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2024届新疆石河子第一中学高三上学期9月月考物理试题 （解析版）
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这是一份2024届新疆石河子第一中学高三上学期9月月考物理试题 （解析版），共20页。试卷主要包含了 体育课上某同学做引体向上， 如图所示是某游乐场的海豚表演等内容，欢迎下载使用。
2023.9
考试内容：力学部分 时间：90分钟 满分：100分
一、选择题（每小题4分，共56分。1-9题所给选项有一项符合题意，10-14所给选项至少有一项符合题意。g=10m/s2）
1. 国际单位制中规定，力学量所对应的基本单位是( )
A. 米、牛顿、秒B. 米、千克、秒
C. 米、牛顿、千克D. 米/秒、米/秒2、牛顿
【答案】B
【解析】
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
【详解】在国际单位制中，力学基本单位分别为：米、千克、秒．牛顿、米/秒、米/秒2都属于导出单位，故B正确，ACD错误．
【点睛】决本题关键要掌握国际单位制中三个基本单位：米、千克、秒．
2. 体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B. 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力
C. 若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变
D. 若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．人在上升过程中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误。
B．同理，人在下降过程中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B错误。
CD．依据力的合成法则知，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则单臂的拉力大小增大，故C错误；D正确。
故选D。
3. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手，把井底的乙加速拉起来，则此过程中（ ）
A. 绳对乙的拉力大于乙对绳的拉力B. 绳对乙的拉力等于乙的重力
C. a点的角速度大于b点的角速度D. a点的线速度大于b点的线速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳对乙的拉力与乙对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力，选项A错误；
B．由于乙被加速拉起，其加速度方向向上，即绳对乙的拉力大于乙的重力，选项B错误；
C．a、b两点属于同轴转动，角速度相同，即a点的角速度等于b点的角速度，选项C错误；
D．根据
结合上述可知，a点的线速度大于b点的线速度，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动．如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量
A. 地球绕太阳公转的半径和周期
B. 月球绕地球转动的半径和周期
C. 地球的半径和地球绕太阳公转的周期
D. 地球的半径和月球绕地球转动的周期
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：欲观测地球的质量M，根据，则需要知道围绕地球的卫星的半径和周期，而不是它绕太阳的半径与周期，故选项B正确．
考点：万有引力与航天．
5. 在校园运动会中，小政和小奇争夺100米决赛冠时，小政起跑加速偏慢（即起跑时加速度较小），但率先抵达终点获得冠军，用时为。则下列图像中，能大致体现两位同学运动情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在图像中，图像的斜率代表加速度，图像与横轴围成的面积表示位移，则根据题意可知，小政加速阶段斜率较小，若率先抵达终点，则用时较少，想要图像围成的面积相等，只能是小政的最大速度比小奇大才能满足要求。
故选A。
6. 如图所示，横截面为四分之一圆、质量为M的柱体B放在粗糙水平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为m的小球a恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走小球a，将质量为m、但密度比小球a小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。小球与挡板、小球与柱体之间无摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球b对挡板的压力大于小球a对挡板的压力
B. 小球b对柱体的压力大于小球a对柱体的压力
C. 地面对柱体的支持力变大
D. 柱体受到地面的摩擦力减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．以小球a为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的平衡条件可知挡板与柱体对小球a作用力的合力与小球a的重力大小相等、方向相反，小球b与小球a相比，质量不变、体积增加，则柱体圆心和小球球心的连线与竖直方向的夹角减小，由力的平行四边形定则和牛顿第三定律可知，小球b对挡板的压力小于小球a对挡板的压力，小球b对柱体的压力小于小球a对柱体的压力，故AB错误；
CD．以小球和柱体整体为研究对象，受力分析如图乙所示，水平方向上有
竖直方向上有
由于减小，则柱体所受地面的摩擦力减小，由于两小球质量相等，则地面对柱体的支持力不变，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。圆盘与物体间的摩擦因数为μ，某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径反方向做离心运动
C. 圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为2
D. 圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为
【答案】D
【解析】
【详解】A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；
B．圆盘停止转动后，小物体沿垂直于半径的方向运动，故B错误；
CD．圆盘停止转动后
μmg=ma
故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，半径为R的光滑金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，则小球从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A. 小环运动到环的最高点时与环恰无作用力。
B. 小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C. 小球在最高点时对金属环的向下的压力是mg
D. 小球在最低点时对金属环向下的压力是7mg
【答案】D
【解析】
【详解】AC．若小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则
解得
从最低点到最高点，由动能定理得
又
解得
小球最高点受作用力，有
得
N=mg
小球受压力向下。则由牛顿第三定律对金属环向上的支持力是mg，故AC错误；
BD．在最低点，根据向心力公式得
解得
N=7mg
则由牛顿第三定律知，小球在最低点时对金属环的压力是7mg，故B错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，一质量为M=2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从t=0时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A. 当F=12N时，小滑块的加速度大小为5m/s2
B. 当F=18N时，小滑块的加速度大小为6m/s2
C. 当F=18N时，长木板加速度大小为6.5m/s2
D. 当F增大时，小滑块的加速度一定增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．长木板与小滑块相对静止时，对整体分析，由牛顿第二定律有
刚要发生相对滑动时
解得
F=15N
当F=12N＜15N时，由牛顿第二定律
F=(M+m)a
代入数据得小滑块的加速度大小为
a=4m/s2
故A错误；
B．当F=18N＞15N时，发生相对滑动，小滑块的加速度大小为
故B错误；
C．对长木板，根据牛顿第二定律得
F−μmg=Ma
解得
a=6.5m/s2
故C正确；
D．当拉力大于15N时，两物体发生相对滑动，小滑块的加速度为
恒定不变，故D错误。
本题选不正确的，故选ABD。
10. 如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出，以10m/s速度滑过坡道底端的O点，经过1.0s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2m/s。该坡道为直道，足够长且倾角，已知，。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1
B. 小海豚上滑的加速度大小为3.2m/s2
C. 小海豚滑过P点后还能继续向上滑3.2m
D. 小海豚下滑回到O点时速度大小约为8.7m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】B．设海豚向上滑行的加速度大小为a，则
选项B错误；
A．设海豚与斜面间的摩擦因数为，海豚的质量为m，根据牛顿第二定律可得
解得
选项A正确；
C．小海豚滑过点后还能继续向上滑距离为
选项C错误；
D．海豚上滑的最大距离为
海豚沿斜面下滑的加速度为，则
则海豚重新回到O点的速度为
解得
选项D正确。
故选AD。
11. 如图所示，物块A放在光滑的水平面上，物块B套在光滑的竖直杆上，A、B通过滑轮用不可伸长的轻绳连接，物块B的质量为m，重力加速度为g。现在用力F拉物块A使物块B以速度v匀速向上运动当轻绳与竖直杆夹角为θ时，则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子的拉力B. 物块A的速度vA= vcsθ
C. 物块A的速度为D. A做匀加速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A．物块B匀速运动，受力平衡，对物块B进行受力分析，如图所示
由平衡条件可得，绳子的拉力
故A正确；
BC．物块B向上匀速运动，将B的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示
则物块A的速度等于沿绳方向的分速度
故B正确，C错误；
D．B向上运动过程中，夹角θ逐渐增大，逐渐减小，逐渐减小，即A做减速运动，故D错误。
故选AB。
12. 打弹弓是一款传统游戏，打弹弓射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种。若某次在距离地面高度为50m处有一小球A自由下落的同时，地面上弹弓将一小球B正对A竖直向上以10m/s的速度弹出，则以下说法正确的是（ ）
A. 经时间5s两球在空中相遇
B. 两球相遇时B正处于上升过程
C. 小球B上升到最高点的时间是1s
D. 两球不会空中相遇
【答案】CD
【解析】
【详解】假设A、B两球在空中相遇，设经过时间t两球相遇，则
而
解得
而B球上升到最高点的时间为
B球在空中运动的总时间为
＜5s
显然不成立，所以A、B两球不可能在空中相遇。
故选CD。
13. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（ ）
A. 子弹在圆筒中的水平速度为
B. 子弹在圆筒中的水平速度为
C. 圆筒转动的角速度可能为
D. 圆筒转动的角速度可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．子弹做平抛运动，在竖直方向上
可得子弹在圆筒中运动的时间
水平方向子弹做匀速运动，因此水平速度
A正确，B错误；
CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为
（n取1、2、3……）
则角速度为
故角速度可能为，不可能为，C错误，D正确。
故选AD。
14. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口顺利举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道。OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点山静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知A点与O点的高度差为h，着陆坡OB的倾角为θ，运动员的质量为m，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，则（ ）
A. 运动员经过O点时的速度大小
B. 运动员从飞出到着陆坡的时间
C. 运动员的着陆点到O点的距离
D. 运动员运动过程中一直处于完全失重状态
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据机械能守恒
经过O点时的速度大小为
A错误；
B．着陆时位移与水平方向夹角的正切值为
联立得，从飞出到着陆坡的时间
B正确；
C．运动员的着陆点到O点的距离为
C正确；
D．只有从O点开始平抛运动的过程处于完全失重状态，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷 （非选择题，共44分）
二、实验题（本题共8分，每空2分）
15. 甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。
A．甲、丙 B．甲、乙 C．甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______。
（3）已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点，小车加速度大小为______m/s2（保留三位有效数字）。
（4）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a—F图线如图（丁）中A，B，C所示，则乙组实验对应的图线是______。
【答案】 ①. C ②. 甲 ③. 5.75 ④. A
【解析】
【详解】（1）[1]甲乙丙三个实验中，在数据处理时，甲和丙中绳子的拉力即为小车受到的合外力，乙图中绳子的拉力的2倍为小车受到的合外力，故甲、乙、丙三个实验中都需要平衡摩擦力。
故选C。
（2）[2]乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙丙两组不需要满足，而甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足。
（3）[3] 由匀变速直线运动的推论
可知，加速度
（4）[4]甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图像出现弯曲，所以甲组对应的是C。根据装置可知，乙图中小车的加速度满足
丙图中加速度满足
则乙图对应的a—F图像的斜率较大，所以乙组对应A，丙组对应B。
三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位g取10m/s2）
16. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路，这里海拔高，临崖临壁，急转弯多。因此，这段路上设置了多条避险车道，避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg，轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6，某避险车道长为100m，倾角。当汽车失控时，受到的牵引力为零。（取，，）
（1）汽车失控时，求其在避险车道向上滑行时的加速度；
（2）汽车失控时，以21.6m/s的速度进入避险车道，求其冲上避险车道的最大距离；
（3）若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑，求牵引力的大小和方向。
【答案】（1）10.8m，方向沿车道向下；（1）21.6m；（3）F＝2500N，方向沿车道向上
【解析】
【详解】（1）汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
（2）由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
（3）汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
17. 我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为，引力常量为G，试求出月球表面的重力加速度和月球的质量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，可得
在地球表面，有
联立解得
（2）设月球表面的重力加速度，根据题意
解得
月球表面
解得
18. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取。在运动过程中，求：
（1）轻绳的拉力T；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数。
【答案】（1）5N；（2）
【解析】
【详解】（1）m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示
以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得
θ=30°，
（2）以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得
19. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求球落地时的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力为多大？
（3）绳能承受最大拉力与第（2）小问结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，求球抛出的最大水平距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
，
球落地时的速度大小为
（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，则球在最低点有
又
联立解得
（3）设绳长为，绳断时球的速度大小为，绳能承受的最大拉力不变，球在最低点有
解得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，设水平位移为x，运动时间为，水平方向有
竖直方向有
联立可得
当时，x有最大值，可得
2023.9
考试内容：力学部分 时间：90分钟 满分：100分
一、选择题（每小题4分，共56分。1-9题所给选项有一项符合题意，10-14所给选项至少有一项符合题意。g=10m/s2）
1. 国际单位制中规定，力学量所对应的基本单位是( )
A. 米、牛顿、秒B. 米、千克、秒
C. 米、牛顿、千克D. 米/秒、米/秒2、牛顿
【答案】B
【解析】
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
【详解】在国际单位制中，力学基本单位分别为：米、千克、秒．牛顿、米/秒、米/秒2都属于导出单位，故B正确，ACD错误．
【点睛】决本题关键要掌握国际单位制中三个基本单位：米、千克、秒．
2. 体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B. 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力
C. 若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变
D. 若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．人在上升过程中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误。
B．同理，人在下降过程中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B错误。
CD．依据力的合成法则知，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则单臂的拉力大小增大，故C错误；D正确。
故选D。
3. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手，把井底的乙加速拉起来，则此过程中（ ）
A. 绳对乙的拉力大于乙对绳的拉力B. 绳对乙的拉力等于乙的重力
C. a点的角速度大于b点的角速度D. a点的线速度大于b点的线速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳对乙的拉力与乙对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力，选项A错误；
B．由于乙被加速拉起，其加速度方向向上，即绳对乙的拉力大于乙的重力，选项B错误；
C．a、b两点属于同轴转动，角速度相同，即a点的角速度等于b点的角速度，选项C错误；
D．根据
结合上述可知，a点的线速度大于b点的线速度，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动．如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量
A. 地球绕太阳公转的半径和周期
B. 月球绕地球转动的半径和周期
C. 地球的半径和地球绕太阳公转的周期
D. 地球的半径和月球绕地球转动的周期
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：欲观测地球的质量M，根据，则需要知道围绕地球的卫星的半径和周期，而不是它绕太阳的半径与周期，故选项B正确．
考点：万有引力与航天．
5. 在校园运动会中，小政和小奇争夺100米决赛冠时，小政起跑加速偏慢（即起跑时加速度较小），但率先抵达终点获得冠军，用时为。则下列图像中，能大致体现两位同学运动情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在图像中，图像的斜率代表加速度，图像与横轴围成的面积表示位移，则根据题意可知，小政加速阶段斜率较小，若率先抵达终点，则用时较少，想要图像围成的面积相等，只能是小政的最大速度比小奇大才能满足要求。
故选A。
6. 如图所示，横截面为四分之一圆、质量为M的柱体B放在粗糙水平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为m的小球a恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走小球a，将质量为m、但密度比小球a小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。小球与挡板、小球与柱体之间无摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球b对挡板的压力大于小球a对挡板的压力
B. 小球b对柱体的压力大于小球a对柱体的压力
C. 地面对柱体的支持力变大
D. 柱体受到地面的摩擦力减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．以小球a为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的平衡条件可知挡板与柱体对小球a作用力的合力与小球a的重力大小相等、方向相反，小球b与小球a相比，质量不变、体积增加，则柱体圆心和小球球心的连线与竖直方向的夹角减小，由力的平行四边形定则和牛顿第三定律可知，小球b对挡板的压力小于小球a对挡板的压力，小球b对柱体的压力小于小球a对柱体的压力，故AB错误；
CD．以小球和柱体整体为研究对象，受力分析如图乙所示，水平方向上有
竖直方向上有
由于减小，则柱体所受地面的摩擦力减小，由于两小球质量相等，则地面对柱体的支持力不变，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。圆盘与物体间的摩擦因数为μ，某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径反方向做离心运动
C. 圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为2
D. 圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为
【答案】D
【解析】
【详解】A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；
B．圆盘停止转动后，小物体沿垂直于半径的方向运动，故B错误；
CD．圆盘停止转动后
μmg=ma
故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，半径为R的光滑金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，则小球从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A. 小环运动到环的最高点时与环恰无作用力。
B. 小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C. 小球在最高点时对金属环的向下的压力是mg
D. 小球在最低点时对金属环向下的压力是7mg
【答案】D
【解析】
【详解】AC．若小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则
解得
从最低点到最高点，由动能定理得
又
解得
小球最高点受作用力，有
得
N=mg
小球受压力向下。则由牛顿第三定律对金属环向上的支持力是mg，故AC错误；
BD．在最低点，根据向心力公式得
解得
N=7mg
则由牛顿第三定律知，小球在最低点时对金属环的压力是7mg，故B错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，一质量为M=2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从t=0时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A. 当F=12N时，小滑块的加速度大小为5m/s2
B. 当F=18N时，小滑块的加速度大小为6m/s2
C. 当F=18N时，长木板加速度大小为6.5m/s2
D. 当F增大时，小滑块的加速度一定增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．长木板与小滑块相对静止时，对整体分析，由牛顿第二定律有
刚要发生相对滑动时
解得
F=15N
当F=12N＜15N时，由牛顿第二定律
F=(M+m)a
代入数据得小滑块的加速度大小为
a=4m/s2
故A错误；
B．当F=18N＞15N时，发生相对滑动，小滑块的加速度大小为
故B错误；
C．对长木板，根据牛顿第二定律得
F−μmg=Ma
解得
a=6.5m/s2
故C正确；
D．当拉力大于15N时，两物体发生相对滑动，小滑块的加速度为
恒定不变，故D错误。
本题选不正确的，故选ABD。
10. 如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出，以10m/s速度滑过坡道底端的O点，经过1.0s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2m/s。该坡道为直道，足够长且倾角，已知，。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1
B. 小海豚上滑的加速度大小为3.2m/s2
C. 小海豚滑过P点后还能继续向上滑3.2m
D. 小海豚下滑回到O点时速度大小约为8.7m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】B．设海豚向上滑行的加速度大小为a，则
选项B错误；
A．设海豚与斜面间的摩擦因数为，海豚的质量为m，根据牛顿第二定律可得
解得
选项A正确；
C．小海豚滑过点后还能继续向上滑距离为
选项C错误；
D．海豚上滑的最大距离为
海豚沿斜面下滑的加速度为，则
则海豚重新回到O点的速度为
解得
选项D正确。
故选AD。
11. 如图所示，物块A放在光滑的水平面上，物块B套在光滑的竖直杆上，A、B通过滑轮用不可伸长的轻绳连接，物块B的质量为m，重力加速度为g。现在用力F拉物块A使物块B以速度v匀速向上运动当轻绳与竖直杆夹角为θ时，则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子的拉力B. 物块A的速度vA= vcsθ
C. 物块A的速度为D. A做匀加速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A．物块B匀速运动，受力平衡，对物块B进行受力分析，如图所示
由平衡条件可得，绳子的拉力
故A正确；
BC．物块B向上匀速运动，将B的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示
则物块A的速度等于沿绳方向的分速度
故B正确，C错误；
D．B向上运动过程中，夹角θ逐渐增大，逐渐减小，逐渐减小，即A做减速运动，故D错误。
故选AB。
12. 打弹弓是一款传统游戏，打弹弓射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种。若某次在距离地面高度为50m处有一小球A自由下落的同时，地面上弹弓将一小球B正对A竖直向上以10m/s的速度弹出，则以下说法正确的是（ ）
A. 经时间5s两球在空中相遇
B. 两球相遇时B正处于上升过程
C. 小球B上升到最高点的时间是1s
D. 两球不会空中相遇
【答案】CD
【解析】
【详解】假设A、B两球在空中相遇，设经过时间t两球相遇，则
而
解得
而B球上升到最高点的时间为
B球在空中运动的总时间为
＜5s
显然不成立，所以A、B两球不可能在空中相遇。
故选CD。
13. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（ ）
A. 子弹在圆筒中的水平速度为
B. 子弹在圆筒中的水平速度为
C. 圆筒转动的角速度可能为
D. 圆筒转动的角速度可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．子弹做平抛运动，在竖直方向上
可得子弹在圆筒中运动的时间
水平方向子弹做匀速运动，因此水平速度
A正确，B错误；
CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为
（n取1、2、3……）
则角速度为
故角速度可能为，不可能为，C错误，D正确。
故选AD。
14. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口顺利举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道。OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点山静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知A点与O点的高度差为h，着陆坡OB的倾角为θ，运动员的质量为m，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，则（ ）
A. 运动员经过O点时的速度大小
B. 运动员从飞出到着陆坡的时间
C. 运动员的着陆点到O点的距离
D. 运动员运动过程中一直处于完全失重状态
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据机械能守恒
经过O点时的速度大小为
A错误；
B．着陆时位移与水平方向夹角的正切值为
联立得，从飞出到着陆坡的时间
B正确；
C．运动员的着陆点到O点的距离为
C正确；
D．只有从O点开始平抛运动的过程处于完全失重状态，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷 （非选择题，共44分）
二、实验题（本题共8分，每空2分）
15. 甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。
A．甲、丙 B．甲、乙 C．甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______。
（3）已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点，小车加速度大小为______m/s2（保留三位有效数字）。
（4）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a—F图线如图（丁）中A，B，C所示，则乙组实验对应的图线是______。
【答案】 ①. C ②. 甲 ③. 5.75 ④. A
【解析】
【详解】（1）[1]甲乙丙三个实验中，在数据处理时，甲和丙中绳子的拉力即为小车受到的合外力，乙图中绳子的拉力的2倍为小车受到的合外力，故甲、乙、丙三个实验中都需要平衡摩擦力。
故选C。
（2）[2]乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙丙两组不需要满足，而甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足。
（3）[3] 由匀变速直线运动的推论
可知，加速度
（4）[4]甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图像出现弯曲，所以甲组对应的是C。根据装置可知，乙图中小车的加速度满足
丙图中加速度满足
则乙图对应的a—F图像的斜率较大，所以乙组对应A，丙组对应B。
三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位g取10m/s2）
16. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路，这里海拔高，临崖临壁，急转弯多。因此，这段路上设置了多条避险车道，避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg，轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6，某避险车道长为100m，倾角。当汽车失控时，受到的牵引力为零。（取，，）
（1）汽车失控时，求其在避险车道向上滑行时的加速度；
（2）汽车失控时，以21.6m/s的速度进入避险车道，求其冲上避险车道的最大距离；
（3）若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑，求牵引力的大小和方向。
【答案】（1）10.8m，方向沿车道向下；（1）21.6m；（3）F＝2500N，方向沿车道向上
【解析】
【详解】（1）汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
（2）由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
（3）汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
17. 我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为，引力常量为G，试求出月球表面的重力加速度和月球的质量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，可得
在地球表面，有
联立解得
（2）设月球表面的重力加速度，根据题意
解得
月球表面
解得
18. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取。在运动过程中，求：
（1）轻绳的拉力T；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数。
【答案】（1）5N；（2）
【解析】
【详解】（1）m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示
以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得
θ=30°，
（2）以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得
19. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求球落地时的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力为多大？
（3）绳能承受最大拉力与第（2）小问结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，求球抛出的最大水平距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
，
球落地时的速度大小为
（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，则球在最低点有
又
联立解得
（3）设绳长为，绳断时球的速度大小为，绳能承受的最大拉力不变，球在最低点有
解得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，设水平位移为x，运动时间为，水平方向有
竖直方向有
联立可得
当时，x有最大值，可得
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