第Ⅰ卷 客觀題
第Ⅰ卷的注釋
一、單選題（共10題，每小題2分，共20分）(共10題；共20分)
1. 關(guān)于做曲線運動或圓周的物體，下列說法正確的是（ ）
A . 物體做圓周運動時，速度大小一定變化 B . 物體做平拋運動時，加速度一定變化 C . 物體所受的合外力方向一定指向軌跡彎曲方向的內(nèi)側(cè) D . 物體所受的合外力方向可能與初速度方向在同一直線上
2. 2023年7月10日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”．如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地間距離為1天文單位）．若只考慮太陽對行星的引力，則“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要（ ）
A . 3.7年 B . 5.7年 C . 7.7年 D . 9.7年
3. 一輛質(zhì)量為的小汽車以的速度行駛，關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過勻減速停下來；重新起步后做勻加速直線運動，加速時牽引力恒為 ， 假定行駛過程中汽車受到的阻力不變，則下列說法正確的是（ ）
A . 行駛過程中，小汽車受到的阻力為 B . 行駛過程中，小汽車受到的阻力為 C . 汽車重新起步后，加速度大小為 D . 汽車重新起步后，內(nèi)發(fā)生的位移為
4. 2023年9月，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在離地球表面400 km的“天宮二號”空間站上為廣大青少年帶來了一堂精彩的太空科普課。已知地球同步衛(wèi)星、天宮二號沿圓軌道運行的向心加速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小分別為、、 ， 它們運行的速率分別為、、。則（ ）
A . B . C . D .
5. 如圖所示，中國自行研制、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船某次發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運載火箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，在B點通過變軌進入預(yù)定圓軌道．則（ ）
A . 在橢圓軌道上運行時，飛船在A點的加速度比B點的大 B . 在橢圓軌道上運行時，飛船在A點的速度比B點的小 C . 在B點變軌前后，飛船的機械能不變 D . 在B點飛船通過減速從橢圓軌道進入預(yù)定圓軌道
6. 如圖所示，運動員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達到的最高點高度為h ， 在最高點時的速度為v ， 不計空氣阻力，重力加速度為。下列說法正確的是（ ）
A . 運動員踢球時對足球做功 B . 運動員對足球做功 C . 克服重力做功 D . 足球上升過程人對足球做功
7. 以下關(guān)于圓周運動的描述正確的是 ( )

A . 如圖甲所示，手對繩子的拉力是小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動的向心力 B . 如圖乙所示，小朋友在秋千的最低點處于超重狀態(tài) C . 如圖丙所示，旋轉(zhuǎn)拖把的脫水原理是水滴受到了離心力，從而沿半徑方向甩出 D . 如圖丁所示，摩托車在水平賽道上勻速轉(zhuǎn)彎時，人和摩托車構(gòu)成的整體受到重力、支持力、摩擦力和向心力四個力作用
8. 如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，小球A在斜面底端正上方以速度向右水平拋出，同時，小球B在斜面頂端以速度向左水平拋出，兩球拋出點在同一水平線上，結(jié)果兩球恰好落在斜面上的同一點，且A球落到斜面上時速度剛好與斜面垂直，不計小球的大小， ， ． 則等于（ ）
A . B . C . D .
9. 在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成如圖所示的雙星模型，月球繞其軌道中心O點運行的周期記為 ． 但在近似處理問題時，常常認為地球是靜止的；月球繞地心做圓周運動的周期為 ． 月球的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，兩種模型在進行估算時可認為月球和地球為的距離始終相同，則為（ ）
A . B . C . D .
10. 如圖所示，有一條長為的均勻金屬鏈條，有在光滑的足夠高的斜面上，另豎直下垂在空中，在外力作用下靜止不動。斜面頂端是一個很小的光滑圓弧，斜面傾角為。忽略空氣阻力，取 ， 。當撤去外力后鏈條滑動，則鏈條剛好全部越過時的速率為（ ）
A . B . C . D .
二、多選題（共6題，每小題4分，共24分．每題全部選對得4分，漏選得2分，錯選或不答得0分）(共6題；共24分)
11. 關(guān)于行星的運動，下列說法正確的是（ ）
A . 牛頓研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運動定律 B . 所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的中心 C . 同一行星沿橢圓軌道繞太陽運動，靠近太陽時速度增大，遠離太陽時速度減小 D . 開普勒第三定律中的常數(shù)與行星無關(guān)，與太陽有關(guān)
12. 如圖所示，在M點分別以不同的速度將兩小球水平拋出，兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點．已知O點是M點在地面上的豎直投影， ， 不考慮空氣阻力的影響．下列說法中正確的是（ ）
A . 兩小球的下落時間之比為 B . 兩小球的下落時間之比為 C . 兩小球的初速度大小之比為 D . 兩小球的初速度大小之比為
13. 有一個雜技節(jié)目叫“籠中飛車”，演員騎著摩托車在一個固定封閉的球形大鐵籠中高速騎行，若我們把演員與摩托車看成質(zhì)點P，其質(zhì)量為m．演員在虛線水平圓周上以角速度做勻速圓周運動，為鐵籠的球心，為虛線軌道的圓心，與豎直方向的夾角為 ， 且此時剛好無橫向摩擦力（橫向即垂直于摩托車前進方向），則正確的是（ ）
A . 演員與摩托車的向心力指向 B . 演員與摩托車的向心力指向 C . 演員與摩托車的向心力大小為 D . 摩托車受重力，彈力和向心力的作用
14. 如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球Q，細線穿過小孔（小孔光滑），另一端連接在金屬塊P上，若不計空氣阻力，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動（圓錐擺）．實際上，小球Q在運動過程中不可避免地受到空氣阻力作用．因阻力作用，小球Q的運動軌道發(fā)生緩慢的變化（可視為一系列半徑不同的圓周運動），P始終靜止在水平桌面上．下列判斷正確的是（ ）
A . 小球Q做圓周運動的周期變小 B . 小球Q做圓周運動所需向心力變小 C . 小球Q做圓周運動的線速度變小 D . P受到桌面的靜摩擦力變小
15. 蹦極是一項具有挑戰(zhàn)性的運動．如圖所示，用橡皮繩一端拴一小球，另一端固定在架子上，可以模擬蹦極運動．小球由靜止開始，在空中下落到最低點的過程中，不計空氣阻力，則（ ）
A . 小球的重力勢能與動能之和一直在減小 B . 小球的重力勢能與橡皮繩彈性勢能之和一直在減小 C . 小球的動能和橡皮繩彈性勢能之和一直在增大 D . 橡皮繩拉直后小球的動能先增加后減小
16. 如圖所示，質(zhì)量均為m的兩物體A、B用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧拴接，物體C疊放在物體B上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將C瞬間取走，物體A恰好不離開地面．已知彈性勢能的表達式為 ， 其中x為彈簧的形變量，重力加速度為g．以下說法正確的是（ ）
A . 物體C的質(zhì)量為2m B . 物體B運動到最高點時的加速度大小為3g C . 物體B的最大速度大小為 D . 物體B上升的最大高度為
第Ⅱ卷 主觀題
第Ⅱ卷的注釋
三、實驗題（共兩題，共20分）(共2題；共20分)
17. 如圖甲是“研究物體的平拋運動”的實驗裝置．
為保證運動為平拋，應(yīng)調(diào)整軌道，使軌道末端切線水平．
（1） 為定量研究，建立以水平向右為x軸正方向、豎直向下為y軸正方向的xOy坐標系．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于該點，鋼球的（選填“最上端”“最下端”或“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為坐標原點．
（2） 實驗中得到多個痕跡點，為得到鋼球平拋運動的軌跡，下列做法正確的是____． A . 用一條折線把各個痕跡點連接起來 B . 用一條平滑的曲線把所有痕跡點連接起來 C . 舍去偏差過大的點，用一條平滑的曲線把其余的痕跡點連接起來
（3） 實驗中通過描點法在xOy坐標系內(nèi)獲得了小球的平拋運動軌跡，在軌跡上確定A、B、C三點，如圖乙所示，測出其y坐標值分別為 ， ， ， 又測得A、B兩點間水平距離是 ， 那么小球平拋的初速度大小為 ， 小球過C點時的速度大小是 ． （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，?。?
（4） 為了進一步研究，某同學在軌跡上確定了一系列測量點，測出各點的坐標 ， 作出圖像，能說明小球的運動軌跡是拋物線的是____． A . B . C .
18. 某同學利用下面方法間接測量物體質(zhì)量M，并利用此裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒．裝置如圖甲所示，一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q質(zhì)量均為 ， 在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z，重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連，已知當?shù)刂亓铀俣葹?．
（1） 某次實驗中，先接通頻率為的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶，其中 ， ， ， ， ， ． 則系統(tǒng)運動的加速度 ， 5點的速度（保留三位有效數(shù)字）
（2） 忽略各類阻力，求出物塊Z質(zhì)量的測量值為kg（保留三位有效數(shù)字）；
（3） 利用紙帶還可以驗證系統(tǒng)機械能守恒，測量紙帶得出1點到5點的距離為h，求出1點速度為 ， 5點的速度為 ， 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求重物由1點運動到5點時系統(tǒng)重力勢能減少量等于，系統(tǒng)動能的增加量等于，通過數(shù)據(jù)可得出在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量，則系統(tǒng)機械能守恒（表達式用題中M、m、、、g、h字母表示）．
四、解答題（共4小題，共36分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位．）(共4題；共36分)
19. 如圖甲所示為我國傳統(tǒng)民俗文化表演“掄花”活動，“掄花”原理如圖乙所示，快速轉(zhuǎn)動豎直轉(zhuǎn)軸上的手柄AB，帶動“花筒”M、N在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，“花筒”M、N圓周運動半徑為 ， 筒內(nèi)燒紅的鐵片沿圓周切線飛出，落到地面．已知M、N離地高 ， 若手搖AB轉(zhuǎn)動的角速度大小為 ， 不計空氣阻力，重力加速度g取 ， 求：
（1） “花筒”M的線速度大小v；
（2） “花筒”（內(nèi)含鐵片）質(zhì)量為時所需向心力大??；
（3） 鐵片落地點距的距離大小d（計算結(jié)果可用根號表示）．
20. 如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為 ， 已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：
（1） 該星球表面的重力加速度；
（2） 該星球的密度；
（3） 人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運動的周期T．
21. 山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動．滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為的斜坡，BC是半徑為的圓弧面，圓弧面和斜坡相切于B，與水平面相切于C，如圖所示，AC豎直高度 ， 豎直臺階CD高度為 ， 臺階底端與水平面DE相連．運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為 ， 從A點由靜止滑下，到達C點時速度大小為 ． 通過C點后落到水平面上，不計空氣阻力，g取 ． 求：
（1） 運動員經(jīng)過C點時受到的支持力大小N．
（2） 運動員在DE上的落點距D點的距離x．
（3） 從A點運動到C點，摩擦力對運動員做的功W．
22. 如圖所示為某研究性學習小組設(shè)計的游戲軌道模型圖．水平直軌道AB、光滑圓軌道BCD（最低點B和D略有錯開）、光滑水平軌道DE和水平傳送帶EF平滑連接，PQ是固定于水平地面上的薄平板．輕彈簧一端固定在豎直擋板上，小滑塊（可視為質(zhì)點）將彈簧另一端壓縮至A點，并由靜止釋放，恰能不脫離軌道滑上傳送帶．已知軌道AB長 ， 圓軌道半徑 ， 傳送帶長并可向右傳動，P與F點的水平距離 ， 高度差 ， 平板PQ長． ， 滑塊質(zhì)量 ， 滑塊與軌道AB和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為 ， 其它阻力均不計．
（1） 求彈簧的彈性勢能；
（2） 要使滑塊從A點由靜止釋放時落在平板上，求傳送帶的速度范圍；
（3） 若滑塊每次與平板碰撞前后速度方向與水平面夾角相等，碰后速度大小變?yōu)榕銮暗乃姆种?，當傳送帶向右傳動速度時，滑塊是否會彈離平板？若不會，最終停在離Q點多遠處？若會，離開平板后的首次落地點距離Q點多遠？

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