精品解析:北京拔萃双语学校2026-2027学年高一上学期期中考试物理试题
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内容正文:
北京拔萃双语学校2026—2027学年度第一学期期中考试
高一物理
注意事项
1、本试卷共8页,二大题,20小题,作答时长90分钟,满分100分。
2、在试卷和答题卡上,准确填写班级、姓名、考号。
3、试题答案一律填涂填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4、考试结束后请将考试资料一并交回。
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置。)
1. 下列物理量属于标量的是( )
A. 速率 B. 位移 C. 力 D. 加速度
2. 在物理学的发展过程中,人们开创了许多物理学研究方法,例如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. 质点是理想化模型,在生活中是实际存在的
B. 研究对象的大小和形状可以忽略时,把它简化为质点,采用了微元法
C. 当非常小时,表示物体的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
D. 加速度使用比值法定义,速度大的物体加速度一定大
3. 第20届爱知·名古屋亚运会圆满落幕,我国运动健儿奋勇拼搏、展现自强不息的中国精神。下列关于田径比赛情景的说法,正确的是( )
A. 男子100m决赛沿直道跑完全程,位移大小不等于路程
B. 跑道旁静止的摄影师以向前冲刺的运动员为参考系,摄影师是静止的
C. “9月22日14:30开始男子百米预赛”,14:30指的是时间间隔
D. 中国短跑选手冲线时的速度指的是瞬时速度
4. 如图所示是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体( )
A. 第1s内和第3s内的运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等
D. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
5. 篮球以的速度水平撞击篮板后,以的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s,在该撞击过程中篮球的加速度大小与方向( )
A. ,与初速度方向相同 B. ,与初速度方向相反
C. ,与初速度方向相同 D. ,与初速度方向相反
6. 游乐场中的升降机在竖直方向上运行,时刻初速度为0,其加速度随时间变化的图像如图所示,以向上为正方向,则下列对升降机的说法正确的是( )
A. 0-0.5T时间内速度保持不变
B. 0.5T-T时间内升降机静止
C. T-2T时间内速度方向发生变化
D. 1.5T时,升降机回到原位置
7. 甲、乙两位同学利用直尺估测人的反应时间,如图所示,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态;乙同学手不碰直尺,手指对齐直尺的零刻度线做捏尺准备。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,捏住的刻度为20,g取10,则可估算出乙这次的反应时间约是( )
A. 2s B. 0.2s C. 4s D. 0.4s
8. 一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
9. 图甲、乙、丙中的A、B、C、D四个球均静止,四个球的重心都在球心。图丁为一学生将足球踢向斜台的示意图。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中斜面和水平面均光滑,A球共受到三个力的作用
B. 若图乙中曲面上表面光滑,B球和C球间可能没有弹力作用
C. 图丙中球被a、b两轻绳悬挂而静止,a绳处于竖直方向,则b绳对小球没有拉力
D. 图丁中足球与斜台作用时,斜台给足球的弹力是因为足球发生弹性形变而产生的
10. 弹簧的原长为,当挂上一个的钩码时,弹簧的长度变为,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取)( )
A. 弹簧的长度变为24cm B. 弹簧共伸长4cm
C. 弹簧劲度系数将变大 D. 弹簧的劲度系数为2.5N/m
11. 小明同学用力传感器探究物块受的摩擦力,如图甲所示。固定的力传感器通过水平细线与物块相连,能记录细线拉力大小F。物块放在水平长木板上,现沿细线拉直方向用力抽动长木板,得到图像如图乙所示。结合图示相关信息,以下论断正确的是( )
A. 物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相同
B. 物块和木板之间静摩擦力的大小恒定,约为8N
C. 由题中信息可以测出物块与木板间的动摩擦因数
D. 细线对物块拉力与物体所受摩擦力是相互作用力
12. 如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A. 冰箱贴受到的磁力大于弹力
B. 冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C. 冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D. 冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
13. 如图所示,将质量分别为2kg、1kg的物块A和物块B置于水平地面上,两物体和地面的动摩擦因数均为0.6,两物体中间用一轻弹簧相连。两物块在水平拉力F的作用下,保持静止,F为3N。此时弹簧的伸长量为2cm(弹簧在弹性限度内,其劲度系数为100N/m)。则下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力为200N
B. 弹簧对A、B两物体的弹力方向相同
C. 物体A所受的摩擦力为动摩擦力,方向水平向左,大小为2N
D. 物体B所受的摩擦力为静摩擦力,方向水平向左,大小为1N
14. 下图中的h、t、v、和分别表示物体竖直向下运动的距离、时间、瞬时速度、速度变化量和平均速度,由此可推断物体做自由落体运动的是(重力加速度g=10m/s2)( )
A. B.
C. D.
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,共18分。请把结果填在答题纸上的相应位置。)
15. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的两力F与,方向一定沿AO方向的是________(选填“F”或“”)。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 物理模型法
16. 某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,得到了弹簧长度l与弹簧下端悬挂的钩码质量m的数据如下表所示。(g取)
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l/cm
6.00
7.20
8.30
9.50
10.60
11.80
已经在坐标纸上作出的图线,请根据图线求出该弹簧的劲度系数________N/m(结果保留2位有效数字)。
17. 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中:
(1)在此实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有________(填选项代号)。
A. 电压合适的50Hz交流电源 B. 电压可调的直流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
E. 天平
(2)下列做法正确的是________。
A. 先使纸带运动,再接通电源
B. 先接通电源,再使纸带运动
C. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)某次实验打点计时器使用的电源的频率为50Hz,用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则此次实验中两计数点间的时间间隔为________s。打点计时器在打出A、E这两点的时间间隔内,小车运动的平均速度大小是________,打下B点时小车的瞬时速度大小为________。小车的加速度是________(结果均保留2位有效数字)
三、解答题(本大题共4小题,第17、18题8分,19题10分,20题14分,共40分。解题过程请写出必要的文字说明)
18. 质量为3.0kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力时,木箱静止;当拉力时,木箱做匀速运动,。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当拉力时,木箱受到的摩擦力的大小;
(2)木箱与地面间的动摩擦因数;
(3)如图,把一个物体放在倾角为的斜面上,现在需要把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和,求:
(a)在图中画出重力G的分解示意图;
(b)分别求出和的大小(用G和表示);
19. 下方悬挂重物的气球以10m/s的速度匀速竖直上升,经过距离地面75米时,气球上悬挂重物的绳子断开。忽略绳子的质量和空气对重物的阻力,g取,求:
(1)重物从绳子断开到落地所用的时间;
(2)重物落地时的速度大小;
(3)重物运动全程的平均速度大小。
20. 某汽车启动后由静止开始匀加速直线运动,运动了速度达到,接着维持该速度匀速直线运动行驶了后做匀减速直线运动,减速位移大小时速度减为0,求:
(1)汽车加速时的加速度大小;
(2)汽车加速运动的位移大小;
(3)汽车从起跑到最终停止的总时间。
21. 在某一长直的公路上,一辆静止的轿车前方200m处有一货车正以10m/s的速度匀速前进,这时轿车从静止出发以2m/s2的加速度追赶,求:
(1)轿车出发后追上货车的时间;
(2)轿车追上货车前,经过多长时间与货车相距最远;
(3)当轿车刚追上货车时,轿车司机立即刹车,使轿车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,分析说明轿车停止前两车可否再次相遇。
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北京拔萃双语学校2026—2027学年度第一学期期中考试
高一物理
注意事项
1、本试卷共8页,二大题,20小题,作答时长90分钟,满分100分。
2、在试卷和答题卡上,准确填写班级、姓名、考号。
3、试题答案一律填涂填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4、考试结束后请将考试资料一并交回。
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置。)
1. 下列物理量属于标量的是( )
A. 速率 B. 位移 C. 力 D. 加速度
【答案】A
【解析】
【详解】位移、力和加速度都是有大小又有方向的,是矢量,只有速率是只有大小没有方向,是标量,故A 正确.
2. 在物理学的发展过程中,人们开创了许多物理学研究方法,例如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. 质点是理想化模型,在生活中是实际存在的
B. 研究对象的大小和形状可以忽略时,把它简化为质点,采用了微元法
C. 当非常小时,表示物体的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
D. 加速度使用比值法定义,速度大的物体加速度一定大
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点是理想化物理模型,是为简化研究问题抽象出的理想对象,现实中并不存在,故A错误;
B.研究对象大小形状可忽略时,将其简化为质点,采用的是建立理想物理模型法;微元法是将研究过程或对象拆解为微小单元分析的方法,二者不相同,故B错误;
C.瞬时速度定义为时间间隔趋近于0时,平均速度的极限,该定义应用了极限思想法,故C正确;
D.加速度是比值定义法,加速度描述速度变化的快慢,与速度本身的大小无关,例如高速匀速运动的物体速度很大但加速度为0,故D错误。
故选C。
3. 第20届爱知·名古屋亚运会圆满落幕,我国运动健儿奋勇拼搏、展现自强不息的中国精神。下列关于田径比赛情景的说法,正确的是( )
A. 男子100m决赛沿直道跑完全程,位移大小不等于路程
B. 跑道旁静止的摄影师以向前冲刺的运动员为参考系,摄影师是静止的
C. “9月22日14:30开始男子百米预赛”,14:30指的是时间间隔
D. 中国短跑选手冲线时的速度指的是瞬时速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.男子100m决赛沿直道单向跑完全程时,运动轨迹为直线且无折返,位移大小等于运动轨迹的长度即路程,故A错误;
B.以向前冲刺的运动员为参考系时,跑道旁静止的摄影师相对运动员的位置不断发生变化,因此摄影师是运动的,故B错误;
C.14:30对应男子百米预赛开始的瞬间,是时间轴上的一个点,属于时刻而非时间间隔,故C错误;
D.瞬时速度是物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,短跑选手冲线时的速度对应经过终点线这一位置的速度,属于瞬时速度,故D正确。
故选D。
4. 如图所示是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体( )
A. 第1s内和第3s内的运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等
D. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.0-1s向正方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动;1-2s向正方向做匀速直线运动;2-3s向正方向做加速度为1m/s2的匀减速直线运动;3-4s以1m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动,故选项A错误,B正确;
C.据速度-时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小,可知,第1s内和第4s内的位移大小均为0.5m,选项C错误;
D.0~2s内与0~4s内位移大小相等,但时间不同,故平均速度大小不相等,选项D错误。
故选B。
5. 篮球以的速度水平撞击篮板后,以的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s,在该撞击过程中篮球的加速度大小与方向( )
A. ,与初速度方向相同 B. ,与初速度方向相反
C. ,与初速度方向相同 D. ,与初速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】设初速度方向为正方向,则初速度为,末速度为
根据加速度的定义式,可得加速度为
故加速度的大小为,负号表示加速度的方向与初速度方向相反。
故选D。
6. 游乐场中的升降机在竖直方向上运行,时刻初速度为0,其加速度随时间变化的图像如图所示,以向上为正方向,则下列对升降机的说法正确的是( )
A. 0-0.5T时间内速度保持不变
B. 0.5T-T时间内升降机静止
C. T-2T时间内速度方向发生变化
D. 1.5T时,升降机回到原位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.时间内升降机向上做匀加速运动,速度逐渐增大,故A错误;
B.时间内加速度为零,则做匀速直线运动,故B错误;
CD.因图像的面积等于速度的变化量,可知内速度的增加量等于内速度的减小量,可知在1.5T时速度减为零,故内升降机一直在向上运动,没有回到原位置。速度为负值,升降机向下运动,故T-2T时间内速度方向发生变化,故C正确,D错误。
故选C。
7. 甲、乙两位同学利用直尺估测人的反应时间,如图所示,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态;乙同学手不碰直尺,手指对齐直尺的零刻度线做捏尺准备。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,捏住的刻度为20,g取10,则可估算出乙这次的反应时间约是( )
A. 2s B. 0.2s C. 4s D. 0.4s
【答案】B
【解析】
【详解】直尺做自由落体运动,根据
乙的反应时间约为
故选B。
8. 一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力是地球对篮球的作用力,压力是篮球对桌面的作用力,二者的作用对象和施力物体均不同。篮球静止时,篮球受到的重力与桌面对篮球的支持力大小相等,但这不改变压力与重力不是同一个力,故A错误;
B.重力属于非接触力,压力属于接触产生的弹力,二者性质不同,故B错误;
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力分别作用在桌面和篮球上,不能成为一对平衡力,故C错误;
D.以篮球为研究对象,篮球静止,竖直方向合力为零。设重力为,桌面对篮球的支持力为,由平衡条件,篮球竖直方向有
整理得
篮球对桌面的压力与桌面对篮球的支持力分别作用在两个物体上,大小相等、方向相反,且同时产生、同时消失,符合牛顿第三定律,故D正确。
故选D。
9. 图甲、乙、丙中的A、B、C、D四个球均静止,四个球的重心都在球心。图丁为一学生将足球踢向斜台的示意图。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中斜面和水平面均光滑,A球共受到三个力的作用
B. 若图乙中曲面上表面光滑,B球和C球间可能没有弹力作用
C. 图丙中球被a、b两轻绳悬挂而静止,a绳处于竖直方向,则b绳对小球没有拉力
D. 图丁中足球与斜台作用时,斜台给足球的弹力是因为足球发生弹性形变而产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.若图甲中斜面和水平面均光滑,由平衡条件可知,A球和斜面之间没有弹力作用,A球受重力和水平面的支持力作用,故A错误;
B.若图乙中曲面上表面光滑,由平衡条件可知,B球受重力,曲面的支持力和C球的弹力作用,故B错误;
C.图丙中球被a、b两轻绳悬挂而静止,a绳处于竖直方向,小球受到竖直方向的重力和a绳拉力作用,b绳对小球没有拉力,故C正确;
D.图丁中足球与斜台作用时,斜台给足球的弹力是因为斜台发生弹性形变而产生的,故D错误。
故选C。
10. 弹簧的原长为,当挂上一个的钩码时,弹簧的长度变为,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取)( )
A. 弹簧的长度变为24cm B. 弹簧共伸长4cm
C. 弹簧劲度系数将变大 D. 弹簧的劲度系数为2.5N/m
【答案】B
【解析】
【详解】D.挂一个钩码时,弹簧受到的拉力为
弹簧的伸长量为
根据胡克定律可得,弹簧的劲度系数为,故D错误;
B.挂两个钩码时弹簧受到的拉力为
弹簧的总伸长量,即弹簧共伸长,故B正确;
A.弹簧的长度变为,故A错误;
C.劲度系数是弹簧的固有属性,仅由弹簧本身材料、结构决定,与所受拉力大小无关,故C错误;
故选B。
11. 小明同学用力传感器探究物块受的摩擦力,如图甲所示。固定的力传感器通过水平细线与物块相连,能记录细线拉力大小F。物块放在水平长木板上,现沿细线拉直方向用力抽动长木板,得到图像如图乙所示。结合图示相关信息,以下论断正确的是( )
A. 物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相同
B. 物块和木板之间静摩擦力的大小恒定,约为8N
C. 由题中信息可以测出物块与木板间的动摩擦因数
D. 细线对物块拉力与物体所受摩擦力是相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.用力向左拉木板,木板未拉动时,物块有相对木板向右运动的趋势,物块受到向左的静摩擦力。木板拉动后,物块相对木板向右运动,受到与相对运动方向相反的滑动摩擦力,故物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相同,故A正确;
B.由图像可知静摩擦力随着拉力的增大,不断变大,故B错误;
C.由题中信息可以测出物块与木板间的滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式有由于物块的质量未知,故无法测出物块与木板间的动摩擦因数,故C错误;
D.细线对物块拉力与物体所受摩擦力是一对平衡力,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A. 冰箱贴受到的磁力大于弹力
B. 冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C. 冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D. 冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据平衡条件可知,冰箱贴受到的磁力等于弹力,即冰箱贴受到的磁力和弹力是一对平衡力。冰箱贴受到的重力等于摩擦力,即冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力,故AC错误,B正确;
D.冰箱贴受到的弹力的施力物体是冰箱,则冰箱贴受到的弹力是由于冰箱发生形变之后要恢复原状而产生的,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,将质量分别为2kg、1kg的物块A和物块B置于水平地面上,两物体和地面的动摩擦因数均为0.6,两物体中间用一轻弹簧相连。两物块在水平拉力F的作用下,保持静止,F为3N。此时弹簧的伸长量为2cm(弹簧在弹性限度内,其劲度系数为100N/m)。则下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力为200N
B. 弹簧对A、B两物体的弹力方向相同
C. 物体A所受的摩擦力为动摩擦力,方向水平向左,大小为2N
D. 物体B所受的摩擦力为静摩擦力,方向水平向左,大小为1N
【答案】D
【解析】
【详解】A受到的最大静摩擦力
B受到的最大静摩擦力
A.由胡克定律可知弹簧弹力,故A错误;
B.弹簧处于伸长状态,对A的弹力方向水平向右,对B的弹力方向水平向左,两个弹力方向相反,故B错误;
C.A保持静止,弹簧对A的向右弹力为2N,因此A受到地面的静摩擦力向左、大小为2N,并非动摩擦力,故C错误;
D.B保持静止,受到向右的拉力F=3N、向左的弹簧弹力2N,二力的合力向右为1N,因此地面给B向左的静摩擦力平衡该合力,大小为1N,且1N小于B的最大静摩擦力6N,符合静摩擦的条件,故D正确。
故选D。
14. 下图中的h、t、v、和分别表示物体竖直向下运动的距离、时间、瞬时速度、速度变化量和平均速度,由此可推断物体做自由落体运动的是(重力加速度g=10m/s2)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.假设物体做初速度为0的匀加速直线运动,则有
由图像数据可得
故A错误;
B.假设物体做初速度为0的匀加速直线运动,则有
由图像数据可得
故B正确;
C.根据
由图像数据可得
故C错误;
D.由图像可知
整理可得
结合匀变速直线运动位移时间公式
可得
故D错误。
故选B。
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,共18分。请把结果填在答题纸上的相应位置。)
15. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的两力F与,方向一定沿AO方向的是________(选填“F”或“”)。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 物理模型法
【答案】(1)F (2)B
【解析】
【小问1详解】
图乙中的两力F与,其中的是两个分力合力的理论值,F是两个分力合力的实验值,则方向一定沿AO方向的是F。
【小问2详解】
本实验中两个弹簧秤作用的效果可以用一个弹簧秤来代替,可知采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
16. 某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,得到了弹簧长度l与弹簧下端悬挂的钩码质量m的数据如下表所示。(g取)
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l/cm
6.00
7.20
8.30
9.50
10.60
11.80
已经在坐标纸上作出的图线,请根据图线求出该弹簧的劲度系数________N/m(结果保留2位有效数字)。
【答案】
【解析】
【详解】由图像可知弹簧的原长
根据
可得
由图像可知
又
解得k=26N/m
17. 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中:
(1)在此实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有________(填选项代号)。
A. 电压合适的50Hz交流电源 B. 电压可调的直流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
E. 天平
(2)下列做法正确的是________。
A. 先使纸带运动,再接通电源
B. 先接通电源,再使纸带运动
C. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)某次实验打点计时器使用的电源的频率为50Hz,用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则此次实验中两计数点间的时间间隔为________s。打点计时器在打出A、E这两点的时间间隔内,小车运动的平均速度大小是________,打下B点时小车的瞬时速度大小为________。小车的加速度是________(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)AC (2)BD
(3) ①. 0.10 ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器需要电压合适的交流电源,故A正确;
B.打点计时器不能使用直流电源,故B错误;
C.需要用刻度尺测量纸带上点的间距来计算速度,故C正确;
D.打点计时器本身可以通过固定的打点间隔计时,不需要秒表,故D错误;
E.本实验不需要测量小车或钩码的质量,不需要天平,故E错误。
故选AC。
【小问2详解】
AB.若先释放纸带再接通电源,纸带开头的点会缺失,无法充分利用纸带,必须先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故A错误,B正确;
CD.将小车停在靠近打点计时器的位置,能让纸带打出更多有效点,充分利用纸带,若停在靠近滑轮处,纸带大部分区域无法打点,故C错误,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]电源频率为时,相邻两点的时间间隔
相邻两个计数点间还有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔为
[2] A到E的总位移
总时间
平均速度
[3] 根据匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,B点是AC段的中间时刻,因此
[4]由逐差法得
三、解答题(本大题共4小题,第17、18题8分,19题10分,20题14分,共40分。解题过程请写出必要的文字说明)
18. 质量为3.0kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力时,木箱静止;当拉力时,木箱做匀速运动,。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当拉力时,木箱受到的摩擦力的大小;
(2)木箱与地面间的动摩擦因数;
(3)如图,把一个物体放在倾角为的斜面上,现在需要把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为和,求:
(a)在图中画出重力G的分解示意图;
(b)分别求出和的大小(用G和表示);
【答案】(1)
(2)
(3)(a);(b),
【解析】
【小问1详解】
当拉力F1 = 8N时,木箱静止,此时木箱所受静摩擦力与F1大小相等,即
【小问2详解】
设木箱与地面间的动摩擦因数为μ,当拉力F2=12N时,木箱做匀速运动,此时木箱所受滑动摩擦力与F2大小相等,即
解得
【小问3详解】
(a)重力G的分解示意图如图所示
(b)由力的平行四边形定则,可得
19. 下方悬挂重物的气球以10m/s的速度匀速竖直上升,经过距离地面75米时,气球上悬挂重物的绳子断开。忽略绳子的质量和空气对重物的阻力,g取,求:
(1)重物从绳子断开到落地所用的时间;
(2)重物落地时的速度大小;
(3)重物运动全程的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
绳断后重物做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,由匀变速直线运动的位移公式得
代入解得(另一根舍去)。
【小问2详解】
仍取竖直向上为正方向,由速度公式得
负号表示方向竖直向下,落地时速度大小为
【小问3详解】
平均速度为总位移与总时间的比值,重物全程的初位置为距地面处,末位置为地面,总位移大小为,时间为。因此平均速度大小为
20. 某汽车启动后由静止开始匀加速直线运动,运动了速度达到,接着维持该速度匀速直线运动行驶了后做匀减速直线运动,减速位移大小时速度减为0,求:
(1)汽车加速时的加速度大小;
(2)汽车加速运动的位移大小;
(3)汽车从起跑到最终停止的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知汽车初速度,加速时间,加速结束时速度,根据速度与时间的关系有
解得
代入数据得
【小问2详解】
设汽车加速运动的位移大小为,匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的平均值,因此有
代入数据得
【小问3详解】
已知匀速运动的位移大小,减速运动的位移大小;设匀速运动时间为,减速运动时间为,汽车匀速阶段的速度为,匀减速阶段的末速度为零,分别有,
解得,
因此,从起跑到最终停止的总时间为
代入数据得
21. 在某一长直的公路上,一辆静止的轿车前方200m处有一货车正以10m/s的速度匀速前进,这时轿车从静止出发以2m/s2的加速度追赶,求:
(1)轿车出发后追上货车的时间;
(2)轿车追上货车前,经过多长时间与货车相距最远;
(3)当轿车刚追上货车时,轿车司机立即刹车,使轿车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,分析说明轿车停止前两车可否再次相遇。
【答案】(1)
(2)
(3)两车不会再次相遇
【解析】
【小问1详解】
设轿车出发后经过时间追上货车,则有
又
,
联立解得
或(舍去)
【小问2详解】
轿车追上货车前,当两车速度相等时,两车相距最远,则有
解得
可知经过轿车与货车相距最远。
【小问3详解】
当轿车刚追上货车时,轿车速度为
轿车司机立即刹车,从刹车到停下所用时间为
轿车刹车到停下通过的位移大小为
轿车刹车过程货车通过的位移为
由于
可知轿车停止前,两车不会再次相遇。
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