一、單選題
1．下列說法正確的是( )
A.一對作用力和反作用力的沖量之和為零，則一對作用力和反作用力做功代數(shù)和一定為零
B.動量越大，合外力的沖量越大
C.物體動量為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)
D.甲物體動量，乙物體動量，則
2．2024年5月20日，我國使用運(yùn)載火箭成功將“北京三號衛(wèi)星”送入預(yù)定軌道，用于提供高時空分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)。若衛(wèi)星在距地面500km的軌道上繞地球穩(wěn)定運(yùn)行，則該衛(wèi)星的( )
A.運(yùn)行周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期B.線速度大于地球的第一宇宙速度
C.角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度D.加速度小于地球同步衛(wèi)星的加速度
3．在籃球比賽中，某位同學(xué)獲得罰球機(jī)會，如圖所示，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球以約為2m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為0.6kg，籃筐離地高度約為3m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學(xué)罰球時對籃球做的功大約為( )
A.1JB.10JC.50JD.100J
4．有兩根長度不同的輕質(zhì)細(xì)線下面分別懸掛小球，細(xì)線上端固定在同一點(diǎn)，若兩個小球繞同一豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，相對位置關(guān)系分別如圖所示，則兩個擺球在運(yùn)動過程中，小球a的角速度比小球b的角速度小的是( )
A.B.
C.D.
5．一物體靜止在光滑水平面上，從時刻起，受到的水平外力F如圖所示，以向右運(yùn)動為正方向，物體質(zhì)量為5kg，則下列說法正確的是( )
A.前1s內(nèi)力F對物體的沖量為
B.時物體回到出發(fā)點(diǎn)
C.時物體的速度大小為1m/s
D.第3s內(nèi)物體的位移為1m
6．如圖所示，平面內(nèi)直線AB和MN垂直相交于O點(diǎn)，關(guān)于O點(diǎn)對稱，關(guān)于O點(diǎn)對稱，C是AO的中點(diǎn)，D是OB的中點(diǎn)，則下列說法正確的是( )
A.若將電荷量為的點(diǎn)電荷放置在O點(diǎn)，則四點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B.若將電荷量為和的點(diǎn)電荷分別放置在A點(diǎn)和B點(diǎn)，則兩點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相反
C.若在C點(diǎn)和D點(diǎn)分別放置等量同種點(diǎn)電荷，一電子從O點(diǎn)沿直線運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中所受靜電力的大小是一直減小的
D.若在C點(diǎn)和D點(diǎn)分別放置等量正點(diǎn)電荷，一電子從M點(diǎn)由靜止釋放，電子將在間做往返運(yùn)動
7．某同學(xué)使用小型電動打夯機(jī)平整自家房前的場地，如圖所示是電動打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。質(zhì)量為m的擺錘通過輕桿與總質(zhì)量為M的底座（含電動機(jī)）上的轉(zhuǎn)軸相連。電動機(jī)帶動擺錘繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動半徑為R，重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A.轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時擺錘處于失重狀態(tài)
B.若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘的角速度為
C.擺錘在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，桿給擺錘的彈力大小之差為6mg
D.若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時，打夯機(jī)對地面的壓力為
8．2023年重慶市貨運(yùn)量、港口吞吐量雙雙實現(xiàn)2.1億噸目標(biāo)。其中，港口吞吐量歷史性突破2.2億噸，同比增長8.2%，物流公司為了提高工作效率會使用各種傳送帶裝置，如圖所示為一簡化的傳送帶模型，傳送帶與水平面之間的夾角為30°，其中A、B兩點(diǎn)間的距離為6m，傳送帶在電動機(jī)的帶動下以的速度勻速運(yùn)動?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的B點(diǎn)，已知小物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則在傳送帶將小物體從B點(diǎn)傳送到A點(diǎn)的過程中，下列說法不正確的是( )
A.工件的動能增加量為16JB.工件的重力勢能增加量240J
C.摩擦產(chǎn)生的熱量60JD.電動機(jī)多消耗的電能為304J
二、多選題
9．用力F拉著一個物體從空中的a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，克服重力做功4J，拉力F做功8J，空氣阻力做功，則下列判斷正確的是( )
A.物體的重力勢能增加了4JB.物體的機(jī)械能減少了4J
C.物體的動能增加了3.5JD.物體的動能增加了8J
10．設(shè)想在處于赤道地面上建造如圖甲所示的“太空電梯”，宇航員可通過豎直的“太空電梯”直達(dá)空間站。圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于處于“太空電梯”中在不同高度的宇航員，下列說法正確的有( )
A.宇航員在處的線速度等于第一宇宙速度
B.圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑
C.隨著r增大，宇航員的線速度增大
D.r從R增大到的過程中，宇航員感受到“重力”越來越小
11．廈門大學(xué)天文學(xué)系顧為民教授團(tuán)隊利用我國郭守敬望遠(yuǎn)鏡積累的海量恒星光譜，發(fā)現(xiàn)了一個處于寧靜態(tài)的中子星與紅矮星組成的雙星系統(tǒng)，研究成果于2022年9月22日發(fā)表在《自然·天文》期刊上，中子星與紅矮星的質(zhì)量比約為2:1，同時繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是( )
A.中子星角速度小于紅矮星的角速度
B.中子星與紅矮星做圓周運(yùn)動的半徑之比為
C.中子星與紅矮星做圓周運(yùn)動的向心加速度之比
D.若假設(shè)兩顆恒星間的距離為L，中子星的公轉(zhuǎn)周期為T，則中子星與紅矮星質(zhì)量之和為
12．如圖所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關(guān)控制，其結(jié)構(gòu)為彈簧一端固定在頂部，另一端與重物連接，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到一定值時，重物拉伸彈簧后使觸點(diǎn)接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點(diǎn)N與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點(diǎn)時觸點(diǎn)距離為d，已知重物與觸點(diǎn)M的總質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g，不計接觸式開關(guān)中的一切摩擦，重物和觸點(diǎn)均視為質(zhì)點(diǎn)，則( )
A.增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光
B.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為
C.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為
D.要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為
三、計算題
13．質(zhì)量的小球在長為的細(xì)繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，細(xì)繩能承受的最大拉力，轉(zhuǎn)軸離地高度，g取則：
（1）若恰好能通過最高點(diǎn)，則最高點(diǎn)處小球的速度大??；
（2）在某次運(yùn)動中在最低點(diǎn)細(xì)繩恰好被拉斷，則此時小球的速度大??；
（3）若在（2）中細(xì)繩被拉斷后小球繼續(xù)做平拋運(yùn)動，如圖所示，求小球落地水平距離x。
14．帶電量分別為、的異種電荷固定在同一水平線上，相距，在它們連線的中點(diǎn)P上方處有一懸點(diǎn)O，用絕緣細(xì)繩掛著一個質(zhì)量為m的帶電小球C，繩長、與的夾角為，如圖所示，平衡時小球剛好靜止在兩電荷連線上。重力加速度為g，則：
（1）小球所受電場力大?。?br>（2）小球所在處產(chǎn)生的電場合場強(qiáng)；
（3）小球所帶電荷量。
15．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A與質(zhì)量為的物塊B靜置于光滑水平面上，B與一個水平輕質(zhì)彈簧拴接?，F(xiàn)使物塊A獲得水平向右的初速度，A與彈簧發(fā)生相互作用，最終與彈簧分離，全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。
（1）求兩物塊最終分離時各自的速度；
（2）在兩物塊相互作用過程中，求當(dāng)物塊A的速度大小為時彈簧的彈性勢能。
16．航空公司裝卸貨物時常因拋擲而造成物品損壞，為解決這個問題，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的緩沖轉(zhuǎn)運(yùn)裝置。裝置A上表面由光滑曲面和粗糙水平面組成，裝置A緊靠飛機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)車B緊靠A。已知包裹與裝置A、轉(zhuǎn)運(yùn)車B水平上表面的動摩擦因數(shù)均為，裝置A與水平地面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力，不計轉(zhuǎn)運(yùn)車B與水平地面間的摩擦。A、B的質(zhì)量均為，A、B水平上表面的長度均為。包裹可視為質(zhì)點(diǎn)，將其由裝置A的光滑曲面某高度h處靜止釋放，包裹與B的右擋板碰撞損失的機(jī)械能可忽略。重力加速度g取。
（1）要使包裹在裝置A上運(yùn)動時A不動，則包裹的質(zhì)量最大不超過多少千克；
（2）若包裹質(zhì)量，從高度處靜止釋放，求包裹與裝置A之間摩擦所生的熱量；
（3）若包裹質(zhì)量，為使包裹能停在轉(zhuǎn)運(yùn)車B上，則該包裹靜止釋放時的高度h應(yīng)滿足的條件。
四、實驗題
17．某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置完成了驗證碰撞過程中的動量守恒的實驗，將帶有斜槽的軌道固定在桌面上并調(diào)整至斜槽的末端水平。選取兩個大小完全相同的鋼性小球a、b，測量出其質(zhì)量分別為、。實驗時，首先將a球由一定高度靜止釋放，經(jīng)過一段時間小球打在右側(cè)豎直固定的擋板上的某點(diǎn)；然后在斜槽的末端放上b球，將a球由同一高度靜止釋放，兩球碰后均打在右側(cè)豎直固定的擋板上，已知A點(diǎn)與斜槽的末端在同一水平線上。已知三點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為、、。
（1）該實驗要求實驗所用小球的質(zhì)量滿足(填“>、=或（2）B（3）
解析：（1）為了確保a球與b球碰撞后不反彈，則a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量，即；
（2）由題圖可知，C點(diǎn)應(yīng)為碰前小球a的落點(diǎn)，兩球碰后a的速度小于b的速度，則a下落的高度大于b下落的高度，所以D點(diǎn)為a碰后的落點(diǎn)，B點(diǎn)為b碰后的落點(diǎn)。
（3）假設(shè)A點(diǎn)到斜槽末端的距離為x，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律，，所以；如果兩球碰撞過程中動量守恒，則，所以。
18．答案：（1）B（2）1.37J（3）C（4）（H為a球運(yùn)動的最高點(diǎn)距離地面的高度）
解析：（1）電磁打點(diǎn)計時可以記時間，不需要秒表，同時打點(diǎn)計時器使用低壓交流電源，而處理實驗數(shù)據(jù)時需要用刻度尺測量出計數(shù)點(diǎn)之間的距離，驗證機(jī)械能守恒定律等式兩邊可以約掉質(zhì)量，故實驗中不需要測量重物的質(zhì)量，因此不需要天平。故B正確，ACD錯誤。故選:B。
（2）重物下落過程做勻加速直線運(yùn)動，由勻變速直線運(yùn)動的推論可知，打B點(diǎn)時的速度為，所以從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，增加的動能為；
（3）此實驗因空氣阻力以及摩擦力的存在，總會使減小的重力勢能略大于增加的動能，這屬于系統(tǒng)誤差，是不可避免的，但想要實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減小該誤差。故C正確，ABD錯誤。故選:C。
（4）該實驗的原理是b球落地瞬間兩球速度大小相同，然后a球繼續(xù)上升到最高點(diǎn)，分別測出b球離地面的高度和a球上升的高度，用高度差計算出a球做豎直上拋運(yùn)動時的初速度，從而驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該方案需要測量的物理量有:釋放時b球距地面的高度h和a球上升到最高點(diǎn)距地面的高度H，設(shè)a球豎直上拋時的初速度為v，則有,在小球落地前有,聯(lián)立可得.

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