精品解析:北京市育英中学2025-2026学年高一上学期11月期中物理试题
2025-11-10
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中考试试卷2025.11
高一物理(1-3班考场) 命题人:审核人:
班级________ 姓名_______
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 2025年9月3日,我国隆重举行了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式,受阅方队以整齐划一的步伐通过天安门广场。下列说法正确的是( )
A. 研究某一名受阅士兵的动作细节时,可将该士兵视为质点
B. 以天安门城楼为参考系,所有受阅方队均处于静止状态
C. 以某一受阅坦克为参考系,与它并排行驶的其他坦克是静止的
D. 研究受阅方队从出发点到天安门广场的行进时间时,不可将方队视为质点
2. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
3. A、B两物体x-t图像如图所示,由图可知( )
A. 在5s内两物体的位移相同,5s末两物体相遇
B. 从第3s末起,两物体运动方向相同,且
C. 两物体从不同位置出发,B比A迟3s开始运动
D. 5s内两物体的平均速度相等
4. 一物体做直线运动,其图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 只有内加速度与速度方向相同
B. 内物体的加速度为
C. 内物体的速度一直在减小
D. 内加速度的方向与速度方向相同
5. 在探究物体运动的原因时,伽利略利用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明
A. 如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
B. 即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来
C. 力不是维持物体运动的原因
D. 如果物体不受力的作用就不会运动
6. 水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管,液体中有一气泡,水平静止时,气泡位于玻璃管中央,如图所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪,一个沿车头方向,一个垂直于车头方向。某时刻,气泡位置如图2所示,则此时关于火车运动的说法可能正确的是( )
A. 加速行驶,且向左转弯
B. 加速行驶,且向右转弯
C. 减速行驶,且向左转弯
D. 减速行驶,且向右转弯
7. 疫情复课以后,教室里通常会用磁扣将《通风、消毒记录表》“吸”在竖直黑板上,如图所示。磁扣与纸始终处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 记录表受4个力作用
B. 磁扣对记录表的摩擦力竖直向上
C. 记录表受到黑板的作用力等于记录表的重力
D. 磁扣对黑板的吸引力与黑板对磁扣的吸引力是一对相互作用力
8. 如图所示,用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
A. 两个力的夹角小一些省力
B. 两个力的夹角大一些省力
C. 两个力的夹角变大,、的合力变大
D. 两个力的夹角变小,、的合力变大
9. 如图所示,一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片,假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用G表示苍鹰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是( )
A. B.
C. D.
10. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一物体P,如图所示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加物体P的质量,最先被拉断的绳是( )
A. 一定是OA B. 一定是OB
C. 一定是OC D. 可能是OA,也可能是OC
11. 在安徽南部地区分布着白墙青瓦,刀笔生姿的民居建筑,是中国传统民居建筑的一个重要流派,也称徽派民居,如图甲所示,屋顶结构可简化为如图乙模型,瓦片静止在倾斜椽子上。若瓦与椽子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则椽子与水平面的最大夹角θ满足的关系式为( )
A. B. C. D.
12. 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为,系统置于水面上静止不动。现用的水平向右的拉力作用在B上,作用后它们仍静止不动,则作用后( )
A. 木块A所受摩擦力大小是 B. 木块A所受摩擦力大小是
C. 木块B所受摩擦力大小是 D. 木块B所受摩擦力大小是
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
13. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时,向上的速度为7m/s,从A到B,小球共用时0.5s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为1m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为6m/s2,方向竖直向上
14. 如图所示,一只蜗牛沿着一段圆弧形树枝从A点缓慢向B点爬行,蜗牛爬行过程中,树枝保持不动,把蜗牛看成质点。则下列说法正确的是( )
A. 树枝对蜗牛的摩擦力先增大后减小 B. 树枝对蜗牛的支持力先增大后减小
C. 树枝对蜗牛的作用力先减小后增大 D. 蜗牛所受的合力为零
三、实验题:本大题共3小题,共21分。
15. 物理学是一门实验科学,观察和实验是物理学研究的基础。物理学也是一门方法论科学,人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。
(1)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中,图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带,F点在E、G两点之间,EG两点间的位移用表示,对应的时间用表示。对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度
B.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔大小与测量F点的瞬时速度无关
C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小
D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关
(2)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为,估算滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
(3)某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力大时反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力变化后反作用力才随之发生变化
D.图中的两个力是一对平衡力
(4)图为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳子与长木板连接,用手向右水平拉绳子,使长木板在桌面上做直线运动。当弹簧测力计的示数稳定时,关于示数大小,下列说法中正确的是( )
A.一定与木板对木块的静摩擦力大小相等
B.一定与木板对木块的滑动摩擦力大小相等
C.一定与木板所受地面的滑动摩擦力大小相等
D.一定与木板所受的拉力大小相等
16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,某实验小组进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根细绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋与绳套的结点拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力、的大小,再用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点,并分别将其与O点连接,表示、的方向;再用一个弹簧测力计将结点仍拉至O点,记录此时拉力F的大小,同样用笔在绳的拉力方向上标记D点,也将其与O点连接,表示F的方向。
(1)下列操作中正确的是______
A. 拉动橡皮筋时,尽量使细绳与纸面平行
B. 沿着两个方向拉弹簧测力计时,两细绳套夹角应尽量大一些
C. 实验中O点一定要位于A点的正下方
D. O点与B、C两点的线段即为、的图示
(2)某次实验时,弹簧测力计的示数分别为,,。请在下图中用力的图示画出、和合力F______。
(3)将、和F的箭头端用虚线连起来,发现O点和、和F的箭头端构成一个______,对比其他小组的实验数据,发现以上规律仍然成立,即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。
17. 某同学用一弹簧制作弹簧秤,他先对弹簧进行测试,测试方式与课本实验“探究弹簧弹力与伸长量的关系”类似。进行测试的实验装置如图(a)所示,测试数据如下表,g取9.8N/kg。
钩码质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
钩码重力G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
弹簧伸长量x/cm
0.50
1.15
1.65
2.15
2.70
(1)请在图(b)中补充描出剩余的两个数据点,并完成弹力F与弹簧长度x关系的F-x图线_______。
(2)依据F-x图像,计算出弹簧的劲度系数k=_______N/cm。(结果保留小数点后两位)
(3)该同学用制作好的弹簧秤(刻度均匀)称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是__________。
四、计算题:本大题共6小题,共37分。
18. 以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,发现前方障碍物后汽车以恒定的加速度刹车直至停下。已知刹车后的第1s通过的路程为9m。求:
(1)刹车的加速度大小;
(2)刹车后2s的速度大小;
(3)刹车后前进24m的速度大小。
19. 无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,取。求:
(1)重物自离开地面到再次落到地面的时间;
(2)重物落地时的速度。
20. 如图所示,一辆卡车以的速度在平直公路上行驶,突然发现前方有一辆小轿车,卡车立即紧急刹车,急刹车时加速度的大小是,假设卡车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动。求:
(1)若前方小轿车静止,要使卡车不与小轿车相碰撞,则卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离;
(2)卡车紧急刹车过程中,平均速度大小;
(3)若小轿车以的速度匀速行驶,则卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离。
21. 如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,一成年人用与水平方向成37°角、大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动。(g取10m/s2,,)求:
(1)雪橇对地面的压力大小。
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
22. 一质量为m的箱子,在平行于斜面的推力作用下,沿倾角为的斜面匀速向上运动如图。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)画出木箱受力示意图;
(2)斜面对箱子的摩擦力大小;
(3)对箱子的推力大小。
23. 如图所示,某人用轻绳牵住一只质量0.5kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37°角,氢气球、轻绳和人均处于静止状态。已知空气对氢气球的浮力为17N,人的质量50kg,人受到的浮力忽略不计(,,g取)。求:
(1)人对水平地面的压力大小;
(2)轻绳对人的拉力大小;
(3)地面对人的摩擦力大小和方向。
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2025—2026学年度第一学期期中考试试卷2025.11
高一物理(1-3班考场) 命题人:审核人:
班级________ 姓名_______
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 2025年9月3日,我国隆重举行了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式,受阅方队以整齐划一的步伐通过天安门广场。下列说法正确的是( )
A. 研究某一名受阅士兵的动作细节时,可将该士兵视为质点
B. 以天安门城楼为参考系,所有受阅方队均处于静止状态
C. 以某一受阅坦克为参考系,与它并排行驶的其他坦克是静止的
D. 研究受阅方队从出发点到天安门广场的行进时间时,不可将方队视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究某一名受阅士兵的动作细节时,其形状和大小不可以忽略,故不可以将该士兵视为质点,故A错误;
B.以天安门城楼为参考系,所有受阅方队与天安门城楼的位置有变化,故所有受阅方队均处于运动状态,故B错误;
C.以某一受阅坦克为参考系,与它并排行驶的其他坦克与它的位置没有变化,故与它并排行驶的其他坦克是静止的,故C正确;
D.研究受阅方队从出发点到天安门广场的行进时间时,出发点到天安门广场的距离远大于方队的长度,故可以将方队视为质点,故D错误。
故选C。
2. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
【答案】D
【解析】
【详解】A.“理想化模型”是为了简化问题而建立的抽象概念,实际中并不存在,故A错误;
B.定义加速度用了比值法,但加速度与无关,故B错误;
C.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了理想模型法,故C错误;
D.根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法,故D正确。
故选D。
3. A、B两物体x-t图像如图所示,由图可知( )
A. 在5s内两物体的位移相同,5s末两物体相遇
B. 从第3s末起,两物体运动方向相同,且
C. 两物体从不同位置出发,B比A迟3s开始运动
D. 5s内两物体的平均速度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.5s末两图线相交,说明5s末两物体到达同一位置相遇,但两物体5s内通过的位移不同,A通过的位移为
物体B通过的位移为
故A错误;
B.由图看出,两图线的斜率都大于零,说明两物体都沿正方向运动,运动方向相同, A的斜率大于B的斜率,说明A的速度大于B的速度,即,故B正确;
C.物体A从原点出发,而B从正方向上距原点5m处出发,出发的位置不同。物体A比B迟3s才开始运动,故C错误;
D.由上述分析可知,5s内A通过的位移大于B的位移,所以5s内A的平均速度大于B的平均速度,故D错误。
故选B。
4. 一物体做直线运动,其图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 只有内加速度与速度方向相同
B. 内物体的加速度为
C. 内物体的速度一直在减小
D. 内加速度的方向与速度方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】AD.物体做加速运动,加速度的方向与速度的方向相同,由图可知内,速度方向为正,加速度方向为正;内,速度方向为负,加速度方向为负,故D正确,A错误;
B.内,物体的加速度,B错误;
C.由图可知,内速度先减小后反向增大,C错误。
故选D。
5. 在探究物体运动的原因时,伽利略利用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明
A. 如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
B. 即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来
C. 力不是维持物体运动的原因
D. 如果物体不受力的作用就不会运动
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.
【详解】伽利略的理想斜面实验证明了:力不是维持物体运动的原因,运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故ABD错误,C正确.故选C.
【点睛】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义,伽利略第一个把实验引入物理,标志着物理学的真正开始.
6. 水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管,液体中有一气泡,水平静止时,气泡位于玻璃管中央,如图所示。一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪,一个沿车头方向,一个垂直于车头方向。某时刻,气泡位置如图2所示,则此时关于火车运动的说法可能正确的是( )
A. 加速行驶,且向左转弯
B. 加速行驶,且向右转弯
C. 减速行驶,且向左转弯
D. 减速行驶,且向右转弯
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】CD.由题意可知,水平静止或匀速直线运动时,气泡位于玻璃管中央,由图2可以看出:沿车头方向的气泡向车头方向移动,当火车加速时,气泡和液体由于惯性不会随火车立即加速,还会以原来的速度运动,相对火车向后运动,因为气泡密度小于液体密度,所以气泡在液体作用下就向前运动,故CD错误;
AB.垂直于车头方向的装置中气泡处于右端,因原来火车做直线运动,气泡位于中心位置,当火车向右转弯时,气泡和液体由于惯性不会立即随火车右转,还会沿直线运动,所以气泡和液体就相对火车向左运动,因为气泡密度小于液体密度,所以气泡在液体的作用下相对中心位置向右运动;所以此时刻火车应是加速运动且向右转弯,故A错误,B正确。
故选B。
