注意事項：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。
如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
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，有選錯的得0分。
1. 無風(fēng)的雨天，雨滴自高空由靜止開始下落，由于空氣阻力的影響，其速度—時間關(guān)系如圖所示。則雨滴下落過程中加速度a隨時間t變化的圖像可能正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根據(jù)v-t圖像中圖線的各點切線斜率表示加速度，可知雨滴的加速度逐漸減小直至為零。
故選B。
2. 如圖所示，完全相同的兩小球a、b固定在一輕桿兩端，輕桿可繞水平軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，軸O距離a球較近。則在輕桿轉(zhuǎn)動過程中，a、b兩球具有相同大小的（ ）
A. 線速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力
【答案】B
【解析】兩小球隨輕桿轉(zhuǎn)動，屬同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，根據(jù)
由于Ob的長度大于Oa的長度，則b球的線速度、向心加速度、向心力均大于a球的線速度、向心加速度、向心力。
故選B。
3. 如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在地面上，上端連接質(zhì)量為m的小球，小球由不可伸長的細(xì)線吊在天花板上。小球保持靜止時細(xì)線中拉力大小為，為重力加速度。則剪斷細(xì)線瞬間，小球的加速度（ ）
A. 大小為，方向豎直向下B. 大小為，方向豎直向上
C. 大小為g，方向豎直向上D. 大小為g，方向豎直向下
【答案】A
【解析】小球保持靜止時細(xì)線中拉力大小為，以小球為對象，根據(jù)受力平衡可得
解得彈簧彈力大小為
方向豎直向上；剪斷細(xì)線瞬間，彈簧彈力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
方向豎直向下。
故選A。
4. 如圖所示，一游泳愛好者在河邊做好準(zhǔn)備活動后，發(fā)現(xiàn)河對岸附近水中漂浮著一籃球順?biāo)拢蛘哒埱笏麕兔迫?。?dāng)籃球與他的連線剛好與河岸垂直時，他躍入水中。如果河水流速處處相同，游泳愛好者的游泳速度大小保持靜水中的游泳速度大小不變，要想盡快撿到籃球，他應(yīng)該（ ）
A. 始終保持身體垂直河岸游B. 始終保持身體斜向河上游偏轉(zhuǎn)某一角度
C. 始終保持身體斜向河下游偏轉(zhuǎn)某一角度D. 先斜向河上游再斜向河下游，不斷改變角度
【答案】A
【解析】依題意，游泳愛好者與籃球沿河水方向的速度相同，要想盡快撿到籃球，他應(yīng)該始終保持身體垂直河岸游。
故選A。
5. 2024年6月4日，嫦娥六號的上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，大約經(jīng)過6分鐘，進(jìn)入近月點15km、遠(yuǎn)月點180km的上升目標(biāo)軌道Ⅰ，再經(jīng)過幾次變軌，進(jìn)入高度約210km的環(huán)月圓軌道Ⅱ。不考慮上升器的質(zhì)量變化，下列說法正確的是（ ）
A. 上升器在軌道Ⅰ上由近月點向遠(yuǎn)月點運動過程中機(jī)械能增加
B. 上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的機(jī)械能大于其在目標(biāo)軌道Ⅰ的機(jī)械能
C. 上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的動能大于其在目標(biāo)軌道Ⅰ近月點的動能
D. 上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的運行周期小于其在目標(biāo)軌道Ⅰ的運行周期
【答案】B
【解析】A．上升器在軌道Ⅰ上由近月點向遠(yuǎn)月點運動過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能不變。故A錯誤；
B．上升器由目標(biāo)軌道加速做離心運動變軌到環(huán)月圓軌道，所以在環(huán)月圓軌道Ⅱ的機(jī)械能大于其在目標(biāo)軌道Ⅰ的機(jī)械能。故B正確；
C．根據(jù)
解得
又
可知上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的動能小于其在與目標(biāo)軌道Ⅰ近月點等距離圓軌道的動能。由變軌條件可知上升器在目標(biāo)軌道Ⅰ近月點的動能大于其在與目標(biāo)軌道Ⅰ近月點等距離圓軌道的動能。所以上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的動能小于其在目標(biāo)軌道Ⅰ近月點的動能。故C錯誤；
D．依題意，環(huán)月圓軌道Ⅱ的半徑大于目標(biāo)軌道Ⅰ的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律
可知上升器在環(huán)月圓軌道Ⅱ的運行周期大于其在目標(biāo)軌道Ⅰ的運行周期。故D錯誤。
故選B。
6. 如圖所示，水平傳送帶勻速運行，一可視為質(zhì)點的物塊無初速度放到傳送帶的左端，到達(dá)右端前已經(jīng)與傳送帶無相對運動，在傳送帶上留下一段劃痕。重力加速度大小為g，物塊與傳送帶間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。再利用下列哪組數(shù)據(jù)就可以計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)（ ）
A. 傳送帶的速度和傳送帶PQ間的長度
B. 傳送帶的速度和劃痕的長度
C. 劃痕的長度和物塊從P到Q的運動時間
D. 傳送帶PQ間的長度和物塊從P到Q的運動時間
【答案】B
【解析】依題意，物塊在傳送帶上先做勻加速直線運動，與傳送帶共速后隨傳送帶做勻速直線運動，可得
又
聯(lián)立，解得
可知利用傳送帶的速度和劃痕的長度就可以計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。
故選B。
7. 如圖所示，半球a固定在水平面上，光滑球b由不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線系著靠在半球上，細(xì)線的另一端拴在半球上的最高點P。開始時細(xì)線水平，保持固定點P不變，緩慢縮短細(xì)線長度，使球b在半球a上的位置逐漸升高。此過程中半球?qū)π∏虻闹С至、細(xì)線的拉力F的變化情況是（ ）
A. N變大、F變大B. N變大、F變小
C. N不變、F變小D. N變小、F不變
【答案】C
【解析】對球b受力分析，逐漸升高過程，處于靜態(tài)平衡狀態(tài)，如圖
設(shè)半球a的半徑為R，光滑球b的半徑為r，細(xì)線的長度為L，由相似三角形關(guān)系，可得
，
當(dāng)細(xì)線長度逐漸減小時，半球?qū)π∏虻闹С至保持不變，細(xì)線的拉力F的大小逐漸減小。
故選C。
8. 2024年巴黎奧運會上，中國跳水隊的全紅嬋獲得10米跳臺金牌，其中一套動作是身體直立跳離跳臺后身體重心位置升高了約0.2m，完成一系列動作后，身體沿豎直方向入水，不計空氣阻力。則下列判斷正確的是（ ）
A. 從離開跳臺到手掌入水的過程經(jīng)歷的時間約為1.6s
B. 從離開跳臺到手掌入水的過程經(jīng)歷的時間約為1.4s
C. 手掌入水時速度約為16m/s
D. 手掌入水時的速度約為14m/s
【答案】AD
【解析】設(shè)全紅嬋離開跳臺的初速度為，根據(jù)題意有
解得
設(shè)從離開跳臺到手掌入水的過程經(jīng)歷的時間為，以豎直向下為正方向，根據(jù)運動學(xué)公式可得
代入數(shù)據(jù)可得
解得
則手掌入水時的速度為
故選AD
9. 中國空間站的運動可以近似看成在距離地面高h(yuǎn)處以周期T繞地球的勻速圓周運動，若地球看作半徑為R質(zhì)量分布均勻的球體，自轉(zhuǎn)周期為引力常量為G。下列說法正確的是（ ）
A. 地球的質(zhì)量可表示為
B. 地球的密度可表示為
C. 質(zhì)量為m的航天員在空間站中受到的地球引力大小為
D. 質(zhì)量為m的航天員在空間站中受到的地球引力大小為0
【答案】AC
【解析】A．根據(jù)
解得地球的質(zhì)量可表示為
故A正確；
B．地球的密度可表示為
故B錯誤；
CD．質(zhì)量為m的航天員在空間站中受到的地球引力大小為
故C正確；D錯誤。
故選AC。
10. 如圖所示，傾角橫截面為直角三角形的斜面體固定在地面上，斜面體的頂端有一輕質(zhì)定滑輪，一豎直足夠長的輕彈簧上端固定在斜面體的左側(cè)面，不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線繞過定滑輪，穿過彈簧的中心軸線與物塊a、b相連，定滑輪與物塊a之間的細(xì)線與斜面平行，開始控制b靜止在地面上，彈簧下端與b相距L，b與滑輪間的細(xì)線豎直，由靜止釋放b，b接觸彈簧后開始壓縮彈簧，之后的運動過程中a未觸地。a的質(zhì)量為3m，b的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，彈簧的勁度系數(shù)為。不計一切摩擦。已知彈簧的壓縮量為x時，其彈性勢能為。彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，則（ ）
A. 物塊b的最大速度為B. 物塊b的最大速度為
C. 彈簧的最大彈力大小為mgD. 物塊a沿斜面下滑的最大距離為2L
【答案】BD
【解析】AB．當(dāng)物塊b受力平衡時，速度達(dá)到最大，設(shè)此時彈簧的壓縮量為，則有
解得
根據(jù)能量守恒可得
解得物塊b的最大速度為
故A錯誤，B正確；
CD．設(shè)彈簧的最大壓縮量為，根據(jù)能量守恒可得
解得
則彈簧的最大彈力大小為
物塊a沿斜面下滑的最大距離為
故C錯誤，D正確。
故選BD。
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 一組同學(xué)用力傳感器進(jìn)行探究加速度與力的關(guān)系實驗，裝置如圖甲所示。將一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，力傳感器固定在小車上，不可伸長的輕繩繞過定滑輪分別連接力傳感器和鉤碼，小車與通過打點計時器的紙帶相連接。實驗中，可以借助手機(jī)直接讀出繩對力傳感器的拉力F的大小，根據(jù)紙帶打點情況可以計算出小車運動的加速度a。若小車和力傳感器的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量用m表示，重力加速度大小為g。回答下列問題：
（1）若實驗中小車所受的阻力恒為f，則小車運動過程中所受的合外力為______。（用F和f表示）
（2）實驗中改變鉤碼的質(zhì)量，得到多組a、F的值，繪制圖像如圖乙所示。所得圖像是一條不經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線，則說明物體的加速度與合外力______（填“成”或“不成”）正比。
（3）由圖乙圖像可知，小車與力傳感器的總質(zhì)量為______kg。
【答案】（1）F-f （2）成 （3）2
【解析】【小問1詳解】
根據(jù)牛頓第二定律可得
【小問2詳解】
若
可得
由此可知，物體的加速度與合外力成正比；
小問3詳解】
結(jié)合圖像可得
所以
12. 用如圖（a）所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律，鐵架臺的上部固定限位板，下部裝有光電門，質(zhì)量為m、直徑為d的小球緊貼限位板由靜止下落，通過光電門的時間為T，限位板下沿到光電門的距離為h，重力加速度大小為g。
（1）小球從限位板到球心經(jīng)過光電門的過程中，重力勢能的減少量可表示為______。
（2）小球通過光電門時的速度大小可表示為______。
（3）用游標(biāo)卡尺測量小球直徑的示數(shù)如圖（b），則讀數(shù)為______cm。
（4）如果。則本次小球下落過程中，重力勢能的減少量為______J；動能的增加量為______J。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
【答案】（1） （2）
（3）2.005 （4）0.196 0.195
【解析】【小問1詳解】
小球從限位板到球心經(jīng)過光電門的過程中，重力勢能的減少量可表示為
【小問2詳解】
小球通過光電門時的速度大小可表示為
【小問3詳解】
用游標(biāo)卡尺測量小球直徑的示數(shù)如圖（b），則讀數(shù)為
【小問4詳解】
[1]本次小球下落過程中，重力勢能的減少量為
[2]動能的增加量為
13. 某高鐵車站有一列8節(jié)編組的列車A正在進(jìn)站，以的加速度做勻減速運動。另一條平行軌道上，另一列8節(jié)編組的列車B以234km/h的速度同向勻速通過。從B的車頭與A的車尾齊平到B的車尾與A的車頭齊平，經(jīng)歷的時間是8s，已知A、B車長均為200m，求：
（1）B的車頭與A的車尾齊平時，A的速度大?。?br>（2）從B的車尾與A的車頭齊平至A停穩(wěn)，A運動的距離。（保留1位小數(shù)）
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問1詳解】
8s內(nèi)A的位移
8s內(nèi)B的位移
根據(jù)題意可知
解得
【小問2詳解】
B車尾與A的車頭齊平時，A的速度
之后A運動的距離為，則有
聯(lián)立解得
14. 如圖所示，質(zhì)量為1kg的小物塊A放在長木板B的左端，B放在水平地面上，B的質(zhì)量為2kg。A、B間的動摩擦因數(shù)為0.5，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1。某時刻給A施加一大小為10N的水平向右的恒力F，作用0.6s后撤去該力，A最終未滑離B。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取。求：
（1）力F最大功率；
（2）力F做的功；
（3）撤去力F時B的動能。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
給A施加恒力F，設(shè)A、B發(fā)生相對滑動；以A為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得A的加速度大小為
以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得B的加速度大小為
假設(shè)成立；作用0.6s后撤去該力，此時A的速度為
力F的最大功率為
【小問2詳解】
撤去力F前，A通過的位移大小為
力F做的功為
【小問3詳解】
撤去力F時，B的速度大小為
B的動能為
15. 如圖所示，固定在同一豎直面內(nèi)傾角為的軌道AB和圓弧軌道BCD相切于B點，圓弧軌道的圓心為O，CD為豎直直徑，BE連線過O點。一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的光滑小球從傾斜軌道上的P點由靜止滑下，圓弧軌道的半徑為r，PB間的距離為L，重力加速度大小為g。
（1）試論證小球從D點離開軌道后是否能直接落到BC間的軌道上；
（2）若傾角，則為何值時，小球從D點離開后會落到軌道AB上與O點等高處？
（3）若，為使小球能通過E點，應(yīng)滿足的條件（用三角函數(shù)表示）。
【答案】（1）不能 （2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
設(shè)小球平拋運動的初速度為，豎直位移為h，運動時間為t，則
，
水平位移
又
，
聯(lián)立，解得
而BC間任意一點到CD豎直線的距離均小于r，所以小球不可能直接落在BC間的軌道上。
【小問2詳解】
小球落到軌道AB上與O點等高處，則
，
聯(lián)立，解得
小球從P到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律
整理，可得
【小問3詳解】
若小球能通過E點，則
解得
小球從P到E，根據(jù)機(jī)械能守恒定律
整理，可得

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