高一物理上学期期中压轴模拟卷
2026-10-12
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内容正文:
2026-2027学年高一上学期期中压轴模拟卷
(满分100分,考试用时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和试卷指定位置上。
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.测试范围:人教版必修第一册第1-3章。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。其中1-7题为单选题,每小题4分;8-10题为多选题, 每小题6分,漏选得3分,错选得0分)
1.下图为2026年米兰冬奥会我国部分夺金运动员的赛事现场照片,下列说法正确的是( )
A.甲图中,徐梦桃从跳台斜向上飞出后,在最高点速度为零
B.乙图中,裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时,可将其视为质点
C.丙图中,李天马在完成自由式滑雪空中技巧时,人的重心可能不在身体内部
D.丁图中,宁忠岩以1分41秒98打破速滑1500米奥运纪录,其平均速度约为14.7m/s
【答案】C
【详解】A.徐梦桃斜向上飞出后做斜抛运动,最高点竖直方向分速度为零,但仍有水平方向分速度,因此速度不为零,故A错误;
B.裁判打分需要观察苏翊鸣的动作细节,运动员的形状和大小不能忽略,因此不能将其视为质点,故B错误;
C.物体的重心与其形状和质量分布有关,可以在物体上,也可以不在物体上。李天马在完成自由式滑雪空中技巧时,人的形状时刻改变,重心可能不在身体内部,故C正确;
D.平均速度是位移与时间的比值,而1500米是路程,速滑赛道为环形,总位移小于1500米,因此无法计算平均速度,故D错误。
故选C。
2.某校120周年校庆的机器人展览上,一台机器人沿直线做匀变速运动,其x-t图像如图所示。下列关于该机器人运动的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AC.设初速度为v0,加速度为a,根据位移时间关系可得
代入(1s,2m)和(2s,6m)可得,
联立解得,
所以机器人做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,速度与时间的关系为,故AC错误;
BD.根据速度位移关系可得
所以,故B正确,D错误。
故选B。
3.如图所示,一质量为的小球用一端固定在天花板上的轻弹簧和一端固定在竖直墙上的轻绳连接。小球处于静止状态,轻绳与墙的夹角为,弹簧轴线与轻绳的夹角为,整个系统处于同一竖直平面内。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度为,,。下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为 B.轻绳的拉力大小为
C.弹簧的伸长量为 D.弹簧的伸长量为
【答案】C
【详解】A B.小球静止时,受力分析如图所示
可知轻绳的拉力大小为,弹簧的弹力大小为,AB错误;
CD.由胡克定律可知此时弹簧的伸长量,C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示(俯视图)t=0时刻甲在水平面上的O点以v0=8m/s速度垂直OA做匀速直线运动,OA距离L=100m,乙在水平面上从A点做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度大小为,方向与AO的夹角为45°。若乙恰好与甲相遇,则乙从A点起跑的时刻为( )
A.t=6.5s B.t=4.5s C.t=2.5s D.t=0.5s
【答案】C
【详解】若乙恰好与甲相遇,根据位移时间关系和几何关系可得,
代入数据解得,
所以乙从A点起跑的时刻为
故选C。
5.如图甲所示,我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20cm,盖瓦和底瓦形状相同,厚度不计,质量均为1kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究,则( )
A.盖瓦受到底瓦弹力方向不能确定
B.底瓦与椽子间的动摩擦因数
C.适当增大两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力减小
D.适当减小两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
【答案】B
【详解】A.盖瓦受到底瓦弹力的方向应与接触面垂直,方向可以确定,故A错误;
B.以两片底瓦和盖瓦整体作为研究对象,沿斜面方向的重力分量为
在垂直斜面的平面内重力分量为
根据几何关系,2根椽子对底瓦的弹力方向夹角为60°,如下图所示
满足
若系统能够保持静止,则有
可解得,故B正确;
C.适当增大两椽子间的距离,两椽子对底瓦的弹力夹角会增大,设为,满足
根据公式可知弹力会增大,故C错误;
D.若适当减小两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力会减小,最大静摩擦力会相应减小,更容易发生滑动,故D错误。
故选B。
