精品解析:河北省石家庄市第二中学2025-2026学年高一上学期11月期中考试模拟物理试题
2025-11-27
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.60 MB |
| 发布时间 | 2025-11-27 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55154714.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
石家庄二中(西)高一物理上学期期中考试模拟试题
一、单选题
1. 阅读古诗词可以感受诗词之美,从中汲取营养,涵养心灵。下列说法正确的是( )
A. “一日看尽长安花”中的“一日”指的是时刻
B. “轻舟已过万重山”是以江水为参考系来描述轻舟的运动
C. “坐地日行八万里”中的“八万里”指的是路程
D. “水急客舟疾”中的“客舟疾”指的是船的加速度大
2. 一质点沿Ox方向做加速直线运动,它离开O点的距离随时间t变化的关系为,它的速度随时间变化的关系为,该质点在t=1s到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均加速度大小分别为( )
A. 6m/s,5m/s2 B. 6m/s,15m/s2
C. 7m/s,5 m/s2 D. 7m/s,15 m/s2
3. 一辆汽车沿平直路面以的速度行驶,遇到紧急情况制动,2s后速度减为,则有关汽车制动后的运动,下列说法中正确的是( )
A. 第2s内位移是第3s内位移的3倍 B. 汽车制动后的平均速度是
C. 4s末和2s末的速度大小相等,方向相反 D. 汽车制动后4s内共向前运动了40m
4. 木块A、B、C、D并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块A,恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等,在木块中运动时加速度恒定,下列说法正确的是( )
A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3
B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为
C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1
D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍
5. 科技馆中有一个展品,如图所示。在较暗处有一个不断均匀滴水水龙头。在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴。缓慢调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象:水滴似乎不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动,一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g取10m/s2)( )
A. 普通光源即可
B. 间歇发光,间歇时间约为0.02s
C. 间歇发光,间歇时间约为0.15s
D. 间歇发光,间歇时间约为0.5s
6. 如图所示,两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接,两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块,直到物块刚好离开水平地面为止。取,这个过程中物块移动的距离是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )
A. A物体受到的摩擦力方向向右
B. 三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C. B受到的摩擦力方向沿传送带向下
D. B、C受到的摩擦力方向相反
8. 如图所示,一位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A. 小车静止时,,方向沿杆向上
B. 小车静止时,,方向垂直于杆向上
C. 小车向右匀速运动时,,方向竖直向上
D. 小车向右匀速运动时,,方向沿杆向上
9. 轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上.现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,并且圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,拉力F和环对杆的摩擦力Ff的变化情况是( )
A. F保持不变,Ff逐渐增大 B. F逐渐减小,Ff保持不变
C. F逐渐增大,Ff逐渐增大 D. F逐渐增大,Ff逐渐减小
10. 如图所示,半径为R,内壁光滑的塑料圆轨道竖直固定,OA、OB分别是竖直、水平半径。把可视为质点的小球甲固定在A点,质量为m、可视为质点的小球乙放置在圆弧AB之间,由于甲对乙有磁力排斥作用,乙静止在Р点,甲对乙的磁力方向总是由甲指向乙,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若OA与OP的夹角为60°,甲对乙的磁力大小为mg
B. 若乙在B点,甲对乙的磁力与弧面对乙的弹力等大
C. 若缓慢增大甲对乙磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移到B点过程中,弧面对乙的弹力变大
D. 若A、P两点间的距离是R的n分之一,则乙球静止在Р点时,甲对乙的磁力大小为
二、多选题
11. 、两个物体在同一条直线上运动,两物体的位移随时间变化的关系图像如图甲所示;、两个物体在另一条直线上运动,两物体的速度随时间变化的关系图像如图乙所示,其中、均为抛物线。下列分析正确的是( )
A. 时间内,、两物体运动方向相反,、两物体运动方向相同
B. 时间内,、两物体通过的位移相同,的位移大于的位移
C. 时刻物体的速度为零,物体的加速度为零
D. 时间内,的加速度不变,的加速度逐渐变大
12. 如图所示,水平木板上有质量的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图2所示,取重力加速度,下列判断正确的是( )
A. 时外力F等于零 B. 时外力F可能等于5N
C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.08 D. 物块与木板间的动摩擦因数为0.11
13. 如图甲所示,质量为m的风筝在细线和均匀风力的作用下处于静止状态,此模型的截面图如图乙所示。已知风筝平面与水平面的夹角为37°,细线与风筝平面的夹角为53°,风力与风筝平面垂直,重力加速度大小为g,,,下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力与风筝所受重力的夹角为37° B. 细线的拉力大小为
C. 风力的大小为 D. 若仅增大风力,则风筝保持静止
三、实验题
14. 某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置,将此长度作为弹簧原长。然后,在弹簧下端悬挂钩码,记录悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。(本实验中g取9.8m/s2)
(1)下列操作规范是______
A. 悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数
B. 实验前将弹簧自由下垂时的长度作为弹簧原长是为了消除弹簧自重对实验的影响
C. 随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D. 逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)某次弹簧上指针在刻度尺上对应的位置如图丙所示,该处的读数为______cm;
(3)当弹簧下端所挂钩码20g时,弹簧弹力大小为______N;
(4)以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出F—L图像,如图乙所示。由图像可知,弹簧的劲度系数k=______N/m;
(5)小李查阅相关资料得知当地重力加速度的值为9.78m/s2,若考虑此因素的影响,该实验测得的弹簧的劲度系数与真实值相比______。(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)
15. 某同学在探究力的合成的平行四边形定则的实验中,利用图钉、平板、橡皮筋、弹簧测力计及铅笔、刻度尺进行有关实验,
(1)图1中B测力计的示数为________N。(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)如图2所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中________(填“甲”或“乙”)实验结果是尊重实验事实的。
(3)在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧测力计拉力的图示在图2丙中作出,请作图______,方格每边的长度表示1N,O是橡皮筋的一个端点。
按照作图法可得合力的大小为________N。
(4)关于本实验的操作过程,下列说法正确的是________。
A.为了方便测量,实验时两细绳OA、OB必须相互垂直
B.必须记录橡皮条被拉伸的数值及OA、OB细绳拉力大小
C.橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D.可以同时改变两条细绳的拉力,但是要保持结点O的位置不变
四、计算题
16. 如图所示,平直公路上每间隔500m有一“十字”路口,路口处安装有红绿灯,红灯绿灯每隔20s交换一次,沿途所有信号灯同步。车辆A、B同时到达第一个“十字”路口的斑马线,此时指示灯刚变红。肇事车辆B见到警车立即启动车辆闯红灯向前逃逸,沿途遇到红灯时仍不减速,当绿灯亮时警车A立即启动车辆追赶,警车A严格遵守交通信号。警车A启动加速度大小a为,刹车加速度大小为,最大行驶速度大小为20m/s;肇事车辆B启动加速度大小为,刹车加速度大小为,最大行驶速度大小为10m/s。试求:
(1)警车A从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间;
(2)警车A在第二个“十字”路口启动时距肇事车辆B的距离;
(3)警车A从第一个“十字”路口启动到与肇事车辆B车头齐平时所用时间。
17. 如图所示,在倾角为θ=37°的玻璃棚上放有一质量为m=2kg的物体A,连接在竖直墙壁上O点的轻绳拴住物体A,轻绳刚好伸直且与玻璃棚的夹角也为θ=37°,已知当地重力加速度为g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求物体A受到的支持力和摩擦力;
(2)若由于下雨导致物体A与玻璃棚之间的动摩擦因数减小为μ=0.2(A的质量不变),此时轻绳张紧且物体A受到的静摩擦力达到最大值,求此时轻绳上拉力的大小。(结果保留一位小数)
18. 如图所示,质量均为m的柱体甲、乙截面分别为圆和半圆,半径均为R,甲与乙接触面光滑,乙与水平地面之间有摩擦,甲右侧用一竖直光滑挡板挡住,开始时圆心O1、O2连线与竖直方向夹角为30°,现将竖直挡板缓慢地向右平移,直到甲刚要接触地面为止,乙始终没有移动,已知重力加速度大小为g,求:
(1)开始时地面对乙的支持力大小;
(2)开始时挡板所受压力大小;
(3)挡板移动过程中乙受到的最大静摩擦力。
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石家庄二中(西)高一物理上学期期中考试模拟试题
一、单选题
1. 阅读古诗词可以感受诗词之美,从中汲取营养,涵养心灵。下列说法正确的是( )
A. “一日看尽长安花”中的“一日”指的是时刻
B. “轻舟已过万重山”是以江水为参考系来描述轻舟的运动
C. “坐地日行八万里”中的“八万里”指的是路程
D. “水急客舟疾”中的“客舟疾”指的是船的加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.“一日”指一天的时间间隔,故A错误;
B.“轻舟已过万重山”是以山或岸为参考系,故B错误;
C.“坐地日行八万里”描述人随地球自转的轨迹长度,属于路程而非位移,故C正确;
D.“客舟疾”指船的速度大,而非加速度大,故D错误。
故选C。
2. 一质点沿Ox方向做加速直线运动,它离开O点的距离随时间t变化的关系为,它的速度随时间变化的关系为,该质点在t=1s到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均加速度大小分别为( )
A. 6m/s,5m/s2 B. 6m/s,15m/s2
C. 7m/s,5 m/s2 D. 7m/s,15 m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】该质点在t=1s到t=2s间的平均速度大小
t=2s到t=3s间的平均加速度大小
故选D。
3. 一辆汽车沿平直路面以的速度行驶,遇到紧急情况制动,2s后速度减为,则有关汽车制动后的运动,下列说法中正确的是( )
A. 第2s内位移是第3s内位移的3倍 B. 汽车制动后的平均速度是
C. 4s末和2s末的速度大小相等,方向相反 D. 汽车制动后4s内共向前运动了40m
【答案】A
【解析】
【详解】B.汽车制动后的平均速度为
故B错误;
CD.汽车制动后的加速度大小为
则汽车从开始制动到停下所用时间为
则4s末的速度为0;汽车制动后4s内共向前运动的距离为
故CD错误;
A.由于汽车制动过程所用时间为,根据逆向思维将汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动,根据相等时间内通过的位移规律可知,第3s内位移、第2s内位移与第1s内位移之比为
可知第2s内位移是第3s内位移的3倍,故A正确。
故选A。
4. 木块A、B、C、D并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块A,恰好能从小块D中射出。子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等,在木块中运动时加速度恒定,下列说法正确的是( )
A. 木块A、B、C、D的长度之比为9:7:5:3
B. 子弹刚射出木块B时的速度大小为
C. 子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为3:1
D. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的5倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,子弹在木块中的运动可逆向看作初速度为零且从右向左的匀加速直线运动,子弹在木块A、B、C、D中运动的时间相等。由初速度等于零的匀加速直线运动存连续相等时间内运动位移的比例关系可知,木块A、B、C、D的长度之比为7:5:3:1,A错误;
B.由知,子弹刚射出木块B时的速度大小为
B正确;
C.由知,子弹射出木块A、B瞬间的速度大小之比为
C错误;
D.因为子弹在每个木块中运动的时间相等,由
知,子弹在木块A中运动的平均速度是在木块D中运动的平均速度的7倍,D错误。
故选B。
5. 科技馆中有一个展品,如图所示。在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头。在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴。缓慢调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象:水滴似乎不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动,一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g取10m/s2)( )
A. 普通光源即可
B. 间歇发光,间歇时间约为0.02s
C. 间歇发光,间歇时间约为0.15s
D. 间歇发光,间歇时间约为0.5s
【答案】D
【解析】
【详解】运用逐差法计算时间间隔,另外还需要考虑水滴位置的重叠特点。 若A、B、C、D四个位置处水滴为连续掉下的水滴,则设相邻两个水滴间时间间隔为,有
解得
代入数据可得
由于人观察水滴的视觉在间歇的光照下水滴位置可能出现重叠现象,因此照明光源应该间歇发光,且间歇时间为或为的整数倍。
故选D。
6. 如图所示,两个质量均为的相同物块、用一个劲度系数为的轻弹簧连接,两物块都处于静止状态。现用竖直力缓慢地向上拉物块,直到物块刚好离开水平地面为止。取,这个过程中物块移动的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】最初,由两物块都处于静止状态可知,弹簧弹力
所以弹簧的压缩量为
物块刚好离开水平地面时,弹簧弹力
其伸长量为
所以物块移动的距离是
故选C。
7. 如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )
A. A物体受到的摩擦力方向向右
B. 三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C. B受到的摩擦力方向沿传送带向下
D. B、C受到的摩擦力方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体在水平方向上做匀速直线运动,水平方向上不受摩擦力,A错误;
BCD.B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力,即三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零,B正确,CD错误。
故选B。
8. 如图所示,一位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A. 小车静止时,,方向沿杆向上
B. 小车静止时,,方向垂直于杆向上
C. 小车向右匀速运动时,,方向竖直向上
D. 小车向右匀速运动时,,方向沿杆向上
【答案】C
【解析】
【详解】小车静止或匀速直线运动时,小球都处于平衡状态,故杆对球的作用力F=mg,方向竖直向上,故C正确,ABD错误。
9. 轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上.现用始终平行于杆的力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,并且圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,拉力F和环对杆的摩擦力Ff的变化情况是( )
A. F保持不变,Ff逐渐增大 B. F逐渐减小,Ff保持不变
C. F逐渐增大,Ff逐渐增大 D. F逐渐增大,Ff逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】先对结点O受力分析,受物体的拉力(等于重力)、拉力F和绳子的拉力T,根据平衡条件,结合三角形定则作图,如图所示
物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,拉力F增加,再对环和物体整体受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,如图所示
根据平衡条件有,平行杆方向
拉力F增大,则摩擦力增大,根据牛顿第三定律,环对杆的摩擦力增大。
故选C。
10. 如图所示,半径为R,内壁光滑的塑料圆轨道竖直固定,OA、OB分别是竖直、水平半径。把可视为质点的小球甲固定在A点,质量为m、可视为质点的小球乙放置在圆弧AB之间,由于甲对乙有磁力排斥作用,乙静止在Р点,甲对乙的磁力方向总是由甲指向乙,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若OA与OP的夹角为60°,甲对乙的磁力大小为mg
B. 若乙在B点,甲对乙的磁力与弧面对乙的弹力等大
C. 若缓慢增大甲对乙的磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移到B点过程中,弧面对乙的弹力变大
D. 若A、P两点间的距离是R的n分之一,则乙球静止在Р点时,甲对乙的磁力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对乙受力分析,弧面对乙的弹力由乙指向O,甲对乙的磁力由甲指向乙,若OA与OP的夹角为60°,由三力平衡的矢量三角形可得三个力构成的是正三角形,则甲对乙的磁力等于乙的重力mg,故A错误;
B.同理,若乙在B点,三个力构成的是等腰直角三角形,甲对乙的磁力是弧面对乙弹力的倍,故B错误;
C.设甲、乙间的距离为d,三个力构成的三角形与三角形OAP相似,则有
可得
若缓慢增大甲对乙的磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移过程中,弧面对乙的弹力大小不变,总等于乙的重力,故C错误;
D.若A、P两点间的距离是R的n分之一,则有
结合
可得
故D正确。
故选D。
二、多选题
11. 、两个物体在同一条直线上运动,两物体的位移随时间变化的关系图像如图甲所示;、两个物体在另一条直线上运动,两物体的速度随时间变化的关系图像如图乙所示,其中、均为抛物线。下列分析正确的是( )
A. 时间内,、两物体运动方向相反,、两物体运动方向相同
B. 时间内,、两物体通过的位移相同,的位移大于的位移
C. 时刻物体的速度为零,物体的加速度为零
D. 时间内,的加速度不变,的加速度逐渐变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.时间内,a物体沿x轴负方向运动,b物体沿x轴正方向运动,a、b两物体运动方向相反。速度正负表示方向,c、d两物体速度均为正值,故两者运动方向相同,故A正确;
B.时间内,a、b两物体通过位移大小分别为,,a物体位移方向沿x轴负方向,b物体位移方向沿x轴正方向,a、b两物体通过的位移不相同。速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,时间内,c的位移大于d的位移,故B错误;
C.时间内物体a的位移图像是一条倾斜的直线,故物体a一直在做匀速直线运动,时刻物体a的速度不为零。时间内物体c的速度图像是一条倾斜的直线,故物体c一直在做匀减速直线运动,时刻物体c的加速度不为零,故C错误;
D.时间内,物体b位移图像是一条抛物线,由,得b的加速度不变,时间内,物体b做初速度为零的匀加速直线运动。时间内,物体d速度图像是一条抛物线,斜率表示加速度,斜率越来越大,d的加速度逐渐变大,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,水平木板上有质量的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图2所示,取重力加速度,下列判断正确的是( )
A. 时外力F等于零 B. 时外力F可能等于5N
C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.08 D. 物块与木板间的动摩擦因数为0.11
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由题意可知水平木板表面粗糙,因为物块在水平方向上的摩擦力在时为零,若受到不为零的外力F作用,则必定会产生摩擦力,故互相矛盾,因此时,,故A正确;
B.由图可知,物块受到的最大静摩擦力为4N,外力需要大于最大静摩擦力才可能让该物体受到的摩擦力从静摩擦力变成滑动摩擦力,而在时,该物体受到的摩擦力刚好从静摩擦力变成滑动摩擦力,所以外力F必定大于4N,可能是5N,故B正确;
CD.由图可知,物体受到的滑动摩擦力,因为
动摩擦因数
故C正确,故D错误;
故选ABC。
13. 如图甲所示,质量为m的风筝在细线和均匀风力的作用下处于静止状态,此模型的截面图如图乙所示。已知风筝平面与水平面的夹角为37°,细线与风筝平面的夹角为53°,风力与风筝平面垂直,重力加速度大小为g,,,下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力与风筝所受重力的夹角为37° B. 细线的拉力大小为
C. 风力大小为 D. 若仅增大风力,则风筝保持静止
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由几何关系,牵线与水平方向的夹角为
与竖直方向的夹角为
故A错误;
BC.把牵线的拉力分别沿着风筝平面和垂直风筝平面分解,把重力分别沿着风筝平面和垂直风筝平面分解,由力的平衡可得
综合解得
故BC正确;
D.由BC选项分析可知,增大风力,若细线拉力和风筝重力同时增大,则风筝保持静止,由于风筝重力不变,可知若仅增大风力,则风筝不会保持静止,故D错误。
故选BC。
三、实验题
14. 某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置,将此长度作为弹簧原长。然后,在弹簧下端悬挂钩码,记录悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置,实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。(本实验中g取9.8m/s2)
(1)下列操作规范的是______
A. 悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数
B. 实验前将弹簧自由下垂时的长度作为弹簧原长是为了消除弹簧自重对实验的影响
C. 随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D. 逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图丙所示,该处的读数为______cm;
(3)当弹簧下端所挂钩码为20g时,弹簧弹力大小为______N;
(4)以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出F—L图像,如图乙所示。由图像可知,弹簧的劲度系数k=______N/m;
(5)小李查阅相关资料得知当地重力加速度的值为9.78m/s2,若考虑此因素的影响,该实验测得的弹簧的劲度系数与真实值相比______。(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)
【答案】(1)ABD (2)18.00
(3)0.196 (4)25
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数,防止钩码摆动过程影响示数,故A正确;
B.由于弹簧自身有重力,实验前,应该把弹簧竖直放置测量其原长,从而消除弹簧自重对实验的影响,故B正确;
CD.实验过程中应该逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故C错误,D正确;
故选ABD。
【小问2详解】
刻度尺的最小刻度为0.1cm,则读数为18.00cm;
【小问3详解】
当弹簧下端所挂钩码为20g时,弹簧弹力大小为F=mg=0.02×9.8N=0.196N
【小问4详解】
作出F—L图像,如图所示。由图像可知,弹簧的劲度系数
【小问5详解】
当地的重力加速度偏小,则用F=mg计算得到的弹力值偏大,则弹簧劲度系数测量值偏大。
15. 某同学在探究力的合成的平行四边形定则的实验中,利用图钉、平板、橡皮筋、弹簧测力计及铅笔、刻度尺进行有关实验,
(1)图1中B测力计的示数为________N。(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)如图2所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中________(填“甲”或“乙”)实验结果是尊重实验事实的。
(3)在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧测力计拉力的图示在图2丙中作出,请作图______,方格每边的长度表示1N,O是橡皮筋的一个端点。
按照作图法可得合力的大小为________N。
(4)关于本实验的操作过程,下列说法正确的是________。
A.为了方便测量,实验时两细绳OA、OB必须相互垂直
B.必须记录橡皮条被拉伸的数值及OA、OB细绳拉力大小
C.橡皮筋反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D.可以同时改变两条细绳的拉力,但是要保持结点O的位置不变
【答案】 ①. 3.60 ②. 甲 ③. ④. 7##7.0##7.00 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]由图示可知,弹簧测力计分度值为0.2N,其示数为3.60N;
(2)[2]该实验中F是由平行四边形法则得出的合力,而F'是通过实际实验得出的,故F'应与OA在同一直线上,而F与、组成平行四边形,故甲实验结果是尊重实验事实的;
(3)[3][4]已知分力求合力,根据平行四边形法则作图如下
由图可得,两个分力的合力的长度为7个长度,所以合力的大小为7N。
(4)[5]
A.为了实验的准确性,实验时两细绳OA、OB的夹角应适当大一点,没必要一定成90°,故A错误;
B.每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置,并记录OA、OB细绳拉力大小及方向,故B错误;
C.OB、OC细绳拉力大小可以不相等,故橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线,故C错误;
D.可以同时改变两条细绳的拉力,但为了使作用效果相同,要保持结点O的位置不变,故D正确。
故选D。
四、计算题
16. 如图所示,平直公路上每间隔500m有一“十字”路口,路口处安装有红绿灯,红灯绿灯每隔20s交换一次,沿途所有信号灯同步。车辆A、B同时到达第一个“十字”路口的斑马线,此时指示灯刚变红。肇事车辆B见到警车立即启动车辆闯红灯向前逃逸,沿途遇到红灯时仍不减速,当绿灯亮时警车A立即启动车辆追赶,警车A严格遵守交通信号。警车A启动加速度大小a为,刹车加速度大小为,最大行驶速度大小为20m/s;肇事车辆B启动加速度大小为,刹车加速度大小为,最大行驶速度大小为10m/s。试求:
(1)警车A从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间;
(2)警车A在第二个“十字”路口启动时距肇事车辆B的距离;
(3)警车A从第一个“十字”路口启动到与肇事车辆B车头齐平时所用时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)警车A加速到最大速度所用时间为
加速过程的位移为
刹车到停止所用时间为
刹车过程的位移为
警车从第一个路口到第二个路口过程中,匀速运动的时间为
则警车从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用时间为
(2)肇事车辆B启动时间为
加速过程位移为
由于红灯绿灯每隔20s交换一次,警车从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间为28.75s,可知警车A在第二个“十字”路口启动时,此时肇事车辆B逃逸运动的时间为
车辆B在时间t内的位移为
警车与肇事车辆的距离为
(3)由于警车在第二个路口启动后,其加速过程位移只有50m,小于75m,可知警车不可能在加速阶段与肇事车辆车头齐平,设警车加速到最大速度后再匀速运动时间后与肇事车辆车头齐平,则有
解得
由于
可知警车在二个路口和第三个路口之间能与肇事车辆车头齐平。所以警车从第一个“十字”路口启动到与肇事车辆车头齐平时所用时间为
17. 如图所示,在倾角为θ=37°的玻璃棚上放有一质量为m=2kg的物体A,连接在竖直墙壁上O点的轻绳拴住物体A,轻绳刚好伸直且与玻璃棚的夹角也为θ=37°,已知当地重力加速度为g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求物体A受到的支持力和摩擦力;
(2)若由于下雨导致物体A与玻璃棚之间的动摩擦因数减小为μ=0.2(A的质量不变),此时轻绳张紧且物体A受到的静摩擦力达到最大值,求此时轻绳上拉力的大小。(结果保留一位小数)
【答案】(1)16N,垂直斜面向上,12N,沿斜面向上
(2)129N
【解析】
【小问1详解】
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力,沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向上的支持力,根据平衡条件可得,沿斜面方向有
垂直斜面方向有
所以,
【小问2详解】
沿斜面方向有
垂直斜面方向有
联立可得
18. 如图所示,质量均为m的柱体甲、乙截面分别为圆和半圆,半径均为R,甲与乙接触面光滑,乙与水平地面之间有摩擦,甲右侧用一竖直光滑挡板挡住,开始时圆心O1、O2连线与竖直方向夹角为30°,现将竖直挡板缓慢地向右平移,直到甲刚要接触地面为止,乙始终没有移动,已知重力加速度大小为g,求:
(1)开始时地面对乙的支持力大小;
(2)开始时挡板所受压力大小;
(3)挡板移动过程中乙受到的最大静摩擦力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对两物体整体分析可知,开始时地面对乙的支持力大小为
【小问2详解】
对圆柱体甲进行受力分析,如图所示
根据平衡条件有
解得
根据牛顿第三定律可知,开始时挡板所受压力大小为。
【小问3详解】
当圆柱体甲恰好降到地面时(甲对地面无压力),设此时两圆心的连线与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
挡板与甲间的压力最大,为
对整体,水平方向受力平衡,则乙受到的最大静摩擦力为
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