精品解析:北京市人大附中2025-2026学年高一上学期期中物理试题
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内容正文:
人大附中2025~2026学年度第一学期高一年级期中练习
物理
说明:本练习共22道小题,共8页,满分100分,考试时间90分钟;请在答题卡规定位置填写个人信息,将相关内容填涂和写在答题卡的指定区域内,考试结束时交答题卡。
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共计30分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列物理量中,描述物体位置变化快慢的是( )
A. 速度 B. 加速度 C. 时间 D. 位移
【答案】A
【解析】
【详解】由于
则描述物体位置变化快慢的是速度。
故选A。
2. 如图所示是高一学生在参加学校秋季田径运动会时在赛场上奋勇争先的场景。在女子100米决赛中,小红以12.5秒的成绩夺冠,小华以12.8秒的成绩获得第二。下列说法正确的是( )
A. 跑完100米过程小红平均速率小于小华
B. 跑完100米过程小红平均速度大于小华
C. 在任意时刻的瞬时速度小红都大于小华
D. 跑完100米过程小红的位移大于小华
【答案】B
【解析】
【详解】A.小红和小华的路程都为100m,而小红用时更短,根据可知,跑完100米过程小红平均速率大于小华,故A错误;
BD.由于100m赛程为直线,位移大小等于路程大小,均为100m,根据可知,跑完100米过程小红平均速度大于小华,故B正确,D错误;
C.平均速度只能大致描述质点在某段位移(时间)内的运动快慢,平均速度大并不意味每一时刻的瞬时速度都大,故C错误。
故选B。
3. 汽车的初速度是,经过一段时间后速度变为,用表示时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度的箭头端为起点,以后来的速度的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中加速度方向与运动方向相同,表示汽车做加速运动,故A错误;
B.图中加速度方向与运动方向相同,表示汽车做加速运动,且图中速度变化量的方向应向右,故B错误;
C.图中加速度方向与运动方向相反,表示汽车做减速运动,但图中速度变化量的方向应向左,故C错误;
D.图中加速度方向与运动方向相反,表示汽车做减速运动,且加速度方向与速度变化量的方向相同,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺末端做捏尺的准备,在他看到乙同学放开直尺时,他立刻捏住直尺,测出直尺在这段时间内下落的高度,计算出直尺下落的时间,就是甲同学的反应时间。若在某次测试中,直尺下落的高度为20cm,则这次实验测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.02s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.2s
【答案】D
【解析】
【详解】由自由落体运动公式
得实验测量出甲的反应时间为
故D正确。
故选D。
5. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 (各物理量单位均采用国际单位制),则该质点( )
A. 加速度是1m/s2 B. 初速度是2.5m/s
C. 第1s内的位移是5m D. 第1s末的速度是7m/s
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
结合
则质点的初速度为 ,加速度
解得
AB错误;
C.第1s内的位移
C错误;
D.第1s末的速度
D正确。
故选D。
6. 如图所示,用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握的越紧,杯子受到的摩擦力就越大
C. 手握的越紧,杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D. 杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据二力平衡可知,杯子受到的摩擦力方向竖直向上,故A错误;
B.根据二力平衡可知,杯子受到的摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向,与手的握力大小无关,故B错误;
C.根据静摩擦力的特点可知,手握的越紧,手对杯子的压力就越大,杯子和手之间的最大静摩擦力就越大,故C正确;
D.杯子保持静止是因为手对杯子的摩擦力与杯子的重力等大反向,故D错误。
故选C。
7. 某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量加速度的仪器。如图所示,他用细线将小钢球悬挂于量角器的圆心。某次测量中,他将测量仪置于沿水平路面行驶的车厢的地板上,调整量角器处于竖直平面内,并使量角器的直径边与车辆运动方向平行。车辆行进中观察到细线在一段时间内稳定在刻线的位置(图示位置),重力加速度g,由此可知车辆的加速度( )
A. 大小为,方向水平向右
B. 大小为,方向水平向左
C. 大小为,方向水平向右
D. 大小为,方向水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可知
可得
方向水平向左。
故选D。
8. 如图为餐厅暖盘车的储盘装置,其示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上正中位置叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,g取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,则每根弹簧的劲度系数为( )
