2024德州高一上学期期末考试物理含解析

这是一份2024德州高一上学期期末考试物理含解析，共28页。

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 北京时间2022年11月12日10时03分，搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。天舟五号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间11月12日12时10分，采取自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。交会对接完成后，天舟五号将转入组合体飞行段。结合材料信息，下列说法正确的是（ ）
A. 天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，可以把天舟五号货运飞船看做质点
B. 北京时间2022年11月12日12时10分指的是时间间隔
C. 长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，火箭内的天舟五号货运飞船处于超重状态
D. 在我国空间站里的航天员不受重力作用，没有了惯性
2. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发且在同一条平直公路上运动，两辆汽车的速度一时间（v-t）图像如图所示，由图像可以看出在0~6s内（ ）
A. 在2s时，甲汽车运动方向发生改变
B. 4s时甲、乙两辆汽车相遇
C. 0~6s内甲汽车的平均速度等于乙汽车的平均速度
D. 0~6s内甲、乙两辆汽车之间最大距离为6m
3. 大自然的植物多数是靠动物或鸟类帮忙传播种子，但也有一些植物会像愤怒的小鸟一样弹射自己的种子、自己播种，比如沙盒树。沙盒树的果实在成熟后会炸开，据说会发出类似手枪的响声，种子在十分之一秒时间内能以216km/h的速度激射四周，宛如天然暗器一样。则沙盒树弹射种子瞬间的加速度大小为重力加速度的多少倍？（重力加速度g = 10m/s2）（ ）
A. 6B. 60C. 21.6D. 216
4. 引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成如下模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮悬挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是（ ）
A. 轻质细线所受的拉力变小
B. 小环A和B所受支持力都变小
C. 小环A和B所受摩擦力都变大
D. 水平杆对环B的作用力不变
5. 近年来我国的航天事业取得了举世瞩目的成就，2013年6月20日上午10时，我国航天员在天宫一号目标飞行器进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。如图所示是航天员聂海胜在空间站完全失重状态下用质量测量仪测定质量的情景：一个支架形状的质量测量仪固定在舱壁上，测量时，聂海胜把自己固定在支架的一端，王亚平将支架打开到指定位置，松手后支架拉着聂海胜从静止返回到舱壁，此过程中支架能够产生一个恒定的拉力F，用光栅测速装置能够测得支架复位时的速度v和复位经历的时间t，则聂海胜的质量为（ ）
A. B. C. D.
6. 挂灯笼的习俗起源于1800多年前的汉朝时期，现已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平天花板面所成的角分别为θ1=60°和θ2（未知）。设悬挂在天花板处绳子的拉力大小为F1，水平段绳子的拉力大小为F2，每个灯笼的质量为m，重力加速度为g，下列关系式中正确的是（ ）
A B. C. D.
7. 图甲中有两部不锈钢材质的逃生滑梯，在出现火灾等意外时，人员可以迅速通过滑梯脱离险境。假如滑梯光滑，搭建高度H相同、倾斜角不同，简化模型如图乙所示，则人员从滑梯顶端由静止滑下至地面过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑梯搭建倾斜角越小，人员滑至地面速度越大
B. 滑梯搭建倾斜角越大，人员滑至地面速度越大
C. 滑梯搭建倾斜角越小，人员滑至地面所需时间越长
D 滑梯搭建倾斜角越大，人员滑至地面所需时间越长
8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一物块以初速度v0从底部冲上传送带向上运动，其v-t图像如图乙所示。假设物块到达传送带顶端时的速度恰好为零，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 物块沿传送带向上运动的过程中摩擦力的方向不变
B. 0~2s内物块的加速度大小为12m/s2
C. 传送带底端到顶端的距离为28m
D. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
二、多项选择题：本题共4小题，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 中国无人潜水器海斗一号，最大下潜深度达到10908m，创造了世界纪录。某次潜水器模拟下潜过程的速度v随时间t变化的规律如图所示，潜水器内水平地板上放着质量为m的物块。下列说法正确的是（ ）
A. 0—15s内，潜水器向下运动了200m
B. 0—5s内，潜水器加速下降，物块处于失重状态
C. 5—10s内，潜水器匀速下降，物块对地板的压力为零
D. 10—15s内，潜水器减速下降，物块处于超重状态
10. 端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽80m且两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为4m/s，河水的流速为3m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 若该龙舟以最短时间渡河，其通过的位移大小为100m
B. 若该龙舟以最短位移渡河，其渡河的时间为20s
C. 若该龙舟以最短时间渡河，其相对河岸速度大小为5m/s
D. 若该龙舟保持船头与河岸垂直的方向行驶，渡河中若水流突然增大，则龙舟到达河岸的时间变长
11. 如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为m=3kg的小球，有一水平轻质弹簧左端固定在墙上，右端与小球相连，小球右侧用不可伸长的轻绳连接在天花板上，轻绳与竖直方向成θ=53°角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 轻质弹簧的弹力大小为40N
B. 小球仍处于平衡状态
C. 小球的加速度大小为，方向水平向左
D. 小球的加速度大小为，方向水平向左
12. 跳台滑雪是一项勇敢者运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，A、B间可以认为是一条倾斜的直滑道，测得A、B间的距离为90m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。关于运动员下列说法正确的是（ ）
A. 在空中飞行的时间为3sB. 在A点飞出的速度大小为
C. 落在B点的速度大小为D. 在空中距斜坡最大距离为
三、非选择题：本题共6小题，共计60分。
13. 探究小组的同学在某星球模拟实验舱内，利用如图甲所示的装置对平抛运动进行探究。在悬点O正下方P点处设有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能被瞬间熔断，由于惯性，小球将做平抛运动。利用频闪数码照相机对小球的运动连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球做平抛运动过程的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。已知a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，照相机连续拍照时间间隔是0.10s，坐标纸方格实际尺寸如图乙中的坐标所示，则：
（1）小球运动到图乙中位置b时，其速度的水平分量大小为__________m/s，竖直分量大小为__________m/s；
（2）该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为__________m/s2（结果保留2位有效数字）。
14. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。
（1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是_________；
A．图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力
B．图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置
C．图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源
D．图1实验需要满足，图2实验不需要满足
（2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为__________（用、、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是_________（选填“”、“”或“”）；
（3）乙组同学在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量与小车上传感器的质量之间的关系式为____________。
15. 2023年12月14日，裹挟着宁静与诗意，一场大雪翩然而至。白雪覆盖下的德州，特别适合各种雪上运动。下图是某滑雪场中大人拉着小孩滑雪的情景，一个质量为M=30kg的小孩坐在质量为m=2kg的雪橇上，大人用与水平方向成θ=53°斜向上的拉力F=100N拉雪橇，他们一起沿水平地面向前做匀速直线运动，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）雪橇与水平地面之间的动摩擦因数；
（2）若拉力大小不变，方向变为水平，求小孩和雪橇的加速度大小。
16. 如图所示，在h=500m的高空，以速度大小为v1=150m/s水平飞行的轰炸机，正在追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，欲使飞机投下的炸弹击中汽车。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹；
（2）击中汽车时炸弹的速度v为多大（结果可保留根号）。
17. 如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对静止在地面上的重物各施加一个恒力，使重物从地面开始向上做匀加速直线运动，力的大小均为F=375N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面h=0.4m后人停止施力，最后重物自由下落砸入地面的深度d=0.03m。已知地面对重物的阻力恒定，重物的质量为m=40kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，忽略空气阻力。求：
（1）人施力时重物的加速度大小；
（2）重物相对地面上升的最大高度；
（3）重物砸入地面后受到的阻力大小。
18. 如图所示，质量M=5kg的木板放在动摩擦因数为μ1=0.1的水平地面上，在木板左端加一水平推力F=14N。当木板向右运动的速度达到v=1.4m/s时，在木板右端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.15，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）放上小物块后，小物块及木板的加速度大小；
（2）木板的长度至少为多长，物块才不会掉下来；
（3）如果小物块未掉下来，求从小物块放在木板上开始，经过t=3s小物块通过的位移大小；
（4）假如水平推力变为F1=20N，车长为L1=1.65m，其它条件不变，判断小物块能否掉下来；若能掉下来，求小物块在木板上运动的时间。
高一物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 北京时间2022年11月12日10时03分，搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。天舟五号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间11月12日12时10分，采取自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。交会对接完成后，天舟五号将转入组合体飞行段。结合材料信息，下列说法正确的是（ ）
A. 天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，可以把天舟五号货运飞船看做质点
B. 北京时间2022年11月12日12时10分指的是时间间隔
C. 长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，火箭内的天舟五号货运飞船处于超重状态
D. 在我国空间站里的航天员不受重力作用，没有了惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A．天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，天舟五号货运飞船的形状、大小不可忽略，不可以被看成质点，故A错误；
B．北京时间2022年11月12日12时10分指的是时刻，故B错误；
C．长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确；
D．在空间站中航天员处于完全失重状态，仍受重力作用；惯性只与质量有关，仍具有惯性，故D错误。
故选C。
2. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发且在同一条平直公路上运动，两辆汽车的速度一时间（v-t）图像如图所示，由图像可以看出在0~6s内（ ）
A. 在2s时，甲汽车运动方向发生改变
B. 4s时甲、乙两辆汽车相遇
C. 0~6s内甲汽车的平均速度等于乙汽车的平均速度
D. 0~6s内甲、乙两辆汽车之间的最大距离为6m
【答案】D
【解析】
【详解】A．在2s时，甲汽车由加速运动变为减速运动，运动方向没发生改变，故A错误；
B．4s时甲、乙两辆汽车有共同速度，图像下与坐标轴围成面积表示位移，可知甲在前面，故B错误；
C．0~6s内甲汽车的平均速度
0~6s内乙汽车的平均速度
0~6s内甲汽车的平均速度大于乙汽车的平均速度，故C错误；
D．0~6s内甲、乙两辆有共同速度时，两车之间的距离最大为
故D正确
故选D。
3. 大自然的植物多数是靠动物或鸟类帮忙传播种子，但也有一些植物会像愤怒的小鸟一样弹射自己的种子、自己播种，比如沙盒树。沙盒树的果实在成熟后会炸开，据说会发出类似手枪的响声，种子在十分之一秒时间内能以216km/h的速度激射四周，宛如天然暗器一样。则沙盒树弹射种子瞬间的加速度大小为重力加速度的多少倍？（重力加速度g = 10m/s2）（ ）
A. 6B. 60C. 21.6D. 216
【答案】B
【解析】
【详解】种子的速度为
故加速度为
故选B。
4. 引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成如下模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮悬挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是（ ）
A. 轻质细线所受的拉力变小
B. 小环A和B所受支持力都变小
C. 小环A和B所受摩擦力都变大
D. 水平杆对环B的作用力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．对小滑轮受力分析，受物块的拉力和两细线的拉力，如图
设细线与竖直方向的夹角为，由力平衡条件可得
当增加A、B之间的距离，增大，减小，轻质细线所受的拉力变大，故A错误；
B．当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，竖直方向上受到杆对小环A和B的支持力还有物块的重力，由于物块重力不变，所以小环A和B所受支持力保持不变，故B错误；
C．对小环A进行受力分析，设细线与杆夹角为，小环A保持静止，受力如图所示
由平衡条件知小环A受到的合力为0，可得
，
当增加A、B之间的距离时，减小，由于N不变，所以可得T变大，f变大，根据对称性可知小环A、B受到的摩擦力也增大，故C正确；
D．水平杆对环B的作用力包括竖直方向杆对B的支持力N，和水平方向对B的摩擦力f，由于N不变，f增大，根据力的合成可知水平杆对环B的作用力变大，故D错误。
故选C。
5. 近年来我国的航天事业取得了举世瞩目的成就，2013年6月20日上午10时，我国航天员在天宫一号目标飞行器进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。如图所示是航天员聂海胜在空间站完全失重状态下用质量测量仪测定质量的情景：一个支架形状的质量测量仪固定在舱壁上，测量时，聂海胜把自己固定在支架的一端，王亚平将支架打开到指定位置，松手后支架拉着聂海胜从静止返回到舱壁，此过程中支架能够产生一个恒定的拉力F，用光栅测速装置能够测得支架复位时的速度v和复位经历的时间t，则聂海胜的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对聂海胜由动量定理得
解得聂海胜的质量为
故选B。
6. 挂灯笼的习俗起源于1800多年前的汉朝时期，现已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平天花板面所成的角分别为θ1=60°和θ2（未知）。设悬挂在天花板处绳子的拉力大小为F1，水平段绳子的拉力大小为F2，每个灯笼的质量为m，重力加速度为g，下列关系式中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对左边两个灯笼整体受力分析，如图
由力平衡条件可知
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 图甲中有两部不锈钢材质的逃生滑梯，在出现火灾等意外时，人员可以迅速通过滑梯脱离险境。假如滑梯光滑，搭建高度H相同、倾斜角不同，简化模型如图乙所示，则人员从滑梯顶端由静止滑下至地面过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑梯搭建倾斜角越小，人员滑至地面速度越大
B 滑梯搭建倾斜角越大，人员滑至地面速度越大
C. 滑梯搭建倾斜角越小，人员滑至地面所需时间越长
D. 滑梯搭建倾斜角越大，人员滑至地面所需时间越长
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设滑梯的倾斜角为，由牛顿第二定律可得
解得
人员从滑梯顶端由静止滑下至地面过程中，有
解得人员滑至地面速度
可知人员滑至地面速度大小与倾斜角无关，故AB错误；
CD．设人员滑至地面所需时间为t，则有
解得人员滑至地面所需时间
可知人员滑至地面所需时间与倾斜角有关，倾斜角越小，时间越长；梯搭建倾斜角越大，人员滑至地面所需时间越短，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一物块以初速度v0从底部冲上传送带向上运动，其v-t图像如图乙所示。假设物块到达传送带顶端时的速度恰好为零，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 物块沿传送带向上运动的过程中摩擦力的方向不变
B. 0~2s内物块的加速度大小为12m/s2
C. 传送带底端到顶端的距离为28m
D. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
【答案】D
【解析】
【详解】A．由乙图可知，在0∼2s内，物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；在2～4s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故A错误；
B．图像的斜率表示加速度，0~2s内物块的加速度大小为
故B错误；
C．图像与坐标轴围成的面积表示位移，传送带底端到顶端的距离为
故C错误；
D．由牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 中国无人潜水器海斗一号，最大下潜深度达到10908m，创造了世界纪录。某次潜水器模拟下潜过程的速度v随时间t变化的规律如图所示，潜水器内水平地板上放着质量为m的物块。下列说法正确的是（ ）
A. 0—15s内，潜水器向下运动了200m
B. 0—5s内，潜水器加速下降，物块处于失重状态
C. 5—10s内，潜水器匀速下降，物块对地板的压力为零
D. 10—15s内，潜水器减速下降，物块处于超重状态
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，0—15s内，潜水器向下运动的深度为
故A错误；
B．0—5s内，潜水器加速下降，加速度向下，物块处于失重状态，故B正确；
C．5—10s内，潜水器匀速下降，物块处于平衡状态，物块对地板的压力为，故C错误；
D．10—15s内，潜水器减速下降，加速度向上，物块处于超重状态，故D正确。
故选BD。
10. 端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽80m且两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为4m/s，河水的流速为3m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 若该龙舟以最短时间渡河，其通过的位移大小为100m
B. 若该龙舟以最短位移渡河，其渡河的时间为20s
C. 若该龙舟以最短时间渡河，其相对河岸的速度大小为5m/s
D. 若该龙舟保持船头与河岸垂直的方向行驶，渡河中若水流突然增大，则龙舟到达河岸的时间变长
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该龙舟以最短时间渡河时，船速方向与河岸垂直，则最短时间为
此时沿河岸方向的位移
由于河宽
d=80m
其通过的位移大小为
故A正确；
B．因龙舟的静水速度大于水流速度，可知该龙舟能够垂直河岸以最短位移到达正对岸，由几何关系有渡河的时间为
C．该龙舟以最短时间渡河时，船速方向与河岸垂直，其相对河岸的速度大小为
故C正确；
D．在河宽不变的条件下，渡河时间只与垂直于河对岸的速度有关，若该龙舟保持船头与河岸垂直的方向行驶，渡河中若水流突然增大，垂直于河对岸的速度未发生变化，则龙舟到达河岸的时间不变，故D错误。
故选AC。
11. 如图所示，在光滑水平面上有一个质量为m=3kg的小球，有一水平轻质弹簧左端固定在墙上，右端与小球相连，小球右侧用不可伸长的轻绳连接在天花板上，轻绳与竖直方向成θ=53°角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 轻质弹簧的弹力大小为40N
B. 小球仍处于平衡状态
C. 小球的加速度大小为，方向水平向左
D. 小球的加速度大小为，方向水平向左
【答案】AC
【解析】
【详解】A．剪断轻绳的瞬间，轻质弹簧的弹力大小不变，则
选项A正确；
B．剪断轻绳的瞬间，此时小球受合力不为零，不是处于平衡状态，选项B错误；
CD．小球的加速度大小为
方向水平向左，选项C正确，D错误。
故选AC。
12. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，A、B间可以认为是一条倾斜的直滑道，测得A、B间的距离为90m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。关于运动员下列说法正确的是（ ）
A. 在空中飞行的时间为3sB. 在A点飞出的速度大小为
C. 落在B点的速度大小为D. 在空中距斜坡最大距离为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．运动员在空中做平抛运动，竖直方向有
解得在空中飞行的时间为
故A正确；
B．水平方向有
在A点飞出的速度大小为
故B正确；
C．落在B点的速度大小为
故C错误；
D．将与沿斜面方向和垂直斜面方向分解，如图
当运动员垂直斜面方向的速度为零时，在空中距斜坡的距离最大，则有
在空中距斜坡最大距离为
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共6小题，共计60分。
13. 探究小组的同学在某星球模拟实验舱内，利用如图甲所示的装置对平抛运动进行探究。在悬点O正下方P点处设有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能被瞬间熔断，由于惯性，小球将做平抛运动。利用频闪数码照相机对小球的运动连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球做平抛运动过程的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。已知a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，照相机连续拍照时间间隔是0.10s，坐标纸方格实际尺寸如图乙中的坐标所示，则：
（1）小球运动到图乙中位置b时，其速度的水平分量大小为__________m/s，竖直分量大小为__________m/s；
（2）该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为__________m/s2（结果保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.6 ③. 4.0
【解析】
【详解】（1）[1]小球水平方向做匀速直线运动，小球运动到图乙中位置b时，其速度的水平分量大小为
[2]小球竖直方向做自由落体运动，根据时间中点的速度等于这段时间的平均速度，可得小球运动到图乙中位置b时，竖直分量大小为
（2）[3]根据，可得该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为
14. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。
（1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是_________；
A．图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力
B．图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置
C．图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源
D．图1实验需要满足，图2实验不需要满足
（2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为__________（用、、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是_________（选填“”、“”或“”）；
（3）乙组同学在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量与小车上传感器的质量之间的关系式为____________。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]A．两组实验都认为细线的拉力就是小车所受的合力，则两组实验都需要补偿阻力，使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误；
B．两组实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确；
C．两组实验中，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误；
D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，则不需要满足，故D正确。
故选BD。
（2）[2]由逐差法可得
[3] 根据题意，由牛顿第二定律有
可得
由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，则有
（3）[4] 由牛顿第二定律得
变形得
图像的斜率为
可得
15. 2023年12月14日，裹挟着宁静与诗意，一场大雪翩然而至。白雪覆盖下的德州，特别适合各种雪上运动。下图是某滑雪场中大人拉着小孩滑雪的情景，一个质量为M=30kg的小孩坐在质量为m=2kg的雪橇上，大人用与水平方向成θ=53°斜向上的拉力F=100N拉雪橇，他们一起沿水平地面向前做匀速直线运动，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）雪橇与水平地面之间的动摩擦因数；
（2）若拉力大小不变，方向变为水平，求小孩和雪橇的加速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）以小孩和雪撬整体为研究对象，竖直方向由平衡得
水平方向由平衡得
解得
（2）以小孩和雪撬整体为研究对象，竖直方向由平衡得
又
水平方向由牛顿第二定律得
解得
16. 如图所示，在h=500m的高空，以速度大小为v1=150m/s水平飞行的轰炸机，正在追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，欲使飞机投下的炸弹击中汽车。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹；
（2）击中汽车时炸弹的速度v为多大（结果可保留根号）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）炸弹在竖直方向做自由落体运动
炸弹在水平方向上飞行的距离
在此段时间内汽车向前行驶的距离
飞机投弹时到汽车距离
解得
（2）炸弹落到水平面时，竖直方向的速度为
落到水平面时的速度大小为
解得
17. 如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对静止在地面上的重物各施加一个恒力，使重物从地面开始向上做匀加速直线运动，力的大小均为F=375N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面h=0.4m后人停止施力，最后重物自由下落砸入地面的深度d=0.03m。已知地面对重物的阻力恒定，重物的质量为m=40kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，忽略空气阻力。求：
（1）人施力时重物的加速度大小；
（2）重物相对地面上升的最大高度；
（3）重物砸入地面后受到的阻力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）人施力时由牛顿第二定律得
解得重物的加速度
（2）人停止施力前
解得重物的速度
人停止施力后
解得重物自由上升的高度
重物相对地面上升的最大高度
解得
（3）重物自由下落
解得落地时的速度
重物砸入地面
解得加速度
重物砸入地面由牛顿第二定律得
解得阻力
18. 如图所示，质量M=5kg的木板放在动摩擦因数为μ1=0.1的水平地面上，在木板左端加一水平推力F=14N。当木板向右运动的速度达到v=1.4m/s时，在木板右端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.15，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）放上小物块后，小物块及木板的加速度大小；
（2）木板的长度至少为多长，物块才不会掉下来；
（3）如果小物块未掉下来，求从小物块放在木板上开始，经过t=3s小物块通过的位移大小；
（4）假如水平推力变为F1=20N，车长为L1=1.65m，其它条件不变，判断小物块能否掉下来；若能掉下来，求小物块在木板上运动的时间。
【答案】（1）；；（2）；（3）；（4）会掉下来；
【解析】
【详解】（1）以小物块为研究对象，由牛顿第二定律得
解得小物块的加速度
以木板为研究对象，由牛顿第二定律得
解得木板的加速度
（2）当小物块和木板达到共同速度后，能保持相对静止。
两者达到相同的速度
解得
小物块走过的位移
解得
木板走过的位移
解得
木板的最小长度
解得
（3）小物块和木板达到的共同速度
解得
达到共同速度后，小物块和木板保持相对静止
解得
小物块和木板保持相对静止后共同运动的时间
小物块和木板保持相对静止后共同运动的位移
解得
小物块运动的总位移
解得
（4）以小物块研究对象，由牛顿第二定律得
解得
以木板为研究对象，由牛顿第二定律得
解得
因为a4大于a1，木板速度始终大于小物块速度，所以小物块会从木板上掉下。
小物块走过的位移
木板走过的位移
木板的长度
解得