考試時間：75分鐘 分值：100分
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準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：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40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，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分
1. 第33屆夏季奧林匹克運動會在巴黎舉行，其中在男子100米自由泳（泳道長50米）決賽中，我國運動員潘展樂以46秒40的成績創(chuàng)造了新的奧運會紀錄，勇奪該項目冠軍，這也是我國游泳隊在該項目歷史上的第一金。下列說法中正確的是（ ）
A. 研究潘展樂的泳姿時可以把其看作質(zhì)點
B. 潘展樂全程的位移大小為100m
C. 潘展樂全程的平均速度約為2.16m/s
D. 潘展樂全程的平均速率約為2.16m/s
【答案】D
【解析】A．研究泳姿時，不能忽略運動員的大小和形狀，故不能將其看作質(zhì)點，故A錯誤；
BC．根據(jù)題意可知潘展樂的位移為零，則平均速度為零，故BC錯誤；
D．平均速率等于路程除以時間，約為
故D正確。
故選D。
2. 中國象棋是起源于中國的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，在中國有著悠久的歷史。由于用具簡單，趣味性強，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，3顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第3顆棋子最左端與水平面上的O點重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用一直尺快速水平向右將中間棋子擊出，穩(wěn)定后，1和3棋子的位置情況可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)每顆棋子質(zhì)量為m，根據(jù)題意三顆相同象棋子豎直疊放，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，設(shè)1、2兩個棋子間最大靜摩擦力為f，則2、3棋子間最大靜摩擦力為2f，第三顆棋子與水平面間最大靜摩擦力為3f，中間棋子被擊出，中間棋子對第1顆棋子有向右滑動摩擦力，則第1顆棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3顆棋子上，在摩擦力作用下靜止在第3顆棋子上，第3顆棋子仍受力平衡，第3顆棋子位移是零，可知穩(wěn)定后，棋子的位置情況可能是A。
故選A。
3. 如圖所示，水平地面上豎直固定著兩塊彈性擋板，其間距為10m，一小球從左邊擋板處以初速度v0=4m/s水平向右運動，若小球在兩板之間做勻減速直線運動，小球與擋板碰撞一次后停在兩擋板中央，碰撞過程中小球速度大小不變，方向相反，則小球在勻減速過程中的加速度大小為（ ）
A. m/s2B. m/s2C. m/s2D. m/s2
【答案】C
【解析】根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系可得
代入數(shù)據(jù)解得
故選C。
4. 2022年1月，風云三號D星，風云四號A星和風云二號H星正式成為空間與重大災(zāi)害國際憲章的值班衛(wèi)星，搭載“風云二號”08星的運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。發(fā)射過程中“風云二號”08星的某一運行軌道為橢圓軌道，周期為T0，如圖所示。則（ ）
A. “風云二號”08星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度
B. “風云二號”08星在B→C→D的過程中，萬有引力對它先做負功后做正功
C. “風云二號”08星在A→B過程所用的時間等于
D. “風云二號”08星在A→B→C的過程中，速率逐漸變大
【答案】B
【解析】A．第一宇宙速度為最小的發(fā)射速度，所以繞地球運行的衛(wèi)星，其發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度，故A錯誤；
B．08衛(wèi)星在B→C→D的過程中，萬有引力方向先與速度方向成鈍角，過了C點后與速度方向成銳角，所以萬有引力對它先做負功后做正功，故B正確；
C．08衛(wèi)星在A→C的過程中所用的時間是0.5T0，由于08衛(wèi)星在A→B→C的過程中，速率逐漸變小，A→B與B→C的路程相等，所以衛(wèi)星在A→B過程所用的時間小于，故C錯誤；
D．根據(jù)開普勒第二定律，08衛(wèi)星在A→B→C的過程中，衛(wèi)星與地球的距離增大，速率逐漸變小，故D錯誤。
故選B。
5. 如圖甲所示，在水平面上固定傾角為θ＝37°、底端帶有擋板的足夠長的斜面，斜面底端靜止一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點），從某時刻起，物塊受到一個沿斜面向上的拉力F作用向上運動，拉力F隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，當拉力F變?yōu)?時，物塊恰好靜止。重力加速度為g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。對于整個過程，下列說法正確的是（ ）
A. 拉力對物塊做功F0x0
B. 物塊機械能一直增加
C. 物塊的重力勢能增加了mgx0
D. 系統(tǒng)的內(nèi)能增加了
【答案】D
【解析】A．根據(jù)題意可知，拉力對物塊做的功等于F－x圖線與橫軸所圍圖形的面積，即
故A錯誤；
B．根據(jù)功能關(guān)系可知，除重力以外的其他力做功等于機械能的變化量，而其他力即拉力F和摩擦力的合力，初始一段時間內(nèi)拉力沿斜面向上，摩擦力一直沿斜面向下，拉力與摩擦力的合力沿斜面向上，即其他力做正功，機械能增大，之后拉力小于摩擦力，拉力與摩擦力的合力沿斜面向下，即其他力做負功，機械能減小，故B錯誤；
C．物塊重力勢能增加量為
ΔEp=mgx0sin37°=0.6mgx0
故C錯誤；
D．根據(jù)能量守恒定律有
故D正確。
故選D。
6. 如圖所示，輕桿長3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L處的O點，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，球B運動到最高點時，桿對球B恰好無作用力。忽略空氣阻力，重力加速度為g。則球B在最高點時（ ）
A. 球B的速度為零
B. 球A的速度大小為
C. 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mg
D. 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為2.5mg
【答案】C
【解析】A．球B運動到最高點時，桿對球B恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有
解得
故A錯誤；
B．由于A、B兩球的角速度相等，由可知，球A的速度大小
故B錯誤；
CD．球B到最高點時，對桿無彈力，此時球A所受重力和拉力的合力提供向心力，有
解得
故水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mg，故C正確，D錯誤。
故選C。
7. 為了緩解高強度學習生活所帶來的生理、心理壓力，襄陽六中2024年3月組織了班級籃球?qū)官悾荣愔行∶魍瑢W進行了一次漂亮的遠投。賽后技術(shù)分析知球脫手速度與落網(wǎng)速度方向相垂直，球出手點與入網(wǎng)點間距為16.2m，忽略空氣阻力。g=10m/s2，則球在空中飛行時間為（ ）
A. 1.3sB. 1.5sC. 1.8sD. 2.0s
【答案】C
【解析】根據(jù)斜拋的運動規(guī)律可知，水平方向有
設(shè)投球初速度為，與水平方向的夾角為，落網(wǎng)速度為，水平方向有
豎直方向有
根據(jù)幾何關(guān)系可知
將m代入解得s故選C。
8. 隨著科技發(fā)展，手機的功能越來越多，如圖所示是小米同學隨質(zhì)量為100 kg貨物乘坐電梯時利用手機軟件制作的運動v ? t圖像（豎直向上為正方向），g取10 m/s2，下列判斷正確的是（ ）
A. 0 ~ 10 s貨物處于失重狀態(tài)B. 前10 s內(nèi)電梯對貨物的支持力恒為1010 N
C. 46 s末貨物上升的距離為22 mD. 前30 s ~ 36 s貨物處于超重狀態(tài)
【答案】BC
【解析】A．由圖可知前10 s內(nèi)貨物的加速度為
物體加速度向上，貨物處于超重狀態(tài)，故A錯誤；
B．前10 s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
可知電梯的支持力為1010 N，故B正確；
C．圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，則46 s末貨物上升的距離為
故C正確；
D．圖像的斜率表示加速度，可知30 s ~ 36 s圖像的斜率為負數(shù)，則物體加速度向下，貨物處于失重狀態(tài)，故D錯誤。
故選BC
9. 水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上。一段時間后撤去推力，物體繼續(xù)運動一段距離后停下。兩物體的v ? t圖線如圖所示，圖中AB//CD。則整個過程中（ ）
A. F1的沖量小于F2的沖量
B. F1的沖量大于F2的沖量
C. 摩擦力對a物體的沖量小于摩擦力對b物體的沖量
D. 合力對a物體的沖量等于合力對b物體的沖量
【答案】ACD
【解析】由于AB平行于CD，即撤去外力后，兩物體加速度相等，所以a、b兩個物體所受的摩擦力相等，由動量定理得
由圖可知
所以摩擦力對a物體的沖量小于摩擦力對b物體的沖量，F(xiàn)1的沖量小于F2的沖量，合外力的沖量均為0。
故選ACD。
10. 如圖（a）所示，原長x0為0.3 m的輕質(zhì)彈簧的下端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部，在彈簧的上端由靜止釋放一質(zhì)量為1 kg的小球，小球的加速度大小a與彈簧長度x間的關(guān)系如圖（b）所示。重力加速度g取10 m/s2，則（ ）
A. 斜面傾角的正弦值為0.6B. 彈簧的勁度系數(shù)為40 N/m
C. 小球的最大動能為0.6 JD. 彈簧最大彈性勢能為1.2 J
【答案】AD
【解析】AB．當x < 0.2 m時，由牛頓第二定律可得
整理可得
結(jié)合圖像可得
解得
，
故A正確，B錯誤；
C．由圖（b）可知，小球在x2 = 0.2 m時，a = 0，此時小球的速度最大為vm，在x3 = 0.3 m時，有
，
根據(jù)
可知，在a ? x圖像中圖線與坐標軸所圍面積的2倍表示為，當時，a ? x圖像中圖線與坐標軸所圍面積
則有
小球最大動能為
聯(lián)立解得
故C錯誤；
D．根據(jù)小球運動的對稱性，可知當x1 = 0.1 m時，運動至最低點，彈簧具有最大彈性勢能，根據(jù)能量守恒，可知
故D正確。
故選AD。
二、實驗題：本題共2小題，11題6分，12題10分，共16分。
11. 研究小組用如圖甲所示的裝置來研究自由落體運動。圖乙是實驗中利用電磁打點計時器記錄自由落體運動的軌跡時得到的一條紙帶，圖乙中的點是從放手開始打下的連續(xù)的計數(shù)點，其中相鄰兩計數(shù)點之間的距離為、、、，電源頻率為。
（1）下列說法正確的是_________；
A. 電磁打點計時器的工作電壓是220V
B. 實驗中使用秒表測量時間
C. 實驗時應(yīng)先由靜止釋放紙帶，然后趕緊接通電源
D. 求出的加速度一般比小，是因為紙帶和重物受到阻力
（2）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，D點的速度_________m/s，重物的加速度大小為_________。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）D （2）0.58 9.6
【解析】【小問1詳解】
A．電磁打點計時器的工作電壓一般為，故A錯誤；
B．打點計時器直接可以記錄時間，不需要秒表，故B錯誤；
C．實驗時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故C錯誤；
D．求出的加速度一般比小，是因為紙帶和重物受到阻力，使得加速度小于，胡D正確。故選D。
【小問2詳解】
[1] 電源頻率為50Hz，周期為0.02s，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得，D點的速度
[2] 用逐差法求加速度的表達式為
代入數(shù)據(jù)解得重物的加速度大小為
12. 小明同學在實驗室做“探究碰撞中動量守恒”實驗。如圖所示，把一“L”形長木板固定在水平桌面上，在長木板的左端固定一水平輕質(zhì)彈簧。取兩個材質(zhì)相同，質(zhì)量不同的小長方形物塊A和B備用。實驗步驟：把物塊A放在長木板上彈簧的右側(cè)，向左推物塊A壓縮彈簧直至A到P點。再由靜止釋放物塊A，物塊A最終停在長木板上，標記物塊A停止的位置，在物塊A運動的路徑上適當位置標記一點Q，測出物塊A停止位置到Q點的距離。重復上述過程多次，每次都由P點靜止釋放物塊A，計算Q點到停止距離的平均值。將物塊B靜置與長木板上的Q點，重新從P點釋放物塊A，兩者發(fā)生碰撞，測出物塊A停止時到Q點的距離和物塊B停止時到Q點的距離。如圖所示，重復多次，分別計算距離的平均值計為和。（假設(shè)A返回運動過程中不與彈簧接觸）
（1）為探究動量是否守恒，還需要測出________（寫出測量物理量的名稱及表示的字母），且一定滿足__________。（用測量的字母以及題中的字母表示）
（2）若關(guān)系式__________中成立，則可得出結(jié)論：物塊A、B碰撞過程中動量守恒。若要進一步驗證物塊A、B的碰撞是否為彈性碰撞，則應(yīng)驗證關(guān)系式______是否成立。（選用、、和測量物理量的字母表示）
【答案】（1）A物塊的質(zhì)量和B物塊的質(zhì)量
（2）
【解析】【小問1詳解】
[1][2]由于小物塊A、B材質(zhì)相同，則小物塊A、B與長木板的動摩擦因數(shù)相同，則小物塊A、B做勻減速直線運動的加速度均為a，有
整理有
設(shè)碰撞前物塊A經(jīng)過Q點的速度為v，有
設(shè)碰撞后物塊A和B經(jīng)過Q點的速度分別為、，則有
，
由于碰撞時間極短，則若碰撞中動量守恒有
整理有
所以還需要測量的是A滑塊的質(zhì)量和B滑塊的質(zhì)量。
【小問2詳解】
[1]有上述分析可知，動量守恒有
整理有
[2]若物塊A、B發(fā)生彈性碰撞，則由機械能守恒定律
結(jié)合之前式子，聯(lián)立有
又因為
解得
三、解答題：本題共3小題，12+14+18，共44分。
13. 襄陽橫沖國際滑雪場，一名滑雪運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺A點處沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后在斜坡B點處著陸。假設(shè)滑雪跑道足夠長，測得AB間的距離為150m，斜坡與水平方向夾角為37°，已知運動員及裝備的總質(zhì)量為100kg，不計空氣阻力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，計算結(jié)果均保留根號）。求：
（1）運動員從A點飛出時的速度大小v0；
（2）若運動員從A點飛出時的速度大小變?yōu)?.2v0，仍落到斜面上，求運動員落到斜面上的點到A點的距離。
【答案】（1）
（2）216m
【解析】【小問1詳解】
物體在空中平拋運動的高度為
則平拋的時間為
平拋的水平位移為
則平拋的初速度為
【小問2詳解】
運動員在空中做平拋運動，則有
則合位移為
14. 如圖所示，內(nèi)壁粗糙、半徑的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與足夠長光滑水平軌道BC相切。質(zhì)量的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平軌道上，另一質(zhì)量的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到圓弧軌道最低點B時，對軌道的壓力為小球a重力的兩倍。忽略空氣阻力，重力加速度g取。
（1）求小球a由A點運動到B點的過程中，摩擦力做功。
（2）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能；
（3）求小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
小球由A靜止釋放運動到最低點B的過程中，根據(jù)動能定理有
小球在最低點，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球受到軌道的支持力
根據(jù)牛頓第二定律
聯(lián)立，代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)求得
【小問2詳解】
小球a與小球b通過彈簧相互作用，達到共同速度過程中，由動量守恒定律可得
由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可得
聯(lián)立代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)求得：小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能
【小問3詳解】
小球a與小球b通過彈簧相互作用的整個過程中，設(shè)a后來速度為，b后來速度為，由動量守恒定律可得
由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有
對b，根據(jù)動量定理有
聯(lián)立代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)可得
15. 如圖所示，某傳送帶與地面傾角，之間距離，傳送帶以的速率逆時針轉(zhuǎn)動。質(zhì)量為，長度的木板上表面與小物塊的動摩擦因數(shù)。下表面與水平地面間的動摩擦因數(shù)，開始時長木板靠近傳送帶端并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為的小物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，（假設(shè)物塊在滑離傳送帶至木板右端時速率不變，。）求：
（1）物塊離開點的速度大??；
（2）物塊在木板上滑過的距離；
（3）木板在地面上能滑過的最大距離。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
小物塊速度未達到時，由牛頓第二定律可得
小物塊與傳送帶共速時，下滑的距離
二者共速之后，根據(jù)牛頓第二定律可得
由運動學公式，可得
解得
【小問2詳解】
小物塊在木板上運動時，由牛頓第二定律可知
同理，分析木板受力，可得
解得
二者共速時
解得
物塊在木板上滑過的距離
此后二者共同減速，無相對位移。
【小問3詳解】
物塊和木板的共同速度
共速前，對于木板
共同減速的加速度
對于木板
則木板在地面上能滑過的最大距離

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