精品解析：浙江省杭州市浙江大学附属中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

浙江省杭州市浙江大学附中2024-2025学年高一上学期期末物理试卷 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列属于测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”所用的仪器是（　　） A 刻度尺、天平、秒表 B. 刻度尺、弹簧测力计、打点计时器 C. 量筒、天平、打点计时器 D. 刻度尺、弹簧测力计、秒表 2. 2024年10月08日，瑞典皇家科学院公布了本年度诺贝尔物理学奖人选。下列物理学家也曾获得诺贝尔物理学奖的是（　　） A. 伽利略 B. 钱学森 C. 李政道 D. 牛顿 3. 关于物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图1中，汽车速度表上的示数指的是平均速度 B. 图2中，速度变化量越大，表示加速度也越大 C. 图3中，把变速运动过程细分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了假设法 D. 图4中，伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法间接验证了小球下落的速度与所用时间成正比 4. 如图所示，摄影师调节三脚架使相机高度降低。调节后，水平地面对任意一只支撑杆的支持力（　　） A 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断 5. 2024年2月21日晚间，丽水多地出现短时大冰雹。如图所示为某冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图象。若该冰雹所受的空气阻力可认为与物体速度大小成正比，图中作出了t=2.4s时刻的切线，已知该冰雹的质量为0.2kg，则（　　） A. 冰雹在t=2.4s时刻的加速度大小为5m/s2 B. 冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为 C. 冰雹最终达到最大速度的大小为15m/s D. 冰雹在0至2.4s内通过的位移为14.4m 6. 如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A，人以速度v0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为θ，与水平面的夹角为α，此时物块A的速度v1为（　　） A. v1＝v0sinαcosθ B. v1＝ C. v1＝v0cosαcosθ D. v1＝ 7. 某研究小组利用弹性绳悬挂智能手机模拟蹦极运动，并利用手机安装的加速度传感器研究运动中的加速度随时间变化的图像如图所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 时间时，手机已下降了1.25m B. 时间时，手机正向上加速运动 C. 加速度为时，手机速度最大 D. 加速度从0持续增至最大的过程中，手机速度一直减小 8. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速上升，同时热气球在水平方向上受一恒定风力作用，某段时间内，其在水平风力方向上的位置坐标随时间的变化图像，如图所示，则当热气球上升到时，热气球离出发点的水平距离为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，AB是半径为R的竖直面内的四分之一圆弧，A点与圆心O在同一水平面上，在A点以水平速度向右抛出小球甲的同时在O点以水平速度向左抛出小球乙，，两球同时落到圆弧面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 乙球末速度方向与水平方向夹角更大 B. 甲球做平抛运动的时间为 C. 甲球做平抛运动的初速度大小为 D. 若甲球做平抛运动的初速度加倍，甲球不能落在圆弧面上 10. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 11. 如图所示，质量为m的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高楼的A点且与竖直方向的夹角为，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为，当人不动而缓慢释放绳子，下列说法正确的是（　　） A. 两根绳子对物体的合力变大 B. 两绳子的拉力都变小 C. 地面对人的支持力变小 D. 地面对人的摩擦力变大 12. 如图，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT（已知此时A、C保持相对静止），现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则（　　） A. 此过程中物体C受五个力作用 B. 当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断 C. 当F逐渐增大到2FT时，轻绳刚好被拉断 D. 若地面光滑，B、C间绳的拉力变小 13. 如图甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为1.2 kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t = 0时对物块a施加水平向右的恒力F，t = 1 s时撤去，在0 ~ 1 s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A. b物体的质量为0.6 kg B. t = 1 s时物块a、b的速度大小相同 C. t = 1 s时a的速度大于0.8 m/s D. 0 ~ 1 s内弹簧弹力先增大后减小 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 滑块第一次从粗糙斜面顶端由静止下滑到底端，第二次以一定的初速度从斜面底端上滑刚好到达顶端。如图所示，某同学记录了滑块运动的频闪照片，若照片的时间间隔都相同，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是滑块下滑的照片 B. 图甲滑块的加速度大于图乙滑块的加速度 C. 图甲滑块在底端的速率大于图乙滑块在底端的速率 D. 图甲滑块全程的平均速度大小等于图乙滑块全程的平均速度大小 15. 随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为。经过，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差。空气中的声速为（红外线的传播时间可以忽略）（　　） A. 第一次测量时A与B之间距离为 B. A两次发射过程中，小车运动的距离为 C. 小车运动的平均速度为 D. B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为 三、非选择题（本题共6小题，共53分） 16. 在“探究平抛运动的特点”实验中： （1）利用图1研究平抛运动时，下面做法可以减小实验误差的是______。 A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 挡板高度等间距变化 C. 实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D. 尽可能记录多个痕迹点 （2）利用图1研究平抛运动时，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是_______。 A. B. C. （3）用图2装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹O，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹O为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为_______。 A. B. C. D. 17. 在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测量细线拉力。 （1）实验过程中，下列操作与说法正确的是 ； A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知A、B、C、D各点到A点的距离分别是3.60cm，9.61cm，18.01cm，28.81cm，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是________m/s2（计算结果保留两位有效数字）； （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车运动过程中所受的阻力Ff=______N。（结果保留两位有效数字） 18. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 19. 如图，质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求： (1)木块对铁箱压力的大小； (2)水平拉力F的大小； (3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？ 20. 如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝6 kg的物体P，Q为一质量为m2＝10 kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态．现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后F为恒力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量x0； (2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a； (3)力F的最大值与最小值． 21. 某工厂传输工件（可视为质点）的简化示意图如图所示。粗糙斜面AB紧邻水平传送带甲，水平传送带乙紧邻水平面DE，忽略两传送带的间距以及传送带轮子尺寸。工作时：每隔相等时间t，将相同的工件（编号分别为1，2，3，…）从斜面顶端A由静止释放。当工件1进入传送带甲时，工件2恰好从A点释放；当工件1进入传送带乙时，工件2恰好进入传送带甲；最终工件1通过传送带乙后，以速度3v在水平面DE段匀减速到0时由机械臂抓取。所有工件由斜面底端进入水平传送带前、后速度大小不变，且速度均为v，通过传送带甲时留下的划痕占整个传送带甲总长度的。传送带甲、乙长度之比为1：3，顺时针匀速转动的速度均为3v，工件与传送带甲、乙及水平面DE间的动摩擦因数相同，与斜面AB间的动摩擦因数不同。斜面倾角θ＝37°，已知sin37°＝0.6，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）工件与斜面间的动摩擦因数μ； （2）机械臂取物点的位置到D点的距离； （3）工件1到达传送带乙的右端D时，相邻工件2、3的间距。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省杭州市浙江大学附中2024-2025学年高一上学期期末物理试卷 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列属于测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”所用的仪器是（　　） A. 刻度尺、天平、秒表 B. 刻度尺、弹簧测力计、打点计时器 C. 量筒、天平、打点计时器 D. 刻度尺、弹簧测力计、秒表 【答案】A 【解析】 【详解】国际单位制选定的三个力学基本物理量是长度、质量、时间，对应的测量仪器是刻度尺、天平、秒表。 故选A。 2. 2024年10月08日，瑞典皇家科学院公布了本年度诺贝尔物理学奖人选。下列物理学家也曾获得诺贝尔物理学奖的是（　　） A. 伽利略 B. 钱学森 C. 李政道 D. 牛顿 【答案】C 【解析】 【详解】根据物理学史，下列物理学家也曾获得诺贝尔物理学奖的是李政道。 故选C。 3. 关于物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图1中，汽车速度表上的示数指的是平均速度 B. 图2中，速度的变化量越大，表示加速度也越大 C. 图3中，把变速运动过程细分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了假设法 D. 图4中，伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法间接验证了小球下落的速度与所用时间成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1中，汽车速度表上的示数指的是瞬时速率，故A错误； B．图2中，速度的变化量越大，但是时间不确定，则表示加速度不一定越大，故B错误； C．图3中，把整个运动过程细分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了微元法，故C错误； D．图4中，伽利略在斜面实验的基础上经过演绎归纳得出了小球下落的速度与所用时间成正比，故D正确。 故选 D。 4. 如图所示，摄影师调节三脚架使相机高度降低。调节后，水平地面对任意一只支撑杆的支持力（　　） A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】对相机和支架整体分析，竖直方向有 故调节后，水平地面对任意一只支撑杆的支持力仍然为。故选A。 5. 2024年2月21日晚间，丽水多地出现短时大冰雹。如图所示为某冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图象。若该冰雹所受的空气阻力可认为与物体速度大小成正比，图中作出了t=2.4s时刻的切线，已知该冰雹的质量为0.2kg，则（　　） A. 冰雹在t=2.4s时刻的加速度大小为5m/s2 B. 冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为 C. 冰雹最终达到最大速度的大小为15m/s D. 冰雹在0至2.4s内通过的位移为14.4m 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度时间图象的斜率表示加速度，由图象可知冰雹在t=2.4s时刻的加速度大小等于此时切线的斜率，故加速度大小为 故A错误； B．设空气阻力与速度大小的正比系数为k，当v=12m/s时，根据牛顿第二定律有 达到最大速度时，加速度为零，则有 联立解得 ， 故B正确，C错误； D．设冰雹做匀变速直线运动，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，2.4s内的位移为 由图可知冰雹在0至2.4s内通过的位移大于14.4m，故D错误； 故选B。 6. 如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A，人以速度v0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为θ，与水平面的夹角为α，此时物块A的速度v1为（　　） A. v1＝v0sinαcosθ B. v1＝ C. v1＝v0cosαcosθ D. v1＝ 【答案】D 【解析】 【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示 拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，设该速度为v，根据平行四边形定则得，A的实际速度为 同理对人的速度分解可得 联立可得 故选D。 7. 某研究小组利用弹性绳悬挂智能手机模拟蹦极运动，并利用手机安装的加速度传感器研究运动中的加速度随时间变化的图像如图所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 时间时，手机已下降了1.25m B. 时间时，手机正向上加速运动 C. 加速度为时，手机速度最大 D. 加速度从0持续增至最大的过程中，手机速度一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．自由落体公式物体自由落体0.5s下降高度为1.25m，由图像知物体并不是从t=0时开始下落的，故A错误； B．由图像知时，手机此时还在向下运动，故B错误； C．加速度为时，手机速度为0；加速度为0时速度最大。故C错误； D．加速度从0持续增至最大的过程中，手机在减速下降，所以手机速度一直减小，故D正确。 故选D。 8. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速上升，同时热气球在水平方向上受一恒定风力作用，某段时间内，其在水平风力方向上的位置坐标随时间的变化图像，如图所示，则当热气球上升到时，热气球离出发点的水平距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当热气球上升到时用时间为 气球在水平方向受恒定的风力作用做匀加速运动，根据 解得 则当t=1s时 故选A。 9. 如图所示，AB是半径为R的竖直面内的四分之一圆弧，A点与圆心O在同一水平面上，在A点以水平速度向右抛出小球甲的同时在O点以水平速度向左抛出小球乙，，两球同时落到圆弧面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A. 乙球末速度方向与水平方向的夹角更大 B. 甲球做平抛运动的时间为 C. 甲球做平抛运动的初速度大小为 D. 若甲球做平抛运动的初速度加倍，甲球不能落在圆弧面上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于两球同时抛出、同时落在圆弧面上，因此两球平抛运动的时间相等，下落的高度相同，因此两球末速度的竖直分量相同，设末速度方向与水平方向的夹角为，由 已知，可知甲球末速度方向与水平方向的夹角更大，故A错误； B．由平抛运动的水平方向规律 甲、乙两球做平抛运动的水平位移之比为 则甲球做平抛运动的水平位移为 根据几何关系，两球做平抛运动下落的高度 由 联立解得 故B错误； C．甲球做平抛运动的初速度大小为 故C正确； D．若甲球做平抛运动的初速度大小为，由于甲球下落R高度的水平位移 小于R，因此甲仍能落在圆弧面上，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】B 【解析】 【详解】由于一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，可知加速度沿斜面向下，且大小满足 对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在垂直斜面向上的分力和沿斜面向上的分力，故不可能是图中的和；将加速度分解为水平向右和竖直向下的分加速度，可知对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在水平向右的分力，故不可能是图中的，所以其周围苹果对它的作用力可能为。 故选B。 11. 如图所示，质量为m的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高楼的A点且与竖直方向的夹角为，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为，当人不动而缓慢释放绳子，下列说法正确的是（　　） A. 两根绳子对物体的合力变大 B. 两绳子的拉力都变小 C. 地面对人的支持力变小 D. 地面对人的摩擦力变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．两根绳子对物体的合力与重力等大反向，不变。故A错误； B．对物体受力分析，如图 由相似三角形得 当人不动而缓慢释放绳子，则AC增大，AO不变，OC减小，可知T减小，F减小。故B正确； C．对人，由平衡条件得 F减小，增大，则N增大。故C错误； D．对整体有 T减小，减小，则f减小。故D错误。 故选B。 12. 如图，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT（已知此时A、C保持相对静止），现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则（　　） A. 此过程中物体C受五个力作用 B. 当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断 C. 当F逐渐增大到2FT时，轻绳刚好被拉断 D. 若地面光滑，B、C间绳的拉力变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，A受重力、C对A的支持力和C对A向右的静摩擦力作用，则C受重力、A对C的压力、地面对C的支持力、绳子的拉力、A对C向左的静摩擦力以及地面对C的向左的滑动摩擦力的作用，则此过程中物体C受六个力作用，故A错误； BC．对A、B、C组成的整体分析，由牛顿第二定律可得 对A、C分析，根据牛顿第二定律可得 联立可得 则当F = 2FT时，轻绳刚好被拉断，故B错误，C正确； D．结合前面分析可知，若地面光滑，对整体分析，由牛顿第二定律可得 对A、C分析，根据牛顿第二定律可得 联立可得 由此可知，B、C间绳的拉力不变，故D错误。 故选C。 13. 如图甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为1.2 kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t = 0时对物块a施加水平向右的恒力F，t = 1 s时撤去，在0 ~ 1 s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A. b物体的质量为0.6 kg B. t = 1 s时物块a、b的速度大小相同 C. t = 1 s时a的速度大于0.8 m/s D. 0 ~ 1 s内弹簧弹力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．t = 0时，对物块a，根据牛顿第二定律可得 当t = 1 s时，对物块a，根据牛顿第二定律可得 解得 当t = 1 s时，对物体b，根据牛顿第二定律可得 解得 故A错误； B．在a − t图像中，图线与坐标轴所围面积，代表物体速度变化量，则根据图乙可知，t = 1 s时，a、b的速度大小不同，故B错误； C．同B思路，如图所示 在0 ~ 1 s内，虚线与坐标轴所围面积，代表的速度变化量为 由图可知，a − t图像与坐标轴所围面积大于虚线与坐标轴所围面积，则速度变化量大于0.8 m/s，由于a物体做的是初速度为零的变加速直线运动，故1 s末的速度等于其速度变化量，故t = 1 s时，a的速度大小大于0.8 m/s，故C正确； D．由图可知，在0 ~ 1 s内，b物体的加速度逐渐增大，则根据牛顿第二定律可知，弹簧的弹力逐渐增大，故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 滑块第一次从粗糙斜面顶端由静止下滑到底端，第二次以一定的初速度从斜面底端上滑刚好到达顶端。如图所示，某同学记录了滑块运动的频闪照片，若照片的时间间隔都相同，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是滑块下滑的照片 B. 图甲滑块的加速度大于图乙滑块的加速度 C. 图甲滑块在底端的速率大于图乙滑块在底端的速率 D. 图甲滑块全程的平均速度大小等于图乙滑块全程的平均速度大小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．上滑时的加速度 下滑的加速度 则 根据 可知，上滑时用时间较短，则图甲是滑块上滑的照片，图甲滑块的加速度大于图乙滑块的加速度，选项A错误，B正确； CD．根据 可知x相同，图甲用时间较短，则在低端时的速度较大，图甲滑块全程的平均速度大小大于图乙滑块全程的平均速度大小，选项C正确，D错误。 故选BC。 15. 随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为。经过，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差。空气中的声速为（红外线的传播时间可以忽略）（　　） A. 第一次测量时A与B之间的距离为 B. A两次发射过程中，小车运动的距离为 C. 小车运动的平均速度为 D. B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．依题意，由于红外线的传播时间可以忽略，可得第一次测量时A、B间的距离为 A正确； B．进行第二次测量时，A、B间的距离为 则小车运动的距离 B错误； C．两次发射超声波脉冲的时间间隔为，即为小车运动所用的时间，则小车的平均速度为 解得 C正确； D．由B选项分析可知，B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为，D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共6小题，共53分） 16. 在“探究平抛运动的特点”实验中： （1）利用图1研究平抛运动时，下面做法可以减小实验误差的是______。 A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 挡板高度等间距变化 C. 实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D. 尽可能记录多个痕迹点 （2）利用图1研究平抛运动时，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是_______。 A. B. C. （3）用图2装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹O，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹O为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为_______。 A. B. C. D. 【答案】（1）CD （2）C （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响，故A错误； B．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故B错误； C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放，实验误差会减小，故C正确； D．尽可能记录多个痕迹点，便于作图，可以减小实验误差，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影作为坐标原点。 故选C。 【小问3详解】 A．小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 联立可得 故A错误； B．竖直方向，根据匀变速直线运动的推论 水平方向 联立可得 故B错误； CD．竖直方向根据 水平方向 联立可得 故C错误，D正确。 故选D。 17. 在探究“物体质量一定时，加速度与力关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测量细线拉力。 （1）实验过程中，下列操作与说法正确的是 ； A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知A、B、C、D各点到A点的距离分别是3.60cm，9.61cm，18.01cm，28.81cm，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是________m/s2（计算结果保留两位有效数字）； （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车运动过程中所受的阻力Ff=______N。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）24 （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 AD．该实验中有力传感器测量小车的拉力，则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项AD错误； B．实验时小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，选项B正确； C．选用电火花计时器与纸带的摩擦阻力比电磁打点计时器更小，则电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小，选项C正确。 故选BC 【小问2详解】 小车运动的加速度大小是 【小问3详解】 对小车 即 由图像可知当a=0时F=1.0N，则带入 可得 Ff=2.0N 18. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）0.4s；（2）1.7 m；（3）0.125 【解析】 【分析】 【详解】（1）设小球击中滑块时的速度为v，竖直分速度为，如图所示，由几何关系得 设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由平抛运动规律得 设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何知识得 联立解得 。 （2）设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得 设滑块的加速度为a，由匀变速直线运动规律得 由牛顿第二定律得 联立解得 19. 如图，质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求： (1)木块对铁箱压力的大小； (2)水平拉力F的大小； (3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？ 【答案】(1)20N；(2)129N；(3)0.3m 【解析】 【详解】(1)对木块：竖直方向由平衡条件得 mg=μ2FN 则 FN=20N 由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力 FN′=－FN=－20N（方向水平向左） 故木块对铁箱的压力大小为20N。 (2)对木块：在水平方向有 FN=ma 得 a=40m/s2 对铁箱和木块整体有 F－μ1（M+m）g=(M+m）a 得水平拉力 F=129N (3)撤去拉力F，箱和木块的速度均为v=6m/s，因μ1>μ2，以后木块相对箱滑动，木块加速度 a2==2.5m/s2 又铁箱加速度 μ1（M+m）g-μ2mg=Ma1 得 a1=3.1m/s2 铁箱减速时间为 t0==1.9s>1s 故木块到达箱右端时，箱未能停止。 则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有 L=(vt－)－(vt－)= 解得 L=0.3m 20. 如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝6 kg的物体P，Q为一质量为m2＝10 kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态．现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后F为恒力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量x0； (2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a； (3)力F的最大值与最小值． 【答案】(1)0.16 m　(2)m/s2　(3)N　N 【解析】 【详解】(1)设开始时弹簧的压缩量为x0 对整体受力分析，平行斜面方向有： (m1＋m2)gsin θ＝kx0 解得： x0＝0.16 m (2)前0.2 s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为x1 对物体P，由牛顿第二定律得： kx1－m1gsin θ＝m1a 前0.2 s时间内两物体的位移： x0－x1＝at2 联立解得： a＝m/s2 (3)对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大： Fmin＝(m1＋m2)a＝N 对Q应用牛顿第二定律得： Fmax－m2gsin θ＝m2a 解得： Fmax＝m2(gsin θ＋a)＝N. 21. 某工厂传输工件（可视为质点）的简化示意图如图所示。粗糙斜面AB紧邻水平传送带甲，水平传送带乙紧邻水平面DE，忽略两传送带的间距以及传送带轮子尺寸。工作时：每隔相等时间t，将相同的工件（编号分别为1，2，3，…）从斜面顶端A由静止释放。当工件1进入传送带甲时，工件2恰好从A点释放；当工件1进入传送带乙时，工件2恰好进入传送带甲；最终工件1通过传送带乙后，以速度3v在水平面DE段匀减速到0时由机械臂抓取。所有工件由斜面底端进入水平传送带前、后速度大小不变，且速度均为v，通过传送带甲时留下的划痕占整个传送带甲总长度的。传送带甲、乙长度之比为1：3，顺时针匀速转动的速度均为3v，工件与传送带甲、乙及水平面DE间的动摩擦因数相同，与斜面AB间的动摩擦因数不同。斜面倾角θ＝37°，已知sin37°＝0.6，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）工件与斜面间的动摩擦因数μ； （2）机械臂取物点的位置到D点的距离； （3）工件1到达传送带乙的右端D时，相邻工件2、3的间距。 【答案】（1） （2） （3）2.85vt 【解析】 【小问1详解】 工件1沿斜面下滑过程中，由动力学知识有 又 联立解得 【小问2详解】 工件在传送带、水平面DE间的加速度为a1，机械臂取物点的位置到D点的距离 假设工件离开传送带甲时的速度为v1，传送带甲上方的长度（甲总长度的一半）为x1，据题意易得 联立解得 故假设成立，则加速度 联立解得 【小问3详解】 从工件1开始进入传送带甲，到工件5通过传送带甲时，设工件在两水平传送带上运动的总时间为t1，则加速时间为 匀速时间为 故总时间为 解得 工件1到达D点时，工件2在传送带上运动的时间为 解得 可知工件2已经匀速状态，工件1到达D点时，工件3在传送带上运动的时间为 解得 可知工件3处于加速状态，故相邻工件1、2的间距为 相邻工件2、3的间距为 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $