一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将答案填涂在答题卡上。）
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1.
(2023高三上·北京市期中)
辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是“希沃特”，记作“Sv”。每千克人体组织吸收1焦耳能量定义为1希沃特，则下列选项中用国际单位制的单位表示希沃特正确的是（ ）
A . J•kg
B . m2•s﹣2
C . m2•s﹣1
D . kg2•m2•s﹣2
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2.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，购物袋两侧有两根等长轻绳呈对称分布，人们在购物时可以将物品装入购物袋中方便携带。用手提着两绳中央上端，始终保持购物袋处于平衡状态，则（ ）
A . 仅增加购物袋中物品的质量，轻绳上的拉力不变
B . 仅增加两绳的长度，手对轻绳的作用力不变
C . 仅增加两绳的长度，每根轻绳上拉力减小
D . 轻绳越短，越不容易断
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3.
(2023高三上·北京市期中)
两质量均为m的石块a、b以相同的速度从同一高度h，分别沿水平和斜向上方向抛出。已知b初速度与水平方向夹角为θ（θ＞0°）。不计空气阻力。则从抛出到落地前一瞬间，下列物理量相同的是（ ）
A . 两石块落地时的动能
B . 两石块落地时的速度
C . 两石块重力的平均功率
D . 两石块落地时重力的瞬时功率
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4.
(2023高三上·北京市期中)
有一种玩具结构如图所示，竖直放置的光滑铁圆环的半径为R＝20cm，环上穿有一个带孔的小球m，仅能沿环做无摩擦滑动．如果圆环绕着通过环心的竖直轴O
1O
2以10rad/s的角速度旋转（g＝10m/s
2），则小球相对环静止时和环心O的连线与O
1O
2的夹角θ是（ ）
A . 30°
B . 45°
C . 60°
D . 75°
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5.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，一位同学手持乒乓球拍托球沿水平直线跑动，球拍与球相对静止且均相对该同学身体静止，球拍平面和水平面之间夹角为θ。设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则（ ）
A . 该同学做匀速直线跑动
B . 乒乓球处于平衡状态
C . 球拍受到的合力大小为Mgtanθ
D . 球拍受到乒乓球的压力大小为mgcosθ
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6.
(2023高三上·北京市期中)
翻斗车自卸货物的过程可以简化成如图所示模型，翻斗车始终静止在水平地面上，原来处于水平的车厢，在液压机的作用下，与水平方向的夹角θ开始缓慢增大（包括货物下滑过程中θ也在增加）。下列说法正确的是（ ）
A . 货物受到的支持力先减小后增加
B . 货物受到的摩擦力先减小后增加
C . 货物受到的支持力一直做正功
D . 货物受到的摩擦力一直做负功
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7.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A . 重力做功2mgR
B . 机械能减少mgR
C . 合力做功mgR
D . 摩擦力做功
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8.
(2023高三上·北京市期中)
碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移—时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（ ）
A . 碰前大人和车的速度大小为2m/s
B . 碰碰车质量为15kg
C . 碰撞过程中机械能损失为450J
D . 碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为90N•s
二、多项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每题给出的四个选项中，有多个选项正确，漏选给1分，错选0分。请将答案填涂在答题卡上。）
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9.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，轻质弹簧上端固定，下端栓一金属球，球被水平绳拉住保持静止。现将绳子剪断，虚线为之后金属球摆动过程中的一段运动轨迹，关于这段运动过程中说法正确的是（ ）
A . 剪断绳子瞬间金属球加速度一定水平向左
B . 在悬点正下方b位置时金属球所受合力可能竖直向上
C . 金属球运动到轨迹最低点c位置时动能一定为零
D . 金属球运动到轨迹最左侧d位置时水平速度一定为零
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10.
(2023高三上·北京市期中)
宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下面一些关系式正确的是（ ）
A . g′＝
g
B . g′＝0
C . N＝mg
D . N＝0
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11.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已知重力加速度大小为g。现对小球施加水平力将小球拉到Q点，此时绳子偏离竖直方向夹角为θ，则下列说法正确是（ ）
A . 若小球从P点缓慢地移动到Q点，则水平拉力F做功为Flsinθ
B . 若小球从P点缓慢地移动到Q点，则水平拉力F做功为mgl（1﹣cosθ）
C . 若水平恒力F＝mg，则从P点运动到Q点，则水平拉力F做功为mglsinθ
D . 若水平恒力F＝mg，θ＝
， 则从P点运动到Q点，小球速度先增大后减小
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12.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，物理兴趣小组要测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，按住A，绳恰绷直。将A由P点静止释放，B落地后不反弹，最终A停在Q点。测出B下落高度h＝0.20m，和 PQ间距离s＝0.50m。A、B质量均为m。则下列说法正确的是（ ）
A . A和B组成的系统机械能不守恒
B . A与桌面的动摩擦因数μ＝0.25
C . 若仅考虑滑轮与绳子的摩擦，测量值与真实值相比偏小
D . 若仅考虑定滑轮转动时的动能，测量值与真实值相比偏大
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13.
(2023高三上·北京市期中)
我国自主研发的卫星不仅可以在高空领域清理空间碎片，还可以发挥“太空拖船”的作用。“实践21号卫星”将一颗失效的北斗二号卫星由同步卫星轨道经转移轨道送入“墓地轨道”，这一操作震惊了世界。如图所示，轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、分别为同步卫星轨道、转移轨道和墓地轨道，P、Q分别为轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点。下列说法正确的是（ ）
A . 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期一定大于24小时
B . 卫星从轨道Ⅰ上进入轨道Ⅱ时，在P点处的线速度相同
C . 卫星从轨道Ⅱ上进入轨道Ⅲ时，在Q点处的加速度相同
D . 卫星从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，动能减小，引力势能增大，机械能守恒
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14.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，质量分别为2m、km（k未知且k＞2）的小球B、C静止放置在光滑水平面上，一质量为m的小球A从小球B的左侧以速度v水平向右运动。已知所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，A与B只发生一次碰撞，则k的值可能为（ ）
A . 4.5
B . 6
C . 7.5
D . 9
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15.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连，静止在水平地面上，绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k，木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置，木块A在此位置所受的压力为F（F＞mg），弹簧的弹性势能为E，撤去力F后，下列正确的是（ ）
A . 弹簧恢复到原长的过程中，弹簧弹力对A、B的冲量相同
B . 当A速度最大时，弹簧仍处于压缩状态
C . 当B开始运动时，A的速度大小为
D . 全程中，A上升的最大高度为
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16.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，在光滑地面上有一个质量为m、半径为R、内表面光滑的半球形凹槽。质量同样为m的小球在距离A点上方为R处，以速度v
0开始平抛；与此同时，凹槽也以v
0开始运动。下列说法正确的是（ ）
A . 小球从A点运动到C点的过程中，凹槽经历了先减速再加速的过程
B . 小球从C离开后仍能够从C点落回到凹槽
C . 小球运动到B点时，地面的支持力等于2mg
D . 小球运动到B点时的速度大小为v0+
三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分。）
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17.
(2023高三上·北京市期中)
用如图1所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板的那一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
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（1）
下列实验条件必须满足的有____。
A . 斜槽轨道光滑
B . 斜槽轨道末端水平
C . 挡板高度等间距变化
D . 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
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（2）
为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的平面直角坐标系。
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时（选填“需要”或“不需要”）y轴与重垂线平行。
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2 ， 可求得钢球平抛的初速度v0大小为（已知重力加速度为g，结果用上述字母表示）。
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18.
(2023高三上·北京市期中)
如图1所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置图，该装置同时也可以完成“探究物体加速度与质量、力的关系”。
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（1）
用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下面说法正确的是____。
A . 图中打点计时器应使用8V左右的交流电源
B . 实验时必须通过调节轨道左端的滑轮以让细线和轨道平行
C . 实验时必须把轨道右端抬高以平衡摩擦力
D . 实验时不需要满足槽码的质量远小于小车的质量
E . 为了提高实验的精度，本实验需要改变车中砝码的个数以改变运动小车的质量，获得多组数据
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（2）
某同学利用如图1所示的装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，实验中重物始终未落地，最后得到了如图2所示的速度—时间图像，根据图像可以分析出在实验操作中可能存在的问题是____。
A . 实验中没有平衡摩擦力
B . 实验中没有满足小车质量远大于槽码质量
C . 实验中先让释放小车后打开打点计时器
D . 实验中未保持细线和轨道平行
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（3）
某同学利用上述实验装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图3。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出各计数点到“A”的距离（单位：cm）。则由数据可得其加速度为m/s2（保留两位有效数字）。
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（4）
在“探究物体加速度与质量、力的关系”实验中，为了提高实验精度，某同学通过合理的操作使用力传感器（图4）来测量绳子拉力，下面有关实验操作中说法正确的是____。
A . 实验操作中不需要槽码的质量远小于小车的质量
B . 实验操作中不需要细线和轨道平行
C . 实验操作中不需要平衡摩擦力
D . 实验操作中不需要多次改变小车的质量以获得多组数据
四、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，画出相应的示意图。只写出最后答案的不能得分。）
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19.
(2023高三上·北京市期中)
一辆汽车在平直公路上行驶，已知汽车的质量m＝2.0×10
3kg，发动机的额定功率P
0＝80kW，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为f＝4.0×10
3N。
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（1）
在不超过额定功率的前提下，求该汽车所能达到的最大速度vm。
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（2）
如果汽车从静止开始做匀加速直线运动。加速度的大小a＝2.0m/s2 ， 在发动机不超过额定功率的前提下，求汽车维持匀加速运动的时间t。
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20.
(2023高三上·北京市期中)
2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即太阳、地球、天王星处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。观测得天王星半径为R，它的一颗天然卫星环绕的周期约为T，环绕半径为r，万有引力常量为G，求：
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（3）
若天王星绕太阳的环绕周期是n年，两次出现天王星冲日现象需要时间间隔多少年。
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21.
(2023高三上·北京市期中)
如图所示，质量M＝1.0kg的木块随传送带一起以v＝2.0m/s的速度向左匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.50．当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m＝20g的子弹以v
0＝3.0×10
2m/s水平向右的速度击穿木块，穿出时子弹速度v
1＝50m/s．设传送带的速度恒定，子弹击穿木块的时间极短，且不计木块质量变化，g＝10m/s
2 ． 求：
-
（1）
在被子弹击穿后，木块向右运动距A点的最大距离；
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-
（3）
从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中，木块与传送带间由于摩擦产生的内能．
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（1）
简述动量定理，并画示意图构建一个运动模型，根据牛顿定律推导出动量定理。
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（2）
阅读下述材料，回答问题。
水刀（图甲），利用超高压技术将普通的水加压到极高的压强，然后再通过直径约0.05毫米的喷嘴喷射出来，形成速度约为800米/秒的高速射流，该射流可用来切割软质材料。如果再在射流中加入适量的磨料，则几乎可以用来切割所有的硬质材料，比如金刚石。水刀是目前世界上最锋利的“刀”。已知水的密度ρ＝1×103kg/m3。
a.估算水刀施加于被切割材料的压强。
b.分析说明，为什么在普通水中添加磨料，可以切割更坚硬的材料？
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（3）
迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中，如图乙所示。这一景观可做如下简化，假设水柱以速度v
0从喷口竖直向上喷出，喷口截面积为S。设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开。已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M，水的密度为ρ，重力加速度大小为g，空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。求：
a.喷泉水泵的输出功率。
b.米老鼠模型在空中悬停的高度。
