精品解析：广东广州市第二中学2026-2027学年高一上学期期中考试物理试题

广州市第二中学2026学年第一学期期中考试 高一物理 本试卷共7页，15小题，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔填写个人信息； 2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑； 3、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分。） 1. 人工智能时代的到来，扫地机器人已进入千家万户。扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作。小明同学预约机器人早上9∶00开始工作，一个小时完成清扫，图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹，扫地机器人均从家中的某位置出发，扫地完成后再回到初始位置。下列说法正确的是（ ） A. “9∶00”指的是时间间隔 B. 两种寻路方式的平均速率相等。 C. 扫地机器人在躲避障碍的过程中可以看成质点 D. 两种寻路方式的平均速度都等于0 2. 下列情境中关于弹力说法正确的是（ ） A. 图1小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 B. 图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面对滑块有摩擦力 C. 图4小球与两光滑平面接触并用竖直轻绳悬挂，则斜面对小球一定没有弹力 D. 图3杆固定在向右匀速的小车上，杆对小球的弹力水平向右 3. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图所示，则（ ） A. 质点做匀加速直线运动，初速度为0.5m/s B. 质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2 C. 质点在任意时刻的位移为斜线和横轴围成的梯形面积 D. 质点在前5s内的平均速度大小为3.5m/s 4. 如图，地上的人将竹竿放在肩膀上并单手扶稳。另一个人爬上竹竿的上端，双手握紧竹竿，使竿弯曲，二者都保持静止。下列说法正确的是（ ） A. 地上的人对竿的弹力是因为竿的形变产生的 B. 地上的人受到地面的摩擦力向右 C. 竿上的人受到竿的力一定竖直向上 D. 竿上的人一定受到竿的摩擦力 5. 商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4 s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2 m。若门从静止开始先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则该过程中门在某时刻速度与加速度的大小可能为（ ） A. 1.25m/s 0.25m/s2 B. 0.75m/s 0.50m/s2 C. 1.25m/s 0.50m/s2 D. 0.75m/s 0.25m/s2 6. 如图所示，绕过光滑定滑轮的轻绳一端系住质量为m的物块甲，另一端系住圆环并套在固定在地面的光滑直杆。用外力使圆环从A处缓慢移至B处，此时两绳夹角为60°，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 下落过程绳子拉力逐渐增大 B. 下落过程绳子对滑轮的作用力大小不变 C. 下落过程绳子对滑轮的作用力方向不变 D. 移动到B处时，绳子对滑轮的作用力大小为 7. 汽车尾气排放对大气造成的污染一直广为诟病，交通运输方面的节能减排由此受到各地关注。为了节能减排，减少停车，降低能耗，一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，司机发现路口红绿灯还有10s转为绿灯，司机启动公交车，假设该路口允许的最大速度为10m/s，要使公交车尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图像可能是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分。） 8. 甲、乙两物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x－t）图像如图所示，由图像可以看出0~4s内（ ） A. 4 s时甲、乙两物体相遇 B. 两图像与t轴围成的面积之差等于甲乙的初始间距 C. 甲乙的间距先增大后减小 D. 甲物体的速率始终大于乙物体的速率 9. 磁性黑板擦吸附在可移动的黑板上并处于静止状态，不计空气阻力。则（ ） A. 黑板擦受到5个力 B. 若增大磁性吸力，黑板擦受到的摩擦力也增大 C. 若水平匀速推黑板，则黑板擦受到的摩擦力将不变 D. 若磁性突然消失，则黑板擦将做自由落体运动 10. “抓子”是一种中国民间的常见游戏，其玩法是：将小石子以某一初速度竖直上抛，然后迅速用同一只手将地面若干石子捡起，最后将抛出的石子在落地前瞬间接住。如图所示，某时刻当甲石子自由下落的同时，乙石子以初速度v0竖直向上抛出，此时甲乙两石子间距为H，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 甲石子下落过程中，前半程和后半程运动的时间之比为1∶3 B. 乙石子从抛出到返回地面的运动时间为 C. 要使两石子在空中相遇，则初速度应满足 D. 两石子若能在空中相遇，相遇时间一定为 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，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）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是______（填入相应的字母）； A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置 （2）某一次测量时，弹簧秤读数如图所示，则该弹力大小为________N； （3）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______（填“F”或“”）； （4）某一小组在研究两个共点力合成的实验中，画出合力F与两个分力的夹角为的关系图像如图丙所示；若这两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是______。 12. 有一款“一抽到底”的纸巾盒，其内部结构如图甲所示，由两块挡板和轻弹簧组成，弹簧连接两块挡板。纸巾盒底部的这种结构，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究纸巾盒中弹簧的特征，设计如图乙所示的实验，在挡板上放置砝码并记录相应的弹簧长度，数据如表格所示，其中重力加速度g取10m/s2。 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 弹簧形变量Δl/cm 0.99 1.47 2.02 2.23 3.04 （1）依据测量数据画出的图像如图丙所示，其中第4次数据误差较大，应剔除。 （2）若劲度系数用k表示，则图像的斜率为________（用题中符号表示）。根据图像可得劲度系数____N/m（结果保留三位有效数字）。 （3）图像未过原点，通过斜率求得劲度系数，此测量值_______（填“偏大”、“偏小”或“准确”）； （4）图像不过原点的原因是___________________________________。 13. 冰壶运动是冬奥会比赛项目之一，冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近营垒区的圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，减小冰壶与冰面间的动摩擦因数以达到减小运动时加速度的目的。在某次训练中，已知投掷线AB与营垒区圆心O的距离L=30m，不擦冰面时冰壶运动时的加速度大小恒为a1=0.08m/s2，用毛刷擦冰面后冰壶运动时的加速度大小恒为a2=0.04m/s2。t=0时刻，运动员使冰壶C（可看作质点）在投掷线中点处以v0=2m/s的速度沿虚线滑出做直线运动，冰壶停下后不再移动它。 （1）若运动员不进行擦冰，求冰壶运动的位移大小以及t=30s内的平均速度大小； （2）若这次投出后冰壶C沿虚线恰好到达圆心O点，则运动员应在离圆心O点多远的位置用毛刷持续擦冰面。 14. 如图1，某同学想粗测《物理学评》与桌面的动摩擦因数μ和弹性签字笔的劲度系数k。首先用弹簧秤竖直挂起《学评》静止时如图2所示，接着用弹簧秤缓慢匀速拉动《学评》，弹簧秤如图3所示，最后如图4用弹性笔匀速推动《学评》，记录弹簧盖压缩位置，刻度尺测量得到弹簧盖压缩了x=2mm。求： （1）μ和k的大小； （2）如图5，已知纸张之间的动摩擦因数为μ0=0.4，在书本的中间放入一张相同材料的薄纸张（质量不计），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力向右拉纸张，书本保持不动。则： ①纸张受到几个力； ②水平拉力F至少多大才能拉出纸张。 15. 如图所示，两侧开口、长L=3.75m的圆筒沿着粗糙地面向前方墙壁滑行，加速度大小a=2m/s2，方向始终与圆筒运动方向相反。t=0时圆筒右端距离墙壁s0=15m，初速度vA=8m/s。一无人机此时恰在圆筒右侧筒口中心，以速度vB=4m/s与圆筒同向做匀速直线运动。无人机相对于圆筒从一侧筒口运动到另一侧筒口视为穿过一次圆筒。假设无人机可以在圆筒内外自由穿梭不受筒影响，无人机可看作质点。求： （1）无人机第一次穿过圆筒所用的时间； （2）若无人机穿过圆筒后立即开始做匀减速直线运动，加速度至少为多大才能不与墙碰撞； （3）圆筒撞到墙后立即反弹，则反弹速度多大才能使圆筒停下时，无人机刚好到右侧筒口中心？（注：无人机始终保持题干中的匀速运动；结果用根号表示。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第二中学2026学年第一学期期中考试 高一物理 本试卷共7页，15小题，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔填写个人信息； 2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑； 3、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分。） 1. 人工智能时代的到来，扫地机器人已进入千家万户。扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作。小明同学预约机器人早上9∶00开始工作，一个小时完成清扫，图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹，扫地机器人均从家中的某位置出发，扫地完成后再回到初始位置。下列说法正确的是（ ） A. “9∶00”指的是时间间隔 B. 两种寻路方式的平均速率相等。 C. 扫地机器人在躲避障碍的过程中可以看成质点 D. 两种寻路方式的平均速度都等于0 【答案】D 【解析】 【详解】A．题目中“9∶00”指的是预约机器人开始工作时的瞬间，而时间间隔指的是一段时间，故A错误； B．平均速率的定义为物体运动路程和所用时间的比值，题目中路程不同，所以平均速率不相等，故B错误； C．扫地机器人的体积和形状在躲避障碍时不能被忽略，所以不符合看成质点的条件，故C错误； D．平均速度的定义为物体运动位移和所用时间的比值，题目中扫地机器人都是从某位置回到初始位置，位移为，所以平均速度为0，故D正确。 故选D。 2. 下列情境中关于弹力说法正确的是（ ） A. 图1小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 B. 图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面对滑块有摩擦力 C. 图4小球与两光滑平面接触并用竖直轻绳悬挂，则斜面对小球一定没有弹力 D. 图3杆固定在向右匀速的小车上，杆对小球的弹力水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．车厢和小球一起向右匀速直线运动，小球合力为0。假设移除车厢左壁，光滑车厢底部的小球依然可以保持匀速直线运动状态，因此车厢左壁对小球没有弹力，故A错误； B．摩擦力的产生前提是接触面间存在弹力。滑块仅靠着竖直墙面自由下落时，滑块与墙面之间没有相互挤压的弹力，因此墙面对滑块既无弹力也无摩擦力，故B错误； C．小球被竖直轻绳悬挂，与水平面、斜面同时接触。假设移除斜面，小球在竖直绳的拉力和自身重力作用下依然可以保持静止，说明斜面对小球没有弹力，故C正确； D．小车向右匀速运动，小球合力为0，小球仅受重力和杆的弹力，二力必须平衡，因此杆对小球的弹力是竖直向上、与重力等大反向，并非水平向右，故D错误。 故选C。 3. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图所示，则（ ） A. 质点做匀加速直线运动，初速度为0.5m/s B. 质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2 C. 质点在任意时刻的位移为斜线和横轴围成的梯形面积 D. 质点在前5s内的平均速度大小为3.5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】AB．以轴正方向为正方向。题图为图像，纵坐标表示从开始计时到时刻的平均速度。设图线的纵截距为、斜率为，则 由图中纵截距及延长线与横轴的交点可得， 因质点从原点出发，其位移为 与匀变速直线运动的位移公式比较可知，质点做匀加速直线运动，初速度为，由二次项系数可得加速度为，故AB错误； C．速度—时间图像中，纵坐标为瞬时速度，图线与时间轴所围的有向面积表示位移。本题图像的纵坐标是从开始计时到相应时刻的平均速度，因此图线与横轴所围梯形的面积不表示位移，故C错误； D．由平均速度的定义，前内的平均速度就是图像在时的纵坐标，代入得 ，故D正确。 故选D。 4. 如图，地上的人将竹竿放在肩膀上并单手扶稳。另一个人爬上竹竿的上端，双手握紧竹竿，使竿弯曲，二者都保持静止。下列说法正确的是（ ） A. 地上的人对竿的弹力是因为竿的形变产生的 B. 地上的人受到地面的摩擦力向右 C. 竿上的人受到竿的力一定竖直向上 D. 竿上的人一定受到竿的摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹力是施力物体发生弹性形变产生的，地上的人对竿的弹力，施力物体是人，因此这个弹力是人的形变产生的，并非竿的形变，故A错误； B．把地上的人、竹竿、竿上的人视为整体，整体静止，水平方向不受外力，因此地面对人没有摩擦力，故B错误； C．竿上的人保持静止，受力平衡，他仅受重力和竿对他的作用力，二力等大反向，重力竖直向下，因此竿对人的合力一定竖直向上，故C正确； D．竿对人的作用力是弹力和摩擦力的合力，当人双手对竹竿的弹力的合力恰好可以平衡重力时，二者之间可以不存在摩擦力，因此竿上的人不一定受到竿的摩擦力，故D错误。 故选C。 5. 商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4 s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2 m。若门从静止开始先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则该过程中门在某时刻速度与加速度的大小可能为（ ） A. 1.25m/s 0.25m/s2 B. 0.75m/s 0.50m/s2 C. 1.25m/s 0.50m/s2 D. 0.75m/s 0.25m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】AC．以一扇门为研究对象，取门打开的方向为正方向。设匀加速、匀减速阶段的用时分别为，，最大速度为，总时间为。两阶段的平均速度均为各自初、末速度的平均值，根据位移等于平均速度与时间的乘积，全程位移为 代入题给位移和时间得，故AC错误； BD．对任一阶段，设其用时为、加速度大小为。该阶段速度变化量的大小等于最大速度，且用时小于总时间，根据加速度定义可得 取加速、减速各用，则两阶段的加速度大小均为 在加速开始后经过时，由匀变速直线运动速度公式得，故B正确，D错误。 故选B。 6. 如图所示，绕过光滑定滑轮的轻绳一端系住质量为m的物块甲，另一端系住圆环并套在固定在地面的光滑直杆。用外力使圆环从A处缓慢移至B处，此时两绳夹角为60°，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 下落过程绳子拉力逐渐增大 B. 下落过程绳子对滑轮的作用力大小不变 C. 下落过程绳子对滑轮的作用力方向不变 D. 移动到B处时，绳子对滑轮的作用力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．圆环缓慢移动，物块甲可视为处于平衡状态。设绳子的张力大小为，轻绳绕过光滑滑轮，各处张力大小相等；对物块甲由二力平衡得，故A错误； BCD．两段绳对滑轮的拉力大小均为，方向分别竖直向下和沿绳指向圆环。设两段绳的夹角为，绳子对滑轮的合力大小为。以圆环在处为例，在滑轮处取共同起点，两拉力及其合力的合成关系如图所示 由平行四边形定则，两等大拉力构成的菱形关于合力所在对角线对称，因此合力沿两绳夹角的平分线。两拉力垂直于合力方向的分量相互抵消，沿合力方向的分量相加，得 由题图，圆环从移至时，指向圆环的绳段由斜向右上转为斜向右下，与竖直向下绳段的夹角逐渐减小，故合力大小逐渐增大；夹角平分线也随之转动，故合力方向改变。到达处时两绳夹角为，合力大小为，故BC错误，D正确。 故选D。 7. 汽车尾气排放对大气造成的污染一直广为诟病，交通运输方面的节能减排由此受到各地关注。为了节能减排，减少停车，降低能耗，一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，司机发现路口红绿灯还有10s转为绿灯，司机启动公交车，假设该路口允许的最大速度为10m/s，要使公交车尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】公交车距路口50m，红灯剩余10s，为保证不闯红灯，前10s内的位移应满足 又因为公交车要尽快通过路口，理想情况是在时恰好到达路口，即 且运动过程中应始终满足，在图像中，图线与时间轴围成的面积表示公交车的位移。 A．图线位于从原点到、对应匀加速直线的下方，因此前10s内的位移满足，公交车在绿灯亮起时还未到达路口，不能实现尽快通过，故A错误； B．图线位于对应匀加速直线的上方，因此前10s内的位移满足，公交车会在绿灯亮起前到达并通过路口，属于闯红灯，故B错误； C．图线所对应的速度始终不超过10m/s，且前10s内图线下方的面积可能恰好为50m，公交车能够在绿灯亮起时到达路口，并继续加速至最大允许速度，故C正确； D．图线公交车在后速度超过10m/s，违反道路限速要求，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分。） 8. 甲、乙两物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x－t）图像如图所示，由图像可以看出0~4s内（ ） A. 4 s时甲、乙两物体相遇 B. 两图像与t轴围成的面积之差等于甲乙的初始间距 C. 甲乙的间距先增大后减小 D. 甲物体的速率始终大于乙物体的速率 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．位移—时间（）图像的纵坐标表示位移。本题两物体从同一位置出发，同一时刻两图线纵坐标之差的绝对值等于两物体间距。由图可见，内两图线的竖直间距逐渐增大，内竖直间距逐渐减小；时两图线交于处，说明此时两物体相遇，故AC正确； B．位移—时间图像与轴所围面积的单位为，不能表示长度。两物体的初始位置相同，初始间距为零，图像与轴所围面积之差不能表示初始间距，故B错误； D．取增大的方向为正方向，位移—时间图像的斜率表示速度，斜率的绝对值表示速率。由速度定义，甲在内的速度为 甲在内的速度为 乙在内的速度为 甲在两段运动中的速率均大于乙的速率，故D正确。 故选ACD。 9. 磁性黑板擦吸附在可移动的黑板上并处于静止状态，不计空气阻力。则（ ） A. 黑板擦受到5个力 B. 若增大磁性吸力，黑板擦受到的摩擦力也增大 C. 若水平匀速推黑板，则黑板擦受到的摩擦力将不变 D. 若磁性突然消失，则黑板擦将做自由落体运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．黑板擦受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、垂直黑板并指向黑板的磁性吸力和垂直黑板并背离黑板的支持力。从侧面观察，取黑板位于黑板擦左侧，受力方向示意图如下 黑板擦共受到4个力，故A错误； BC．设黑板擦所受静摩擦力的大小为，重力大小为。黑板擦静止或随黑板水平匀速移动时均处于平衡状态，由竖直方向受力平衡得 可见静摩擦力的大小始终等于重力。增大磁性吸力时，支持力和最大静摩擦力增大，实际静摩擦力保持不变；水平匀速推黑板时，黑板擦与黑板保持相对静止，所受静摩擦力也不变，故B错误，C正确； D．磁性突然消失后，黑板与黑板擦之间的压力消失，支持力和静摩擦力随之消失。黑板擦初速度为零，不计空气阻力，此后只受重力作用，做自由落体运动，故D正确。 故选CD。 10. “抓子”是一种中国民间的常见游戏，其玩法是：将小石子以某一初速度竖直上抛，然后迅速用同一只手将地面若干石子捡起，最后将抛出的石子在落地前瞬间接住。如图所示，某时刻当甲石子自由下落的同时，乙石子以初速度v0竖直向上抛出，此时甲乙两石子间距为H，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 甲石子下落过程中，前半程和后半程运动的时间之比为1∶3 B. 乙石子从抛出到返回地面的运动时间为 C. 要使两石子在空中相遇，则初速度应满足 D. 两石子若能在空中相遇，相遇时间一定为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设甲石子下落前、后半程所用时间分别为和。甲石子从静止开始自由下落，由自由落体位移公式，前半程有 全程有 联立得，故A错误； B．取竖直向上为正方向，设乙石子从抛出到返回地面的时间为。乙石子仅受重力作用，抛出至返回地面的全程位移为零，由匀变速直线运动的位移公式得 取非零解得，故B正确； CD．从乙石子抛出时开始计时，沿用竖直向上的正方向。设经过时间时甲、乙两石子距地面的高度分别为和，由匀变速直线运动的位移公式分别有和，相遇时两者高度相等，联立得 相遇点须在地面上方，将相遇时间代入甲石子的高度表达式，有 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，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）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是______（填入相应的字母）； A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置 （2）某一次测量时，弹簧秤读数如图所示，则该弹力大小为________N； （3）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______（填“F”或“”）； （4）某一小组在研究两个共点力合成的实验中，画出合力F与两个分力的夹角为的关系图像如图丙所示；若这两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是______。 【答案】（1）DE （2）1.30N##1.29N##1.31N （3） （4）## 【解析】 【小问1详解】 A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误； BC．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等，故BC错误； D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故D正确； E。在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故E正确。 故选DE。 【小问2详解】 弹簧秤的分度值为0.1N，需要估读到分度值下一位，指针指向1.30N位置，读数为1.30N。 【小问3详解】 图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧秤拉力合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力，是合力的实际值，所以一定沿AO方向的是。 【小问4详解】 设两个分力中较大的力为，较小的力为，由图可知，时有 时有 解得， 任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 12. 有一款“一抽到底”的纸巾盒，其内部结构如图甲所示，由两块挡板和轻弹簧组成，弹簧连接两块挡板。纸巾盒底部的这种结构，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究纸巾盒中弹簧的特征，设计如图乙所示的实验，在挡板上放置砝码并记录相应的弹簧长度，数据如表格所示，其中重力加速度g取10m/s2。 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 弹簧形变量Δl/cm 0.99 1.47 2.02 2.23 3.04 （1）依据测量数据画出的图像如图丙所示，其中第4次数据误差较大，应剔除。 （2）若劲度系数用k表示，则图像的斜率为________（用题中符号表示）。根据图像可得劲度系数____N/m（结果保留三位有效数字）。 （3）图像未过原点，通过斜率求得劲度系数，此测量值_______（填“偏大”、“偏小”或“准确”）； （4）图像不过原点的原因是___________________________________。 【答案】 ①. ②. 20.0##19.8##19.9##20.1##20.2 ③. 准确 ④. 未考虑上挡板重力##上挡板有质量（重力） 【解析】 【详解】（2）[1]设托盘的质量为M，由胡克定律有 整理有 所以图像的斜率为 [2]由之前的分析以及图像可知，图像的斜率为 解得 （3）[3]由第（2）问的推导过程中可知弹簧的劲度系数由图像的斜率计算得到，我们利用的是质量变化量和形变量变化量的比值，图像的截距不会影响斜率的大小，因此劲度系数的测量值是准确的。 （4）[4]由第（2）问的平衡关系可知，未放砝码时，上挡板的重力仍使弹簧产生一定的压缩量。纵坐标只记录砝码质量，未考虑上挡板重力，因此图线不经过原点。 13. 冰壶运动是冬奥会比赛项目之一，冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近营垒区的圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，减小冰壶与冰面间的动摩擦因数以达到减小运动时加速度的目的。在某次训练中，已知投掷线AB与营垒区圆心O的距离L=30m，不擦冰面时冰壶运动时的加速度大小恒为a1=0.08m/s2，用毛刷擦冰面后冰壶运动时的加速度大小恒为a2=0.04m/s2。t=0时刻，运动员使冰壶C（可看作质点）在投掷线中点处以v0=2m/s的速度沿虚线滑出做直线运动，冰壶停下后不再移动它。 （1）若运动员不进行擦冰，求冰壶运动的位移大小以及t=30s内的平均速度大小； （2）若这次投出后冰壶C沿虚线恰好到达圆心O点，则运动员应在离圆心O点多远的位置用毛刷持续擦冰面。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 取冰壶滑出方向为正方向。不擦冰时，冰壶做匀变速直线运动，加速度大小为，方向与正方向相反。设停止所需时间为，由速度与时间的关系得 解得 设停止前位移大小为，由速度与位移的关系得 代入数据得 冰壶停止后不再移动，因此前的位移也为。由平均速度的定义得 【小问2详解】 仍取冰壶滑出方向为正方向。设开始擦冰时冰壶到圆心的距离为，此时速度大小为。不擦冰阶段，冰壶的加速度大小为，方向与正方向相反，位移为，由速度与位移的关系得 此后持续擦冰，冰壶的加速度大小为，方向与正方向相反，恰好到达圆心时速度为零，故有 联立以上两式并代入数据得 因此，应先不擦冰，待冰壶运动到距圆心还有的位置开始持续擦冰。 14. 如图1，某同学想粗测《物理学评》与桌面的动摩擦因数μ和弹性签字笔的劲度系数k。首先用弹簧秤竖直挂起《学评》静止时如图2所示，接着用弹簧秤缓慢匀速拉动《学评》，弹簧秤如图3所示，最后如图4用弹性笔匀速推动《学评》，记录弹簧盖压缩位置，刻度尺测量得到弹簧盖压缩了x=2mm。求： （1）μ和k的大小； （2）如图5，已知纸张之间的动摩擦因数为μ0=0.4，在书本的中间放入一张相同材料的薄纸张（质量不计），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力向右拉纸张，书本保持不动。则： ①纸张受到几个力； ②水平拉力F至少多大才能拉出纸张。 【答案】（1），k=550N/m；（2）①受5个力；②F=1.08N 【解析】 【详解】（1）由图可知，书本重力为 mg=2.70N 拉书本的弹力为 F1=1.10N 水平匀速，则书本所受摩擦力大小为 f=F1 则有 μ= 弹簧笔匀速推动书本时，有 kx=f 代入数据得 k=550N/m （2）①受5个力，分别为拉力，压力，支持力，书本上部分对其的摩擦力和书本下部分对其的摩擦力； ②拉力最小值为一开始纸张受到的最大静摩擦力。夹在中间，纸张受到单个接触面的摩擦力大小为f0，则有 f0=μ0 根据受力平衡，对纸张，有 2f0=F 代入数据得 F=1.08N 15. 如图所示，两侧开口、长L=3.75m的圆筒沿着粗糙地面向前方墙壁滑行，加速度大小a=2m/s2，方向始终与圆筒运动方向相反。t=0时圆筒右端距离墙壁s0=15m，初速度vA=8m/s。一无人机此时恰在圆筒右侧筒口中心，以速度vB=4m/s与圆筒同向做匀速直线运动。无人机相对于圆筒从一侧筒口运动到另一侧筒口视为穿过一次圆筒。假设无人机可以在圆筒内外自由穿梭不受筒影响，无人机可看作质点。求： （1）无人机第一次穿过圆筒所用的时间； （2）若无人机穿过圆筒后立即开始做匀减速直线运动，加速度至少为多大才能不与墙碰撞； （3）圆筒撞到墙后立即反弹，则反弹速度多大才能使圆筒停下时，无人机刚好到右侧筒口中心？（注：无人机始终保持题干中的匀速运动；结果用根号表示。） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取向右为正方向，以初始右侧筒口的位置为原点。圆筒做匀减速直线运动，无人机做匀速直线运动，两者的位移分别为和 无人机首次从左侧筒口穿出时，圆筒比无人机多向右运动一个筒长，故有 代入数据，解得或。在较早时刻，圆筒的速度为 此时无人机相对圆筒向左运动，首次从左侧筒口穿出，所用时间为；较晚的对应无人机从左侧筒口重新进入。 【小问2详解】 由第（1）问，无人机开始减速时已向右运动的位移为 此时无人机距墙的距离为 设无人机减速时的加速度大小为，停止前向右运动的位移为。由匀变速直线运动的速度与位移关系得 不发生碰撞的临界情形为无人机到达墙面时速度恰好减为零。停止位移不能大于，故所需加速度大小满足 因此，所求最小值为 【小问3详解】 本问中无人机始终做题给的匀速直线运动。设圆筒撞墙前的速度为，撞墙时刻为。圆筒右端口在撞墙前的位移为，由速度与位移关系得 碰墙前圆筒仍向右运动，故取。由圆筒的速度公式得 因此撞墙时刻为 此时无人机距墙的距离为 无人机尚未撞墙，且位于圆筒右侧筒口的左方。设圆筒反弹速度大小为，反弹后经停止；反弹后圆筒向左运动，加速度向右。由速度公式和停止条件得 在这段时间内，圆筒右端口和无人机的位移分别为和 圆筒停止时，无人机恰到达右侧筒口中心，故两者的位移满足 消去及两者的位移，整理得 代入数据并取正根，得圆筒反弹速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $