山东省烟台市高一物理上学期期中自编模拟卷(人教版)
2025-10-23
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内容正文:
2025-2026学年山东省烟台市上学期期中自编模拟卷
高一物理
参考答案
一、本题共14小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,选对得3分;第10~14题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
C
B
D
A
D
B
A
D
BC
AC
AD
CD
BD
二、本题共4小题,共20分。把答案填写在答题卡中的相应位置上。
15.1.875 m/s2(2分);1.35 m(2分)
16.(4分)
17.(1)AC(2分) (2)0.70(2分) 0.53(2分)
18.(1)C(2分) (2)25(2分) (3)避免弹簧自身重力对实验的影响(2分)
三、本题共4小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
19.(8分)【解析】 Q做自由落体运动,有xQ=3h=gt2(2分)
解得t=
从小球P抛出到相遇,以向下为正方向,可得xP=-v0t+gt2(2分)
根据几何关系可得xP=h
解得v0=(2分)
则P上升的最大高度为hm==(2分)
20.(8分)【解析】(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,
则x1==64 m(1分)
故总的位移x总1=2x1+d=138 m。(1分)
(2)过人工收费通道时,开始减速时距离中心线的距离为x2==72 m(1分)
(3)过ETC通道的时间t1=×2+=18.5 s(1分)
过人工收费通道的时间t2=×2+t0=44 s(1分)
x总2=2x2=144 m(1分)
二者的位移差Δx=x总2-x总1=6 m(1分)
在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动,
则Δt=t2-(t1+)=25 s(1分)
21.(10分)【解析】(1)设弹性绳的原长为l0,橡皮擦的质量为m,
当悬挂一块橡皮擦时,有mg=k(l1-l0)(1分)
当悬挂两块橡皮擦时,有2mg=k(l2-l0)(1分)
联立可得:l0=20 cm(2分)
(2)设橡皮擦的质量为m′,
当悬挂一支笔时,有m′g=k(l3-l0)(1分)
则==1.5(2分)
将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,设弹性绳长为l4,
有mg+m′g=k(l4-l0)(2分)
由以上各式联立得l4=45 cm(1分)
22.(12分)【解析】(1)设汽车的加速度大小为a,初速度v汽=54 km/h =15 m/s,初始距离d=14 m
在经过反应时间0.4 s后,汽车与自行车相距
d′=d-(v汽-v自)t′=10 m(1分)
从汽车刹车开始计时,自行车的位移为x自=v自t(1分)
汽车的位移为x汽=v汽t-at2(1分)
假设汽车能追上自行车,此时有x汽=x自+d′
代入数据整理得at2-10t+10=0(1分)
要保证不相撞,即此方程最多只有一个解,即得
Δ=102-20a≤0
解得a≥5 m/s2,则汽车的加速度至少为5 m/s2(2分)
(2)设自行车的加速度为a′,同理可得
x汽′=x自′+d′(1分)
其中x汽′=v汽t-at2(1分)
x自′=v自t+a′t2(1分)
整理得(a′+2)t2-10t+10=0(1分)
要保证不相撞,即此方程最多只有一个解,即得
Δ=102-20a′-80≤0
解得a′≥1 m/s2,则自行车的加速度至少为1 m/s2。(2分)
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2025-2026学年山东省烟台市上学期期中自编模拟卷
高一物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试范围:人教版2019必修第一册第一章~第三章第1~3节
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、本题共14小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,选对得3分;第10~14题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
2.一质点以不变的速率v沿半径为R的固定圆周运动,从经过M点开始,先后经过P、N、Q后回到M点,周而复始,则下列说法正确的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为v
C.从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v
D.从M到N的过程中,平均加速度的大小为
3.关于汽车和高铁列车启动过程中的速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.高铁列车匀速运动时的速度大,说明高铁列车的加速度一定大
B.在相同时间内,汽车的速度变化量越大,汽车的加速度越大
C.高铁列车的速度变化量大,说明高铁列车的加速度一定大
D.在相同时间内,汽车的位移越小,汽车的加速度越小
4.如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力
B.轻弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧一定对小球有弹力
D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹簧也不一定对小球有弹力
5.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在P、Q上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把质量为m的物体换成质量为2m的物体(弹簧不换,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,重力加速度为g,则x为( )
A. B.
C. D.
6.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体运动的最大速度是4 m/s
B.t=4 s时物体回到出发点
C.t=4 s时物体开始反向运动
D.t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同
7.一质点做匀变速直线运动,已知初速度大小为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移之比为5∶3,则下列说法正确的是( )
A.这段时间内质点运动方向不变
B.这段时间为
C.这段时间质点运动的路程为
D.再经过相同时间,质点速度大小为3v
8.打弹弓是一款传统游戏,射弹花样繁多,燕子钻天是游戏的一种,如图所示,一表演者将弹丸竖直向上射出后,弹丸上升过程中在最初1 s内上升的高度与最后1 s内上升的高度之比为9∶1,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则弹丸在上升过程中最初1 s内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为( )
A.45 m/s 125 m B.45 m/s 75 m
C.36 m/s 125 m D.36 m/s 75 m
9.甲、乙两物体在两地同时同向出发做匀加速直线运动,出发时甲的初速度为2 m/s,乙的初速度为1 m/s,运动时甲的加速度为2 m/s2,乙的加速度为4 m/s2,已知甲、乙在2 s时恰好相遇,下列说法正确的是( )
A.从出发到相遇,甲的位移为6 m
B.在2 s后,若甲、乙保持加速度不变,则会再次相遇
C.甲与乙出发地之间的距离为4 m
D.相遇之前,甲与乙在t=0.5 s时相距最远
10.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,下列说法正确的是( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
11.两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下,挨着竖直墙面保持静止状态,则在此两种方式中,木块A的受力个数分别为nA甲、nA乙,木块B的受力个数分别为nB甲、nB乙,则( )
A.nA甲∶nA乙=1∶1 B.nA甲∶nA乙=4∶3
C.nB甲∶nB乙=5∶3 D.nB甲∶nB乙=5∶4
12.一物块沿x轴正方向运动,t=0时经过坐标原点,物块的位置坐标(x)与其速率的平方(v2)关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动
B.物块运动的加速度大小为2 m/s2
C.t=2 s时物块的速率为5 m/s
D.t=2 s时物块位于x=6 m处
13.雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像,驾驶员的反应时间为1 s。下列说法正确的是( )
A.从t=0到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
B.从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C.从t=0到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15 m
D.从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
14.我国是世界上电动汽车生产大国,电动汽车与人工智能相结合,是未来自动驾驶技术趋势。在测试一款电动汽车的自动驾驶功能时,挑选两辆汽车a和b在同一直线路段进行测试,测试开始时两辆汽车并排同时启动,两车运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.两车启动后短时间内b在前,a在后,a追赶b
B.相遇前,两车之间的最大距离为v0t0
C.a在前t0时间内的平均速度比b在前2t0时间内的平均速度大
D.a、b两车在(2+)t0时刻相遇
二、本题共4小题,把答案填写在答题卡中的相应位置上。
15.(4分)如图(a)所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图(b)所示。已知斜坡是由长为d=0.6 m的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。物块下滑的加速度大小为_________,位置A与位置D间的距离为___________。
16.(4分)如图所示,把一重力为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,画出从t=0开始,物体所受的摩擦力Ff随t的变化图线。
17.(6分)某探究小组的同学用图甲所示装置做测量小车的速度、加速度的实验。
回答下列问题:
(1)下列操作中正确的是________。
A.在释放小车前,小车应该靠近打点计时器
B.打点计时器应该安装在长木板有滑轮的这一端
C.应该先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应该使用220 V直流电源
(2)图乙是某次实验得到的纸带,相邻两计数点间有四个计时点未画出,部分实验数据如图乙所示,计数点3对应的瞬时速度大小为v3=________ m/s,小车的加速度大小a=________m/s2(结果均保留2位有效数字)。
18.(6分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,实验装置如图甲所示,将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码挂在轻质绳子的下端,测量相应的数据,通过描点法作出F-l(F为弹簧的拉力,l为弹簧的长度)图像,如图乙所示。
