精品解析:四川省成都市成华区嘉祥外国语高级中学2025-2026学年高一上学期1月月考物理试题
2026-09-03
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内容正文:
成华嘉祥高2025级2025-2026学年上期1月月考
物 理
本卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分;在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为某网站显示的2025年9月11日的G18次列车时刻表,自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318千米。则下列说法中正确的是( )
A. 15∶01时列车速度为零
B. G18次列车时刻表中的“18∶35”指时间间隔
C. 上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318千米
D. 研究G18次列车通过南京南站所需时间可以把列车看成质点
【答案】A
【解析】
【详解】A.15∶01时列车在南京南停留,此时速度为零,A正确;
B.G18次列车时刻表中的“18∶35”指到北京南的时刻,B错误;
C.列车运行轨迹为曲线,可知上海虹桥站到北京南站的路程为1318千米,C错误;
D.研究G18次列车通过南京南站所需时间时,列车大小不能忽略,不可以把列车看成质点,D错误。
故选A。
2. 2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。有关运动项目的描述,下列说法正确的是( )
A. 跨栏运动员在加速奔跑时,运动员的惯性增大
B. 跳水运动员在空中运动的过程中,身体重心位置可能处于身体外部
C. 蹦床比赛中,运动员的瞬时速度为零时,加速度一定为零
D. 跳高运动员在起跳过程中,地面对他的支持力大于他对地面的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与速度或加速度无关。跨栏运动员加速奔跑时质量不变,故惯性不变。故A错误;
B.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,对于非均匀或不规则形状,重心可能位于物体外部。跳水运动员在空中做屈体或团身动作时,身体形状变化,重心可能处于身体外部。故B正确;
C.在蹦床运动中,运动员达到最高点时瞬时速度为零,但因受重力作用,加速度为重力加速度 (方向向下),不为零。故C错误;
D.根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等。地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力,大小相等。故D错误。
故选B。
3. 如图所示,木块A、B紧靠(但不粘连)静置于水平面上,一根劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与A连接,弹簧水平且处于原长。已知A、B质量均为m,A、B与水平面间的动摩擦因数分别为2μ和μ,重力加速度为g。现用水平力F向左缓慢压B,使B向左移动距离x后,突然撤去力F。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 若,则A、B一定可以由静止开始向右运动
B. 若A、B可以分离,则分离时弹簧弹力大小为2μmg
C. 若弹簧能恢复原长,则A、B将在弹簧恢复原长时分离
D. 若A、B可以分离,则分离时B的加速度大小为μg
【答案】D
【解析】
【详解】A.撤去力F时,对A、B整体进行受力分析可知,水平方向整体受弹簧的弹力和水平面的摩擦力的作用,由于整体与地面间的最大静摩擦力为
所以若要A、B可以由静止开始向右运动,弹簧的弹力应满足
解得
即当时,A、B可以由静止开始向右运动,故A错误;
BCD.刚要分离时A、B间的相互作用力为零,由于此时B水平方向只受摩擦力的作用,则对B列牛顿第二定律方程有
解得B的加速度为
其方向水平向左。由于刚要分离时仍有
所以对A进行受力分析列牛顿第二定律方程有
解得此时弹簧的弹力为
由胡克定律可得此时弹簧的压缩量为,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,三角形物块置于固定粗糙斜面上时其上表面恰好水平,将物块自由释放后加速下滑,加速度大小为;若在物块上表面放置一质量为的物块,如图乙所示,随物块一起自由下滑时加速度大小为;若在物块自由下滑时对其施加大小为、方向竖直向下的压力,如图丙所示,物块下滑加速度大小为。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设三角形物块的质量为,三角形物块与斜面的动摩擦因数为,斜面倾角为,则对甲图,由牛顿第二定律得
解得
则对乙图,由牛顿第二定律得
解得
则对丙图,由牛顿第二定律得
解得
所以
故选B。
5. 在蹦床运动过程中,用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F,下图是绘制的F随时间t的变化图像,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法不正确的是( )
A. 运动员的质量为50kg
B. 运动员的最大加速度大小为50m/s2
C. 运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2m
D. 运动员在3.6~4.2s内处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知
所以,故A正确;
B.当运动员处于最低点,即弹力最大时,加速度最大,根据牛顿第二定律可得
将代入,解得
C.由图可知,运动员离开蹦床在空中运动的时间为
所以运动员离开蹦床上升的最大高度为,故C正确;
D.由图可知,运动员在3.6s~4.2s内弹力大于重力,加速度方向向上,运动员处于超重状态,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
6. 如图所示,在一斜面顶端点,将甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出(不计空气阻力),两球都落在该斜面上,且斜面上。若甲球落点在点,则乙球落在斜面上的( )
A. 点 B. 与之间某一点
C. 点 D. 点
【答案】D
【解析】
【详解】设位移为,根据平抛运动的规律可知,
解得
则当初速度变为原来2倍时,l变为原来的4倍,则乙球落在斜面上的d点。
故选D。
7. 如图所示,水平地面上的小车内有质量分别为m、2m的甲、乙两小球,两小球用轻杆相连,杆与竖直方向的夹角。甲球靠在光滑的竖直侧壁上,乙球放在粗糙水平车厢底板上,小车向右运动,轻杆与车厢始终相对静止。已知重力加速度大小为g,乙球与底板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 小车的加速度越大,轻杆中的弹力越小
B. 小车做匀加速直线运动的最大加速度为
C. 小车做匀加速直线运动的加速度为时,乙球受到的摩擦力大小为
D. 小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,对小球甲受力分析,竖直方向上有
解得
轻杆与车厢始终相对静止,不变,则轻杆中的弹力不变,故A错误;
B.根据题意可知,当小车做匀加速直线运动的最大加速度时,小球乙受到小车水平向右的最大静摩擦力,由牛顿第二定律有
解得
则小车做匀加速直线运动的最大加速度为,故B错误;
C.设小车做匀加速直线运动的加速度为时,乙球受到的摩擦力大小为,由牛顿第二定律有
解得
即乙球受到的摩擦力大小为,方向水平向右,故C错误;
D.当甲与侧壁无弹力时,且乙与底面间有最大静摩擦力时,对甲、乙整体,根据牛顿第二定律
解得
但当甲与侧壁恰无弹力时,甲有最大加速度,此时对甲,根据牛顿第二定律
解得
因此,小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,选对不全4分,选错0分,共18分;在每个小题给出的四个选项中至少有两个选项是符合题目要求的。
8. 重庆“五一”期间举办了盛大的无人机灯光表演,千架无人机协同呈现出绚丽图案。将其中一架无人机的运动简化成竖直面内的运动,以水平向右为x轴正方向,以竖直向上为y轴正方向,水平方向无人机的位移-时间图像以及竖直方向的速度-时间图像如图。下列说法正确的是( )
A. 时,无人机上升到最高点
B. 内无人机做匀变速直线运动
C. 无人机飞行过程中最大速率为4m/s
D. 内无人机飞行过的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.无人机在前6秒内经历加速上升,匀速上升,减速上升三个阶段。时,无人机上升到最高点,A正确;
B.内无人机在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,合运动为匀变速曲线运动, B错误;
C.无人机飞行过程中水平方向速度为
无人机飞行过程中竖直方向的最大速度为
最大速率为,C错误;
D.内无人机水平方向的位移大小为
内无人机竖直方向的位移大小为
内无人机合位移大小为,D正确。
故选AD。
9. 每逢春节,有长辈给小朋友压岁钱的习俗,为了增添年味,现在发压岁钱的方式也是越来越有趣,其中有一种叫做“滚钱”,具体操作是在桌面放置不同金额的纸币,瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额,如图甲所示。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,滚瓶从水平桌面上O点出发途中经过A、B、C、D、E5个放钱的位置,相邻两个位置的距离均为0.2m,滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱,滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶(可视为质点)从O点出发后受到的阻力恒定,滚瓶可视为做匀减速直线运动,张强同学以的速度推出滚瓶,最后刚好停在E处,已知滚瓶在D点和E点之间滑行的时间为1s,则下列说法正确的是( )
