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2021-2022学年陕西省渭南市韩城市新蕾中学（完全中学）高三上学期第一次月考物理试题含解析
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这是一份2021-2022学年陕西省渭南市韩城市新蕾中学（完全中学）高三上学期第一次月考物理试题含解析，共22页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题 共52分
一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 在物理学习中，概念、模型、方法需要同学们理解与掌握，以下说法不正确的是（ ）
A. 质点为理想化模型
B. 重力、速度、路程均为矢量
C. 加速度概念的引入利用了比值定义法
D. 合力与分力、合运动与分运动为等效替代关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点是理想化模型，生活中并不存在，故A正确；
B．既有大小又有方向的物理量是矢量，如位移、速度、加速度、力等，而只有大小没有方向的物理量是标量，如路程、时间、速率、质量等，故B错误；
C．加速度的定义式利用了比值定义法，故C正确；
D．合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
2. 物体做直线运动，下列四种情况中物体前2s内运动位移最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由于v-t图像图形的面积表示位移的大小，所以C图矩形所围的面积最大，ABD错误，C正确。
故选C。
3. 下列有关说法正确的是（ ）
A. 两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则速度就越大
C. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
D. 平直公路上行驶的汽车松开油门后会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】C
【解析】
【详解】A．伽利略、牛顿认为重的物体与轻的物体下落一样快，所以两物体从同一高度做自由落体运动，下落快慢相同，故A错误；
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则加速度就越大，速度变化越快，故B错误；
C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人跳起后水平方向保持和起跳时车的速相同做匀速运动，车在水平方向做加速运动，人在水平方向位移比车在水平方向的位移小，所以人将落在起跳点的后方，故C正确；
D．静止状态或匀速直线运动状态才是物体不受力时的“自然状态”，故D错误；
故选C。
4. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接形成的组合体仍沿天和核心舱原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天和核心舱单独运行时相比，组合体运行的（ ）
A. 周期变小B. 线速度变大
C. 角速度变大D. 向心加速度大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据
解得
对接前后，轨道是固定不变的，即半径一定，可知与天和核心舱单独运行时相比，组合体运行的周期不变，线速度大小不变，角速度大小不变，向心加速度大小不变。故ABC错误；D正确。
故选D。
5. 如图所示，某人向对面山坡上水平抛出两个质量相等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（ ）
A. 初速度大，运动时间长B. 初速度大，运动时间短
C. 初速度小，运动时间长D. 初速度小，运动时间短
【答案】B
【解析】
【详解】根据平抛运动的规律
因为，所以B的运动时间短，又，所以B的初速度大，B正确，ACD错误。
故选B。
6. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度g取10m/s2，规定竖直向上的方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 使用时，若指针在0点下方，说明电梯正在上升
B. 使用时，若指针在0点上方，说明电梯处于失重状态
C. 木板上刻度为C的位置所标加速度为1m/s2
D. 木板上刻度为B的位置所标加速度为-0.5m/s2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．若指针在0点下方，则说明此时弹簧继续拉伸，弹力大于重力，合外力向上，所以加速度向上，但是速度方向并不能说明，A错误。
B．使用时，若指针0点上方，则说明此时弹簧拉伸量变小，弹力小于重力，合外力向下，说明电梯处于失重状态，B正确。
C．下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，则有
把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，若弹簧到达木板上刻度为C的位置时，则有
解得加速度大小为
加速度方向向下，规定竖直向上的方向为正方向，所以C错误。
D．由图可知，若弹簧在0处，则有
若弹簧到达木板上刻度为B的位置，则有
解得
加速度方向向上，规定竖直向上的方向为正方向，所以D错误。
故选B。
