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重庆市第八中学2024-2025学年高三上学期入学适应性训练物理试题（解析版）
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这是一份重庆市第八中学2024-2025学年高三上学期入学适应性训练物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本大题共10个小题，共43分。第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 图甲为一儿童玩具——弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则（ ）
A. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中，先处于失重状态后处于超重状态
C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误；
B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B错误；
C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确；
D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。
故选C。
2. 我国北斗三号卫星导航系统由24颗地球中圆低轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星以及3颗地球静止轨道卫星组成。以下说法正确的是（ ）
A. 所有卫星运行速度大于7.9km/s
B. 地球静止轨道卫星的线速度比中圆低轨道卫星的线速度小
C. 3颗地球倾斜同步轨道卫星的动能相等
D. 地球静止轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星的周期小
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大环绕速度，卫星运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B．根据卫星运动向心力公式
可得越大速度越小，故同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度小，故B正确；
C．卫星动能与质量有关，同轨道速率相等，质量未知无法比较，故C错误；
D．根据卫星运动向心力公式
解得
可知越大周期越大，故同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大，故D错误。
故选B。
3. 在巴黎奥运会10米台跳水比赛中，时刻我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（ ）
A. 时刻运动员进入水面B. 时刻运动员到达最高点
C. 离跳台最大高度为D. 在时间内的速度变化得越来越慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．入水前只受重力作用，加速度不变，所以时刻刚好进入水中，故A错误；
B．离开跳板后在时刻到达最大高度，速度向上减为零，故B错误；
C．离跳台最大高度为
故C错误；
D．在图象中，速度的正负代表运动的方向，斜率表示加速度的大小，在时间内加速度越来越小，则速度变化越来越慢，故D正确。
故选D
4. 农耕时代往往采用畜牧力，如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。如图乙所示，两根耙索等长且对称，延长线的交点为，夹角，拉力大小均为F，平面与水平面的夹角为（为AB的中点），忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A. 两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
B. 两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
C. 两绳对耙拉力的合力为，地对耙阻力为
D. 两绳对耙拉力的合力为，地对耙阻力为
【答案】C
【解析】
【详解】两绳对耙拉力的合力为
耙沿水平方向匀速耙地，所以地对耙的水平阻力大小为
故选C。
5. 如图，两位同学在教学楼上做平抛实验，甲同学在四楼以的初速度先将小球A平抛，当竖直方向下落距离为时，乙同学在三楼以的初速度将小球B平抛，小球B平抛后，两球恰好同时落地。每层楼高度相等，不计空气阻力，重力加速度为，则（ ）
A. 小球A经过每层楼的时间之比为1∶3∶5
B. 甲同学平抛点到落地点距离为
C. 小球B的水平位移大于小球A的水平位移
D. 若两位同学均下一层楼重做以上实验，B小球先落地
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球A做自由落体运动，初速度为0，经过相等位移的时间比为，故A错误；
B．设小球A下落所用时间，有
解得
小球A下落的总时间为
下落的总高度为
故В错误；
C．小球A运动时间更长，在水平速度相同的情况下，A的水平位移更大，故C错误；
D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，假设两位同学不动，相当于二楼就是地面，由于两球加速度相同，原来落地时A球速度大，从二楼到一楼，根据
可知，到二楼时A球速度大，根据
可知，A球从二楼到地面所用时间短，又因为两球同时落地，所以B球先落到二楼，故D正确。
故选D。
6. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点，两点等高，无风状态下衣服保持静止。某一时刻衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为，绳长为，衣服和衣架的总质量为，重力加速度为，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，。则（ ）
A. 相比无风时，在有风的情况下更小
B. 无风时，轻绳的拉力大小为
C. 衣服在新的平衡位置时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
D. 相比于无风时，绳子拉力在有风的情况下不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．设无风时绳子夹角的一半为，绳长为，有风时绳子夹角的一半为，钩子两边细绳与竖直方向夹角相等，则有风时如图
有
又因为
所以
故A正确；
B．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，如图所示，同一条绳子拉力相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等。由几何关系可得
解得
根据平衡条件可
解得
故B错误；
C．由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，则挂钩相当于动滑轮，两端绳子的拉力总是相等，故C错误；
D．在有风的情况下，两端绳子之间的夹角变小，但是两细绳拉力的合力为恒力，则拉力变小，故D错误。
故选A。
7. 中科院国家天文台的科学家观测到三颗星保持相对静止，相互之间的距离均为，且一起绕着某点做周期为的匀速圆周运动。已知，不计其它星体对它们的影响。关于这个三星系统，则（ ）
A. 三颗星的轨道半径之比为
B. 三颗星的角速度大小之比为
C. 若距离均不变，的质量均变为原来的3倍，则周期变为
D. 若的质量不变，距离均变为，则周期变为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于三颗星保持相对静止，一起绕着某点做圆周运动，三星角速度与周期相等，根据对称性，B、C轨道半径相等，作出三星运动轨迹，如图所示
对A星体有
对B、C星体，两星体各自所受引力的合力大小相等，令为，根据余弦定理有
对星体，两星体各自做圆周运动，轨道半径相等，令为
则有
解得
可知，三颗星的半径大小之比为，故A错误；
B．三颗星的角速度相等，故三颗星的角速度大小之比为，故B错误；
C．距离均不变，对A星体有
若的质量均变为原来的3倍，根据对称性可知，三星圆周运动的圆心不变，即轨道半径不变，则有
解得
故C正确；
D．若质量不变，距离均变为，根据对称性可知，三星圆周运动的圆心不变，即轨道半径均变为先前的2倍，则对A星有
解得
即若的质量不变，距离均变为，则周期变为，故D错误。
故选C。
8. 健身者能控制球拍使球在竖直面内做半径为的匀速圆周运动。如图，为圆周的最高点，为最低点，在这两处拍面水平，两点与圆心等高。已知球的质量为，重力加速度大小为，球在点对球拍的压力大小为，则球（ ）
A. 做圆周运动的线速度大小为B. 在处受到球拍的作用力为
C. 在处一定只受到两个力的作用D. 运动的周期为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．球在点对球拍的压力大小为，由牛顿第三定律，在点球拍对球的支持力大小
则在点
解得做圆周运动的线速度大小
故A正确；
B．在处
解得
球在处受到球拍的作用力为，故B正确；
C．设在处球拍与水平面的夹角为，若满足
又
解得
小球在处可能受重力、支持力和摩擦力这三个力的作用，故C错误；
D．运动的周期为
故D错误。
故选AB。
9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。（天文单位AU：指地球到太阳的距离）
根据题中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 行星冲日时间间隔不可能小于一年
B. 土星公转的运行速率大于地球的运行速率
C. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年
D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
【答案】AC
【解析】
【详解】B．土星的公转半径更大，故土星的公转线速度比火星的线速度小，故B错误；
A D．根据开普勒第三定律有
解得
设相邻两次“冲日”时间间隔为，则有
解得
年
可知，行星冲日时间间隔均大于一年，由于海王星的半径最大，则海王星的冲日时间间隔最短，故A正确，D错误；
C．对木星因
其中年，代入
可得
年
故C正确。
故选AC。
10. 如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻（）将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】小物块由静止开始，长木板有初速度且受到恒力作用，所以对物块受力分析，由牛顿第二定律得
解得
对长木板受力分析有
解得
AB．根据图像斜率可知初始阶段
aa＜0，
解得
则a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，共速后由于整体合力为零，将一起做匀速直线运动，故A错误，B正确
C．根据图像知a做匀速直线运动，即
b做匀加速直线运动，两者共速后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．若aa＜ab，则有
两者均做匀加速直线运动，共速后一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律的
解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题：本大题共2小题，共15分。第11题6分，第12题9分。
11. 小明同学常用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮底部侧壁边缘竖直放置，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带Phyphx软件可以记录手机向心力和角速度的数值。更换不同质量的手机（均可看作质点），重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
（1）在从慢到快转动手柄过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力______（填“变大”、“变小”、“不变”）。
（2）由图乙可知，直线______（填“1”或“2”）对应的手机质量更大。
（3）若测量出蔬菜篮的直径，计算出手机相应的线速度，利用所得的数据拟合出的图像应该为_____（填“线性”或“非线性”）图像。
【答案】（1）变大 （2）1
（3）线性
【解析】
【小问1详解】
手机随蔬菜蓝的转动做的圆周运动可看作是圆锥摆运动，设蔬菜蓝侧壁与水平方向夹角为，侧壁对手机的压力为FN，则由
可知：在从慢到快转动手柄的过程中，角速度增大，蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
【小问2详解】
由图乙可以看出同样的角速度，直线1的向心力更大，由
可知直线1对应的手机质量更大。
【小问3详解】
由
可知，在蔬菜蓝直径一定时，手机的向心力与线速度大小的平方成正比，图像是线性图像。
12. 某实验小组利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知两侧斜面倾角均为，长度均为，斜面上固定两光电门。两相同的凹槽安装有宽度均为的挡光片，用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，挡光片A到光电门1的距离为，挡光片B到光电门2的距离为，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。
（1）两个凹槽内均放有10个质量为的砝码，从B中拿出1个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现A、B上的两挡光片通过两光电门的时间______（填“不等”或“相等”），则凹槽匀速运动。
（2）A、B恢复原位置后，从B中总共拿出2个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间分别为和。则两凹槽的加速度______（用题中已知量表示）。
（3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度。
（4）用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为加速度，要做出图乙中的图线，横坐标应为______。
A． B． C． D．
（5）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为，已知重力加速度为，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量______（用题中所给已知量表示）。
【答案】 ①. 相等 ②. ③. C ④.
【解析】
【详解】（1）[1]A、B上的两挡光片通过两光电门的时间相等，说明系统匀速运动，故凹槽匀速运动。
（2）[2]两物块用绳连接，所以速度大小相等，运动过程中，初速度为
末速度为
位移为
根据
可得
（4）[3]从B中拿出个砝码放入A中，A、B上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等，说明系统匀速运动，设凹槽A（含挡光片）的质量为，有
解得
从B中总共拿出个砝码放入A中时，有
解得
根据图线可知，横坐标为。
故选C。
（5）[4]图线斜率为k，则
解得
三、计算题：本大题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。
13. 华为发布的星闪技术是新一代无线短距通讯技术。现用甲、乙两玩具车在间距的两平直轨道上进行星闪通讯实验，最大通讯距离为10m。某时刻，甲车以的速度向右匀减速经过处，加速度大小为；与此同时，乙车以的速度向右匀速经过处，连线与轨道垂直。忽略两车大小及信号传递时间，求：
（1）甲车停止前，甲、乙两车沿轨道方向的最大距离；
（2）甲、乙两车之间能进行星闪通讯的时间总共为多长。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
易知，甲乙共速时，两车沿轨道方向的距离最大。
对甲车
解得
甲车位移
乙车位移
沿运动方向，两车最大间距
【小问2详解】
甲乙共速时，甲乙两车间距
故不妨设经过时间甲乙两车间距恰好为10m。
甲车
乙车
甲乙两车沿运动方向距离
联立解得
甲车停止后，两车之间通讯时间
解得
故总通讯时间
14. 如图，倾角的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为的轻弹簧两端分别连在斜面底部挡板和质量为的物块A上，质量为的物块B紧靠着A，物块A、B均处于静止状态。现对B施加一平行于斜面向上的外力（未知），令B匀加速上滑。已知重力加速度为，求：
（1）物块A沿斜面向上加速上滑的加速度的最大值；
（2）若物块B匀加速上滑的加速度为，则经过多长时间外力恒定不变？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
无外力时，以A、B为整体
易知，施加外力后，若A、B立即分离，此时A向上加速上滑的加速度最大，故
联立解得
【小问2详解】
无外力时，弹簧压缩量
A、B分离时，对A，根据牛顿第二定律
从开始到分离，对A、B由匀变速公式有
联立解得
15. 将一质量为的小球用长为且不可伸长的轻绳系在钉子上，小球与地面之间恰好无挤压，如图甲所示。重力加速度为，不计空气阻力，忽略钉子和小球的直径。
（1）若给小球某一水平向右的初速度，且绳始终伸直，求的取值范围；
（2）若轻绳中弹力达到30mg会断。在钉子正上方某处固定另一钉子（忽略直径），如图乙所示，并给小球一大小、方向水平向右的初速度，令小球绕钉子转，第次经过钉子正上方时轻绳断开（未知），轻绳与钉碰撞无机械能损失，求：
①之间距离的取值范围；
②小球落在地面时水平位移的最大值。
【答案】（1）或
（2）①见解析，②
【解析】
【小问1详解】
①小球恰好到与圆心等高处，由动能定理有
解得
②小球恰好过最高点，在最高点
由动能定理有
联立解得
故的取值范围为
或
【小问2详解】
①设小球第次到正上方时绳断，此时以为圆心有
（，，）
小球第次（初始记为第1次）到正下方时
从开始到小球第次到正下方
从开始到小球第次到正上方
小球第次到正上方时绳断条件
，
联立解得
由于有解，故
即
当，又考虑到绳长为，有
当，，，有
②绳断后，小球做平抛运动
联立解得
变形为
对{}内的函数分析，其对称轴
将①结果变形为
由于
故当
可得
行星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
一、选择题：本大题共10个小题，共43分。第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 图甲为一儿童玩具——弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则（ ）
A. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中，先处于失重状态后处于超重状态
C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误；
B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B错误；
C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确；
D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。
故选C。
2. 我国北斗三号卫星导航系统由24颗地球中圆低轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星以及3颗地球静止轨道卫星组成。以下说法正确的是（ ）
A. 所有卫星运行速度大于7.9km/s
B. 地球静止轨道卫星的线速度比中圆低轨道卫星的线速度小
C. 3颗地球倾斜同步轨道卫星的动能相等
D. 地球静止轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星的周期小
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大环绕速度，卫星运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B．根据卫星运动向心力公式
可得越大速度越小，故同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度小，故B正确；
C．卫星动能与质量有关，同轨道速率相等，质量未知无法比较，故C错误；
D．根据卫星运动向心力公式
解得
可知越大周期越大，故同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大，故D错误。
故选B。
3. 在巴黎奥运会10米台跳水比赛中，时刻我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（ ）
A. 时刻运动员进入水面B. 时刻运动员到达最高点
C. 离跳台最大高度为D. 在时间内的速度变化得越来越慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．入水前只受重力作用，加速度不变，所以时刻刚好进入水中，故A错误；
B．离开跳板后在时刻到达最大高度，速度向上减为零，故B错误；
C．离跳台最大高度为
故C错误；
D．在图象中，速度的正负代表运动的方向，斜率表示加速度的大小，在时间内加速度越来越小，则速度变化越来越慢，故D正确。
故选D
4. 农耕时代往往采用畜牧力，如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。如图乙所示，两根耙索等长且对称，延长线的交点为，夹角，拉力大小均为F，平面与水平面的夹角为（为AB的中点），忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A. 两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
B. 两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
C. 两绳对耙拉力的合力为，地对耙阻力为
D. 两绳对耙拉力的合力为，地对耙阻力为
【答案】C
【解析】
【详解】两绳对耙拉力的合力为
耙沿水平方向匀速耙地，所以地对耙的水平阻力大小为
故选C。
5. 如图，两位同学在教学楼上做平抛实验，甲同学在四楼以的初速度先将小球A平抛，当竖直方向下落距离为时，乙同学在三楼以的初速度将小球B平抛，小球B平抛后，两球恰好同时落地。每层楼高度相等，不计空气阻力，重力加速度为，则（ ）
A. 小球A经过每层楼的时间之比为1∶3∶5
B. 甲同学平抛点到落地点距离为
C. 小球B的水平位移大于小球A的水平位移
D. 若两位同学均下一层楼重做以上实验，B小球先落地
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球A做自由落体运动，初速度为0，经过相等位移的时间比为，故A错误；
B．设小球A下落所用时间，有
解得
小球A下落的总时间为
下落的总高度为
故В错误；
C．小球A运动时间更长，在水平速度相同的情况下，A的水平位移更大，故C错误；
D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，假设两位同学不动，相当于二楼就是地面，由于两球加速度相同，原来落地时A球速度大，从二楼到一楼，根据
可知，到二楼时A球速度大，根据
可知，A球从二楼到地面所用时间短，又因为两球同时落地，所以B球先落到二楼，故D正确。
故选D。
6. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点，两点等高，无风状态下衣服保持静止。某一时刻衣服受到水平向右的恒定风力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为，绳长为，衣服和衣架的总质量为，重力加速度为，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，。则（ ）
A. 相比无风时，在有风的情况下更小
B. 无风时，轻绳的拉力大小为
C. 衣服在新的平衡位置时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
D. 相比于无风时，绳子拉力在有风的情况下不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．设无风时绳子夹角的一半为，绳长为，有风时绳子夹角的一半为，钩子两边细绳与竖直方向夹角相等，则有风时如图
有
又因为
所以
故A正确；
B．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，如图所示，同一条绳子拉力相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等。由几何关系可得
解得
根据平衡条件可
解得
故B错误；
C．由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，则挂钩相当于动滑轮，两端绳子的拉力总是相等，故C错误；
D．在有风的情况下，两端绳子之间的夹角变小，但是两细绳拉力的合力为恒力，则拉力变小，故D错误。
故选A。
7. 中科院国家天文台的科学家观测到三颗星保持相对静止，相互之间的距离均为，且一起绕着某点做周期为的匀速圆周运动。已知，不计其它星体对它们的影响。关于这个三星系统，则（ ）
A. 三颗星的轨道半径之比为
B. 三颗星的角速度大小之比为
C. 若距离均不变，的质量均变为原来的3倍，则周期变为
D. 若的质量不变，距离均变为，则周期变为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于三颗星保持相对静止，一起绕着某点做圆周运动，三星角速度与周期相等，根据对称性，B、C轨道半径相等，作出三星运动轨迹，如图所示
对A星体有
对B、C星体，两星体各自所受引力的合力大小相等，令为，根据余弦定理有
对星体，两星体各自做圆周运动，轨道半径相等，令为
则有
解得
可知，三颗星的半径大小之比为，故A错误；
B．三颗星的角速度相等，故三颗星的角速度大小之比为，故B错误；
C．距离均不变，对A星体有
若的质量均变为原来的3倍，根据对称性可知，三星圆周运动的圆心不变，即轨道半径不变，则有
解得
故C正确；
D．若质量不变，距离均变为，根据对称性可知，三星圆周运动的圆心不变，即轨道半径均变为先前的2倍，则对A星有
解得
即若的质量不变，距离均变为，则周期变为，故D错误。
故选C。
8. 健身者能控制球拍使球在竖直面内做半径为的匀速圆周运动。如图，为圆周的最高点，为最低点，在这两处拍面水平，两点与圆心等高。已知球的质量为，重力加速度大小为，球在点对球拍的压力大小为，则球（ ）
A. 做圆周运动的线速度大小为B. 在处受到球拍的作用力为
C. 在处一定只受到两个力的作用D. 运动的周期为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．球在点对球拍的压力大小为，由牛顿第三定律，在点球拍对球的支持力大小
则在点
解得做圆周运动的线速度大小
故A正确；
B．在处
解得
球在处受到球拍的作用力为，故B正确；
C．设在处球拍与水平面的夹角为，若满足
又
解得
小球在处可能受重力、支持力和摩擦力这三个力的作用，故C错误；
D．运动的周期为
故D错误。
故选AB。
9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。（天文单位AU：指地球到太阳的距离）
根据题中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 行星冲日时间间隔不可能小于一年
B. 土星公转的运行速率大于地球的运行速率
C. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年
D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
【答案】AC
【解析】
【详解】B．土星的公转半径更大，故土星的公转线速度比火星的线速度小，故B错误；
A D．根据开普勒第三定律有
解得
设相邻两次“冲日”时间间隔为，则有
解得
年
可知，行星冲日时间间隔均大于一年，由于海王星的半径最大，则海王星的冲日时间间隔最短，故A正确，D错误；
C．对木星因
其中年，代入
可得
年
故C正确。
故选AC。
10. 如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻（）将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】小物块由静止开始，长木板有初速度且受到恒力作用，所以对物块受力分析，由牛顿第二定律得
解得
对长木板受力分析有
解得
AB．根据图像斜率可知初始阶段
aa＜0，
解得
则a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，共速后由于整体合力为零，将一起做匀速直线运动，故A错误，B正确
C．根据图像知a做匀速直线运动，即
b做匀加速直线运动，两者共速后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．若aa＜ab，则有
两者均做匀加速直线运动，共速后一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律的
解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题：本大题共2小题，共15分。第11题6分，第12题9分。
11. 小明同学常用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮底部侧壁边缘竖直放置，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带Phyphx软件可以记录手机向心力和角速度的数值。更换不同质量的手机（均可看作质点），重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
（1）在从慢到快转动手柄过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力______（填“变大”、“变小”、“不变”）。
（2）由图乙可知，直线______（填“1”或“2”）对应的手机质量更大。
（3）若测量出蔬菜篮的直径，计算出手机相应的线速度，利用所得的数据拟合出的图像应该为_____（填“线性”或“非线性”）图像。
【答案】（1）变大 （2）1
（3）线性
【解析】
【小问1详解】
手机随蔬菜蓝的转动做的圆周运动可看作是圆锥摆运动，设蔬菜蓝侧壁与水平方向夹角为，侧壁对手机的压力为FN，则由
可知：在从慢到快转动手柄的过程中，角速度增大，蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
【小问2详解】
由图乙可以看出同样的角速度，直线1的向心力更大，由
可知直线1对应的手机质量更大。
【小问3详解】
由
可知，在蔬菜蓝直径一定时，手机的向心力与线速度大小的平方成正比，图像是线性图像。
12. 某实验小组利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知两侧斜面倾角均为，长度均为，斜面上固定两光电门。两相同的凹槽安装有宽度均为的挡光片，用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，挡光片A到光电门1的距离为，挡光片B到光电门2的距离为，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。
（1）两个凹槽内均放有10个质量为的砝码，从B中拿出1个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现A、B上的两挡光片通过两光电门的时间______（填“不等”或“相等”），则凹槽匀速运动。
（2）A、B恢复原位置后，从B中总共拿出2个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间分别为和。则两凹槽的加速度______（用题中已知量表示）。
（3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度。
（4）用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为加速度，要做出图乙中的图线，横坐标应为______。
A． B． C． D．
（5）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为，已知重力加速度为，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量______（用题中所给已知量表示）。
【答案】 ①. 相等 ②. ③. C ④.
【解析】
【详解】（1）[1]A、B上的两挡光片通过两光电门的时间相等，说明系统匀速运动，故凹槽匀速运动。
（2）[2]两物块用绳连接，所以速度大小相等，运动过程中，初速度为
末速度为
位移为
根据
可得
（4）[3]从B中拿出个砝码放入A中，A、B上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等，说明系统匀速运动，设凹槽A（含挡光片）的质量为，有
解得
从B中总共拿出个砝码放入A中时，有
解得
根据图线可知，横坐标为。
故选C。
（5）[4]图线斜率为k，则
解得
三、计算题：本大题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。
13. 华为发布的星闪技术是新一代无线短距通讯技术。现用甲、乙两玩具车在间距的两平直轨道上进行星闪通讯实验，最大通讯距离为10m。某时刻，甲车以的速度向右匀减速经过处，加速度大小为；与此同时，乙车以的速度向右匀速经过处，连线与轨道垂直。忽略两车大小及信号传递时间，求：
（1）甲车停止前，甲、乙两车沿轨道方向的最大距离；
（2）甲、乙两车之间能进行星闪通讯的时间总共为多长。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
易知，甲乙共速时，两车沿轨道方向的距离最大。
对甲车
解得
甲车位移
乙车位移
沿运动方向，两车最大间距
【小问2详解】
甲乙共速时，甲乙两车间距
故不妨设经过时间甲乙两车间距恰好为10m。
甲车
乙车
甲乙两车沿运动方向距离
联立解得
甲车停止后，两车之间通讯时间
解得
故总通讯时间
14. 如图，倾角的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为的轻弹簧两端分别连在斜面底部挡板和质量为的物块A上，质量为的物块B紧靠着A，物块A、B均处于静止状态。现对B施加一平行于斜面向上的外力（未知），令B匀加速上滑。已知重力加速度为，求：
（1）物块A沿斜面向上加速上滑的加速度的最大值；
（2）若物块B匀加速上滑的加速度为，则经过多长时间外力恒定不变？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
无外力时，以A、B为整体
易知，施加外力后，若A、B立即分离，此时A向上加速上滑的加速度最大，故
联立解得
【小问2详解】
无外力时，弹簧压缩量
A、B分离时，对A，根据牛顿第二定律
从开始到分离，对A、B由匀变速公式有
联立解得
15. 将一质量为的小球用长为且不可伸长的轻绳系在钉子上，小球与地面之间恰好无挤压，如图甲所示。重力加速度为，不计空气阻力，忽略钉子和小球的直径。
（1）若给小球某一水平向右的初速度，且绳始终伸直，求的取值范围；
（2）若轻绳中弹力达到30mg会断。在钉子正上方某处固定另一钉子（忽略直径），如图乙所示，并给小球一大小、方向水平向右的初速度，令小球绕钉子转，第次经过钉子正上方时轻绳断开（未知），轻绳与钉碰撞无机械能损失，求：
①之间距离的取值范围；
②小球落在地面时水平位移的最大值。
【答案】（1）或
（2）①见解析，②
【解析】
【小问1详解】
①小球恰好到与圆心等高处，由动能定理有
解得
②小球恰好过最高点，在最高点
由动能定理有
联立解得
故的取值范围为
或
【小问2详解】
①设小球第次到正上方时绳断，此时以为圆心有
（，，）
小球第次（初始记为第1次）到正下方时
从开始到小球第次到正下方
从开始到小球第次到正上方
小球第次到正上方时绳断条件
，
联立解得
由于有解，故
即
当，又考虑到绳长为，有
当，，，有
②绳断后，小球做平抛运动
联立解得
变形为
对{}内的函数分析，其对称轴
将①结果变形为
由于
故当
可得
行星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
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