A. 滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间等于2s
B. 滚瓶在之间的平均速度
C. 滚瓶经过位置A时的速度是经过位置C时的速度的2倍
D. 如果张强以的速度将滚瓶推出,滚瓶最终将停在之间
【答案】AB
【解析】
【详解】A.滚瓶做末速度为零的匀减速运动,设滚瓶依次滑过两相邻位置的时间间隔分别为t1、t2、t3和t4,根据逆向思维法,滚瓶由位置D到位置E,根据
解得
滚瓶由位置A滑至位置E由运动学公式
解得滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间为,故A正确;
B.由运动学公式
解得滚瓶经过位置B的速度
所以滚瓶在OB之间的平均速度,故B正确;
C.同理可知,滚瓶经过位置A的速度
由运动学公式
解得滚瓶经过位置C的速度
故,故C错误;
D.滚瓶从O到E,根据速度—位移公式有
所以若以0.9m/s的速度将滚瓶推出,滚瓶运动的位移为
则
可知滚瓶最终将停在CD之间,故D错误。
故选AB。
10. 如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。则根据该图像可求出( )
A. 小滑块A的质量mA=2kg B. A、B之间的最大静摩擦力为8N
C. 拉力F为10N时小滑块A的加速度为2m/s2 D. A、B之间的动摩擦因数为0.2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图乙知当时,加速度为
对整体分析,由牛顿第二定律有
代入数据解得
当时,对由牛顿第二定律得
整理得
由图示图像可知此时图线的斜率
则木板的质量
所以滑块的质量为,故A错误;
B.当时,、之间的摩擦力为最大静摩擦力
对滑块由牛顿第二定律有,故B错误;
CD.根据的图线反向延长线交横轴为6N处可知,时加速度为0
由可得,解得
又当拉力为时、发生相对滑动,滑块所受摩擦力为
由牛顿第二定律有,故C正确,D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某实验小组探究平抛运动的特点。
(1)实验采用图示装置,将白纸和复写纸重叠并固定在竖直背板上,钢球在斜槽中某一高度滚下,从末端水平飞出,落在挡板上,在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重复实验,在白纸上留下若干痕迹点。为正确研究钢球运动的规律,将白纸从背板上取下前还应根据___________在白纸上标记竖直方向;
(2)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频,得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线___________(选填“甲”或“乙”)为水平位移随时间变化的图线,此次钢球做平抛运动的初速度为___________米/秒。
【答案】(1)铅垂线 (2) ①. 甲 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
为正确研究钢球运动的规律,将白纸从背板上取下前还应根据铅垂线在白纸上标记竖直方向
【小问2详解】
[1][2]水平方向,钢球做匀速直线运动,所以位移随时间均匀增大,即图线甲为水平位移随时间变化的图线,此次钢球做平抛运动的初速度为
12. 某同学采用图甲所示的实验装置,验证“物体质量一定时,加速度与它所受合力成正比”这一规律,试回答下列问题:
(1)下列操作正确的是______
A. 重物的质量应远小于小车的质量
B. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
C. 补偿小车受到的阻力时,应连接好纸带
D. 应当先释放小车,再接通电源
(2)该同学做实验时,没有补偿小车受到的阻力,作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图乙所示,图中a1、F0、F1已知,则实验中小车受到的阻力大小为_______。
(3)该同学在实验中撤去了力传感器,将细绳一端直接连在墙上,并正确补偿了阻力,其他操作正确,多次改变重物的质量m,测出小车加速度a,并作的图像,图像的斜率为k,纵截距为b,则当地的重力加速度为_________,此时使用的小车质量为__________,若动滑轮的质量不可以忽略,则重力加速度的测量值_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)BC (2)
(3) ①. ②. ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
A.实验中使用了力传感器,可直接测量细线拉力,因此无需满足 “重物质量远小于小车质量”,故A错误;
B.为保证小车所受合力为绳子拉力,细线与长木板需保持平行,故B正确;
C.补偿小车受到的阻力(即 “平衡摩擦力”)时,需要考虑纸带与打点计时器之间的摩擦。连接好纸带后补偿阻力,才能使小车所受的合力准确等于细线的拉力(消除纸带摩擦的影响),故C正确;