6.如图所示,两端点分别为A、B,长L=1m的金属细杆在距地面H=40m处以v0=10m/s竖直上抛,同时在AB上方略微错开的竖直线上处有一可视为质点的小球C由静止释放,不计空气阻力及落地后的运动,g取10m/s2,则可知( )
A.杆能上升的最大位移为10m
B.杆从抛出到落地共用时4s
C.若h=15m,则C与A相遇时杆的速度方向向上,与杆相遇共用时0.1s
D.稍降低BC之间距离h后,小球C从A端运动到B端的用时将增加
【答案】B
【详解】A.金属杆竖直上抛,初速度上升到最高点时速度为0,相对于抛出点的最大位移满足
代入数据得 ,故A错误;
B.取向上为正方向,杆下端B初始离地高度为,落地时总位移为,由匀变速公式
代入数据得
解得,故B正确;
C.时,设时刻C与A相遇,由于两者加速度均为,重力加速度项抵消,得
解得
此时杆的速度,负号说明速度方向向下,故C错误;
D.小球C和杆加速度均为,相对加速度为0,相对速度大小恒为,因此C从A端运动到B端的时间,与无关,只要C能在杆落地前完成从A端运动到B端,则用时不变,故D错误。
故选B。
7.如图所示,质量的三角形斜劈C放在水平地面上,一根轻绳跨过固定的定滑轮,其一端连接位于C表面上的物块A,另一端连接小球B,绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态,轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动,的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持,直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态,已知物块A的质量,小球B的质量,不计定滑轮与绳子之间的摩擦,则在小球B缓慢移动过程中,轻绳拉力达到最大值时,地面对C的摩擦力大小为( )
A.5N B.10N C. D.
【答案】B
【详解】对B进行受力分析,如图所示
根据正弦定理有
解得
可知,当时,解得
对A、C整体进行分析,根据平衡条件有
解得
故选B。
8.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。图为中国人民解放军空军航空兵八一飞行表演队歼-10SY表演机1架,歼-10C表演机6架组成的教练机梯队飞过天坛上空。假设空中梯队在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,要求空中梯队零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的受阅区做匀速直线运动,经过t时间到达C位置,已知AB段长为,BC段长为,下列说法正确的是( )
A.空中梯队到达B点时的速度为
B.空中梯队在AB段的平均速度为
C.空中梯队在AC段的平均速度为
D.空中梯队在AB段的加速度为
【答案】ACD
【详解】A.空中梯队的运动示意图如图所示,
设空中梯队在B点的速度为v,则在AB段的平均速度为,根据
解得
故A正确;
B.空中梯队在AB段运动的时间小于t,在AB段运动的平均速度大于,故B错误;
C.由于时间t与对应,故空中梯队在AC段的平均速度为
故C正确;
D.根据
解得
故D正确。
故选ACD。
9.左图为一种餐巾架,右图为其结构示意图,质量为m的钢球用轻杆连接在支架上,并可绕光滑转轴转动,钢球下面压着餐巾纸,此时杆与竖直方向夹角为θ,钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。重力加速度为g,在水平抽出最上面一张纸巾的过程中,钢球和支架均保持静止,则此过程( )
A.钢球受到的摩擦力大小为μmg
B.若增大抽纸速度,则钢球受到的摩擦力增大
C.钢球受到纸巾的支持力大小为
D.钢球受到轻杆的作用力大小为
【答案】CD
【详解】ACD.对钢球受力分析,设轻杆对钢球的作用力大小为F,根据平衡条件可得,,
联立解得,,,故A错误,CD正确;
B.由以上分析可知,若增大抽纸速度,则钢球受到的摩擦力不变,故B错误。
故选CD。
10.如图所示,一辆小汽车以20m/s的速度刚好追上一辆以8m/s的速度匀速骑行的自行车时,发现前方有危险,立即刹车使小汽车做匀减速直线运动,刹车时加速度的大小为5m/s2。而自行车继续保持原来的速度行驶,若两车都可看作质点,对于两车的运动,下列判断正确的是( )
A.在自行车追上小汽车之前,两车之间的最大距离为8m
B.在自行车追上小汽车之前,两车之间的最大距离为14.4m
C.经过4.8s的时间,自行车将追上小汽车并反超
D.经过5.0s的时间,自行车将追上小汽车并反超
【答案】BD
【详解】AB.两车速度相等时,距离最大,则解得所以两车间的最大距离为故A错误,B正确;
CD.小汽车停止运动的时间为此过程中小汽车和自行车的位移分别为,由此可知,小汽车停止运动后才被自行车追上,所以故C错误,D正确。故选BD。
第Ⅱ卷
二、实验题(本题2小题,共16分)
11.(8分)(1)小质同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中O为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
①根据某次实验记录数据,画出力的图示,A、B两幅图中______(选填“A”或“B”)是小质同学实验后画出的正确力的图示;
②下列措施可以减小实验误差的是______(只有一个选项正确)
A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力、的方向要垂直
C.尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
(2)学习力学知识后,某同学又设计了一个验证力的平行四边形定则实验,实验步骤如下:
ⅰ.用天平测得物块A的质量为m,
ⅱ.如图甲两根竖直杆相距为D,用长为L的不可伸长的轻绳,绕过光滑的轻质动滑轮,动滑轮下端连接物体A,轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点,在轻绳的左端连接力传感器,力传感器的重力忽略不计。
ⅲ.改变物块A的质量m,记录力传感器的示数F,测量多组数据,已知重力加速度为g。
①要验证力的平行四边形定则,力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式=______(用题中给出的物理量表示)。
②某同学改变物块A的质量,作的图像,如图乙,图像的斜率为k,但是他忘记了记录间距D的大小,利用图乙和已知物理量求=______(L,k,g已知)。
【答案】(1) A D
(2)
【详解】(1)[1]是用一根弹簧测力计拉动时的示数,其方向一定沿弹簧伸长方向,F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值,其方向沿平行四边形的对角线,可知,A是小质同学实验后画出的正确力的图示;
[2] A.为了使用两根弹簧测力计拉动与用一根弹簧测力计拉动时的效果相同,前后拉动过程中,应使橡皮条的末端均位于O点,不需要使橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上,故A错误;
B.实验中,为了减小实验误差,两个分力之间的夹角需要适当大一些,但并不需要使两个分力、的方向要垂直,故B错误;
C.弹簧测力计外壳与桌面间有无摩擦对实验无影响,故C错误;
D.为了便于确定拉力的反向,实验中,拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些,故D正确。故选D。
(2)[1]令绳与竖直方向的夹角为,根据几何关系有则有根据平衡条件有解得
[2]结合上述函数有解得
12.(8分)某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”,电火花计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。
(1)电火花计时器的工作电压为______(选填“8V”或“220V”)。安装纸带时,需要将纸带置于______(选填“复写纸”或“墨粉纸盘”)的______(选填“上方”或“下方”)。
(2)下列说法中正确的是______。
A.实验时,先释放纸带,再接通电源
B.实验时,先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带
C.实验时,先接通电源或先释放纸带都可以
D.纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大
(3)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。,,,,,。则小车的加速度___(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度____(结果均保留两位有效数字)。
(4)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出图像____,并根据图像计算出小车运动的加速度____(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) 220V 墨粉纸盘 下方
(2)B
(3) 0.80 0.40
(4) 1.52/1.50/1.51/1.53/1.54
【详解】(1)[1]电火花计时器的工作电压为220V交流电源
[2][3]安装纸带时,需将纸带置于墨粉纸盘的下方,保证打点时墨粉能印在纸带上。
(2)ABC.先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,这样能充分利用纸带前端,提高实验准确性,故AC错误,B正确;
D.纸带上打点越密集,说明相同时间内纸带的位移越小,运动速度越小,故D错误。
故选B。
(3)交流电频率50Hz,打点周期为0.02s,相邻计数点间有4个点未画出,故相邻计数点时间间隔
[1]利用逐差法计算加速度
[2]B点的速度等于AC段的平均速度
(4)[1]将描出的点用一条直线拟合,让大部分点落在直线上,剩余点均匀分布在直线两侧;
[2]图像的斜率等于加速度,计算得加速度约为
三、计算题(本题3小题,共38分)
13.(12分)无人机在生产生活中有广泛应用,我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中。如图所示,某架无人机执行火情察看任务,悬停在目标正上方且距目标高度为处,时刻,它以加速度竖直向下匀加速运动距离后,立即向下做匀减速直线运动直至速度为零,重新悬停在距目标高度为的空中,然后进行拍照。重力加速度大小取。
(1)求无人机从时刻到重新悬停在距目标高度为处的总时间;
(2)若无人机在距目标高度为处悬停时动力系统发生故障,自由下落后恢复动力,求恢复动力时的速度是多少?
【答案】(1)9 s
(2)20 m/s,竖直向下
【详解】(1)无人机从初始悬停位置到最终悬停位置的总下落位移为
其中匀加速阶段的位移
因此匀减速阶段的位移
匀加速阶段:初速度为0,由匀变速位移公式
代入数据得
匀加速结束时的最大速度
匀减速阶段:末速度为0,该阶段的平均速度为
因此匀减速时间
总运动时间
(2)动力故障后无人机初速度为0,做自由落体运动,由自由落体速度公式
解得
方向竖直向下。
14.(12分)如图所示,一倾角为53°质量为的斜面体A置于水平面上,在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为的光滑小球B,斜面体A受到水平向右的推力F,使A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。求:
(1)小球B对斜面体A压力大小和受到墙面弹力的大小;
(2)水平向右的推力F的最小值。
【答案】(1)150N,120N
(2)90N
【详解】(1)对B球受力分析,受重力mg,A的弹力N1,墙面的弹力N2,受力如图所示
根据平衡条件有
,
解得
=150N,=120N
根据力的作用是相互的,所以小球B对斜面体A的压力为150N。
(2)水平向右的外力最小(设为Fmin)时,斜面体可能有向左运动趋势,由于
则有
解得
15.(14分)车流量大的路段,有时由于第一辆车的刹车,后面的司机也必须刹车,一辆一辆车传递下去,会导致大面积的公路交通整体减速,这种现象有时也被称为“幽灵堵车”现象(不是因为红灯或交通事故等引起的堵车现象)。现考虑如下简化模型。在一条长直车道上,有许多车正在匀速行驶,车速均为20m/s,前一车的车尾与后一车的车头的距离均为d。各车减速时的加速度可以不同,加速时的加速度均为3m/s2。各车司机发现自己车的车头与前车车尾距离小于14m时,司机开始刹车(不计司机的反应时间)。t=0时,某一辆车(记为第一辆车)由于突发情况,以大小为5m/s2的加速度减速3s,然后立即加速恢复到速度为20m/s。
(1)求第一辆车减速过程中的位移大小;
(2)若要后面的车均无须减速,求d的最小值;
(3)若d=24m,为不发生追尾事故,求第二辆车刹车的加速度大小的最小值。
【答案】(1)37.5m
(2)74m
(3)6m/s2
【详解】(1)根据速度时间关系可得
所以第一辆车减速过程中的位移大小为
(2)加速到20m/s需时间为
所以位移为
正常行驶8s的位移为
所以d的最小值为
(3)设经时间T1两车间距14m,则有
代入数据得
此时第一辆车的速度为
设再经时间T2两者共速且恰好相遇,则有:
代入数据联立得
,
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(满分100分,考试用时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和试卷指定位置上。
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.测试范围:人教版必修第一册第1-3章。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。其中1-7题为单选题,每小题4分;8-10题为多选题, 每小题6分,漏选得3分,错选得0分)
1.下图为2026年米兰冬奥会我国部分夺金运动员的赛事现场照片,下列说法正确的是( )
A.甲图中,徐梦桃从跳台斜向上飞出后,在最高点速度为零
B.乙图中,裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时,可将其视为质点
C.丙图中,李天马在完成自由式滑雪空中技巧时,人的重心可能不在身体内部
D.丁图中,宁忠岩以1分41秒98打破速滑1500米奥运纪录,其平均速度约为14.7m/s
2.某校120周年校庆的机器人展览上,一台机器人沿直线做匀变速运动,其x-t图像如图所示。下列关于该机器人运动的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,一质量为的小球用一端固定在天花板上的轻弹簧和一端固定在竖直墙上的轻绳连接。小球处于静止状态,轻绳与墙的夹角为,弹簧轴线与轻绳的夹角为,整个系统处于同一竖直平面内。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度为,,。下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为 B.轻绳的拉力大小为
C.弹簧的伸长量为 D.弹簧的伸长量为
4.如图所示(俯视图)t=0时刻甲在水平面上的O点以v0=8m/s速度垂直OA做匀速直线运动,OA距离L=100m,乙在水平面上从A点做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度大小为,方向与AO的夹角为45°。若乙恰好与甲相遇,则乙从A点起跑的时刻为( )
A.t=6.5s B.t=4.5s C.t=2.5s D.t=0.5s
5.如图甲所示,我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20cm,盖瓦和底瓦形状相同,厚度不计,质量均为1kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究,则( )
A.盖瓦受到底瓦弹力方向不能确定
B.底瓦与椽子间的动摩擦因数
C.适当增大两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力减小
D.适当减小两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
6.如图所示,两端点分别为A、B,长L=1m的金属细杆在距地面H=40m处以v0=10m/s竖直上抛,同时在AB上方略微错开的竖直线上处有一可视为质点的小球C由静止释放,不计空气阻力及落地后的运动,g取10m/s2,则可知( )
A.杆能上升的最大位移为10m
B.杆从抛出到落地共用时4s
C.若h=15m,则C与A相遇时杆的速度方向向上,与杆相遇共用时0.1s
D.稍降低BC之间距离h后,小球C从A端运动到B端的用时将增加
7.如图所示,质量的三角形斜劈C放在水平地面上,一根轻绳跨过固定的定滑轮,其一端连接位于C表面上的物块A,另一端连接小球B,绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态,轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动,的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持,直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态,已知物块A的质量,小球B的质量,不计定滑轮与绳子之间的摩擦,则在小球B缓慢移动过程中,轻绳拉力达到最大值时,地面对C的摩擦力大小为( )
A.5N B.10N C. D.
8.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。图为中国人民解放军空军航空兵八一飞行表演队歼-10SY表演机1架,歼-10C表演机6架组成的教练机梯队飞过天坛上空。假设空中梯队在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,要求空中梯队零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的受阅区做匀速直线运动,经过t时间到达C位置,已知AB段长为,BC段长为,下列说法正确的是( )
A.空中梯队到达B点时的速度为
B.空中梯队在AB段的平均速度为
C.空中梯队在AC段的平均速度为
D.空中梯队在AB段的加速度为
9.左图为一种餐巾架,右图为其结构示意图,质量为m的钢球用轻杆连接在支架上,并可绕光滑转轴转动,钢球下面压着餐巾纸,此时杆与竖直方向夹角为θ,钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。重力加速度为g,在水平抽出最上面一张纸巾的过程中,钢球和支架均保持静止,则此过程( )
A.钢球受到的摩擦力大小为μmg
B.若增大抽纸速度,则钢球受到的摩擦力增大
C.钢球受到纸巾的支持力大小为
D.钢球受到轻杆的作用力大小为
10.如图所示,一辆小汽车以20m/s的速度刚好追上一辆以8m/s的速度匀速骑行的自行车时,发现前方有危险,立即刹车使小汽车做匀减速直线运动,刹车时加速度的大小为5m/s2。而自行车继续保持原来的速度行驶,若两车都可看作质点,对于两车的运动,下列判断正确的是( )
A.在自行车追上小汽车之前,两车之间的最大距离为8m
B.在自行车追上小汽车之前,两车之间的最大距离为14.4m
C.经过4.8s的时间,自行车将追上小汽车并反超
D.经过5.0s的时间,自行车将追上小汽车并反超
第Ⅱ卷
二、实验题(本题2小题,共16分)
11.(8分)(1)小质同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中O为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
①根据某次实验记录数据,画出力的图示,A、B两幅图中______(选填“A”或“B”)是小质同学实验后画出的正确力的图示;
②下列措施可以减小实验误差的是______(只有一个选项正确)
A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力、的方向要垂直
C.尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
(2)学习力学知识后,某同学又设计了一个验证力的平行四边形定则实验,实验步骤如下:
ⅰ.用天平测得物块A的质量为m,
ⅱ.如图甲两根竖直杆相距为D,用长为L的不可伸长的轻绳,绕过光滑的轻质动滑轮,动滑轮下端连接物体A,轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点,在轻绳的左端连接力传感器,力传感器的重力忽略不计。
ⅲ.改变物块A的质量m,记录力传感器的示数F,测量多组数据,已知重力加速度为g。
①要验证力的平行四边形定则,力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式=______(用题中给出的物理量表示)。
②某同学改变物块A的质量,作的图像,如图乙,图像的斜率为k,但是他忘记了记录间距D的大小,利用图乙和已知物理量求=______(L,k,g已知)。
12.(8分)某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”,电火花计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。
(1)电火花计时器的工作电压为______(选填“8V”或“220V”)。安装纸带时,需要将纸带置于______(选填“复写纸”或“墨粉纸盘”)的______(选填“上方”或“下方”)。
(2)下列说法中正确的是______。
A.实验时,先释放纸带,再接通电源
B.实验时,先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带
C.实验时,先接通电源或先释放纸带都可以
D.纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大
(3)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。,,,,,。则小车的加速度___(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度____(结果均保留两位有效数字)。
(4)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出图像____,并根据图像计算出小车运动的加速度____(结果保留三位有效数字)。
三、计算题(本题3小题,共38分)
13.(12分)无人机在生产生活中有广泛应用,我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中。如图所示,某架无人机执行火情察看任务,悬停在目标正上方且距目标高度为处,时刻,它以加速度竖直向下匀加速运动距离后,立即向下做匀减速直线运动直至速度为零,重新悬停在距目标高度为的空中,然后进行拍照。重力加速度大小取。
(1)求无人机从时刻到重新悬停在距目标高度为处的总时间;
(2)若无人机在距目标高度为处悬停时动力系统发生故障,自由下落后恢复动力,求恢复动力时的速度是多少?
14.(12分)如图所示,一倾角为53°质量为的斜面体A置于水平面上,在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为的光滑小球B,斜面体A受到水平向右的推力F,使A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。求:
(1)小球B对斜面体A压力大小和受到墙面弹力的大小;
(2)水平向右的推力F的最小值。
15.(14分)车流量大的路段,有时由于第一辆车的刹车,后面的司机也必须刹车,一辆一辆车传递下去,会导致大面积的公路交通整体减速,这种现象有时也被称为“幽灵堵车”现象(不是因为红灯或交通事故等引起的堵车现象)。现考虑如下简化模型。在一条长直车道上,有许多车正在匀速行驶,车速均为20m/s,前一车的车尾与后一车的车头的距离均为d。各车减速时的加速度可以不同,加速时的加速度均为3m/s2。各车司机发现自己车的车头与前车车尾距离小于14m时,司机开始刹车(不计司机的反应时间)。t=0时,某一辆车(记为第一辆车)由于突发情况,以大小为5m/s2的加速度减速3s,然后立即加速恢复到速度为20m/s。
(1)求第一辆车减速过程中的位移大小;
(2)若要后面的车均无须减速,求d的最小值;
(3)若d=24m,为不发生追尾事故,求第二辆车刹车的加速度大小的最小值。
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