精品解析：北京市昌平区第二中学2025-2026学年高一上学期期中物理试卷

昌平二中2025-2026学年度第一学期高一年级期中考试物理试卷 第一部分 一、单项选择题。（本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分） 1. 下列物理量都是矢量的是（　　） A. 位移、速度、加速度、力 B. 重力、速度、路程、时间 C. 弹力、速度、位移、质量 D. 摩擦力、速率、加速度、路程 2. 日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义，有时指的是速度大小，有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看，下列说法中“快”代表加速度大的是（　　） A. “和谐号”动车行驶得很“快” B. 从家到学校，骑自行车比步行“快” C. 小轿车比大卡车刹车“快” D. 小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快” 3. 重心位置在工程上有重要意义，例如，起重机要正常工作，其重心位置应满足一定条件；舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关；高速旋转机械，若其重心不在轴线上，就会引起剧烈的振动等，关于重心，下列说法正确的是（　　） A. 重心可能在物体的外部 B. 重心一定在物体的几何中心 C. 重心不会随物体几何形状的改变而改变 D. 物体除重心受重力之外，其他部分不受重力作用 4. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间。下列叙述不正确的是（　　） A. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B. 伽利略采用了“斜面实验”，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量 C. 若斜面长度一定，铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而减小 D. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比 5. 一茶杯放在桌面上，如下图，下列关于茶杯和桌面的受力的描述中，正确的是（　　） A. 茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，茶杯并未发生形变 B. 桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变 C. 桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变 D. 茶杯受到向上的弹力，是由于茶杯发生了形变 6. 一辆做匀减速直线运动的汽车，依次经过a、b、c三点。已知汽车在间与间的运动时间均为1s，段的平均速度是10m/s，段的平均速度是5m/s，则汽车做匀减速运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为3.5kg的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 拉动长木板的最大拉力为10N B. 物块与长木板间的动摩擦因数是0.2 C. 长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是7N D. 增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大 8. 甲、乙两车在公路上行驶的v−t图像如图所示。已知t=2s时两车相遇，乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成，则（　　） A. 在t=4s时，甲、乙两车再次相遇 B. 甲车0~4s做匀变速运动，乙车0~2s做加速运动，2~4s做减速运动 C. 8s内甲、乙两车的平均速度相同 D. 两车相距的最大距离为（4−π）m 9. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程可超过百米。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在时由静止开始上升，其图像如图所示。由此图像可知（　　） A. 电梯第1s内做匀加速运动 B. 电梯在第1s末到第10s末的时间间隔内位移大小为55m C. 电梯从第11s末到第30s末的时间间隔内做匀速运动，速度大小为 D. 第41s末电梯回到出发点 10. 砖夹是一种重要的劳动工具，工人用砖夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。将四块砖依次编号为1、2、3、4，如图所示。已知砖的质量均为3kg，砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 当砖夹对砖的压力逐渐减小时（砖未滑动），砖块整体受到的摩擦力也逐渐减小 B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为60N C. 2号砖与3号砖之间摩擦力大小为30N D. 相邻两块砖之间的最小压力为150N 二、不定项选择题（本题共5小题，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4分，共20分。每小题全选对得4分，选对但不全得2分，只要有错误选项该小题不得分。） 11. 关于速度、速度变化量、加速度的说法正确的是（　　） A. 物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B. 速度很大的物体，其加速度可能为零 C. 某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大 D. 加速度很大时，运动物体的速度一定增大得很快 12. 质点从A点由静止开始匀加速直线运动，经过一段时间t1、位移s1到达B点后立即改做匀减速直线运动，又经过时间t2、位移s2后在C点停止，前后两段时间的加速度大小分别为a1、a2，下列判断正确的有（ ） A. 前后两段时间的平均速度大小一定相等 B. AB中点处的速度与BC中点处的速度一定相等 C. 如果t1>t2，必然有s1>s2 D. 如果s1>s2，必然有a1>a2 13. 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.80 cm，实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.00 cm。g取10 m/s2，根据照片可以估算出（　　） A. 曝光时间内石子下落的距离 B. 曝光时刻石子下落的速度 C. 石子开始下落的位置到窗户的高度 D. 石子落地时的速度 14. 如图所示，用手握住瓶子，使瓶子始终处在竖直方向上保持静止，则（ ） A. 瓶子相对于手有向上的运动趋势 B. 手受到瓶子的静摩擦力竖直向下 C. 向瓶内倒水，瓶子受到的静摩擦力变大 D. 手增大握力，瓶子与手之间的最大静摩擦力变大 15. 木块A、B分别重40N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩为2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用缓慢增大的水平拉力F作用在木块B上，如图所示，力F作用后木块A、B所受摩擦力，，以下说法正确的是（　　） A. 时，， B. 要使木块A、B保持静止不动，则F最大为7N C. 木块A被拉动时， D. 木块A被拉动时，木块B移动了4.5cm 三、实验题。（本题共3小题，每空2分，共20分） 16. 利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。该实验所用计时器如图乙所示。 （1）关于该实验的操作，下列正确的是（　　） A. 实验所用打点计时器的电源为的交流电源 B. 将纸带固定在小车尾部，并穿过计时器的限位孔 C. 开始实验时应先释放小车，再接通电源 （2）某实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图丙所示（每相邻两个计数点间还有个点未画出），打点计时器所用的交流电频率为。打下第点时小车的速度__________；小车的加速度为____________。（结果均保留位有效数字） （3）如果当时电网中交变电流的频率稍有减小，频率从50Hz变成了49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行处理，那么加速度的测量值与实际值相比__________。 （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 17. 某物理兴趣小组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，记录弹簧自然下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示，该处的读数为______cm。 （2）以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系，作出图像，如图丙所示，则弹簧自然下垂时的长度为______cm，弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留2位有效数字） （3）实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变，这会导致弹簧劲度系数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 18. 阿康同学想用家中的卷尺、手机和浴室的一个水龙头测量北京地区的重力加速度。 （1）阿康计划用手机的计时功能测量水滴下落的时间，考虑到人操作手机按键的反应时间，小健同学认为水滴下落时间太短，直接测量误差较大，于是采取了如下措施： a.在水龙头正下方放置一个金属盘，使得水滴滴上去能发出清晰响声； b.仔细调节水龙头，使得耳朵听到某一个水滴滴在金属盘上的声音的同时，眼睛看到下一个水滴刚好离开水龙头； c.用手机计时：当听到某一水滴滴在金属盘上声音的同时，手机开始计时，并记数“0”，以后每听到一声水滴声，依次数“1、2、3、…”，一直数到“n”时，计时结束，读出秒表的示数为：t； d.用刻度尺量出水滴离开水龙头上点与金属盘之间的高度h； 写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式：______。 （2）阿幸同学注意到，如果水龙头开的适当大，水龙头下面的水柱会出现一种稳定的分布，中间没有气泡，就像一段玻璃柱一样。他猜想这些水下落的时候互不影响，各自以重力加速度g匀加速下落，离水龙头越远的地方水速越快，考虑到水的体积几乎不可压缩，如果水流出水龙头时速度竖直向下，速度大小为，截面积为，则水龙头下方h处的水流截面积为______。（用、g、h、表示） 四、解答题。（本题共4小题，19、21题各7分，20题6分，22题10分，共30分） 要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 19. 某同学在水平地面上推沙发，沙发的质量m=30kg，该同学给沙发施加了水平向右的推力F=80N，但没有推动。重力加速度g=10m/s2。 （1）请在虚线框中画出沙发的受力示意图； （2）求沙发所受摩擦力大小f； （3）若该同学给沙发施加水平向右的推力F1=140N，沙发运动起来。已知沙发和地面间的动摩擦因数μ=0.4。求沙发在运动过程中所受的摩擦力大小f1。 20. 公交车向东进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动，进站时的速度为10，加速度大小为。求： （1）公交车进站时2s末的速度； （2）公交车刹车6s内的位移。 21. 应用物理知识可以解决生产和生活中的问题。 （1）某同学在家粗测一弹簧的劲度系数，实验装置如图所示，他将弹簧挂在桌子的边缘，利用3把质量均为m的铁锁和一把刻度尺进行实验，实验时，他将刻度尺（0刻度在上端）竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置，当挂1把铁锁时，弹簧的指针指在l1刻度处；当挂3把铁锁时，弹簧的指针指在l2刻度处，实验时，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，请推导该弹簧劲度系数k的表达式。 （2）实验的过程中，该同学发现，当挂上铁锁时，弹簧和铁锁构成的系统可上下做周期性振动，他用手机计时，测出铁锁完成50次周期性振动所用时间为∆t，通过查阅资料知道，一次周期性振动所用时间即振动周期T与铁锁质量m和弹簧的劲度系数k有关，其关系式为，请推导该弹簧劲度系数k的表达式。 22. 如图所示，一根竖直固定的无限长直圆管内有一静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为5m。一个小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心。碰撞后，小球与圆盘速度大小均为碰撞前小球速度的一半，方向相反。碰后圆盘在管中向下匀速滑动，小球在管内运动时与管壁不接触。不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）第一次碰撞前小球的速度； （2）第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间； （3）第一次碰撞到第二次碰撞之间，小球与圆盘间的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌平二中2025-2026学年度第一学期高一年级期中考试物理试卷 第一部分 一、单项选择题。（本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分） 1. 下列物理量都是矢量的是（　　） A. 位移、速度、加速度、力 B. 重力、速度、路程、时间 C. 弹力、速度、位移、质量 D. 摩擦力、速率、加速度、路程 【答案】A 【解析】 【详解】A．位移、速度、加速度、力，都是有方向有大小的矢量，故A正确； B．重力和速度是有方向有大小的矢量，路程和时间是只有大小的标量，故B错误； C．弹力、速度、位移，都是有方向有大小的矢量，质量是只有大小的标量，故C错误； D．摩擦力和加速度是有方向有大小的矢量，速率和路程是只有大小的标量，故D错误。 故选A。 2. 日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义，有时指的是速度大小，有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看，下列说法中“快”代表加速度大的是（　　） A. “和谐号”动车行驶得很“快” B. 从家到学校，骑自行车比步行“快” C. 小轿车比大卡车刹车“快” D. 小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快” 【答案】C 【解析】 【详解】A．“和谐号”动车行驶得很“快”指速度大，故A错误； B.从家到学校，骑自行车比步行“快”指速度大，故B错误； C.小轿车比大卡车刹车“快”指小轿车的加速度更大，故C正确； D.小明参加百米赛跑时，后半程比前半程跑得“快”指速度大，故D错误。 故选C。 3. 重心位置在工程上有重要意义，例如，起重机要正常工作，其重心位置应满足一定条件；舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关；高速旋转机械，若其重心不在轴线上，就会引起剧烈的振动等，关于重心，下列说法正确的是（　　） A. 重心可能在物体的外部 B. 重心一定在物体的几何中心 C. 重心不会随物体几何形状的改变而改变 D. 物体除重心受重力之外，其他部分不受重力作用 【答案】A 【解析】 【详解】物体的任何部分都受到重力，重心为物体各部分所受重力作用的集中点，重心的位置与物体的质量分布和几何形状均有关，重心既可能在物体的内部，也可能在物体的外部。 故选A。 4. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间。下列叙述不正确的是（　　） A. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B. 伽利略采用了“斜面实验”，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量 C. 若斜面长度一定，铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而减小 D. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略并未通过实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是在实验的基础上进行合理推理，得出自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，故A错误，符合题意； B．伽利略采用了“斜面实验”，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故B正确，不符合题意； C．若斜面长度一定，斜面的倾角越大，则铜球的速度变化越快，即铜球的加速度越大，根据可知，铜球从顶端滚动到底端所需时间减小，故C正确，不符合题意； D．若斜面倾角一定，则铜球的速度变化快慢一定，根据可知，铜球沿斜面运动的位移与时间的平方成正比，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 一茶杯放在桌面上，如下图，下列关于茶杯和桌面的受力的描述中，正确的是（　　） A. 茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，茶杯并未发生形变 B. 桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变 C. 桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变 D. 茶杯受到向上的弹力，是由于茶杯发生了形变 【答案】C 【解析】 【详解】A．茶杯和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面和茶杯均发生了形变，故A错误； BC．桌面受到向下的弹力，是由于茶杯发生了形变，故B错误，C正确； D．茶杯受到向上的弹力，是由于桌面发生了形变，故D错误。 故选C。 6. 一辆做匀减速直线运动的汽车，依次经过a、b、c三点。已知汽车在间与间的运动时间均为1s，段的平均速度是10m/s，段的平均速度是5m/s，则汽车做匀减速运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】质点在段，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度有 同理可知，在段有 汽车做匀减速运动的加速度 则汽车做匀减速运动的加速度大小为。 故选B。 7. 如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为3.5kg的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 拉动长木板的最大拉力为10N B. 物块与长木板间的动摩擦因数是0.2 C. 长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是7N D. 增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙图显示的数值与物块受到的摩擦力大小相等，拉动长木板的力F与物块所受的摩擦力大小是不相等的，故A错误； C．由乙图知物块与长木板间的滑动摩擦力大小为，并不是长木板与水平桌面间的摩擦力，故C错误； B．物块与长木板间的动摩擦因数为 故B正确； D．因为图线峰值大小代表的是物块和长木板间的最大静摩擦力的大小，由物块和长木板间的正压力及粗糙程度决定，跟长木板与桌面的粗糙程度无关；如果放在更加粗糙的水平桌面上，图线对应的峰值应该是不变的，故D错误。 故选B。 8. 甲、乙两车在公路上行驶的v−t图像如图所示。已知t=2s时两车相遇，乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成，则（　　） A. 在t=4s时，甲、乙两车再次相遇 B. 甲车0~4s做匀变速运动，乙车0~2s做加速运动，2~4s做减速运动 C. 8s内甲、乙两车的平均速度相同 D. 两车相距的最大距离为（4−π）m 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据v−t图像的面积表示位移可知，在2s−4s内乙车图像围成的面积大于甲车图像围成的面积；由题知，在t=2s时两车相遇，所以在t=4s时乙车的位移大于甲车的位移，故甲、乙两车并不相遇，故A错误； B．根据v−t图像的斜率表示加速度，可知甲车的斜率不变，故在0−4s做匀变速运动，乙车斜率发生变化，在0−2s其斜率越来越大，即做加速度增大的加速运动，在2−4s其斜率越来越小，即做加速度减小的加速运动，故B错误； C．根据v−t图像的面积表示位移可知，0−8s内两车的位移相等，根据平均速度等于位移比时间，可知8s内两车平均速度相同，故C正确； D．由图知两车在t=2s时两车相遇，在t=4s时两车速度相等，此时两车相距的距离最大，同理可知0s，8s也是两车相距的距离最大。由题知，乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成，则在2s−4s内乙车的位移为 甲车的位移为 则最大距离为，故D错误。 故选C 9. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程可超过百米。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在时由静止开始上升，其图像如图所示。由此图像可知（　　） A. 电梯在第1s内做匀加速运动 B. 电梯在第1s末到第10s末的时间间隔内位移大小为55m C. 电梯从第11s末到第30s末的时间间隔内做匀速运动，速度大小为 D. 第41s末电梯回到出发点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，第一秒内电梯加速度向上逐渐增大，故电梯做加速度逐渐增大的加速运动。故A错误； B．a-t图像面积表示速度变化量，故1s末速度为 10s末速度为 电梯在第1s末到第10s末做匀加速运动位移大小为 故B错误； C．电梯第11s末的速度为 故电梯从第11s末到第30s末做匀速运动，速度大小为10m/s。故C正确； D．由电梯v-t图像可知其先向上加速，再匀速，最后减速，运动过程如下 故第41s末停止运动，上升到最高点。故D错误。 故选C。 10. 砖夹是一种重要的劳动工具，工人用砖夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。将四块砖依次编号为1、2、3、4，如图所示。已知砖的质量均为3kg，砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 当砖夹对砖的压力逐渐减小时（砖未滑动），砖块整体受到的摩擦力也逐渐减小 B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为60N C. 2号砖与3号砖之间摩擦力大小为30N D. 相邻两块砖之间的最小压力为150N 【答案】D 【解析】 【详解】A．砖处于静止状态，对四块砖整体进行分析，竖直方向受到重力与砖块夹对其向上的静摩擦力，根据平衡条件可知，砖夹对其向上的静摩擦力大小与重力平衡，即当砖块夹对砖块的压力逐渐减小时，砖块受到的摩擦力不变，故A错误； B．结合上述，根据对称性，对四块砖整体分析有 解得 砖夹一侧的摩擦力大于一块砖的重力，对1号砖进行分析有 解得，故B错误； C．对1号砖进行分析有，即2号砖与3号砖之间无摩擦力，故C错误； D．令压力大小为F，结合上述，由于砖夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，则有 由于砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，则有 解得 可知，为了确保砖能够处于静止状态，相邻两块砖之间的最小压力为150N，故D正确。 故选D。 二、不定项选择题（本题共5小题，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4分，共20分。每小题全选对得4分，选对但不全得2分，只要有错误选项该小题不得分。） 11. 关于速度、速度变化量、加速度的说法正确的是（　　） A. 物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B. 速度很大的物体，其加速度可能为零 C. 某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大 D. 加速度很大时，运动物体速度一定增大得很快 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据加速度的定义 速度的变化量大，因为时间不一定，所以加速度不一定大，A错误； B．速度很大的物体，其加速度可以为零，例如以很大的速度做匀速直线运动的飞机，B正确； C．根据 加速度的大小和速度大小没有直接的关系，C错误； D．加速度很大时，运动物体的速度变化一定很快，如果加速度方向与速度方向相反，速度将很快减小，D错误。 故选B。 12. 质点从A点由静止开始匀加速直线运动，经过一段时间t1、位移s1到达B点后立即改做匀减速直线运动，又经过时间t2、位移s2后在C点停止，前后两段时间的加速度大小分别为a1、a2，下列判断正确的有（ ） A. 前后两段时间的平均速度大小一定相等 B. AB中点处的速度与BC中点处的速度一定相等 C. 如果t1>t2，必然有s1>s2 D. 如果s1>s2，必然有a1>a2 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设质点到达A点的速度为，根据匀变速直线运动规律可知两段时间内的平均速度 A正确； B．根据匀变速直线运动中间位置的瞬时速度 解得 故有 B正确； C．根据位移公式 可知，质点的平均速度大小相等，如果t1>t2，则有s1>s2，C正确； D．由于质点整个过程的初末速度均为零，则有 故若s1>s2，则有a1<a2,D错误。 故选ABC。 13. 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.80 cm，实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.00 cm。g取10 m/s2，根据照片可以估算出（　　） A. 曝光时间内石子下落的距离 B. 曝光时刻石子下落的速度 C. 石子开始下落的位置到窗户的高度 D. 石子落地时的速度 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．设在曝光时间0.01 s内，石子实际下落的距离为l，由题意得 解得 考虑到曝光时间极短，石子的平均速度近似等于瞬时速度，则石子在这0.01 s内的速度为 故AB正确； C．石子做自由落体运动，得到石子开始下落的位置到窗户的高度 故C正确； D．因无法求出石子落地时间或下落位置到地面的距离，故无法求出石子落地时的速度，故D错误。 故选ABC。 14. 如图所示，用手握住瓶子，使瓶子始终处在竖直方向上保持静止，则（ ） A. 瓶子相对于手有向上的运动趋势 B. 手受到瓶子的静摩擦力竖直向下 C. 向瓶内倒水，瓶子受到的静摩擦力变大 D. 手增大握力，瓶子与手之间的最大静摩擦力变大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．瓶子相对于手有向下的运动趋势，故A错误； B．手相对于瓶子有向上的运动趋势，手受到瓶子的静摩擦力竖直向下，故B正确； C．向瓶内倒水，瓶子和水的重力变大，根据平衡可知，瓶子受到的静摩擦力和重力相等，所以瓶子受到的静摩擦力变大，故C正确； D．手增大握力，正压力变大，所以瓶子与手之间的最大静摩擦力变大，故D正确。 故选BCD。 15. 木块A、B分别重40N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩为2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用缓慢增大的水平拉力F作用在木块B上，如图所示，力F作用后木块A、B所受摩擦力，，以下说法正确的是（　　） A. 时，， B. 要使木块A、B保持静止不动，则F最大7N C. 木块A被拉动时， D. 木块A被拉动时，木块B移动了4.5cm 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩为，此时弹簧弹力 对A由平衡条件 对B由平衡条件，故A正确； B．要使木块A、B保持静止不动，则F最大为，故B正确； CD．木块A被拉动时，轻弹簧伸长量为，对A由平衡条件 解得 木块A被拉动时，木块B移动了 对B由平衡条件，此时，故C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题。（本题共3小题，每空2分，共20分） 16. 利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。该实验所用计时器如图乙所示。 （1）关于该实验的操作，下列正确的是（　　） A. 实验所用打点计时器的电源为的交流电源 B. 将纸带固定在小车尾部，并穿过计时器的限位孔 C. 开始实验时应先释放小车，再接通电源 （2）某实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图丙所示（每相邻两个计数点间还有个点未画出），打点计时器所用的交流电频率为。打下第点时小车的速度__________；小车的加速度为____________。（结果均保留位有效数字） （3）如果当时电网中交变电流的频率稍有减小，频率从50Hz变成了49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行处理，那么加速度的测量值与实际值相比__________。 （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）AB （2） ①. 0.54 ②. 0.39 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．电火花打点计时器使用的电源为220V交流电源，故A正确； B．将纸带固定在小车尾部，并穿过电火花打点计时器的限位孔，故B正确； C．为充分利用纸带，应先接通电源，后释放小车，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔为 打下第3点时小车的速度 [2]根据逐差法可知，加速度为 【小问3详解】 如果当时电网中交变电流的频率稍有减小，实际的计数周期变大，仍按照50Hz进行数据处理，那么加速度的测量值与实际值相比偏大。 17. 某物理兴趣小组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，记录弹簧自然下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示，该处的读数为______cm。 （2）以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系，作出图像，如图丙所示，则弹簧自然下垂时的长度为______cm，弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留2位有效数字） （3）实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变，这会导致弹簧劲度系数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）18.00 （2） ①. 8.0 ②. 53 （3）不变 【解析】 【小问1详解】 由于刻度尺分度值为1mm，读数时应估读到分度值的下一位，因此此时弹簧的长度为18.00cm。 【小问2详解】 [1][2]设弹簧长度为，弹簧原长为，由胡克定律可知，弹簧弹力为 解得 因此在图像中，横截距为弹簧的原长，即 图像的斜率为弹簧劲度系数的倒数，即 解得 【小问3详解】 弹簧劲度系数的测量结果由图像的斜率确定，无论考虑或不考虑弹簧自身重力下的形变，图像的斜率不变。 18. 阿康同学想用家中的卷尺、手机和浴室的一个水龙头测量北京地区的重力加速度。 （1）阿康计划用手机的计时功能测量水滴下落的时间，考虑到人操作手机按键的反应时间，小健同学认为水滴下落时间太短，直接测量误差较大，于是采取了如下措施： a.在水龙头正下方放置一个金属盘，使得水滴滴上去能发出清晰的响声； b.仔细调节水龙头，使得耳朵听到某一个水滴滴在金属盘上的声音的同时，眼睛看到下一个水滴刚好离开水龙头； c.用手机计时：当听到某一水滴滴在金属盘上的声音的同时，手机开始计时，并记数“0”，以后每听到一声水滴声，依次数“1、2、3、…”，一直数到“n”时，计时结束，读出秒表的示数为：t； d.用刻度尺量出水滴离开水龙头上的点与金属盘之间的高度h； 写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式：______。 （2）阿幸同学注意到，如果水龙头开的适当大，水龙头下面的水柱会出现一种稳定的分布，中间没有气泡，就像一段玻璃柱一样。他猜想这些水下落的时候互不影响，各自以重力加速度g匀加速下落，离水龙头越远的地方水速越快，考虑到水的体积几乎不可压缩，如果水流出水龙头时速度竖直向下，速度大小为，截面积为，则水龙头下方h处的水流截面积为______。（用、g、h、表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知每一滴水滴下落的时间为 根据自由落体运动规律 解得 【小问2详解】 水流从水龙头出水口到水龙头下方h处做匀加速直线运动，则有 解得 由单位时间内通过任一横截面水的体积相等，可得 解得 四、解答题。（本题共4小题，19、21题各7分，20题6分，22题10分，共30分） 要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 19. 某同学在水平地面上推沙发，沙发的质量m=30kg，该同学给沙发施加了水平向右的推力F=80N，但没有推动。重力加速度g=10m/s2。 （1）请在虚线框中画出沙发的受力示意图； （2）求沙发所受的摩擦力大小f； （3）若该同学给沙发施加水平向右的推力F1=140N，沙发运动起来。已知沙发和地面间的动摩擦因数μ=0.4。求沙发在运动过程中所受的摩擦力大小f1。 【答案】（1）；（2）80N；（3）120N 【解析】 【详解】（1）沙发受到重力G，地面对它的支持力N及静摩擦力f，人施加的推力F，如图所示。 （2）根据平衡条件有 f=F=80N （3）沙发受到水平向左的滑动摩擦力，大小为 得 N 20. 公交车向东进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动，进站时的速度为10，加速度大小为。求： （1）公交车进站时2s末的速度； （2）公交车刹车6s内的位移。 【答案】（1）6m/s，方向向东 （2）25m，方向向东 【解析】 【小问1详解】 公交车进站时2s末速度的大小 方向向东。 【小问2详解】 公交车从刹车到停止运动的时间 所以，公交车刹车6s内位移的大小 方向向东。 21. 应用物理知识可以解决生产和生活中的问题。 （1）某同学在家粗测一弹簧的劲度系数，实验装置如图所示，他将弹簧挂在桌子的边缘，利用3把质量均为m的铁锁和一把刻度尺进行实验，实验时，他将刻度尺（0刻度在上端）竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置，当挂1把铁锁时，弹簧的指针指在l1刻度处；当挂3把铁锁时，弹簧的指针指在l2刻度处，实验时，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，请推导该弹簧劲度系数k的表达式。 （2）实验的过程中，该同学发现，当挂上铁锁时，弹簧和铁锁构成的系统可上下做周期性振动，他用手机计时，测出铁锁完成50次周期性振动所用时间为∆t，通过查阅资料知道，一次周期性振动所用时间即振动周期T与铁锁质量m和弹簧的劲度系数k有关，其关系式为，请推导该弹簧劲度系数k的表达式。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据胡克定律 即 解得 【小问2详解】 一次周期性振动所用时间 根据题意得 解得 22. 如图所示，一根竖直固定的无限长直圆管内有一静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为5m。一个小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心。碰撞后，小球与圆盘速度大小均为碰撞前小球速度的一半，方向相反。碰后圆盘在管中向下匀速滑动，小球在管内运动时与管壁不接触。不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）第一次碰撞前小球的速度； （2）第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间； （3）第一次碰撞到第二次碰撞之间，小球与圆盘间的最远距离。 【答案】（1）10m/s （2）2s （3）5m 【解析】 【小问1详解】 设第一次碰撞前小球的速度为v，由运动学公式v2=2gl 解得 【小问2详解】 第一次碰撞后，经t时间第二次碰撞。取向下为正，此过程中薄圆盘运动的位移为 小球运动的位移 据题意x1=x2 解得t=2s 【小问3详解】 当小球与薄圆盘速度相等时两者距离最远。设第一次碰撞后，经t1时间两者速度相等，有 解得t1=1s 两者间距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $