1.2024年3月20日，探月工程四期“鵲橋二號”中繼星成功發(fā)射，“鵲橋二號”中繼星接替“鵲橋號”，用于轉(zhuǎn)發(fā)月面航天器與地球之間的通信，它首次任務(wù)將為嫦娥六號服務(wù)。關(guān)于“鵲橋二號”中繼星升空過程中，以下描述其狀態(tài)的物理量屬于矢量的是( )
A. 質(zhì)量B. 重力加速度C. 速率D. 平均速率
2.第33屆夏季奧林匹克運動會在巴黎法蘭西體育場落下帷幕，8月8日，在巴黎奧運會花樣游泳集體項目中，來自深圳的王柳懿、王芊懿奪得團體金牌。在奧運賽場為國爭光、為深圳添彩，如圖為運動員在水中花樣游泳照片。下列研究中可將運動員視為質(zhì)點的是( )
A. 研究運動員在比賽中位置時B. 研究運動員的動作難度時
C. 研究運動員的入水時的動作D. 研究運動員的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)
3.如圖所示，將牛頓管抽成真空后，快速倒置，管中羽毛從頂端下落到管底的時間約為0.4s，由此可估算牛頓管的高度約為( )
A. 0.2m
B. 0.4m
C. 0.8m
D. 1.0m
4.“工欲善其事，必先利其器”，中國古代已經(jīng)掌握了高超的兵器研磨技巧。如圖所示是打磨寶劍的場景。在打磨過程中，磨石始終靜止在水平桌面上，當(dāng)寶劍的速度方向水平向右時，下列說法正確的是( )
A. 寶劍對磨石的摩擦力方向水平向左
B. 桌面對磨石的摩擦力方向水平向右
C. 桌面對磨石的支持力與磨石對與桌面的壓力之間是一對作用力與反作用力
D. 寶劍和桌面對磨石的摩擦力是一對相互作用力
5.籃球比賽前，常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情況判斷籃球的彈性。若不考慮空氣的阻力，籃球與地面碰撞后原速率彈回，某同學(xué)畫出該過程籃球運動的v-t圖象，如圖所示，其中正確的是( )
A. B.
C. D.
6.某同學(xué)做“引體向上”時的動作如圖所示初始時，兩手握緊單杠，雙臂豎直，身體懸垂；接著用力快速上拉，從最低點運動到最高點的過程中，手對身體的拉力始終保持向上，忽略運動變化對重心的影響，把該同學(xué)視作質(zhì)點，下列關(guān)于該同學(xué)的說法正確的有( )
A. 初始懸垂時若增大兩手間的距離，運動員更省力
B. 初始懸垂時若增大兩手間的距離，兩臂拉力的合力變大
C. 上升過程經(jīng)歷了超重和失重過程
D. 上升過程一直處于超重狀態(tài)
7.如圖，質(zhì)量為m的小球用一輕繩豎直懸吊于O點，現(xiàn)用一光滑的金屬掛鉤A鉤住輕繩向右緩慢拉動輕繩至虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是( )
A. 輕繩OA段的拉力先變大后變小
B. 鉤子對輕繩的作用力水平向右
C. 鉤子對輕繩的作用力越來越大
D. 鉤子對輕繩的作用力可能等于2mg
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.實驗小組利用DIS系統(tǒng)，觀察超重和失重現(xiàn)象。他們在學(xué)校電梯內(nèi)做實驗，某次實驗得到電梯內(nèi)一物體v-t圖像如圖所示，取向上為正方向，以下說法正確的是( )
A. t=4s時電梯上升到最高點
B. 1～3s內(nèi)電梯加速上升，物體處于超重狀態(tài)
C. 5～7s內(nèi)電梯減速下降，物體處于失重狀態(tài)
D. t=8s時電梯停止在某一層樓
9.一重物固定在動滑輪上，繩子穿過動滑輪將重物懸掛在車廂中，車廂向左勻減速運動，下列情景可能的是( )
A. B. C. D.
10.上海世博會主題館頂部采用的是“張弦梁”結(jié)構(gòu)增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如圖就是一個簡要的張弦梁結(jié)構(gòu)，質(zhì)量為M的AB長桿水平放置在橋墩上，質(zhì)量為m的CD短桿豎直放置，從底部支撐桿AB，防止AB發(fā)生形變，最后用兩根不可伸長繩子拉伸固定，繩子質(zhì)量忽略不計，繩子與CD夾角均為θ，重力加速度為g。關(guān)于單根繩子的張力F，以下判斷一定正確的是( )
A. Fcsθ=12(m+M)gB. Fcsθ>12mg
C. F的大小隨著θ變化而變化D. F的大小不隨θ變化而變化
三、實驗題：本大題共1小題，共16分。
11.下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個必做實驗的部分步驟，請完成實驗操作和計算。

(1)如圖1所示，某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗，主要實驗步驟如下：
①輕質(zhì)光滑小圓環(huán)(可視為質(zhì)點)連接橡皮條的一端，橡皮條另一端固定；
②用兩個彈簧測力計通過互成角度的兩根細(xì)繩將圓環(huán)拉至O點，記錄O點的位置，并記錄______；
③要求用一個彈簧測力計拉橡皮條與用兩個彈簧測力計同時拉橡皮條的“作用效果相同”。為滿足此要求，實驗中應(yīng)保證______。
(2)如圖2所示，某同學(xué)探究“小車的加速度與小車受力、小車質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。
①補償阻力時，小車______(填“需要”或“不需要”)連接紙帶；
②實驗中要求小車的質(zhì)量比砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量大很多，這樣做的目的是______。上述做法引起的誤差為______(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。
(3)如圖3(a)所示，某同學(xué)“探究口罩兩側(cè)彈性繩的勁度系數(shù)”。
①將兩條彈性繩A、B端拆離口罩并如圖3(b)在水平面自然平展，總長度為51cm；
②如圖3(c)用兩個彈簧測力計同時緩慢拉A、B端，當(dāng)兩個彈簧測力計示數(shù)均為1.5N時，總長度為81cm。
③可知圖3(c)中每條彈性繩的形變量為______cm，每條彈性繩的勁度系數(shù)為______N/m。
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
12.純電動汽車不排放污染空氣的有害氣體，具有較好的發(fā)展前景。某型號的電動汽車在一次剎車測試中，測得剎車痕跡長為36m，假設(shè)制動后汽車做加速度大小恒為8m/s2的勻減速直線運動直到停止。則關(guān)于該汽車的運動，試求：
(1)剛剎車時，汽車的初速度大?。?br>(2)汽車在剎車4s后速度大小；
(3)剎車后前進20m所用的時間。
13.如圖，運動員從a處開始蹬地到離地過程(視為勻加速)，加速過程中重心上升的距離為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升(視為豎直上拋運動)，在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”。某同學(xué)身高1.8m(重心恰好位于其幾何中心)，質(zhì)量80kg，在某次跳高比賽時“加速距離”為0.5m，起跳后身體橫著越過(背越式)2.2m高的橫桿。試估算人的起跳速度v和起跳過程中人對地面的平均作用力F，忽略空氣阻力，g取10m/s2。
14.某同學(xué)利用橡皮擦和硬紙板設(shè)計了如圖所示的游戲。長方形硬紙板放在水平桌面上，紙板一端稍稍伸出桌外，將一塊橡皮擦置于紙板的中間，用手指將紙板向右彈出，紙板瞬間獲得初速度，當(dāng)硬紙板運動的距離Δl=2l3時，橡皮擦恰好從硬紙板的左端水平飛出；已知橡皮擦可視為質(zhì)點，橡皮擦與硬紙板的質(zhì)量相等，硬紙板的長度為l，各接觸面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g=10m/s2，求：
(1)硬紙板初速度大小及橡皮擦在硬紙板上運動的時間；
(2)要使橡皮擦脫離硬紙板，求硬紙板被彈出的最小速度。
答案和解析
1.B
【解析】既有大小、又有方向的物理量稱為矢量，矢量的合成遵循平行四邊形定則；質(zhì)量、速率和平均速率只有大小沒有方向，是標(biāo)量，而重力加速度既有大小、又有方向，是矢量，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
2.A
【解析】質(zhì)點是一個理想化的物理模型，是在忽略物體的大小和形狀時，將物體看成一個有質(zhì)量的點，題中只有在研究運動員的位置時可以忽略大小和形狀，其它三者情況均不能忽略，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
3.C
【解析】牛頓管抽成真空后羽毛在管內(nèi)做自由落體運動
羽毛下落的高度即牛頓管的高度h=12gt2=12×10×0.42m=0.8m，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
4.C
【解析】ABD.當(dāng)寶劍的速度方向水平向右，磨石相對寶劍向左運動，寶劍對磨石的摩擦力方向水平向右，寶劍和桌面對磨石的摩擦力是一對平衡力，桌面對磨石的摩擦力方向水平向左，故ABD錯誤；
C.桌面對磨石的支持力與磨石對與桌面的壓力之間是一對作用力與反作用力，故C正確。
故選：C。
5.D
【解析】不考慮空氣的阻力，籃球先做自由落體運動，即初速度為零的勻加速直線運動，可知AC兩圖是錯的?；@球與地面碰撞后速度反向，可知B圖是錯的。籃球在空中運動時，加速度相同，v-t圖像平行，可知D圖是對的，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
6.C
【解析】AB.懸垂?fàn)顟B(tài)時，兩臂夾角越大，即兩臂拉力的夾角越大，兩臂拉力的合力不變等于重力，由平行四邊形定則可知，兩臂對人體的拉力越大，故AB錯誤；
CD.超重時，物體加速度向上；失重時，物體加速度向下；人在從最低點到最高點的過程中，經(jīng)歷了先加速后減速的過程，即加速度先向上，后向下，即人先超重后失重，故C正確，D錯誤。
故選：C。
7.C
【解析】A、輕繩OA段的拉力大小等于小球的重力mg，保持不變，故A錯誤；
B、兩段繩子拉力的合力斜向左下方，根據(jù)平衡條件可知，鉤子對輕繩的作用力斜向右上方，故B錯誤；
C、兩段繩子拉力大小相等，均等于mg，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則，兩段繩子拉力的合力變大，則鉤子對輕繩的作用力變大，故C正確；
D、只有當(dāng)兩段繩子的夾角為0°時，鉤子對輕繩的作用力才等于2mg，由圖可知，兩段繩子的夾角大于0°，則鉤子對輕繩的作用力不可能等于2mg，故D錯誤。
故選：C。
8.BD
【解析】A.t=4s時電梯上升的速度從最大開始向上減速，未達(dá)到最高點，故A錯誤；
B.1～3s內(nèi)電梯加速上升，則加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，故B正確；
C.5～7s內(nèi)電梯減速上升，加速度向下，物體處于失重狀態(tài)，故C錯誤；
D.t=8s時電梯的速度減小為0，則電梯停止在某一層樓，故D正確。
故選：BD。
9.BD
【解析】車廂向左勻減速運動，則車的加速度方向向右，重物的加速度向右，重物所受合力水平向右
滑輪兩邊繩子的拉力相等，令左側(cè)繩子與豎直的夾角為α，右側(cè)繩子與豎直的夾角為β，
重物所受合力為F=Tsinβ-Tsinα
A、由圖示可知，α>β，水平方向物塊受合外力向左，故A錯誤；
B、由圖示可知：α12mg，故B正確；
CD、根據(jù)Fcsθ=12FN+12(m+M)g，F(xiàn)的大小隨著θ變化而變化，故C正確，D錯誤。
故選：BC。
11.兩個彈簧測力計的示數(shù)并記錄其方向 兩次將小圓環(huán)拉到同一位置O點 需要 使細(xì)繩拉力大小約等于砝碼盤和砝碼的重力大小 系統(tǒng)誤差 15 10
【解析】(1)②用兩個彈簧測力計通過互成角度的兩根細(xì)繩將圓環(huán)拉至O點，記錄O點的位置，并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)并記錄其方向；
③根據(jù)等效替代法可知，實驗中應(yīng)保證兩次將小圓環(huán)拉到同一位置O點；
(2)①補償阻力時，小車需要連接紙帶，根據(jù)點跡間距分析判斷；
②以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
F=Ma
以砝碼盤和砝碼為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
mg-F=ma
聯(lián)立可得
F=mg1+mM
可知實驗中要求小車的質(zhì)量比砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量大很多，這樣做的目的是：使細(xì)繩拉力大小約等于砝碼盤和砝碼的重力大小，該誤差是系統(tǒng)誤差。
(3)③可知圖3(c)中每條彈性繩的形變量為Δx=81-512cm=15cm
根據(jù)胡克定律可知k=FΔx=1.515N/cm=10N/m
故答案為：(1)②兩個彈簧測力計的示數(shù)并記錄其方向；③兩次將小圓環(huán)拉到同一位置O點；(2)①需要；②使細(xì)繩拉力大小約等于砝碼盤和砝碼的重力大小；系統(tǒng)誤差；(3)③15；10
12..(1)汽車剎車后，有-2as=0-v02，解得：v0=24m/s；
(2)汽車減速到零的時間為t=v0a=3s，則汽車剎車后3s減速到零，3-4s汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，速度為0；
(3)由s1=v0t1-12at12，解得t1=1s或t1=5s(不合題意，舍棄)，則t1=1s。
答：(1)剛剎車時，汽車的初速度大小為24m/s；
(2)汽車在剎車4s后速度大小為零；
(3)剎車后前進20m所用的時間等于1s。
13.起跳后人上升的高度h2=0.8m，
由2gh2=v2，解得v=4m/s，加速上升時，
有由2ah1=v2，解得a=16m/s2，
由牛頓第二定律得F-mg=ma，
解得F=2080N，
由牛頓第三定律得F=2080N。
答：人的起跳速度v等于4m/s，起跳過程中人對地面的平均作用力F等于2080N。
14.(1)橡皮擦與硬紙板的質(zhì)量相等，設(shè)它們的質(zhì)量均為m
由牛頓第二定律得：
對橡皮擦：μmg=ma1
對硬紙板：μmg+μ×2mg=ma2
代入數(shù)據(jù)解得：a1=2m/s2，a2=6m/s2
橡皮擦離開硬紙板時的位移：2l3-l2=12a1t2
硬紙板的位移：2l3=v0t-12a2t2
代入數(shù)據(jù)解得：t= l6，v0=7 l6
(2)若橡皮擦滑到硬紙板左端時恰好與硬紙板共速，則硬紙板的初速度最小
設(shè)經(jīng)過時間t'兩者共速，則v共=v0min-a2t'=a1t'
橡皮擦的位移x1=12a1t'2
硬紙板的位移x2=v0mint'-12a2t'2
其中：l2=x2-x1
代入數(shù)據(jù)解得：v0min=2 2l
答：(1)硬紙板初速度大小是7 l6，橡皮擦在硬紙板上運動的時間的 l6；
(2)要使橡皮擦脫離硬紙板，硬紙板被彈出的最小速度是2 2l。

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