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2023-2024学年福建省泉州市晋江市重点中学高三上学期期中考试 物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年福建省泉州市晋江市重点中学高三上学期期中考试 物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共4小题，每题4分，共16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。
1．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得成功。11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。下列说法正确的是
A．23时08分指的是时间间隔
B．研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点
C．火箭发射升空的过程中，宇航员处于超重状态
D．火箭发射时火箭向下推空气，空气给火箭向上的反作用力
2．在某次军事演习中，空降兵从悬停在高空的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时打开降落伞，最终安全到达地面，如图所示为空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的图像，则以下判断中正确的是
A．空降兵在时间内的加速度方向竖直向下，大小在逐渐增大
B．空降兵在时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小
C．空降兵在时间内的平均速度小于
D．空降兵在时间内的平均速度大于
3．生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是
A．重物匀加速上升
B．重物以速度v匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1
4．如图所示，一光滑的轻滑轮用轻绳悬挂于点。另一轻绳跨过轻滑轮一端连接物块A，另一端连接中间有孔的小球B，A、B的质量满足，小球B套在光滑倾斜固定杆上，对B施加沿杆方向的外力F使轻绳水平。缓慢改变外力F的大小，使轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，下列说法正确的是
轻绳上的拉力先减小后增大
B．轻绳上的拉力大小不变
C．轻绳上的拉力逐渐增大
D．外力F逐渐增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
5．如图所示，我国已先后成功发射了“天宫一号”飞行器和“神舟九号”飞船，并成功地进行了对接试验，若“天宫一号”能在离地面约300 km高的圆轨道上正常运行，则下列说法中正确的是
A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B．对接前，“神舟九号”的运行周期更短
C．对接前，“神舟九号”欲追上“天宫一号”，可以在低轨道上点火加速
D．对接前，“神舟九号”的加速度小于“天宫一号”的加速度
6．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造一个特殊跳台。运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为，不考虑空气阻力（），下列说法正确的是
运动员在空中飞行的时间为
B．A、B间的距离为
C．运动员到B处着坡时的速度大小为
D．运动员在空中离坡面的最大距离为
7．如图，倾角为的传送带以的速度顺时针匀速转动。现将一物块以的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带足够长，取，，，下列说法正确的是
A．小物块向上运动过程中加速度的大小始终为
B．小物块向上运动的时间为
C．小物块向上滑行的最远距离为
D．小物块最终将随传送带一起向上匀速运动
8．如图所示，一圆锥体可绕其中心竖直转轴MN转动，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的小物块a、b位于圆锥面上不同位置，a到顶点的距离与b到顶点的距离之比为1︰3。已知两物块的质量相等，与圆锥面之间的动摩擦因数均为μ。当圆锥体绕转轴MN以角速度ω匀速转动时，两个小物块与圆锥体之间没有发生相对滑动。重力加速度为g。关于两个小物块的运动说法正确的是
A．两物块受到的摩擦力大小相等
B．两物块向心力之比为1︰3
C．小物块a受到支持力与摩擦力的合力大小等于mg
D．若逐渐增大角速度ω，物块b先出现相对滑动
三、非选择题：共60分
9．（3分）小船要横渡一条200m宽的河，水流速度为5m/s，船在静水中的航速是4m/s，要使小船渡河时间最短，最短渡河时间是 s。要使小船航程最短，船头与河岸的夹角为 ，最短航程是 m。
10．（3分）一汽车以速度通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的，则桥的半径为
m，此时汽车处于 （选填“超重”或“失重”）状态；当车速为 时，车对桥面的压力恰好为零（g取）。
11．（3分）太空电梯是国产科幻电影《流浪地球2》中的重要科幻元素，石墨烯是目前世界上已知强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能。设想在地球赤道上有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球同步卫星A的高度延伸到台空深处。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，则A、B两者周期的关系为 （填“>”、“<”或“=”）；A、C两者线速度的关系为 （填“>”、“<”或“=”）；若B突然脱离电梯，B将做 （填“近心”或“离心”）运动。
12．（6分）某实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力的关系。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A．需要平衡摩擦力
B．需要测量小车的质量
C．需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
（2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器的频率为 50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数字）。
按正确操作完成实验后，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 a-F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量
为 （用 k 表示）。
13．（6分）某同学做“研究小球平抛运动”的实验。
（1）用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，做平抛运动，同时小球b被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法正确的是 。
A．该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
B．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响
D．改变两球距地面的高度和小锤击打的力度，可以分别改变两球在空中的运动时间和小球a的水平初速度大小
（2）该同学用频闪照相机拍摄到小球a做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形小方格的边长为L=4.9cm，A、B、C是小球a的三个位置，重力加速度大小取g=9.8m/s2，小球a从位置B运动到位置C所用的时间为 s；小球a做平抛运动的初速度大小为= m/s。
14．（11分）如图所示，质量为=2kg的半球面静止在水平地面上，小物块与细线相连，细线上端固定于天花板上的点。物块在光滑半球面上处于平衡状态，已知小物块质量为m=2kg，其与半球面球心的连线与竖直方向成=300，细线沿球的切线方向拉直，重力加速度为=10m/s2。求：
（1）细线的拉力大小；
（2）半球面所受到的地面支持力及摩擦力。
15．（12分）如图所示，倾角、高度ℎ=15m的斜面与水平面平滑连接，有一个光滑小球静止在水平面上距离A点s0=4m。小木块从斜面顶端由静止开始滑下，小木块滑到斜面底端时小球获得速度5m/s向左运动。已知小木块的质量，它与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度。，。求：
（1）小木块在斜面上运动时的加速度大小；
（2）小木块滑至斜面底端时的速度大小；
（3）通过计算判断小木块能否追上小球，若不能追上，求出两者的最小距离。
A
16．（16分）如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m，长木板的长度L=3m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，g=10m/s2。sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小物块在A点抛出的速度大小v0；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；
（3）长木板的质量M。
物理参考答案
1．C
【详解】A ．23时08分指的是发射的时刻，故A错误；
B．研究飞船与火箭分离过程时要考虑形状大小，不可把飞船看成质点，故B错误；
C．火箭发射升空的过程中向上做加速运动，加速度向上处于超重状态，故C正确；
D．火箭发射时火箭向下推喷出的气体，气体给火箭向上的反作用力，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．在0到t1时间内图像的斜率在减小，加速度在减小，而速度在增大，则空降兵在0到t1的时间内加速度方向向下，做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，故B正确；
C．从图像可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，所以平均速度大于，故C错误；
D．空降兵在t1到t2时间内的的位移小于从速度为v2做匀减速运动到v1的位移，所以平均速度小于，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．绳子被人握的一端速度分解如图所示
重物经过图示位置的速度为
人向左以速度匀速移动过程中，绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误；
C．重物向上做加速运动，合力方向向上，绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误；
D．若时，人与重物的速度大小之比为
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．以A为对象，根据受力平衡可得
由于轻绳上的拉力等于上的拉力，则轻绳上的拉力大小保持不变，故A错误；
BC．以轻滑轮为对象，设绳子间的夹角为，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，从逐渐减小到，则轻绳上的拉力大小逐渐增大，故B错误，C正确；
D．设绳子与倾斜固定杆的夹角为，斜杆倾角为；以B为对象，沿斜杆方向，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，先增大到（此时与斜杆垂直），之后继续增大；在增大到的过程中，逐渐减小，而不变，斜杆倾角不变，可知此过程外力F逐渐减小，之后大于，则沿斜杆的分力反向向上，且大小逐渐增大，则外力F继续逐渐减小，故D错误。
故选C。
5．BC
【详解】A．“天宫一号”的发射速度不应大于第二宇宙速度，若大于则会脱离地球的引力束缚，故A错误；
B．对接前，由图可知“神舟九号”的轨道半径比“天宫一号”小，根据万有引力提供向心力，可得
则
可知轨道半径越小，周期越小，因此对接前，“神舟九号”的运行周期更短，故B正确；
C．对接前，“神舟九号”欲追上“天宫一号”，可以在低轨道上点火加速，做离心运动，追上高轨道的“天宫一号”，故C正确；
D．对接前，由图可知“神舟九号”的轨道半径比“天宫一号”小，根据万有引力提供向心力，则有
可知轨道半径越小加速度越大，则对接前，“神舟九号”的加速度大于“天宫一号”的加速度，故D错误。
故选BC。
6．ABD
【详解】A．运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有
由图可知，运动员着陆时
可解得
选项A正确；
B．运动员落到斜面上时的位移大小
选项B正确；
C．运动员着陆时
所以
选项C错误；
D．取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上
当时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有
选项D正确。
故选ABD。
7．BC
【详解】AD．根据题意可知，开始阶段，小物块的速度大于传送带速度，由牛顿第二定律有
解得
由于
可知，当小物块与传送带速度相等时不能保持相对静止，小物块继续向上减速到0，此过程小物块的速度小于传送带速度，由牛顿第二定律有
解得
故AD错误；
B．根据题意，由公式可得，第一阶段的运动时间为
由公式可得，第一阶段的运动位移为
同理可得，第二阶段的运动时间为
第二阶段的运动位移为
则小物块向上运动的时间为
小物块向上滑行的最远距离为
故BC正确。
故选BC。
8．BD
【详解】A．小物块受力分析如下
将小物块受到的力分解到竖直和水平方向，有
，
解得
因为
，，
所以
故A错误；
B．a到顶点的距离与b到顶点的距离之比为1：3，则
由可得
故B正确；
C．由A项分析知，物块受重力、支持力、摩擦力三个力的作用，因物体做匀速圆周运动，所以合外力不为零，所以小物块a受到支持力与摩擦力的合力大小不等于mg，故C错误；
D．由A项分析知
且有，所以若逐渐增大角速度ω，b与圆锥体之间的摩擦力先达到最大值，物块b先出现相对滑动，故D正确。
故选BD。
9． 50 37° 250m
【详解】[1]当船头与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，最短时间为
v水
v船
v合
θ
因为水流速度大于船的速度，则水流速度和船速、合速度满足右图关系，位移最小，csθ=v船v水=0.8，所以θ=37°,
最小位移sm=v水v船d=250m
10． 40 失重 20
【详解】[1][2][3]汽车在凸桥最高点时，所受重力和桥面的支持力提供汽车圆周运动的向心力，由此可得
由牛顿第三定律知
代入解得
又
代入解得
因为是最高点，圆周运动的圆心在下方，即汽车所受合外力的方向竖直向下，加速度向下，此时汽车处于失重状态。当汽车对桥面压力为0时，即
代入解得
11． = < 近心
【详解】[1]物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，与地球的自转周期相同，而A为地球同步卫星，也与地球的自转周期相同，所以
[2]根据万有引力提供向心力有
解得
又
所以
[3]若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，由万有引力公式
可知所需向心力小于万有引力，B将做近心运动。
12． A 2.00
【详解】（1）[1]A．为了使小车受到的合力等于弹簧测力计测量值的2倍，故需平衡摩擦力，故A正确；
B．实验中小车所受合外力可由力的弹簧测力计测得，不需要测量沙桶和沙的质量，故B错误；
C．因为拉小车的力可以用测力计示数的2倍来表示，所以不需要保证沙和沙桶远小于小车的质量，故C错误。
故选A。
（2）[2]由位移差公式可知
（3）[3]由牛顿第二定律
得
斜率
所以
13． BD 0.1 1.47
【详解】（1）AB．小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，同时小球b被释放自由下落，a、b两球同时落地，可知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能得出水平分运动的运动规律，A错误，B正确；
C．两球的体积、材料和质量的选择不同，受到的空气阻力大小不同，对实验结果有影响，C错误；
D．改变小锤击打的力度，可以改变小球a的水平初速度大小，改变两球距地面的高度，可以改变两球在空中的运动时间，D正确。
故选BD。
（2）由图乙可知，小球a在竖直方向上有
解得
=0.1s
小球a从位置B运动到位置C所用的时间为0.1s。小球a在水平方向上有
解得
=1.47m/s
14．【详解】（1）根据题意，对小物块受力分析，可知支持力、拉力和重力三力平衡，如图所示
由平衡条件可得 2分
∴FT=10N 1分
（2）根据题意，设地面的支持力和摩擦力分别为和，对小物块和半球面整体受力分析，如图所示
根据平衡条件得，竖直方向 2分
水平方向 2分
解得
FN=35 N 1分
方向竖直向上 1分
Ff=53 N 1分
方向水平向左 1分
15.【详解】（1）小木块在斜面上运动时，由牛顿第二定律可知
2分
解得加速度大小
1分
（2）根据
v12=2aℎsinθ 2分
可得小木块滑至斜面底端时的速度大小
v1=10m/s 1分
（3）小木块在水平面上运动时的加速度
1分
设两者开始运动到共速的时间t v=v1−a't 1分
两者的位移差∆s=v1t−12a't2− vt 1分
∴∆s=2.5msm=s0−∆s 1分
∴sm=1.5m 1分
16．【详解】（1）物块做平抛运动，物块到达B点时竖直方向由
2分
到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧，此时物块速度
v0=vytan370 1分
解得v0=4m/s 1分
（2）设C点受到的支持力为FN，则有
1分
物块从A到C，由动能定理得
mgH=12mv22−12mv02 1分
且
1分
解得 1分
根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N。 1分
（3）小物块在木板上运动的加速度大小
1分
木板在地面上运动的加速度大小a2
设小物块与木板达到共速时的速度为，则有
a2t=v2−a1t 1分
小物块恰好不滑出长木板，物块到达长木板右端二者有共同速度
L=v2t−12a1t2−12a2t2 2分
对木板分析μ1mg−μ2(M+m)g=Ma2 2分
∴M=1kg 1分
一、单项选择题：本题共4小题，每题4分，共16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。
1．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得成功。11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。下列说法正确的是
A．23时08分指的是时间间隔
B．研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点
C．火箭发射升空的过程中，宇航员处于超重状态
D．火箭发射时火箭向下推空气，空气给火箭向上的反作用力
2．在某次军事演习中，空降兵从悬停在高空的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时打开降落伞，最终安全到达地面，如图所示为空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的图像，则以下判断中正确的是
A．空降兵在时间内的加速度方向竖直向下，大小在逐渐增大
B．空降兵在时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小
C．空降兵在时间内的平均速度小于
D．空降兵在时间内的平均速度大于
3．生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是
A．重物匀加速上升
B．重物以速度v匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1
4．如图所示，一光滑的轻滑轮用轻绳悬挂于点。另一轻绳跨过轻滑轮一端连接物块A，另一端连接中间有孔的小球B，A、B的质量满足，小球B套在光滑倾斜固定杆上，对B施加沿杆方向的外力F使轻绳水平。缓慢改变外力F的大小，使轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，下列说法正确的是
轻绳上的拉力先减小后增大
B．轻绳上的拉力大小不变
C．轻绳上的拉力逐渐增大
D．外力F逐渐增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
5．如图所示，我国已先后成功发射了“天宫一号”飞行器和“神舟九号”飞船，并成功地进行了对接试验，若“天宫一号”能在离地面约300 km高的圆轨道上正常运行，则下列说法中正确的是
A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B．对接前，“神舟九号”的运行周期更短
C．对接前，“神舟九号”欲追上“天宫一号”，可以在低轨道上点火加速
D．对接前，“神舟九号”的加速度小于“天宫一号”的加速度
6．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造一个特殊跳台。运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为，不考虑空气阻力（），下列说法正确的是
运动员在空中飞行的时间为
B．A、B间的距离为
C．运动员到B处着坡时的速度大小为
D．运动员在空中离坡面的最大距离为
7．如图，倾角为的传送带以的速度顺时针匀速转动。现将一物块以的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带足够长，取，，，下列说法正确的是
A．小物块向上运动过程中加速度的大小始终为
B．小物块向上运动的时间为
C．小物块向上滑行的最远距离为
D．小物块最终将随传送带一起向上匀速运动
8．如图所示，一圆锥体可绕其中心竖直转轴MN转动，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的小物块a、b位于圆锥面上不同位置，a到顶点的距离与b到顶点的距离之比为1︰3。已知两物块的质量相等，与圆锥面之间的动摩擦因数均为μ。当圆锥体绕转轴MN以角速度ω匀速转动时，两个小物块与圆锥体之间没有发生相对滑动。重力加速度为g。关于两个小物块的运动说法正确的是
A．两物块受到的摩擦力大小相等
B．两物块向心力之比为1︰3
C．小物块a受到支持力与摩擦力的合力大小等于mg
D．若逐渐增大角速度ω，物块b先出现相对滑动
三、非选择题：共60分
9．（3分）小船要横渡一条200m宽的河，水流速度为5m/s，船在静水中的航速是4m/s，要使小船渡河时间最短，最短渡河时间是 s。要使小船航程最短，船头与河岸的夹角为 ，最短航程是 m。
10．（3分）一汽车以速度通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的，则桥的半径为
m，此时汽车处于 （选填“超重”或“失重”）状态；当车速为 时，车对桥面的压力恰好为零（g取）。
11．（3分）太空电梯是国产科幻电影《流浪地球2》中的重要科幻元素，石墨烯是目前世界上已知强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能。设想在地球赤道上有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球同步卫星A的高度延伸到台空深处。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，则A、B两者周期的关系为 （填“>”、“<”或“=”）；A、C两者线速度的关系为 （填“>”、“<”或“=”）；若B突然脱离电梯，B将做 （填“近心”或“离心”）运动。
12．（6分）某实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力的关系。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A．需要平衡摩擦力
B．需要测量小车的质量
C．需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
（2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器的频率为 50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数字）。
按正确操作完成实验后，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 a-F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量
为 （用 k 表示）。
13．（6分）某同学做“研究小球平抛运动”的实验。
（1）用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，做平抛运动，同时小球b被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法正确的是 。
A．该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
B．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响
D．改变两球距地面的高度和小锤击打的力度，可以分别改变两球在空中的运动时间和小球a的水平初速度大小
（2）该同学用频闪照相机拍摄到小球a做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形小方格的边长为L=4.9cm，A、B、C是小球a的三个位置，重力加速度大小取g=9.8m/s2，小球a从位置B运动到位置C所用的时间为 s；小球a做平抛运动的初速度大小为= m/s。
14．（11分）如图所示，质量为=2kg的半球面静止在水平地面上，小物块与细线相连，细线上端固定于天花板上的点。物块在光滑半球面上处于平衡状态，已知小物块质量为m=2kg，其与半球面球心的连线与竖直方向成=300，细线沿球的切线方向拉直，重力加速度为=10m/s2。求：
（1）细线的拉力大小；
（2）半球面所受到的地面支持力及摩擦力。
15．（12分）如图所示，倾角、高度ℎ=15m的斜面与水平面平滑连接，有一个光滑小球静止在水平面上距离A点s0=4m。小木块从斜面顶端由静止开始滑下，小木块滑到斜面底端时小球获得速度5m/s向左运动。已知小木块的质量，它与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度。，。求：
（1）小木块在斜面上运动时的加速度大小；
（2）小木块滑至斜面底端时的速度大小；
（3）通过计算判断小木块能否追上小球，若不能追上，求出两者的最小距离。
A
16．（16分）如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，最终小物块恰好不离开长木板。已知A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m，长木板的长度L=3m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，g=10m/s2。sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小物块在A点抛出的速度大小v0；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；
（3）长木板的质量M。
物理参考答案
1．C
【详解】A ．23时08分指的是发射的时刻，故A错误；
B．研究飞船与火箭分离过程时要考虑形状大小，不可把飞船看成质点，故B错误；
C．火箭发射升空的过程中向上做加速运动，加速度向上处于超重状态，故C正确；
D．火箭发射时火箭向下推喷出的气体，气体给火箭向上的反作用力，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．在0到t1时间内图像的斜率在减小，加速度在减小，而速度在增大，则空降兵在0到t1的时间内加速度方向向下，做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，故B正确；
C．从图像可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，所以平均速度大于，故C错误；
D．空降兵在t1到t2时间内的的位移小于从速度为v2做匀减速运动到v1的位移，所以平均速度小于，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．绳子被人握的一端速度分解如图所示
重物经过图示位置的速度为
人向左以速度匀速移动过程中，绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误；
C．重物向上做加速运动，合力方向向上，绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误；
D．若时，人与重物的速度大小之比为
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．以A为对象，根据受力平衡可得
由于轻绳上的拉力等于上的拉力，则轻绳上的拉力大小保持不变，故A错误；
BC．以轻滑轮为对象，设绳子间的夹角为，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，从逐渐减小到，则轻绳上的拉力大小逐渐增大，故B错误，C正确；
D．设绳子与倾斜固定杆的夹角为，斜杆倾角为；以B为对象，沿斜杆方向，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，先增大到（此时与斜杆垂直），之后继续增大；在增大到的过程中，逐渐减小，而不变，斜杆倾角不变，可知此过程外力F逐渐减小，之后大于，则沿斜杆的分力反向向上，且大小逐渐增大，则外力F继续逐渐减小，故D错误。
故选C。
5．BC
【详解】A．“天宫一号”的发射速度不应大于第二宇宙速度，若大于则会脱离地球的引力束缚，故A错误；
B．对接前，由图可知“神舟九号”的轨道半径比“天宫一号”小，根据万有引力提供向心力，可得
则
可知轨道半径越小，周期越小，因此对接前，“神舟九号”的运行周期更短，故B正确；
C．对接前，“神舟九号”欲追上“天宫一号”，可以在低轨道上点火加速，做离心运动，追上高轨道的“天宫一号”，故C正确；
D．对接前，由图可知“神舟九号”的轨道半径比“天宫一号”小，根据万有引力提供向心力，则有
可知轨道半径越小加速度越大，则对接前，“神舟九号”的加速度大于“天宫一号”的加速度，故D错误。
故选BC。
6．ABD
【详解】A．运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有
由图可知，运动员着陆时
可解得
选项A正确；
B．运动员落到斜面上时的位移大小
选项B正确；
C．运动员着陆时
所以
选项C错误；
D．取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上
当时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有
选项D正确。
故选ABD。
7．BC
【详解】AD．根据题意可知，开始阶段，小物块的速度大于传送带速度，由牛顿第二定律有
解得
由于
可知，当小物块与传送带速度相等时不能保持相对静止，小物块继续向上减速到0，此过程小物块的速度小于传送带速度，由牛顿第二定律有
解得
故AD错误；
B．根据题意，由公式可得，第一阶段的运动时间为
由公式可得，第一阶段的运动位移为
同理可得，第二阶段的运动时间为
第二阶段的运动位移为
则小物块向上运动的时间为
小物块向上滑行的最远距离为
故BC正确。
故选BC。
8．BD
【详解】A．小物块受力分析如下
将小物块受到的力分解到竖直和水平方向，有
，
解得
因为
，，
所以
故A错误；
B．a到顶点的距离与b到顶点的距离之比为1：3，则
由可得
故B正确；
C．由A项分析知，物块受重力、支持力、摩擦力三个力的作用，因物体做匀速圆周运动，所以合外力不为零，所以小物块a受到支持力与摩擦力的合力大小不等于mg，故C错误；
D．由A项分析知
且有，所以若逐渐增大角速度ω，b与圆锥体之间的摩擦力先达到最大值，物块b先出现相对滑动，故D正确。
故选BD。
9． 50 37° 250m
【详解】[1]当船头与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，最短时间为
v水
v船
v合
θ
因为水流速度大于船的速度，则水流速度和船速、合速度满足右图关系，位移最小，csθ=v船v水=0.8，所以θ=37°,
最小位移sm=v水v船d=250m
10． 40 失重 20
【详解】[1][2][3]汽车在凸桥最高点时，所受重力和桥面的支持力提供汽车圆周运动的向心力，由此可得
由牛顿第三定律知
代入解得
又
代入解得
因为是最高点，圆周运动的圆心在下方，即汽车所受合外力的方向竖直向下，加速度向下，此时汽车处于失重状态。当汽车对桥面压力为0时，即
代入解得
11． = < 近心
【详解】[1]物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，与地球的自转周期相同，而A为地球同步卫星，也与地球的自转周期相同，所以
[2]根据万有引力提供向心力有
解得
又
所以
[3]若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，由万有引力公式
可知所需向心力小于万有引力，B将做近心运动。
12． A 2.00
【详解】（1）[1]A．为了使小车受到的合力等于弹簧测力计测量值的2倍，故需平衡摩擦力，故A正确；
B．实验中小车所受合外力可由力的弹簧测力计测得，不需要测量沙桶和沙的质量，故B错误；
C．因为拉小车的力可以用测力计示数的2倍来表示，所以不需要保证沙和沙桶远小于小车的质量，故C错误。
故选A。
（2）[2]由位移差公式可知
（3）[3]由牛顿第二定律
得
斜率
所以
13． BD 0.1 1.47
【详解】（1）AB．小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，同时小球b被释放自由下落，a、b两球同时落地，可知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能得出水平分运动的运动规律，A错误，B正确；
C．两球的体积、材料和质量的选择不同，受到的空气阻力大小不同，对实验结果有影响，C错误；
D．改变小锤击打的力度，可以改变小球a的水平初速度大小，改变两球距地面的高度，可以改变两球在空中的运动时间，D正确。
故选BD。
（2）由图乙可知，小球a在竖直方向上有
解得
=0.1s
小球a从位置B运动到位置C所用的时间为0.1s。小球a在水平方向上有
解得
=1.47m/s
14．【详解】（1）根据题意，对小物块受力分析，可知支持力、拉力和重力三力平衡，如图所示
由平衡条件可得 2分
∴FT=10N 1分
（2）根据题意，设地面的支持力和摩擦力分别为和，对小物块和半球面整体受力分析，如图所示
根据平衡条件得，竖直方向 2分
水平方向 2分
解得
FN=35 N 1分
方向竖直向上 1分
Ff=53 N 1分
方向水平向左 1分
15.【详解】（1）小木块在斜面上运动时，由牛顿第二定律可知
2分
解得加速度大小
1分
（2）根据
v12=2aℎsinθ 2分
可得小木块滑至斜面底端时的速度大小
v1=10m/s 1分
（3）小木块在水平面上运动时的加速度
1分
设两者开始运动到共速的时间t v=v1−a't 1分
两者的位移差∆s=v1t−12a't2− vt 1分
∴∆s=2.5m
∴sm=1.5m 1分
16．【详解】（1）物块做平抛运动，物块到达B点时竖直方向由
2分
到达B点时恰好沿切线方向进入光滑圆弧，此时物块速度
v0=vytan370 1分
解得v0=4m/s 1分
（2）设C点受到的支持力为FN，则有
1分
物块从A到C，由动能定理得
mgH=12mv22−12mv02 1分
且
1分
解得 1分
根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N。 1分
（3）小物块在木板上运动的加速度大小
1分
木板在地面上运动的加速度大小a2
设小物块与木板达到共速时的速度为，则有
a2t=v2−a1t 1分
小物块恰好不滑出长木板，物块到达长木板右端二者有共同速度
L=v2t−12a1t2−12a2t2 2分
对木板分析μ1mg−μ2(M+m)g=Ma2 2分
∴M=1kg 1分
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