A. 100N/m B. 300N/m C. 3N/m D. 1N/m
【答案】A
【解析】
【详解】由于取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,表明一个盘子的重力可以使弹簧发生的形变量恰好等于相邻两盘间距1.0cm,根据胡克定律有
解得
k=100N/m
故选A。
9. 如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在A点,墙壁对球的支持力大小为N,细绳对球的拉力大小为T。若其他条件不变,只缩短细绳的长度,则( )
A. N增大,T减小 B. N减小,T增大
C. N增大,T增大 D. N减小,T减小
【答案】C
【解析】
【详解】球受重力、支持力和拉力而平衡,根据平衡条件,三力平移后可以构成首尾相连的矢量三角形,如图所示
只缩短细绳的长度,拉力T与竖直方向的夹角增大,故T和N均增大。
故选C。
10. 如图所示,一质量为m的实心正方体物块置于风洞内的水平面上,其中一面与风速垂直,风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力,其中v为风速,S为物块迎风面积。风速变为时,刚好能推动用同一材料做成的另一实心正方体物块,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该物块的质量为( )
A. 8m B. 16m C. 36m D. 64m
【答案】D
【解析】
【详解】设物块的密度为,质量为m的实心正方体对应的边长为,风速为时刚好能推动该物块,则有
风速变为时,刚好能推动用同一材料做成的另一实心正方体物块,设另一实心正方体物块的边长为,则有
联立解得
则该物块的质量为
故选D。
二.不定项选择题:本题共4小题,每小题3分,共计12分。每小题可能有一至多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,错选或不答得0分。
11. 一个苹果从树上无初速度地自由下落,将苹果看成质点,忽略空气阻力,取向下为正方向。设苹果下落过程中的速度为v,加速度为a、下落时间为t,则如图所示的图象中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.自由落体运动的速度
可知速度与时间成正比,故A正确,B错误;
CD.自由落体运动的加速度为重力加速度,是不变的,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 两辆汽车在一条东西方向的平直公路上行驶,以向东为正方向,两辆汽车的图像如图所示。由图可知( )
A. 两辆汽车都向东行驶 B. 乙车做匀减速直线运动
C. 时甲车的速度大于乙车 D. 内甲车的位移大于乙车
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.内,甲、乙的速度均为正值,即都向东运动,故A正确;
B.乙的速度随时间均匀减小,乙做匀减速直线运动;故B正确;
C.由图像可知,在时,,故C正确;
D.图像中图线与坐标轴所围面积即为位移,可以看出内,,故D错误。
故选ABC。
13. 如图所示,长方体形的物块a静止在水平地面上,长方体形的物块b叠放在物体a上。现对物体a施加一个水平向左的恒定拉力F,结果a、b仍然都处于静止状态。以下说法正确的是( )
A. a与b之间不存在摩擦力
B. a与地之间的摩擦力大小为F
C. 若仅减小a、b接触面间的动摩擦因数,则a与b不可能发生相对滑动
D. 若仅将作用在a上的恒力F撤去,并对物体b施加同样大小的水平向左的恒定拉力F,则a不可能相对地面滑动
【答案】ABCD
【解析】
【详解】AC.以b为对象,根据受力平衡可知,a、b间的摩擦力为0;由于a、b之间无摩擦力,所以仅减小a、b接触面间的动摩擦因数,a与b不会发生相对滑动,故AC正确;
B.以a、b整体为对象,根据受力平衡可知,a与地面之间的摩擦力大小为F,故B正确;
D.若仅将作用在a上的恒力F撤去,并对物块b施加同样大小的水平向左的恒定拉力F,无论b相对a是否发生相对滑动,b对a的摩擦力不可能大于F,即b对a的摩擦力不可能大于地面对a的最大静摩擦力,则a不可能相对地面滑动,故D正确。
故选ABCD。
14. 如图所示,表面粗糙的斜面静置于水平地面上,斜面顶端安有滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),m悬于空中,M放在斜面上,均处于静止状态。当用沿斜面向上的恒力F推M时,在F缓慢增大时,M、m和斜面仍静止不动,则( )
A. M受到的摩擦力可能变大 B. 轻绳上的拉力一定不变
C. 物体M所受斜面体的作用力一定不变 D. 斜面体所受地面的支持力一定不变
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.设M、m的质量分别为、,对m,根据平衡有,可知轻绳上的拉力一定不变。当时,物块M受到的摩擦力方向向上,当沿斜面向上的恒力F推M,有
在F缓慢增大时,静摩擦力会减小。
当时,物块M受到的摩擦力方向向下,当沿斜面向上的恒力F推M,有
在F缓慢增大时,静摩擦力会增大,故AB正确;
C.物体M受斜面体的作用力、重力、轻绳上的拉力和外力F,合力为零。轻绳上的拉力大小方向都不变,物体M的重力不变,可知轻绳上的拉力和物体M的重力的合力为恒力,又F缓慢增大,根据平衡条件可知物体M所受斜面体的作用力不是恒力,故C错误;
D.对整体进行受力分析,竖直方向有
其中是斜面倾角,可知
F缓慢增大,可知斜面体所受地面的支持力减小,故D错误。
故选AB。
三.实验题:本题共3小题,共18分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
15. 在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.
()打点计时器的打点周期是_____.
()图为某次实验打出的一条纸带,其中、、、为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹).根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点时小车的速度大小为_____,小车做匀加速直线运动的加速度大小为______.(计算结果均保留位有效数字)
【答案】 ①. () ②. () ③. ()
【解析】
【详解】()打点周期为.
()根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度可得:.
()利用逐差公式可得:.
【点睛】做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度.
16. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)他作出弹簧弹力F与其____(选填“长度”或“伸长量”)x之间关系的图像,如图乙所示,图线是一条过原点的直线。通过图像可知,该弹簧的劲度系数______。
(2)如图丙所示,实验中若将指针固定在弹簧中点的位置B点进行测量,和固定在弹簧末端的A点测量得的劲度系数比要______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1) ①. 伸长量 ②. 25
(2)偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]由于图线是一条过原点的直线,说明弹簧弹力F与x成正比,结合胡克定律可知,x为弹簧的伸长量;
[2]根据胡克定律可知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,即
【小问2详解】
在弹簧末端的A点测得的劲度系数相当于两个在弹簧中间位置的B点的弹簧串联后的劲度系数,设在弹簧中间位置的B点测得的劲度系数为,则有
解得
则串联弹簧的伸长量为
设在弹簧末端位置的A点测得的劲度系数为,则有
解得
即指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k大。
17. 如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。橡皮条的一端固定,另一端连接轻质小圆环。
(1)先用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,使小圆环静止于点,由两个测力计的示数得到拉力和的大小,此外还必须___________。
A. 测量橡皮条的伸长量
B. 测量两细线的夹角
C. 记录两细线的方向
(2)再改用一个弹簧测力计拉动小圆环,施加的力应使小圆环___________。
(3)改变两个拉力、的大小和夹角重复实验,测得多组、和的数据。若不考虑力的大小的测量误差,同一组数据中、和的大小关系可能是___________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)C (2)静止于点 (3)ABD
【解析】
【小问1详解】
该实验除了要记录两个测力计的拉力和的大小外,还必须要记录两个力的方向,故选C;
【小问2详解】
为保证等效性,则再改用一个弹簧测力计拉动小圆环,施加的力应使小圆环静止于点;
【小问3详解】
合力的大小范围是|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
所以合力可能大于分力,也可能小于分力,但两个分力之代数和不可能小于合力,故ABD正确,C错误。
故选ABD。
四。计算论证题:本题共5小题,共40分。解答时请写出必要的文字、方程式和演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。
18. 请设计一个实验,仅使用一只秒表,尽可能准确地测量出玩具手枪子弹射出时的速度。已知重力加速度为g。
(1)请写出主要的实验步骤。
(2)推导子弹射出速度的公式。
【答案】(1)a.将玩具手枪竖直向上固定,确保子弹做竖直上抛运动;
b.扣动扳机发射子弹的同时,立即启动秒表开始计时;当子弹落回发射点并产生清晰撞击声时,迅速停止秒表,记录总时间;
c.重复多次实验,取时间的平均值以减小误差。
(2)子弹做竖直上抛运动,总时间满足
可得子弹射出速度为
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
19. 概念和规律是物理学的基础,准确理解并应用它们是学好物理的关键。
(1)请阐述“参考系”概念。
(2)水滴下落做自由落体运动是一种常见的匀变速直线运动。请你展开想象的翅膀,通过选择合适的参考系,描述在何种情况下该自由落体的水滴:(已知重力加速度为g)
a.是静止的;
b.做匀速直线运动。
【答案】(1)要描述一个物体的运动,必须选择另一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参考系。
(2)a.当选择另一滴与它同时开始下落、下落情况完全相同的水滴作为参考系时,由于两滴水的运动状态完全一致,它们之间的相对位置不会发生变化,所以在这个参考系下,该自由落体的水滴是静止的;
b.当观察者与水滴有相同的加速度g (即同样只受重力),但观察者的初速度与水滴的初速度不同时,在该观察者看来,水滴做匀速直线运动。
【解析】
【详解】(1 )略
(2 )略
20. 在春节等传统节日中我们经常要悬挂灯笼来装点节日气氛。如图所示,用绳将灯笼悬于点,要使灯笼静止于图中虚线所示位置,可以在绳上点施加不同方向的拉力。已知灯笼的重力为与竖直方向夹角为。
(1)请设计一种方案使灯笼静止于图中虚线所示位置,通过作图和计算说明在点额外施加的力的大小和方向。
(2)通过作图和计算说明,要使灯笼静止于图中虚线所示位置,在点沿什么方向施加力时所需的力最小,并计算出力的最小值。
【答案】(1)方案1: ,;方案2:,
(2),当与垂直时最小,
【解析】
【小问1详解】
方案1:如图所示
用与竖直方向夹角的绳子系于点,在点施加斜向右上方的拉力,根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知:
方案2:
如图所示,用沿水平方向的绳子系于点,在点施加水平向右的拉力,根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知
【小问2详解】
根据共点力平衡条件可知,在点施加的力的方向不同时,绳上的力与力构成的平行四边形的形状也不同,由图可知,当与垂直时最小,即当沿着与绳垂直的方向斜向右上方施加力时所需的力最小根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知
21. 如图甲所示,重力为G的木块,恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑。求解:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着斜面方向必须加多大的推力?
(3)如图丙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着水平方向必须加多大的推力?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
匀速下滑时,木块受力分析如图所示
沿斜面方向上
垂直斜面方向上
又
联立解得
【小问2详解】
匀速向上运动时,受力分析如图
沿斜面方向
垂直斜面方向
又
解得
【小问3详解】
匀速向上运动时,受力分析如图
沿斜面方向
垂直斜面方向
又
解得
22. 科技的核心是服务于人,其发展让我们的生活体验持续优化。自动驾驶汽车已从实验室驶向真实道路,图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照片。为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车直线运动的“”关系图线如图乙所示,汽车的制动距离为12m。
(1)描述汽车的运动:汽车做加速度______(选填“增大”“减小”或“不变”)的______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)微元法是一种常用的研究方法,对于直线运动,可以由图像来求位移大小。请你借鉴此方法,推理求解汽车初速度的大小。
(3)为了求汽车的制动时间,小明同学的求解过程如下:
在汽车制动过程中加速度的平均值为
将汽车的减速过程看成反向加速过程,将12m的制动距离代入运动学公式,可得制动时间。
判断:汽车实际的制动时间t______(选填“”“”或“”)。要求对此判断进行推理论证。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 减速
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]汽车制动过程,由图2可知其加速度随位移均匀增大,做加速度逐渐增大的减速运动。
【小问2详解】
由匀变直线运动中位移与速度的关系
汽车做非匀变速运动,运用“微元法”,可知“”图线与轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”,即
解得
【小问3详解】
若汽车以的加速度做匀减速运动时,图像如图中直线所示
位移大小仍为不变,即图像与围成的面积为12,可得
由图像可知,汽车做加速度逐渐增大的减速运动,若制动距离为,实际图像如图中曲线所示,即实际制动时间小于。
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人大附中2025~2026学年度第一学期高一年级期中练习
物理
说明:本练习共22道小题,共8页,满分100分,考试时间90分钟;请在答题卡规定位置填写个人信息,将相关内容填涂和写在答题卡的指定区域内,考试结束时交答题卡。
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共计30分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列物理量中,描述物体位置变化快慢的是( )
A. 速度 B. 加速度 C. 时间 D. 位移
2. 如图所示是高一学生在参加学校秋季田径运动会时在赛场上奋勇争先的场景。在女子100米决赛中,小红以12.5秒的成绩夺冠,小华以12.8秒的成绩获得第二。下列说法正确的是( )
A. 跑完100米过程小红平均速率小于小华
B. 跑完100米过程小红平均速度大于小华
C. 在任意时刻的瞬时速度小红都大于小华
D. 跑完100米过程小红的位移大于小华
3. 汽车的初速度是,经过一段时间后速度变为,用表示时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度的箭头端为起点,以后来的速度的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺末端做捏尺的准备,在他看到乙同学放开直尺时,他立刻捏住直尺,测出直尺在这段时间内下落的高度,计算出直尺下落的时间,就是甲同学的反应时间。若在某次测试中,直尺下落的高度为20cm,则这次实验测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.02s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.2s
5. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 (各物理量单位均采用国际单位制),则该质点( )
A. 加速度是1m/s2 B. 初速度是2.5m/s
C. 第1s内的位移是5m D. 第1s末的速度是7m/s
6. 如图所示,用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握的越紧,杯子受到的摩擦力就越大
C. 手握的越紧,杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D. 杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
7. 某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量加速度的仪器。如图所示,他用细线将小钢球悬挂于量角器的圆心。某次测量中,他将测量仪置于沿水平路面行驶的车厢的地板上,调整量角器处于竖直平面内,并使量角器的直径边与车辆运动方向平行。车辆行进中观察到细线在一段时间内稳定在刻线的位置(图示位置),重力加速度g,由此可知车辆的加速度( )
A. 大小为,方向水平向右
B. 大小为,方向水平向左
C. 大小为,方向水平向右
D. 大小为,方向水平向左
8. 如图为餐厅暖盘车的储盘装置,其示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上正中位置叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,g取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,则每根弹簧的劲度系数为( )
A. 100N/m B. 300N/m C. 3N/m D. 1N/m
9. 如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在A点,墙壁对球的支持力大小为N,细绳对球的拉力大小为T。若其他条件不变,只缩短细绳的长度,则( )
A. N增大,T减小 B. N减小,T增大
C. N增大,T增大 D. N减小,T减小
10. 如图所示,一质量为m的实心正方体物块置于风洞内的水平面上,其中一面与风速垂直,风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力,其中v为风速,S为物块迎风面积。风速变为时,刚好能推动用同一材料做成的另一实心正方体物块,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则该物块的质量为( )
A. 8m B. 16m C. 36m D. 64m
二.不定项选择题:本题共4小题,每小题3分,共计12分。每小题可能有一至多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,错选或不答得0分。
11. 一个苹果从树上无初速度地自由下落,将苹果看成质点,忽略空气阻力,取向下为正方向。设苹果下落过程中的速度为v,加速度为a、下落时间为t,则如图所示的图象中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 两辆汽车在一条东西方向的平直公路上行驶,以向东为正方向,两辆汽车的图像如图所示。由图可知( )
A. 两辆汽车都向东行驶 B. 乙车做匀减速直线运动
C. 时甲车的速度大于乙车 D. 内甲车的位移大于乙车
13. 如图所示,长方体形的物块a静止在水平地面上,长方体形的物块b叠放在物体a上。现对物体a施加一个水平向左的恒定拉力F,结果a、b仍然都处于静止状态。以下说法正确的是( )
A. a与b之间不存在摩擦力
B. a与地之间的摩擦力大小为F
C. 若仅减小a、b接触面间的动摩擦因数,则a与b不可能发生相对滑动
D. 若仅将作用在a上的恒力F撤去,并对物体b施加同样大小的水平向左的恒定拉力F,则a不可能相对地面滑动
14. 如图所示,表面粗糙的斜面静置于水平地面上,斜面顶端安有滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),m悬于空中,M放在斜面上,均处于静止状态。当用沿斜面向上的恒力F推M时,在F缓慢增大时,M、m和斜面仍静止不动,则( )
A. M受到的摩擦力可能变大 B. 轻绳上的拉力一定不变
C. 物体M所受斜面体的作用力一定不变 D. 斜面体所受地面的支持力一定不变
三.实验题:本题共3小题,共18分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
15. 在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.
()打点计时器的打点周期是_____.
()图为某次实验打出的一条纸带,其中、、、为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹).根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点时小车的速度大小为_____,小车做匀加速直线运动的加速度大小为______.(计算结果均保留位有效数字)
16. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)他作出弹簧弹力F与其____(选填“长度”或“伸长量”)x之间关系的图像,如图乙所示,图线是一条过原点的直线。通过图像可知,该弹簧的劲度系数______。
(2)如图丙所示,实验中若将指针固定在弹簧中点的位置B点进行测量,和固定在弹簧末端的A点测量得的劲度系数比要______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
17. 如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。橡皮条的一端固定,另一端连接轻质小圆环。
(1)先用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,使小圆环静止于点,由两个测力计的示数得到拉力和的大小,此外还必须___________。
A. 测量橡皮条的伸长量
B. 测量两细线的夹角
C. 记录两细线的方向
(2)再改用一个弹簧测力计拉动小圆环,施加的力应使小圆环___________。
(3)改变两个拉力、的大小和夹角重复实验,测得多组、和的数据。若不考虑力的大小的测量误差,同一组数据中、和的大小关系可能是___________。
A.
B.
C.
D.
四。计算论证题:本题共5小题,共40分。解答时请写出必要的文字、方程式和演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。
18. 请设计一个实验,仅使用一只秒表,尽可能准确地测量出玩具手枪子弹射出时的速度。已知重力加速度为g。
(1)请写出主要的实验步骤。
(2)推导子弹射出速度的公式。
19. 概念和规律是物理学的基础,准确理解并应用它们是学好物理的关键。
(1)请阐述“参考系”概念。
(2)水滴下落做自由落体运动是一种常见的匀变速直线运动。请你展开想象的翅膀,通过选择合适的参考系,描述在何种情况下该自由落体的水滴:(已知重力加速度为g)
a.是静止的;
b.做匀速直线运动。
20. 在春节等传统节日中我们经常要悬挂灯笼来装点节日气氛。如图所示,用绳将灯笼悬于点,要使灯笼静止于图中虚线所示位置,可以在绳上点施加不同方向的拉力。已知灯笼的重力为与竖直方向夹角为。
(1)请设计一种方案使灯笼静止于图中虚线所示位置,通过作图和计算说明在点额外施加的力的大小和方向。
(2)通过作图和计算说明,要使灯笼静止于图中虚线所示位置,在点沿什么方向施加力时所需的力最小,并计算出力的最小值。
21. 如图甲所示,重力为G的木块,恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑。求解:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着斜面方向必须加多大的推力?
(3)如图丙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着水平方向必须加多大的推力?
22. 科技的核心是服务于人,其发展让我们的生活体验持续优化。自动驾驶汽车已从实验室驶向真实道路,图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照片。为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车直线运动的“”关系图线如图乙所示,汽车的制动距离为12m。
(1)描述汽车的运动:汽车做加速度______(选填“增大”“减小”或“不变”)的______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)微元法是一种常用的研究方法,对于直线运动,可以由图像来求位移大小。请你借鉴此方法,推理求解汽车初速度的大小。
(3)为了求汽车的制动时间,小明同学的求解过程如下:
在汽车制动过程中加速度的平均值为
将汽车的减速过程看成反向加速过程,将12m的制动距离代入运动学公式,可得制动时间。
判断:汽车实际的制动时间t______(选填“”“”或“”)。要求对此判断进行推理论证。
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