（考試時間：75分 滿分100分）
一、選擇題（共10小題，共46分。1-７題是單選題，每小題４分；８-1０題是多選題，每小題６分，全部選對得６分，選對不全得３分，有選錯的得０分。）
1. 下列是國際單位制基本單位的是（ ）
A. 質(zhì)量單位kgB. 能量單位J
C. 力單位ND. 電容單位F
【答案】A
【解析】
【詳解】國際單位制中基本單位是七個，分別是質(zhì)量單位“千克”、長度單位“米”、時間單位“秒”、熱力學溫度單位“開爾文”、電流單位“安培”、光強度單位“坎德拉”、和物質(zhì)的量單位“摩爾”，其他都是導出單位。
故選A。
2. 在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們運用了許多物理學的方法，如理想實驗法，控制變量法、極限思想法、類比法、假設法、微元法、科學假說法和建立物理模型法等。下列關于所用物理學研究方法的敘述正確的是（ ）
A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設法
B. 根據(jù)速度定義式，當非常小時，就可以用平均速度表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義運用了微元法
C. 在研究重力的作用點重心的過程中，利用了等效的思想
D. 在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，將每一小段都看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了極限思想的方法
【答案】C
【解析】
【詳解】A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想模型法，故A錯誤；
B．根據(jù)速度定義式
當非常小時，就可以用平均速度表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法，故B錯誤；
C．重心就是從作用效果上相當于重力作用在那個點上，是采用等效的思想，故C正確；
D．在勻變速運動時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，就是整體位移，這樣分的越細，值越接近真實值，這是采用了微元法，故D錯誤。
故選C。
3. 決定慣性的因素是（ ）
A. 體積B. 質(zhì)量C. 密度D. 速度
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)慣性定律可知，決定慣性的因素是物體的質(zhì)量。
故選B。
4. 關于共點力的合成，下列說法正確的是（ ）
A. 兩個分力的合力一定比分力大
B. 兩個分力大小一定，夾角越大，合力越小
C. 兩個力合成，其中一個力增大，另外一個力不變，合力一定增大
D. 現(xiàn)有三個力，大小分別為3N、6N、8N，這三個力的合力最小值為1N
【答案】B
【解析】
【詳解】A．兩個分力的合力不一定比分力都大，合力可能小于其中一個分力，可能比每個分力都小，故A錯誤；
B．根據(jù)平行四邊形定則，結合數(shù)學規(guī)律可知，兩個分力的合力大小為
兩個分力大小一定，夾角越大，合力越小，故B正確；
C．保持兩個力之間的夾角不變，使其中一個力F增大，合力不一定增大，如為180°時，較小的分力增加，合力減小，故C錯誤；
D．3N與6N兩力的合力大小范圍為
3N≤F≤9N
兩力的合力大小有可能為8N，當?shù)谌齻€8N的力與這兩個力的合力在同一直線上且方向相反時，三個力的合力最小，合力最小值為0，故D錯誤。
故選B。
5. 在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，王一同學站在體重計上，體重計示數(shù)為“60kg”。電梯在運動過程中，某一段時間內(nèi)王一同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，重力加速度為g，在這段時間內(nèi)下列說法正確的是（ ）
A. 王一同學所受的重力變小了
B. 此時電梯一定正在豎直向下加速運動
C. 電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下
D. 若王一同學體重計示數(shù)為“80kg”，則電梯一定正在向上運動
【答案】C
【解析】
【詳解】A．王一同學處于不平衡狀態(tài)，有豎直方向的加速度，所受重力沒變，是支持力變小了，故A錯誤；
B．同學處于失重狀態(tài)，可能加速下降，也可能減速上升，故B錯誤；
C．由牛頓第二定律，以豎直向下為正方向
電梯的加速度大小為
故C正確；
D．若王一同學體重計示數(shù)為“80kg”，同學處于超重狀態(tài)，可能減速下降，也可能加速上升，故D錯誤。
故選C。
6. 2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預定時間精準點火發(fā)射，6時56分，采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙徑向端口，3名航天員隨后從神舟十三號載人飛船進入天和核心艙，發(fā)射取得圓滿成功。以下說法正確的是（ ）
A. 神舟飛船與天和核心艙對接過程，均可視為質(zhì)點
B. 載人飛船加速上升過程，3名航天員均處于失重狀態(tài)
C. 3名航天員環(huán)繞地球運動過程，均處于平衡狀態(tài)
D. 以地球為參考系，飛船與核心艙組合體繞地球一周，平均速度為零
【答案】D
【解析】
【詳解】A．神舟飛船與天和核心艙對接過程，它們的大小和形狀不能忽略，否則不能判斷是否對接成功，則均不可視為質(zhì)點，A錯誤；
B．載人飛船加速上升過程，具有向上的加速度，3名航天員處于超重狀態(tài)，B錯誤；
C．3名航天員環(huán)繞地球運動過程中，受地球的引力做圓周運動，均處于非平衡狀態(tài)，C錯誤；
D．飛船與核心艙的組合體繞地球一周，位移為零，平均速度為零，D正確。
故選D。
7. 如圖，粗糙的木塊A、B疊放在一起，靜止于水平面上?，F(xiàn)使木塊B受到一個水平方向的拉力F，但木塊A、B仍保持靜止，則（ ）
A. 木塊A與木塊B之間無摩擦力
B. 木塊A對木塊B的壓力就是木塊A受到的重力
C. 木塊B不動是因為它受到的地面的摩擦力大于拉力F
D. 木塊B先對地面施加壓力，使地面發(fā)生形變后，地面再對木塊B施加支持力
【答案】A
【解析】
【詳解】A．對A分析，若A、B之間有摩擦力，則A無法保持平衡狀態(tài)，所以木塊A與木塊B之間無摩擦力，故A正確；
B．A對B的壓力的施力物體是A、受力物體是B，木塊A的重力的施力物體是地球、受力物體是A，A對B的壓力大小等于A的重力，但二者不是同一個力，故B錯誤；
C．B不動是因為它與地面間的最大靜摩擦力大于F，根據(jù)平衡條件可知B實際受到的摩擦力大小等于拉力F，故C錯誤；
D．木塊B對地面的壓力和地面對B的支持力是一對作用力與反作用力，二者同時產(chǎn)生、同時消失，故D錯誤。
故選A。
8. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間動摩擦因數(shù)為，則物體受到的摩擦力的大小為（ ）

A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．對物體受力分析，由于勻速運動所以物體所受的合力為零，在水平方向有摩擦力
故A錯誤，B正確；
CD．對物體受力分析，豎直方向上有
又有
解得
故D錯誤，C正確。
故選BC。
9. 2023年10月3日亞洲運動會在我國杭州舉行，男子4×100米接力決賽在杭州“大蓮花”體育場打響。短跑小將陳佳鵬發(fā)揮強大的后程加速能力，全力沖刺加速，在最后30米逆轉日本選手率先撞線，助中國隊奪冠。假設兩位選手從接棒到終點沿直線跑了100米，在這100米的跑動過程中（ ）
A. 選手的位移和路程是一回事
B. 陳佳鵬全程的平均速度一定大于對手的平均速度
C. 每個時刻，陳佳鵬的瞬時速度一定大于對手的瞬時速度
D. 陳佳鵬在最后30米內(nèi)，若因體力原因加速度在減小，則說明他的速度在減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．位移是初位置指向末位置的有向線段，路程是運動軌跡的長度，位移是矢量，路程是標量，不是一回事。故A錯誤；
B．根據(jù)平均速度公式
可知所有運動員跑步的位移大小相等，但陳佳鵬率先撞線所以時間較短，所以平均速度大于其他對手。故B正確；
C．因為陳佳鵬在最后30米才逆轉，所以全過程中每個時刻瞬時速度不可能都大于對手。故C錯誤；
D．加速度減小說明速度增加得慢了，但依舊在增加而不是說明速度在減小，故D錯誤。
故選B。
10. 在同一平直公路上有A、B、C三輛汽車，將三車看成質(zhì)點，t=0時處于同一位置，它們的v-t圖像分別如圖中a、b、c所示。下列說法中正確的是（ ）
A. 在0~4s內(nèi)A、B、C運動方向相同
B. 在t=1s時C的加速度大小為4m/s2
C. t=2s時B、C一定相遇
D. t=8s時A比B多走64m
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．在0~4s內(nèi)A、B、C運動速度都為正值，運動方向相同，故A正確；
B．圖像斜率表示加速度，在t=1s時C的加速度大小為
故B錯誤；
C．圖像與時間軸圍成的面積表示位移，由圖可知內(nèi)C的位移大，由于t=0時處于同一位置，所以t=2s時C在B的前面，故C錯誤；
D．圖像與時間軸圍成的面積表示位移，t=8s時A比B多走的位移大小
故D正確。
故選AD
二、實驗題（每空2分，共１８分）
11. 某同學做探究求合力的方法的實驗時，進行了如下操作。
A.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩只彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩只彈簧測力計的示數(shù)；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F' ；
E．只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F.比較力F'與F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。
（1）上述步驟中∶①有重要遺漏的步驟的序號是____和____；
②遺漏的內(nèi)容分別是______和_______。
（2）他根據(jù)測量結果在白紙上畫出如圖所示的圖（F與AO共線），圖中_____是
F1與F2合成的理論值；______是F1與F2合成的實際值。
【答案】（1） ①. C ②. E ③. 記下兩條細繩的方向 ④. 使結點到達同樣的位置O
（2） ①. F' ②. F
【解析】
【小問1詳解】
①[1][2]力的合成遵循平行四邊形定則，力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點，因而要表示出分力，必需先測量出其大小和方向，故步驟C中遺漏了方向；合力與分力是一種等效替代的關系，替代的前提是等效，實驗中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果，故步驟E中遺漏了使結點到達同樣的位置O；
②[3][4]遺漏的內(nèi)容分別是記下兩條細繩的方向和使結點到達同樣的位置O。
【小問2詳解】
[1][2]合成的理論是平行四邊形定則，故F1與F2合成的理論值為；合力的實際值應通過實驗直接測量，不需要用平行四邊形定則理論，故F1與F2合成的實際值為F。
12. 某物理興趣小組利用圖甲所示實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系。小車后面連接的紙帶穿過電火花計時器，電火花計時器接50Hz交流電，小車的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為。
（1）關于實驗，下列說法正確的是_______。
A. 實驗時應先釋放小車后接通電源
B. 平衡阻力時，應將長木板的左端墊高然后掛上沙桶使小車勻速下滑
C. 要使細線的拉力大小近似等于所掛沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質(zhì)量應遠小于小車的質(zhì)量M
（2）圖乙為某次實驗得到的一條紙帶，兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，紙帶上標出了相鄰計數(shù)點之間的距離。小車運動的加速度大小是______。（結果保留三位有效數(shù)字）
（3）另一小組利用如圖丙所示的裝置進行實驗探究，并測量小車和智能手機的總質(zhì)量。將手機固定在小車上，利用智能手機APP可以直接測量出手機運動時的加速度。小車上裝有6個完全相同的鉤碼，每個鉤碼的質(zhì)量為m。平衡阻力之后，將小車中的鉤碼取出n個掛在細繩的左端（依次取n＝1、2、3、4、5、6），其余（6﹣n）個鉤碼仍留在小車上，記錄下手機的加速度a與所掛鉤碼的個數(shù)n。每次改變所掛鉤碼個數(shù)后，_______（選填“需要”或“不需要”）重新平衡阻力。
【答案】（1）C （2）0.498
（3）不需要
【解析】
【小問1詳解】
A．為了充分利用紙帶，實驗時應先接通電源后釋放小車，故A錯誤；
B．平衡阻力時，應撤去沙桶，將長木板的左端墊高使小車勻速下滑，故B錯誤；
C．以小車為對象，有
以沙和沙桶為對象，有
聯(lián)立可得
可知要使細線的拉力大小近似等于所掛沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質(zhì)量m0應遠小于小車的質(zhì)量M，故C正確。
故選C。
【小問2詳解】
兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為
根據(jù)逐差法可得加速度大小為
代入數(shù)據(jù)解得
【小問3詳解】
平衡摩擦力時，根據(jù)
可得
可知每次改變所掛鉤碼個數(shù)后，不需要重新平衡阻力。
三、計算題（共36分）
13. 如圖所示，一氦氣球下方系有一物體從地面由靜止釋放，氦氣球攜物體以的速度勻速豎直上升，當物體運動到距地面高處時繩子突然斷裂，物體由于慣性繼續(xù)向上做勻減速直線運動。不計空氣阻力，重力加速度g取，求：
（1）物體距離地面的最大高度；
（2）繩子斷裂后，物體多久落地。（結果可用根號表達）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）繩子斷裂，物體向上運動的距離為
物體距離地面的最大高度為
（2）物體向上運動的時間為
物體從最高點至落地，根據(jù)動力學公式有
解得
繩子斷裂后，物體落地的時間為
14. 如圖所示，傾角為θ、質(zhì)量為M斜面體A置于水平地面上，在斜面體和豎直墻面之間放置一質(zhì)量為m的光滑球B，水平力F大小為，向右作用于斜面體A上，系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài)。已知sinθ＝0.8，重力加速度大小為g，求：
（1）球B對斜面體A的壓力大小和墻面的壓力大??；
（2）斜面體A受到水平地面的摩擦力Ff大小和方向。
【答案】（1），
（2），方向水平向左
【解析】
【小問1詳解】
以B球為研究對象，設墻面對B球的彈力大小為F1，斜面體A對球B的彈力大小為，受力情況如圖所示
由共點力平衡條件有
，
解得
，
由牛頓第三定律，球B對斜面體A的壓力大小為
球對墻面的壓力大小為
【小問2詳解】
對AB整體，由平衡條件有
將代入可求得
方向水平向左。
15. 現(xiàn)在傳送帶傳送貨物已被廣泛地應用，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖?？嚲o的傳送帶AB始終保持恒定的速率v＝1 m/s運行，一質(zhì)量為m＝4 kg的物體被無初速度地放在A處，傳送帶對物體的滑動摩擦力使物體開始做勻加速直線運動，隨后物體又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動。設物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2 m，g取10 m/s2。
（1）求物體剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大小；
（2）求物體做勻加速直線運動的時間；
（3）如果提高傳送帶的運行速率，物體就能被較快地傳送到B處，求物體從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應的最小運行速率。
【答案】（1）4N，1m/s2
（2）1s （3）2s，
【解析】
【小問1詳解】
物體剛開始運動時所受滑動摩擦力為
物體在傳送帶上加速時，由牛頓第二定律有
解得
【小問2詳解】
由勻變速運動的規(guī)律有

解得
【小問3詳解】
要使物體從A處傳送到B處的時間要最短，物體應一直加速，則
解得
由速度公式得

解得

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