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陕西省安康市2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份陕西省安康市2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版），文件包含陕西省安康市2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题原卷版docx、陕西省安康市2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
本卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共10道小题，计43分。其中1—7题只有一项答案符合题意，每题4分；8—10题有多项答案符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有不选或错选得0分）
1. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误；
BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误；
C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。
故选B。
2. 长征途中，红军强渡湘江。为安全起见，侦察小分队先行渡江，如图所示，侦察员乘坐渡船从A点渡江，只有与A点正对的B点适合登陆，若河宽600m，水流的速度大小恒为，渡船在静水中的速度大小恒为，侦察员沿直线到达对岸的B点，则侦察员渡江的时间为（ ）
A. 200sB. 150sC. 120sD. 80s
【答案】A
【解析】
【详解】
由题意可得，渡船的合速度
侦察员渡江的时间
故选A。
3. 如图所示，斜面倾角为，在斜面上方某点处，先让小球（可视为质点）自由下落，从释放到落到斜面上所用时间为，再让小球在该点水平抛出，小球刚好能垂直打在斜面上，运动的时间为，不计空气阻力，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球在斜面上方的距离为h，则
做平抛运动时
解得
=
故选A。
4. 图（a）为某景区的蛙口喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图（b）所示，最大高度相同，轨迹A的落点M恰好在轨迹B最高点的正下方，不计空气阻力，对轨迹A、B的说法正确的是（ ）
A. A轨迹对应的水滴在空中运动时间较短
B. 两次喷出的水滴的初速度大小有可能相等
C. 在最高点时，轨迹A上的水滴速度小于轨迹B上水滴的速度
D. 轨迹A、B上两滴水滴在空中运动过程中速度变化量大小相等，方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得两轨迹做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，设竖直方向的初速度为，水平方向的初速度为，水滴空中运动的时间为，根据运动的对称性可知，上升和下降的时间均为，由斜抛运动的特点可知
竖直方向
由以上两式解得
①
②
水平方向
初速度
③
A．因为两次喷出水的轨迹A、B最大高度相同，由②式可得
可知，两轨迹对应的水滴在空中运动的时间相同，故A错误；
BC．由③式知两次喷出的水滴的水平初速度大小
由于，所以，由①式知，两次喷出的水滴的竖直初速度大小
两次喷出的水滴的初速度大小
由于，所以，即轨迹A喷出的水滴的初速度小于轨迹B喷出的水滴的初速度。在最高点时，两轨迹速度只有水平初速度，所以最高点时，轨迹A上的水滴速度小于轨迹B上水滴的速度，故B错误，C正确；
D．由匀变速速度变化量计算式可得
轨迹A、B上两滴水滴在空中运动过程中时间相同，加速度大小方向也相同，所以速度变化量大小相等，方向相同，故D错误。
故选C
5. 将地球看成均匀球体，已知均匀球体对球外物体的万有引力相当于将球体的质量集中于球心的质点对物体的万有引力。假设在紧贴地球表面处挖去一半径为的球（R为地球半径），如图所示，在图中A点放置一质量为m的质点，则该质点在挖空前后受到的万有引力的比值为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】未挖前，在A处的质点受到的万有引力为
挖去部分对A处质点的万有引力为
故A处质点在挖空前后受到的万有引力的比值为
故选A。
6. 地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计哈雷彗星下次回归将在2061年。已知地球和太阳之间的距离为1AU，则哈雷彗星轨道半长轴约为（ ）
A. 27AUB. 18AUC. 9AUD. 3AU
【答案】B
【解析】
【详解】设彗星的周期为T哈，地球的公转周期为T地，根据题意由开普勒第三定律
可得
其中
T哈=2061年-1986年=75年
代入数据解得
r哈=17.8AU
故选B。
7. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定转轴以恒定角速度匀速转动，盘面上离转轴2m处有一小物体（可视为质点）与圆盘始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为30°，，则（ ）
A. 若越大，则小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大
B. 小物体受到的摩擦力不可能背离圆心
C. 若小物体与盘面间的动摩擦因数为，则的最大值是
D. 若小物体与盘面可的动摩因数为，则的最大值是
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小物体在最高点时，由牛顿第二定律得
解得
当时
当时，，即摩擦力方向背离圆心，越大，则小物体受到的摩擦力越小；当时，，即摩擦力方向指向圆心，越大，则小物体受到的摩擦力越大；故AB错误；
CD．小物体在最低点摩擦力达到滑动摩擦力时，此时圆盘转动的角速度最大，由牛顿第二定律得
将，代入上式得，最大角速度
故C正确，D错误；
故选C。
8. 如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. Q质点受地球的万有引力大于P质点
B. P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C. P质点的重力小于Q质点的重力
D. P、Q质点所受地球万有引力的方向均指向地心
【答案】CD
【解析】
【详解】AD．根据题意，由公式可知，由于P、Q两个质点的质量相等，则Q质点受地球的万有引力的等于P质点，方向均指向地心，故A错误，D正确；
B．P、Q两个质点为同轴转动，角速度相等，由公式可知，由于P、Q两个质点做圆周运动的半径不同，则P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小不相等，故B错误；
C．根据题意可知，若考虑地球的自转，则有
可知，由于质点做圆周运动的半径较大，则质点做圆周运动所需向心力较大，可得P质点的重力小于Q质点的重力，故C正确。
故选CD。
9. 如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧此时长度为
B. 细线上的拉力为
C. 剪断的瞬间，物体的加速度为
D. 剪断的瞬间，物体的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】对小球受力分析，设弹簧弹力大小为，绳的拉力大小为，由受力平衡可得， 竖直方向
水平方向
设弹簧形变量为，则
由以上三式得，弹簧形变量
细绳上的拉力
A．弹簧此时的长度应为，故A错误；
B．细绳上的拉力为，故B正确；
C．剪断的瞬间，小球以绳长为半径向下做圆周运动，此时的合力为，根据牛顿第二定律，此时加速度
故C错误；
D．剪断的瞬间，小球所受弹簧弹力和重力不变，合力与剪断细绳前绳的拉力大小相等，方向相反，大小为。根据牛顿第二定律，此时加速度
故D正确。
故选BD。
10. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（ ）
A. 速度大小为B. 速度大小为
C. 处于超重状态D. 处于失重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为
所以人上升的速度为
故A正确，B错误；
CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度
人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共计18分）
11. 图（a）为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小F，所用电源的频率为50Hz。
（1）根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是______。
A. 应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块
B. 需要平衡摩擦力
C. 应保证连接滑块的细线与长木板平行
D. 一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量
（2）图（b）的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度______（结果保留两位有效数字）。
（3）保持滑块质量不变，根据多组数据绘制出滑块加速度与拉力F的图像，如图（c）所示。由图像可得滑块的质量______kg；取重力加速度，则滑块与长木板间的动摩擦因数______。
【答案】（1）AC （2）0.39
（3） ①. 0.1 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
A．应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块，故A正确；
B．本实验是测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，所以不需要平衡摩擦力，故B错误；
C．为了使细线对滑块的拉力恒定不变，应使连接滑块的细线与长木板平行，故C正确；
D．由于该实验装置中，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量，故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
所用电源的频率为50Hz，相邻两点间有四个点未画出，则相邻两点间的时间间隔为
由逐差法可得，滑块的加速度为
【小问3详解】
[1][2]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
整理可得
结合图像可得
，
解得
，
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是___________。
（2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（ ）。
A. 斜槽轨道末端切线必须水平B. 斜槽轨道必须光滑
C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为___________。
（4）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小v0=___________m/s；小球做平抛运动的初始位置坐标为___________。
【答案】（1）平抛运动竖直方向上为自由落体运动
（2）AD （3）
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，则说明平抛运动竖直方向上为自由落体运动。
【小问2详解】
A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确；
BD．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确；
C．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。
故选AD。
【小问3详解】
平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图丙中可得，在水平方向有
在竖直方向由逐差法
联立解得
【小问4详解】
[1]由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有
解得A、B两点间的时间间隔为
则小球做平抛运动的初速度大小为
[2]B点的竖直分速度为
则抛出点到B点的竖直高度为
则抛出点到A点的竖直距离为
竖直方向，根据自由落体运动规律有
解得，抛出点到A点的时间为
则抛出点到A点的水平距离为
故小球做平抛运动的初始位置坐标为。
三、计算题（本题共3小题，其中13题12分，14题13分，15题14分，共计39分，答题时应写出必要的文字说明和过程，只写最后答案的不能得分）
13. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为8m/s，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，那么
（1）求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。
（2）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。
【答案】（1）4s，16m；（2）
【解析】
【详解】（1）杰瑞减速到0时所用时间
杰瑞减速到0时所用位移大小
（2）当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时间关系
解得
杰瑞的位移
汤姆的位移
最大距离
代入数据解得
14. 如图所示为风靡小朋友界风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度v2驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）赛车在B点受到轨道支持力的大小；
（2）若赛车以2v2的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。
【答案】（1）4.95N；（2）15N，方向竖直向上。
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，B处的赛车满足
即赛车在B点受到的支持力为
（2）赛车以某速度v2驶过圆轨的最高点E时，对轨道的作用力恰好为零，根据牛顿第二定律
即赛车的速率为
显然以过E点时，会受到轨道对其指向圆心的压力，故根据牛顿第二定律，E处的赛车满足
即
根据牛顿第三定律，赛车对轨道的弹力
方向竖直向上。
15. 跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员穿着专用滑雪板，总质量为m=80kg，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，如图所示，运动员在空中飞行一段距离后滑雪板正好与一段半径为R=10m、圆心角为θ=53°的圆弧轨道AB相切并进入该圆弧轨道，通过圆弧轨道AB段后进入水平滑雪道，（圆弧轨道AB段与水平滑雪道平滑相连）在水平滑雪道不用雪杖滑行了=37.5m停下。已知滑雪板与水平滑雪道的摩擦因数为μ=0.3，圆弧轨道A点距离跳台的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6，不计空气阻力，将运动员视为质点，求:
（1）运动员从跳台水平飞出的速度的大小和刚进入圆弧形轨道A点时的速度的大小；
（2）运动员运动到圆弧轨道最低点B进入水平滑雪道时的速度的大小；
（3）运动员运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力的大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）运动员飞到A点时竖直向下的速度
解得
解得
运动员刚进入圆弧形轨道时的速度
解得
（2）从B点进入水平雪道，由牛顿第二定律有
由匀变速运动公式有
解得
（3）运动员在B点时有
由牛顿第三定律
解得
本卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共10道小题，计43分。其中1—7题只有一项答案符合题意，每题4分；8—10题有多项答案符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有不选或错选得0分）
1. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误；
BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误；
C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。
故选B。
2. 长征途中，红军强渡湘江。为安全起见，侦察小分队先行渡江，如图所示，侦察员乘坐渡船从A点渡江，只有与A点正对的B点适合登陆，若河宽600m，水流的速度大小恒为，渡船在静水中的速度大小恒为，侦察员沿直线到达对岸的B点，则侦察员渡江的时间为（ ）
A. 200sB. 150sC. 120sD. 80s
【答案】A
【解析】
【详解】
由题意可得，渡船的合速度
侦察员渡江的时间
故选A。
3. 如图所示，斜面倾角为，在斜面上方某点处，先让小球（可视为质点）自由下落，从释放到落到斜面上所用时间为，再让小球在该点水平抛出，小球刚好能垂直打在斜面上，运动的时间为，不计空气阻力，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球在斜面上方的距离为h，则
做平抛运动时
解得
=
故选A。
4. 图（a）为某景区的蛙口喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图（b）所示，最大高度相同，轨迹A的落点M恰好在轨迹B最高点的正下方，不计空气阻力，对轨迹A、B的说法正确的是（ ）
A. A轨迹对应的水滴在空中运动时间较短
B. 两次喷出的水滴的初速度大小有可能相等
C. 在最高点时，轨迹A上的水滴速度小于轨迹B上水滴的速度
D. 轨迹A、B上两滴水滴在空中运动过程中速度变化量大小相等，方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得两轨迹做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，设竖直方向的初速度为，水平方向的初速度为，水滴空中运动的时间为，根据运动的对称性可知，上升和下降的时间均为，由斜抛运动的特点可知
竖直方向
由以上两式解得
①
②
水平方向
初速度
③
A．因为两次喷出水的轨迹A、B最大高度相同，由②式可得
可知，两轨迹对应的水滴在空中运动的时间相同，故A错误；
BC．由③式知两次喷出的水滴的水平初速度大小
由于，所以，由①式知，两次喷出的水滴的竖直初速度大小
两次喷出的水滴的初速度大小
由于，所以，即轨迹A喷出的水滴的初速度小于轨迹B喷出的水滴的初速度。在最高点时，两轨迹速度只有水平初速度，所以最高点时，轨迹A上的水滴速度小于轨迹B上水滴的速度，故B错误，C正确；
D．由匀变速速度变化量计算式可得
轨迹A、B上两滴水滴在空中运动过程中时间相同，加速度大小方向也相同，所以速度变化量大小相等，方向相同，故D错误。
故选C
5. 将地球看成均匀球体，已知均匀球体对球外物体的万有引力相当于将球体的质量集中于球心的质点对物体的万有引力。假设在紧贴地球表面处挖去一半径为的球（R为地球半径），如图所示，在图中A点放置一质量为m的质点，则该质点在挖空前后受到的万有引力的比值为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】未挖前，在A处的质点受到的万有引力为
挖去部分对A处质点的万有引力为
故A处质点在挖空前后受到的万有引力的比值为
故选A。
6. 地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计哈雷彗星下次回归将在2061年。已知地球和太阳之间的距离为1AU，则哈雷彗星轨道半长轴约为（ ）
A. 27AUB. 18AUC. 9AUD. 3AU
【答案】B
【解析】
【详解】设彗星的周期为T哈，地球的公转周期为T地，根据题意由开普勒第三定律
可得
其中
T哈=2061年-1986年=75年
代入数据解得
r哈=17.8AU
故选B。
7. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定转轴以恒定角速度匀速转动，盘面上离转轴2m处有一小物体（可视为质点）与圆盘始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为30°，，则（ ）
A. 若越大，则小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大
B. 小物体受到的摩擦力不可能背离圆心
C. 若小物体与盘面间的动摩擦因数为，则的最大值是
D. 若小物体与盘面可的动摩因数为，则的最大值是
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小物体在最高点时，由牛顿第二定律得
解得
当时
当时，，即摩擦力方向背离圆心，越大，则小物体受到的摩擦力越小；当时，，即摩擦力方向指向圆心，越大，则小物体受到的摩擦力越大；故AB错误；
CD．小物体在最低点摩擦力达到滑动摩擦力时，此时圆盘转动的角速度最大，由牛顿第二定律得
将，代入上式得，最大角速度
故C正确，D错误；
故选C。
8. 如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. Q质点受地球的万有引力大于P质点
B. P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C. P质点的重力小于Q质点的重力
D. P、Q质点所受地球万有引力的方向均指向地心
【答案】CD
【解析】
【详解】AD．根据题意，由公式可知，由于P、Q两个质点的质量相等，则Q质点受地球的万有引力的等于P质点，方向均指向地心，故A错误，D正确；
B．P、Q两个质点为同轴转动，角速度相等，由公式可知，由于P、Q两个质点做圆周运动的半径不同，则P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小不相等，故B错误；
C．根据题意可知，若考虑地球的自转，则有
可知，由于质点做圆周运动的半径较大，则质点做圆周运动所需向心力较大，可得P质点的重力小于Q质点的重力，故C正确。
故选CD。
9. 如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上，的劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧此时长度为
B. 细线上的拉力为
C. 剪断的瞬间，物体的加速度为
D. 剪断的瞬间，物体的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】对小球受力分析，设弹簧弹力大小为，绳的拉力大小为，由受力平衡可得， 竖直方向
水平方向
设弹簧形变量为，则
由以上三式得，弹簧形变量
细绳上的拉力
A．弹簧此时的长度应为，故A错误；
B．细绳上的拉力为，故B正确；
C．剪断的瞬间，小球以绳长为半径向下做圆周运动，此时的合力为，根据牛顿第二定律，此时加速度
故C错误；
D．剪断的瞬间，小球所受弹簧弹力和重力不变，合力与剪断细绳前绳的拉力大小相等，方向相反，大小为。根据牛顿第二定律，此时加速度
故D正确。
故选BD。
10. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（ ）
A. 速度大小为B. 速度大小为
C. 处于超重状态D. 处于失重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为
所以人上升的速度为
故A正确，B错误；
CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度
人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共计18分）
11. 图（a）为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小F，所用电源的频率为50Hz。
（1）根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是______。
A. 应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块
B. 需要平衡摩擦力
C. 应保证连接滑块的细线与长木板平行
D. 一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量
（2）图（b）的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度______（结果保留两位有效数字）。
（3）保持滑块质量不变，根据多组数据绘制出滑块加速度与拉力F的图像，如图（c）所示。由图像可得滑块的质量______kg；取重力加速度，则滑块与长木板间的动摩擦因数______。
【答案】（1）AC （2）0.39
（3） ①. 0.1 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
A．应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块，故A正确；
B．本实验是测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，所以不需要平衡摩擦力，故B错误；
C．为了使细线对滑块的拉力恒定不变，应使连接滑块的细线与长木板平行，故C正确；
D．由于该实验装置中，细线拉力可以通过力传感器测得，所以不需要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量，故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
所用电源的频率为50Hz，相邻两点间有四个点未画出，则相邻两点间的时间间隔为
由逐差法可得，滑块的加速度为
【小问3详解】
[1][2]以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
整理可得
结合图像可得
，
解得
，
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是___________。
（2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（ ）。
A. 斜槽轨道末端切线必须水平B. 斜槽轨道必须光滑
C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为___________。
（4）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小v0=___________m/s；小球做平抛运动的初始位置坐标为___________。
【答案】（1）平抛运动竖直方向上为自由落体运动
（2）AD （3）
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，则说明平抛运动竖直方向上为自由落体运动。
【小问2详解】
A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确；
BD．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确；
C．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。
故选AD。
【小问3详解】
平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图丙中可得，在水平方向有
在竖直方向由逐差法
联立解得
【小问4详解】
[1]由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有
解得A、B两点间的时间间隔为
则小球做平抛运动的初速度大小为
[2]B点的竖直分速度为
则抛出点到B点的竖直高度为
则抛出点到A点的竖直距离为
竖直方向，根据自由落体运动规律有
解得，抛出点到A点的时间为
则抛出点到A点的水平距离为
故小球做平抛运动的初始位置坐标为。
三、计算题（本题共3小题，其中13题12分，14题13分，15题14分，共计39分，答题时应写出必要的文字说明和过程，只写最后答案的不能得分）
13. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为8m/s，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，那么
（1）求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。
（2）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。
【答案】（1）4s，16m；（2）
【解析】
【详解】（1）杰瑞减速到0时所用时间
杰瑞减速到0时所用位移大小
（2）当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时间关系
解得
杰瑞的位移
汤姆的位移
最大距离
代入数据解得
14. 如图所示为风靡小朋友界风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度v2驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）赛车在B点受到轨道支持力的大小；
（2）若赛车以2v2的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。
【答案】（1）4.95N；（2）15N，方向竖直向上。
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，B处的赛车满足
即赛车在B点受到的支持力为
（2）赛车以某速度v2驶过圆轨的最高点E时，对轨道的作用力恰好为零，根据牛顿第二定律
即赛车的速率为
显然以过E点时，会受到轨道对其指向圆心的压力，故根据牛顿第二定律，E处的赛车满足
即
根据牛顿第三定律，赛车对轨道的弹力
方向竖直向上。
15. 跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员穿着专用滑雪板，总质量为m=80kg，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，如图所示，运动员在空中飞行一段距离后滑雪板正好与一段半径为R=10m、圆心角为θ=53°的圆弧轨道AB相切并进入该圆弧轨道，通过圆弧轨道AB段后进入水平滑雪道，（圆弧轨道AB段与水平滑雪道平滑相连）在水平滑雪道不用雪杖滑行了=37.5m停下。已知滑雪板与水平滑雪道的摩擦因数为μ=0.3，圆弧轨道A点距离跳台的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6，不计空气阻力，将运动员视为质点，求:
（1）运动员从跳台水平飞出的速度的大小和刚进入圆弧形轨道A点时的速度的大小；
（2）运动员运动到圆弧轨道最低点B进入水平滑雪道时的速度的大小；
（3）运动员运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力的大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）运动员飞到A点时竖直向下的速度
解得
解得
运动员刚进入圆弧形轨道时的速度
解得
（2）从B点进入水平雪道，由牛顿第二定律有
由匀变速运动公式有
解得
（3）运动员在B点时有
由牛顿第三定律
解得
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