（时间90分钟;满分 100分）

一 、选择题（本题共12小题。共48分。其中3、5、7、8、9为单选，
其余为多选
，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）

1．在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是：（ ）

A．牛顿利用理想斜面实验推翻了亚里斯多德关于运动需要力来维持的观点

B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律

C．英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了万有引力常量

D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境

2．将一个物体以初速度
从地面竖直向上抛出，经一段时间后落回地面．设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向．下列关于速度v、加速度
a 随 时间 t 变化的图象正确的是 （ ）

3．2009年在山东济南举行的全运会上，黑龙江选手张树峰以2米28的高度，蝉联全运会男子跳高冠军，假设张树峰体重为m=60kg，忽略空气阻力，g取10m/s2，则下列说法正确的是( )

A．张树峰下降过程处于超重状态

B．张树峰起跳以后在向上过程处于超重状态

C．张树峰起跳时地面对他的支持力大于他的重力

D．起跳过程地面对张树峰至少做了1025J的功

4．我国国家大剧院外部呈椭球型，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中( )

A．屋顶对他的支持力变大 B．屋顶对他的支持力变小

C．屋顶对他的摩擦力变大 D．屋顶对他的摩擦力变小

5.在水平面上放着两个质量分别为2 kg和3kg的小铁块m和M，它们之间用一原长为10 cm，劲度系数为100 N／m的轻弹簧相连，铁块与水平面之间的动摩擦因数均为0.2。铁块M受到一大小为20 N的恒定水平外力F，两个铁块一起向右做匀加速直线运动，如图所示。这时两铁块之间弹簧的
长度应为（重力加速度g取10 m／s2）( )

A．12 cm B．13 cm C．15 cm D．18 cm

6.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时，
b球摆过的角度为θ。下列结论正确的是( )

A. θ=90° B. θ=45°

C. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小

D. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大

7.在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上
,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止. 设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2，在 此过程中( )

A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小

C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变

8. 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为(　　)

A.T B.T C.T D.T

9. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的 (　　)

A．半径变大 B．速率变大

C．角速度变大 D．加速度变大

10.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( )

A.始终不做功 B.先做负功后做正功

C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功

11.如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为R/2．轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C（重力加速度为g）,则( )[来源:学科网ZXXK]

A．将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点

B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点[来源:学|科|网]

C．OC之间的距离为
R

D．小球从A运动到C的时间等于(1+
)

12．如图所示，a 、b 两物块质量分别为 m 、2 m ，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦．开始时，a 、b 两物块距离地面高度相同，用手托住物块 b ，然后突然由静止释放，直至 a、b 物块间高度差为 h ．在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A．物块 a 的机械能逐渐增加 B．物块 b 机械能减少了

C．物块 b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功

D．物块 a 重力势能的增加量小于其动能增加

二. 实验题(14分)

13. （6分）(1)]我
国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣．他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制
作了如图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系．要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的________和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是________．忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据________定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率．

14．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(a)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)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________(填正确答案标号)．

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点的水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量Δx

E．弹簧原长l0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝________ .

(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s－Δx图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s－Δx
图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，s－Δx图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的________次方成正比．

三、计算题

15．（10分）如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球
从管口飞出时的速率.(2)小球落地点到P点的水平距离.

16. (12分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送
带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,重力加速度g=10 m/s2,则:

(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间?

(2)传送带左右两端AB间的距离L至少为多少?

(3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?

(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?

17.（16分）过山车是游乐场中常见
的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是
三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。试求

（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距
应是多少；[来源:学科网ZXXK]

（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；
小
球最终停留点与起点
的距离。

[来源:Z§xx§k.Com]

物理试题参考答案

一 、选择题（本题共12小题。共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）

1.CD2. BD3.C4. AD5.D6. AC7. D8. B9. A10. ACD 11. BC12. AB

二. 实验题(13分)

13. (6分) 13.答案：高度(距水平木板的高度) 刻度尺 机械能守恒(动能)

14. 答案： (1) ABC (2) (3)减小 增大 2

三、计算题15．（10分）

(3)此过程中,物体与传送带间的相对位移

x相=
+v带·t1,又
,而摩擦热Q=μmg·x相,以上三式可联立得Q=160 J.—4分

(4)物体随传送带向右匀加速,当速度为v带=6 m/s时,

向右的位移为x,则μmgx=
mv带2, x=3.6m<
--2分

即物体在到达A点前速度与传送带相等,最后以v带=6 m/s的速度冲上斜面,由

mv带2=mgh′,得h′=1.8 m. -2分

17. (16分) 解析：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

①

小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律
②

由①②得 F=10.0N ③

（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意
④[来源:Zxxk.Com]

⑤ 由④⑤得 L=12.5m ⑥

（3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：

[来源:学&科&网Z&X&X&K]