卷子答案网-一个不只有答案的网站金华市曙光学校2022-2023学年高一下学期3月检测
物理试题卷
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题部分）
一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体做直线运动时，所受的合力一定为零
B. 物体做曲线运动时，所受的合力一定变化
C. 物体做平抛运动时，物体速度的变化量与所用时间的比值恒定
D. 物体做匀速圆周运动时，物体的速度不变化
2. 2021年8月21日，中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂，下图是分析导弹工作时轨迹示意图，其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是（ ）
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中C点 D. 图中D点
3. 一物体运动规律是，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动
B. 物体的合运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动
C. 物体的合运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动
D. 物体的合运动是加速度为的曲线运动
4. 某一质点在平面上运动，在内质点沿x方向位移—时间图像和沿y方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则（ ）
A. 质点可能做直线运动
B. 质点的初速度为1m/s
C. 0~2s内质点运动位移为5m
D. 质点的初速度方向与其合力的方向垂直
5. 某船渡河，船在静水中的速度为v1，河水的速度为v2，已知v1v2，船以最短位移渡河用时t1，则船渡河需要的最短时间为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知( )
A. 物体A做匀速运动
B. 物体A做加速运动
C. 物体A所受摩擦力逐渐增大
D. 物体A所受摩擦力不变
7. 如图为某同学对着竖直墙壁练习打乒乓球。在某次练习中，球与墙壁上A点碰撞后以m/s的水平速度弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，g=10m/s2，忽略空气阻力，则A点到B点的距离为（ ）
A. m B. m C. m D. 20m
8. 一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是，一小球（可视为质点）以水平速度v飞出，g取，要使小球打在第四级台阶上，则v的取值范围是（ ）
A. B.
C. D.
9. 为了节约用水又能完成浇水任务，绿化洒水车在工作时需要根据工作环境中的实际情况控制水量的大小。如图所示，若洒水车的水平喷水口满管径工作，且距某绿化带两侧的水平距离分别为、，忽略水滴受到的空气阻力，为完成绿化带浇水任务，则洒水车单位时间内最大出水量和最小出水量之比为（ ）
A. B. C. D.
10. 如图1所示为一种小型儿童玩具——拨浪鼓，其简化模型如图2所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB（LA>LB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，下列判断正确的是（ ）
A. A、B两球的向心加速度相等 B. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角
C. A球的线速度小于B球的线速度 D. A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力
11. 高台跳雪是2022年北京冬奥会的比赛项目之一，如图跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞行时间之比为
B. 飞行的水平位移之比为
C. 落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D. 在空中离雪坡面的最大距离之比为
12. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮传动结构示意图，图中A、B轮齿数为48、42，C、D轮齿数为18、12，若脚踏板转速一定，下列说法不正确的有（ ）
A. 该自行车可变换四种不同档位
B 当B轮与C轮组合时，骑行最轻松
C. 若该自行车的最大行驶速度为6m/s，则最小行驶速度为2.5m/s
D. 若该自行车的最大行驶速度为4m/s，则最小行驶速度为2.33m/s
13. 体育课上，某同学跳起投篮，松手后篮球将斜向上飞出，恰好能够斜向下、无碰触地穿过篮框中心，如图所示。若篮框平面到篮板上沿的距离是h=0.45m，篮球脱手时初速度方向与水平方向夹角为45°，篮球穿过篮框中心时速度与水平方向的夹角为37°，小球到达最高点时恰好与篮板上沿等高，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，篮球可以看做质点，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球的速度变化率先减小后增大
B. 篮球脱手时的速度大小为5m/s
C. 篮球脱手到过篮框中心的时间为0.7s
D. 篮球脱手的位置到篮框中心间的竖直高度为0.8m
14. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（ ）
A. 所用时间 B. 水平位移大小
C. 初速度的竖直分量大小为 D. 初速度大小为
15. 如图所示，一根长为L的轻杆OP，O端用铰链固定在竖直墙上，轻杆靠在左右宽度为d的长方形物块上，此时杆与竖直方向的夹角为，物块向右运动的速度为v，则轻杆的端点P的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
16. 汽车正在圆环形赛道上水平转弯，图示为赛道的剖面图。赛道路面倾角为，汽车质量为m，转弯时恰好没有受到侧向摩擦力。若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍，则以下说法正确的是（ ）
A. 汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为
B. 汽车受到沿路面向上的侧向摩擦力，大小为
C. 无侧向摩擦力时，路面对汽车的支持力大小为
D. 速度变为原来的二倍后，路面对汽车的支持力大小为
17. 如图所示，足够大水平圆板可绕圆心处的竖直轴以角速度ω匀速转动，圆板上叠放有两物块，下面的大物块质量为M=km，上面的小物块（可视为质点）质量为m，小物块和转轴间有一恰好伸直的水平轻绳，轻绳系在套住转轴的光滑小环上，小环被卡在轴上固定高度h处，轻绳长度L=2h。已知小物块与大物块、大物块与圆板间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）
A. k越大，大物块发生相对滑动的ω越大
B. 当k=1，时，大物块未发生相对滑动
C. 当k=2，ω=时，大物块未发生相对滑动
D. 当k=2，时，大物块将会一直做离心运动
18. 如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆．为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L．已知磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节．电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间．下列说法正确的是（ ）
A. 相邻磁道的向心加速度的差值为
B. 最内磁道一个字节通过磁头的时间为
C. 读完磁道上所有字节所需的时间为
D. 若r可变，其他条件不变，当，时磁盘储存的字节最多
第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，共16分）
19. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，请回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了____________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A．理想实验法 B．微元法
C．控制变量法 D．等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在__________处；
A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C
（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为__________；
A．1:9 B．1:3 C．1:1 D．3:1
20. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________
a. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
c. 每次小球应从同一高度由静止释放
d. 为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。
三、计算题（本大题共3小题， 10分+10分+10分，共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
21. 如图所示，一人在进行杂技表演，表演者手到碗的距离为，且手与碗在同一竖直平面内，绳子能够承受的最大拉力是碗和碗内水重力的8倍。已知重力加速度为，要使绳子不断，表演获得成功，求：
（1）碗通过最高点时速度的最小值；
（2）碗通过最低点时速度的最大值。
22. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，、、、）
23. 如图所示，一半径的圆盘水平放置，在其边缘E点固定一个小桶，在圆盘直径的正上方平行放置一水平滑道，滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，高度差。为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径，且与水平滑道相切于B点。一质量的滑块（可视为质点）从A点由静止释放，当滑块经过B点时，对B点压力为，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由C点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。已知滑块与滑道间的动摩擦因数为0.3，取，求：
（1）滑块到达B点时的速度；
（2）水平滑道的长度；
（3）圆盘转动的角速度应满足的条件。
金华市曙光学校2022-2023学年高一下学期3月检测
物理试题卷 答案解析
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题部分）
一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体做直线运动时，所受的合力一定为零
B. 物体做曲线运动时，所受的合力一定变化
C. 物体做平抛运动时，物体速度的变化量与所用时间的比值恒定
D. 物体做匀速圆周运动时，物体的速度不变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体做直线运动，所受的合力不一定为零，如匀加速直线运动，故A错误;
B．物体做曲线运动，所受的合力不一定变化，如平抛运动，故B错误;
C．平抛运动的加速度为重力加速度不变，所以物体的速度随时间是均匀变化的，所以C选项是正确的；
D．物体做匀速圆周运动，物体的速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动，故D错误.
故选C。
点睛：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合力可以变,可以不变,曲线运动的速度的方向与该点曲线的切线方向相同,方向时刻改变.
2. 2021年8月21日，中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂，下图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是（ ）
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中C点 D. 图中D点
【答案】D
【解析】
【详解】弹头的轨迹时曲线运动，因此合外力与速度关系应满足曲线运动条件，合外力指向轨迹的凹侧，速度方向在轨迹的切线方向。
故选D。
3. 一物体运动规律是，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动
B. 物体的合运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动
C. 物体的合运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动
D. 物体的合运动是加速度为的曲线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由匀变速直线运动位移时间关系式
易得物体在x轴方向上做初速度为，加速度为的匀加速直线运动；在y轴方向上做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，A错误；
BCD．由运动的合成可知，物体的合初速度为
方向沿x轴正方向；合加速度为
合加速度大小为，方向与x轴正方向成斜向上，所以物体做匀加速曲线运动，BC错误，D正确。
故选D。
4. 某一质点在平面上运动，在内质点沿x方向的位移—时间图像和沿y方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则（ ）
A. 质点可能做直线运动
B. 质点的初速度为1m/s
C. 0~2s内质点运动位移为5m
D. 质点的初速度方向与其合力的方向垂直
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图甲的位移—时间图像可知x方向做匀速直线运动，，；由图乙的速度—时间图像可知y方向做匀加速直线运动，，，则两分运动合成后为匀变速曲线运动，故A错误；
B．合成两分运动的初速度，有
故B错误；
C．2s内质点在x方向的位移为
y方向的位移为
故2s内的位移为
故C正确；
D．将速度和加速度合成后可知，合加速度沿y轴正向，而合初速度不沿x方向，故质点的初速度方向与其合力的方向不垂直，故D错误；
故选C。
5. 某船渡河，船在静水中的速度为v1，河水的速度为v2，已知v1v2，船以最短位移渡河用时t1，则船渡河需要的最短时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当船头指向上游，且合速度与河岸垂直时，位移最短
河宽
当船头指向与河岸垂直时，时间最短
所以BCD错误，A正确。
故选A。
6. 如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知( )
A. 物体A做匀速运动
B. 物体A做加速运动
C. 物体A所受摩擦力逐渐增大
D. 物体A所受摩擦力不变
【答案】B
【解析】
【详解】B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图1，VB是VA在绳子方向上的分量，VB是恒定的，随着VB与水平方向的夹角增大，VA增大，所以A在水平方向上向左做加速运动．选项A错误，B正确；
因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=GB，A受斜向上的拉力等于B的重力，在图2中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1，在竖直方向上，有N+F2=GA．绳子与水平方向的夹角增大，所以有F2增大，支持力N减小，所以摩擦力减小，选项C错误、D正确．故选BD．
【点睛】该题既考查了力的合成与分解，又考查了运动的合成与分解，是一道质量较高的题．该题在对A的运动的分解时，要明确谁是合速度，谁是分速度，注意物体实际运动的速度为合速度．此种情况是把合速度沿绳子收缩的方向和绳子摆动的方向进行正交分解．
7. 如图为某同学对着竖直墙壁练习打乒乓球。在某次练习中，球与墙壁上A点碰撞后以m/s的水平速度弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，g=10m/s2，忽略空气阻力，则A点到B点的距离为（ ）
A. m B. m C. m D. 20m
【答案】A
【解析】
【详解】由几何关系可知，小球落到斜面上的速度方向与水平方向夹角为，则
得小球的运动时间为
小球的水平位移为
竖直下落高度为
A点到B点的距离为
解得
故选A。
8. 一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是，一小球（可视为质点）以水平速度v飞出，g取，要使小球打在第四级台阶上，则v的取值范围是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球打在第四级台阶的边缘上高度
h=4d
根据
代入数据解得
水平位移
x1=4d
则平抛的最大速度
若小球打在第三级台阶的边缘上，高度
根据
代入数据解得
水平位移
x2=3d
则平抛的最小速度
所以速度范围
故A正确，BCD错误。
故选A。
9. 为了节约用水又能完成浇水任务，绿化洒水车在工作时需要根据工作环境中的实际情况控制水量的大小。如图所示，若洒水车的水平喷水口满管径工作，且距某绿化带两侧的水平距离分别为、，忽略水滴受到的空气阻力，为完成绿化带浇水任务，则洒水车单位时间内最大出水量和最小出水量之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设管的横截面积为S，喷水距离为L，水流速度为v，则出水量为
最大出水量水流速为，则t时间内出水量
最小出水量水流速为，则t时间内出水量
单位时间内最大出水量与最小出水量之比
故C正确，ABD错误。
故选C。
10. 如图1所示为一种小型儿童玩具——拨浪鼓，其简化模型如图2所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB（LA>LB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，下列判断正确的是（ ）
A. A、B两球的向心加速度相等 B. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角
C. A球的线速度小于B球的线速度 D. A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力
【答案】B
【解析】
【详解】B．两球在水平面内做匀速圆周运动，角速度相同，对A球受力分析如图所示
绳子反向延长与拨浪鼓转轴交点为O，小球到O点的距离为L，鼓面半径为r；对A球，根据牛顿第二定律得
解得小球到O点的高度
角速度相等，A的绳子长度大于B，因此可知
故B正确；
A．对A球，根据牛顿第二定律得
解得
对B球，根据牛顿第二定律得
解得
则
即A球的向心加速度比B球的大，故A错误；
C．由知，两球的角速度相等，A球的轨迹半径比B球的大，则球的线速度大于B球的线速度，故C错误；
D．A球所受的绳子拉力大小
B球所受的绳子拉力大小
因，则
可得
故D错误。
故选B。
11. 高台跳雪是2022年北京冬奥会的比赛项目之一，如图跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞行时间之比为
B. 飞行的水平位移之比为
C. 落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D. 在空中离雪坡面的最大距离之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设运动员的飞行时间为t，根据平抛运动规律有
①
②
根据几何关系有
③
联立①②③解得
所以飞行时间之比为
故A错误；
B．飞行的水平位移之比为
故B错误；
C．设运动员落到雪坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为α，可知
所以他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故C正确；
D．把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动，由几何关系可知，运动员在垂直斜面方向上做初速度为，加速度大小为的匀减速运动，当速度减小到零时，离斜面距离最大，为
他们在空中离雪坡面的最大距离之比为
故D错误。
故选C。
12. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮传动结构示意图，图中A、B轮齿数为48、42，C、D轮齿数为18、12，若脚踏板转速一定，下列说法不正确的有（ ）
A. 该自行车可变换四种不同档位
B. 当B轮与C轮组合时，骑行最轻松
C. 若该自行车的最大行驶速度为6m/s，则最小行驶速度为2.5m/s
D. 若该自行车的最大行驶速度为4m/s，则最小行驶速度为2.33m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．该自行车可变换四种不同档位，分别是A、C组合；A、D组合；B、C组合；B、D组合，故A正确，不符合题意；
B．由于同一链条各处线速度相同，即
结合“省力费距离”的原理，因为脚踏板转速一定，可知前齿盘越小，后齿盘越大，才能达到“费距离而省力”的目的，使得骑行感到轻松，所以前齿轮B、后齿轮C组合是最省力轻松的方式，故B正确，不符合题意；
CD．因为脚踏板转速一定，可知前齿盘的角速度ω0不变，设前齿盘的半径为r1，后齿盘的半径为r2，后轮的半径为R，则后齿盘的角速度为
自行车的速度为
可知当A轮与D轮组合时，自行车速度最大，则有
可知当B轮与C轮组合时，自行车速度最小，则有
根据半径与齿数成正比，可得
解得
故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
13. 体育课上，某同学跳起投篮，松手后篮球将斜向上飞出，恰好能够斜向下、无碰触地穿过篮框中心，如图所示。若篮框平面到篮板上沿的距离是h=0.45m，篮球脱手时初速度方向与水平方向夹角为45°，篮球穿过篮框中心时速度与水平方向的夹角为37°，小球到达最高点时恰好与篮板上沿等高，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，篮球可以看做质点，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球的速度变化率先减小后增大
B. 篮球脱手时的速度大小为5m/s
C. 篮球脱手到过篮框中心的时间为0.7s
D. 篮球脱手的位置到篮框中心间的竖直高度为0.8m
【答案】C
【解析】
【详解】A．速度变化率即为加速度，故篮球的加速度为重力加速度，故速度变化率保持不变，故A错误；
B．篮球到达最高点，只有水平速度，故篮球从最高点向右穿过篮框中心的过程做平抛运动，则有
代入数据解得
vy=3m/s
篮球穿过篮框中心时速度与水平方向夹角为37°，则水平速度为
则篮球从出手到最高点，到达最高点时竖直方向的速度为零，只有水平速度，则有
故B错误；
C．篮球从出手到最高点，竖直方向的速度为
故竖直上抛运动的时间为
篮球从最高点到穿过篮框中心，做平抛运动，则运动的时间为
故篮球脱手到过篮框中心的时间为
故C正确；
D．篮球从出手到最高点，竖直方向的位移为
则篮球脱手的位置到篮框中心间的竖直高度为
故D错误。
故选C。
14. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（ ）
A. 所用时间 B. 水平位移大小
C. 初速度的竖直分量大小为 D. 初速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．竖直方向由
可得，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；
B．水平位移
故B正确；
C．初速度的竖直分量大小为
故C错误；
D．根据速度的合成得，初速度大小为
故D错误。
故选B。
15. 如图所示，一根长为L的轻杆OP，O端用铰链固定在竖直墙上，轻杆靠在左右宽度为d的长方形物块上，此时杆与竖直方向的夹角为，物块向右运动的速度为v，则轻杆的端点P的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物块与轻杆的接触点M的速度水平向右为v，把轻杆在M点的速度v分别沿着杆和垂直杆分解，可得
此时轻杆绕着O点转动的角速度为
P点的速度即线速度为
由几何关系可得
解得
故选C。
16. 汽车正在圆环形赛道上水平转弯，图示为赛道的剖面图。赛道路面倾角为，汽车质量为m，转弯时恰好没有受到侧向摩擦力。若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍，则以下说法正确的是（ ）
A. 汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为
B. 汽车受到沿路面向上侧向摩擦力，大小为
C. 无侧向摩擦力时，路面对汽车的支持力大小为
D. 速度变为原来的二倍后，路面对汽车的支持力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】C．汽车转弯时恰好没有受到侧向摩擦力，由重力和支持力的合力提供向心力。设汽车转弯时恰好没有受到侧向摩擦力时汽车速度为v，根据牛顿第二定律得
竖直方向
解得
水平方向
解得
选项C错误；
ABD．若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍，所需要的向心力增大，重力和支持力的合力不够提供向心力，所以汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，如图：
根据牛顿第二定律得
竖直方向
水平方向
联立解得
即汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为，路面对汽车的支持力大小为
选项A正确，BD错误。
故选A。
17. 如图所示，足够大水平圆板可绕圆心处的竖直轴以角速度ω匀速转动，圆板上叠放有两物块，下面的大物块质量为M=km，上面的小物块（可视为质点）质量为m，小物块和转轴间有一恰好伸直的水平轻绳，轻绳系在套住转轴的光滑小环上，小环被卡在轴上固定高度h处，轻绳长度L=2h。已知小物块与大物块、大物块与圆板间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）
A. k越大，大物块发生相对滑动的ω越大
B 当k=1，时，大物块未发生相对滑动
C. 当k=2，ω=时，大物块未发生相对滑动
D. 当k=2，时，大物块将会一直做离心运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．对于大物块，当所受的最大静摩擦力提供向心力时
μmg+μ(k+1)mg=kmω2L
解得
可知k越大，大物块发生相对滑动的ω就越小，A错误；
B．当k=1时，大物块所受的最大静摩擦力
Fmax=μ(k+2) mg=3μmg
大物块所需要的向心力
Fn=kmω2L=2μmg
C．当k=2时，大物块所受的最大摩擦力
Fmax=μ(k+2)mg=4μmg
大物块所需要的向心力
Fn=kmω2L=2μmg
D．当k=2时，大物块所受的最大摩擦力
Fmax=μ(k+2)mg=4μmg
大物块所需要的向心力
Fn=kmω2L=8μmg>Fmax
所以大物块将会发生相对滑动，与小物块脱离之后，摩擦力进一步减小，运动半径继续增大，所以将一直做离心运动，D正确。
故不正确的选A。
18. 如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆．为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L．已知磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节．电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间．下列说法正确的是（ ）
A. 相邻磁道的向心加速度的差值为
B. 最内磁道的一个字节通过磁头的时间为
C. 读完磁道上所有字节所需的时间为
D. 若r可变，其他条件不变，当，时磁盘储存的字节最多
【答案】D
【解析】
【详解】A．相邻磁道属于同轴转动，故角速度相同，转速n相同．相邻磁道的半径差为d，根据向心加速度公式：
知相邻磁道的向心加速度的差值为 ，故A不符合题意；
B．磁盘转动一圈所用时间，磁盘转一圈磁头所读字节的总长为 ，所以磁头读单位长度的字节所用时间为，又因为一个字节所占弧长为L，所以最内磁道的一个字节通过磁头的时间为，故B不符合题意；
C．因为磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，所以磁盘中共有磁道条数为，磁头读完一条磁道所有字节所用时间为，则读完磁道上所有字节所需时间为，故C不符合题意；
D．根据题意知每一磁道上的字节数都与最内磁道的字节相等，等于，因为磁盘中共有磁道条数为，所以磁盘中的字节数为
N==
根据表达式知，当r=时磁盘储存的字节数最多．故D符合题意；
第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，共16分）
19. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，请回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了____________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A．理想实验法 B．微元法
C．控制变量法 D．等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在__________处；
A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C
（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为__________；
A．1:9 B．1:3 C．1:1 D．3:1
【答案】 ①. C
②. 不同
③. B ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系采用控制变量法；
（2）[2]探究向心力与角速度之间的关系时，控制变量，要求塔轮半径不同；
[3]为保证半径相等，应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C；
（3）[4] 两个小球所受向心力的比值为1:9，根据可得角速度之比为1:3，传动皮带线速度相等，由可知，塔轮半径之比3:1．
20. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________
a. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
c. 每次小球应从同一高度由静止释放
d. 为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。
【答案】 ①. ac ②. c ③. 2.0 ④. 4.0
【解析】
【详解】（1）[1]a．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，a正确；
bc．为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错误，c正确；
d．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错误。
故选ac。
（2）[2]平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是
联立可得
可知y-x2图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。
故选c。
（3）[3][4]由竖直方向的分运动可知
即
水平初速度为
C点的竖直分速度为
由运动合成可知
三、计算题（本大题共3小题， 10分+10分+10分，共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
21. 如图所示，一人在进行杂技表演，表演者手到碗的距离为，且手与碗在同一竖直平面内，绳子能够承受的最大拉力是碗和碗内水重力的8倍。已知重力加速度为，要使绳子不断，表演获得成功，求：
（1）碗通过最高点时速度的最小值；
（2）碗通过最低点时速度的最大值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）在最高点，当绳拉力为零时，速度最小，由牛顿第二定律及向心力公式
可得，碗通过最高点时速度的最小值为
（2）在最低点，由牛顿第二定律及向心力公式
可得，碗通过最低点时速度的最大值为
22. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，、、、）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设武大靖运动过程的加速度大小为，根据
解得
（2）根据
解得过弯时所需的向心力大小为
（3）设场地对武大靖作用力大小为，受力如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得
可得
23. 如图所示，一半径圆盘水平放置，在其边缘E点固定一个小桶，在圆盘直径的正上方平行放置一水平滑道，滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，高度差。为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径，且与水平滑道相切于B点。一质量的滑块（可视为质点）从A点由静止释放，当滑块经过B点时，对B点压力为，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由C点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。已知滑块与滑道间的动摩擦因数为0.3，取，求：
（1）滑块到达B点时的速度；
（2）水平滑道的长度；
（3）圆盘转动的角速度应满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意，根据牛顿第三定律可知滑块经过B点时所受支持力大小为
设滑块到达B点时的速度为vB，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设滑块在C点时的速度为vC，滑块从C到E做平抛运动，在水平方向有
在竖直方向有
联立解得
滑块从B到C匀减速滑动的加速度大小为
设水平滑道的长度为L，根据运动学规律有
解得
（3）滑块从B到C用时
由题意知
解得圆盘转动的角速度应满足的条件为
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