精品解析：广东省广州市执信中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题

2024-2025学年度第一学期 高一级物理科期末考试试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定 区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。 第一部分选择题（共 46 分） 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确选项，选错或多选均不得分） 1. 如图所示，在冰壶比赛中，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度从A点沿直线AO推出。若甲以加速度做匀减速运动后停在O点；乙先以加速度做匀减速运动，到达某位置时，运动员开始刷冰面减小动摩擦因数，之后乙以加速度继续做匀减速运动并停在O点，则下列速度v随运动时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】图像与t轴围成的面积表示位移，题意知甲、乙的位移相等，即 图像的斜率表示加速度，又因为 故选A。 2. 如图甲所示是风筝在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风筝的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的作用下处于平衡状态，则下列说法错误的是（　　） A. 风筝在空中所受合力为零 B. 风力和牵线的拉力的关系满足 C. 风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．风筝在空中处于平衡状态，由平衡条件可知，风筝所受合力为零，故A正确，不满足题意要求； B．对风筝受力分析，如图所示 由平衡条件可知，拉力T和风力F的合力大小等于重力，由几何关系可知，风力F与合力的夹角小于拉力T与合力的夹角，由力的合成规律可知，故B正确，不满足题意要求； C．根据牛顿第三定律可知，风对风筝的作用力与风筝对风的作用力等大，故C正确，不满足题意要求； D．由力的平衡条件可知，F沿竖直方向的分力大小等于T沿竖直方向上的分力大小与重力G的大小之和，故D错误，满足题意要求。 故选D。 3. 如图所示是打印机进纸系统简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（　　） A. 滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向左 B. 进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C. 进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D. 进第1张纸时，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．最上面第1张纸在滚轮对其水平向右的摩擦力作用下向右运动，故A错误； B．第2张纸虽然静止不动，但它相对第1张纸在向左运动，故两者间的摩擦力为滑动摩擦力，故B错误； C．由前面分析可知，第1张纸对第2张纸的摩擦力方向水平向右，故第2张纸能静止不动，则应受到第3张纸对它水平向左的摩擦力，故C错误； D．将第1张纸下面所有纸张视为整体，由平衡条件可知，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，煤矿使用传送带运送煤块。水平传送带的长度一定，以一定的速度顺时针转动。将一煤块轻放在传送带最左端的A点，煤块先做匀加速运动再匀速运动到达最右端。下列说法正确的是（ ） A. 煤块受到的摩擦力先是滑动摩擦力，后是静摩擦力 B. 煤块在向右匀加速运动的过程中，受到的摩擦力水平向左 C. 煤块质量越大，在传送带上留下的划痕越长 D. 仅提高传送带的传送速度，煤块在传送带上可能一直做匀加速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．共速前，煤块受到的摩擦力先是滑动摩擦力；共速后，煤块不受摩擦力作用，故A错误； B．煤块在向右匀加速运动的过程中，受到的摩擦力水平向右，故B错误； C．以煤块为对象，根据牛顿第二定律可得 煤块与初速度共速所用时间为 煤块在传送带上留下的划痕长度为 可知煤块在传送带上留下的划痕长度与煤块的质量无关，故C错误； D．仅提高传送带的传送速度，可能煤块到达右端前还没有与传送带共速，则煤块在传送带上可能一直做匀加速运动，故D正确。 故选D。 5. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为，，，其图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. B. 车头经过立柱B的速度等于 C. 车头经过立柱B的加速度大小为 D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于初速度为0的匀加速直线运动，连续相邻相等位移内的时间比为 x − t图像的斜率表示速度，根据图像可知，车头经过A、B、C过程相邻立柱的间距相等，但是车头经过立柱C时的速度并不为0，根据逆向思维可知，通过的时间不满足比例关系，故A错误； B．位移时间图像中斜率代表速度，为经过立柱B对应图像割线的斜率，比对应图像的斜率大，所以经过立柱B的速度小于，故B错误； C． t1 ~ t2时间内中间时刻的瞬时速度为 t2 ~ t3时间内中间时刻的速度为 由加速度的定义式得 联立解得 故C错误； D．平均速度等于总位移与总时间的比值，则车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，用水平恒力F向右推相互接触且材料相同两个物体M和m，第一次在光滑的水平面上，物体间相互作用力大小为；第二次在动摩擦因数较小的水平面上，物体间的相互作用力大小为；第三次在动摩擦因数稍大的水平面上，两物体做匀速直线运动，物体间的相互作用力大小为FN3则（　　） A. FN1>FN2>FN3 B. FN1<FN2<FN3 C. FN1=FN2=FN3 D. 因M和m质量不确定，无法确定大小关系 【答案】C 【解析】 【详解】第一次，对物体整体受力分析，由牛顿第二定律可得 对m受力分析，由牛顿第二定律可得 联立解得 同理，第二次则有， 联立解得 第三次则有， 解得 可见 故选C。 7. 把一个力分解为两个力时，下列说法正确的是（ ） A 一个分力大小变化，另一个分力大小也一定变化 B. 一个分力方向变化，另一个分力方向也一定变化 C. 无论如何变化，两个分力不能同时小于这个力的一半 D. 无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力两倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据三角形定则，如图所示 由图可知，分力大小变化，另一个分力大小可以不变；分力方向变化，另一个分力方向可以不变；故AB错误； C．若两个分力同时小于这个力的一半，当这两个分力方向相同时，合力最大，则有 说明无论如何变化，两个分力不能同时小于这个力的一半，故C正确； D．当两个分力之间夹角接近时，两个分力可以同时都很大，同时大于这个力两倍，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确选项，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分） 8. 如图为某型号电动平衡车，其体积小且操控方便。驾驶者站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始匀加速运动，已知第3s内的位移与第2s内的位移相差1m，下列说法正确的是（ ） A. 平衡车在这3s内的平均速度为3m/s B. 平衡车在这3s内的加速度为1m/s2 C. 平衡车在第1s内的位移为1m D. 平衡车在前3s内的位移为4.5m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第3s内的位移与第2s内的位移相差1m，即 解得 平衡车在这3s内的平均速度为 故A错误； B．平衡车在这3s内的加速度为1m/s2，故B正确； C．平衡车在第1s内的位移为 故C错误； D．平衡车在前3s内的位移为 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体A，通过绳子与质量为m的物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计，绳子不可伸长，物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 物体A的加速度大小为g B. 物体A的加速度大小为g C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．AB连在一起，加速度大小相等，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得，，故A正确，BC错误； D．物体B加速度方向向下，物体B处于失重状态，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重力为G，悬绳与竖直玻璃的夹角为。若工人缓慢下移，此过程悬绳的长度增加，则下列说法正确的是（　　） A. 悬绳对工人的拉力逐渐变大 B. 悬绳对工人的拉力逐渐变小 C. 玻璃对工人的支持力逐渐变大 D. 玻璃对工人的支持力逐渐变小 【答案】BD 【解析】 【详解】根据题意，对工人及其装备整体受力分析，如图所示 设悬绳对工人的拉力大小为T，玻璃对工人的支持力大小为，根据共点力的平衡条件，竖直方向有 水平方向有 当工人缓慢下移时，悬绳与竖直玻璃的夹角变小，故T和均变小。 故选BD。 第二部分非选择题(共 54 分) 三、实验题 11. 某同学准备用实验探究弹簧弹力与形变量的关系，他把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图1所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同拉力作用下的长度x。以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系。 （1）测得弹力F与弹簧长度x的关系如图2所示，图中x0表示（　　） A. 弹簧处于水平状态下的自然长度 B. 弹簧处于竖直状态下自然长度 C. 弹簧的形变量 D. 弹簧形变量的变化量 （2）实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到的弹力F与弹簧长度x的图像如图3所示，由此可知a弹簧的劲度系数______（填“大于”，“等于”或“小于”）b弹簧的劲度系数。 （3）实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力较大，不可视为轻质弹簧，若把该类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态是下列哪一幅图（　　） A. B. C. （4）某同学在研究性学习中，利用所学的知识就解决了弹簧自重问题。将一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示。在该实验中，长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示。 则弹簧的劲度系数为______N/m，弹簧的原长l0=______m 【答案】（1）B （2）大于 （3）C （4） ①. 100 ②. 0.15 【解析】 【小问1详解】 弹簧在不同拉力作用下的长度x，令弹簧处于竖直状态下的自然长度为，根据胡克定律有 结合图像可知 图中x0表示弹簧处于竖直状态下的自然长度。 故选B。 【小问2详解】 结合上述可知，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，图像a的斜率大，可知，可知a弹簧的劲度系数大于b弹簧的劲度系数。 【小问3详解】 把该类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧上侧所受重力大于下侧所受重力，则弹簧上侧形变量大于下侧形变量，即弹簧的匝数与匝数之间从上往下逐渐变密集。 故选C。 【小问4详解】 [1][2]弹簧的原长l0，根据胡克定律有 结合图像有 ， 解得 12. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中带滑轮的小车的质量为M，沙和沙桶的质量为。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 每次实验前用天平测出砂和砂桶的质量 B. 实验前应将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C. 为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，不小心造成污损，各对应点无误，已测出、，查得打点计时器采用的交流电频率为f，根据纸带可求出小车的加速度为________（用f、、表示），若交流电的实际频率高于f，则上述计算结果与实际值比较________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）丙图为小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像，其中一个图像小车M上没有放物体，另一个图像表示小车M上放上物体时的情况，则物体的质量________(用图像中所给物理量的符号表示)。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 偏小 （3） 【解析】 【小问1详解】 ABC．本实验中绳子拉力大小就是弹簧测力计的读数，所以不需要用天平测沙和沙桶的质量，也无需满足m远小于，但需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；故AC错误，B正确； D．实验时需要将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]设0~1之间的距离为，1~2之间的距离为，利用逐差法可得 联立可得，小车加速度大小为 [2]实际频率高于f，计算频率偏小，计算的加速度a偏小，所以计算结果与实际值比较则偏小。 【小问3详解】 依题意结合图丙，根据牛顿第二定律 可得小车的质量为 放上物体后，小车及物体的质量为 联立两式可得 即 所以物体的质量 四、计算题（共3小题，共36分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要结果。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。） 13. 如下图所示，质量为4m的半圆柱体P静止在水平地面上，其上有一质量为m的光滑圆柱Q，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，半圆柱体P的半径是圆柱Q的3倍。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）Q受到P的弹力以及Q受到挡板MN的弹力分别是多少？ （2）要使系统保持静止，求半圆柱体P与地面间动摩擦因数的最小值。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 对圆柱体Q进行受力分析可知，圆柱体Q受到重力mg、挡板MN的支持力和P对Q的支持力的作用处于平衡状态，如图所示： 由几何关系得 所以有 根据平衡条件可得，Q受到挡板MN的弹力为 Q受到P的弹力为 【小问2详解】 对P、Q整体进行受力分析可知，P、Q整体受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力的作用处于平衡状态，根据共点力平衡的条件可知，在水平方向有 同理在竖直方向有 要使系统保持静止，则临界条件为此时半圆柱体P与地面间的静摩擦力恰好达到最大值，因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以有 联立解得半圆柱体P与地面间动摩擦因数的最小值为 14. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以a1=3m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以v0=9m/s的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至vm=15m/s后做匀速直线运动。求： （1）公交车从路口开动后，在追上电动车之前经过多长时间两车相距最远； （2）公交车追上电动车之前两者间的最大距离xm； （3）公交车求追上电动车所需的总时间t？ 【答案】（1）3s （2）13.5m （3）6.25s 【解析】 【小问1详解】 速度相等时，距离最大，有 解得 【小问2详解】 共速时，公交车的位移大小为 电动车的位移为 两者间的最大距离为 小问3详解】 公交车加速至最大速度时，时间为 此时公交车的位移大小为 电动车的位移大小为 公交车在电动车后方的距离 假设还需要时间追上电动车，则 解得 追上电动车的总时间为 15. 图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M =1.8kg，长度d =0.8m，其中放有质量m =0.2kg，长s=0.2m的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数μ =0.1。现用水平力F将抽屉抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。重力加速度g =10m/s2。 （1）F=1.8N时，书本和抽屉一起向右运动，求与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小v； （2）要使书本和抽屉不发生相对滑动，求F的最大值Fm； （3）当老师用水平力F（F>Fm）拉动抽屉，书本最终停止在抽屉原来位置处，已知书本未与抽屉壁发生碰撞，求F的大小。 【答案】（1）1.2m/s （2）2N （3）3.8N 【解析】 【小问1详解】 对书本和抽屉，由牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得 解得与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小为 【小问2详解】 对书本，由牛顿第二定律有 解得 对抽屉和书本整体，由牛顿第二定律有 要使书本和抽屉不发生相对滑动，解得F的最大值为 【小问3详解】 由于书本和抽屉有相对滑动，对抽屉，由牛顿第二定律有 设抽屉的运动时间为，根据运动学公式可得 书本加速时，由牛顿第二定律有 解得 书本减速时，摩擦力大小不变，可知加速度大小不变，书本加速和减速具有对称性，通过的位移大小为 解得F=3.8N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期 高一级物理科期末考试试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定 区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。 第一部分选择题（共 46 分） 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确选项，选错或多选均不得分） 1. 如图所示，在冰壶比赛中，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度从A点沿直线AO推出。若甲以加速度做匀减速运动后停在O点；乙先以加速度做匀减速运动，到达某位置时，运动员开始刷冰面减小动摩擦因数，之后乙以加速度继续做匀减速运动并停在O点，则下列速度v随运动时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图甲所示是风筝在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风筝的重力为G，在牵线的拉力T和垂直于风筝面的恒定风力F的作用下处于平衡状态，则下列说法错误的是（　　） A. 风筝在空中所受合力为零 B. 风力和牵线的拉力的关系满足 C. 风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等 D. F沿竖直方向的分力与T沿竖直方向的分力大小相等 3. 如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（　　） A. 滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向左 B. 进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C. 进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D. 进第1张纸时，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左 4. 如图所示，煤矿使用传送带运送煤块。水平传送带的长度一定，以一定的速度顺时针转动。将一煤块轻放在传送带最左端的A点，煤块先做匀加速运动再匀速运动到达最右端。下列说法正确的是（ ） A. 煤块受到的摩擦力先是滑动摩擦力，后是静摩擦力 B. 煤块在向右匀加速运动的过程中，受到的摩擦力水平向左 C. 煤块质量越大，在传送带上留下的划痕越长 D. 仅提高传送带的传送速度，煤块在传送带上可能一直做匀加速运动 5. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为，，，其图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. B. 车头经过立柱B的速度等于 C. 车头经过立柱B的加速度大小为 D. 车头经过立柱A、B过程中平均速度大小为 6. 如图所示，用水平恒力F向右推相互接触且材料相同两个物体M和m，第一次在光滑的水平面上，物体间相互作用力大小为；第二次在动摩擦因数较小的水平面上，物体间的相互作用力大小为；第三次在动摩擦因数稍大的水平面上，两物体做匀速直线运动，物体间的相互作用力大小为FN3则（　　） A. FN1>FN2>FN3 B. FN1<FN2<FN3 C. FN1=FN2=FN3 D. 因M和m质量不确定，无法确定大小关系 7. 把一个力分解为两个力时，下列说法正确的是（ ） A. 一个分力大小变化，另一个分力大小也一定变化 B. 一个分力方向变化，另一个分力方向也一定变化 C. 无论如何变化，两个分力不能同时小于这个力的一半 D 无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力两倍 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确选项，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分） 8. 如图为某型号电动平衡车，其体积小且操控方便。驾驶者站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始匀加速运动，已知第3s内的位移与第2s内的位移相差1m，下列说法正确的是（ ） A. 平衡车在这3s内的平均速度为3m/s B. 平衡车在这3s内的加速度为1m/s2 C. 平衡车在第1s内的位移为1m D. 平衡车在前3s内的位移为4.5m 9. 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为的物体A，通过绳子与质量为m的物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计，绳子不可伸长，物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 物体A的加速度大小为g B. 物体A的加速度大小为g C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态 10. 如图所示，清洗楼房光滑玻璃工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重力为G，悬绳与竖直玻璃的夹角为。若工人缓慢下移，此过程悬绳的长度增加，则下列说法正确的是（　　） A. 悬绳对工人的拉力逐渐变大 B. 悬绳对工人的拉力逐渐变小 C. 玻璃对工人的支持力逐渐变大 D. 玻璃对工人的支持力逐渐变小 第二部分非选择题(共 54 分) 三、实验题 11. 某同学准备用实验探究弹簧弹力与形变量关系，他把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图1所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同拉力作用下的长度x。以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系。 （1）测得弹力F与弹簧长度x的关系如图2所示，图中x0表示（　　） A. 弹簧处于水平状态下的自然长度 B. 弹簧处于竖直状态下的自然长度 C. 弹簧的形变量 D. 弹簧形变量的变化量 （2）实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到的弹力F与弹簧长度x的图像如图3所示，由此可知a弹簧的劲度系数______（填“大于”，“等于”或“小于”）b弹簧的劲度系数。 （3）实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力较大，不可视为轻质弹簧，若把该类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态是下列哪一幅图（　　） A. B. C. （4）某同学在研究性学习中，利用所学的知识就解决了弹簧自重问题。将一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示。在该实验中，长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示。 则弹簧的劲度系数为______N/m，弹簧的原长l0=______m 12. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中带滑轮的小车的质量为M，沙和沙桶的质量为。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 每次实验前用天平测出砂和砂桶的质量 B. 实验前应将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C. 为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，不小心造成污损，各对应点无误，已测出、，查得打点计时器采用的交流电频率为f，根据纸带可求出小车的加速度为________（用f、、表示），若交流电的实际频率高于f，则上述计算结果与实际值比较________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）丙图为小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像，其中一个图像小车M上没有放物体，另一个图像表示小车M上放上物体时的情况，则物体的质量________(用图像中所给物理量的符号表示)。 四、计算题（共3小题，共36分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要结果。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。） 13. 如下图所示，质量为4m的半圆柱体P静止在水平地面上，其上有一质量为m的光滑圆柱Q，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，半圆柱体P的半径是圆柱Q的3倍。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）Q受到P的弹力以及Q受到挡板MN的弹力分别是多少？ （2）要使系统保持静止，求半圆柱体P与地面间动摩擦因数的最小值。 14. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以a1=3m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以v0=9m/s的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至vm=15m/s后做匀速直线运动。求： （1）公交车从路口开动后，在追上电动车之前经过多长时间两车相距最远； （2）公交车追上电动车之前两者间的最大距离xm； （3）公交车求追上电动车所需的总时间t？ 15. 图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M =1.8kg，长度d =0.8m，其中放有质量m =0.2kg，长s=0.2m的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为s，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数μ =0.1。现用水平力F将抽屉抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。重力加速度g =10m/s2。 （1）F=1.8N时，书本和抽屉一起向右运动，求与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小v； （2）要使书本和抽屉不发生相对滑动，求F的最大值Fm； （3）当老师用水平力F（F>Fm）拉动抽屉，书本最终停止在抽屉原来位置处，已知书本未与抽屉壁发生碰撞，求F的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $