精品解析:浙江省台州市山海协作体2025-2026学年高一上学期11月期中物理试题
2026-08-24
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内容正文:
2025学年第一学期台州市山海协作体高一高二期中联考
高一年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷共6页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 物理学家为了更准确地描述物理参量,把物理量分为矢量和标量,下列各选项中物理量属于矢量的是( )
A. 速率 B. 路程 C. 加速度 D. 时间
2. 2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是( )
A. 操控机器人进行采样作业
B. 追踪机器人在小行星表面的移动轨迹
C. 观察机器人爪足与岩石表面的贴合角度
D. 研究机器人躲避太空碎石时的转向动作
3. 2025年东京世界田径锦标赛男子20公里竞走决赛中,王朝朝以1小时18分43秒的成绩摘得银牌。下列说法正确的是( )
A. “1小时18分43秒”指的是时刻
B. 竞走过程中,王朝朝的路程等于他的位移大小
C. 根据数据“20公里”、“1小时18分43秒”,可以计算出王朝朝全程的平均速度
D. 同场竞走的冠军邦菲姆选手全场比赛的平均速率最大
4. 2025年9月3日上午,纪念抗战胜利80周年阅兵仪式上,战斗机和战车保持队列有序通过天安门接受阅兵。在场的人民群众观看到这一幕时发出了热烈的掌声,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参考系,战斗机是静止的
B. 以战斗机为参考系,地面的战车是静止的
C. 以其中一架战斗机为参考系,其他战斗机是静止的
D. 以其中一辆战车为参考系,其他战车是运动的
5. 如图所示,2024年发布的CR450动车组动模型在试验平台中,借助空气炮动力源,能在0.72s内由静止加速至500km/h的时速;2024年热门车型小米SU7以108km/h的速度行驶时,启动智能耦合制动系统可在3s内平稳停下。以各自初速度方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 3s内小米SU7的速度变化量为30m/s
B. CR450动模型的速度变化得比小米SU7的快
C. CR450动模型、小米SU7加速度的方向都与各自初速度方向相反
D. 小米SU7的加速度大于CR450动模型的加速度
6. 2025年3月23日台州市第十四届青少年校园足球联赛开幕式上。两架负责标语展示的无人机甲、乙,从赛场北侧同一地点同时沿同一方向直线飞行,配合灯光秀表演,其v-t图像如图所示。则在0~t1时间内,下列说法正确的是( )
A. 两无人机均做曲线运动
B. 甲、乙两无人机的位移相同
C. 无人机甲和乙的加速度都逐渐减小
D. 无人机乙的平均速度等于
7. 关于图片中涉及到的实验和物理思想方法,说法错误的是( )
A. 甲图中重心可以看作物体所受重力的作用点,运用了理想模型法
B. 乙图中用极短曝光时间内小球的平均速度来表示A点的瞬时速度,运用了极限思想
C. 丙图中借助激光笔及平面镜观察桌面的形变,该实验运用了放大的思想
D. 丁图中位移等于v-t图线所围的面积,运用了“微元法”
8. 在全球低碳发展的大趋势下,新能源汽车在这一领域发挥着关键作用。2025年一款配备预碰撞系统的新能源汽车,当车速v≤10m/s,且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,以避免相撞,但系统存在0.5秒响应延迟。在上述条件下,若某一电动汽车以10m/s的速度在一条平直公路上行驶,启动了“全力自动刹车”后,其加速度大小为4m/s2,下列说法正确的是( )
A. 此系统设置的安全距离为10m
B. 此系统启动2.5s后汽车的速度大小为2m/s
C. 此系统从启动到汽车完全停下所需的时间为2.5s
D. 若减小该系统刹车的加速度,则系统预设的安全距离需要变小
9. 2025年3月23日至27日的台州市第十四届青少年校园足球联赛赛场,足球运动的每个瞬间都蕴含物理原理,下列说法正确的是( )
A. 运动员将球踢出时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B. 头球射门时,足球受到的弹力源于足球的形变
C. 踢出后的足球在空中受到重力、阻力和推力
D. 静止在地面上的足球受到支持力和重力是一对平衡力
10. 在图书馆内,一张白纸从书架高处静止落下,经过0.6s时间落地,则该白纸从开始下落至地面的高度可能是( )
A. 2m B. 1.8m C. 1m D. 3m
11. 下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
A. 甲图中传送带输送货物
B. 乙图中乘客随电梯一起竖直上升
C. 丙图中运动员跑步
D. 丁图中手握杯子,保持静止
12. 下列情境中关于弹力说法正确的是( )
A. 图1小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时,墙面对滑块有弹力
C. 图3小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球无拉力
D. 图4静止在杆顶端的小球受到沿杆向上的弹力
13. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为,下列分析正确的是( )
A. 刹车过程汽车的加速度大小为8m/s2
B. 汽车停止前最后1s内的位移大小为5m
C. t=0时刻汽车的速度大小为5m/s
D. 刹车后3s内的位移大小为24m
二、选择题II(本题共3小题,每小题3分,共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14. 关于伽利略对自由落体运动的研究,下列叙述正确的是( )
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. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略认为:“如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快.”
D. 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
15. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上,物块的质量m1=2.0kg,木板的质量m2=1.0kg。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中曲线反映了手拉长木板的力随时间的变化关系
B. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
C. F几乎不变后,长木板开始匀速运动
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为0.35
16. 2025年“赛动黔景”高桥跳伞国际邀请赛在贵州举行,选手从世界第一高桥——花江峡谷大桥(桥面距谷底625米)纵身跃下的极限挑战。忽略空气阻力,运动员从静止开始下落的一段过程视为自由落体运动,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 运动员下落第1秒内的位移为10m
B. 运动员在第3秒内的平均速度与在第5秒内的平均速度之比为5:9
C. 若运动员某1秒内的位移为45米,则该秒初的速度为40m/s
D. 运动员下落过程中,每秒内的速度变化量逐渐增大
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共20分)
17. 如图所示,在利用该装置完成“探究小车的速度随时间变化规律”的实验中。
(1)某同学选用图1所示的打点计时器,则要选________(填“甲”、“乙”、“丙”)的方法连接电源。
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法中正确的是( )
A. 带滑轮的轨道必须水平放置在桌面上
B. 连接钩码和小车的细线应与轨道保持平行
C. 小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车
D. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(3)某同学实验后得到的纸带如下图所示,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,计数点A、B、C、D、E间均有4个点未画出,则D点对应刻度尺的读数为________cm,计算可得C点的瞬时速度大小为________m/s,纸带的加速度大小为________m/s2。(后两空计算结果保留两位有效数字)
18. 某同学用图甲中的实验装置来“探究弹簧的弹力大小和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上,一根弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出对应的弹簧总长度L,并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧始终处于弹性限度内。
(1)根据测得的数据,描绘出如图乙所示的图像,由图像可求出该弹簧的原长为_____cm,劲度系数k=_____N/m(后一空计算结果保留3位有效数字)。
(2)若该同学先把弹簧竖直悬挂,下端不挂钩码测出弹簧原长为L1,再按照图甲所示方法悬挂钩码,测出弹簧伸长后的长度L,以L-L1作为弹簧伸长量x,以钩码的重力大小作为弹力F的大小。由于弹簧自身重力的影响,得到的F-x图线可能是( )
A. B. C. D.
(3)利用(2)中的方法所测得的劲度系数值将_____(填“偏小”、“偏大”或“不受影响”);若再多挂几个钩码,发现作出的F-x图像如丙图所示向下弯曲,其原因是_____。
四、解答题(本题共3小题,第19题8分,第20题10分,第21题14分,共32分)
19. 滑雪场的高级雪道末端设有缓冲坡道,通过匀减速直线运动保障滑雪者安全停止。如图所示,缓冲坡道全长80m。某滑雪者以某一速度滑入该坡道,经10s沿坡道向上运动60m后停止。求:
(1)滑雪者在缓冲坡道段的平均速度大小;
(2)滑雪者滑入缓冲坡道时的初速度大小;
(3)滑雪者在缓冲过程中的加速度大小。
20. 一根原长为L0=20cm、劲度系数k=200N/m的轻弹簧被压缩在物体A、B之间,物体A压在粗糙竖直墙面上恰好能保持静止,弹簧的另一端连接在物体B上,将B放置在粗糙水平桌面,再用一根刚性轻绳连接B,另一端跨过桌子右端的光滑轻质定滑轮悬挂一个轻质吊盘,整个装置的结构如图所示。若A与墙面的摩擦因数µ1=0.5,B与桌面的摩擦因数µ2=0.4,已知mA=0.2kg,mB=2kg,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)墙面对A的摩擦力的大小;
(2)弹簧的长度为多少;
(3)撤去弹簧后,第一次在托盘上加物体总质量为m1=0.5kg,第二次在托盘上加物体总质量为m2=1.5kg,两次情况下物体B所受的摩擦力大小分别是多少?
21. 国庆期间,外出旅游的王强在平直的公路上以v0=18m/s的速度行驶,在路过交叉路口时发现有行人过斑马线,立即轻踩刹车以a1=2m/s2的加速度做匀减速运动,3s后又重踩刹车a2=4m/s2的加速度做匀减速直线运动,汽车正好停在停车线位置,等待t0=15s后,行人通过斑马线后,汽车以a3=3m/s2的加速度匀加速直线运动直到恢复为原来18m/s的速度匀速行驶。与此同时,公路上还有一位司机也以v2=18m/s的速度同向行驶,一直匀速行驶,且在停车线位置王强起步加速时,恰好超越王强。不计司机的反应时间和汽车的长度,求:
(1)王强轻踩刹车的3s内行驶的距离;
(2)王强发现行人时,汽车与停车线之间的距离;
(3)王强通过该路段比另一辆车多用的时间;
(4)通过该路口后,王强与另一辆车之间的最大距离。
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2025学年第一学期台州市山海协作体高一高二期中联考
高一年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷共6页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 物理学家为了更准确地描述物理参量,把物理量分为矢量和标量,下列各选项中物理量属于矢量的是( )
A. 速率 B. 路程 C. 加速度 D. 时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.矢量定义为既有大小又有方向,标量为只有大小没有方向的物理量。速率是速度的大小,仅具有大小无方向,属于标量,故A错误;
B.路程是物体运动轨迹的长度,仅具有大小无方向,属于标量,故B错误;
C.加速度既有大小也有方向,属于矢量,故C正确;
D.时间仅具有大小无方向,属于标量,故D错误。
故选C。
2. 2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是( )
A. 操控机器人进行采样作业
B. 追踪机器人在小行星表面的移动轨迹
C. 观察机器人爪足与岩石表面的贴合角度
D. 研究机器人躲避太空碎石时的转向动作
【答案】B
【解析】
【详解】A.操控机器人进行采样作业,需要关注机器人的具体动作、结构(如爪足等),不能忽略其形状和大小,不能看成质点,故A错误;
B.追踪机器人在小行星表面的移动轨迹,机器人的形状和大小对确定其位置的影响可忽略,能看成质点,故B正确;
C.观察机器人爪足与岩石表面的贴合角度,需要关注机器人的爪足的动作等,不能看成质点,故C错误;
D.研究机器人躲避太空碎石时的转向动作,需要关注机器人的具体动作、姿势等,不能看成质点,故D错误。
故选B。
3. 2025年东京世界田径锦标赛男子20公里竞走决赛中,王朝朝以1小时18分43秒的成绩摘得银牌。下列说法正确的是( )
A. “1小时18分43秒”指的是时刻
B. 竞走过程中,王朝朝的路程等于他的位移大小
C. 根据数据“20公里”、“1小时18分43秒”,可以计算出王朝朝全程的平均速度
D. 同场竞走的冠军邦菲姆选手全场比赛的平均速率最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.“1小时18分43秒”指的是跑完全程的时间,是时间间隔,故A错误;
B.竞走过程中,王朝朝的轨迹是曲线,可知路程大于他的位移大小,故B错误;
C.根据数据“20公里”、“1小时18分43秒”,根据可以计算出王朝朝全程的平均速率,故C错误;
D.根据可知路程相同时,时间越短,平均速率越大,可知同场竞走的冠军邦菲姆选手全场比赛的平均速率最大,故D正确。
故选D。
4. 2025年9月3日上午,纪念抗战胜利80周年阅兵仪式上,战斗机和战车保持队列有序通过天安门接受阅兵。在场的人民群众观看到这一幕时发出了热烈的掌声,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参考系,战斗机是静止的
B. 以战斗机为参考系,地面的战车是静止的
C. 以其中一架战斗机为参考系,其他战斗机是静止的
D. 以其中一辆战车为参考系,其他战车是运动的
【答案】C
【解析】
【详解】A.以地面为参考系,战斗机是运动的,故A错误;
B.以战斗机为参考系,战斗机的速度远大于地面的战车的速度,可知地面的战车是运动的,故B错误;
C.飞机保持队形有序不变,以其中一架战斗机为参考系,其他战斗机是静止的,故C正确;
D.战车保持队列有序不变,以其中一辆战车为参考系,其他战车是静止的,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,2024年发布的CR450动车组动模型在试验平台中,借助空气炮动力源,能在0.72s内由静止加速至500km/h的时速;2024年热门车型小米SU7以108km/h的速度行驶时,启动智能耦合制动系统可在3s内平稳停下。以各自初速度方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 3s内小米SU7的速度变化量为30m/s
B. CR450动模型的速度变化得比小米SU7的快
C. CR450动模型、小米SU7加速度的方向都与各自初速度方向相反
D. 小米SU7的加速度大于CR450动模型的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.3s内小米SU7的速度变化量为,故A错误;
BCD.小米SU7的加速度为
负号表示加速度方向与初速度方向相反;CR450动模型的加速度为
方向与初速度方向相同;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以CR450动模型的速度变化得比小米SU7的快,故B正确,CD错误。
故选B。
6. 2025年3月23日台州市第十四届青少年校园足球联赛开幕式上。两架负责标语展示的无人机甲、乙,从赛场北侧同一地点同时沿同一方向直线飞行,配合灯光秀表演,其v-t图像如图所示。则在0~t1时间内,下列说法正确的是( )
A. 两无人机均做曲线运动
B. 甲、乙两无人机的位移相同
C. 无人机甲和乙的加速度都逐渐减小
D. 无人机乙的平均速度等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像只能描述物体做直线运动,所以两无人机均做直线运动,故A错误;
B.根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知,甲、乙两无人机的位移不相同,甲曲线与坐标轴所围面积大,即甲无人机的位移大,故B错误;
C.根据图线的斜率表示加速度可知,两无人机对应的图线的斜率均减小,所以无人机甲和乙的加速度都逐渐减小,故C正确;
D.若无人机乙做匀减速直线运动,对应的图线如图中虚线所示
则平均速度为
由于无人机乙的实际图线与坐标轴所围面积小于虚线与坐标轴所围面积,即无人机的实际位移小于做匀减速时的位移,根据可知,无人机乙的平均速度小于,故D错误。
故选C。
7. 关于图片中涉及到的实验和物理思想方法,说法错误的是( )
A. 甲图中重心可以看作物体所受重力的作用点,运用了理想模型法
B. 乙图中用极短曝光时间内小球的平均速度来表示A点的瞬时速度,运用了极限思想
C. 丙图中借助激光笔及平面镜观察桌面的形变,该实验运用了放大的思想
D. 丁图中位移等于v-t图线所围的面积,运用了“微元法”
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中重心可以看作物体所受重力的作用点,运用了等效替代法,故A错误;
B.乙图中用极短曝光时间内小球的平均速度来表示A点的瞬时速度,运用了极限思想,故B正确;
C.图丙中利用激光和平面镜观察桌面的微小形变,借助光路偏转得到较明显的变化,运用了“微小量放大”的思想,故C正确;
D.图丁通过把物体的图像分段,求出各小段位移并相加,实质上是利用“微元求和”的思想方法来求总位移,故D正确。
本题选择错误的,故选A。
8. 在全球低碳发展的大趋势下,新能源汽车在这一领域发挥着关键作用。2025年一款配备预碰撞系统的新能源汽车,当车速v≤10m/s,且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,以避免相撞,但系统存在0.5秒响应延迟。在上述条件下,若某一电动汽车以10m/s的速度在一条平直公路上行驶,启动了“全力自动刹车”后,其加速度大小为4m/s2,下列说法正确的是( )
A. 此系统设置的安全距离为10m
B. 此系统启动2.5s后汽车的速度大小为2m/s
C. 此系统从启动到汽车完全停下所需的时间为2.5s
D. 若减小该系统刹车的加速度,则系统预设的安全距离需要变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车刹车后做匀减速直线运动,设刹车时间为,有
延迟阶段的位移为
刹车后的位移为
可得安全距离为,故A错误;
B.此系统启动2.5s后,即刹车时间为
可得此时汽车的速度大小,故B正确;
C.此系统从启动到汽车完全停下所需的时间为,故C错误;
D.若减小该系统刹车的加速度,根据可知刹车距离变长,可得系统预设的安全距离需要变大,故D错误。
故选B。
9. 2025年3月23日至27日的台州市第十四届青少年校园足球联赛赛场,足球运动的每个瞬间都蕴含物理原理,下列说法正确的是( )
A. 运动员将球踢出时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B. 头球射门时,足球受到的弹力源于足球的形变
C. 踢出后的足球在空中受到重力、阻力和推力
D. 静止在地面上的足球受到支持力和重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律,脚对球的作用力大小等于球对脚的作用力大小,故A错误;
B.头球射门时,足球受到的弹力源于运动员头部的形变,故B错误;
C.踢出后的足球在空中受到重力、阻力,不受推力,故C错误;
D.一对平衡力作用在一个物体上,大小相等,方向相反,可知静止在地面上的足球受到支持力和重力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
10. 在图书馆内,一张白纸从书架高处静止落下,经过0.6s时间落地,则该白纸从开始下落至地面的高度可能是( )
A. 2m B. 1.8m C. 1m D. 3m
【答案】C
【解析】
【详解】若白纸做自由落体运动,根据
可得
考虑到白纸受空气阻力的影响较大,可得白纸从开始下落至地面的高度应小于1.8m。
故选C。
11. 下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
A. 甲图中传送带输送货物
B. 乙图中乘客随电梯一起竖直上升
C. 丙图中运动员跑步
D. 丁图中手握杯子,保持静止
【答案】B
【解析】
【详解】A.传送带输送货物时,货物有沿斜面向下滑的趋势,传送带对货物的静摩擦力托住货物完成输送,利用了摩擦力,故A错误;
B.乙图乘客站在水平的电梯地板上随电梯竖直匀速上升时,竖直方向重力与电梯的支持力平衡,水平方向没有相对运动、也没有相对运动趋势,不受摩擦力,没有利用摩擦力,故B正确;
C.丙图运动员跑步时,脚向后蹬地,相对地面有向后滑动的趋势,地面给脚向前的静摩擦力作为前进动力,利用了摩擦力,故C错误;
D.丁图手握杯子静止时,杯子的重力由手对杯子的静摩擦力平衡,摩擦力阻止杯子下滑,利用了摩擦力,故D错误;
故选B。
12. 下列情境中关于弹力说法正确的是( )
A. 图1小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时,墙面对滑块有弹力
C. 图3小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球无拉力
D. 图4静止在杆顶端的小球受到沿杆向上的弹力
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,故A错误;
B.滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时,墙面与滑块间无挤压,没有弹性形变,则两者间无弹力,故B错误;
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,故C正确;
D.图4静止在杆顶端的小球,受到的重力和杆的弹力平衡,则小球受到沿杆竖直向上的弹力,故D错误。
故选C。
13. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起开始刹车,刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为,下列分析正确的是( )
A. 刹车过程汽车的加速度大小为8m/s2
B. 汽车停止前最后1s内的位移大小为5m
C. t=0时刻汽车的速度大小为5m/s
D. 刹车后3s内的位移大小为24m
【答案】A
【解析】
【详解】A.由匀减速直线运动的速度位移公式
变形得
与题给表达式,对比系数
解得加速度大小,故A正确;
B.用逆向法,汽车停止前最后1s的位移等效为初速度为0的匀加速直线运动1s的位移,,故B错误;
C.对比系数
代入,解得初速度,故C错误;
D.刹车总时间
故刹车后3s的位移等于刹车总位移,即时,位移为,故D错误。
故选A。
二、选择题II(本题共3小题,每小题3分,共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14. 关于伽利略对自由落体运动的研究,下列叙述正确的是( )
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. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略认为:“如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快.”
D. 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
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上的理想化推理,即A项错误;
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,即B项正确;
C.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快,即C项正确;
D.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,即D项正确.
故选BCD.
15. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上,物块的质量m1=2.0kg,木板的质量m2=1.0kg。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中曲线反映了手拉长木板的力随时间的变化关系
B. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
C. F几乎不变后,长木板开始匀速运动
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为0.35
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图乙中曲线是拉力随时间的变化曲线,根据二力平衡原理可知,曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化曲线,故A错误;
C.当物块与长木板发生相对运动后,不管木板做匀速运动还是变速运动,物块的受力不再改变,故木板不需要保持匀速运动,故C错误;
B.根据图乙可知,物体受到的最大静摩擦力为10N左右,物体受到的滑动摩擦力为7N左右,所以最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为,故B正确;
D.根据图乙可知,物体受到的滑动摩擦力为7N左右,所以物块与木板间的动摩擦因数约为,故D正确。
故选BD。
16. 2025年“赛动黔景”高桥跳伞国际邀请赛在贵州举行,选手从世界第一高桥——花江峡谷大桥(桥面距谷底625米)纵身跃下的极限挑战。忽略空气阻力,运动员从静止开始下落的一段过程视为自由落体运动,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 运动员下落第1秒内的位移为10m
B. 运动员在第3秒内的平均速度与在第5秒内的平均速度之比为5:9
C. 若运动员某1秒内的位移为45米,则该秒初的速度为40m/s
D. 运动员下落过程中,每秒内的速度变化量逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.运动员从静止开始下落的一段过程视为自由落体运动,运动员下落第1秒内的位移为,故A错误;
B.运动员在第2秒末的速度为
运动员在第3秒末的速度为
运动员在第4秒末的速度为
运动员在第5秒末的速度为
可得运动员在第3秒内的平均速度为
第5秒内的平均速度为
可得运动员在第3秒内的平均速度与在第5秒内的平均速度之比为5:9,故B正确;
C.若运动员某1秒内的位移为45米,该秒初的速度为,有
解得该秒初的速度为,故C正确;
D.运动员下落过程中,每秒内的速度变化量
可得每秒内的速度变化量不变,故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共20分)
17. 如图所示,在利用该装置完成“探究小车的速度随时间变化规律”的实验中。
(1)某同学选用图1所示的打点计时器,则要选________(填“甲”、“乙”、“丙”)的方法连接电源。
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法中正确的是( )
A. 带滑轮的轨道必须水平放置在桌面上
B. 连接钩码和小车的细线应与轨道保持平行
C. 小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车
D. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(3)某同学实验后得到的纸带如下图所示,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,计数点A、B、C、D、E间均有4个点未画出,则D点对应刻度尺的读数为________cm,计算可得C点的瞬时速度大小为________m/s,纸带的加速度大小为________m/s2。(后两空计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)丙 (2)BC
(3) ①. 5.80~5.90 ②. 0.23##0.24 ③. 0.80##0.81##0.82##0.83##0.79##0.78##0.77##0.76##0.84
【解析】
【小问1详解】
图1所示的打点计时器为电火花计时器,使用220V交流电源,故选丙。
【小问2详解】
A.本实验探究小车速度随时间变化的规律,只需保证小车的加速度不变,即轨道与水平方向的夹角不变即可,故A错误;
B.为减小实验误差,应调节定滑轮的高度使细线与长木板平行,故B正确;
C.为了充分利用纸带,小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车,故C正确;
D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时,使刻度尺的零刻线对准纸带上的第一个计数点,依次记录下纸带上两点间的距离,不应移动刻度尺分别测量每段长度,这样会产生较大的误差,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
[1]由图可知,刻度尺的最小刻度为1mm,所以D点对应刻度尺的读数为5.85cm;
[2]因为计数点A、B、C、D、E间均有4个点未画出,所以相邻计数点间的时间间隔为
C点的瞬时速度大小为
[3]根据逐差法可知,纸带的加速度大小为
18. 某同学用图甲中的实验装置来“探究弹簧的弹力大小和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上,一根弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出对应的弹簧总长度L,并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧始终处于弹性限度内。
(1)根据测得的数据,描绘出如图乙所示的图像,由图像可求出该弹簧的原长为_____cm,劲度系数k=_____N/m(后一空计算结果保留3位有效数字)。
(2)若该同学先把弹簧竖直悬挂,下端不挂钩码测出弹簧原长为L1,再按照图甲所示方法悬挂钩码,测出弹簧伸长后的长度L,以L-L1作为弹簧伸长量x,以钩码的重力大小作为弹力F的大小。由于弹簧自身重力的影响,得到的F-x图线可能是( )
A. B. C. D.
(3)利用(2)中的方法所测得的劲度系数值将_____(填“偏小”、“偏大”或“不受影响”);若再多挂几个钩码,发现作出的F-x图像如丙图所示向下弯曲,其原因是_____。
【答案】(1) ①. 5##5.0 ②. 13.3 (2)B
(3) ①. 不受影响 ②. 拉力超出弹簧的弹性限度
【解析】
【小问1详解】
[1]根据胡克定律
当 时,弹簧长度等于原长,由图乙可知, 对应
因此原长 (或)。
[2]劲度系数 ,取 时,,因此
即 。
【小问2详解】
设弹簧真实原长(不受力)为,竖直悬挂测原长时,弹簧自身重力已经使弹簧伸长,即
水平放置挂钩码时,拉力(钩码重力)对应的弹簧长度
伸长量
整理得 。
由此可知当时,
即图线在纵轴(轴)有正截距,且图线仍为直线,故选B。
【小问3详解】
[1]劲度系数是图线的斜率,由可知,截距不影响斜率的计算,因此测得的劲度系数不受影响。
[2]若图线向下弯曲,说明相同拉力对应的伸长量比胡克定律预测的更大,原因是:挂的钩码过多,弹簧超过弹性限度,不再满足胡克定律,劲度系数减小。
四、解答题(本题共3小题,第19题8分,第20题10分,第21题14分,共32分)
19. 滑雪场的高级雪道末端设有缓冲坡道,通过匀减速直线运动保障滑雪者安全停止。如图所示,缓冲坡道全长80m。某滑雪者以某一速度滑入该坡道,经10s沿坡道向上运动60m后停止。求:
(1)滑雪者在缓冲坡道段的平均速度大小;
(2)滑雪者滑入缓冲坡道时的初速度大小;
(3)滑雪者在缓冲过程中的加速度大小。
【答案】(1)6m/s
(2)12m/s (3)1.2m/s2
【解析】
【小问1详解】
已知位移,运动时间,因此平均速度
【小问2详解】
匀变速直线运动的平均速度满足关系
滑雪者最终停止,末速度,因此初速度
【小问3详解】
根据匀变速直线运动速度与时间的关系
解得加速度大小
20. 一根原长为L0=20cm、劲度系数k=200N/m的轻弹簧被压缩在物体A、B之间,物体A压在粗糙竖直墙面上恰好能保持静止,弹簧的另一端连接在物体B上,将B放置在粗糙水平桌面,再用一根刚性轻绳连接B,另一端跨过桌子右端的光滑轻质定滑轮悬挂一个轻质吊盘,整个装置的结构如图所示。若A与墙面的摩擦因数µ1=0.5,B与桌面的摩擦因数µ2=0.4,已知mA=0.2kg,mB=2kg,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)墙面对A的摩擦力的大小;
(2)弹簧的长度为多少;
(3)撤去弹簧后,第一次在托盘上加物体总质量为m1=0.5kg,第二次在托盘上加物体总质量为m2=1.5kg,两次情况下物体B所受的摩擦力大小分别是多少?
【答案】(1)2N (2)18cm
(3)5N,8N
【解析】
【小问1详解】
对竖直方向静止的物体A受力分析,竖直方向重力与摩擦力平衡,因此墙面对A的摩擦力的大小
【小问2详解】
A恰好静止,静摩擦力达到最大静摩擦力,满足,因此弹簧弹力
根据胡克定律,得弹簧压缩量
因此弹簧现在的长度
【小问3详解】
B与桌面的最大静摩擦力(等于滑动摩擦力),即
第一次加,绳子拉力
B静止,静摩擦力与拉力平衡,因此
第二次加,绳子拉力
B滑动,受滑动摩擦力,大小等于最大静摩擦力,因此
21. 国庆期间,外出旅游的王强在平直的公路上以v0=18m/s的速度行驶,在路过交叉路口时发现有行人过斑马线,立即轻踩刹车以a1=2m/s2的加速度做匀减速运动,3s后又重踩刹车a2=4m/s2的加速度做匀减速直线运动,汽车正好停在停车线位置,等待t0=15s后,行人通过斑马线后,汽车以a3=3m/s2的加速度匀加速直线运动直到恢复为原来18m/s的速度匀速行驶。与此同时,公路上还有一位司机也以v2=18m/s的速度同向行驶,一直匀速行驶,且在停车线位置王强起步加速时,恰好超越王强。不计司机的反应时间和汽车的长度,求:
(1)王强轻踩刹车的3s内行驶的距离;
(2)王强发现行人时,汽车与停车线之间的距离;
(3)王强通过该路段比另一辆车多用的时间;
(4)通过该路口后,王强与另一辆车之间的最大距离。
【答案】(1)45m (2)63m
(3)20.5s (4)54m
【解析】
【小问1详解】
轻踩刹车的时间,由匀变速直线运动位移与时间的关系
解得
【小问2详解】
由匀变速直线运动速度与时间的关系,轻踩刹车3s末的速度
之后重踩刹车到停止,由匀变速直线运动速度与位移的关系
解得
汽车与停车线之间的距离
【小问3详解】
王强重踩刹车到停车的时间
王强从开始加速到恢复匀速的时间
王强从开始减速到恢复匀速的时间
加速阶段的位移
从开始减速到恢复匀速的位移
另一辆车通过相应路段的时间
王强通过该路段比另一辆车多用的时间
【小问4详解】
当王强的速度等于另一辆车的速度时,相距最远。王强加速时间
王强加速的位移
另一辆车在时间内匀速位移
两车之间的最大距离
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