精品解析：北京市北京中学2024-2025学年高一上学期期中质量调研物理试题

北京中学2024—2025学年度第一学期期中质量调研试题 试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将条形码贴在答题卡规定处，并将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 在如图所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是（　　） A. 甲图是一列在12：35~20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指动车运动时间 B. 乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，其平均速度不为零 C. 丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同 D. 丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点 2. A、B两质点沿同一直线同时同向运动，它们的位置-时间图像如图所示，其中A的图线是顶点过原点的抛物线的一部分，B是一条直线，两图像相交于P点，则下列说法正确的是（　　） A. 在3s时刻质点A、B速度相等 B. 在3s时刻质点A、B位移相等 C. 在3s前某时刻A、B速度相等 D. 质点B运动的加速度为3m/s2 3. 如图中，光滑接触面对处于静止状态的球的弹力分析正确的是（　　） A. B. C. D. 4. “加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（　　） A. 2s~3s内轿车做匀速运动 B. 第3s末，轿车速度达到10m/s C. 加速度变化率的单位为m2/s3 D. 乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适 5. 蛟龙号是我国首台自主研制的深海载人潜水器。某次潜水实验活动中，蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮，速度达到时开始计时并匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零。则蛟龙号在（）时刻的速度为（ ） A. B. C. D. 6. 爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价：伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始。伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ） A. 当时年代，甲、乙、丙、丁四个图都可以通过实验完成 B. 其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论 C. 运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量 D. 运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显 7. 如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3其大小关系是（　　） A. F1=F2=F3 B. F1=F2<F3 C. F1=F3>F2 D. F3>F1>F2 8. 几个水球可以挡住子弹？“国家地理频道”2019年节目中实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第四个水球。下列说法正确的是（　　） A. 子弹在每个水球中运动的时间相同 B. 子弹穿过每个水球的时间之比为 C. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等 D. 子弹在每个水球中速度变化相同 9. 小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列说法正确的是（ ） A. 不能判断位置1是否为小球释放的初始位置 B. 小球位移与时间成正比 C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置3的速度为 10. 某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 当长木板相对物块滑动后，必须向左做匀速直线运动 B. 向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 C. 物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D. 物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 11. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，A、B、C三物体做直线运动的图像如图所示，则0~t1时间内，三物体的平均速度不相等 B. 乙图中物体的加速度大小为 C. 丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的末速度 D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度4m/s2 12. 设物体运动的加速度为a，速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图像是（　　） A. B. C. D. 13. 智能手机安装程序“phyphox”的APP软件就能测量加速度。打开APP，平放手机，点击“开始”，让手机在桌面上沿x、y、z轴方向（如图）移动一下，便可在手机屏幕上看到三个方向加速度图像的曲线出现波动，从而得到三个方向的加速度值。现在某同学利用手机做自由落体运动，测当地的重力加速度，测得实验数据发现只有z轴方向曲线变化明显，则下列说法正确的是（　　） A. 根据题干信息可知，手机做自由落体运动时应是近似竖直放置，取竖直向上为正方向 B. 由图可知物体向下运动时加速度在缓慢减小，这应是手机的测量误差 C. 当地的重力加速度值应该取虚线框中倾斜直线段加速度大小的平均值 D. 当地的重力加速度值应比虚线框中倾斜直线段加速度大小的最大值还要大 14. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m。某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 经1s，B接收到返回的超声波 B. 超声波追上A车时，A车前进了10m C. A车加速度的大小为10m/s2 D. A车加速度的大小为5m/s2 15. 试卷读卡器的原理简化如图，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2，答题卡与顶部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。正常情况下，读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿顺时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是（　　） A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右 B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右 C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左 D. 三个动摩擦因数中，μ2是最小的 二、实验题：（本题共2小题，共14分） 16. 某实验小组要测量轻弹簧的劲度系数，实验装置如图（a）。将弹簧悬挂在固定铁架台上，毫米刻度尺竖直固定在弹簧旁，在弹簧下端挂上钩码，多次改变钩码质量m，读出钩码静止时固定在挂钩上的指针对应的刻度尺示数l。当钩码质量为200g时，指针位置如图（b）所示。用所测数据在坐标系描点如图（c）。取。回答下列问题： （1）图（b）中指针对应的刻度尺示数为___________cm； （2）在图（c）中将钩码质量为200g时所对应的数据点补上，并作出图线；___________ （3）根据图线算出弹簧的劲度系数为___________N/m。（结果保留三位有效数字） 17. 如图甲所示，小车在钩码牵引下做加速运动，正确操作后选出点还清晰的一条纸带。并选取合适计数点，计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中标出的点如图乙所示。请完成： （1）根据这些点在图中作出v-t图像________。 （2）根据图像求出小车运动的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）另一同学小张用频率的交流电源做实验，在纸带上打出的点中选出零点。每隔3个点取1个计数点，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，因保存不当，纸带被污染，仅能测出其中两个计数点到零点的距离反别为SB=27.40cm，SD=105.80cm。 可由以上信息推知： ①打C点时物体的速度大小为___________m/s； ②物体的加速度大小为___________（用SB、SD和f表示）。 三、计算题：（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 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。 19. 雨后，某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片，如图所示，其中第4滴水刚要离开屋檐，若滴水的时间间隔相同，第1滴水与第2滴水的实际间距为1m，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则拍下照片的瞬间，求： （1）滴水的时间间隔是多少？ （2）图中第3滴水的速度大小为多少？ 20. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2，求 （1）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间？ （2）假设您是工程设计师，提出更加节约时间改进方案（每人至少写两条） 21. 一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x0＝95 m处有一只小狗，如图所示。司机立即采取制动措施，司机从看见小狗到客车开始制动的反应时间为Δt＝0.5 s，设客车制动后做匀减速直线运动。 （1）为了保证小狗的安全，客车制动的加速度大小至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动) （2）若客车制动时的加速度大小为5 m/s2，在离小狗30 m时，小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动，加速度大小a＝3 m/s2。已知小狗的最大速度为8 m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险，并说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京中学2024—2025学年度第一学期期中质量调研试题 试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将条形码贴在答题卡规定处，并将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 在如图所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是（　　） A. 甲图是一列在12：35~20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指动车运动时间 B. 乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，其平均速度不为零 C. 丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同 D. 丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点 【答案】C 【解析】 【详解】A．12：35是指动车开始运行的时刻，故A错误； B．a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，位移为零，其平均速度为零，故B错误； C．丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同，故C正确； D．丁图中正在做精彩表演的芭蕾舞演员，其体积和形状不能忽略，台下的观众不可以将其看成质点，故D错误。 故选C。 2. A、B两质点沿同一直线同时同向运动，它们的位置-时间图像如图所示，其中A的图线是顶点过原点的抛物线的一部分，B是一条直线，两图像相交于P点，则下列说法正确的是（　　） A. 在3s时刻质点A、B速度相等 B. 在3s时刻质点A、B位移相等 C. 在3s前某时刻A、B速度相等 D. 质点B运动的加速度为3m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示瞬时速度，t=3s时，质点A的速度大于B的速度，故A错误； B．在3s时刻质点A的位移是9m，B位移是6m，不相等，故B错误； D．质点B的x-t图线的斜率表示速度，故质点B做匀速直线运动，加速度为零，故D错误； C．x-t图线的斜率表示速度，质点B做匀速直线运动，质点A做加速运动，由图可知，在刚开始运动时，质点B的速度大于质点A，在t=3s时，质点B的速度小于A的速度，因此在3s前某时刻质点A、B速度相等，故C正确。 故选C。 3. 如图中，光滑接触面对处于静止状态的球的弹力分析正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．球受到墙壁的弹力和台阶的弹力，弹力方向与接触面垂直，故墙壁的弹力垂直于墙壁向右，台阶对球的弹力垂直切面，通过球心，故A正确； B．假设斜壁对小球有弹力，则小球受到重力、地面向上的弹力和斜壁斜向下的弹力，三个力的合力不为零，则小球将向右滚动，与题不符，故斜壁对小球没有弹力，小球只受地面向上的弹力，故B错误； C．假设斜壁对小球有弹力，则小球受到重力、地面向上的弹力和斜壁斜向上的弹力，三个力的合力不为零，则小球将向右滚动，与题不符，故斜壁对小球没有弹力，小球只受地面向上的弹力，故C错误； D．假设斜面对小球有弹力，则小球受到重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的支持力，三个力的合力不为零，则小球将向左摆动，与题不符，故斜面对小球没有弹力，故D错误。 故选A。 4. “加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（　　） A. 2s~3s内轿车做匀速运动 B. 第3s末，轿车速度达到10m/s C. 加速度变化率的单位为m2/s3 D. 乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像知2s~3s内，加速度不变，轿车做匀加速运动，故A错误； B．a-t图像围成的面积表示速度的变化量，0~3s内图像的面积为 因初速度为0，即第3s末，轿车速度达到10m/s，故B正确； C．加速度变化率为加速度的变化量除以时间t，单位为，时间单位为s，故加速度变化率的单位为，故C错误； D．由图像知0~2s内的加速度变化率为 而2s~3s内加速度变化率为0，由题知加速度变化率越小乘客感觉越舒适，即2s~3s内乘客感觉更舒适，故D错误。 故选B。 5. 蛟龙号是我国首台自主研制的深海载人潜水器。某次潜水实验活动中，蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮，速度达到时开始计时并匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零。则蛟龙号在（）时刻的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小 可知蛟龙号在时刻速度为 故选B。 6. 爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价：伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始。伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ） A. 当时年代，甲、乙、丙、丁四个图都可以通过实验完成 B. 其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论 C. 运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量 D. 运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲、乙、丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故AB错误； CD．伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3其大小关系是（　　） A. F1=F2=F3 B. F1=F2<F3 C. F1=F3>F2 D. F3>F1>F2 【答案】A 【解析】 【详解】根据二力平衡，弹簧拉力均等于一个小球的重力，所以三力相等。 故选A。 8. 几个水球可以挡住子弹？“国家地理频道”2019年节目中实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第四个水球。下列说法正确的是（　　） A. 子弹在每个水球中运动的时间相同 B. 子弹穿过每个水球的时间之比为 C. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等 D. 子弹在每个水球中速度变化相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．子弹做匀减速直线运动，恰能穿出第四个水球，可看成初速度为0的反向匀加速直线运动，初速度为0的匀加速直线运动的比例关系可得，子弹穿过每个水球的时间之比为 AB均错误； C．根据时间的比例关系可知 即子弹穿出第三个水球时为运动的中间时刻，根据匀变速直线运动规律可知中间时刻的速度等于全程的平均速度，C正确； D．子弹在每个水球中的运动时间均不同，根据 可知弹在每个水球中速度变化都不同，D错误。 故选C。 9. 小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列说法正确的是（ ） A. 不能判断位置1是否为小球释放的初始位置 B. 小球位移与时间成正比 C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置3的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】B．由题图可知，两相邻的时间T内小球运动的位移之差均为d，所以小球做匀加速直线运动，不是匀速直线运动，位移与时间的平方成正比，故B错误； C．设小球下落的加速度大小为a，则 解得 故C错误； D．小球在位置3的速度等于在2、4两位置间的平均速度，即 故D正确; A．小球在位置1的速度为 所以位置1不是小球释放的初始位置，故A错误。 故选D。 10. 某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 当长木板相对物块滑动后，必须向左做匀速直线运动 B. 向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 C. 物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D. 物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析可知开始时物块受到静摩擦力作用，后长木板与物块间发生相对滑动，此时物块受到的是滑动摩擦力，大小与是否匀速运动无关，A错误； B．当长木板相对物块滑动前，根据平衡条件可知拉力随时间的变化关系和图乙相同，但相对滑动后，拉力的大小与物块受到的摩擦力大小无关，B错误； C．根据乙图可知，物块受到的最大静摩擦力约为，滑动摩擦力约为，C错误； D．根据滑动摩擦力公式有 ， 解得 D正确。 故选D。 11. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，A、B、C三物体做直线运动的图像如图所示，则0~t1时间内，三物体的平均速度不相等 B. 乙图中物体的加速度大小为 C. 丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的末速度 D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度4m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】A．由甲图可知，在0~t1时间内，A、B、C三物体做直线运动的位移相同，故三物体的平均速度相等，均为，故A错误； B．根据 可知图像的斜率的绝对值等于2a，则有 解得物体的加速度大小为，故B错误； C．根据 可知图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，故阴影面积表示t1~t2时间内物体速度的变化量，故C错误； D．根据丁图可得 变形得 结合匀变速直线运动中的位移时间公式 对比可得 解得 可知加速度恒定不变，故丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，故D正确。 故选D。 12. 设物体运动的加速度为a，速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，物体先向正方向运动再向负方向运动，做周期性地往返运动，故A错误； B．根据图像可知，物体先向正方向运动再向负方向运动，做周期性地往返运动，故B错误； C．根据图像可知，物体在内向正方向做匀加速直线运动，在内向正方向做匀减速直线运动，时，物体速度刚好减为0；之后重复内的运动，则物体一直向正方向运动，故C正确； D．根据图像可知，物体在内向正方向做匀加速直线运动，在内向正方向做匀减速直线运动，时，物体速度刚好减为0，物体在内向负方向做匀加速直线运动，在内向负方向做匀减速直线运动，时，物体速度刚好减为0；之后重复内的运动，则物体做周期性地往返运动，故D错误。 故选C。 13. 智能手机安装程序“phyphox”的APP软件就能测量加速度。打开APP，平放手机，点击“开始”，让手机在桌面上沿x、y、z轴方向（如图）移动一下，便可在手机屏幕上看到三个方向加速度图像的曲线出现波动，从而得到三个方向的加速度值。现在某同学利用手机做自由落体运动，测当地的重力加速度，测得实验数据发现只有z轴方向曲线变化明显，则下列说法正确的是（　　） A. 根据题干信息可知，手机做自由落体运动时应是近似竖直放置，取竖直向上为正方向 B. 由图可知物体向下运动时加速度在缓慢减小，这应是手机的测量误差 C. 当地的重力加速度值应该取虚线框中倾斜直线段加速度大小的平均值 D. 当地的重力加速度值应比虚线框中倾斜直线段加速度大小的最大值还要大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示信息可知，手机竖直放置时，z轴是沿着水平方向的，手机做自由落体运动时应是近似水平放置的，由于测得的加速度为负值，说明选取竖直向上为正方向，故A错误； B．由图可知物体向下运动时加速度在缓慢减小，这是由于手机速度增大后，空气阻力也增大，导致手机加速度逐渐减小，故B错误； CD．由图可知，此阶段手机受到空气的阻力逐渐增大，对手机分析，根据牛顿第二定律可得 解得 因此手机的加速度逐渐减小，当速度最大时，空气的阻力最大，手机的加速度最小，所以当地的重力加速度的值应该比虚线框中倾斜直线段加速度最大值还要大，空气阻力的影响使测得的实际加速度小于重力加速度，因此当地重力加速度的值比虚线框中倾斜直线段加速度的平均值大，故C错误，D正确。 故选D。 14. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m。某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 经1s，B接收到返回的超声波 B. 超声波追上A车时，A车前进了10m C. A车加速度的大小为10m/s2 D. A车加速度的大小为5m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有 超声波来回的时间为t，则单程的时间为，根据 根据初速度为零的匀加速直线运动，连续相邻相等时间内的位移比为1：3，可知超声波追上A车时，A车前进了 超声波追上汽车的位移x′=5m+335m=340m 则 解得t=2s，所以汽车的加速度大小为10m/s2，故选C。 15. 试卷读卡器的原理简化如图，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2，答题卡与顶部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。正常情况下，读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿顺时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是（　　） A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右 B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右 C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左 D. 三个动摩擦因数中，μ2是最小的 【答案】D 【解析】 【详解】A．搓纸轮顺时针转动，接触第一张答题卡时，搓纸轮的下边缘相对答题卡向左运动，因此搓纸轮对第一张答题卡的摩擦力向左，A错误； B．第一张答题卡向左运动，相对于后一张答题卡向左滑动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相同，因此后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左，B错误； C．最后一张答题卡受到上方答题卡向左的摩擦力，有向左运动的趋势，因此摩擦片对其摩擦力向右，C错误； D．要实现“每次只进一张”，需要满足两个条件：搓纸轮能带动第一张答题卡，因此搓纸轮与答题卡间的摩擦力足够大，即​ 第一张滑动时不能带动下方答题卡，因此答题卡间的摩擦力要小于摩擦片对最下方答题卡的摩擦力，即，因此三个动摩擦因数中最小，D正确。 故选D。 二、实验题：（本题共2小题，共14分） 16. 某实验小组要测量轻弹簧的劲度系数，实验装置如图（a）。将弹簧悬挂在固定铁架台上，毫米刻度尺竖直固定在弹簧旁，在弹簧下端挂上钩码，多次改变钩码质量m，读出钩码静止时固定在挂钩上的指针对应的刻度尺示数l。当钩码质量为200g时，指针位置如图（b）所示。用所测数据在坐标系描点如图（c）。取。回答下列问题： （1）图（b）中指针对应的刻度尺示数为___________cm； （2）在图（c）中将钩码质量为200g时所对应的数据点补上，并作出图线；___________ （3）根据图线算出弹簧的劲度系数为___________N/m。（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 18.50 ②. ③. 24.0 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺需要估读，故刻度尺示数为18.50cm： （2）[2]在图（c）中将钩码质量为200g时所对应的数据点补上，做出图线如图所示； （3）[3]根据图线算出图象斜率，得弹簧的劲度系数为 17. 如图甲所示，小车在钩码牵引下做加速运动，正确操作后选出点还清晰的一条纸带。并选取合适计数点，计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中标出的点如图乙所示。请完成： （1）根据这些点在图中作出v-t图像________。 （2）根据图像求出小车运动的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）另一同学小张用频率的交流电源做实验，在纸带上打出的点中选出零点。每隔3个点取1个计数点，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，因保存不当，纸带被污染，仅能测出其中两个计数点到零点的距离反别为SB=27.40cm，SD=105.80cm。 可由以上信息推知： ①打C点时物体的速度大小为___________m/s； ②物体的加速度大小为___________（用SB、SD和f表示）。 【答案】 ①. ②. 1.56##1.57##1.58##1.59##1.60 ③. 4.9 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]作出的图像如图所示 （2）[2]根据图像可知，加速度大小为 （3）①[3]每隔3个点取1个计数点，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，可知相邻计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打C点时物体的速度大小为 ②[4]根据逐差法可得，物体的加速度大小为 三、计算题：（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 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 19. 雨后，某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片，如图所示，其中第4滴水刚要离开屋檐，若滴水的时间间隔相同，第1滴水与第2滴水的实际间距为1m，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则拍下照片的瞬间，求： （1）滴水的时间间隔是多少？ （2）图中第3滴水的速度大小为多少？ 【答案】（1）0.2s （2）2m/s 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 解得T=0.2s 【小问2详解】 图中第3滴水的速度大小为 20. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2，求 （1）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间？ （2）假设您是工程设计师，提出更加节约时间改进方案（每人至少写两条） 【答案】（1）27s （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 汽车进入人工收费通道，根据速度和加速度关系可知，减速到0所用的时间为 汽车过人工收费通道，根据匀变速直线运动公式可知，从收费前减速到速度减为0通过的位移为 汽车缴费后再加速至15 m/s通过的位移为 则汽车从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程为s=x1+x2=225m 汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共所用时间为t总=t减+t停+t加=(15+20+15)s=50s 汽车通过ETC通道时，速度减速至5m/s所用时间为 减速过程通过的位移为 以5m/s通过位移10m所用时间为 从5m/s加速至15m/s所用时间为 加速过程通过的位移为 以上三个过程汽车通过的位移一共为x减+x匀+x加=100m+10m+100m=210m 则有 可知汽车通过ETC通道时，通过路程为225m所用的总时间为t′总=t1+t2+t3+t4=23s 汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为Δt=t总-t′总=50s-23s=27s 【小问2详解】 走ETC通道时，可以增大在通道中匀速运动的速度；或者减小通道的长度； 21. 一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x0＝95 m处有一只小狗，如图所示。司机立即采取制动措施，司机从看见小狗到客车开始制动的反应时间为Δt＝0.5 s，设客车制动后做匀减速直线运动。 （1）为了保证小狗的安全，客车制动的加速度大小至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动) （2）若客车制动时的加速度大小为5 m/s2，在离小狗30 m时，小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动，加速度大小a＝3 m/s2。已知小狗的最大速度为8 m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险，并说明理由。 【答案】（1）5.625 m/s2；（2）小狗是安全的，理由见解析 【解析】 【详解】（1）客车运动的初速度v＝30 m/s，在反应时间内做匀速运动，匀速运动的位移为 x1＝vΔt＝30×0.5 m＝15 m 所以为保证小狗安全减速位移为 x2＝x0－x1＝(95－15)m＝80 m 根据速度位移关系知客车加速度大小至少为 a1＝ m/s2＝5.625 m/s2 （2）若客车制动时的加速度为 a1′＝－5 m/s2 在离小狗x＝30 m时，客车速度为v1，则 v12－v2＝2a1′(x2－x) 代入数据解得 v1＝20 m/s 设小狗从起跑到与客车速度相等所经历的时间为t，即 v1＋a1′t＝at 解得 t＝2.5 s 此过程客车的位移 x3＝v1t＋a1′t2 代入数据解得 x3＝34.375 m 小狗的位移 x4＝at2＝9.375 m 即x4＋x＞x3，所以小狗是安全的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $