精品解析:广东广州市玉岩中学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:
广东广州市玉岩中学2026-2027学年高一上学期期中考试物理试题
一、选择题(1-7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1. 某大型科技馆采用轮式自主巡检机器人。机器人从展厅入口A点出发,沿预设地面标线完成一圈巡检后回到A点,标线包含直线段。后台日志显示:启动时刻为09∶20∶00,结束时刻为09∶26∶00,累计路程为480 m。关于上述描述下列说法正确的是( )
A. 机器人本次巡检的平均速度大小等于1.5 m/s
B. “09∶26∶00”表示机器人完成本次巡检所用的时间
C. 研究机器人经过某处的转动姿态时,可以把机器人看作质点
D. 机器人沿地面标线运动的某段过程中,位移大小可能和路程相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.机器人完成一圈巡检后回到出发点,总位移为。设巡检所用时间为,由平均速度的定义得 ,故A错误;
B.“09:26:00”表示巡检结束的时刻,巡检所用时间是结束时刻与启动时刻的间隔,由日志可知,故B错误;
C.研究转动姿态时,需要考虑机器人的形状、大小及各部分的位置变化,这些因素不能忽略,因此不能将机器人视为质点,故C错误;
D.位移大小是初、末位置间的直线距离,路程是实际运动轨迹的长度。标线包含直线段,机器人在其中某一直线段上做单向直线运动时,位移大小等于路程,故D正确。
故选D。
2. 下面是教材中的四幅图,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中通过把物体匀变速直线运动的v-t图像分成小段,来求一段时间内的位移,运用了极限的思想
B. 乙图中用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理,其中重心概念的引入运用了理想化模型的思想
C. 丙图中所示显示微小形变的方法是控制变量的思想
D. 丁图中所示的是伽利略通过铜球沿斜面运动结合逻辑推理及数学演算得到落体理论的实验场景
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中推导匀变速直线运动位移公式时,把运动过程分成很多小段将各段匀速位移相加,这里运用了微元法,故A错误;
B.乙图中用悬挂法测定薄板的重心,利用了二力平衡原理(重力与拉力共线),重心概念的引入是将物体各部分受到的重力作用集中于一点,运用了等效替代的思想,而不是理想化模型,故B错误;
C.丙图中通过光的反射,将桌面的微小形变转化为光斑在墙上的较大移动,运用了微小量放大法,而不是控制变量法,故C错误;
D.伽利略得出落体理论是通过铜球沿斜面运动(“冲淡”重力)的实验,结合逻辑推理及数学演算得到的,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,冰壶以2m/s的速度被运动员水平推出后在冰面上自由滑行,该冰壶不与其他冰壶碰撞,1s末速度为1.8m/s,则冰壶的加速度大小和推出后12s内位移大小分别( )
A. ,9.6m B. ,10m C. ,9.6m D. ,10m
【答案】D
【解析】
【详解】根据加速度定义式有
冰壶停止的时间为s=10s
则推出后12s内位移大小为m
故选D。
4. 智能机械臂已经广泛应用于制造行业。如图所示,机械臂用机械手夹住纸箱将纸箱匀速向上提起,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 机械手对纸箱的作用力就是纸箱的重力
B. 提起过程,机械手的压力越大,摩擦力越大
C. 提起过程,机械手对纸箱的摩擦力方向竖直向下
D. 机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械手对纸箱的作用力,施力物体是机械手,本质是机械手对纸箱的弹力和摩擦力的合力;而重力的施力物体是地球,二者本质不同,故A错误;
B.纸箱匀速提起,受力平衡,总静摩擦力大小始终等于纸箱重力,大小不变;机械手压力增大只会增大最大静摩擦力,实际静摩擦力不变,故B错误;
C.纸箱有向下滑动的趋势,机械手对纸箱的静摩擦力需要平衡重力,方向竖直向上,故C错误;
D.弹力的本质是施力物体发生弹性形变后对受力物体的作用力,机械手对纸箱的压力,施力物体是机械手,因此是机械手形变产生的,故D正确。
故选D。
5. 东京奥运会男子100米半决赛,中国选手苏炳添跑出了9秒83的优异成绩,打破亚洲纪录的同时,也杀入了决赛,成为首位闯入奥运会男子100米决赛的黄种人选手。假设会场用传感器记下了运动员苏炳添各位置与时间信息,如图所示。若运动员做直线运动,根据表中数据,下列分析正确的是( )
位置
30米
60米
90米
100米
时间显示
3.73秒
6.29秒
8.92秒
9.83秒
A. 运动员从起点到终点一直做匀变速直线运动
B. 运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度
C. 可以推算出最后冲刺的平均速度
D. 可以推算出运动员冲线时的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员第一个30米的平均速度为
运动员第二个30米的平均速度为
运动员第三个30米的平均速度为
运动员最后10米的平均速度为
运动员全程的并不是一直加速的,故A错误;
B.运动员前30米的平均速度为
运动员前60米的平均速度为
因此运动员前30米的平均速度小于前60米的平均速度,故B错误;
CD.运动员最后10米的平均速度为
无法推算出冲线时的瞬时速度,故D错误,C正确。
故选C。
6. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,它们的v−t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则( )
A. 在t=1s时,甲车在乙车后
B. 在t=0时,甲车在乙车前7.5m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为30m
【答案】B
【解析】
【详解】AC.v−t图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移,根据v−t图像可知在1~3 s内两车位移相等,可以判断在t=1 s时,甲、乙车并排行驶,故AC错误;
B.由前面分析,可知在t=0时,甲车在乙车前Δx= m−×1×10 m=7.5 m处,故B正确;
D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离也就是从第1 s末到第3 s末两车运动的位移,以对甲车Δx′= m=40 m
故D错误。
故选B。
7. 如图a,物块和木板叠放在实验台上,物块的质量为,用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。时,木板开始受到水平外力F的作用,在时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示,木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取,则( )。
A. 2~4s内木板的加速度大于4~5s内木板的加速度
B. 4~5s内,木板的位移为0.3m
C. 物块的动摩擦因数为0.2
D. 物块始终没有动,物块与木板间为静摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图(c)可得,内木板的加速度为
内木板的加速度为
所以内木板的加速度大小和内木板的加速度大小相等,A错误;
B.在图像中,图像与坐标轴围成的面积表示物体的位移,所以内木板的位移为,B正确;
C.由图(b)可得,物块与木板间的滑动摩擦力为
根据滑动摩擦力,可得,C错误;
D.由题意,在内木板向左运动,物块静止,则有物块相对木板向右运动,所以物块受到木板向左的滑动摩擦力,D错误。
故选B。
8. 拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,某同学拉开拉力器使其比原长伸长了,此时对拉力器的拉力大小为120N。可认为弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则( )
A. 弹性绳的伸长量与受到的拉力成正比
B. 对拉力器的拉力增大,弹性绳的劲度系数也随之增大
C. 若对拉力器的拉力变为60N,则弹性绳长度变为
D. 每根弹性绳的劲度系数为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在弹性限度范围内,弹性绳的伸长量与受到的拉力成正比,故A正确;
B.弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹簧拉力的大小无关,故B错误;
D.根据胡克定律得
解得每根弹性绳的劲度系数为
故D正确;
C.若对拉力器的拉力变为60N,则弹簧伸长量
由于弹簧原长未知,所以的长度不可求,故C错误。
故选AD。
9. 高铁站台上,候车线对准停车时各节车厢最前端的门口处。动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,如图所示,若动车每节车厢长均为l,则( )
A. 从1号车厢最前端经过5号候车线到停止运动,经历的时间为2t
B. 从1号车厢最前端经过5号候车线到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢最前端经过5号候车线时的速度为
D. 动车的加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.采用逆向思维,可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口,动车所走位移大小为l,故有
解得动车的加速度为
动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,所走的位移大小为4l,则有
解得
故A正确,D错误;
B.动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,平均速度为
故B错误;
C.设1号车厢最前端经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,从1号车厢最前端经过5号候车线到停止,可得
解得
故C正确。
故选AC。
10. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度等于
B. 乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为5m/s2
C. 丙图中,若物体从静止开始运动,则在0~6s内物体的平均速度等于9m/s
D. 丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为4m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若为初速度为0的匀变速直线运动,速度—时间图像应为过原点的一条倾斜的直线,其在0~t0这段时间内的平均速度等于,而该图像在任一时刻的速度(不包括始末)都大于做匀变速直线运动的物体的速度,因此可知其平均速度大于,故A错误;
B.根据速度与位移之间的关系式
整理可得
可知该图像的斜率为
解得
由此可知,乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为5m/s2,故B正确;
C.加速度—时间图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,由图像可得在0~6s内物体速度的变化量为
若物体初速度为零,且做匀变速直线运动,则其在0~6s内的平均速度为
但根据图像可知,物体做加速度增大的变加速运动,因此可知,其在0~6s内的平均速度将小于9m/s,故C错误;
D.根据位移与时间的关系式可得
对照丁图可知,该物体做初速度为0的匀加速直线运动,图像的斜率为
可得其加速度
故D正确。
故选BD。
二、非选择题(11题6分,12题8分,13题10分,14题12分,15题18分,共54分)
11. 在用打点计时器打出纸带研究小车匀变速直线运动的实验中:
(1)甲同学用如图1所示的装置做“用打点计时器测速度”的实验。该同学在规范操作下,用打点计时器在纸带上打出一系列的点,记录下小车的运动信息。改变斜面的倾斜程度,重复实验。图2是实验得到的三条清晰的纸带,已知该电火花计时器的打点周期为T,回答下列问题:
①(多选)以下操作中正确的有__________。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用8 V左右的交流电源
②在处理纸带1、2时,均用D、F两点间的平均速度来代替E点的瞬时速度,若不考虑测量误差,则纸带__________(选填“1”或“2”)更精确些。
(2)乙同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了一条较为理想的纸带,已在纸带上每5个计时点取好了一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,纸带被撕断了,如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的__________。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)丙同学某学习小组在研究匀变速直线运动,实验中所用交流电源频率为50 Hz。实验完成后得到一条记录小车运动情况的纸带,如图所示,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点,小车运动的加速度为__________。(结果保留三位有效数字)
(4)若交变电流真实频率,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏__________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. AC ②. 2
(2)C (3)6.40
(4)大
【解析】
【小问1详解】
[1]AC.在释放小车前,小车要靠近打点计时器且应先接通电源,后释放小车,以便获得更多的点迹,故AC正确;
B.打点计时器应固定在长木板远离滑轮的一端,故B错误;
D.电火花计时器应使用220V左右的交流电源,故D错误。
故选AC。
[2]匀变速直线运动,用一段平均速度代替中间时刻瞬时速度,且时间段越短,平均速度越接近瞬时速度。纸带1中 DF点间距更大,时间长;纸带2的DF距离更小,时间更短,平均速度更接近E点瞬时速度,故选纸带2。
【小问2详解】
根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移差相等,即
因此计数点4、5间距为
故选C。
【小问3详解】
相邻计数点间有4个计时点未标出,则相邻计数点时间间隔
由逐差法可知
【小问4详解】
当实际交变电流的频率49Hz时,则计算时代入的时间间隔偏小,根据上面分析的加速度的计算公式可得此时测得的加速度比实际值偏大。
12. 某实验小组利用如图所示的实验装置来测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下,利用手机内置传感器结合软件可获得手机运动的位移。
(1)该实验小组进行了如下主要的实验步骤:
①安装实验器材,橡皮绳分别与手机和铁架台连接,手机重心和橡皮绳在同一竖直线;
②手掌托着手机,使橡皮绳处于原长状态,打开手机软件;
③缓慢释放手机,当手机平衡时记录下手机下降的高度;
④在手机正下方悬挂不同个数的钩码,每个钩码的质量,缓慢释放,当钩码平衡时,记录下从橡皮绳原长开始下降的伸长量;
⑤重复上述第4步操作,数据记录如表所示;
(2)根据表格中的数据,在答题纸图中描点作出钩码数量与手机位移图像______;
钩码数量
0
1
2
3
4
手机下落高度
1.50
2.01
2.51
2.99
3.50
(3)根据图像,可知不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为_____cm;
(4)已知每个钩码的质量为50g,重力加速度,由图像可以求得弹力绳的劲度系数为______,由此计算出手机的质量为______g。(结果保留三位有效数字)
(5)某同学查阅相关资料得知当地重力加速度的值为,若考虑此因素的影响,实验测得的劲度系数结果______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. ②. 1.50 ③. 100 ④. 150 ⑤. 大于
【解析】
【详解】(2)[1]将表格中的数据在图中描点作出钩码数量与手机位移图像如图所示
(3)[2]当手机平衡时记录下手机下降的高度,根据胡克定律与平衡条件有
钩码平衡时,记录下从橡皮绳原长开始下降的伸长量,根据胡克定律与平衡条件有
解得
将坐标(1.5cm,0)代入上式解得
(4)[3]结合上述有
解得
[4]由于
结合上述解得
(5)[5]结合上述,劲度系数是根据图像的斜率求解,即有
解得
由于当地重力加速度的值为,而实验中重力加速度取,可知,实验测得的劲度系数结果大于真实值。
13. 跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机静止在离地面228.5 m处,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动员在距地面103.5 m处打开降落伞,展伞后运动员立即匀减速下降,运动员落地速度大小为,重力加速度取,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后的加速度;
(3)运动员在空中运动的时间。
【答案】(1)
(2),方向竖直向上
(3)
【解析】
【小问1详解】
运动员自由落体的位移大小
由速度—位移公式
解得打开降落伞时的速度大小
【小问2详解】
打开降落伞后,设减速时加速度为,取向下为正方向。由速度—位移公式
解得
即加速度大小为,方向竖直向上
【小问3详解】
自由下落时间
减速运动时间
运动员在空中运动的时间
14. 有两本完全相同的书A、B,每本书重均为5N。若将两本书等分成若干份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,如图所示。将书A固定不动,用水平向右的力F缓慢把书B抽出。任意两张纸之间的动摩擦因数μ相等。求:
(1)若将每本书分成2份,从上往下数第三个接触面的压力多大;
(2)若将每本书分成2份,且F=6N,则纸张间动摩擦因数μ为多大;
(3)若两本书逐页交叉,任意两张纸间的动摩擦因数μ=0.3,且F=49.5N,求每本书的纸张数。
【答案】(1)
(2)
(3)17
【解析】
【小问1详解】
若将每本书分成2份,第三个接触面压力
【小问2详解】
将书分成2份,用水平向右的力F把书B抽出时,拉力F=6N,则B书受到向左的摩擦力有3个,如图
可知f1=μN1=μ×G,f2=μN2=μG,f3=μN3=μ×G
由力的平衡条件可得f1+f2+f3=F
则两张纸之间的动摩擦因数
【小问3详解】
逐页交叉,根据平衡条件f1+f2+f3+……+f2n-1=F
即
解得n=17
15. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶,乙车在甲车前方处做匀速直线运动,速度大小为,甲车此时速度为,做加速度大小为的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过时,甲乙车不能接受到彼此通讯信号。求:
(1)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(2)在第(1)问条件下,当甲乙两车距离最大时,甲车开始匀速运动,乙车立即刹车,刹车阶段加速度大小为,则还需要经过多长时间甲车追上乙车?
(3)在第(1)问条件下,当甲、乙两车距离最大时,乙车立即刹车,加速度大小为,甲车继续以加速度匀加速运动,求在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当甲乙车速度相等时,两车相距最远,设经过t时间,两车共速,则有
解得
所以最大距离为
(2)乙车减速至零所用时间
减速位移为
在此段时间内,甲车的位移
由于
甲乙则在乙车停止前,甲车未追上乙车,所以甲车追上乙车所用时间为
(3)在甲乙车共速之前,在时刻两车第一次相距175m,依题意有
解得
能保持通信的时间为
在甲乙车共速之后,再经过时间,两车第二次相距175m,依题意有
解得
设再经过时间,甲车追上乙车
解得
此时乙车速度未减至零,符合题意。此阶段,两车能保持通信的时间为
故在乙车停止运动之前,两车能够维持通信的时间为
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广东广州市玉岩中学2026-2027学年高一上学期期中考试物理试题
一、选择题(1-7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1. 某大型科技馆采用轮式自主巡检机器人。机器人从展厅入口A点出发,沿预设地面标线完成一圈巡检后回到A点,标线包含直线段。后台日志显示:启动时刻为09∶20∶00,结束时刻为09∶26∶00,累计路程为480 m。关于上述描述下列说法正确的是( )
A. 机器人本次巡检的平均速度大小等于1.5 m/s
B. “09∶26∶00”表示机器人完成本次巡检所用的时间
C. 研究机器人经过某处的转动姿态时,可以把机器人看作质点
D. 机器人沿地面标线运动的某段过程中,位移大小可能和路程相等
2. 下面是教材中的四幅图,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中通过把物体匀变速直线运动的v-t图像分成小段,来求一段时间内的位移,运用了极限的思想
B. 乙图中用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理,其中重心概念的引入运用了理想化模型的思想
C. 丙图中所示显示微小形变的方法是控制变量的思想
D. 丁图中所示的是伽利略通过铜球沿斜面运动结合逻辑推理及数学演算得到落体理论的实验场景
3. 如图所示,冰壶以2m/s的速度被运动员水平推出后在冰面上自由滑行,该冰壶不与其他冰壶碰撞,1s末速度为1.8m/s,则冰壶的加速度大小和推出后12s内位移大小分别( )
A. ,9.6m B. ,10m C. ,9.6m D. ,10m
4. 智能机械臂已经广泛应用于制造行业。如图所示,机械臂用机械手夹住纸箱将纸箱匀速向上提起,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 机械手对纸箱的作用力就是纸箱的重力
B. 提起过程,机械手的压力越大,摩擦力越大
C. 提起过程,机械手对纸箱的摩擦力方向竖直向下
D. 机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的
5. 东京奥运会男子100米半决赛,中国选手苏炳添跑出了9秒83的优异成绩,打破亚洲纪录的同时,也杀入了决赛,成为首位闯入奥运会男子100米决赛的黄种人选手。假设会场用传感器记下了运动员苏炳添各位置与时间信息,如图所示。若运动员做直线运动,根据表中数据,下列分析正确的是( )
位置
30米
60米
90米
100米
时间显示
3.73秒
6.29秒
8.92秒
9.83秒
A. 运动员从起点到终点一直做匀变速直线运动
B. 运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度
C. 可以推算出最后冲刺的平均速度
D. 可以推算出运动员冲线时的瞬时速度
6. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,它们的v−t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则( )
A. 在t=1s时,甲车在乙车后
B. 在t=0时,甲车在乙车前7.5m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为30m
7. 如图a,物块和木板叠放在实验台上,物块的质量为,用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。时,木板开始受到水平外力F的作用,在时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示,木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取,则( )。
A. 2~4s内木板的加速度大于4~5s内木板的加速度
B. 4~5s内,木板的位移为0.3m
C. 物块的动摩擦因数为0.2
D. 物块始终没有动,物块与木板间为静摩擦力
8. 拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,某同学拉开拉力器使其比原长伸长了,此时对拉力器的拉力大小为120N。可认为弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则( )
A. 弹性绳的伸长量与受到的拉力成正比
B. 对拉力器的拉力增大,弹性绳的劲度系数也随之增大
C. 若对拉力器的拉力变为60N,则弹性绳长度变为
D. 每根弹性绳的劲度系数为
9. 高铁站台上,候车线对准停车时各节车厢最前端的门口处。动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,如图所示,若动车每节车厢长均为l,则( )
A. 从1号车厢最前端经过5号候车线到停止运动,经历的时间为2t
B. 从1号车厢最前端经过5号候车线到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢最前端经过5号候车线时的速度为
D. 动车的加速度大小为
10. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度等于
B. 乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为5m/s2
C. 丙图中,若物体从静止开始运动,则在0~6s内物体的平均速度等于9m/s
D. 丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为4m/s2
二、非选择题(11题6分,12题8分,13题10分,14题12分,15题18分,共54分)
11. 在用打点计时器打出纸带研究小车匀变速直线运动的实验中:
(1)甲同学用如图1所示的装置做“用打点计时器测速度”的实验。该同学在规范操作下,用打点计时器在纸带上打出一系列的点,记录下小车的运动信息。改变斜面的倾斜程度,重复实验。图2是实验得到的三条清晰的纸带,已知该电火花计时器的打点周期为T,回答下列问题:
①(多选)以下操作中正确的有__________。
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用8 V左右的交流电源
②在处理纸带1、2时,均用D、F两点间的平均速度来代替E点的瞬时速度,若不考虑测量误差,则纸带__________(选填“1”或“2”)更精确些。
(2)乙同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了一条较为理想的纸带,已在纸带上每5个计时点取好了一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,纸带被撕断了,如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的__________。(填字母)
A. B.
C. D.
(3)丙同学某学习小组在研究匀变速直线运动,实验中所用交流电源频率为50 Hz。实验完成后得到一条记录小车运动情况的纸带,如图所示,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点,小车运动的加速度为__________。(结果保留三位有效数字)
(4)若交变电流真实频率,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏__________(选填“大”或“小”)。
12. 某实验小组利用如图所示的实验装置来测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下,利用手机内置传感器结合软件可获得手机运动的位移。
(1)该实验小组进行了如下主要的实验步骤:
①安装实验器材,橡皮绳分别与手机和铁架台连接,手机重心和橡皮绳在同一竖直线;
②手掌托着手机,使橡皮绳处于原长状态,打开手机软件;
③缓慢释放手机,当手机平衡时记录下手机下降的高度;
④在手机正下方悬挂不同个数的钩码,每个钩码的质量,缓慢释放,当钩码平衡时,记录下从橡皮绳原长开始下降的伸长量;
⑤重复上述第4步操作,数据记录如表所示;
(2)根据表格中的数据,在答题纸图中描点作出钩码数量与手机位移图像______;
钩码数量
0
1
2
3
4
手机下落高度
1.50
2.01
2.51
2.99
3.50
(3)根据图像,可知不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为_____cm;
(4)已知每个钩码的质量为50g,重力加速度,由图像可以求得弹力绳的劲度系数为______,由此计算出手机的质量为______g。(结果保留三位有效数字)
(5)某同学查阅相关资料得知当地重力加速度的值为,若考虑此因素的影响,实验测得的劲度系数结果______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
13. 跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机静止在离地面228.5 m处,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动员在距地面103.5 m处打开降落伞,展伞后运动员立即匀减速下降,运动员落地速度大小为,重力加速度取,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后的加速度;
(3)运动员在空中运动的时间。
14. 有两本完全相同的书A、B,每本书重均为5N。若将两本书等分成若干份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,如图所示。将书A固定不动,用水平向右的力F缓慢把书B抽出。任意两张纸之间的动摩擦因数μ相等。求:
(1)若将每本书分成2份,从上往下数第三个接触面的压力多大;
(2)若将每本书分成2份,且F=6N,则纸张间动摩擦因数μ为多大;
(3)若两本书逐页交叉,任意两张纸间的动摩擦因数μ=0.3,且F=49.5N,求每本书的纸张数。
15. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶,乙车在甲车前方处做匀速直线运动,速度大小为,甲车此时速度为,做加速度大小为的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过时,甲乙车不能接受到彼此通讯信号。求:
(1)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(2)在第(1)问条件下,当甲乙两车距离最大时,甲车开始匀速运动,乙车立即刹车,刹车阶段加速度大小为,则还需要经过多长时间甲车追上乙车?
(3)在第(1)问条件下,当甲、乙两车距离最大时,乙车立即刹车,加速度大小为,甲车继续以加速度匀加速运动,求在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
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