說明：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上，貼好條形碼。
2．答選擇題時，選出每小題答案后，用2b鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。答非選擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將答案寫在答題卡上。字體工整，筆跡清楚。
3．請按題號順序在答題卡相應(yīng)區(qū)域作答，超出區(qū)域所寫答案無效；在試卷上、草紙上答題無效。
4．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題（1-7題為單選題，每小題4分，錯選或不選得0分；8-10題為多選題，每小題6分，全選對得6分，選對但不全得3分，錯選或不選得0分，共46分）
1. 北京時間2024年3月24日，地球出現(xiàn)了地磁暴。受地磁暴的影響，某衛(wèi)星繞地飛行的軌道高度略有降低，衛(wèi)星軌道變化前后均可視為做勻速圓周運動。衛(wèi)星的軌道高度降低后，下列物理量有所減小的是（ ）
A. 線速度大小B. 角速度大小C. 向心力大小D. 周期
【答案】D
【解析】根據(jù)題意，由萬有引力提供向心力有
解得
，，，
可知，衛(wèi)星的軌道高度降低后，向心力變大，線速度變大，角速度變大，周期變小。
故選D。
2. 如圖，場地自行車賽道設(shè)計成與水平面保持一定傾角，三位運動員騎自行車在賽道轉(zhuǎn)彎處做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（ ）
A. 三位運動員可能受重力、支持力、向心力的作用
B. 三位運動員各自的加速度恒定
C. 若此時三位運動員角速度相等，則他們的向心加速度大小關(guān)系滿足
D. 若此時三位運動員線速度大小相等，則他們的角速度大小關(guān)系滿足
【答案】C
【解析】A．三位運動員受重力、支持力，還可能受摩擦力作用，向心力是效果力，不是物體受的力，選項A錯誤；
B．三位運動員各自的加速度大小相等，但是方向不斷變化，則加速度不是恒定的，選項B錯誤；
C．若此時三位運動員角速度相等，則根據(jù)
因
可知，他們的向心加速度大小關(guān)系滿足
選項C正確；
D．若此時三位運動員線速度大小相等，則
因
可知，根據(jù)他們的角速度大小關(guān)系滿足
選項D錯誤。
3. 手機上一般會有兩個麥克風，頂部的麥克風為降噪麥克風。降噪麥克風產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪效果。理想情況下的降噪過程如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 降噪過程應(yīng)用的是聲波的干涉原理，P點振動減弱
B. 降噪聲波的頻率與環(huán)境噪聲的頻率不相同
C. 降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的波長大小不相等
D. 再經(jīng)過四分之一周期P點振動加強
【答案】A
【解析】ABC．由題圖可知，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，在同一種介質(zhì)中傳播速度相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生干涉，由于兩列聲波振幅相同、相位相反，所以振動減弱，起到降噪作用，P點振動減弱，故A正確，BC錯誤；
D．再經(jīng)過四分之一周期P點仍為減弱點，故D錯誤。
故選A。
4. 北京時間2023年5月10日，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭，在我國海南文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射；用時近7小時順利實現(xiàn)與中國空間站天和核心艙的交會對接，下列說法中正確的是（ ）
A. 火箭發(fā)射升空過程中，發(fā)動機噴出燃氣推動空氣，空氣推動火箭上升
B. 火箭噴出燃氣速度一定，噴出物質(zhì)與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得速度越大
C. 對接后的組合體仍做勻速圓周運動，則其運行速度大于
D. 要實現(xiàn)對接，天舟六號貨運飛船應(yīng)在天和核心艙相同軌道處加速
【答案】B
【解析】A．火箭發(fā)射升空的過程中，火箭給噴出的燃氣作用力，燃氣給火箭反作用力，推動火箭上升，故A錯誤；
B．設(shè)噴出燃氣質(zhì)量為m，為燃氣速度，火箭本身質(zhì)量為M，v2為火箭速度，規(guī)定向下為正方向，根據(jù)動量守恒有
則有
火箭噴出燃氣速度不變，噴出物質(zhì)與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得速度越大，故B正確；
C．是圍繞地球做圓周運動的最大速度，則對接后的組合體仍做勻速圓周運動，則其運行速度小于，故C錯誤；
D．要實現(xiàn)對接，天舟六號貨運飛船應(yīng)在比天和核心艙低的軌道加速做離心運動，故D錯誤。
故選B。
5. 一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤如圖甲所示，圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球做受迫振動，圓盤靜止時，讓小球做簡諧運動，其振動圖像如圖乙所示（以豎直向上為正方向），下列說法正確的是（ ）
A. 到小球所受的回復(fù)力增加，且方向向上
B. 到小球運動方向向上，且動能增大
C. 若圓盤以勻速轉(zhuǎn)動，小球振動達到穩(wěn)定時其振動的周期為2s
D. 若圓盤正以勻速轉(zhuǎn)動，欲使小球振幅增加則可使圓盤轉(zhuǎn)速適當增大
【答案】C
【解析】A．以豎直向上為正方向，到小球從最低點向平衡位置振動，偏離平衡位置位移方向為負，大小正在減小，由
可知所受的回復(fù)力減小，方向為x軸正向，故A錯誤；
B．根據(jù)簡諧運動特征，到小球從平衡位置向最高點振動，平衡位置處小球速度最大，而最大位移處速度為0，故B錯誤；
C．若圓盤以勻速轉(zhuǎn)動，其周期為
小球振動達到穩(wěn)定時其振動的周期等于驅(qū)動的周期為，故C正確；
D．由圖乙可知，小球振動的固有周期為
若圓盤正以勻速轉(zhuǎn)動時，有
欲使小球振幅增加則要增大驅(qū)動力的周期，可使圓盤轉(zhuǎn)速適當減小，故D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示，水面上有一透明均質(zhì)球，其半徑為R，上半球露出水面，下半球內(nèi)豎直中心軸上有點光源，均質(zhì)球?qū)Υ斯獾恼凵渎蕿?.5，為使從光源照射到上半球面的光，都能發(fā)生折射（不考慮光線在球內(nèi)反射后的折射），則點光源到水面的最大距離為（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】光在介質(zhì)中的傳播如圖所示
根據(jù)全反射定律和幾何關(guān)系可知
解得
故選C。
7. 極限跳傘（sky diving）是世界上最流行的空中極限運動，傘打開前可看做是自由落體運動，打開傘后減速下降，最后勻速下落．如果用h表示人下落的高度，t表示下落的時間，表示人的重力勢能，表示人的動能，E表示人的機械能，v表示人下落的速度，在整個過程中，忽略傘打開前空氣阻力，如果打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，則選項圖象可能符合事實的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．運動員先做自由落體運動，由機械能守恒定律可得
動能與下落的高度成正比，則重力勢能是線性變化的，所以A錯誤；
BD．打開降落傘后做加速度逐漸減小的減速運動，由動能定理有
隨速度的減小，阻力減小，由牛頓第二定律可知，人做加速度減小的減速運動，最后當阻力等于重力時，人做勻速直線運動，所以動能的變化減慢，即動能先減小快，后減小慢，最后當阻力等于重力時，動能不再發(fā)生變化，所以B正確； D錯誤；
C．根據(jù)功能關(guān)系可知
則人的機械能在自由下落過程保持不變，打開傘后機械能是慢慢減小，最后均勻減小，所以C錯誤；
故選B
8. 彩超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號由計算機處理，從而形成彩超圖像。圖乙為血管探頭沿x軸正方向發(fā)射的簡諧超聲波圖像，時刻波恰好傳到質(zhì)點M。已知此超聲波的頻率為。下列說法正確的是（ ）
A. 血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為
B. 質(zhì)點M開始振動的方向沿y軸負方向
C. 內(nèi)，質(zhì)點M運動的路程為3mm
D. 時，質(zhì)點N恰好處于波谷
【答案】BD
【解析】A. 血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為
故A錯誤；
B. 波沿x軸正方向傳播，根據(jù)圖乙，可以判斷質(zhì)點M開始振動的方向沿y軸負方向，故B正確；
C.由波的頻率可以知道波的周期為
內(nèi)，質(zhì)點M運動了的路程為2.5mm，故C錯誤；
D. 由傳播速度
所以時，波沿x軸傳播的距離為
結(jié)合圖乙分析，此時質(zhì)點N恰好處于波谷，故D正確。
故選BD。
9. 質(zhì)量的小型電動汽車在平直的公路上由靜止啟動，圖像甲表示汽車運動的速度與時間的關(guān)系，圖像乙表示汽車牽引力的功率與時間的關(guān)系。設(shè)汽車在運動過程中阻力不變，在18s末汽車的速度恰好達到最大。則下列說法正確的是（ ）
A. 汽車受到的阻力200N
B. 汽車的最大牽引力為1000N
C. 8s~18s過程中汽車牽引力做的功為
D. 汽車做變加速運動過程中的位移大小為95.5m
【答案】BD
【解析】A．汽車受到的阻力為
A錯誤；
B．勻加速運動時牽引力最大，根據(jù)牛頓第二定律得

根據(jù)圖像得
解得

B正確；
C．8s~18s過程中汽車牽引力做功為

C錯誤；
D．根據(jù)動能定理得

解得

D正確。
故選BD
10. 如圖所示，水平地面上固定著一足夠長的木板，板上靜置b、c兩小球。一輕質(zhì)彈簧的左端固定在球b上，右端與球c接觸但未連接。一帶有四分之一圓弧軌道的小車d緊靠木板放置，半徑為5m，其軌道底端的切線與木板上表面重合，緊靠車左端有一擋板e。現(xiàn)讓小球a從軌道頂端由靜止滑下，當球a離開車后，立即撤去擋板。球a與球b碰撞時間極短，碰后球a返回到車軌道底端時的速度大小為。已知球a、b、c及車的質(zhì)量分別為、、、。小球均可視為質(zhì)點，不計所有阻力，取重力加速度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。說法正確的是（ ）
A. 球a、b碰撞結(jié)束時球b的速度大小為
B. 彈簧最大彈性勢能為10J
C. 球a沖上車的最高點距軌道底端的高度為1m
D. 球a沖上車后再次回到軌道底端時對軌道的壓力為15N
【答案】ACD
【解析】A．球a開始下滑到與b相碰前，根據(jù)機械能守恒定律有
球a、b碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，故有
可得
故A正確；
B．當b、c兩球共速時，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒
根據(jù)能量守恒
解得
故B錯誤；
C．當a、d共速時，球a沖上車的最高點，根據(jù)動量守恒
根據(jù)機械能守恒
解得
故C正確；
D．球a沖上車后再次回到軌道底端時，取水平向左為正方向，根據(jù)動量守恒
根據(jù)動能守恒
解得
設(shè)球a沖上車后再次回到軌道底端時受到的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知，球a對軌道的壓力等于球a受到的支持力
故D正確。
故選ACD。
二、實驗題（共7個空，每空2分，共14分）
11. 利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。
（1）實驗中，需先接通電源，再由靜止開始釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。O為起點，在紙帶上選取幾個連續(xù)打出的點，其中三個連續(xù)點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖。已知重物質(zhì)量，重力加速度，打點計時器打點的周期為，那么打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的瞬時速度________m/s；O點到B點過程中重物的重力勢能減少量為________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）用縱軸分別表示重物動能增加量及重力勢能減少量，用橫軸表示重物下落的高度h。某同學在同一坐標系中做出了和圖像，如圖丙所示。由于重物下落過程中受阻力作用，可知圖線________（填“①”或“②”）表示圖像。
（3）該同學根據(jù)紙帶算出了其他各點對應(yīng)的瞬時速度，測出與此相對應(yīng)的重物下落高度h，以h為縱坐標，以為橫坐標，建立坐標系，作出圖像，如圖丁所示，從而驗證機械能守恒定律。若所有操作均正確，得到的圖像的斜率為，可求得當?shù)氐闹亓铀俣萠_______。
【答案】（1）1.17 0.690
（2）② （3）
【解析】
【小問1詳解】
打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的瞬時速度
O點到B點過程中重物的重力勢能減少量為
【小問2詳解】
由于重物下落過程中受阻力作用，則重物下降一定高度，減小的重力勢能大于增加的動能，可知②表示圖像。
【小問3詳解】
若機械能守恒，則有
整理可得
結(jié)合圖像可得
解得
12. 如圖所示，用雙線懸掛小球的這種裝置稱為雙線擺，可使小球穩(wěn)定在同一豎直平面內(nèi)運動，能避免單擺穩(wěn)定性差的問題。某實驗小組用雙線擺測量當?shù)氐闹亓铀俣取?br>（1）如圖所示的雙線擺能夠穩(wěn)定的在___________（填“平行”或“垂直”）紙面的豎直平面內(nèi)穩(wěn)定的擺動。
（2）將小球拉離平衡位置一小段距離后由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點時開始計時并計數(shù)為1，之后每次小球經(jīng)過最低點時計數(shù)加1，若測得小球第50次經(jīng)過最低點時的時間為t，則該小球擺動的周期為___________（用t表示）。
（3）用刻度尺測量出兩細線AO、BO的長度均為L，懸點AB之間的距離為d，小球的直徑遠小于細線的長度，則當?shù)氐闹亓铀俣萠__________（用L、d和T表示）。
【答案】（1）垂直 （2） （3）
【解析】
【小問1詳解】
由受力分析可知，如圖所示的雙線擺能夠穩(wěn)定的在垂直紙面的豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動。
【小問2詳解】
小球相鄰兩次經(jīng)過最低點之間的時間為小球擺動的半個周期，即
解得
【小問3詳解】
由幾何關(guān)系可知雙線擺對應(yīng)的單擺擺長為
單擺周期公式為
整理得當?shù)氐闹亓铀俣却笮?br>三、計算題（共40分。要求：寫出解題依據(jù)、公式、步驟和必要的文字說明）
13. 每年8月至10月是浙江省臺風多發(fā)的季節(jié)。每次在臺風來臨前，我們都要及時檢查一下家里陽臺窗臺上的物品，加固廣告牌，以防高空墜物事件發(fā)生，危害公共安全。若有一質(zhì)量為的花盆從高為的11層居民樓的花架上無初速墜下，砸中身高為的居民頭頂，假設(shè)撞擊后花盆碎片的速度均變?yōu)榱?，撞擊時間，不計空氣阻力，求：
（1）花盆剛砸中該居民頭頂前的速度大??；
（2）花盆對該居民的平均撞擊力有多大。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）花盆下落高度
根據(jù)自由落體運動規(guī)律
解得花盆剛砸中該居民頭頂前的速度大小
（2）花盆與居民頭頂碰撞的過程，選豎直向上為正方向，由動量定理得
解得
F=106N
由牛頓第三定律，花盆對該居民的平均撞擊力大小為
14. 如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細管彎成半徑R=0.4m的半圓形軌道BC，將其豎直放置并將B點與一水平軌道相連。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B至墻壁的距離為彈簧的自然長度。將一個質(zhì)量m=0.8kg的小滑塊放在彈簧的右側(cè)，向左推滑塊，壓縮彈簧使彈簧右端至A處，然后將滑塊由靜止釋放，滑塊進入半圓軌道繼續(xù)滑行（不計滑塊與軌道的碰撞）。已知滑塊運動到B處剛剛進入半圓軌道時對軌道的壓力F1=58N，水平軌道AB長度l=0.3m，滑塊與軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，求∶
(1)彈簧壓縮到A處時的彈性勢能；
(2)小滑塊運動到軌道最高處C點時對軌道的壓力大小。
【答案】(1)11.2J；(2)10N。
【解析】(1)滑塊運動到B處時，由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
v1=5m/s
根據(jù)動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
EP=11.2J
(2)小球從B到C過程，由機械能守恒定律得

代入解得
v2=3m/s
由于
所以小球在D處對軌道外壁有壓力，由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得
F2=10N
根據(jù)牛頓第三定律得，小球?qū)壍缐毫?0N，方向向上。
15. 如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量的小車，小車左邊部分為半徑的四分之一光滑圓弧軌道，軌道末端平滑連接一長度的水平粗糙面，粗糙面右端是一擋板。有一個質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）從小車左側(cè)圓弧軌道頂端A點靜止釋放，小物塊和小車在粗糙區(qū)域的滑動摩擦因數(shù)，小物塊與擋板的碰撞無機械能損失，重力加速度，求：
（1）小物塊運動到圓弧末端時速度大小；
（2）物塊從圓弧末端到與右側(cè)擋板發(fā)生第一次碰撞經(jīng)歷的時間；
（3）小物塊將與小車右端發(fā)生多次碰撞最終相對小車靜止，求：
①求整個運動過程中，小物塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量；
②求整個運動過程中小車發(fā)生的位移。
【答案】（1）；（2）；（3）①；②，方向水平向左
【解析】（1）物塊和小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒。設(shè)物塊剛滑上B點時的速度大小為，此時小車的速度大小為，由動量守恒定律有
由機械能守恒定律有
解得
，
（2）設(shè)物塊與擋板撞擊時速度為，小車速度為，由水平方向動量守恒得
由能量守恒定律得
解得
又有
可得
由運動學公式有
解得
（3）①由于系統(tǒng)水平方向動量守恒，初動量為零，最終物塊和小車均靜止，由系統(tǒng)能量守恒得
解得
②設(shè)物塊在小車BC面上滑動的路程為s，根據(jù)動能定理有
解得
設(shè)物塊在小車上表面來回運動的次數(shù)為n，滿足
當時
即物塊將停在離右側(cè)擋板1m處，此時物塊和小車同時停止運動，從物塊滑下到物塊和小車停止運動的整個過程中，物塊相對小車發(fā)生的位移
選取物塊和小車為系統(tǒng)，由于水平方向動量守恒，設(shè)物塊水平向右發(fā)生的位移大小為，小車水平向左發(fā)生的位移大小為，有
，
解得
方向水平向左。

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