精品解析：福建省厦门大学附属科技中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题

2023-2024科技高一期中考 一、单选题（本题共9小题，每小题3分，共27分） 1. 第19届亚洲运动会将于2023年9月23日~10月8日在中国杭州举行，本次亚运会我国获得201枚金牌，位列榜首。图中的“莲花碗”是田径的主赛场，赛场内为400m跑道。下列关于亚运会的田径项目叙述中正确的是（　　） A. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点 B. 在100m比赛中，赛跑运动员的比赛成绩9.97秒是一个时刻 C. 在100m比赛中，赛跑运动员以10m/s的速度冲过终点，10m/s是瞬时速度 D. 在和都是指位移 2. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中不正确的是（　　） A. 在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得一样快 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动的实验验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来 3. 下列各组物理量中，都是矢量的是（ ） A. 位移、时间、速度、加速度 B. 速度、速率、位移、加速度 C. 速度，速度的变化量，加速度，位移 D. 速度、路程、速度的变化量、加速度 4. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（瓶未装水时倾斜、装适量水时直立，装太满时又倾倒）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A. 瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上 B. 往空瓶里不断加水时，瓶的重心一直降低 C. 往空瓶里不断加水时，瓶的重心先降低后升高 D. 装入瓶中的水多少不会影响瓶的重心位置 5. 在以下四个受力示意图中，各接触面均光滑，其中物体M在各接触面所受到的弹力正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左。当从逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 逐渐增大 7. 木块A、B、C并排固定在水平地面上，子弹（可视为质点）以30m/s的速度射入木块A，子弹在木块A、B、C中运动的时间相等，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹刚好射出木块C，下列说法正确的是（　　） A. 子弹刚射出木块A时的速度大小为15m/s B. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块B中运动的平均速度的2倍 C. 木块A、B、C的长度之比为 D. 若子弹射入木块A的初速度变为20m/s，则子弹将停留在木块B中 8. 预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性，若系统判断碰撞不可避免，则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示，已知汽车在平直路面上行驶，从发现问题开始计时，经0.1s反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车运动的最后5m内平均速度大小为 B. 时，汽车停止运动 C. 汽车初速度大小为40m/s D. 汽车减速时的加速度大小为 9. 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 10. 下列关于加速度，速度，速度变化量说法正确的是（ ） A. 当物体加速度方向与速度方向一致时，物体一定做加速运动 B. 当物体的加速度方向与速度变化量方向相反时，物体一定做减速运动 C. 速度变化量越大，物体的加速度越大 D. 三者都是矢量，加速度大小与速度以及速度变化量无关，等于单位时间内速度变化量 11. 滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气压出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦力。如图所示，一滑雪者某次滑雪时先在斜坡上由静止开始匀加速直线运动了7.2s，无速度损失地进入水平滑道后做匀减速直线运动，经4.8s后速度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的加速度大小之比为3∶2 B. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的平均速度大小之比为1：1 C. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的位移大小之比为3：2 D. 滑雪者匀加速阶段中间时刻与匀减速阶段中间时刻的速度大小之比为3：2 12. 如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A. 合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B. 合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N C. 这两个分力的大小分别为6 N和8 N D. 这两个分力的大小分别为2 N和8 N 13. 如图所示，钢珠从高为的塔顶上边缘外侧被竖直向上以的初速度抛出，最终落在地面上。已知点和距离塔顶分别为和，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要 B. 钢珠距离地面的最大高度为 C. 钢珠从到所需时间为 D. 钢珠从到所需时间为 14. 右图为物体甲的x﹣t图像和物体乙的v﹣t图像，则正确的是（　　） A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个t=6s时间内速度保持不变，它通过的总位移大小为4 m C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移大小为6m D. 乙在整个t=6s时间内加速度不变，它通过的总位移为零 15. 某实验小组用如图甲所示装置测量弹簧的劲度系数，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。以弹簧受到的弹力F 为纵轴、弹簧的长度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，下列说法正确的是（　　） A. 实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度 B. 弹簧受到的弹力与弹簧的长度成正比 C. 弹簧自由下垂时的长度为10.0 cm D. 弹簧的劲度系数为40.0 N/m 三、填空题（本题共2小题，共8分） 16. 如图所示，用大小为的握力握住一个重为的瓶子，瓶子始终处于竖直的静止状态。手掌与瓶子间的动摩擦因数，则瓶子受到的摩擦力大小为___________N，当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将___________（选填“增加”、“不变”或“减小”） 17. 图示方法可以估测人的反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，零刻线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即抓捏直尺，读出抓捏位置的刻度为h。若用该直尺测量反应时间的范围为0~0.5s，则直尺的长度至少为____m。若在直尺的另一面每隔0.05s标记测量反应时间的刻度线，则刻度线是______的（选填“均匀”、“上密下疏”或“上疏下密”）（本小题g取10m/s2）。 四、实验题（本题共2小题，共8分） 18. 用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”，已知低压交流电源打点周期。图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。测得的数据为，、、。 （1）下列说法正确的是________ A．实验中，除了上图的器材外，还需要秒表、刻度尺 B．实验中，重锤可以换用质量较轻的等大木柱 C．实验中，纸带与限位孔均应在同一竖直平面内 D．实验中，用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器 （2）分析纸带可得B点的速度________m/s（计算结果保留两位小数），用题中出现的符号来表达所测重力加速度的表达式为________，代入数据可得当地重力加速度的数值为________。（计算结果保留两位小数） （3）用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小，其原因是________________。（写一种原因即可） 19. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，OA为橡皮条，OB和OC为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是______（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。 （2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是______（填“F”或“”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是______（填“”、“”、“F”或“”）。 （3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为______N。 （4）下列操作有助于减小实验误差的是______。 A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上 C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 五、解答题（本题共3小题，共37分） 20. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为4m/s2，求： （1）汽车刹车3s末的速度； （2）汽车通过32m所需要的时间； （3）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移。 21. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块放在B的上面，的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为，已知、B两物体的质量分别为，，，求： （1）弹簧弹力的大小； （2）B对A的摩擦力； （3）B与地面间的摩擦因数。 22. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物，捕猎时能达到最大时速 108 km/h。在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方 200 m 的地方有一只羚羊，开始以加速度a1=7.5 m/s2加速至最大时速追击羚羊，羚羊在3s后察觉有天敌追击自己，就以加速度 a2=5 m/s2加速至最大时速 90 km/h 向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动。 （1）求猎豹在其加速过程中所用的时间； （2）求猎豹开始追击羚羊捕猎后第 8 s末，猎豹与羚羊之间的距离； （3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为 20s ，后精疲力尽以 5 m/s2做减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024科技高一期中考 一、单选题（本题共9小题，每小题3分，共27分） 1. 第19届亚洲运动会将于2023年9月23日~10月8日在中国杭州举行，本次亚运会我国获得201枚金牌，位列榜首。图中的“莲花碗”是田径的主赛场，赛场内为400m跑道。下列关于亚运会的田径项目叙述中正确的是（　　） A. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点 B. 在100m比赛中，赛跑运动员的比赛成绩9.97秒是一个时刻 C. 在100m比赛中，赛跑运动员以10m/s的速度冲过终点，10m/s是瞬时速度 D. 在和都是指位移 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究短跑运动员终点撞线时，运动员的体形不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，故A错误； B．在100m比赛中，赛跑运动员的比赛成绩9.97秒是一个时间段，所指为时间间隔，故B错误； C．在100m比赛中，赛跑运动员以10m/s的速度冲过终点，10m/s是通过终点这一位置时的速度，所指为瞬时速度，故C正确； D．根据标准田径赛道的设计，可知所指为位移，所指为路程，故D错误。 故选C。 2. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中不正确的是（　　） A. 在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得一样快 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动的实验验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来 【答案】B 【解析】 【详解】A．伽利略否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断，认为在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快，故A正确； B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化进行合理的推理，故B错误； C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比，故C正确； D．伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理，伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，故D正确。 由于本题选择错误的，故选B。 3. 下列各组物理量中，都是矢量的是（ ） A. 位移、时间、速度、加速度 B. 速度、速率、位移、加速度 C. 速度，速度的变化量，加速度，位移 D. 速度、路程、速度的变化量、加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移、速度、加速度都是既有大小又有方向的矢量，时间是标量，故A错误； B．速度、位移、加速度是矢量，而速率是标量，故B错误； C．速度，速度的变化量，加速度，位移是矢量，故C正确； D．速度、速度的变化量、加速度是既有大小又有方向的矢量，路程是标量，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（瓶未装水时倾斜、装适量水时直立，装太满时又倾倒）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A. 瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上 B. 往空瓶里不断加水时，瓶的重心一直降低 C. 往空瓶里不断加水时，瓶的重心先降低后升高 D. 装入瓶中的水多少不会影响瓶的重心位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．瓶的重心不一定在两条绳子连线的交点上，往空瓶里不断加水过程中，重心在变化。故A错误； B C D．往空瓶里不断加水时，加的水较少时，重心降低，加的水较多时，重心升高，瓶的重心先降低后升高，故BD错误，C正确。 故选C。 5. 在以下四个受力示意图中，各接触面均光滑，其中物体M在各接触面所受到的弹力正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据受力分析，可知，M只与水平面有相互挤压的效果，与斜面没有力的作用，若受斜面弹力的作用，则不能平衡，所以只受到地面的弹力作用，故A正确； B．根据受力分析，可知，M的两端分别与地面和细绳相接触，由于重力作用，M与地面间有相互的挤压作用，受到竖直向上的弹力；由于细绳被拉紧，所以还会受到绳子的拉力作用，方向沿绳子收缩的方向，不是沿杆的方向，故B错误； C．根据受力分析，可知，与M相接触的地方有两处，M的下端与半圆形凹槽有相互挤压的效果，受到指向圆心的弹力F1作用；在半圆凹槽的上端，与M也有相互挤压的效果，所以M受到弹力F2的作用，方向垂直于细杆向上，不是指向圆心，故C错误； D．根据受力分析，可知，与M相接触的物体有两个，分别是细绳和斜面，由于重力竖直向下，所以M一定会受到沿绳竖直向上的弹力作用；假设M与斜面间有垂直于斜面向上的弹力作用，则M在水平方向上合力不为零，不会处于静止状态，所以M不会受到斜面的弹力，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左。当从逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】由于物体始终保持静止，由平衡可知，开始时摩擦力 方向向右，当F2减小到5N时，此时的摩擦力为0N，F2继续减小，则摩擦力 则摩擦力增大，方向向左，所以摩擦力先减小后增大。 故选A。 7. 木块A、B、C并排固定在水平地面上，子弹（可视为质点）以30m/s的速度射入木块A，子弹在木块A、B、C中运动的时间相等，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹刚好射出木块C，下列说法正确的是（　　） A. 子弹刚射出木块A时的速度大小为15m/s B. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块B中运动的平均速度的2倍 C. 木块A、B、C的长度之比为 D. 若子弹射入木块A的初速度变为20m/s，则子弹将停留在木块B中 【答案】C 【解析】 【详解】A．逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，根据连续相等时间内的运动比例规律，子弹在三个木块中的运动时间t相等，根据速度公式 子弹射出木块A时的速度为 解得 故A错误； B．子弹射出木块B时的速度为 解得 子弹在木块A中的平均速度为 子弹在木块B中平均速度为 故B错误； C．根据初速度为零的匀加速直线运动，根据连续相等时间内的运动比例规律可知，木块A、B、C的长度之比为，故C正确； D．设木块A的长度为，B的长度为，C的长度为L，若，可得 可得 则 可得 故在A内静止，故D错误。 故选C。 8. 预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性，若系统判断碰撞不可避免，则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示，已知汽车在平直路面上行驶，从发现问题开始计时，经0.1s反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车运动的最后5m内平均速度大小为 B. 时，汽车停止运动 C. 汽车初速度大小为40m/s D. 汽车减速时的加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】C．根据图像可知，前0.1s匀速运动，故速度的平方保持不变，位移2m后发生改变，故汽车初速度大小为 C错误； D．物体做匀变速运动，根据速度与位移关系公式可知，汽车减速时的初速度为，减速的位移为10m，故加速度为 D错误； B． 汽车减速的时间为 故加上反应时间，时，汽车停止运动，B错误； A．汽车运动的距停下来5m时的速度为 解得 汽车运动的最后5m内平均速度大小为 A正确。 故选A。 9. 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】根据速度倍数关系，结合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度，再由加速度的定义求得质点的加速度。本题是匀变速直线运动规律的直接运用，要注意正确利用平均速度公式分析速度与位移间的关系，同时明确加速度的定义即可正确求解。 【详解】设初速度为v，则末速度为2v。由平均速度公式可得 由加速度公式可得 联立解得，故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 10. 下列关于加速度，速度，速度变化量说法正确的是（ ） A. 当物体加速度方向与速度方向一致时，物体一定做加速运动 B. 当物体的加速度方向与速度变化量方向相反时，物体一定做减速运动 C. 速度变化量越大，物体的加速度越大 D. 三者都是矢量，加速度大小与速度以及速度变化量无关，等于单位时间内速度变化量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当物体加速度方向与速度方向一致时，物体一定做加速运动，故A正确； B．根据 可知加速度方向与速度变化量方向一定相同，故B错误； C．由于 只是加速度的定义式，可知加速度与速度变化量和时间均没有直接关系，则速度变化量越大，物体的加速度不一定越大，故C错误； D．根据加速度定义式 加速度，速度，速度变化量三者都是矢量，加速度大小与速度以及速度变化量无关，加速度大小等于单位时间内速度变化量，故D正确。 故选AD。 11. 滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气压出来，在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦力。如图所示，一滑雪者某次滑雪时先在斜坡上由静止开始匀加速直线运动了7.2s，无速度损失地进入水平滑道后做匀减速直线运动，经4.8s后速度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的加速度大小之比为3∶2 B. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的平均速度大小之比为1：1 C. 滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的位移大小之比为3：2 D. 滑雪者匀加速阶段中间时刻与匀减速阶段中间时刻的速度大小之比为3：2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑雪者匀加速阶段的末速度与匀减速阶段的初速度相等，两阶段的速度变化量大小相等，根据可知，滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的加速度大小之比为2∶3，故A错误； BD．匀变速直线运动过程中的平均速度 且平均速度等于中间时刻的瞬时速度，由此可知滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的平均速度大小之比为1∶1，匀加速阶段中间时刻与匀减速阶段中间时刻的速度大小之比也为1：1，故B正确，D错误； C．由匀变速直线运动规律 可知，滑雪者匀加速阶段与匀减速阶段的位移大小之比为3∶2，故C正确。 故选BC。 12. 如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A. 合力大小的变化范围是0≤F≤10 N B. 合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N C. 这两个分力的大小分别为6 N和8 N D. 这两个分力的大小分别为2 N和8 N 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】CD．由题图可知，当两分力夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有 |F1－F2|＝2N 而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有 ＝10N 联立解得这两个分力大小分别为6 N、8 N。故C正确；D错误； AB．当两个分力方向相同时，合力最大，为14N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间。故A错误；B正确。 故选BC。 13. 如图所示，钢珠从高为的塔顶上边缘外侧被竖直向上以的初速度抛出，最终落在地面上。已知点和距离塔顶分别为和，不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要 B. 钢珠距离地面的最大高度为 C. 钢珠从到所需时间为 D. 钢珠从到所需时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．钢珠被抛出到经过塔顶边缘做匀加速运动，则 解得 故A错误； B．钢珠距离地面的最大高度为 故B正确； CD．从最高点到的时间 从最高点到的时间 钢珠从到所需时间为 故C正确，D错误。 故选BC。 14. 右图为物体甲的x﹣t图像和物体乙的v﹣t图像，则正确的是（　　） A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个t=6s时间内速度保持不变，它通过的总位移大小为4 m C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移大小为6m D. 乙在整个t=6s时间内加速度不变，它通过的总位移为零 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．x﹣t图像中的倾斜直线表示物体做匀速直线运动，所以甲在整个t=6s时间内速度保持不变，位移大小 故A错误，B正确； CD．v﹣t图像纵轴表示速度，斜率表示加速度，图乙中的图线表示物体先做负方向的匀减速直线运动，再做正方向的匀加速直线运动，整个过程中加速度不变，总位移为 故C错误，D正确。 故选BD。 15. 某实验小组用如图甲所示装置测量弹簧的劲度系数，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。以弹簧受到的弹力F 为纵轴、弹簧的长度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，下列说法正确的是（　　） A. 实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度 B. 弹簧受到的弹力与弹簧的长度成正比 C. 弹簧自由下垂时的长度为10.0 cm D. 弹簧的劲度系数为40.0 N/m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于考虑弹簧本身重力的作用，实验前，应该先把弹簧竖直悬挂后测量其长度，A 错误； B．根据 F−L图像不过原点可知，弹簧受到的弹力与弹簧的长度不成正比，B错误； C．根据胡克定律有 F=k（L−L0） 可知图乙中的横轴截距表示弹簧自由下垂时的长度，即 L0=10.0 cm C正确； D．F−L图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则有 D正确。 故选CD。 三、填空题（本题共2小题，共8分） 16. 如图所示，用大小为的握力握住一个重为的瓶子，瓶子始终处于竖直的静止状态。手掌与瓶子间的动摩擦因数，则瓶子受到的摩擦力大小为___________N，当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将___________（选填“增加”、“不变”或“减小”） 【答案】 ①. 30 ②. 不变 【解析】 【分析】 【详解】[1]瓶子始终处于竖直的静止状态，所以竖直方向受力平衡，即瓶子受到的摩擦力大小等于重力的大小，为30N； [2] 当握力增大时，瓶子依然处于静止的平衡状态，所以受到的摩擦力不变。 17. 图示方法可以估测人的反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，零刻线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即抓捏直尺，读出抓捏位置的刻度为h。若用该直尺测量反应时间的范围为0~0.5s，则直尺的长度至少为____m。若在直尺的另一面每隔0.05s标记测量反应时间的刻度线，则刻度线是______的（选填“均匀”、“上密下疏”或“上疏下密”）（本小题g取10m/s2）。 【答案】 ①. 1.25 ②. 上疏下密 【解析】 【详解】[1]根据自由落体运动的规律可知，直尺的长度至少为 [2]根据 可知，直尺下落的高度随时间逐渐增加，且h与时间t不是正比关系，可知若在直尺的另一面每隔0.05s标记测量反应时间的刻度线，则刻度线是不均匀的，且相等时间间隔通过的位移是不断增加的，所以刻度线是上疏下密的。 四、实验题（本题共2小题，共8分） 18. 用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”，已知低压交流电源打点周期。图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。测得的数据为，、、。 （1）下列说法正确的是________ A．实验中，除了上图的器材外，还需要秒表、刻度尺 B．实验中，重锤可以换用质量较轻的等大木柱 C．实验中，纸带与限位孔均应在同一竖直平面内 D．实验中，用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器 （2）分析纸带可得B点的速度________m/s（计算结果保留两位小数），用题中出现的符号来表达所测重力加速度的表达式为________，代入数据可得当地重力加速度的数值为________。（计算结果保留两位小数） （3）用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小，其原因是________________。（写一种原因即可） 【答案】 ①. CD##DC ②. 2.13 ③. ④. 9.75 ⑤. 空气阻力影响或者纸带与打点计时器之间的摩擦力影响 【解析】 【详解】（1）[1]A．实验中，除了上图的器材外，还需要刻度尺，不需要秒表，选项A错误； B．实验中，重锤不可以换用质量较轻的等大木柱，这样阻力的影响太大，会产生误差，选项B错误； C．实验中，纸带与限位孔均应在同一竖直平面内，以减小阻力影响，选项C正确； D．实验中，用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器，选项D正确。 故选CD。 （2）[2]分析纸带可得B点的速度 [3]所测重力加速度的表达式为 [4]代入数据可得当地重力加速度的数值为 （3）[5]用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小，其原因是空气阻力影响或者纸带与打点计时器之间的摩擦力影响。 19. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，OA为橡皮条，OB和OC为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是______（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。 （2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是______（填“F”或“”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是______（填“”、“”、“F”或“”）。 （3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为______N。 （4）下列操作有助于减小实验误差的是______。 A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上 C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 【答案】 ①. 等效替代法 ②. ③. F ④. 2.90 ⑤. AD 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。 （2）[2] [3]用平行四边形定则作出的合力在平行四边形的对角线上，F是由平行四边形定则得出的，而是通过实验方法得出的，一定与橡皮条在一条直线上。 （3）[4]根据题图丙可读出弹簧测力计的示数为2.90N。 （4）[5] A．为了减小实验中摩擦造成的误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故A正确； B．拉橡皮条时只要确保拉到同一点即可，橡皮条不一定要在两细绳夹角的角平分线上，故B错误； C．用两弹簧测力计同时拉细绳时，两弹簧测力计示数之差应适当大些，但不能太大，也不能太小，故C错误； D．为了更加准确地记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。 故选AD。 五、解答题（本题共3小题，共37分） 20. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为4m/s2，求： （1）汽车刹车3s末的速度； （2）汽车通过32m所需要的时间； （3）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移。 【答案】（1）8m/s；（2）2s；（3）50m 【解析】 【详解】（1）汽车从开始刹车到停下所用时间为 则汽车刹车3s末的速度为 （2）根据位移时间关系可得 代入数据可得 解得 或（舍去） （3）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移等于5s末的位移，则有 21. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块放在B的上面，的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为，已知、B两物体的质量分别为，，，求： （1）弹簧弹力的大小； （2）B对A的摩擦力； （3）B与地面间的摩擦因数。 【答案】（1）；（2），方向向左；（3）0.2 【解析】 【详解】（1）根据胡克定律，弹簧的弹力为 （2）由于静止，根据共点力平衡条件有 对A的滑动摩擦力方向向左 （3）由于B匀速运动，则有 其中 则地面对B的摩擦力 又根据摩擦力计算公式 解得 22. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物，捕猎时能达到最大时速 108 km/h。在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方 200 m 的地方有一只羚羊，开始以加速度a1=7.5 m/s2加速至最大时速追击羚羊，羚羊在3s后察觉有天敌追击自己，就以加速度 a2=5 m/s2加速至最大时速 90 km/h 向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动。 （1）求猎豹在其加速过程中所用的时间； （2）求猎豹开始追击羚羊捕猎后第 8 s末，猎豹与羚羊之间的距离； （3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为 20s ，后精疲力尽以 5 m/s2做减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功。 【答案】（1）4s；（2）82.5m；（3）此次捕猎可以成功 【解析】 【详解】（1）猎豹达到的最大时速 则达到最大时速所需要的时间为 （2）猎豹在第1~4s时的位移为 猎豹在第4-8s时的位移为 则猎豹在前8s的总位移为 羚羊达到的最大时速为 达到最大时速需要的时间为 羚羊在前8s中有3s的反应时间，故羚羊在0-8s内先静止，后做匀加速运动至最大时速，则羚羊的位移为 故第8s后，猎豹与羚羊之间的位移为 （3）按题意分析，猎豹只有在最高时速达到极限时间前或者在做减速运动时与羚羊的最大时速相同前追上羚羊才能捕猎成功，其他情况均不能成功。故先分析在猎豹极限时间前是否可以捕猎成功，猎豹在前24s的位移为 羚羊在前24s的位移为 则在猎豹达到极限时间时猎豹与羚羊之间的距离为 故猎豹在极限时间内未能追上羚羊，再计算分析猎豹做减速运动时的情况 猎豹减速时与羚羊同速度时需要的时间为 根据 解得猎豹的位移为 羚羊的位移为 则此时猎豹与羚羊之间的距离为 故猎豹能追上羚羊，此次捕猎可以成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $