一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
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1.
物理学中有许多重要的科学研究方法。下列选项中所运用的主要研究方法与卡文迪许测量引力常量的主要研究方法相同的是（ ）
A . 图a中，利用该装置研究力和运动的关系
B . 图b中，通过平面镜的反射光线观察桌面的微小形变
C . 图c中，通过计算F-x图像与x轴所围的面积得出变力F所做的功
D . 图d中，利用该实验装置探究向心力大小与半径、质量和角速度的关系
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2.
在光滑水平面上，一物体沿正东方向做匀速直线运动。从某时刻起对物体施加一水平向南的力，若水平力越大，则物体在相等时间内（ ）
A . 向东发生的位移不变
B . 向东发生的位移越大
C . 向南发生的位移不变
D . 总位移不变
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3.
下列说法中正确的是（ ）
A . 静摩擦力与物体相对运动趋势方向相反，所以静摩擦力总是对物体做负功
B . 某物体的动能不变，其动量可以变化
C . 物体所受合力的冲量为零时，合力做功可以不为零
D . 作用力和反作用力总是等大反向，因此一对作用力和反作用力做功时总是一正一负
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4.
生活中有许多圆周运动的实例，下列关于实例的分析正确的是（ ）
A . 汽车快速转弯时，乘客向外倾倒是因为受到了向外的离心力作用
B . 在竖直面内的匀速转动的摩天轮轿厢中，游客受到的支持力始终与其重力大小相等
C . 车辆在通过拱形桥顶点时对桥面的压力小于其重力
D . 在转弯处的火车轨道通常设计成“外高内低”，其目的是减小火车的向心力大小
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5.
设某星球可看做半径为R的质量分布均匀的球体，因该星球自转使其表面各处重力加速度不相同，在两极的重力加速度等于g，在赤道上的重力加速度等于
， 则该星球自转角速度等于（ ）
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6.
生活中，有时候人们会利用磨盘进行面粉加工，简化示意图如图所示。假设某次推磨过程中，人的平均推力大小为F=100N，方向始终沿圆周切线方向，人做圆周运动的等效半径为1.0m，则人推动磨盘转动一周所做的功大约为（ ）
A . 628J
B . 200J
C . 100J
D . 0
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7.
2024年4月25日，搭载神舟18号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十八号载人飞船进入预定轨道，随后将与中国空间站进行自主交会对接。对接过程简化模型如图所示，神舟18号飞船先在半径为r
1的圆轨道I运行，在A点变轨后进入椭圆轨道II进行转移，后在B点变轨进入半径为r
2的圆轨道III。下列说法正确的是（ ）
A . 飞船在A点需要点火加速才能实现变轨
B . 飞船在轨道II上从A到B的过程在做加速运动
C . 飞船在轨道III上的运行速率大于在轨道I的运行速率
D . 在变轨过程中，飞船与地球组成的系统机械能守恒
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8.
如图所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k=100N/m，一端固定在倾角为θ=30
°的斜面底端，另一端与物块接触（不栓连），物块质量m=2kg，初始时静止，现对物块施加平行于斜面向下的恒力F，弹簧压缩到最短时物块下滑0.2m，此时撤去推力F，物块开始向上运动直到物体离开弹簧。已知弹性势能
（
为弹簧的形变量），重力加速度取10m/s
2 ， 则下列说法正确的是（ ）
A . 在有恒力F作用的过程中，物块及弹簧组成的系统机械能守恒
B . 从撤去恒力F到弹簧恢复原长的过程中，物块增加的动能等于弹簧减小的弹性势能
C . 物体刚离开弹簧时速度等于
D . 从撤去恒力F到弹簧恢复原状的过程中，物块增加的机械能等于2J
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
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9.
嫦娥六号是中国嫦娥探月计划第六个探测器，着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地，2024年5月8日10时12分，嫦娥六号顺利进入环月圆轨道飞行。若探测器在轨飞行的周期为T，轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的有（ ）
A . 嫦娥六号的发射速度必须达到第三宇宙速度
B . 月球的第一宇宙速度
C . 在环月轨道上，地球对探测器的引力小于月球对探测器的引力
D . 月球的平均密度
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10.
用起重机将一货物从水平地面开始竖直向上匀加速提升2m的过程，其机械能E随上升位移变化如图所示，已知货物的质量为100kg，重力加速度g=10m/s
2 ， 选水平地面作为零势能参考平面，则下列说法正确的有（ ）
A . 货物所受拉力大小为1100N
B . 货物重力势能增加2200J
C . 合外力大小为1100N
D . 货物动能增加200J
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11.
图甲所示，静止在水平桌面上一物体从
开始受到水平力F的作用，F随时间t 的变化情况如图乙所示，其图像形状是半圆。已知物体质量为2kg，重力加速度取10m/s
2 ， π取3.14，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的有（ ）
A . 若水平面光滑，物体在2s末的速度最大
B . 若水平面光滑，物体最终的速率为3.14 m/s
C . 若物体与水平面的动摩擦因数为0.05，物体在
s末的速度最大
D . 若物体与水平面的动摩擦因数为0.05，物体在4s末的速率约为1.18m/s
三、实验探究题：本题共2小题，共15分。
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12.
利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量m=1.00kg，重力加速度g=9.8m/s2 ， 打点计时器打点的周期为T=0.02s，那么打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=m/s；O点到B点过程中重物的重力势能减少量为J，动能的增加量为J。（结果均保留三位有效数字）
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13.
如图所示，用下面实验器材可以验证两个小球碰撞前后的动量是否守恒。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，M、P、N三点是小球地面上的平均落点。
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（1）
为完成这个实验，除了测出小球的质量外，还需要测量 ；（填选项前的编号）
A . 小球抛出点距地面的高度H
B . 小球开始释放高度h
C . 从两小球相碰到两球落地的时间t
D . 小球m1单独滚下时做平抛运动的水平距离和两小球m1、m2碰撞后各自飞出的水平距离
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（2）
下列说法正确的是 ；（填选项前的编号）
A . 该实验无需调节斜槽轨道末端的切线水平
B . 实验选取的小球一定是两个半径相等，质量不等的小球
C . 应该选质量小的小球作为入射小球
D . 如果每次入射小球都从同一高度静止释放，那落点应该在同一点，所以只需做一次实验就可确定落点从而测出水平位移
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（3）
学生在实验中，完成实验记录数据如下表所示
m1/g | m2/g | OM/cm | ON/cm | OP/cm |
20.0 | 10.0 | 10.10 | 40.02 | 30.15 |
为了达到“验证动量守恒”的实验目的，需要验证的表达式为（用上述表格中的物理量符号表示）。根据上表中的实验数据，可得到的实验结论是。
四、计算题：本题共4小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
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14.
近日，我国东部战区位台岛周边开展“联合利剑-2024A”演习。假设在演习中，我国歼20战机以v
0=450m/s水平匀速飞行，到达某地形底端B点正上方时释放一颗导弹（忽略空气阻力，导弹运动看作平抛运动），并垂直击中目标A。已知该地形可看作倾角为θ=37°的山坡，（g=10m/s
2 ，
，
），求：
（1）导弹的飞行时间；
（2）AB两点之间的距离。
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15.
某玩具车轨道如图所示，粗糙的水平轨道AB的右端与半径为R=0.1m的光滑竖直圆轨道在B点相切，圆轨道在B处稍微错开且与粗糙的水平轨道BE相接，在E处有一挡板固定在轨道上，轨道固定在水平地面上。一质量为2kg可视为质点的玩具车以恒定的功率P=12W在A处由静止开始启动，玩具车在到B点前已经达到最大速度。在B点时关闭发动机，由于惯性，玩具车冲上圆轨道，在其内侧做圆周运动，经过最高点C后，再次经过B时沿BE向右运动。已知玩具车在水平轨道AB和BE段受到的阻力大小都等于4N，水平轨道BE长为2m，g取10 m/s
2。求：
（1）第一次经过B点时的速度大小；
（2）在圆轨道最高点时对轨道的压力；
（3）玩具车能否与挡板相撞，如果不能求出停在距E多远地方；如果能与挡板相撞，将与原速率反弹，能否再次滑上圆轨道？写出判断依据。
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16.
如图所示，光滑水平面上有一质量为M=2kg的滑板（含左端斜面与右端挡板），其右侧紧靠墙壁。滑板上表面B点右侧光滑，斜面CD光滑，水平段BC动摩擦因数μ=0.2，BC距离为1.6m。水平段BC与斜面CD通过一段小圆弧连接（滑块通过C点速度大小不变）。滑板上有一质量为m=1kg的滑块，滑块与右端挡板之间最初压缩一轻弹簧（弹簧与滑块不拴接），弹性势能
。系统由静止释放，滑块运动到B点时弹簧刚好恢复原长，滑块第一次滑上斜面时恰好到达斜面的顶端D点。重力加速度g取10m/s
2 ， 求：
（1）滑块第一次运动到B时的速度大小；
（2）斜面顶端相对于BC的高度；
（3）滑块最终停止的位置离B点的距离。