7. 木块A、B的重力均为40N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了Δx=2.0cm，弹簧的劲度系数k=400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=10N的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力F作用后（ ）
A. 木块A所受静摩擦力大小为10NB. 弹簧的压缩量变为2.5cm
C. 木块B所受静摩擦力为0D. 木块B所受静摩擦力大小为2.0N
【答案】D
【解析】
【详解】由胡克定律可得弹力为
F=k△x=400×0.02N=8N
木块A、B与地面间的最大静摩擦力为
f=μmg=0.25×40N=10N
故AB均静止，A受到的摩擦力为8N。
AB．施加水平推力F=10N后，A水平方向，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而
fA′=F弹=8N
故AB错误；
CD．施加水平推力F=10N后，B水平方向受到弹簧的弹力向右8N，向左的推力10N，所以摩擦力变为2N，仍静止，故C错误，D正确。
故选D。
8. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（ ）
A. 4.2mB. 6.0mC. 7.8mD. 9.6m
【答案】D
【解析】
【详解】汽车速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为：3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC错误，D正确
【点睛】本题的关键是明确汽车的两段运动的特点，然后合理选择公式．
9. 如图，在倾角为的光滑斜面上有一物体A，通过不可伸长的轻绳与物体B相连，滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍，即。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为，初始时用外力使A保持静止，去掉外力后，物体A和B的加速度的大小等于（ ）
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对整体受力分析有
解得
故选C。
10. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图a中，圆形拱桥半径为R，若最高点车速为时，车对桥顶的压力为零
B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 图c中，传送带运动过程中b、d两点的角速度相等
D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图a圆形桥半径R，若最高点车速为时，桥面对车的支持力为N，则
解得
N = 0
根据牛顿第三定律可得对桥面的压力为零。故A正确；
B．图b中，由于向心力是球做匀速圆周运动时所受的几个力的合力，是效果力，故对球受力分析可知，在固定圆锥筒(内壁光滑) 内做匀圆周运动的小球，只受重力、弹力。故B错误；
C．图c中，传送带运动过程中b、d两点的线速度相等。故C错误；
D．图d中，火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，则外轨对火车有侧压力。故D正确。
故选AD。
11. 将某小球以某初速度竖直向上抛出，不计空气阻力。小球由抛出点到最高点的过程，小球运动的时间为，上升的高度为。如小球在前和后上升的高度之比为，小球在前和后运动的时间之比为。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】把小球的运动逆过来看，则为初速度为零的匀加速直线运动，根据推论一：初速度为0的匀加速直线运动，在连续相等的时间内所通过的位移之比为
则可得：
推论二：初速度为0的匀加速直线运动，在通过连续相等的位移内所用时间之比为
则可得：
所以
，
故选项A、C正确，选项B、D错误。
故选AC。
12. 如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为T1。现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，绳b的拉力变为T2；再转过θ角固定，绳ｂ的拉力为T3，则
A. T1=T3＞T2B. T1＜T2＜T3
C. 绳a的拉力变大D. 绳a的拉力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力：重力、a、b两绳的拉力T1、T2。根据平衡平衡条件得知，T1和T2的合力方向竖直向上，大小与重力相等，保持不变，作出b绳在三个不同位置时，两个拉力的变化，如图，可图得到，T1=T3＞T2，由图看出，绳a的拉力减小。故AD正确，BC错误。
故选AD。
13. 截至7月11日20时，天问一号环绕器在轨工作353天，工况正常。祝融号火星车累计行驶410.025米，工况正常。若将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，且忽略自转影响。根据下表中的数据，结合所学知识可以判断（ ）
A. 太阳对地球的引力大于太阳对火星的引力
B. 火星的公转周期小于1年
C. 火星的第一宇宙速度小于7.9km/s
D. “天问一号”的发射速度大于16.7km/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据可知，由于火星和地球的质量之比大约为1：10，火星和地球的公转轨道半径之比约为2：3，则太阳对火星的引力与对地球的引力大小之比约为2：45，即太阳对地球的引力比对火星的引力大，故A正确；
B．根据
得
因为火星的公转轨道半径大，则火星的公转周期大于地球的公转周期，即火星的公转周期大于1年，故B错误；
C．根据第一宇宙速度的定义有
得星球的第一宇宙速度为
由于火星和地球的质量之比大约为1：10，火星和地球的半径之比大约为1：2，则火星与地球的第一宇宙速度之比大约为，可知火星的第一宇宙速度较小，即火星的第一宇宙速度小于7.9km/s，故C正确；
D．如果“天问一号”的发射速度大于16.7km/s，即大于第三宇宙速度，则它将离开太阳系，故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
14. 某同学用如图所示的装置测定重力加速度，实验步骤如下：
①将电火花打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔位于竖直平面内
②将纸带穿过打点计时器的限位孔，一端用夹子固定重物，另一端用手提着
③先接通打点计时器的电源，再释放纸带
回答以下问题：
(1)电火花计时器的工作电压为（ ）
A．220V交流电 B．220V直流电 C．4V~6V交流电 D．4V~6V直流电
(2)打出的纸带如图，实验时纸带的______端和重物相连接；（填“左”或“右”）
(3)如图纸带是从一条完整纸带上撕下来的，A、B、C、D、E都是打点计时器打出来的点迹，各点之间的间距都测出来了，已知电源频率为50Hz，则打B点时，重物的速度大小为__________m/s，由纸带测出的加速度大小为__________m/s²（计算结果均保留两位有效数字）
(4)若实验中使用的电源实际频率为51Hz，但是做实验的同学并不知情，由此将导致速度和加速度计算值比实际值偏__________（填“大”或“小”）
【答案】 ①. A ②. 右 ③. 2.1 ④. 9.5 ⑤. 小
【解析】
【详解】(1)[1]根据电磁打点计时器的构造和具体使用我们知道，电磁打点计时器使用的电源为4～6V的低压交流电源；电火花计时器的工作电压是220V交流电
故选A
(2)[2]从图上看出，从右端往左端，相邻的计数点距离越来越大，也就说明纸带速度越来越大，由于重物下落速度逐渐变大，所以打点计时器先打出E点，而与重物相连的纸带一端在实验时是处于此下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的右端与重物相连
(3)[3]当电源的频率是50Hz时，打点周期为T=0.02s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打B点时的速度为
[4]根据匀变速直线运动的推论△x=aT2得重力加速度为
(4)[5]如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，计算速度和加速度时，仍用0.02s，则速度和加速度计算值比实际值偏小
15. 小明与小刚同学做“探究求合力的方法”的实验。他们在竖直的墙上贴一张用来记录的白纸，用一根细线从杯带中穿过，并且打了一个结用来固定（结点记为O点），再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处对称地拉开细线（如图甲所示），使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的示数，并在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示（如图乙所示）。
（1）图甲中弹簧测力计的示数为______________N。
（2）下列做法你认为正确的是______________。
A．两弹簧测力计必须要对称拉开
B．拉线方向应与白纸平面平行
C．只用一个弹簧测力计一定无法完成实验
D．多次实验要保持O点位置不变
（3）下列做法能减小实验误差的是____________。
A．两根细线必须等长
B．弹簧测力计的示数不宜太小
C．两条细线的夹角不宜太小也不宜太大
D．在确定细线拉力方向时，所取两个点尽可能的远
（4）如图甲所示两条细线的夹角是，若保持O点位置不变，使右边的弹簧测力计顺时针转动时，则该弹簧测力计的示数会_______________。
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
【答案】 ①. 3.00 ②. B ③. BCD ④. C
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1] 由图甲知，弹簧测力计的最小分度值为0.1N，需要估读一位，所以读数为3.00N；
（2）[2] A．两弹簧测力计不一定要对称拉开，只要夹角大小合适就可以，故A错误；
B．拉线方向应当与白纸所在的平面平行，否则会有误差，故B正确；
C．只用一个弹簧测力计也可以完成实验，一端用弹簧测力计测，另一端用手固定，将结点拉到固定的O点，然后轮流交换测另一端，这样就可以确定两个方向，故C错误；
D．在同一次实验测量中，O点要保持不变，多次实验时，可以改变O点的位置，故D错误。
故选B。
（3）[3] A．两根细线是否等长不影响实验的误差，只要细线长度和两细线的夹角大小合适就可以，故A错误；
B．弹簧测力计的示数不宜太小，也不宜太大，超过弹簧测力计的量程，大小适中就可以，故B正确；
C．两条细线的夹角要适宜，不宜太小或太大，否则做图时误差较大，故C正确；
D．在确定细线拉力方向时，所取两个点尽可能远一些，可以确保方向更准确一些，故D正确。
故选BCD
（4）[4] 右边的弹簧测力计顺时针转动时，结点O处于动态平衡状态，根据图解法做图如下
由图可知，右边的弹簧测力计顺时针转动的过程中，弹力大小先减小后增大。
故选C。
三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统．已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：
（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大？
（2）若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能从此舰上正常起飞，问该舰甲板至少应多长？
（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少多大？
【答案】（1）30m/s；（2）250m；（3）10m/s．
【解析】
【详解】设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0
（1）由公式得
m/s
（2）不装弹射系统时，由可知：舰身至少为
m
（3）设航母匀速航行速度为v1
则飞机做初速度为v1的匀加速直线运动
飞机加速至起飞用时
t时间内航母前进距离
飞机前进距离
代入数据得
或（舍）
所以，航母速度至少为10m/s．
17. 如图所示，一个人用一根长R=1.6m的轻质细绳拴着一个质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O距离地面h=4.8m。试求：（g=10m/s2）
(1)小球恰好经过最高点时的速度大小；
(2)若转动中小球在最低点时绳子刚好断裂，此时小球的速度12m/s，求绳子能够承受的最大拉力大小；
(3)上述第(2)问中绳子断后小球的位移大小。(计算结果可保留根式）
【答案】(1)4m/s；(2)100N；(3)10.1m
【解析】
【详解】(1)小球在竖直平面内恰好做圆周运动，在最高点的重力提供向心力，则：
代入数据可得
(2)由题意，绳子被拉断前的瞬间，有
代入数据解得
(3)绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则由平抛运动的规律有
解得
代入数据可得
小球的位移
代入数据可得
18. 滑沙运动时，沙板相对沙地的速度大小会影响沙地对沙板的摩擦因数。假设滑沙者的速度超过8m/s时，滑沙板与沙地间的动摩擦因数就会由变为，如图1所示，一滑沙者从倾角的坡顶A处由静止开始下滑，滑至坡底B（B处为一平滑小圆弧）后又滑上一段水平地面，最后停在C处。已知滑板与水平地面的动摩擦因数恒为，AB坡长，，不计空气阻力，，求滑沙者：
（1）到B处时的速度大小；
（2）从开始运动到停止过程中运动的总时间。
【答案】（1）12m/s；（2）8s
【解析】
【详解】（1）滑沙板的速度较小时，根据牛顿第二定律可得
代入数据可得
速度达到的过程中的位移
滑沙板的速度超过8m/s后，根据牛顿第二定律可得
代入数据可得
设到达B的速度为，则
代入数据可得
（2）滑沙板在水平面上的加速度大小为，则由
可得
滑沙板的速度达到的时间
第二段时间
滑沙板在水平面上的时间
所以从开始运动到停止过程中运动的总时间为
行星
天体质量/kg
天体半径/m
公转轨道半径/m
地球
火星
第I卷（选择题 共52分
一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 在物理学习中，概念、模型、方法需要同学们理解与掌握，以下说法不正确的是（ ）
A. 质点为理想化模型
B. 重力、速度、路程均为矢量
C. 加速度概念的引入利用了比值定义法
D. 合力与分力、合运动与分运动为等效替代关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点是理想化模型，生活中并不存在，故A正确；
B．既有大小又有方向的物理量是矢量，如位移、速度、加速度、力等，而只有大小没有方向的物理量是标量，如路程、时间、速率、质量等，故B错误；
C．加速度的定义式利用了比值定义法，故C正确；
D．合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
2. 物体做直线运动，下列四种情况中物体前2s内运动位移最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由于v-t图像图形的面积表示位移的大小，所以C图矩形所围的面积最大，ABD错误，C正确。
故选C。
3. 下列有关说法正确的是（ ）
A. 两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则速度就越大
C. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
D. 平直公路上行驶的汽车松开油门后会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】C
【解析】
【详解】A．伽利略、牛顿认为重的物体与轻的物体下落一样快，所以两物体从同一高度做自由落体运动，下落快慢相同，故A错误；
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则加速度就越大，速度变化越快，故B错误；
C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人跳起后水平方向保持和起跳时车的速相同做匀速运动，车在水平方向做加速运动，人在水平方向位移比车在水平方向的位移小，所以人将落在起跳点的后方，故C正确；
D．静止状态或匀速直线运动状态才是物体不受力时的“自然状态”，故D错误；
故选C。
4. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接形成的组合体仍沿天和核心舱原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天和核心舱单独运行时相比，组合体运行的（ ）
A. 周期变小B. 线速度变大
C. 角速度变大D. 向心加速度大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据
解得
对接前后，轨道是固定不变的，即半径一定，可知与天和核心舱单独运行时相比，组合体运行的周期不变，线速度大小不变，角速度大小不变，向心加速度大小不变。故ABC错误；D正确。
故选D。
5. 如图所示，某人向对面山坡上水平抛出两个质量相等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（ ）
A. 初速度大，运动时间长B. 初速度大，运动时间短
C. 初速度小，运动时间长D. 初速度小，运动时间短
【答案】B
【解析】
【详解】根据平抛运动的规律
因为，所以B的运动时间短，又，所以B的初速度大，B正确，ACD错误。
故选B。
6. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度g取10m/s2，规定竖直向上的方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 使用时，若指针在0点下方，说明电梯正在上升
B. 使用时，若指针在0点上方，说明电梯处于失重状态
C. 木板上刻度为C的位置所标加速度为1m/s2
D. 木板上刻度为B的位置所标加速度为-0.5m/s2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．若指针在0点下方，则说明此时弹簧继续拉伸，弹力大于重力，合外力向上，所以加速度向上，但是速度方向并不能说明，A错误。
B．使用时，若指针0点上方，则说明此时弹簧拉伸量变小，弹力小于重力，合外力向下，说明电梯处于失重状态，B正确。
C．下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，则有
把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，若弹簧到达木板上刻度为C的位置时，则有
解得加速度大小为
加速度方向向下，规定竖直向上的方向为正方向，所以C错误。
D．由图可知，若弹簧在0处，则有
若弹簧到达木板上刻度为B的位置，则有
解得
加速度方向向上，规定竖直向上的方向为正方向，所以D错误。
故选B。
7. 木块A、B的重力均为40N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了Δx=2.0cm，弹簧的劲度系数k=400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=10N的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力F作用后（ ）
A. 木块A所受静摩擦力大小为10NB. 弹簧的压缩量变为2.5cm
C. 木块B所受静摩擦力为0D. 木块B所受静摩擦力大小为2.0N
【答案】D
【解析】
【详解】由胡克定律可得弹力为
F=k△x=400×0.02N=8N
木块A、B与地面间的最大静摩擦力为
f=μmg=0.25×40N=10N
故AB均静止，A受到的摩擦力为8N。
AB．施加水平推力F=10N后，A水平方向，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而
fA′=F弹=8N
故AB错误；
CD．施加水平推力F=10N后，B水平方向受到弹簧的弹力向右8N，向左的推力10N，所以摩擦力变为2N，仍静止，故C错误，D正确。
故选D。
8. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（ ）
A. 4.2mB. 6.0mC. 7.8mD. 9.6m
【答案】D
【解析】
【详解】汽车速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为：3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC错误，D正确
【点睛】本题的关键是明确汽车的两段运动的特点，然后合理选择公式．
9. 如图，在倾角为的光滑斜面上有一物体A，通过不可伸长的轻绳与物体B相连，滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍，即。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为，初始时用外力使A保持静止，去掉外力后，物体A和B的加速度的大小等于（ ）
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对整体受力分析有
解得
故选C。
10. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图a中，圆形拱桥半径为R，若最高点车速为时，车对桥顶的压力为零
B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 图c中，传送带运动过程中b、d两点的角速度相等
D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图a圆形桥半径R，若最高点车速为时，桥面对车的支持力为N，则
解得
N = 0
根据牛顿第三定律可得对桥面的压力为零。故A正确；
B．图b中，由于向心力是球做匀速圆周运动时所受的几个力的合力，是效果力，故对球受力分析可知，在固定圆锥筒(内壁光滑) 内做匀圆周运动的小球，只受重力、弹力。故B错误；
C．图c中，传送带运动过程中b、d两点的线速度相等。故C错误；
D．图d中，火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，则外轨对火车有侧压力。故D正确。
故选AD。
11. 将某小球以某初速度竖直向上抛出，不计空气阻力。小球由抛出点到最高点的过程，小球运动的时间为，上升的高度为。如小球在前和后上升的高度之比为，小球在前和后运动的时间之比为。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】把小球的运动逆过来看，则为初速度为零的匀加速直线运动，根据推论一：初速度为0的匀加速直线运动，在连续相等的时间内所通过的位移之比为
则可得：
推论二：初速度为0的匀加速直线运动，在通过连续相等的位移内所用时间之比为
则可得：
所以
，
故选项A、C正确，选项B、D错误。
故选AC。
12. 如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为T1。现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，绳b的拉力变为T2；再转过θ角固定，绳ｂ的拉力为T3，则
A. T1=T3＞T2B. T1＜T2＜T3
C. 绳a的拉力变大D. 绳a的拉力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力：重力、a、b两绳的拉力T1、T2。根据平衡平衡条件得知，T1和T2的合力方向竖直向上，大小与重力相等，保持不变，作出b绳在三个不同位置时，两个拉力的变化，如图，可图得到，T1=T3＞T2，由图看出，绳a的拉力减小。故AD正确，BC错误。
故选AD。
13. 截至7月11日20时，天问一号环绕器在轨工作353天，工况正常。祝融号火星车累计行驶410.025米，工况正常。若将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，且忽略自转影响。根据下表中的数据，结合所学知识可以判断（ ）
A. 太阳对地球的引力大于太阳对火星的引力
B. 火星的公转周期小于1年
C. 火星的第一宇宙速度小于7.9km/s
D. “天问一号”的发射速度大于16.7km/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据可知，由于火星和地球的质量之比大约为1：10，火星和地球的公转轨道半径之比约为2：3，则太阳对火星的引力与对地球的引力大小之比约为2：45，即太阳对地球的引力比对火星的引力大，故A正确；
B．根据
得
因为火星的公转轨道半径大，则火星的公转周期大于地球的公转周期，即火星的公转周期大于1年，故B错误；
C．根据第一宇宙速度的定义有
得星球的第一宇宙速度为
由于火星和地球的质量之比大约为1：10，火星和地球的半径之比大约为1：2，则火星与地球的第一宇宙速度之比大约为，可知火星的第一宇宙速度较小，即火星的第一宇宙速度小于7.9km/s，故C正确；
D．如果“天问一号”的发射速度大于16.7km/s，即大于第三宇宙速度，则它将离开太阳系，故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
14. 某同学用如图所示的装置测定重力加速度，实验步骤如下：
①将电火花打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔位于竖直平面内
②将纸带穿过打点计时器的限位孔，一端用夹子固定重物，另一端用手提着
③先接通打点计时器的电源，再释放纸带
回答以下问题：
(1)电火花计时器的工作电压为（ ）
A．220V交流电 B．220V直流电 C．4V~6V交流电 D．4V~6V直流电
(2)打出的纸带如图，实验时纸带的______端和重物相连接；（填“左”或“右”）
(3)如图纸带是从一条完整纸带上撕下来的，A、B、C、D、E都是打点计时器打出来的点迹，各点之间的间距都测出来了，已知电源频率为50Hz，则打B点时，重物的速度大小为__________m/s，由纸带测出的加速度大小为__________m/s²（计算结果均保留两位有效数字）
(4)若实验中使用的电源实际频率为51Hz，但是做实验的同学并不知情，由此将导致速度和加速度计算值比实际值偏__________（填“大”或“小”）
【答案】 ①. A ②. 右 ③. 2.1 ④. 9.5 ⑤. 小
【解析】
【详解】(1)[1]根据电磁打点计时器的构造和具体使用我们知道，电磁打点计时器使用的电源为4～6V的低压交流电源；电火花计时器的工作电压是220V交流电
故选A
(2)[2]从图上看出，从右端往左端，相邻的计数点距离越来越大，也就说明纸带速度越来越大，由于重物下落速度逐渐变大，所以打点计时器先打出E点，而与重物相连的纸带一端在实验时是处于此下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的右端与重物相连
(3)[3]当电源的频率是50Hz时，打点周期为T=0.02s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打B点时的速度为
[4]根据匀变速直线运动的推论△x=aT2得重力加速度为
(4)[5]如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，计算速度和加速度时，仍用0.02s，则速度和加速度计算值比实际值偏小
15. 小明与小刚同学做“探究求合力的方法”的实验。他们在竖直的墙上贴一张用来记录的白纸，用一根细线从杯带中穿过，并且打了一个结用来固定（结点记为O点），再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处对称地拉开细线（如图甲所示），使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的示数，并在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示（如图乙所示）。
（1）图甲中弹簧测力计的示数为______________N。
（2）下列做法你认为正确的是______________。
A．两弹簧测力计必须要对称拉开
B．拉线方向应与白纸平面平行
C．只用一个弹簧测力计一定无法完成实验
D．多次实验要保持O点位置不变
（3）下列做法能减小实验误差的是____________。
A．两根细线必须等长
B．弹簧测力计的示数不宜太小
C．两条细线的夹角不宜太小也不宜太大
D．在确定细线拉力方向时，所取两个点尽可能的远
（4）如图甲所示两条细线的夹角是，若保持O点位置不变，使右边的弹簧测力计顺时针转动时，则该弹簧测力计的示数会_______________。
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
【答案】 ①. 3.00 ②. B ③. BCD ④. C
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1] 由图甲知，弹簧测力计的最小分度值为0.1N，需要估读一位，所以读数为3.00N；
（2）[2] A．两弹簧测力计不一定要对称拉开，只要夹角大小合适就可以，故A错误；
B．拉线方向应当与白纸所在的平面平行，否则会有误差，故B正确；
C．只用一个弹簧测力计也可以完成实验，一端用弹簧测力计测，另一端用手固定，将结点拉到固定的O点，然后轮流交换测另一端，这样就可以确定两个方向，故C错误；
D．在同一次实验测量中，O点要保持不变，多次实验时，可以改变O点的位置，故D错误。
故选B。
（3）[3] A．两根细线是否等长不影响实验的误差，只要细线长度和两细线的夹角大小合适就可以，故A错误；
B．弹簧测力计的示数不宜太小，也不宜太大，超过弹簧测力计的量程，大小适中就可以，故B正确；
C．两条细线的夹角要适宜，不宜太小或太大，否则做图时误差较大，故C正确；
D．在确定细线拉力方向时，所取两个点尽可能远一些，可以确保方向更准确一些，故D正确。
故选BCD
（4）[4] 右边的弹簧测力计顺时针转动时，结点O处于动态平衡状态，根据图解法做图如下
由图可知，右边的弹簧测力计顺时针转动的过程中，弹力大小先减小后增大。
故选C。
三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统．已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：
（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大？
（2）若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能从此舰上正常起飞，问该舰甲板至少应多长？
（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少多大？
【答案】（1）30m/s；（2）250m；（3）10m/s．
【解析】
【详解】设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0
（1）由公式得
m/s
（2）不装弹射系统时，由可知：舰身至少为
m
（3）设航母匀速航行速度为v1
则飞机做初速度为v1的匀加速直线运动
飞机加速至起飞用时
t时间内航母前进距离
飞机前进距离
代入数据得
或（舍）
所以，航母速度至少为10m/s．
17. 如图所示，一个人用一根长R=1.6m的轻质细绳拴着一个质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O距离地面h=4.8m。试求：（g=10m/s2）
(1)小球恰好经过最高点时的速度大小；
(2)若转动中小球在最低点时绳子刚好断裂，此时小球的速度12m/s，求绳子能够承受的最大拉力大小；
(3)上述第(2)问中绳子断后小球的位移大小。(计算结果可保留根式）
【答案】(1)4m/s；(2)100N；(3)10.1m
【解析】
【详解】(1)小球在竖直平面内恰好做圆周运动，在最高点的重力提供向心力，则：
代入数据可得
(2)由题意，绳子被拉断前的瞬间，有
代入数据解得
(3)绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则由平抛运动的规律有
解得
代入数据可得
小球的位移
代入数据可得
18. 滑沙运动时，沙板相对沙地的速度大小会影响沙地对沙板的摩擦因数。假设滑沙者的速度超过8m/s时，滑沙板与沙地间的动摩擦因数就会由变为，如图1所示，一滑沙者从倾角的坡顶A处由静止开始下滑，滑至坡底B（B处为一平滑小圆弧）后又滑上一段水平地面，最后停在C处。已知滑板与水平地面的动摩擦因数恒为，AB坡长，，不计空气阻力，，求滑沙者：
（1）到B处时的速度大小；
（2）从开始运动到停止过程中运动的总时间。
【答案】（1）12m/s；（2）8s
【解析】
【详解】（1）滑沙板的速度较小时，根据牛顿第二定律可得
代入数据可得
速度达到的过程中的位移
滑沙板的速度超过8m/s后，根据牛顿第二定律可得
代入数据可得
设到达B的速度为，则
代入数据可得
（2）滑沙板在水平面上的加速度大小为，则由
可得
滑沙板的速度达到的时间
第二段时间
滑沙板在水平面上的时间
所以从开始运动到停止过程中运动的总时间为
行星
天体质量/kg
天体半径/m
公转轨道半径/m
地球
火星
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