精品解析:浙江省杭州市浙江大学附属中学2025-2026学年高一上学期11月期中物理试题
2026-01-10
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内容正文:
2025学年第一学期浙大附中期中考试高一物理试卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相关参数:重力加速度均取。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位。下列单位中,属于导出单位的是( )
A. kg B. N C. s D. m
2. 泰山景区的机器狗驮着重物在陡峭山路上“健步如飞”,从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,机器狗仅用了两个小时,比普通人登山所用时间缩短了一半,如图所示,在搬运重物过程中( )
A. 在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B. 以机器狗为参考系,重物是运动的
C. 机器狗的平均速度大小约为
D. 机器狗的平均速度大小是普通人的两倍
3. 有一弹簧座垫,宽22.7cm,它内部弹簧的排列如图所示,所有弹簧完全相同,劲度系数均为,将一重100N的物体放在座垫上,座垫的上表面整体下降了10cm,此座垫含有弹簧的个数为( )
A. 80 B. 100 C. 200 D. 400
4. 自古以来,飞鸟是体现生态好坏的标志。“良禽择佳木而栖”,某绿色生态屏障内的湖面上常常会有水鸟游动。如图所示,一只秋沙鸭静止在树枝上休息,树枝被压弯。下列说法正确的是( )
A. 树枝对秋沙鸭的弹力是由秋沙鸭的脚发生形变产生的
B. 树枝对秋沙鸭的作用力方向垂直树枝向上
C. 秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对平衡力,它们同时产生同时消失
D. 若秋沙鸭突然起飞,起飞过程中,树枝对秋沙鸭的支持力始终等于秋沙鸭对树枝的压力
5. 如图所示,一质量为的光滑小球静止在挡板与斜面之间,斜面的倾角为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 挡板对小球的弹力大小为
B. 小球对斜面的压力大小为
C. 若将挡板绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对斜面的压力将逐渐减小
D. 若将挡板绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对挡板的压力将逐渐减小
6. 如图所示是商场中由等长的车厢连接而成、车厢间的间隙忽略不计的无轨小火车,一小朋友站在第一节车厢前端,火车从静止开始做匀加速直线运动,则火车( )
A. 在相等的时间里经过小朋友的车厢数之比是
B. 第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是
C. 第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是
D. 火车中间位置经过小朋友的瞬时速度小于火车通过小朋友的平均速度
7. 如图甲所示,空竹是中国民间传统玩具,两头为较大的空心轮,中间为细轴。现将空竹中间细轴放细绳AB上,手持两侧A、B端拉动细绳,简化为图乙模型。不计空竹与细绳间的摩擦,细绳不可伸长,下列说法正确的是( )
A. 保持空竹静止,左侧细绳长度大于右侧长度,则左侧拉力大于右侧拉力
B. 保持空竹静止,缓慢将细绳向两侧分开,细绳对空竹作用力也增大
C. 保持A端静止,仅将B端竖直向上缓慢移动,细绳上拉力不变
D. 保持A端静止,仅将B端水平向右缓慢移动,则细绳上拉力不变
8. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为,在飞船与空间站对接后,其推进器的平均推力为,推进器工作内,测出飞船和空间站的速度变化是,则( )
A. 飞船对空间站的推力为 B. 飞船的加速度为
C. 空间站的质量为 D. 在内,飞船和空间站前进的距离是
9. 利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为,从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。下列说法正确的是( )
A. 每滴水下落时间为
B. 相邻两滴水开始下落的时间间隔为
C. 第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为
D. 此地重力加速度的大小为
10. 如图,水平桌面上平放有36张卡片,每一张卡片的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,则在第一张卡片随手指滑出的过程中( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数
C. 第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为
D. 除第1张卡片,其它任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 推导匀变速直线运动的位移与时间的关系,我们会经历如下图从甲至丁的过程,最终得知匀变速直线运动位移大小可用灰色部分梯形面积来表示。该过程运用的思想方法有( )
A. 控制变量法 B. 微元思想 C. 极限思想 D. 比值定义法
12. 汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时起点,此时两车相距。汽车A运动的图像如图乙所示,汽车B运动的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在内的位移大小为
C. 在时,两车相距最远,且最远距离为
D. 在时,两车并排,之后A车超越B车
13. 某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”,其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺,弹簧下端挂一个质量的重物,重物静止时弹簧的伸长量,指针指在点。已知图中,规定竖直向下为正方向,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 若指针指在之间某点时,被测重物可能在减速上升
B. 若指针指在之间某点时,被测重物处于失重状态
C. 点应标记的加速度值为
D. 该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的
14. 如图,电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小,一物块以初速度从左向右滑上长度的传送带,最终滑离传送带。已知物块与传送带接触面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,物块可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 小物块会从右侧滑离传送带
B. 整个过程中小物块速度变化量的大小为
C. 小物块从滑上传送带到离开传送带共经历的时间为
D. 整个过程中小物块相对于传送带的位移为
三、实验题(本题共2小题,18分)
15. 图甲为某学习小组在水平桌面上完成“探究求合力的方法”的实验,某同学的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是其在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)某次实验中弹簧测力计的示数如图丙所示,则拉力的大小为______;
(2)下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A. 该实验弹簧测力计使用前要竖直悬挂调零
B. 弹簧测力计的外壳与白纸之间有摩擦,对实验误差没有影响
C. 图乙中力沿图甲中延长线方向
D. 本实验采用的科学方法是控制变量法
(3)实验时,在白纸上留下的标注信息有:结点位置、弹簧测力计的示数、确定细绳方向所描的点、力的标度。下列四幅图中,最合理的是( )
A. B. C. D.
(4)在本实验中,若将与弹簧测力计连接的细绳换成细橡皮绳并完成实验,______(选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
16. 某小组通过如图甲装置完成以下实验:Ⅰ.“探究小车速度随时间变化的规律”;Ⅱ.“探究加速度与力、质量的关系”
(1)用图甲中器材完成实验,采用的电源应选择______(填“交流”或“直流”)______V。
(2)在实验Ⅱ中,打出如图乙所示的一条纸带,、、、、、、是打好的纸带上6个连续的计数点(每两点间还有四个点没有画出)。打下点时小车的速度大小为______,小车的加速度大小为______。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)有关Ⅰ、Ⅱ两个实验,下列说法正确的是( )
A. 纸带上的点迹越稀疏,说明纸带运动的加速度越大
B. 这两个实验均需要调节轨道倾角平衡摩擦阻力
C. 实验Ⅰ中,不需要满足端所挂钩码质量远小于小车及车上钩码的总质量
D. 实验Ⅱ中,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
(4)平衡好摩擦力后,在小车质量保持不变的情况下,不断增大P端钩码总质量,最终达到,测出小车加速度,并作出的图像。下列图线正确的是( )
A. B. C. D.
四、计算题(本题3小题,共36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,答案中必须明确写出数值和单位)
17. 某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置()时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是,如图所示。已知小球的质量为,该同学(含磁铁)的质量为,已知重力加速度为g。求此时:
(1)磁铁对小球的引力大小;
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小。
18. 滑草是一项使用滑草车沿倾斜草地滑行的运动,深受青年人喜爱。图甲为某滑草运动场地,图乙为其中一条滑道的示意图,滑道由倾角的滑道和水平滑道、组成,其中为助跑跑道,通过一定的加速可以使人和滑草车在点获得一定的初速度沿滑道下滑。为安全起见,园区要求游客加速至点的速度不超过。水平滑道末端点装有一弹性墙,滑草车撞击后获得一等大反向的速率,、两点之间是滑草车回收区。已知,,,滑草车与各接触面的动摩擦因数均为0.5,滑草车经过滑道交接处速度大小不变,不计滑草车的大小。
(1)滑草车从点静止下滑,求经过点时的速度大小;
(2)滑草车从点静止下滑,在段速度减到0时距离弹性墙多远?
(3)要求滑草车最终能停在回收区,求游客加速至点的最大速度。
19. 如图所示,粗糙的水平地面上有一长木板P,小滑块Q(可视为质点)放置于长木板P上的最右端。已知Q与P之间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数。现将一个水平向右的恒力作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,后撤去恒力的作用。已知物块与长木板的质量均为,滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。求:
(1)撤去前,P、Q的加速度大小;
(2)撤去外力后,经过多长时间P、Q二者达到共速;
(3)P、Q从开始运动到达到共速的过程中,Q相对于P滑行的位移大小;
(4)最终P与Q均静止,求此时滑块Q离长木板P的右端有多远。
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2025学年第一学期浙大附中期中考试高一物理试卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相关参数:重力加速度均取。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位。下列单位中,属于导出单位的是( )
A. kg B. N C. s D. m
【答案】B
【解析】
【详解】、、是基本单位,是导出单位。
故选B。
2. 泰山景区的机器狗驮着重物在陡峭山路上“健步如飞”,从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,机器狗仅用了两个小时,比普通人登山所用时间缩短了一半,如图所示,在搬运重物过程中( )
A. 在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B. 以机器狗为参考系,重物是运动的
C. 机器狗的平均速度大小约为
D. 机器狗的平均速度大小是普通人的两倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.在研究机器狗的爬行动作时,要考虑大小和形状,则不能将它视为质点,故A错误;
B.机器狗驮着重物运动,以机器狗为参考系,重物是静止的,故B错误;
C.从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,用了两个小时,由,则机器狗的平均速率大小约为,因位移的大小未知,则无法求出平均速度的大小,故C错误;
D.机器狗用了两个小时比普通人登山所用时间缩短了一半,由可知机器狗的平均速度大小是普通人的两倍,故D正确。
故选D。
3. 有一弹簧座垫,宽22.7cm,它内部弹簧的排列如图所示,所有弹簧完全相同,劲度系数均为,将一重100N的物体放在座垫上,座垫的上表面整体下降了10cm,此座垫含有弹簧的个数为( )
A. 80 B. 100 C. 200 D. 400
【答案】B
【解析】
【详解】设此座垫含有弹簧的个数为,根据受力平衡可得
可得
故选B。
4. 自古以来,飞鸟是体现生态好坏的标志。“良禽择佳木而栖”,某绿色生态屏障内的湖面上常常会有水鸟游动。如图所示,一只秋沙鸭静止在树枝上休息,树枝被压弯。下列说法正确的是( )
A. 树枝对秋沙鸭的弹力是由秋沙鸭的脚发生形变产生的
B. 树枝对秋沙鸭的作用力方向垂直树枝向上
C. 秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对平衡力,它们同时产生同时消失
D. 若秋沙鸭突然起飞,起飞过程中,树枝对秋沙鸭的支持力始终等于秋沙鸭对树枝的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.树枝对秋沙鸭的弹力是由树枝发生形变产生的,选项A错误;
B.树枝对秋沙鸭的作用力与秋沙鸭的重力等大反向,可知其方向竖直向上,选项B错误;
C.秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对相互作用力,它们同时产生同时消失,选项C错误;
D.若秋沙鸭突然起飞,起飞过程中,因为秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对相互作用力,则树枝对秋沙鸭的支持力始终等于秋沙鸭对树枝的压力,选项D正确。
故选D。
5. 如图所示,一质量为的光滑小球静止在挡板与斜面之间,斜面的倾角为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 挡板对小球的弹力大小为
B. 小球对斜面的压力大小为
C. 若将挡板绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对斜面的压力将逐渐减小
D. 若将挡板绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对挡板的压力将逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小球进行受力分析,小球受到重力G、挡板A的弹力F1和斜面B的弹力F2,三力平衡,由平衡条件
根据牛顿第三定律小球对斜面的压力大小为,故AB错误;
CD.若将挡板绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,对小球受力如图,也顺时针缓慢旋转至水平,大小先减小后增大,则可知小球对挡板的压力先减小后增大,小球对斜面的压力将逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示是商场中由等长的车厢连接而成、车厢间的间隙忽略不计的无轨小火车,一小朋友站在第一节车厢前端,火车从静止开始做匀加速直线运动,则火车( )
A. 在相等的时间里经过小朋友的车厢数之比是
B. 第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是
C. 第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是
D. 火车中间位置经过小朋友的瞬时速度小于火车通过小朋友的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动力学公式
可得
故在相等的时间里经过小朋友的车厢数之比是,故A错误;
B.设每节车厢的长度为,根据动力学公式
,,
第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是
故B错误;
C.根据
第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是
故C正确;
D.设小火车最后一节车厢经过小朋友瞬间的速度为,根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,火车通过小朋友的平均速度为
火车中间位置经过小朋友的瞬时速度为
故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,空竹是中国民间传统玩具,两头为较大的空心轮,中间为细轴。现将空竹中间细轴放细绳AB上,手持两侧A、B端拉动细绳,简化为图乙模型。不计空竹与细绳间的摩擦,细绳不可伸长,下列说法正确的是( )
A. 保持空竹静止,左侧细绳长度大于右侧长度,则左侧拉力大于右侧拉力
B. 保持空竹静止,缓慢将细绳向两侧分开,细绳对空竹作用力也增大
C. 保持A端静止,仅将B端竖直向上缓慢移动,细绳上拉力不变
D. 保持A端静止,仅将B端水平向右缓慢移动,则细绳上拉力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,左侧细绳拉力与右侧细绳拉力大小相等,故A错误;
B.保持空竹静止,缓慢将细绳向两侧分开过程中,细绳对空竹作用力始终等于空竹的重力,故B错误;
C.保持A端静止,仅将B端竖直向上缓慢移动,则左右两侧细绳夹角不变,细绳上拉力不变,故C正确;
D.保持A端静止,仅将B端水平向右缓慢移动,则左右两侧细绳夹角增大,而两端细绳拉力的合力大小始终等于空竹的重力,故细绳上拉力变大,故D错误。
故选C。
8. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为,在飞船与空间站对接后,其推进器的平均推力为,推进器工作内,测出飞船和空间站的速度变化是,则( )
A. 飞船对空间站的推力为 B. 飞船的加速度为
C. 空间站的质量为 D. 在内,飞船和空间站前进的距离是
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.已知飞船质量为m=3.0×103kg,在其推进器的平均推力F作用下,整体获得加速度为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
M=87000kg
飞船对空间站的推力为
故AB错误,C正确;
D.因为初状态不清楚,所以无法计算在内,飞船和空间站前进的距离,故D错误。
故选C。
9. 利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为,从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。下列说法正确的是( )
A. 每滴水下落时间为
B. 相邻两滴水开始下落的时间间隔为
C. 第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为
D. 此地重力加速度的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于一滴水刚落至盘中时,另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水,设相邻两滴水开始下落的时间间隔为,每滴水下落时间为,则有
根据位移公式有
解得,,故AB错误;
D.结合上述,第n滴水开始下落的时刻为,其在空中运动的时间为,由于从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中的总时间为t,则第n滴水落至盘中的时刻为
结合上述解得
根据位移公式有
结合上述解得,故D正确;
C.第1滴水刚落至盘中时,第2滴水已下落时间,下落距离
则第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为,故C错误。
故选D。
10. 如图,水平桌面上平放有36张卡片,每一张卡片的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,则在第一张卡片随手指滑出的过程中( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数
C. 第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为
D. 除第1张卡片,其它任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.对第2张卡片进行受力分析,第3张卡片对第2张卡片的支持力等于两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力为
而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为
则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动;同理,第3张到第4张卡片也不发生相对滑动;可知除第一张卡片外,其余卡片均处于静止状态,故A错误;
B.为了使第1张卡片跟随手指一起滑出,需要满足
可得,故B错误;
CD.除了第1张卡片,其它卡片均处于静止状态,根据平衡条件可知,其它任一张卡片下表面受到的摩擦力等于上表面受到的摩擦力大小;以第2张卡片到第10张卡片为整体,根据平衡条件可知,第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小等于第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力大小,则有,故C正确,D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 推导匀变速直线运动的位移与时间的关系,我们会经历如下图从甲至丁的过程,最终得知匀变速直线运动位移大小可用灰色部分梯形面积来表示。该过程运用的思想方法有( )
A. 控制变量法 B. 微元思想 C. 极限思想 D. 比值定义法
【答案】BC
【解析】
【详解】在推导匀变速直线运动的位移与时间关系时,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,然后把各小段的位移相加,这里用了微元思想和极限思想。
故选BC。
12. 汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时起点,此时两车相距。汽车A运动的图像如图乙所示,汽车B运动的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在内的位移大小为
C. 在时,两车相距最远,且最远距离为
D. 在时,两车并排,之后A车超越B车
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示速度,可知汽车A做匀速直线运动,速度为
故A错误;
B.根据图像可知,汽车B已经停下,则汽车B在内的位移大小等于内的位移大小,根据图像与横轴围成的面积表示位移可得
故B正确;
C.在时,汽车B的速度仍大于汽车A速度,此时两车相距并不是最远,故C错误;
D.当汽车B刚好停下,此时汽车A通过的位移为
则汽车A追上B车所用时间为
可知在时,两车并排,之后A车超越B车,故D正确。
故选BD。
13. 某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”,其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺,弹簧下端挂一个质量的重物,重物静止时弹簧的伸长量,指针指在点。已知图中,规定竖直向下为正方向,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 若指针指在之间某点时,被测重物可能在减速上升
B. 若指针指在之间某点时,被测重物处于失重状态
C. 点应标记的加速度值为
D. 该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重物静止时弹簧的伸长量,可得
若指针指在之间某点时,弹簧的伸长量减小,弹簧弹力小于物体重力,物体有向下的加速度,被测物体处于失重状态,被测物体可能在减速上升,故A正确;
B.若指针指在之间某点时,弹簧的伸长量增大,弹簧弹力大于物体重力,物体有向上的加速度,被测物体处于超重状态,故B错误;
C.指针指在点时,有
点应标记的加速度值为,故C错误;
D.设点至指针所指位置的位移为,可得
可得
故该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的,故D正确。
故选AD。
14. 如图,电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小,一物块以初速度从左向右滑上长度的传送带,最终滑离传送带。已知物块与传送带接触面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,物块可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 小物块会从右侧滑离传送带
B. 整个过程中小物块速度变化量的大小为
C. 小物块从滑上传送带到离开传送带共经历的时间为
D. 整个过程中小物块相对于传送带的位移为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.小物块先向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
当速度减为0时,位移为
解得
因为传送带长度大于4m,由题分析可知,小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,然后再反向做匀加速直线运动,因
故小物块返回左端时的速度为
整个过程,小物块速度变化量的大小
解得,故A错误,B正确;
CD.由题分析,小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,则运动的时间为
解得
此过程中传送带的位移为
故小物块相对传送带的位移为
当小物块反向做匀加速直线运动,直到速度为v=2m/s时,加速度不变,则运动的时间为
此过程小物块的位移为
此过程中传送带的位移为
故小物块相对传送带的位移为
故整个过程小物块相对传送带的位移
小物块匀速运动的时间
总时间,故CD正确。
故选BCD。
三、实验题(本题共2小题,18分)
15. 图甲为某学习小组在水平桌面上完成“探究求合力的方法”的实验,某同学的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是其在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)某次实验中弹簧测力计的示数如图丙所示,则拉力的大小为______;
(2)下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A. 该实验弹簧测力计使用前要竖直悬挂调零
B. 弹簧测力计的外壳与白纸之间有摩擦,对实验误差没有影响
C. 图乙中力沿图甲中延长线方向
D. 本实验采用的科学方法是控制变量法
(3)实验时,在白纸上留下的标注信息有:结点位置、弹簧测力计的示数、确定细绳方向所描的点、力的标度。下列四幅图中,最合理的是( )
A. B. C. D.
(4)在本实验中,若将与弹簧测力计连接的细绳换成细橡皮绳并完成实验,______(选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
【答案】(1)4.0 (2)B (3)D
(4)能
【解析】
【小问1详解】
图中弹簧测力计精确度为0.2N,则示数为4.0N。
【小问2详解】
A.该实验弹簧测力计使用测量水平方向的力,所以实验前要水平放置调零,故A错误;
B.弹簧测力计的外壳与白纸之间有摩擦,对实验误差没有影响,故B正确;
C.图乙中力时作图得到的合力,因存在一定的误差,故不一定沿图甲中延长线方向,故C错误;
D.本实验采用的科学方法是等效替代法,故D错误。
故选B。
【小问3详解】
实验中,在不超过弹簧测力计量程的情况下,拉力尽量大些;确定拉力的方向时所描点与O点的距离大些,两绳的夹角不能过大或者过小,选取的标度越小,精度越高。
故选D。
【小问4详解】
可以用橡皮绳代替细绳,只要拉力大小一定,结点处仍然被拉至同一位置,只是细绳换成橡皮绳时,橡皮绳的长短要恰当,故选能。
16. 某小组通过如图甲装置完成以下实验:Ⅰ.“探究小车速度随时间变化的规律”;Ⅱ.“探究加速度与力、质量的关系”
(1)用图甲中器材完成实验,采用的电源应选择______(填“交流”或“直流”)______V。
(2)在实验Ⅱ中,打出如图乙所示的一条纸带,、、、、、、是打好的纸带上6个连续的计数点(每两点间还有四个点没有画出)。打下点时小车的速度大小为______,小车的加速度大小为______。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)有关Ⅰ、Ⅱ两个实验,下列说法正确的是( )
A. 纸带上的点迹越稀疏,说明纸带运动的加速度越大
B. 这两个实验均需要调节轨道倾角平衡摩擦阻力
C. 实验Ⅰ中,不需要满足端所挂钩码质量远小于小车及车上钩码的总质量
D. 实验Ⅱ中,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
(4)平衡好摩擦力后,在小车质量保持不变的情况下,不断增大P端钩码总质量,最终达到,测出小车加速度,并作出的图像。下列图线正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 交流 ②. 220V
(2) ①. 0.26m/s ②. 0.51m/s2 (3)CD (4)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电火花计时器采用的电源应选择220V交流电源。
【小问2详解】
[1]相邻计数点间的时间间隔为,打下点时小车的速度大小为
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
A.纸带上的点迹越稀疏,说明纸带运动的速度越大,故A错误;
B.“探究小车速度随时间变化的规律”不需要调节轨道倾角平衡摩擦力,“探究加速度与力、质量的关系”需要调节轨道倾角平衡摩擦阻力,故B错误;
C.实验Ⅰ中,不需要满足端所挂钩码质量远小于小车及车上钩码的总质量,只要保证小车做匀加速直线运动即可,故C正确;
D.实验Ⅱ中,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故D正确。
故选CD。
【小问4详解】
平衡好摩擦力后,作出的图像过坐标原点,对小车和钩码分别有
小车的合外力为
当时,小车的合外力
则有,的图像为一条倾斜直线,当不满足时,小车的合外力,对小车和钩码整体有
图像的斜率变小。
故选C。
四、计算题(本题3小题,共36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,答案中必须明确写出数值和单位)
17. 某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置()时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是,如图所示。已知小球的质量为,该同学(含磁铁)的质量为,已知重力加速度为g。求此时:
(1)磁铁对小球的引力大小;
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】
【小问1详解】
对小球受力分析,小球受重力、细线的拉力T和磁铁的引力F三个力平衡,由平衡条件有
解得
【小问2详解】
以人为研究对象,人受重力、地面的支持力FN、静摩擦力和小球的引力,根据平衡条件得
解得
【点睛】
18. 滑草是一项使用滑草车沿倾斜草地滑行的运动,深受青年人喜爱。图甲为某滑草运动场地,图乙为其中一条滑道的示意图,滑道由倾角的滑道和水平滑道、组成,其中为助跑跑道,通过一定的加速可以使人和滑草车在点获得一定的初速度沿滑道下滑。为安全起见,园区要求游客加速至点的速度不超过。水平滑道末端点装有一弹性墙,滑草车撞击后获得一等大反向的速率,、两点之间是滑草车回收区。已知,,,滑草车与各接触面的动摩擦因数均为0.5,滑草车经过滑道交接处速度大小不变,不计滑草车的大小。
(1)滑草车从点静止下滑,求经过点时的速度大小;
(2)滑草车从点静止下滑,在段速度减到0时距离弹性墙多远?
(3)要求滑草车最终能停在回收区,求游客加速至点的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑草车从点静止下滑,滑草车在段,根据牛顿第二定律
解得
根据运动学公式可得
解得滑草车经过点时的速度大小
【小问2详解】
滑草车在段,根据牛顿第二定律
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得
可知滑草车在段速度减到0时与弹性墙的距离为
【小问3详解】
在第(2)问中b点初速度为0,滑草车在段滑行的路程
滑草车停在回收区;随着b点初速度越来越大,滑草车在段滑行的路程越来越大,因为滑草车与弹性墙撞击后等速反弹,所以在段,可认为滑草车一直做匀减速直线运动;当滑草车与弹性墙撞击后刚好停止在d点时,滑草车在段滑行的路程为
滑草车在段有
在段有
联立解得
综上分析可知,要求滑草车最终能停在回收区,游客加速至点的最大速度为。
19. 如图所示,粗糙的水平地面上有一长木板P,小滑块Q(可视为质点)放置于长木板P上的最右端。已知Q与P之间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数。现将一个水平向右的恒力作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,后撤去恒力的作用。已知物块与长木板的质量均为,滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。求:
(1)撤去前,P、Q的加速度大小;
(2)撤去外力后,经过多长时间P、Q二者达到共速;
(3)P、Q从开始运动到达到共速的过程中,Q相对于P滑行的位移大小;
(4)最终P与Q均静止,求此时滑块Q离长木板P的右端有多远。
【答案】(1)1m/s,0.5m/s (2)1s (3)7.5m (4)3m
【解析】
【小问1详解】
撤去前,对P、Q的受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
撤去外力时P、Q的速度分别为
撤去外力后,Q继续加速运动,对P由
解得P减速的加速度为
设经过t2时间P、Q二者达到共速则有
解得
【小问3详解】
P、Q从开始运动到达到共速的过程中,Q相对于P滑行的位移大小为
解得
【小问4详解】
P、Q共速时的速度为
共速后,对P、Q受力分析根据牛顿第二定律
解得
P、Q共速后到都停止,Q相对P的相对位移为
解得
滑块Q离长木板P的右端的距离为
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