本試題卷共8頁，15題。全卷滿分100分。考試用時75分鐘。
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、考號等填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試題卷、草紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.填空題和解答題的作答用簽字筆直接寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 香蕉球是一項令人驚嘆的足球技術(shù)，足球能在空中繞過防守人員進入球門，如圖所示曲線是足球某段時間內(nèi)運動軌跡的俯視圖，圖中所示時刻空氣對香蕉球的作用力的水平分力可能是（ ）
A. 方向B. 方向C. 方向D. 方向
【答案】A
【解析】足球受到重力與空氣的作用力，根據(jù)曲線運動的規(guī)律，合力方向總是指向軌跡內(nèi)側(cè)，可知圖中所示時刻空氣對香蕉球的作用力的水平分力可能是方向。
故選A。
2. 某款游戲中，參與者身著各種游戲裝備及護具，進行模擬作戰(zhàn)訓(xùn)練。若某游戲參與者以相等間隔時間連續(xù)水平發(fā)射三顆子彈，不計空氣阻力，O為圖線中點，則子彈在空中的排列形狀應(yīng)為（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB．三發(fā)子彈均做平拋運動，且拋出點相同，初速度相同，軌跡相同，所以三發(fā)子彈一定在同一條拋物線上，不可能在同一條直線上，AB錯誤；
CD．因為游戲參與者以相等間隔時間連續(xù)水平發(fā)射，所以三發(fā)子彈所在的豎直線一定是等間距分布的，因為O點是圖線的中點，所以，第二發(fā)子彈一定在O點的正上方，C正確，D錯誤。故選C。
3. 如圖是世界上最大無軸式摩天輪——“渤海之眼”，摩天輪直徑180m，高200m，有36個觀景艙，在做勻速圓周運動時周期為30min。下列說法正確的是（ ）
A. 乘客的線速度保持不變
B. 乘客做勻變速曲線運動
C. 乘客的線速度大小約為0.31m/s
D. 到達最低處時乘客處于失重狀態(tài)
【答案】C
【解析】A．乘客勻速圓周運動，線速度大小不變，方向時刻發(fā)生變化，故A錯誤；
B．乘客勻速圓周運動，加速度大小不變，方向總是指向圓心，所以乘客不是做勻變速曲線運動，故B錯誤；
C．乘客的線速度大小為
故C正確；
D．到達最低處時，乘客具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故D錯誤。
故選C。
4. 如圖1所示為某修正帶照片，圖2為其結(jié)構(gòu)示意圖。修正帶由出帶輪、傳動輪、收帶輪、基帶、出帶口等組成。測量可知出帶輪有45齒，半徑為，傳動輪齒數(shù)未知，半徑為，收帶輪有15齒，半徑未知，下列選項正確的是（ ）
A. 使用時，出帶輪與收帶輪轉(zhuǎn)動方向相反
B. 根據(jù)題中信息，可以算出傳動輪的齒數(shù)
C. 根據(jù)題中信息，不能算出收帶輪軸心到齒輪邊緣的半徑
D. 在紙面長時間勻速拉動修正帶時，出帶輪邊緣某點的向心加速度大小不變
【答案】B
【解析】A．由于齒輪帶動，根據(jù)圖2可知，使用時，出帶輪與傳動輪轉(zhuǎn)動方向相反，傳動輪與收帶輪傳動方向相反，則出帶輪與收帶輪轉(zhuǎn)動方向相同，故A錯誤；
B．由于是齒輪帶動，相鄰齒之間的間距相等，則有
解得
故B正確；
C．由于是齒輪帶動，相鄰齒之間的間距相等，則有
解得
可知，根據(jù)題中信息，能算出收帶輪軸心到齒輪邊緣的半徑，故C錯誤；
D．根據(jù)向心加速度的表達式有
在紙面長時間勻速拉動修正帶時，出帶輪邊緣某點的圓周半徑減小，則該點的向心加速度大小變大，故D錯誤。
故選B。
5. 我國航天科學(xué)家在進行深空探索的過程中發(fā)現(xiàn)有顆星球具有和地球一樣的自轉(zhuǎn)特征。如圖所示，假設(shè)該星球繞AB軸自轉(zhuǎn)，CD所在的赤道平面將星球分為南北半球，OE連線與赤道平面的夾角為30°經(jīng)測定，A位置的重力加速度為g，D位置的重力加速度為，則E位置的向心加速度為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A位置的重力加速度由萬有引力提供得
D位置萬有引力提供重力加速度和向心加速度
E位置的向心加速度
故選B。
6. 中國古代建筑的門閂凝結(jié)了勞動人民的智慧，如圖所示為一種豎直門閂的原理圖：當(dāng)在水平內(nèi)向有推動下方木塊A時，使木塊B沿豎直槽向上運動、方可啟動門閂，水平、豎直內(nèi)表面均光滑，A、B間的接觸而與水平方向成角，A、B間的動摩擦因數(shù)為0.2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知B的質(zhì)量為，重力加速度為，為了使門閂能被啟動，則施加在A上的水平力應(yīng)大于（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對A、B進行受力分析，如圖所示
門閂剛好啟動時，對A水平方向上有
對B豎直方向上有
A、B間最大靜摩擦力為
則施加在A上的水平力應(yīng)大于
故選D。
7. 2024年3月20日，鵲橋二號中繼星成功發(fā)射升空，為嫦娥六號在月球背面的探月任務(wù)提供地月間中繼通訊。如圖，鵲橋二號采用周期為24的環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，近月點為A，遠月點為B，CD為橢圓軌道的短軸，下列說法正確的是（ ）
A. 鵲橋二號在地球表面附近的發(fā)射速度大于11.2km/s
B. 鵲橋二號在A點的加速度大于B點的加速度
C. 鵲橋二號從C經(jīng)B到D的運動時間為12h
D. 鵲橋二號在C、D兩點的速度方向垂直于其與月心的連線
【答案】B
【解析】A．由于鵲橋二號環(huán)繞月球運動，而月球為地球的“衛(wèi)星”，則鵲橋二號未脫離地球的束縛，故鵲橋二號的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2kms，故A錯誤；
B．由可知鵲橋二號在A點的加速度大于B點的加速度，故B正確；
C．鵲橋二號圍繞月球做橢圓運動，根據(jù)開普勒第二定律可知，從A→C→B做減速運動，從B→D→A做加速運動，則從C→B→D的運動時間大于半個周期，即大于12h，故C錯誤；
D．由于鵲橋二號做曲線運動，則可知鵲橋二號速度方向應(yīng)為軌跡的切線方向，則可知鵲橋二號在C、D兩點的速度方向不可能垂直于其與月心的連線，故D錯誤。故選B。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 如圖所示，機械人手臂由兩根長均為l的輕質(zhì)臂桿和鏈接而成，可繞O點轉(zhuǎn)動。當(dāng)N端抓住貨物后，在智能遙控操控下，桿在時間t內(nèi)繞O點由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)過角到圖示虛線位置，整個過程，桿始終水平。則（ ）
A. M點的線速度大小為B. M點的向心加速度大小為
C. 貨物在水平方向速度減小D. 貨物在豎直方向勻速運動
【答案】AC
【解析】AB．M點做勻速圓周運動，角速度
線速度大小
向心加速度大小
A正確，B錯誤；
CD．貨物與M點運動狀態(tài)相同，將M點的速度v分解（如圖）
水平方向
豎直方向
角增大，減小，增大，C正確，D錯誤。
故選AC。
9. 如圖所示，A是地球的一顆同步衛(wèi)星，為地球中心，地球半徑為，地球自轉(zhuǎn)周期為，另一衛(wèi)星B的圓形軌道也位于赤道平面內(nèi)，運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、周期為，且距地面的高度，地球表面的重力加速度為。下列說法正確的是（ ）
A. 衛(wèi)星B所在軌道處的重力加速度為
B. 衛(wèi)星B的運行周期為
C. 相同時間內(nèi)，衛(wèi)星A與地心連線比衛(wèi)星B與地心連線掃過的面積大
D. A、B兩衛(wèi)星相距最近時刻到緊鄰的相距最遠時刻的時間間隔為
【答案】BCD
【解析】A．在地球表面有
衛(wèi)星B處有
又，解得
故A錯誤；
B．對衛(wèi)星B，由萬有引力提供向心力可得
解得
故B正確；
C．根據(jù)萬有引力提供向心力
解得
扇形面積
單位時間內(nèi)掃過的面積
故相同時間內(nèi)，衛(wèi)星A與地心連線比衛(wèi)星B與地心連線掃過的面積大，故C正確；
D．從相距最近到緊鄰的相距最遠過程有
解得
故D正確。故選BCD
10. 如圖甲所示，將質(zhì)量均為的物塊A、B置于水平轉(zhuǎn)盤的同一直徑上，兩者用長為的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無拉力。已知兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊A與轉(zhuǎn)軸的距離等于，簽個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的豎直軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩物塊所受摩擦力大小與角速度二次方的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為，下列說法正確的是（ ）
A. 由圖乙可知，轉(zhuǎn)盤的角速度時，物塊A所受摩擦力不變
B. 圖乙中
C.
D. 當(dāng)時，輕繩的拉力大小為
【答案】BD
【解析】AB．剛開始角速度比較小時，物塊受到的靜摩擦力提供所需的向心力，由于物塊B的半徑較大，所需向心力較大，則物塊B受到的摩擦力先達到最大，之后物塊B受到的摩擦力不變，繩子開始產(chǎn)生拉力，則圖乙中圖像為物塊B所受摩擦力大小與角速度的平方的關(guān)系圖像，對物塊B,由牛頓第二定律可得
解得開始產(chǎn)生繩子拉力時的角速度為
故A錯誤，B正確；
CD．當(dāng)時，物塊A受到摩擦力達到最大，分別對物塊A和B進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
，
解得
故C錯誤，D正確。
故選BD。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置研究平拋運動，將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿斜軌道滑下后從點飛出，落在水平擋板上，由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，銅球會在白紙上擠壓出一個印跡，移動擋板，重復(fù)上述操作，白紙上將留下一系列印跡。
（1）每次將小球從斜相的同一位置無初速度釋放，將水平擋板依次向下等間距移動位置，若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為，忽略空氣阻力的影響，下列論正確的是________。
A. B.
C. D. 無法判斷
（2）該同學(xué)又利用頻閃照相機拍攝做平拋運動的小球，頻閃周期為。實驗測出的球影像高度差如圖乙所示，每個方格的邊長為。則小球運動到位置時，其水平速度的大小為___________，其速度與水平方向夾角的正切值為______，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）A （2）1.0 2.0 9.7
【解析】【小問1詳解】
因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運動，根據(jù)
可得
故選A。
【小問2詳解】
[1]小球運動到位置時，其速度的水平分量即水平速度的大小為
[2]豎直分速度
速度與水平方向夾角的正切值為
[3]當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?br>12. 課外活動小組利用下列器材測量小車的質(zhì)量，小車、上端帶有定滑輪的平直軌道、墊塊、細(xì)線、打點計時器、紙帶、頻率為的交流電源、直尺、質(zhì)量均為的7個槽碼。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>
Ⅰ.按圖甲安裝好實驗器材，跨過定滑輪細(xì)線一端連接在小車上，另一端懸掛著7個槽碼。改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列等間距的點，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；
Ⅱ.保持軌道傾角不變，取下1個槽碼（即細(xì)線下端懸掛6個槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點跡測出加速度；
Ⅲ.依次減少細(xì)線下端懸掛的碼數(shù)量，重復(fù)步驟Ⅱ；
Ⅳ.以取下槽碼的總個數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出圖像，
（1）圖像的縱截距為___________（用表示）：
（2）若某次實驗獲得如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間均有4個點米畫出，則加速度大小_______；在打“7”點時小車的速度大小_________m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）測得關(guān)系圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量__________kg。
（4）若細(xì)線下端懸掛著2個槽碼，則小車在下滑過程中受到的合外力大小______（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】（1）
（2）1.12 1.02
（3）0.42 （4）小于
【解析】【小問1詳解】
小車勻速運動時有
0
減小個槽碼后，對小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有
整理得
則圖像的縱截距為。
【小問2詳解】
[1]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為
根據(jù)逐差法求出小車的加速度大小為
[2]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程的平均速度，在打點時小車的速度大小
在打點時小車的速度大小
【小問3詳解】
圖像的斜率為
解得
【小問4詳解】
若細(xì)線下端懸掛若2個碼，小車加速下滑，槽碼加速上升，槽碼處于超重狀態(tài)，故細(xì)線對小車的拉力大于2個碼的重力，則小車下滑過程中受到的合外力小于。
13. 圖甲是我國傳統(tǒng)農(nóng)具——風(fēng)鼓車。圖乙是其工作原理示意圖。轉(zhuǎn)動搖柄，聯(lián)動風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)時，向車斗內(nèi)送風(fēng)。入料倉漏口H漏出的谷物經(jīng)過車斗，質(zhì)量大于的谷粒為飽粒，落入第一出料口A1B；質(zhì)量為的谷粒為癟粒，落入第二出料口A2B；質(zhì)量小于的草屑被吹出出風(fēng)口。已知A1、B、A2三點在同一水平線上，A1B的寬度為0.18m，A1在H正下方，A1H的高度為0.45m。質(zhì)量為的谷粒從H漏出，恰好經(jīng)B點落入A2B。設(shè)谷粒從H漏出時速度為零，谷粒在車斗內(nèi)所受水平風(fēng)力恒定且相等，只考慮其所受重力和水平風(fēng)力作用。重力加速度g取10m/s2。
（1）求谷粒從H落到出料口所經(jīng)歷的時間；
（2）求谷粒所受水平風(fēng)力的大小；
（3）若癟粒恰好能全部落入A2B，求A2B的寬度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）谷粒豎直方向做自由落運動，由
其中
解得
（2）水平方向在恒定風(fēng)力作用下，谷粒做初速度為零的勻加速直線運動。對于恰好落到B點的的谷粒，有
其中
x=0.18m，t=0.3s
解得
a=4m/s2
由
得
（3）對于的谷粒
得
得
得
則的寬度
14. 如圖所示為一種可測量角速度的簡易裝置，“V”形光滑支架可隨水平面上的底座繞中軸線旋轉(zhuǎn)，支架兩桿與水平面間夾角均為，兩側(cè)的桿長均為，一原長為的輕彈簧套在桿上，下端固定于桿的端，另一端與一小球拴接，已知小球的質(zhì)量為，重力加速度為，輕彈簧的勁度系數(shù)?，F(xiàn)讓小球隨支架以角速度勻速轉(zhuǎn)動，求：
（1）支架靜止時彈簧的長度；
（2）輕彈簧恰為原長時，支架角速度的大??；
（3）若已知。重力加速度，小球不能從桿末端滑脫，則支架角速度的大小應(yīng)滿足什么要求。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
對小球進行受力分析如圖所示
由平衡條件可得
其中
解得
此時彈簧的長度為
【小問2詳解】
輕彈簧恰為原長時，小球只受重力和桿的支持力，受力分析如圖所示
由幾何關(guān)系可得
豎直方向有
水平方向有
聯(lián)立可得
【小問3詳解】
球在端隨裝置做勻速圓周運動時，彈簧的伸長量為，受力分析如圖所示
彈簧的彈力
圓周運動的半徑
豎直方向有
水平方向有
聯(lián)立可得
故小球不滑脫需滿足
15. 如圖所示，兩端開口的豎直球筒中靜置著一個羽毛球（視為質(zhì)點），初始時用手握住球筒，在空中靜止。某時刻開始用手帶動球筒豎直向下做勻加速運動（加速度記作a），持續(xù)時間t后忽然停止，球筒速度立刻變?yōu)?并保持靜止。已知羽毛球質(zhì)量為m，球與筒之間的最大靜摩擦力為，滑動摩擦力為。羽毛球離筒的上、下端距離分別為。重力加速度為g，空氣阻力不計，球筒離地足夠高，全過程筒身始終豎直。
（1）若，求剛開始運動時羽毛球?qū)ν驳哪Σ亮Γ?br>（2）若，要使羽毛球離開球筒，求t的最小值；
（3）若羽毛球速度變?yōu)?時仍未離開球筒，則球筒繼續(xù)向下做加速度為a的勻加速運動，持續(xù)時間t后再忽然停止…，重復(fù)上述過程直到羽毛球離開球筒
①若從初始狀態(tài)到球從上端離開球筒，球筒一共加速3次，求d1的取值范圍（用a，g，t表示）；
②若球筒只加速一次，只要t取適當(dāng)值，球總能從下端離開，求a的取值范圍。（用g，，表示）
【答案】（1）2.3mg，方向豎直向上；（2）；（3）①，②
【解析】（1）設(shè)羽毛球與球筒一起運動，則有
解得
故可以保持相對靜止，由牛頓第三定律，可知羽毛球?qū)η蛲材Σ亮Ψ较蜇Q直向上，羽毛球?qū)η蛲驳哪Σ亮Υ笮?br>方向豎直向上。
（2）結(jié)合上述可知球與球筒將一起以做勻加速運動，當(dāng)球筒靜止后，球以做減速運動
解得
當(dāng)球速度減為零時，位移為
解得
即t的最小值為。
（3）①由于球與筒之間的最大靜摩擦力為，羽毛球速度變?yōu)?時仍未離開球筒，顯然
第一階段球相對球筒向上滑動，球的加速度為，則有
解得
則這一階段球相對球筒向上滑動的距離為
球筒靜止后，球相對簡向下滑動直到靜止，相對位移為
要求
解得
②若，只要足夠大，球一定從下端離開，因此取值范圍是
若 ，此時在一個“周期”內(nèi)，球相對球筒向下滑的位移大于向上滑動的位置，且有
解得
且球不能從上端滑出
解得
則必須有
解得

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