内容正文:
北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期期中考试试卷
高一 物理
(时间:90分钟 满分:100分 否模块结业考试)
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,选对得3分,选错得0分。)
1. 下列关于重力和重心的说法中,已知重力加速度为g。正确的是( )
A. 根据可知,同一个物体在不同地点的重力可能不同
B. 一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数。因此,物体在水中的重力小于在空气中的重力
C. 物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,重力方向垂直于斜面向下
D. 物体的重心一定在其几何中心
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同的地点的重力加速度不一定相同,根据可知,同一个物体在不同地点的重力可能不同,选项A正确;
B.同一地点物体的重力是不变的,物体在水中的重力等于在空气中的重力,选项B错误;
C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,重力方向也是竖直向下的,选项C错误;
D.形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心,选项D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 在研究列车从北京到张家口的位移时,列车可以被看作质点
B. 在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮可以被看作质点
C. 列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是地面
D. 不论选择什么物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果都一样
【答案】A
【解析】
【详解】A.在研究列车从北京到张家口的位移时,列车的形状、大小可以忽略,列车可以被看作质点,故A正确;
B.在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮的形状、大小不可以忽略,列车车轮不可以被看作质点,故B错误;
C.列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是列车,故C错误;
D.选择不同物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果可能不同,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度为,经过一小段时间之后,速度变为,且,则这一过程中汽车( )
A. 位移的方向与的方向相反
B. 速度变化量的方向与相同
C. 加速度的方向与的方向相反
D. 加速度的方向与速度变化量的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的速度方向没变,则位移的方向与的方向相同,选项A错误;
B.速度变化量方向与相反,选项B错误;
CD.加速度的方向与速度变化量的方向相同,则与的方向相反,选项C正确,D错误。
故选C。
4. 火箭发射升空,若某段时间内火箭速度随时间的变化规律为v =(20t+4)m/s,由此可知这段时间内( )
A. 火箭做匀速直线运动
B. 火箭的初速度为20 m/s
C. 火箭的加速度为4 m/s2
D. 在3s末,火箭的瞬时速度为64 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据速度-时间公式
对比
v =(20t+4)m/s
可得
,
故火箭做匀加速直线运动,故ABC错误;
D.根据
v =(20t+4)m/s
可得在3s末,火箭的瞬时速度为
v=64 m/s
故D正确。
故选D。
5. 小明同学参加了学校组织的定向越野活动。他从图中的O点出发,先向北走了3km,又向东走了4km到达了目的地。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 小明同学的路程为4km B. 小明同学的路程为5km
C. 小明同学的位移大小为5km D. 小明同学的位移大小为7km
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小明同学的路程为
故AB错误;
CD.位移大小等于从初位置指向末位置的直线距离。则小明同学的位移大小为
故C正确,D错误。
故选C。
6. 一质量为5.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行,同时施加一个水平向左的拉力,大小为10N。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.3,取重力加速度。关于木箱所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 大小为10N,方向水平向右
B. 大小为10N,方向水平向左
C. 大小为15N,方向水平向右
D. 大小为15N,方向水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,物体所受摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向左,大小为
故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 用光电门测瞬时速度实验中,导轨上小车经过光电门时,其上的挡光片将光遮住,光电门可自动记录遮光时间,测量挡光片的宽度为,用近似代表小车刚通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A. 使小车的释放点更靠近光电门 B. 提高测量挡光片宽度的精确度
C. 换用宽度更窄的挡光片 D. 增大导轨与水平面的夹角
【答案】C
【解析】
【详解】瞬时速度表示物体在某一时刻或经过某一位置的速度,应用极限思想,在实践中趋近于0的情况下,平均速度可以近似看成瞬时速度,所以要计算通过光电门的瞬时速度,需要缩短通过(遮光)时间。
A.使小车的释放点更靠近光电门,小车通过光电门的速度更小,通过时间更长,A错误;
B.提高测量挡光片宽度的精确度,不能改变通过时间,B错误;
C.换用宽度更窄的挡光片,可以使通过时间更短,C正确;
D.增大导轨与水平面的夹角,在小车距离光电门较近的情况下,不能明显缩短遮光时间,D错误。
故选C。
8. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,频闪照相机连续两次曝光的时间间隔均为,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 能判定位置“1”是小球释放的初始位置
B. 能求出小球下落的加速度为
C. 能求出小球在位置“3”的速度为
D. 能判定小球不是匀加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】BD.根据题意,由图可知
则小球的下落运动为匀加速直线运动,由逐差法有
解得
故BD错误;
AC.由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,小球在位置3的速度为
由匀变速直线运动速度与时间的关系有
解得
则位置“1”不是小球释放的初始位置,故A错误,C正确。
故选C。
9. 现在的物理学中加速度的定义式为,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为,其中v0、vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体在做加速运动,A<0表示物体在做减速运动。则下列说法正确的( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A不变,则物体在位移中点处的速度比大
D. 若A>0且保持不变,则物体在中间时刻的速度比大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若A不变,有两种情况:当时,相等位移内速度增加量相等,通过相等位移所用的时间越来越短,由可知,a越来越大;当时,相等位移内速度减少量相等,通过相等位移所用的时间越来越多,由可知,a越来越小,故A错误,B正确;
C.当A不变时,相等位移内速度变化量相等,设位移中点处的速度为,则有
可得
故C错误;
D.若且保持不变,则前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度,后一半时间内物体将经过更多的位移,所以物体在中间时刻时,还没有到达中间位置,所以物体在中间时刻的速度比小,故D错误。
故选B。
10. 截至2024年11月,我国新能源汽车年度产量首次突破1000万辆,新能源汽车自重较大,对刹车性能提出了更高的要求。某国产新能源汽车刹车性能测试时,汽车以18m/s的速度匀速行驶,踩下刹车后汽车做匀减速直线运动,汽车的位移x与速度v变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 汽车的刹车时间为2.5s
B. 汽车的刹车时间为3s
C. 汽车刹车时的加速度大小为5m/s²
D. 汽车刹车过程的最后1s内位移大小为2.5m
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,汽车刹车运动的位移为,汽车的初速度为,汽车刹车时间
故A错误,B正确;
C.汽车刹车时的加速度大小为
故C错误;
D.汽车刹车过程前2秒内的位移
汽车刹车过程的最后1s内位移大小为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题。(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。每小题3分,共15分。每小题全选对的得分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分)
11. 将一个大小为31N的力分解为两个力,其中一个分力的大小为13N,则另一个分力的大小可能为( )
A. 45N B. 35N C. 25N D. 15N
【答案】BC
【解析】
【详解】若这两个分力方向相同时,则另一个力为18N;若这两个分力方向相反时,则另一个力为44N,所以另一个分力的大小范围为。
故选BC。
12. 如图所示,用相同的两根轻绳把质量相同的物体悬挂,甲图中轻绳较长,下列判断正确的是( )
A. 甲图中情况绳更容易断 B. 乙图中情况绳更容易断
C. 甲、乙图情况绳受拉力大小相同 D. 不能比较哪种情况绳更容易断
【答案】A
【解析】
【详解】对物体做受力分析有
2Tcosθ = mg,θ为细绳和竖直方向的夹角
由题图可看出
θ甲 > θ乙
则
T甲 > T乙
由于甲图的绳子承受的拉力更大,则甲图中情况绳更容易断。
故选A。
13. 如图所示,、、为三个质量相同的长方形木块,叠放于水平桌面上.水平恒力作用于木块,三个木块以共同速度沿水平桌面匀速移动.则在运动过程中( )
A. 对的静摩擦力为
B. 对的静摩擦力为
C. 对的静摩擦力为
D. 对的静摩擦力为F
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.以a为研究对象,因为a相对于b没有运动趋势,则b作用于a上的静摩擦力为零,否则a不可能做匀速直线运动,故A正确,B错误;
CD.把ab作为整体为研究对象,根据平衡条件可知,c对b的静摩擦力大小等于F,方向与外力F相反,则知b作用于c的静摩擦力为F,故D正确,C错误。
故选AD。
14. 如图所示的位移时间(x-t)图像和速度时间(v-t)图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A. 甲、丁两车做曲线运动,乙、丙两车做直线运动
B. 甲、乙两车在t1时刻相遇
C. 0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等,方向相同
D. 0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度大小相等,方向相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.x-t图、v-t图均只能描述直线运动,不能描述曲线运动,故A错误;
B.由图可知,在t1时刻,甲乙两图线相交,表示物体相遇,故B正确;
C.根据平均速度公式
可知,0~t1时间内,甲、乙两车的位移相同,时间相同,则平均速度相同,故C正确;
D.0~t2时间内,丙车位移小于丁车位移,则0~t2时间内,丙车的平均速度小于丁车的平均速度,故D错误。
故选BC。
15. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,A、B质量都不为零,在一竖直向上的力F作用下,都保持静止。关于物体A与B的受力,下列说法正确的是( )
A. A与B之间一定有压力,不一定有摩擦力 B. A与B之间一定有压力和摩擦力
C. A受到3个力的作用,B受到4个力的作用 D. A受到5个力的作用,B受到3个力的作用
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对A受力分析,其受重力、B对A的弹力,由于弹力不是竖直向上的,所以应该还受到B对A的摩擦力的作用,所以A、B之间一定有压力和摩擦力,故A错误,B正确;
CD.对AB整体受力分析,可知墙对A没有弹力作用,若有,则不能平衡。A受到重力、B的弹力和摩擦力3个力的作用,B受到重力、A的弹力和摩擦力4个力的作用,故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题。(共2小题,共16分。)
16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。
(1)一小组同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,如图所示,桌上放一块木板,用图钉把一张白纸钉在木板上,再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环,再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。
①实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时,两次效果相同的依据是______(填选项前字母)。
A.两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数
B.橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置
C.两根细绳套的细绳一样长
②实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(2)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,记录两个分力的夹角θ及合力F,得到F与θ的关系图像如图乙所示。已知这两个分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力F大小的变化范围是______。
【答案】(1) ①. B ②. 能
(2)1N≤F≤7N
【解析】
【小问1详解】
①[1]为了使两次效果相同,实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时,橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置。
故选B。
②[2]实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条,仍然能够利用弹簧测力计测量力的大小,能够利用橡皮条拉伸方向描绘出力的方向,可知,实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条,则仍然能完成本实验。
【小问2详解】
令大于,当两个分力夹角为90°时有
当两个分力夹角为180°时有
解得,
由于
解得
17. 某同学利用如下图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量,改变弹簧的伸长量。
(1)在实验中,弹簧始终处于弹性限度内,弹簧的质量可以忽略不计。根据实验数据,在坐标纸上描出六个点。根据所描绘的点,在上图的坐标纸内画出F-x图像____,并求出该弹簧的劲度系数k=_________N/m(保留2位有效数字)。观察F-x图像,可以判断弹簧弹力F与其伸长量x成正比,其依据是__________________。
(2)另一位同学利用相同的弹簧进行实验时,误将弹簧的长度记为x,得到的F-x图像的斜率_________(选填“变大”、“不变”、“变小”),图线与横轴的交点表示弹簧的_________。
(3)若将两个劲度系数均为k的弹簧串联在一起,形成一个“长弹簧”,甲同学类比电阻的串联规律,认为“长弹簧”整体的劲度系数为2k;乙同学认为在相同拉力作用下,“长弹簧”整体的形变量是单根弹簧的2倍,“长弹簧”整体的劲度系数应该为;你认为_________(选填“甲同学对”、“乙同学对”、“都不对”) 。若将两个劲度系数均为k的弹簧并联在一起,形成一个“粗弹簧”,“粗弹簧”整体的劲度系数为_________。
【答案】(1) ①. ②. 25 ③. 过原点的一条直线;
(2) ①. 不变 ②. 原长
(3) ①. 乙同学对 ②. 2k
【解析】
【小问1详解】
[1]作图时应用平滑的直线连接点迹,且应尽可能让更多的点迹落在所做图线上,不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧,明显有较大误差的点迹可直接舍去,大致图像如下
[2]图线的斜率即为弹簧的劲度系数,故
[3]在误差允许的范围内,拟合的图线是一条通过原点的直线,故弹簧弹力F与其伸长量x成正比。
【小问2详解】
[1][2]设弹簧的原长为,由胡克定律可知
可见,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,斜率不变,横轴截距表示弹簧的原长。
【小问3详解】
[1]当两根弹簧串联成“长弹簧”时,设作用在弹簧上的弹力均为,由胡克定律可知,每根弹簧的伸长量
“长弹簧”的伸长量
故“长弹簧”的劲度系数
故乙同学说的对;
[2]同理两根弹簧并联成粗弹簧时,设每根弹簧的伸长量为,则每根弹簧的弹力
而对于“粗弹簧”形变量相同时的弹力
结合胡克定律可知“粗弹簧”的劲度系数为
解得
四、计算题。(本题包括5小题,共39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,答案中必须明确写出数值和单位。)
18. 将一个质量为4kg的铅球放在倾角为37°的光滑斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球和斜面均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8取g=10m/s2)
(1)请画出铅球受力示意图;
(2)求出铅球对挡板的压力大小。
【答案】(1) ;(2)30N
【解析】
【详解】(1)略;
(2)铅球的重力有两个作用效果,水平向左压挡板和垂直斜面压斜面,设铅球对挡板的压力大小为,则有
19. 从离地的空中自由落下一个小球,不考虑一切阻力,取,求:
(1)落地时的速度v的大小
(2)从开始落下的时刻起,前内下落的高度h3
(3)下落过程中第内下落的高度
【答案】(1)100m/s
(2)45m (3)45m
【解析】
【小问1详解】
落地时的速度v的大小
【小问2详解】
从开始落下的时刻起,前内下落的高度
【小问3详解】
下落过程中第内下落的高度
20. 如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4.5kg的物体上,另一端施一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,(g=10 m/s2)则:
(1)若弹簧拉长至14.5 cm时,物体恰好向右匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧压缩至6cm,物体受到的摩擦力;
(3)若将弹簧拉长至16cm,物体受到的摩擦力。
【答案】(1)400N/m;(2)16N,方向水平向右;(3)18N,方向水平向左
【解析】
【详解】(1)根据胡克定律
弹簧的形变量
由平衡条件得
由物体恰好匀速运动
联立解得
(2)压缩量
F2小于最大静摩擦力18N,物体受静摩擦力,即
方向水平向右
(3)弹簧的形变量
则物体受滑动摩擦力
方向水平向左
21. 如图所示,某质点做加速度为a的匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,已知A、B之间和B、C之间的时间均为T,A、B两点间距,B、C两点间距。
(1)请根据匀变速直线运动的公式证明:;
(2)若质点从A开始由静止做匀加速直线运动。求:?
(3)已知第(2)所求。若质点经过A时的速度不为0时,求得。请比较m与n的大小关系。
【答案】(1)设质点在A、B两点的速度分别为v1、v2,由匀变速直线运动位移公式,
又
解得
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
若质点从A开始由静止做匀加速直线运动,则v1=0,由匀变速直线运动位移公式
,
又
得
,
则
【小问3详解】
若质点经过A时的速度不为0时,由上述求解可知
,
则
由基本不等式易知
22. 在处理较复杂的变化量问题时,常常先把整个区间化为若干个小区间,认为每一小区间内研究的量不变,再求和。这是物理学中常用的一种方法。
(1)如图是推导匀变速直线运动的位移公式所用的v-t图像。推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动。这时,梯形的面积就代表做匀变速直线运动的物体从开始到t时刻这段时间间隔的位移。若物体初速度为v0,加速度为a,试推导从开始到t时刻这段时间间隔的位移为:
(2)自动驾驶汽车逐渐接近实用化。为了增加乘员乘坐舒适性,测试中程序设定汽车制动时加速度大小随位移均匀变化。如图所示为某次测试汽车的a-x图像。类比v-t图像求位移的方法,根据图中a-x图像,求:汽车的初速度v0的大小。
(3)设(2)中汽车的实际制动时间为t,如果保持汽车初速度不变,以恒定的加速度制动,若制动位移仍为12.5m,制动时间为t0。在同一坐标系中画出两个过程的v-t图像___________,并判断:实际的制动时间t___________t0(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】(1)根据速度一时间图像的图形“面积”表示位移,则
又有
代入可得
(2)
(3) ①. ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
制动时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a-x图像与x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】
若汽车做初速度为,加速度大小恒定的匀变速制动,图像如图中直线所示,位移大小为12.5m,即图线与t轴围成的面积为12.5m,则有
解得
由a-x图像可知,汽车做加速度逐渐增大的减速运动,若制动距离12.5m不变,实际a-x图像如图中曲线所示,即实际制动时间小于。
【点睛】
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北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期期中考试试卷
高一 物理
(时间:90分钟 满分:100分 否模块结业考试)
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,选对得3分,选错得0分。)
1. 下列关于重力和重心的说法中,已知重力加速度为g。正确的是( )
A. 根据可知,同一个物体在不同地点的重力可能不同
B. 一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数。因此,物体在水中的重力小于在空气中的重力
C. 物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,重力方向垂直于斜面向下
D. 物体的重心一定在其几何中心
2. 下列说法正确的是( )
A. 在研究列车从北京到张家口的位移时,列车可以被看作质点
B. 在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮可以被看作质点
C. 列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是地面
D. 不论选择什么物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果都一样
3. 如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度为,经过一小段时间之后,速度变为,且,则这一过程中汽车( )
A. 位移的方向与的方向相反
B. 速度变化量的方向与相同
C. 加速度的方向与的方向相反
D. 加速度的方向与速度变化量的方向相反
4. 火箭发射升空,若某段时间内火箭速度随时间的变化规律为v =(20t+4)m/s,由此可知这段时间内( )
A. 火箭做匀速直线运动
B. 火箭的初速度为20 m/s
C. 火箭的加速度为4 m/s2
D. 在3s末,火箭的瞬时速度为64 m/s
5. 小明同学参加了学校组织的定向越野活动。他从图中的O点出发,先向北走了3km,又向东走了4km到达了目的地。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 小明同学的路程为4km B. 小明同学的路程为5km
C. 小明同学的位移大小为5km D. 小明同学的位移大小为7km
6. 一质量为5.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行,同时施加一个水平向左的拉力,大小为10N。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.3,取重力加速度。关于木箱所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 大小为10N,方向水平向右
B. 大小为10N,方向水平向左
C. 大小为15N,方向水平向右
D. 大小为15N,方向水平向左
7. 用光电门测瞬时速度实验中,导轨上小车经过光电门时,其上的挡光片将光遮住,光电门可自动记录遮光时间,测量挡光片的宽度为,用近似代表小车刚通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A. 使小车的释放点更靠近光电门 B. 提高测量挡光片宽度的精确度
C. 换用宽度更窄的挡光片 D. 增大导轨与水平面的夹角
8. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,频闪照相机连续两次曝光的时间间隔均为,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 能判定位置“1”是小球释放的初始位置
B. 能求出小球下落的加速度为
C. 能求出小球在位置“3”的速度为
D. 能判定小球不是匀加速直线运动
9. 现在的物理学中加速度的定义式为,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为,其中v0、vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体在做加速运动,A<0表示物体在做减速运动。则下列说法正确的( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A不变,则物体在位移中点处的速度比大
D. 若A>0且保持不变,则物体在中间时刻的速度比大
10. 截至2024年11月,我国新能源汽车年度产量首次突破1000万辆,新能源汽车自重较大,对刹车性能提出了更高的要求。某国产新能源汽车刹车性能测试时,汽车以18m/s的速度匀速行驶,踩下刹车后汽车做匀减速直线运动,汽车的位移x与速度v变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 汽车的刹车时间为2.5s
B. 汽车的刹车时间为3s
C. 汽车刹车时的加速度大小为5m/s²
D. 汽车刹车过程的最后1s内位移大小为2.5m
二、多项选择题。(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。每小题3分,共15分。每小题全选对的得分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分)
11. 将一个大小为31N的力分解为两个力,其中一个分力的大小为13N,则另一个分力的大小可能为( )
A. 45N B. 35N C. 25N D. 15N
12. 如图所示,用相同的两根轻绳把质量相同的物体悬挂,甲图中轻绳较长,下列判断正确的是( )
A. 甲图中情况绳更容易断 B. 乙图中情况绳更容易断
C. 甲、乙图情况绳受拉力大小相同 D. 不能比较哪种情况绳更容易断
13. 如图所示,、、为三个质量相同的长方形木块,叠放于水平桌面上.水平恒力作用于木块,三个木块以共同速度沿水平桌面匀速移动.则在运动过程中( )
A. 对的静摩擦力为
B. 对的静摩擦力为
C. 对的静摩擦力为
D. 对的静摩擦力为F
14. 如图所示的位移时间(x-t)图像和速度时间(v-t)图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A. 甲、丁两车做曲线运动,乙、丙两车做直线运动
B. 甲、乙两车在t1时刻相遇
C. 0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等,方向相同
D. 0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度大小相等,方向相同
15. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,A、B质量都不为零,在一竖直向上的力F作用下,都保持静止。关于物体A与B的受力,下列说法正确的是( )
A. A与B之间一定有压力,不一定有摩擦力 B. A与B之间一定有压力和摩擦力
C. A受到3个力的作用,B受到4个力的作用 D. A受到5个力的作用,B受到3个力的作用
三、实验题。(共2小题,共16分。)
16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。
(1)一小组同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,如图所示,桌上放一块木板,用图钉把一张白纸钉在木板上,再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环,再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。
①实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时,两次效果相同的依据是______(填选项前字母)。
A.两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数
B.橡皮条伸长相同的长度且两次圆环被拉到同一位置
C.两根细绳套的细绳一样长
②实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(2)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,记录两个分力的夹角θ及合力F,得到F与θ的关系图像如图乙所示。已知这两个分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力F大小的变化范围是______。
17. 某同学利用如下图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量,改变弹簧的伸长量。
(1)在实验中,弹簧始终处于弹性限度内,弹簧的质量可以忽略不计。根据实验数据,在坐标纸上描出六个点。根据所描绘的点,在上图的坐标纸内画出F-x图像____,并求出该弹簧的劲度系数k=_________N/m(保留2位有效数字)。观察F-x图像,可以判断弹簧弹力F与其伸长量x成正比,其依据是__________________。
(2)另一位同学利用相同的弹簧进行实验时,误将弹簧的长度记为x,得到的F-x图像的斜率_________(选填“变大”、“不变”、“变小”),图线与横轴的交点表示弹簧的_________。
(3)若将两个劲度系数均为k的弹簧串联在一起,形成一个“长弹簧”,甲同学类比电阻的串联规律,认为“长弹簧”整体的劲度系数为2k;乙同学认为在相同拉力作用下,“长弹簧”整体的形变量是单根弹簧的2倍,“长弹簧”整体的劲度系数应该为;你认为_________(选填“甲同学对”、“乙同学对”、“都不对”) 。若将两个劲度系数均为k的弹簧并联在一起,形成一个“粗弹簧”,“粗弹簧”整体的劲度系数为_________。
四、计算题。(本题包括5小题,共39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,答案中必须明确写出数值和单位。)
18. 将一个质量为4kg的铅球放在倾角为37°的光滑斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球和斜面均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8取g=10m/s2)
(1)请画出铅球受力示意图;
(2)求出铅球对挡板的压力大小。
19. 从离地的空中自由落下一个小球,不考虑一切阻力,取,求:
(1)落地时的速度v的大小
(2)从开始落下的时刻起,前内下落的高度h3
(3)下落过程中第内下落的高度
20. 如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4.5kg的物体上,另一端施一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,(g=10 m/s2)则:
(1)若弹簧拉长至14.5 cm时,物体恰好向右匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧压缩至6cm,物体受到的摩擦力;
(3)若将弹簧拉长至16cm,物体受到的摩擦力。
21. 如图所示,某质点做加速度为a的匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,已知A、B之间和B、C之间的时间均为T,A、B两点间距,B、C两点间距。
(1)请根据匀变速直线运动的公式证明:;
(2)若质点从A开始由静止做匀加速直线运动。求:?
(3)已知第(2)所求。若质点经过A时的速度不为0时,求得。请比较m与n的大小关系。
22. 在处理较复杂的变化量问题时,常常先把整个区间化为若干个小区间,认为每一小区间内研究的量不变,再求和。这是物理学中常用的一种方法。
(1)如图是推导匀变速直线运动的位移公式所用的v-t图像。推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动。这时,梯形的面积就代表做匀变速直线运动的物体从开始到t时刻这段时间间隔的位移。若物体初速度为v0,加速度为a,试推导从开始到t时刻这段时间间隔的位移为:
(2)自动驾驶汽车逐渐接近实用化。为了增加乘员乘坐舒适性,测试中程序设定汽车制动时加速度大小随位移均匀变化。如图所示为某次测试汽车的a-x图像。类比v-t图像求位移的方法,根据图中a-x图像,求:汽车的初速度v0的大小。
(3)设(2)中汽车的实际制动时间为t,如果保持汽车初速度不变,以恒定的加速度制动,若制动位移仍为12.5m,制动时间为t0。在同一坐标系中画出两个过程的v-t图像___________,并判断:实际的制动时间t___________t0(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
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