7. 疫情复课以后,教室里通常会用磁扣将《通风、消毒记录表》“吸”在竖直黑板上,如图所示。磁扣与纸始终处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 记录表受4个力作用
B. 磁扣对记录表的摩擦力竖直向上
C. 记录表受到黑板的作用力等于记录表的重力
D. 磁扣对黑板的吸引力与黑板对磁扣的吸引力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.记录表受重力、磁扣的压力、墙壁的支持力、磁扣对记录表的摩擦力和墙壁对记录表的摩擦力五个力的作用,故A错误;
B.对磁扣受力分析,竖直方向受重力和记录表对磁扣竖直向上的摩擦力,则磁扣对记录表的摩擦力竖直向下,故B错误;
C.对记录表分析可知,记录表受到黑板的作用力为黑板对记录表向上的摩擦力和垂直接触面的支持力,根据力的合成可知,不可能等于记录表的重力,故C错误;
D.磁扣对黑板的吸引力与黑板对磁扣的吸引力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
A. 两个力的夹角小一些省力
B. 两个力的夹角大一些省力
C. 两个力的夹角变大,、的合力变大
D. 两个力的夹角变小,、的合力变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.两个力的合力与水桶的重力等大反向,则两个力的合力一定,则夹角越小,分力越小,即夹角小一些省力,选项A正确,B错误;
CD.因两个力的合力与水桶的重力等大反向,无论两个力的夹角变大还是变小,、的合力总是不变的,选项CD错误。
故选A。
9. 如图所示,一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片,假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用G表示苍鹰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】苍鹰做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,故空气对它的作用力竖直向上,和重力大小相等,方向相反。
故选B。
10. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一物体P,如图所示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加物体P的质量,最先被拉断的绳是( )
A. 一定是OA B. 一定是OB
C. 一定是OC D. 可能是OA,也可能是OC
【答案】A
【解析】
【详解】对结点O受力分析如图所示
设绳OA与竖直方向的夹角为,根据平衡条件有
,
可得
,
根据题意,三根绳子上能够承受的最大拉力相同,根据以上分析可知,若逐渐增加物体P的质量,则绳子OA上的拉力将最先达到最大。
故选A。
11. 在安徽南部地区分布着白墙青瓦,刀笔生姿的民居建筑,是中国传统民居建筑的一个重要流派,也称徽派民居,如图甲所示,屋顶结构可简化为如图乙模型,瓦片静止在倾斜椽子上。若瓦与椽子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则椽子与水平面的最大夹角θ满足的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对瓦片进行受力分析,支持力方向垂直斜面向上,摩擦力方向沿斜面向上,当椽子受到静摩擦力达到最大时,根据受力平衡可得
解得
故选A。
12. 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为,系统置于水面上静止不动。现用的水平向右的拉力作用在B上,作用后它们仍静止不动,则作用后( )
A. 木块A所受摩擦力大小是 B. 木块A所受摩擦力大小是
C. 木块B所受摩擦力大小是 D. 木块B所受摩擦力大小是
【答案】B
【解析】
【详解】CD.根据胡克定律,可得A、B间弹簧弹力大小为
木块B与地面间的最大静摩擦力为
用的水平拉力作用在木块B上,木块B受向右合力为
由于
故木块B仍处于静止状态,所以B所受的静摩擦力大小为
故CD错误;
AB.木块A与地面间的最大静摩擦力为
因B仍静止,可知弹簧弹力不变,木块A受到向左的弹力为,小于最大静摩擦力,所以A处于静止状态,故木块A所受摩擦力为静摩擦力,根据二力平衡,可得木块A所受摩擦力大小为
故A错误,B正确。
故选B。
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
13. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时,向上的速度为7m/s,从A到B,小球共用时0.5s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为1m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为6m/s2,方向竖直向上
【答案】AB
【解析】
【详解】A.位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移为1m,方向竖直向下,故A正确;
B.设速度向下为正,则速度变化量
即小球速度变化量的大小为,方向竖直向上,故B正确;
C.小球的平均速度
方向竖直向下,故C错误;
D.根据加速度的定义可知
即小球平均加速度的大小为,方向竖直向上,故D错误。
故选AB。
14. 如图所示,一只蜗牛沿着一段圆弧形树枝从A点缓慢向B点爬行,蜗牛爬行过程中,树枝保持不动,把蜗牛看成质点。则下列说法正确的是( )
A. 树枝对蜗牛的摩擦力先增大后减小 B. 树枝对蜗牛的支持力先增大后减小
C. 树枝对蜗牛的作用力先减小后增大 D. 蜗牛所受的合力为零
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设蜗牛所在位置树枝与水平方向的夹角为θ,则蜗牛受的摩擦力
树枝对蜗牛的支持力
因蜗牛从A点向B点缓慢爬行时,θ先减小后增加,可知树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大,树枝对蜗牛的支持力先增大后减小,选项A错误,B正确;
CD.蜗牛缓慢爬行,则所受的合力为零,树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力等大反向,则不变,选项C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共3小题,共21分。
15. 物理学是一门实验科学,观察和实验是物理学研究的基础。物理学也是一门方法论科学,人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。
(1)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中,图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带,F点在E、G两点之间,EG两点间的位移用表示,对应的时间用表示。对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是( )
A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度
B.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔大小与测量F点的瞬时速度无关
C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小
D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关
(2)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为,估算滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
(3)某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力大时反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力变化后反作用力才随之发生变化
D.图中的两个力是一对平衡力
(4)图为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳子与长木板连接,用手向右水平拉绳子,使长木板在桌面上做直线运动。当弹簧测力计的示数稳定时,关于示数大小,下列说法中正确的是( )
A.一定与木板对木块的静摩擦力大小相等
B.一定与木板对木块的滑动摩擦力大小相等
C.一定与木板所受地面的滑动摩擦力大小相等
D.一定与木板所受的拉力大小相等
【答案】 ①. A ②. C ③. B ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]AB.瞬时速度,是表示物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,该时刻相邻的无限短时间内的位移与通过这段位移所用时间的比值,由于该定义是某一段含F点内的平均速度,当选取包含F点在内的位移间隔越小,计算的结果越接近于F点的瞬时速度,故A正确,B错误;
CD.测量误差是不可避免的,但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器,改进实验方法,熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔稍大,对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确,故CD错误。
故选A。
(2)[2]极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则物块经过第一光电门的速度大小为
经过第二个光电门的速度大小为
根据加速度公式
故选C。
(3)[3]ABC.根据图线可以得出的结论是作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,且同时变化,故AC错误,B正确;
D.图中的两个力作用在两个物体上,是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选B。
(4)[4]AB.当弹簧测力计的示数稳定时,木块处于静止状态,长木板在桌面上做直线运动,则木块在水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力,所以弹簧测力计的示数与木板对木块的滑动摩擦力大小相等。故A错误,B正确;
CD.木块处于静止状态,长木板在桌面上做直线运动,则长木板在水平方向受向右的拉力、木块对木板向左的滑动摩擦力和地面对木板向左的滑动摩擦力;长木板的运动性质不确定,所以木块对木板的滑动摩擦力与拉力、木板所受地面的滑动摩擦力的大小关系不确定;即弹簧测力计的示数与拉力、木板所受地面的滑动摩擦力的大小关系不确定。故CD错误。
故选B。
16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,某实验小组进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根细绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋与绳套的结点拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力、的大小,再用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点,并分别将其与O点连接,表示、的方向;再用一个弹簧测力计将结点仍拉至O点,记录此时拉力F的大小,同样用笔在绳的拉力方向上标记D点,也将其与O点连接,表示F的方向。
(1)下列操作中正确的是______
A. 拉动橡皮筋时,尽量使细绳与纸面平行
B. 沿着两个方向拉弹簧测力计时,两细绳套夹角应尽量大一些
C. 实验中O点一定要位于A点的正下方
D. O点与B、C两点的线段即为、的图示
(2)某次实验时,弹簧测力计的示数分别为,,。请在下图中用力的图示画出、和合力F______。
(3)将、和F的箭头端用虚线连起来,发现O点和、和F的箭头端构成一个______,对比其他小组的实验数据,发现以上规律仍然成立,即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。
【答案】(1)A (2)
(3)平行四边形
【解析】
【小问1详解】
A.拉动橡皮筋时,尽量使细绳与纸面平行,A正确;
B.沿着两个方向拉弹簧测力计时,两细绳套夹角大小要适当,B错误;
C.实验中O点不一定要位于A点的正下方,C错误;
D.因B、C两点是力的方向上的任意点,则O点与B、C两点的线段不一定为、的图示,D错误。
故选A。
【小问2详解】
用力的图示画出、和合力F如图
【小问3详解】
将、和F的箭头端用虚线连起来,发现O点和、和F的箭头端构成一个平行四边形,对比其他小组的实验数据,发现以上规律仍然成立,即可得到两个互成角度的共点力与其合力间的关系。
17. 某同学用一弹簧制作弹簧秤,他先对弹簧进行测试,测试方式与课本实验“探究弹簧弹力与伸长量的关系”类似。进行测试的实验装置如图(a)所示,测试数据如下表,g取9.8N/kg。
钩码质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
钩码重力G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
弹簧伸长量x/cm
0.50
1.15
1.65
2.15
2.70
(1)请在图(b)中补充描出剩余的两个数据点,并完成弹力F与弹簧长度x关系的F-x图线_______。
(2)依据F-x图像,计算出弹簧的劲度系数k=_______N/cm。(结果保留小数点后两位)
(3)该同学用制作好的弹簧秤(刻度均匀)称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是__________。
【答案】(1) (2)0.91
(3)超过了弹簧的弹性限度
【解析】
【小问1详解】
描点作图如下
【小问2详解】
根据图像可知
【小问3详解】
称量0.60kg的物体时,读出的重力示数是6.89N,出现该情况的原因是超过了弹簧的弹性限度。
四、计算题:本大题共6小题,共37分。
18. 以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,发现前方障碍物后汽车以恒定的加速度刹车直至停下。已知刹车后的第1s通过的路程为9m。求:
(1)刹车的加速度大小;
(2)刹车后2s的速度大小;
(3)刹车后前进24m的速度大小。
【答案】(1)
(2)
6m/s (3)
2m/s
【解析】
【小问1详解】
根据
由题意可知
代入解得
【小问2详解】
根据
可知刹车后2s的速度大小
【小问3详解】
根据
代入数据得
19. 无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,取。求:
(1)重物自离开地面到再次落到地面的时间;
(2)重物落地时的速度。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
设向上为正方向,无人机由静止开始自地面匀加速上升过程有
解得
悬挂重物的绳子突然断裂后,根据位移公式有
解得(另一值舍掉)
则重物自离开地面到再次落到地面经历时间
【小问2详解】
悬挂重物的绳子突然断裂后,结合上述,根据速度公式有
解得
所以重物落地后速度大小为,方向竖直向下。
20. 如图所示,一辆卡车以的速度在平直公路上行驶,突然发现前方有一辆小轿车,卡车立即紧急刹车,急刹车时加速度的大小是,假设卡车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动。求:
(1)若前方小轿车静止,要使卡车不与小轿车相碰撞,则卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离;
(2)卡车紧急刹车过程中,平均速度大小;
(3)若小轿车以的速度匀速行驶,则卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离。
【答案】(1)40m;(2)10m/s;(3)10m
【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动规律:,且卡车做减速运动。卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离,即:卡车碰到小轿车时,刚好停止运动。由于,所以最小距离为
(2)根据匀变速直线运动规律:,且卡车做减速运动。由于,卡车在情况(1)的紧急刹车过程中,所用的时间为
紧急刹车过程中,平均速度大小
(3)两车若不发生碰撞,卡车的速度等于轿车速度时刚好相遇,设所用时间为。对于卡车
对于轿车
卡车开始刹车时,两车的最小距离为
代入已知数据解得
21. 如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,一成年人用与水平方向成37°角、大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动。(g取10m/s2,,)求:
(1)雪橇对地面的压力大小。
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)340N
(2)0.24
【解析】
【小问1详解】
以小孩和雪橇为对象,其受力分析如图所示,由于其做匀速直线运动,合力为零,沿水平方向和竖直方向正交分解,在两坐标轴方向上各分力的合力均为零
竖直方向
解得
由牛顿第三定律得雪橇对地面的压力
【小问2详解】
水平方向
又
解得
22. 一质量为m的箱子,在平行于斜面的推力作用下,沿倾角为的斜面匀速向上运动如图。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)画出木箱受力示意图;
(2)斜面对箱子的摩擦力大小;
(3)对箱子的推力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)受力示意图如图所示。
(2)箱子沿斜面匀速向上运动,根据受力分析可知,斜面对箱子的摩擦力
联立得
(3)因为箱子匀速运动,所以箱子受力平衡,设对箱子的推力为,则
联立得
23. 如图所示,某人用轻绳牵住一只质量0.5kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37°角,氢气球、轻绳和人均处于静止状态。已知空气对氢气球的浮力为17N,人的质量50kg,人受到的浮力忽略不计(,,g取)。求:
(1)人对水平地面的压力大小;
(2)轻绳对人的拉力大小;
(3)地面对人的摩擦力大小和方向。
【答案】(1)488N
(2)20N (3)16N,方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
对人和氢气球整体进行分析,根据平衡条件有
人对水平地面的压力大小
解得
【小问2详解】
对人进行分析,根据平衡条件有
结合上述解得
【小问3详解】
对人进行分析,根据平衡条件有
结合上述解得
方向水平向右。
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