D.实验操作应 “先接通电源,再释放小车”,以保证纸带得到充分利用和得到完整的实验数据,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
设小车质量为M,对小车有
图乙可知a=0时,可得实验中小车受到的阻力大小。
【小问3详解】
[1][2]对小车有
对重物有
整理得
可知
联立解得
[3]若考虑滑轮质量,由以上分析有
可知滑轮质量不影响图像纵截距,故重力加速度的测量值不变。
四、解答题(本大题共3小题,共38分。解答时必须写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只有答案不得分)
13. 挂灯笼是我国年俗文化的重要组成部分,如图所示,轻绳连接着两个灯笼A、B,在水平风力作用下保持静止,轻绳与竖直方向的夹角都为30°,设每个红灯笼的质量均为,重力加速度g取。求:
(1)水平风力F大小;
(2)轻绳对红灯笼B的拉力T大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对灯笼B受力分析如图所示
解得
【小问2详解】
竖直方向
解得
14. 随着人工智能技术的发展,2024年自动驾驶技术进入了全新的阶段,越来越多的城市开始允许无人驾驶汽车上路行驶。L4级无人驾驶汽车紧急情况下的反应时间可以缩短到t0=0.2s,减速的加速度大小恒为a=5m/s2。如图所示,该无人驾驶汽车在平直公路上以v1=20m/s的速度匀速行驶。
(1)若无人驾驶汽车探测到正前方s0=45m处突然出现障碍物,该车作出反应后开始减速,试判断该车是否会撞上障碍物,如果没有撞上,求该车停下时到障碍物的距离s1;
(2)若一货车突然变道至无人驾驶汽车的正前方并以速度v2=10m/s匀速行驶,此时两车相距s2=9.5m无人驾驶汽车探测到货车后作出反应开始减速。判断无人驾驶汽车是否会撞上货车;若撞上,求无人驾驶汽车减速的时间t;若没撞上,求两车的最小距离s3。
【答案】(1)没有撞上,1m
(2)会撞上货车,1s
【解析】
【小问1详解】
该车在反应后减速的总距离为
假设没有撞上障碍物,则该车停下时到障碍物的距离
s1=s0-x
代入数据解得s1=1m,假设成立。没有撞上障碍物,停下时到障碍物的距离为1m。
【小问2详解】
设经时间t'两车的速度相等,则
v2=v1-at'
假设两车没有相撞,从无人驾驶汽车开始反应到两车速度相等的最小距离为
解得Δx=-2.5m,说明无人驾驶汽车会撞上货车,假设不成立。则
解得t=1s(另一个解t=3s舍去),因此无人驾驶汽车会撞上货车,无人驾驶汽车的减速时间为1s。
15. 如图所示,某生产线上用两个平滑连接的传送带运输货物。传送带Ⅰ水平,长度,传送带Ⅱ倾斜,与水平面夹角,长度。传送带Ⅰ、Ⅱ启动后,皮带均先以加速度匀加速,达到最大速度后匀速。某次运输过程中,启动传送带Ⅰ的同时,将质量的货物轻放在传送带Ⅰ的左端。货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数,已知,,重力加速度g取。
(1)求货物放上传送带Ⅰ瞬间的加速度大小;
(2)启动传动带Ⅰ后,经过时间启动传动带Ⅱ,恰能使货物全程以最短时间t到达传送带Ⅱ的右端,求和t;
(3)实际上不同的货物粗糙程度不同。若货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数在0.50~0.72之间,则待传送带均已匀速运行后,放置货物的时间间隔至少为多少才能避免货物之间发生碰撞。
【答案】(1)
(2)0.75s,3.25s
(3)
【解析】
【小问1详解】
假设货物受滑动摩擦力,则根据牛顿第二定律得
解得
假设成立,加速度大小为
【小问2详解】
设货物到达传送带Ⅰ右端时速度大小为,假设货物在传送带Ⅰ上一直匀加速
解得,假设成立。
货物在传动带Ⅰ上的时间为
传送带Ⅱ需要在货物到达前加速到10m/s,加速过程需要的时间为
因此有
货物到达传送带Ⅱ后,加速度根据牛顿第二定律得
解得
假设货物在到达传送带Ⅱ右端前和传送带Ⅱ已经共速,且该过程中在传送带Ⅱ上的位移为,则
解得,假设成立。
此后货物匀速运动。设货物在传动带Ⅱ上加速的时间为,匀速的时间为,则,
运输时间为
【小问3详解】
相邻两个货物最容易发生碰撞的情况:先放置的货物1的动摩擦因数为、后放置的货物2的动摩擦因数为
以最短时间间隔放置时,后者恰好与前者不相碰货物1与传送带达到共速时,位于传送带Ⅱ上,其走过的总路程为
所需的时间为
假设货物2在传动带Ⅰ上一直匀加速,则其到达传送带Ⅰ右端时,速度大小满足
解得,恰好与传送带Ⅰ达到共速,假设成立。
货物2在传送带Ⅰ上的加速时间为
货物2与传送带达到共速时,货物1尚未与传送带达到共速。易知临界条件为货物1达到与传送带共速时货物2恰好与货物1不相碰,此过程货物2的路程
因此有
解得
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成华嘉祥高2025级2025-2026学年上期1月月考
物 理
本卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分;在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为某网站显示的2025年9月11日的G18次列车时刻表,自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318千米。则下列说法中正确的是( )
A. 15∶01时列车速度为零
B. G18次列车时刻表中的“18∶35”指时间间隔
C. 上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318千米
D. 研究G18次列车通过南京南站所需时间可以把列车看成质点
2. 2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。有关运动项目的描述,下列说法正确的是( )
A. 跨栏运动员在加速奔跑时,运动员的惯性增大
B. 跳水运动员在空中运动的过程中,身体重心位置可能处于身体外部
C. 蹦床比赛中,运动员的瞬时速度为零时,加速度一定为零
D. 跳高运动员在起跳过程中,地面对他的支持力大于他对地面的压力
3. 如图所示,木块A、B紧靠(但不粘连)静置于水平面上,一根劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与A连接,弹簧水平且处于原长。已知A、B质量均为m,A、B与水平面间的动摩擦因数分别为2μ和μ,重力加速度为g。现用水平力F向左缓慢压B,使B向左移动距离x后,突然撤去力F。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 若,则A、B一定可以由静止开始向右运动
B. 若A、B可以分离,则分离时弹簧弹力大小为2μmg
C. 若弹簧能恢复原长,则A、B将在弹簧恢复原长时分离
D. 若A、B可以分离,则分离时B的加速度大小为μg
4. 如图甲所示,三角形物块置于固定粗糙斜面上时其上表面恰好水平,将物块自由释放后加速下滑,加速度大小为;若在物块上表面放置一质量为的物块,如图乙所示,随物块一起自由下滑时加速度大小为;若在物块自由下滑时对其施加大小为、方向竖直向下的压力,如图丙所示,物块下滑加速度大小为。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
5. 在蹦床运动过程中,用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F,下图是绘制的F随时间t的变化图像,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法不正确的是( )
A. 运动员的质量为50kg
B. 运动员的最大加速度大小为50m/s2
C. 运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2m
D. 运动员在3.6~4.2s内处于超重状态
6. 如图所示,在一斜面顶端点,将甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出(不计空气阻力),两球都落在该斜面上,且斜面上。若甲球落点在点,则乙球落在斜面上的( )
A. 点 B. 与之间某一点
C. 点 D. 点
7. 如图所示,水平地面上的小车内有质量分别为m、2m的甲、乙两小球,两小球用轻杆相连,杆与竖直方向的夹角。甲球靠在光滑的竖直侧壁上,乙球放在粗糙水平车厢底板上,小车向右运动,轻杆与车厢始终相对静止。已知重力加速度大小为g,乙球与底板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 小车的加速度越大,轻杆中的弹力越小
B. 小车做匀加速直线运动的最大加速度为
C. 小车做匀加速直线运动的加速度为时,乙球受到的摩擦力大小为
D. 小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,选对不全4分,选错0分,共18分;在每个小题给出的四个选项中至少有两个选项是符合题目要求的。
8. 重庆“五一”期间举办了盛大的无人机灯光表演,千架无人机协同呈现出绚丽图案。将其中一架无人机的运动简化成竖直面内的运动,以水平向右为x轴正方向,以竖直向上为y轴正方向,水平方向无人机的位移-时间图像以及竖直方向的速度-时间图像如图。下列说法正确的是( )
A. 时,无人机上升到最高点
B. 内无人机做匀变速直线运动
C. 无人机飞行过程中最大速率为4m/s
D. 内无人机飞行过的位移大小为
9. 每逢春节,有长辈给小朋友压岁钱的习俗,为了增添年味,现在发压岁钱的方式也是越来越有趣,其中有一种叫做“滚钱”,具体操作是在桌面放置不同金额的纸币,瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额,如图甲所示。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,滚瓶从水平桌面上O点出发途中经过A、B、C、D、E5个放钱的位置,相邻两个位置的距离均为0.2m,滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱,滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶(可视为质点)从O点出发后受到的阻力恒定,滚瓶可视为做匀减速直线运动,张强同学以的速度推出滚瓶,最后刚好停在E处,已知滚瓶在D点和E点之间滑行的时间为1s,则下列说法正确的是( )
A. 滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间等于2s
B. 滚瓶在之间的平均速度
C. 滚瓶经过位置A时的速度是经过位置C时的速度的2倍
D. 如果张强以的速度将滚瓶推出,滚瓶最终将停在之间
10. 如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。则根据该图像可求出( )
A. 小滑块A的质量mA=2kg B. A、B之间的最大静摩擦力为8N
C. 拉力F为10N时小滑块A的加速度为2m/s2 D. A、B之间的动摩擦因数为0.2
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某实验小组探究平抛运动的特点。
(1)实验采用图示装置,将白纸和复写纸重叠并固定在竖直背板上,钢球在斜槽中某一高度滚下,从末端水平飞出,落在挡板上,在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重复实验,在白纸上留下若干痕迹点。为正确研究钢球运动的规律,将白纸从背板上取下前还应根据___________在白纸上标记竖直方向;
(2)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频,得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线___________(选填“甲”或“乙”)为水平位移随时间变化的图线,此次钢球做平抛运动的初速度为___________米/秒。
12. 某同学采用图甲所示的实验装置,验证“物体质量一定时,加速度与它所受合力成正比”这一规律,试回答下列问题:
(1)下列操作正确的是______
A. 重物的质量应远小于小车的质量
B. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
C. 补偿小车受到的阻力时,应连接好纸带
D. 应当先释放小车,再接通电源
(2)该同学做实验时,没有补偿小车受到的阻力,作出的小车加速度a与力传感器示数F的图像如图乙所示,图中a1、F0、F1已知,则实验中小车受到的阻力大小为_______。
(3)该同学在实验中撤去了力传感器,将细绳一端直接连在墙上,并正确补偿了阻力,其他操作正确,多次改变重物的质量m,测出小车加速度a,并作的图像,图像的斜率为k,纵截距为b,则当地的重力加速度为_________,此时使用的小车质量为__________,若动滑轮的质量不可以忽略,则重力加速度的测量值_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(本大题共3小题,共38分。解答时必须写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只有答案不得分)
13. 挂灯笼是我国年俗文化的重要组成部分,如图所示,轻绳连接着两个灯笼A、B,在水平风力作用下保持静止,轻绳与竖直方向的夹角都为30°,设每个红灯笼的质量均为,重力加速度g取。求:
(1)水平风力F大小;
(2)轻绳对红灯笼B的拉力T大小。
14. 随着人工智能技术的发展,2024年自动驾驶技术进入了全新的阶段,越来越多的城市开始允许无人驾驶汽车上路行驶。L4级无人驾驶汽车紧急情况下的反应时间可以缩短到t0=0.2s,减速的加速度大小恒为a=5m/s2。如图所示,该无人驾驶汽车在平直公路上以v1=20m/s的速度匀速行驶。
(1)若无人驾驶汽车探测到正前方s0=45m处突然出现障碍物,该车作出反应后开始减速,试判断该车是否会撞上障碍物,如果没有撞上,求该车停下时到障碍物的距离s1;
(2)若一货车突然变道至无人驾驶汽车的正前方并以速度v2=10m/s匀速行驶,此时两车相距s2=9.5m无人驾驶汽车探测到货车后作出反应开始减速。判断无人驾驶汽车是否会撞上货车;若撞上,求无人驾驶汽车减速的时间t;若没撞上,求两车的最小距离s3。
15. 如图所示,某生产线上用两个平滑连接的传送带运输货物。传送带Ⅰ水平,长度,传送带Ⅱ倾斜,与水平面夹角,长度。传送带Ⅰ、Ⅱ启动后,皮带均先以加速度匀加速,达到最大速度后匀速。某次运输过程中,启动传送带Ⅰ的同时,将质量的货物轻放在传送带Ⅰ的左端。货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数,已知,,重力加速度g取。
(1)求货物放上传送带Ⅰ瞬间的加速度大小;
(2)启动传动带Ⅰ后,经过时间启动传动带Ⅱ,恰能使货物全程以最短时间t到达传送带Ⅱ的右端,求和t;
(3)实际上不同的货物粗糙程度不同。若货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数在0.50~0.72之间,则待传送带均已匀速运行后,放置货物的时间间隔至少为多少才能避免货物之间发生碰撞。
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