第Ⅰ卷（選擇題46分）
一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯、多選或不選的得0分。）
1．下列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展歷史的說法正確的是（ ）
A．“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星—海王星”的發(fā)現(xiàn)者是伽利略
B．卡文迪什通過實驗測出了引力常量。
C．開普勒分析卡文迪什的觀測數(shù)據(jù)，提出了關(guān)于行星運動的三大定律
D．第谷利用扭秤實驗對電荷之間的作用力進行研究，得出了庫侖定律
2．關(guān)于圓周運動下列說法正確的是（ ）
A．做圓周運動的物體受到的合外力可以為零
B．在變力作用下，物體可以做圓周運動
C．勻速圓周運動一定是勻變速運動
D．在恒力作用下，物體可以做勻速圓周運動
3．2023年華為隆重推出我國自主研發(fā)的麒麟9000s芯片的Mate60手機，該手機可以與地球同步軌道的“天通一號01”實現(xiàn)衛(wèi)星通信。已知地球半徑為R，“天通一號01”離地高度約為6R，以下關(guān)于該衛(wèi)星的說法正確的是（ ）
A．衛(wèi)星在地球同步軌道上處于平衡狀態(tài)
B．衛(wèi)星的發(fā)射速度小于近地衛(wèi)星的運行速度
C．衛(wèi)星的加速度約為靜止在赤道上物體向心加速度的36倍
D．若地球自轉(zhuǎn)加快，衛(wèi)星為保持與地面同步，軌道高度應(yīng)降低
4．如圖所示，從地面上以速度斜向上拋出一質(zhì)量為m的小球，它上升高度H后落到比地面低h的海平面。以地面為參考平面，不計空氣阻力，則下列選項錯誤的是（ ）
A．物體落到海平面時的重力勢能是
B．物體落到海平面時的動能是
C．物體在最高點時的機械能是
D．物體落到海平面時的機械能是
5．如圖所示，質(zhì)量為m、電量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，在圖示空間加上一平行紙面的水平方向勻強電場后，帶電小球開始向右擺動，細線與豎直方向最大夾角為37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的（ ）
A．電場方向水平向左
B．小球最終會靜止在37°角位置處
C．向右擺動過程，帶電小球電勢能不斷增大
D．電場強度的大小為
6．2022年我國航天員在空間站太空艙開設(shè)“天宮課堂”，課堂演示了“水油分離”實驗。如圖所示，用細繩系住裝有水和油的瓶子（已知水的密度大于油的密度），手持細繩的另一端，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則（ ）
A．只要瓶子有速度，就能通過圓周的最高點，水油分離后，油在外側(cè)
B．只要瓶子有速度，就能通過圓周的最高點，水油分離后，水在外側(cè)
C．瓶子的速度需大于某一值才能通過圓周的最高點，水油分離后，水在外側(cè)
D．瓶子的速度需大于某一值才能通過圓周的最高點，水油分離后，油在外側(cè)
7．在研究心臟電性質(zhì)時，當興奮在心肌傳播，在人體的體表可以測出與之對應(yīng)的電勢變化，可等效為兩等量電荷產(chǎn)生的電場。如圖是人體表面的瞬時電勢分布圖，圖中實線為等差等勢面，標在等勢面上的數(shù)值分別表示該等勢面的電勢，a、b、c、d為等勢面上的點，a、b為兩電荷連線上對稱的兩點，c、d為兩電荷連線中垂線上對稱的兩點。則下列說法正確的是（ ）
A．負電荷從b點移到d點，電勢能增大
B．d、a兩點的電勢差
C．a(chǎn)、b兩點的電場強度等大反向
D．c、d兩點的電場強度相同，從c到d的直線上電場強度先變大后變小
8．我國一箭多星技術(shù)居世界前列，一箭多星是用一枚運載火箭同時或先后將數(shù)顆衛(wèi)星送入軌道的技術(shù)。某兩顆衛(wèi)星釋放過程簡化為如圖所示，火箭運行至P點時，同時將A、B兩顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。A衛(wèi)星進入軌道1做圓周運動，B衛(wèi)星進入軌道2沿橢圓軌道運動，P點為橢圓軌道的近地點，Q點為遠地點，B衛(wèi)星在Q點噴氣變軌到軌道3，之后繞地球做圓周運動。下列說法正確的是（ ）
A．A衛(wèi)星在P點的加速度大于B衛(wèi)星在P點的加速度
B．A衛(wèi)星在軌道1的速度小于B衛(wèi)星在軌道3的速度
C．B衛(wèi)星從軌道2上Q點變軌進入軌道3時需要噴氣加速
D．B衛(wèi)星沿軌道2從P點運動到Q點過程中引力做負功
9、復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)了速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質(zhì)量為M的動車，以恒定功率P在平直軌道上由靜止開始運動，經(jīng)時間t達到該功率下的最大速度，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動車在時間t內(nèi)，下列說法正確的是（ ）
A．牽引力的功率
B．牽引力做功等于
C．在時間t內(nèi)通過的位移為
D．做變加速直線運動，某時刻加速度大小可以為
10．一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取．則（ ）
A．物塊下滑過程中機械能守恒
B．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
C．物塊下滑時加速度的大小為
D．當物塊沿斜面下滑2.0m時機械能損失了8J
第Ⅱ卷（非選擇題54分）
二、實驗題（本題共2小題，第11題6分，第12題8分，每空2分，共計14分）
11．如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1：2：1，變速塔輪自上而下有三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1，如圖乙所示。
（1）本實驗的目的是探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，下列實驗中采用的實驗方法與本實驗相同的是（ ）
A．探究兩個互稱角度的力的合成規(guī)律
B．探究平拋運動的特點
C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系
（2）在某次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動皮帶調(diào)至第______層塔輪。（選填“一”、“二”或“三”）
（3）在另一次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動手柄，則當塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比約為（ ）（填選項前的字母）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：4
12．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示，第1個點和第2點之間的距離為2mm（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：
（1）要驗證重物下落過程中符合機械能守恒，除了圖示器材，以下實驗器材必須要選取的有______。（填寫字母代號）
A．秒表B．刻度尺C．天平D．交流電源
（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落的距離h，則以h為橫軸，以為縱軸，畫出的圖象應(yīng)是下圖中的哪個______
A．B．C．D．
（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是=______，此過程中物體動能的增加量=______；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
三、計算題（本題共3小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。說明：計算題解法不唯一，邏輯關(guān)系正確即給相應(yīng)分數(shù)）
13．（10分）隨著科技的進步，星際移民的可能性在不斷提升。假設(shè)未來宇航員為測量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如圖所示，在星球表面某地，長為L的細線一端拴著質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定于水平天花板上O點，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時細線與豎直方向的夾角為α，小球的角速度為ω。已知引力常量為G，該星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體且半徑為R，不計空氣阻力和星球自轉(zhuǎn)。求：
（1）細線上的拉力大小F；
（2）該星球的質(zhì)量M。
14．（12分）如圖所示，一初速度為零的電子經(jīng)電壓加速后，從正中間垂直電場方向進入板長與間距相等的平行金屬板，并恰好能穿出金屬板。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子所受的重力。求：
（1）電子剛進入兩金屬板間時的速度大小v；
（2）兩金屬板間的電壓U。
15（18分）輕質(zhì)彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為L．現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長度為5L的水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示．物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)．用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后釋放，P開始沿軌道運動，重力加速度大小為g．
（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達B點時速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點間的距離；
（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍．
物理答案
選擇題1-7每題4分，8-10每題6分，少選3分，錯選0分
11．（每空2分，共6分）（1）C （2）一 （3）D
12．（每空2分，共8分）（1）BD（漏選1分）； （2）C； （3）0.50J；0.48J
計算題說明：方法不唯一，邏輯正確即給相應(yīng)分數(shù)。
13．（10分）（1）對小球受力分析，水平方向上有
其中
解得
（2）對小球受力分析，豎直方向上有
在星球表面
解得
14．（12分）（1）對電子經(jīng)電壓加速的過程，根據(jù)動能定理有
解得
（2）設(shè)兩金屬板間的距離為d，電子在兩金屬板之間運動的加速度大小
設(shè)電子在兩金屬板之間運動的時間為t，有
解得
15．（18分）（1）將彈簧豎直放置在地面上，物體下落壓縮彈簧時，由系統(tǒng)的機械能守恒得
如圖，根據(jù)能量守恒定律得
聯(lián)立解得
物體P從B到D的過程，由機械能守恒定律得
解得
所以物體P能到達D點，且物體P離開D點后做平拋運動，則有
解得
即落地點與B點間的距離為．
（2）P剛好過B點，有：，
解得
P最多到C而不脫軌，則有，
解得
所以滿足條件的P的質(zhì)量的取值范圍為：．
1．B
2．B
3．D
4．C
5．D
6．B
7．D
8．CD
9．ABD
10．BD

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