(1)下列说法中正确的是 (填正确答案标号);
A.每次增加的钩码数量必须相等
B.通过实验可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的长度成正比
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧水平且处于平衡状态
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与弹簧伸长量,会得出拉力与弹簧伸长量之比相等
(2)根据图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m(保留两位有效数字);
(3)该实验将弹簧水平放置而不是竖直放置,优点在于: 。
三、本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
19.(8分)如图所示,在空中将小球P从a点竖直向上抛出的同时,将小球Q从c点由静止释放,一段时间后Q在a点正下方的b点时追上P,此过程中两小球均未落地且未发生碰撞。若a、b两点间的高度差为h,c、a两点间的高度差为2h。不计空气阻力,重力加速度为g,两小球均可视为质点,求小球P相对抛出点上升的最大高度。
20.(8分)ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1为12 m/s的速度朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2为4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速至恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过人工收费通道时,应在离收费站中心线多远处开始减速;
(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间。
21.(10分)口罩是一种卫生用品,为了佩戴舒适,口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下,当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时,弹性绳的长度为30 cm,悬挂两块相同的橡皮擦时,弹性绳的长度为40 cm,如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时,弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内,不计弹性绳受到的重力,求:
(1)弹性绳的原长;
(2)将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,弹性绳的长度。
22.(12分)一汽车在直线公路上以54 km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14 m处有一辆自行车以5 m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4 s的反应时间后,司机开始刹车,则:
(1)为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
(2)若汽车刹车时的加速度只为4 m/s2,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
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高一物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试范围:人教版2019必修第一册第一章~第三章第1~3节
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、本题共14小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,选对得3分;第10~14题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
【答案】C
【解析】“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。故选C。
2.一质点以不变的速率v沿半径为R的固定圆周运动,从经过M点开始,先后经过P、N、Q后回到M点,周而复始,则下列说法正确的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为v
C.从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v
D.从M到N的过程中,平均加速度的大小为
【答案】C
【解析】位移是由初位置指向末位置的有向线段,从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移大小相同,但方向不同,故A错误;从M到P的过程中,平均速度的大小为==,t==,解得=,故B错误;M点与N点处速度相反,则从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v,故C正确;从M到N的过程中,平均加速度的大小为===,故D错误。故选C。
3.关于汽车和高铁列车启动过程中的速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.高铁列车匀速运动时的速度大,说明高铁列车的加速度一定大
B.在相同时间内,汽车的速度变化量越大,汽车的加速度越大
C.高铁列车的速度变化量大,说明高铁列车的加速度一定大
D.在相同时间内,汽车的位移越小,汽车的加速度越小
【答案】B
【解析】加速度的大小和速度的大小没有直接的关系,故A错误;在相同时间内,汽车的速度变化量越大,汽车的加速度越大,故B正确;高铁列车的速度变化量大,但时间不确定,则高铁列车的加速度不一定大,故C错误;在相同时间内,位移的大小不仅与加速度有关,还和初速度有关,故汽车的位移越小,加速度不一定越小,故D错误。故选B。
4.如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力
B.轻弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧一定对小球有弹力
D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹簧也不一定对小球有弹力
【答案】D
【解析】当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,此时细绳的拉力FT=0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,细绳的拉力不可能为零,弹簧弹力有可能为零,故D正确,A、B、C错误。故选D。
5.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在P、Q上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把质量为m的物体换成质量为2m的物体(弹簧不换,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,重力加速度为g,则x为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当物体的质量为m时,下方弹簧被压缩的长度为x1=,当物体的质量变为2m时,由胡克定律和平衡条件得k2x+k1(x1+x)=2mg,联立解得x=,选项A正确,B、C、D错误。故选A。
6.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体运动的最大速度是4 m/s
B.t=4 s时物体回到出发点
C.t=4 s时物体开始反向运动
D.t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同
【答案】D
【解析】a-t图像中图线与时间轴所围“面积”表示速度变化量,由题图可知,物体运动的最大速度为vmax=×2×2 m/s=2 m/s,A错误;0~1 s物体做加速度增大的加速运动,1~2 s物体做加速度减小的加速运动,2~3 s物体做加速度增大的减速运动,3~4 s物体做加速度减小的减速运动,根据对称性可知,物体在4 s末时速度减为零,4 s后物体又重复前面的运动,故B、C错误;由B、C项分析可知,t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同,故D正确。
7.一质点做匀变速直线运动,已知初速度大小为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移之比为5∶3,则下列说法正确的是( )
A.这段时间内质点运动方向不变
B.这段时间为
C.这段时间质点运动的路程为
D.再经过相同时间,质点速度大小为3v
【答案】B
【解析】由题意知,质点先做匀减速直线运动,速度减小到零后,再反向做匀加速直线运动,即在这段时间内运动方向改变,如图所示,
选项A错误;由v=v0+at得-2v=v-at,可得时间t=,选项B正确;由v2-=2ax得,从初速度为v减速到零所通过的路程x1=,然后反向加速到2v所通过的路程x2=,总路程为x=x1+x2=,选项C错误;再经过相同时间,质点速度为v'=v-a·2t=-5v,即速度大小为5v,选项D错误。故选B。
8.打弹弓是一款传统游戏,射弹花样繁多,燕子钻天是游戏的一种,如图所示,一表演者将弹丸竖直向上射出后,弹丸上升过程中在最初1 s内上升的高度与最后1 s内上升的高度之比为9∶1,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则弹丸在上升过程中最初1 s内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为( )
A.45 m/s 125 m B.45 m/s 75 m
C.36 m/s 125 m D.36 m/s 75 m
【答案】A
【解析】射出的弹丸做竖直上抛运动,可看成自由落体运动的逆运动,由运动学公式h=gt2,弹丸最后1 s内上升的高度h1=×10×12 m=5 m,则最初1 s内上升的高度h2=9h1=45 m,最初1 s内中间时刻的速度v= m/s=45 m/s,弹丸的初速度v0=v+gt'=45 m/s+10×0.5 m/s=50 m/s,故上升的最大高度为h= m=125 m,故选A。
9.甲、乙两物体在两地同时同向出发做匀加速直线运动,出发时甲的初速度为2 m/s,乙的初速度为1 m/s,运动时甲的加速度为2 m/s2,乙的加速度为4 m/s2,已知甲、乙在2 s时恰好相遇,下列说法正确的是( )
A.从出发到相遇,甲的位移为6 m
B.在2 s后,若甲、乙保持加速度不变,则会再次相遇
C.甲与乙出发地之间的距离为4 m
D.相遇之前,甲与乙在t=0.5 s时相距最远
【答案】D
【解析】由x=v0t+at2可得甲从出发到相遇的位移为8 m,A错误;2 s相遇时甲的速度由v=v0+at可得v甲=6 m/s,同理可得v乙=9 m/s,又乙的加速度大于甲,可知2 s后乙的速度始终大于甲,不会再次相遇,B错误;由x=v0t+at2可得从出发到相遇甲、乙的位移分别为x甲=8 m,x乙=10 m,则甲与乙出发地之间的距离为x乙-x甲=2 m,C错误;分析可知甲、乙速度相等的时刻相距最远,由v甲0+a甲t=v乙0+a乙t,可得t=0.5 s时甲、乙相距最远,D正确。
故选D。
10.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,下列说法正确的是( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】BC
【解析】当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台始终处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B正确;由于砚台始终处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选BC。
11.两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下,挨着竖直墙面保持静止状态,则在此两种方式中,木块A的受力个数分别为nA甲、nA乙,木块B的受力个数分别为nB甲、nB乙,则( )
A.nA甲∶nA乙=1∶1 B.nA甲∶nA乙=4∶3
C.nB甲∶nB乙=5∶3 D.nB甲∶nB乙=5∶4
【答案】AC
【解析】图甲中,根据整体法可知,木块B除了受重力外,一定受到墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力,隔离B分析,其一定还受到A的弹力,隔离A分析,A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面斜向右下的弹力,这样的三个力不可能使A平衡,所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡,可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力,故A共受4个力的作用,B共受5个力的作用;图乙中,根据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力,所以A受到重力、竖直向上的推力、B对其垂直于接触面斜向右下的弹力,还受到B对其沿接触面斜向左下的静摩擦力,B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。因此木块A的受力个数之比为nA甲∶nA乙=1∶1,木块B的受力个数之比为nB甲∶nB乙=5∶3,故选AC。
12.一物块沿x轴正方向运动,t=0时经过坐标原点,物块的位置坐标(x)与其速率的平方(v2)关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动
B.物块运动的加速度大小为2 m/s2
C.t=2 s时物块的速率为5 m/s
D.t=2 s时物块位于x=6 m处
【答案】AD
【解析】依题意,根据匀变速直线运动位移速度公式v2-=2ax可得x=v2-,结合题图可知该物块做匀加速直线运动,故A正确;根据题图可得 (m/s2)-1= (m/s2)-1,=4 (m/s)2,可得该物块经过坐标原点时的速度及加速度分别为v0=2 m/s,a=1 m/s2,故B错误;t=2 s时物块的速率为v=v0+at=(2+1×2) m/s=4 m/s,故C错误;t=2 s时,物块的位置坐标为x=v0t+at2=(2×2+×1×22) m=6 m,故D正确。
故选AD。
13.雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像,驾驶员的反应时间为1 s。下列说法正确的是( )
A.从t=0到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
B.从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C.从t=0到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15 m
D.从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
解析 从t=0到停下,汽车在湿滑路面的位移为x1=30×1 m+ m=90 m
平均速度为v1= m/s=18 m/s汽车在干燥路面的位移为x2=30×1 m+ m=75 m,平均速度为v2= m/s=18.75 m/s,x1-x2=15 m,故A错误,C正确;
从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的平均速度v1′= m/s=15 m/s,汽车在干燥路面的平均速度v2′= m/s=15 m/s,故B错误;从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的加速度大小a1= m/s2=7.5 m/s2,汽车在干燥路面的加速度大小a2= m/s2=10 m/s2,则从t=1 s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍,故D正确。
故选CD。
14.我国是世界上电动汽车生产大国,电动汽车与人工智能相结合,是未来自动驾驶技术趋势。在测试一款电动汽车的自动驾驶功能时,挑选两辆汽车a和b在同一直线路段进行测试,测试开始时两辆汽车并排同时启动,两车运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.两车启动后短时间内b在前,a在后,a追赶b
B.相遇前,两车之间的最大距离为v0t0
C.a在前t0时间内的平均速度比b在前2t0时间内的平均速度大
D.a、b两车在(2+)t0时刻相遇
【答案】D
【解析】两车启动后短时间内,由于a的加速度大于b的加速度,两车初速度都为零,所以a在前,b在后,b追赶a,故A错误;根据v-t图像可知,2t0时刻,两车速度相等,此时为b追上a前两车之间的最大距离,根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移,可知相遇前,两车之间的最大距离为Δxmax=v0t0,故B正确;根据v-t图像可知,a在前t0时间内的平均速度为=,b在前2t0时间内的平均速度为=,可知a在前t0时间内的平均速度与b在前2t0时间内的平均速度相等,故C错误;在2t0时刻,两车速度相等,此时两车相距Δxmax=v0t0,设再经过t时间,b追上a,则有Δxmax=xb-xa=v0t+abt2-v0t,其中b的加速度为ab=,联立解得t=t0,则a、b两车在(2+)t0时刻相遇,故D正确。
故选BD。
二、本题共4小题,把答案填写在答题卡中的相应位置上。
15.(4分)如图(a)所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图(b)所示。已知斜坡是由长为d=0.6 m的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。物块下滑的加速度大小为_________,位置A与位置D间的距离为___________。
【答案】1.875 m/s2(2分);1.35 m(2分)
【解析】由题图(b)中各个位置对应时刻可知,相邻位置的时间间隔T=0.40 s,AC段与CE段的时间间隔均为2T=0.80 s,AC段与CE段的位移差为xCE-xAC=3d-d=2d,又xCE-xAC=a(2T)2,解得a=1.875 m/s2;物块在位置D时的速度vD==2.25 m/s,由vD=vA+a(3T),得物块在位置A时的速度vA=0,则位置A、D间距离为xAD==1.35 m。
16.(4分)如图所示,把一重力为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,画出从t=0开始,物体所受的摩擦力Ff随t的变化图线。
【答案】如图所示
【解析】推力F=FN=kt,开始物体沿墙面竖直向下滑动,Ff=μFN=μkt为正比例函数,当Ff增加到大于G时,物体开始做减速运动,Ff继续增大,当速度减为零时,物体静止,此时摩擦力为静摩擦力,大小等于物体的重力且不再变化。
17.(6分)某探究小组的同学用图甲所示装置做测量小车的速度、加速度的实验。
回答下列问题:
(1)下列操作中正确的是________。
A.在释放小车前,小车应该靠近打点计时器
B.打点计时器应该安装在长木板有滑轮的这一端
C.应该先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应该使用220 V直流电源
(2)图乙是某次实验得到的纸带,相邻两计数点间有四个计时点未画出,部分实验数据如图乙所示,计数点3对应的瞬时速度大小为v3=________ m/s,小车的加速度大小a=________m/s2(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)AC(2分) (2)0.70(2分) 0.53(2分)
【解析】(1)为了有效的利用纸带,小车应靠近打点计时器,打点计时器应该安装在长木板远离滑轮的一端,故A正确,B错误;应先接通电源再释放小车,故C正确;电火花计时器应该使用220 V交流电源,故D错误。故选AC。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小为v3= m/s=0.70 m/s
由逐差法可知,小车的加速度大小
a= m/s2=0.53 m/s2。
18.(6分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,实验装置如图甲所示,将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码挂在轻质绳子的下端,测量相应的数据,通过描点法作出F-l(F为弹簧的拉力,l为弹簧的长度)图像,如图乙所示。
(1)下列说法中正确的是 (填正确答案标号);
A.每次增加的钩码数量必须相等
B.通过实验可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的长度成正比
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧水平且处于平衡状态
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与弹簧伸长量,会得出拉力与弹簧伸长量之比相等
(2)根据图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m(保留两位有效数字);
(3)该实验将弹簧水平放置而不是竖直放置,优点在于: 。
【答案】(1)C(2分) (2)25(2分) (3)避免弹簧自身重力对实验的影响(2分)
【解析】(1)对每次增加的钩码数量没有要求,只需保证弹簧始终在弹性限度范围内,记录下每次弹簧的伸长量及所挂钩码的质量即可,故A错误;通过实验可知,在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比,故B错误;用悬挂钩码的方式给弹簧施加拉力,应保证弹簧水平且处于平衡状态,使弹簧所受拉力的大小等于钩码的重力,故C正确;不同弹簧的劲度系数不一定相等,即拉力与弹簧伸长量之比不一定相等,故D错误。故选C。
(2)在弹性限度内,弹力的大小与弹簧的形变量成正比,故弹簧的劲度系数为k= N/m=25 N/m。
(3)由于弹簧自身具有一定的质量,将弹簧水平放置,可避免弹簧自身重力对实验的影响。
三、本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
19.(8分)如图所示,在空中将小球P从a点竖直向上抛出的同时,将小球Q从c点由静止释放,一段时间后Q在a点正下方的b点时追上P,此过程中两小球均未落地且未发生碰撞。若a、b两点间的高度差为h,c、a两点间的高度差为2h。不计空气阻力,重力加速度为g,两小球均可视为质点,求小球P相对抛出点上升的最大高度。
【答案】
【解析】 Q做自由落体运动,有xQ=3h=gt2(2分)
解得t=
从小球P抛出到相遇,以向下为正方向,可得xP=-v0t+gt2(2分)
根据几何关系可得xP=h
解得v0=(2分)
则P上升的最大高度为hm==(2分)
20.(8分)ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1为12 m/s的速度朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2为4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速至恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过人工收费通道时,应在离收费站中心线多远处开始减速;
(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间。
【答案】(1)138 m (2)72 m (3)25 s
【解析】(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,
则x1==64 m(1分)
故总的位移x总1=2x1+d=138 m。(1分)
(2)过人工收费通道时,开始减速时距离中心线的距离为x2==72 m(1分)
(3)过ETC通道的时间t1=×2+=18.5 s(1分)
过人工收费通道的时间t2=×2+t0=44 s(1分)
x总2=2x2=144 m(1分)
二者的位移差Δx=x总2-x总1=6 m(1分)
在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动,
则Δt=t2-(t1+)=25 s(1分)
21.(10分)口罩是一种卫生用品,为了佩戴舒适,口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下,当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时,弹性绳的长度为30 cm,悬挂两块相同的橡皮擦时,弹性绳的长度为40 cm,如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时,弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内,不计弹性绳受到的重力,求:
(1)弹性绳的原长;
(2)将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,弹性绳的长度。
【答案】(1)20 cm (2)45 cm
【解析】(1)设弹性绳的原长为l0,橡皮擦的质量为m,
当悬挂一块橡皮擦时,有mg=k(l1-l0)(1分)
当悬挂两块橡皮擦时,有2mg=k(l2-l0)(1分)
联立可得:l0=20 cm(2分)
(2)设橡皮擦的质量为m′,
当悬挂一支笔时,有m′g=k(l3-l0)(1分)
则==1.5(2分)
将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时,设弹性绳长为l4,
有mg+m′g=k(l4-l0)(2分)
由以上各式联立得l4=45 cm(1分)
22.(12分)一汽车在直线公路上以54 km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14 m处有一辆自行车以5 m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4 s的反应时间后,司机开始刹车,则:
(1)为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
(2)若汽车刹车时的加速度只为4 m/s2,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
【答案】(1)5 m/s2 (2)1 m/s2
【解析】(1)设汽车的加速度大小为a,初速度v汽=54 km/h =15 m/s,初始距离d=14 m
在经过反应时间0.4 s后,汽车与自行车相距
d′=d-(v汽-v自)t′=10 m(1分)
从汽车刹车开始计时,自行车的位移为x自=v自t(1分)
汽车的位移为x汽=v汽t-at2(1分)
假设汽车能追上自行车,此时有x汽=x自+d′
代入数据整理得at2-10t+10=0(1分)
要保证不相撞,即此方程最多只有一个解,即得
Δ=102-20a≤0
解得a≥5 m/s2,则汽车的加速度至少为5 m/s2(2分)
(2)设自行车的加速度为a′,同理可得
x汽′=x自′+d′(1分)
其中x汽′=v汽t-at2(1分)
x自′=v自t+a′t2(1分)
整理得(a′+2)t2-10t+10=0(1分)
要保证不相撞,即此方程最多只有一个解,即得
Δ=102-20a′-80≤0
解得a′≥1 m/s2,则自行车的加速度至少为1 m/s2。(2分)
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