阻力。求：
(1)小滑块到达点时，小滑块对轨道的压力大小；
(2)小滑块到达点时，轨道对小滑块的作用力大小。
16．2022年2月4日冬奥会在北京开幕，跳台滑雪比赛是北京冬奥会的重要比赛项目。如图，跳台滑雪运动员（可视为质点）经过一段加速滑行后从点水平飞出，经过落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量。不计空气阻力，取，，。求：
(1)点与点的距离；
(2)运动员离开点时的速度大小；
(3)运动员落到点时重力的功率。
17．2025年3月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星十五号发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设卫星绕地球做匀速圆周运动，其质量为，轨道半径为，绕地球运行的周期为，地球半径为，引力常量为。求：
(1)地球的质量；
(2)地球的平均密度；
(3)地球第一宇宙速度的大小。
18．如图所示，有一个可视为质点、质量的小物块，初速度为零，经由水平顺时针转动的传送带从最左端A送到最右端B，滑过光滑水平面后，滑上紧靠面末端的质量的静止长木板。已知传送带速度恒为，传送带间长度，木板上表面与面相平，木板下表面光滑，小物块与传送带、长木板上表面间的动摩擦因数均为0.40。长木板足够长，不计空气阻力，重力加速度取。求：
(1)小物块到达点的速度大小；
(2)木板获得的最大速度；
(3)整个运动过程中，因摩擦产生的热量（结果可用分数表示）。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B C C D C D BD AC
11．(1)半径
(2)角速度
(3)质量
【详解】（1）当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时，此时两球做圆周运动的角速度相等，可以探究向心力大小与半径的关系。
（2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时，此时两球做圆周运动的半径相等，可以探究向心力大小与角速度的关系。
（3）当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不相等的小球分别放在A、C时，此时两球做圆周运动的角速度相等，做圆周运动的半径相等，可以探究向心力大小与质量的关系。
12．(1) 需要 不需要
(2)
【详解】（1）[1]安装实验装置时，为了保证小球做平抛运动，需要保证斜槽末端水平；
[2]只要入射球每次从斜槽的同一位置由静止释放，入射球到达斜槽末端的速度就相等，不需要斜槽光滑。
（2）[1]由图乙可知
则小球在水平方向做匀速直线运动，小球从A到B与从B到C的运动时间相等；在竖直方向
又
解得
小球平抛初速度大小
[2]小球经过B点时的竖直分速度大小
小球在B点的速度大小
13． C 2g
【详解】(1)[1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量
[2]B点的速度
则动能的增加量为
(2)[3]AB．由于阻力的作用，加速度小于g，利用公式v=gt和v=计算重物速度会使得动能增加量变大，故AB错误；
C．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确；
D．没有采用多次实验取平均值的方法，不一定会使得重力势能的减少量大于动能的增加量，故D错误。
故选C。
(4)[5]根据动能定理有
可得
则此时图象就是过原点的一条直线，所以要想通过图象的方法验证机械能守恒，则图象的斜率为2g。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据牛顿第二定律
滑动摩擦力
物块在竖直方向受力平衡
解得物体的摩擦力
物体运动的加速度大小
（2）根据运动学公式，物体在内的位移
摩擦力在内对物体做的功
解得
（3）根据运动学公式，物体在时的速度，解得
力对物体做功的功率，解得
15．(1)
(2)
【详解】（1）小滑块从点到点，由动能定理
解得
小滑块运动到点时，根据牛顿第二定律
解得轨道对小滑块的支持力
由牛顿第三定律知小滑块对轨道的压力。
（2）小滑块由运动至最高点的过程中，由机械能守恒有
解得
小滑块运动到点时，根据牛顿第二定律有
解得轨道对小滑块的作用力
16．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，由运动学公式
解得
（2）设运动员离开点的速度为，运动员在水平方向做匀速直线运动，根据运动学公式
解得
（3）运动员落到点时竖直方向的速度为
解得
重力做功的功率
解得运动员落到点时受到的重力的功率
17．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，所受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律
解得地球的质量
（2）地球的质量
解得地球的平均密度
（3）根据牛顿第二定律
解得第一宇宙速度
18．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小物块在传送带上做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律
解得小物块的加速度
若物块在传送带上做匀加速直线运动的末速度与传送带的速度相等时，根据运动学公式，解得物块做匀加速直线运动的位移
所以物块到达传送带端前已经与传送带同速，物块与传送带共速后物块做匀速直线运动，物块滑上光滑的水平面也做匀速直线运动，所以
（2）小物块在长木板上运动的过程中，对于小物块根据牛顿第二定律，解得
对于长木板根据牛顿第二定律，解得
当小物块与长木板共速时长木板的速度最大，设经过时间小物块与长木板共速，根据运动学公式，时刻小物块的速度
长木板的速度，
联立解得时间
长木板获得的最大速度
（3）物块在传送带上做匀加速直线运动时，根据运动学公式，解得
在此过程中传送带的位移，解得
小物块的位移，解得
小物块与传送带的相对位移，解得
小物块与传送带因摩擦产生的热量，解得
从小物块滑上长木板到两物体相对静止的过程中，小物块的位移，解得
长木板的位移，解得
小物块与长木板的相对位移
小物块与长木板因摩擦产生的热量，解得
整个过程中因摩擦产生的热量，解得

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