精品解析：上海师范大学附属虹口中学2026-2027学年高一第一学期期中考试物理试题

上海师范大学附属虹口中学2026学年第一学期 高一年级物理学科期中考试试卷 （考试时间：60分钟，全卷g取10m/s2） 考生注意： 1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。作答必须填写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2．标注“多选”的试题，每小题有2个或2个以上正确选项，漏选得部分分，错选不得分；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3．标注“计算”、“推导”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、伽利略对落体运动的研究（16分） 古希腊思想家、哲学家亚里士多德通过对物体下落现象的观察得出论断：越重的物体下落越快，在之后的近两千年时间里，该论断得到了人们的普遍认可，直至1638年，伽利略对此提出异议。 1. 伽利略做了如下推理： a.根据亚里士多德的论断，一块较重的石头比一块较轻的石头下落速度大。 b.假定一块较重的石头下落速度为8个单位，一块较轻的石头下落速度为4个单位。 c.··· d.由此从“重物比轻物落得快”的论断推出了相互矛盾的结果。 将伽利略的推理c补充完整。 2. （多选）伽利略在研究自由落体运动时，下列说法符合史实的是（ ） A. 伽利略用斜面做实验，是为了“冲淡”重力作用，便于测量时间 B. 伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动速度与时间成正比 C. 伽利略利用斜面实验发现小球由静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比 D. 图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论 3. 在“研究重力作用下物体的运动”中，将管内抽成真空，其原因：________得到如果没有空气阻力的影响，轻重不同的物体下落快慢相同的结论。伽利略在无法抽真空的情况下应选________（选涂：A.轻而大；B.重而小）的小球进行实验研究。 4. 根据现有法律规定，高空抛物行为造成人身、财产损害的，依法追究相应责任。警察通过监控发现一杂物经过底层住户窗户的时间为0.04s，上、下窗沿的高度差为1.2m，试问能估算丢弃杂物的住户的楼层高度吗？如果可以，请估算楼层高度；如果不可以，请说明理由。 二、行车安全（18分） 9月份我校师生乘车去上海科技馆参观，汽车的安全行驶最为重要，遵守交通规则是我们公民的责任和义务。 5. （多选）出发前有同学查了行车导航，路途中又看到了许多交通标志牌，如图所示，下列正确的是（ ） A. 图中“19公里”“24公里”指的是位移大小 B. 三条路径的位移都相同 C. 限速“40”代表平均速度 D. 限速“40”代表瞬时速度 6. 汽车沿直线运动，当加速度增大时（ ） A. 汽车速度一定越来越大 B. 汽车速度一定增加得越来越快 C. 汽车速度可能减小得越来越快 D. 汽车速度一定越来越小 7. 司机师傅驾车返途中计划全程平均速率至少达到60km/h，可是走了一半路程后发现平均速率只有40km/h，全路段限速100km/h，若他仍然打算将全程的平均速率提高到原计划水平，请通过计算说明他的想法能否实现。 8. 汽车制动性能决定着安全，一辆汽车在平直公路上做刹车实验，测得其位移与时间的关系式为，计算从汽车刹车开始的3s内的位移。 9. 特斯拉发布会展示：汽车静止在倒置坡道（车顶朝下），如图所示，底盘周围有封闭裙边，依靠大功率风扇把底盘与坡道之间的空气抽走，形成低压区，大气压把车向上压紧在坡道上。假设车的质量m=2t,，坡道顶部角度很小，近似看作水平面，车与坡道有效接触面积 外界大气压Pa。计算车底部压强的最大值。 三、力与生活（17分） 从行走坐卧到广厦万间，力是塑造我们生活世界的无形之手。 10. 在亚运会男子单人3米跳板决赛中，中国选手王宗源夺得金牌。图示为王宗源在比赛时的场景，当跳板被压到最低点将要向上弹起时，下列说法正确的是（ ） A. 王宗源对跳板的压力就是他的重力 B. 王宗源对跳板的压力是跳板形变产生的 C. 王宗源对跳板的压力是脚部形变产生的 D. 跳板对王宗源的作用力等于王宗源的重力 11. （多选）背越式跳高运动员起跳后在空中的运动（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 跳高过程中必须将运动员看作质点 B. 运动员过横杆时，其重心不一定位于横杆上方 C. 运动员过横杆时，其重心一定位于横杆上方 D. 运动员在空中运动的整个过程中，加速度恒为g 12. 某同学利用如图所示的装置研究摩擦力。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1kg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F-t图像如图所示。 （1）实验过程中，物块相对于长木板发生滑动的时刻约为_________s。（结果保留三位有效数字） （2）物块与长木板间的动摩擦因数约为_________。（结果保留两位有效数字） 13. 如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角，网兜的质量不计。 （1）请沿垂直于墙壁和沿悬绳方向分解重力G，并在答题纸的图中作出两个分力的示意图。 （2）若足球质量m=440g，计算墙壁对足球的支持力和悬线的拉力。（已知 四、实验（26分） 实验是物理学研究的基础，通过实验，可以发现新的事实，从而为认识物理规律、建立新的物理理论提供条件，实验对物理学的发展起了关键性作用。 14. 位移传感器由发射器和接收器组成，如图所示，测量时固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，图（a）记录发射红外线脉冲和超声波脉冲的时刻，图（b）记录接收红外线脉冲和超声波脉冲的时刻。 （1）红外脉冲传播时间可以忽略的原因是（ ） A. 红外线与超声波传播速度差不多 B. 红外线传播速度远大于超声波传播速度 （2）若红外脉冲传播速度为，超声波脉冲传播速度为，则t1时刻发射器与接收器相距_________。 15. 某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的s-t图像如图中实线所示，虚线为1.0s末图像的切线。 （1）由图像可知小车（ ） A. 0.5-1.5s内平均速度大小为0.2m/s B. 1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s C. 做匀速直线运动 D. 做匀加速直线运动 （2）1.0s末的瞬时速度大小与前_________秒的平均速度大小相等。 16. 图为足球出界后利用芯片所测得的足球运动的v-t图，记录了足球在草坪上滚动直到停下来的过程。根据图像估算足球在草坪上滚动了约________m；2s末的加速度大小约________（计算结果均保留两位有效数字） 17. 利用图示的传感器可以测量小车的瞬时速度。在小车上固定挡光片，将小车从轨道顶端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。 实验次数 不同的挡光片 通过传感器的时间（s） 速度（m/s） 1 A 0.23004 0.347 2 B 0.17464 0.344 3 C 0.11662 0.343 4 D 0.0585 0.342 （1）本实验中使用的传感器是________传感器； （2）瞬时速度的测量运用了________的思想方法。 （3）四次测量中，最接近小车车头到达传感器瞬时速度的是（ ） A. 第1次 B. 第2次 C. 第3次 D. 第4次 18. 有一款“一抽到底”的纸巾盒，其内部结构如图甲所示，由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。某同学为了研究纸巾盒中弹簧的特征，做了以下实验.数据记录于下表。 实验次数 1 2 3 4 5 砝码质量m/g 10 20 30 40 50 弹簧长度l/cm 4.51 4.03 3.48 3.27 2.46 （1）答题纸上已将数据描点，请画出m-l图像。 （2）根据图像可得该弹簧的劲度系数k________N/m（结果保留两位有效数字）。 （3）某同学认为可以直接从m-l图像的横轴截距读出弹簧原长，你认可吗？说明理由。 五、温故知新（23分） 19. 如图所示，某创新小组设计了一个身高测量仪，电源电压为是定值电阻，接入电路的阻值随测量者身高变化。 （1）当两端的电压为18V时，通过它的电流为0.9A，则的电阻为________Ω。 （2）当测量者身高变高时，电流表的示数将________，电压表的示数将________。（均选填“A.变大”、“B.变小”或“C.不变”） （3）若闭合开关S后，发现无论如何移动滑片，两电表示数均不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在、上。请写出两种可能的故障及其两电表的示数。 20. 同学们探究液体压强与哪些因素有关时，通过观察U形管压强计（图甲所示）液面的高度差来反映液体压强的大小。 （1）图乙、丙在研究液体内部压强与________的关系。 （2）通过图乙、丁所示的两次实验得出：液体密度相同时，________，液体内部压强越大。 （3）若要出现图戊的情况可以采用________的方法。 21. 请自选一定形状的物体作为模型，浸没在密度为的液体中，根据液体内部压强的大小和方向的知识，解释浮力产生的原因，并推导阿基米德原理。要求在答题纸上给所选模型添注所需物理量（用字母表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海师范大学附属虹口中学2026学年第一学期 高一年级物理学科期中考试试卷 （考试时间：60分钟，全卷g取10m/s2） 考生注意： 1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。作答必须填写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2．标注“多选”的试题，每小题有2个或2个以上正确选项，漏选得部分分，错选不得分；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3．标注“计算”、“推导”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、伽利略对落体运动的研究（16分） 古希腊思想家、哲学家亚里士多德通过对物体下落现象的观察得出论断：越重的物体下落越快，在之后的近两千年时间里，该论断得到了人们的普遍认可，直至1638年，伽利略对此提出异议。 1. 伽利略做了如下推理： a.根据亚里士多德的论断，一块较重的石头比一块较轻的石头下落速度大。 b.假定一块较重的石头下落速度为8个单位，一块较轻的石头下落速度为4个单位。 c.··· d.由此从“重物比轻物落得快”的论断推出了相互矛盾的结果。 将伽利略的推理c补充完整。 2. （多选）伽利略在研究自由落体运动时，下列说法符合史实的是（ ） A. 伽利略用斜面做实验，是为了“冲淡”重力作用，便于测量时间 B. 伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动速度与时间成正比 C. 伽利略利用斜面实验发现小球由静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比 D. 图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论 3. 在“研究重力作用下物体的运动”中，将管内抽成真空，其原因：________得到如果没有空气阻力的影响，轻重不同的物体下落快慢相同的结论。伽利略在无法抽真空的情况下应选________（选涂：A.轻而大；B.重而小）的小球进行实验研究。 4. 根据现有法律规定，高空抛物行为造成人身、财产损害的，依法追究相应责任。警察通过监控发现一杂物经过底层住户窗户的时间为0.04s，上、下窗沿的高度差为1.2m，试问能估算丢弃杂物的住户的楼层高度吗？如果可以，请估算楼层高度；如果不可以，请说明理由。 【答案】1. 将较轻石头和较重石头捆在一起，整体比单独的重石更重，按亚里士多德的论断应比重石下落得更快；但较轻石头会拖慢较重石头，整体又应比重石下落得更慢，因此推出矛盾的结果。 2. ACD 3. ①. 排除空气阻力的影响 ②. B 4. 可以按自由落体模型估算。假设杂物由静止释放、忽略空气阻力，释放位置约高于底层窗户 【解析】 【1题详解】 设较重石头单独下落的速度为个单位，较轻石头单独下落的速度为个单位。将两块石头捆在一起，较轻石头会拖慢较重石头，因此整体速度应小于个单位；但捆在一起的整体比重石更重，按亚里士多德的论断，整体速度又应大于个单位。两种判断相互矛盾，说明“越重的物体下落越快”的论断不能成立。 【2题详解】 A．伽利略用斜面实验减小沿斜面方向的加速度，使运动变慢、便于测量时间，符合史实，故A正确； B．斜面实验直接研究的是小球沿斜面的运动，伽利略由实验结果归纳运动规律，再把斜面逐渐变陡并外推到竖直下落，并非直接测得自由落体速度与时间的关系，故B错误； C．伽利略利用斜面实验发现，小球由静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比，符合史实，故C正确； D．图甲所示斜面上的运动是实验现象；把斜面逐渐变陡并外推到图丁的竖直下落情景，是由实验结果作出的合理推论，故D正确； 故选ACD。 【3题详解】 [1]将管内抽成真空可以排除空气阻力的影响，从而比较不同物体仅受重力作用时的下落情况。 [2]无法抽成真空时，应选重而小的小球。小球较小有利于减小空气阻力，质量较大则重力较大，空气阻力的相对影响较小，运动更接近自由落体。 【4题详解】 按本题的自由落体情境，假设杂物由静止释放、忽略空气阻力。取竖直向下为正方向，设上下窗沿间的位移为，通过窗户的时间为，杂物经过上窗沿时的速度为。由匀变速直线运动的位移关系得 取，代入和，解得 设释放点到上窗沿的高度差为，杂物从静止开始自由下落，由速度与位移关系得 代入数据得 释放点到窗户中点的高度差为 所以，可以在上述模型下估算释放位置约高于底层窗户 二、行车安全（18分） 9月份我校师生乘车去上海科技馆参观，汽车的安全行驶最为重要，遵守交通规则是我们公民的责任和义务。 5. （多选）出发前有同学查了行车导航，路途中又看到了许多交通标志牌，如图所示，下列正确的是（ ） A. 图中“19公里”“24公里”指的是位移大小 B. 三条路径的位移都相同 C. 限速“40”代表平均速度 D. 限速“40”代表瞬时速度 6. 汽车沿直线运动，当加速度增大时（ ） A. 汽车速度一定越来越大 B. 汽车速度一定增加得越来越快 C. 汽车速度可能减小得越来越快 D. 汽车速度一定越来越小 7. 司机师傅驾车返途中计划全程平均速率至少达到60km/h，可是走了一半路程后发现平均速率只有40km/h，全路段限速100km/h，若他仍然打算将全程的平均速率提高到原计划水平，请通过计算说明他的想法能否实现。 8. 汽车制动性能决定着安全，一辆汽车在平直公路上做刹车实验，测得其位移与时间的关系式为，计算从汽车刹车开始的3s内的位移。 9. 特斯拉发布会展示：汽车静止在倒置坡道（车顶朝下），如图所示，底盘周围有封闭裙边，依靠大功率风扇把底盘与坡道之间的空气抽走，形成低压区，大气压把车向上压紧在坡道上。假设车的质量m=2t,，坡道顶部角度很小，近似看作水平面，车与坡道有效接触面积 外界大气压Pa。计算车底部压强的最大值。 【答案】5. BD 6. C 7. 不能实现；后半程所需平均速率为，超过限速。 8. 9. 【解析】 【5题详解】 AB．图中“19公里”“24公里”标注的是沿道路的路程，不是起点到终点的位移大小；三条路线的起点和终点相同，位移只由初、末位置决定，故A错误，B正确； CD．限速“40”表示汽车行驶时的瞬时速率不能超过，不是全程的平均速度，故C错误，D正确。 故选BD。 【6题详解】 A．加速度方向与速度方向相同时速度增大，方向相反时速度减小，因此汽车速度不一定越来越大，故A错误； B．题设没有限定加速度方向与速度方向相同，不能推出速度一定增加得越来越快，故B错误； C．若汽车速度方向与加速度方向相反，且加速度的大小逐渐增大，汽车的速度可能减小得越来越快，故C正确； D．当加速度与速度方向相同时，汽车速度可以增大，所以速度不一定越来越小，故D错误。 故选C。 【7题详解】 设全程路程为。由平均速率定义，前半程用时为 若全程平均速率恰好达到，全程允许的总用时为 则后半程允许用时为 所以后半程所需平均速率为 该速率大于全路段限速，因此将全程平均速率提高到不能实现。 【8题详解】 将题给关系式与匀变速直线运动位移公式比较，可得初速度、加速度 汽车停止时速度为零，由速度公式 可知停止时间为 刹车阶段的位移由题给关系式得 代入，整理得 汽车停止后保持静止，故从刹车开始的内位移仍为 【9题详解】 设车底低压区压强为，车顶侧与车底的压强差为 坡道顶部近似水平且汽车静止，压强差产生的向上合力平衡汽车重力，有 所以 取，代入和 压强差为 已知，得 若车底压强再大，压强差便不足以平衡车重；因此车底部压强的最大值为。 三、力与生活（17分） 从行走坐卧到广厦万间，力是塑造我们生活世界的无形之手。 10. 在亚运会男子单人3米跳板决赛中，中国选手王宗源夺得金牌。图示为王宗源在比赛时的场景，当跳板被压到最低点将要向上弹起时，下列说法正确的是（ ） A. 王宗源对跳板的压力就是他的重力 B. 王宗源对跳板的压力是跳板形变产生的 C. 王宗源对跳板的压力是脚部形变产生的 D. 跳板对王宗源的作用力等于王宗源的重力 11. （多选）背越式跳高运动员起跳后在空中的运动（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 跳高过程中必须将运动员看作质点 B. 运动员过横杆时，其重心不一定位于横杆上方 C. 运动员过横杆时，其重心一定位于横杆上方 D. 运动员在空中运动的整个过程中，加速度恒为g 12. 某同学利用如图所示的装置研究摩擦力。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1kg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F-t图像如图所示。 （1）实验过程中，物块相对于长木板发生滑动的时刻约为_________s。（结果保留三位有效数字） （2）物块与长木板间的动摩擦因数约为_________。（结果保留两位有效数字） 13. 如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角，网兜的质量不计。 （1）请沿垂直于墙壁和沿悬绳方向分解重力G，并在答题纸的图中作出两个分力的示意图。 （2）若足球质量m=440g，计算墙壁对足球的支持力和悬线的拉力。（已知 【答案】10. C 11. BD 12. ①. 1.30 ②. 0.20 13. （1）分力如图所示 （2）； 【解析】 【10题详解】 AD．跳板被压至最低点并将回弹时，王宗源向上加速，跳板对他的支持力大于重力；由牛顿第三定律，他对跳板的压力与支持力大小相等，所以二者均大于重力，故AD错误； BC．压力是脚施加给跳板的弹力，由脚的形变产生；跳板形变产生的是跳板对脚的支持力，故B错误，C正确； 故选C。 【11题详解】 A．是否能看作质点，取决于研究运动时物体的形状和大小能否忽略。背越式过杆姿态会影响身体各部分相对横杆的位置，不能说整个跳高过程都必须将运动员看作质点，故A错误； BC．背越式过杆时，运动员可弯腰后仰，使身体越过横杆而重心仍在横杆下方，所以重心不一定在横杆上方，故B正确，C错误； D．起跳后不计空气阻力时，运动员只受重力，加速度始终竖直向下、大小为，故D正确； 故选BD。 【12题详解】 [1]该图是力传感器示数随时间变化的图像，示数反映摩擦力大小。曲线在处达到约的峰值后突降，表示静摩擦力达到最大值后转为滑动摩擦力，故开始相对滑动的时刻约为 [2]图像平台示数约为。物块由细绳连到固定传感器并保持静止，细绳拉力与滑动摩擦力平衡，水平方向有；竖直方向支持力与重力平衡，有。由滑动摩擦力定律，结合， 整理得 取，代入，和，得 【13题详解】 （1）重力沿悬绳方向的分力指向左下，垂直墙壁方向的分力指向右；两个分力合成后为竖直向下的重力，如答案图所示 （2）取足球为研究对象，足球静止，受重力、墙壁支持力和悬绳拉力。取水平向右、竖直向上为正方向；水平向左，沿悬绳向右上，悬绳与竖直墙壁夹角为。由水平方向和竖直方向的平衡条件分别得和 取，代入和，得悬绳拉力 由水平方向平衡式得墙壁支持力 墙壁支持力水平向左，悬绳拉力沿悬绳指向点。 四、实验（26分） 实验是物理学研究的基础，通过实验，可以发现新的事实，从而为认识物理规律、建立新的物理理论提供条件，实验对物理学的发展起了关键性作用。 14. 位移传感器由发射器和接收器组成，如图所示，测量时固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，图（a）记录发射红外线脉冲和超声波脉冲的时刻，图（b）记录接收红外线脉冲和超声波脉冲的时刻。 （1）红外脉冲传播时间可以忽略的原因是（ ） A. 红外线与超声波传播速度差不多 B. 红外线传播速度远大于超声波传播速度 （2）若红外脉冲传播速度为，超声波脉冲传播速度为，则t1时刻发射器与接收器相距_________。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 A．红外线与超声波的传播速度相差很大，故A错误； B．红外线在空气中的传播速度接近光速，远大于超声波的传播速度，相同距离内红外线的传播时间远小于超声波的传播时间，可以忽略，故B正确。 故选B。 【小问2详解】 设两种脉冲同时发出的时刻为，一次测量过程中发射器的位置近似不变，两种脉冲传播的距离均为。由速度定义，红外脉冲的传播时间满足 超声波脉冲的传播时间满足 两式相减得 所以时刻发射器与接收器的距离为 15. 某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的s-t图像如图中实线所示，虚线为1.0s末图像的切线。 （1）由图像可知小车（ ） A. 0.5-1.5s内平均速度大小为0.2m/s B. 1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s C. 做匀速直线运动 D. 做匀加速直线运动 （2）1.0s末的瞬时速度大小与前_________秒的平均速度大小相等。 【答案】（1）B （2）1.5 【解析】 【小问1详解】 A．图像的纵坐标表示小车的位移。设末的位移为，由实线可知 末的位移为。小车沿位移增大的方向运动，因此这一时间段的平均速度大小为 ，故A错误； B．图像上某时刻的切线斜率表示该时刻的瞬时速度。题给虚线经过时和时，取切线上这两点计算斜率，得末的瞬时速度大小，故B正确； C．实线的斜率逐渐增大，表示小车的速度逐渐增大，故C错误； D．由于s-t图像不能确定曲线的特性，故无法判断小车的具体运动，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 从起的前内，小车的位移为，所以这段时间内的平均速度大小为 该值与末切线斜率所表示的瞬时速度大小相等，因此空内填 16. 图为足球出界后利用芯片所测得的足球运动的v-t图，记录了足球在草坪上滚动直到停下来的过程。根据图像估算足球在草坪上滚动了约________m；2s末的加速度大小约________（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 12 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 [1]图像为速度—时间图，横轴每格表示，纵轴每格表示，因此每格面积为。足球始终沿同一方向滚动，图线与时间轴围成的面积就是位移。按图线下区域估算，面积约为，即足球在草坪上滚动的位移大小约为。 [2]取附近的估读点，令，，对应速度，。速度—时间图线的斜率表示加速度，故 代入估读值， 图线向下，加速度为负，故其大小约为 17. 利用图示的传感器可以测量小车的瞬时速度。在小车上固定挡光片，将小车从轨道顶端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。 实验次数 不同的挡光片 通过传感器的时间（s） 速度（m/s） 1 A 0.23004 0.347 2 B 0.17464 0.344 3 C 0.11662 0.343 4 D 0.0585 0.342 （1）本实验中使用的传感器是________传感器； （2）瞬时速度的测量运用了________的思想方法。 （3）四次测量中，最接近小车车头到达传感器瞬时速度的是（ ） A. 第1次 B. 第2次 C. 第3次 D. 第4次 【答案】（1）光电门 （2）极限 （3）D 【解析】 【小问1详解】 图示传感器固定在轨道旁，小车上的挡光片通过时遮断光束；传感器记录遮光时间，结合挡光片长度测量小车速度，因此本实验使用光电门传感器。 【小问2详解】 光电门记录挡光片遮光的时间，挡光片沿运动方向的宽度就是这段时间内小车通过的距离，由此求得的是遮光期间的平均速度。挡光片越窄，遮光时间越短，这段时间内小车的速度变化越小，平均速度越接近瞬时速度；当挡光片宽度趋近于零时，平均速度趋近瞬时速度，这体现了极限思想。 【小问3详解】 小车每次从同一位置由静止释放，运动条件相同，车头到达传感器时的瞬时速度相同。根据第（2）问的测量原理，遮光时间越短，测得的平均速度越接近该瞬时速度。由表中数据可知，第四次测量的遮光时间为，在四次测量中最短，因此第四次测得的速度最接近所求的瞬时速度。 故选D。 18. 有一款“一抽到底”的纸巾盒，其内部结构如图甲所示，由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。某同学为了研究纸巾盒中弹簧的特征，做了以下实验.数据记录于下表。 实验次数 1 2 3 4 5 砝码质量m/g 10 20 30 40 50 弹簧长度l/cm 4.51 4.03 3.48 3.27 2.46 （1）答题纸上已将数据描点，请画出m-l图像。 （2）根据图像可得该弹簧的劲度系数k________N/m（结果保留两位有效数字）。 （3）某同学认为可以直接从m-l图像的横轴截距读出弹簧原长，你认可吗？说明理由。 【答案】（1） （2） （3）不同意。横轴截距对应砝码质量为零时的弹簧长度；上挡板自身重力仍会压缩弹簧，因此该截距不等于弹簧原长。 【解析】 【小问1详解】 以弹簧长度为横坐标、砝码质量为纵坐标，按表中五组数据描点，并用直线表示点群的整体趋势，作图结果见答案图 【小问2详解】 设上挡板质量为，将上挡板和砝码视为整体。弹簧被压缩，整体静止时由胡克定律和受力平衡有 各量均采用国际单位制单位表示，整理可得 图中五点的最佳拟合直线斜率约为，换算为国际单位制单位是。由上式可知，拟合直线在国际单位制下的斜率满足 因此 【小问3详解】 横轴截距处砝码质量，但固定上挡板仍压在弹簧上。设上挡板质量为，由（2）的关系可得 所以横轴截距所对应的长度仍小于弹簧原长；只有上挡板质量可忽略，或已对其重力影响作修正时，才可据此近似读出弹簧原长。 五、温故知新（23分） 19. 如图所示，某创新小组设计了一个身高测量仪，电源电压为是定值电阻，接入电路的阻值随测量者身高变化。 （1）当两端的电压为18V时，通过它的电流为0.9A，则的电阻为________Ω。 （2）当测量者身高变高时，电流表的示数将________，电压表的示数将________。（均选填“A.变大”、“B.变小”或“C.不变”） （3）若闭合开关S后，发现无论如何移动滑片，两电表示数均不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在、上。请写出两种可能的故障及其两电表的示数。 【答案】（1）20 （2） ①. 变小 ②. 变大 （3）例如：短路时，电流表读数为，电压表读数为；断路时，电流表、电压表读数均为。 【解析】 【小问1详解】 题给，。由欧姆定律，电阻等于两端电压与通过电流之比，所以 代入数据得 【小问2详解】 [1]测量者身高变高时，滑片上移，接入的电阻丝长度增大，所以增大。 理想电压表不分流、理想电流表不分压，与串联，串联电压关系为，两电阻分别满足欧姆定律， 联立得 因不变而增大，电路电流减小，所以电流表读数变小。 [2]电压表测量两端电压，由欧姆定律，结合上式得 ，不变时，增大使其在总电阻中所占比例增大，因此电压表示数增大。 【小问3详解】 短路时，电压表被短路，读数为，电源电压全部加在上，由欧姆定律得；代入第（1）问求得的 整理得 断路时，主回路电流为零，电流表读数为。上端支路与电源正端断开，中无电流，故其两端电压为零，电压表读数也为 20. 同学们探究液体压强与哪些因素有关时，通过观察U形管压强计（图甲所示）液面的高度差来反映液体压强的大小。 （1）图乙、丙在研究液体内部压强与________的关系。 （2）通过图乙、丁所示的两次实验得出：液体密度相同时，________，液体内部压强越大。 （3）若要出现图戊的情况可以采用________的方法。 【答案】（1）深度 （2）深度越大 （3）将形管中的液体换成密度较小的液体 【解析】 【小问1详解】 图乙、丙中液体相同，探头的方向相同而浸入液体中的深度不同，通过比较形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强，因此研究的是液体内部压强与深度的关系。 【小问2详解】 在液体密度和探头方向相同的条件下，探头所在处的深度越大，上方液柱越高，液体内部压强越大。 【小问3详解】 在探头所受压强相同的情况下，形管内液体的密度越小，两侧液面高度差越大，因此将形管中的液体换成密度较小的液体，可出现图戊所示情况。 21. 请自选一定形状的物体作为模型，浸没在密度为的液体中，根据液体内部压强的大小和方向的知识，解释浮力产生的原因，并推导阿基米德原理。要求在答题纸上给所选模型添注所需物理量（用字母表示）。 【答案】选取完全浸没在液体中的竖直长方体为模型，横截面积为，高度为。液面到长方体上、下表面的竖直深度分别记为，，液体密度为。模型标注及压力方向如图 浮力的方向竖直向上，大小为 它等于被排开液体所受的重力。 【解析】 【详解】取长方体为研究对象，液体静止且密度均匀。液面以下竖直深度为处的压强满足，其中为液面处压强，为重力加速度。由几何关系可得 液体压力垂直于物体表面并指向物体。上、下表面所受液体压强分别为和 由压强定义，上、下表面所受压力大小分别为和 上表面压力竖直向下，下表面压力竖直向上；相对竖直侧面的同一深度处压强相等、受力方向相反，因此侧面压力的水平合力相互抵消。由于下表面较深，其压强大于上表面压强，所以下表面向上的压力大于上表面向下的压力，物体所受液体合力即浮力，竖直向上，大小为 长方体完全浸没，排开液体的体积等于长方体体积，因此 代入可得 被排开液体的质量为 被排开液体所受重力为 因此 浮力方向竖直向上、大小等于物体排开液体所受的重力，这就是阿基米德原理。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $