精品解析:浙江宁波市六校联盟2026-2027学年高一上学期11月期中物理试题
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内容正文:
浙江宁波市六校联盟2026-2027学年高一上学期11月期中物理试题
一、单项选择题(共13小题)
1. 我国空间站长期在轨运行,某次任务中,“神舟”载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,航天员顺利进驻空间站开展科学实验。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与空间站的对接过程时,可以把飞船看成质点
B. 对接完成后,以空间站为参考系,飞船是运动的
C. 对接完成后,以地面为参考系,飞船和空间站都是静止的
D. 研究飞船从发射升空到与空间站对接所用的时间时,可以把飞船看成质点
2. 下列各组物理量中,全部为矢量的一组是( )
A. 位移、速度、加速度 B. 路程、时间、速率
C. 力、质量、位移 D. 速度变化量、加速度、温度
3. 一物体沿平直路面做匀变速直线运动,其v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为2.5
B. 物体在前2s内的位移大小为8m
C. 物体在第3s末的速度大小为6m/s
D. 物体在0~4s内的平均速度大小为4.5m/s
4. 如图所示,杂技演员头顶一盏油灯,单脚站立在水平板凳上保持静止。下列说法正确的是( )
A. 演员伸出双臂只是为了表演美观,对保持身体平衡没有作用
B. 演员(含油灯)整体的重心一定位于过支撑脚的竖直线上
C. 油灯碗对演员头顶的压力与演员头顶对油灯碗的支持力是一对平衡力
D. 演员对板凳的压力小于板凳对演员的支持力,因为板凳还要支撑演员空着的那只脚
5. 如图所示为京哈高铁的线路示意图。某次列车上午09∶16从北京朝阳站发车,当天下午14∶56到达哈尔滨西站,全程线路长约1198km,列车运营的最高速度为350km/h。下列说法正确的是( )
A. “上午09∶16”与“下午14∶56”均指时间间隔
B. 全程线路长约1198km,指的是列车位移的大小
C. 列车全程的平均速率约为211km/h,平均速度小于211km/h
D. 列车的最高运营速度350km/h指的是全程的平均速度大小
6. 一根轻弹簧竖直悬挂,在下端挂一个重为2N的物块,物块静止时弹簧的长度为12cm;若改挂另一个重为5N的物块,物块静止时弹簧的长度为15cm。弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为150N/m B. 弹簧的原长为8cm
C. 不挂物块时,弹簧的劲度系数为零 D. 弹簧的劲度系数为100N/m
7. 如图所示,小明用手握住一个重为2N的玻璃杯,杯身竖直且始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 杯子的重力与杯子对手的摩擦力是一对平衡力
B. 手对杯子的作用力大小为2N,方向竖直向上
C. 增大手对杯子的压力,杯子受到的摩擦力将增大
D. 若在手与杯壁之间垫一块粗糙毛巾后仍握住杯子保持静止,杯子受到的挤压力将变小
8. 如图所示,一个半球形面包静置在粗糙水平地面上,球心为O。一只蚂蚁(可视为质点)从半球面上与最高点P成45°角的Q点处沿球面缓慢爬向最高点P,整个过程中面包始终保持静止。下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁受到的静摩擦力逐渐减小
B. 面包对蚂蚁的作用力逐渐减小
C. 蚂蚁对面包的压力逐渐减小
D. 因为蚂蚁对面包的挤压,使得面包受到地面的摩擦力方向水平向左
9. 取竖直向上为正方向,一物块在竖直方向运动的v-t图像如图所示,其中0~t3时间内图线为曲线,t3~t4时间内为倾斜直线。下列说法正确的是( )
A. 在t1~t2时间内,物块做匀加速直线运动
B. 在t2~t3时间内,物块的加速度逐渐减小
C. 在t3~t4时间内,物块做匀减速直线运动
D. 物块在t2时刻离出发点最远
10. 如图所示,物块A叠放在物块B的斜面上,B放在粗糙水平地面上,A、B均处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的推力F,A、B仍保持静止。下列说法正确的是( )
A. 施加F后,地面对物块B的支持力变大
B. 施加F前,地面对物块B的摩擦力方向水平向左
C. 施加F后,物块A受到的摩擦力变大
D. 施加F后,物块B共受到6个力的作用
11. “千斤顶”是家庭轿车常备工具之一(图甲)。当摇动把手时,两“臂膀”在“螺纹轴”的作用下靠拢,从而将汽车顶起(图乙)。当车轮刚被顶起时,千斤顶受到汽车的压力大小为F(设保持不变),此时两“臂膀”间的夹角为60°。下列说法正确的是( )
A. 此时每条“臂膀”受到的压力大小均为
B. 此时每条“臂膀”受到的压力大小均为F
C. 若继续缓慢摇动把手,两“臂膀”夹角变小,每条“臂膀”受到的压力将增大
D. 若继续缓慢摇动把手,两“臂膀”夹角变小,每条“臂膀”受到的压力将保持不变
12. 某兴趣小组用频闪摄影研究自由落体运动:将一本物理课本竖直放置,一粒小钢珠从与课本上边沿等高处由静止释放,忽略空气阻力,得到如图所示的频闪照片(相邻两个影像之间的时间间隔相等)。已知课本高度约为30cm,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 照片中相邻两个影像之间的平均速度的差值逐渐变大
B. 若增大闪光频率,照片中相邻两个影像之间的距离将变大
C. 频闪照相的周期约为0.1s
D. 频闪照相的周期约为0.05s
13. 如图甲所示为武汉鹦鹉洲长江大桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根等间距分布的吊索,一辆汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下。已知汽车通过DE段所用的时间为t,通过吊索D时的速度大小为v,汽车可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 汽车通过吊索C时的速度大小为2v B. 汽车通过AB段的时间为()t
C. 汽车通过AD段的平均速度大小为2v D. 汽车通过AE段的平均速度大小为
二、不定项选择题(本题共2小题。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)
14. 如图所示为教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,梨静止在手掌上时,梨对手的压力与手对梨的支持力是一对平衡力
B. 乙图中,先后两次悬挂薄板,过A、B两点的竖直线的交点C就是薄板的重心
C. 丙图中,用力压硬木板时,激光笔射向反射镜的光线在屏上的光斑位置发生明显移动,说明硬木板发生了微小形变
D. 丁图中,海绵对铁块的支持力是由于铁块发生形变而产生的
15. 如图所示为某种健身装置,轻绳AO、OB的结点O处悬挂一重物C,AO与竖直方向的夹角为θ,OB水平,另一端B由健身者手执。健身者站在水平地面上缓慢移动,各段轻绳均不可伸长,OB绳始终保持水平,重物C始终不与地面接触。下列说法正确的是( )
A. 健身者向右缓慢移动时,绳AO的拉力变大
B. 健身者向右缓慢移动时,绳OB的拉力变小
C. 健身者向左缓慢移动时,健身者受到的摩擦力变小
D. 健身者向右移动,绳AO、OB拉力的合力变大
非选择题部分
三、实验题(共2小题。把正确答案填入空格)
16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,图1为实验中使用的打点计时器,图2为打出的一条纸带的一部分,O点为位移测量起点和计时起点,A、B为纸带上的两个计数点,每两个相邻计数点间还有4个计时点未画出;图3为根据实验数据作出的v-t图像。
(1)图1中的仪器是______打点计时器(填“电磁”或“电火花”)。
(2)下列说法中正确的是______(填选项前的字母)(单选)。
A. 实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
B. 选择计数点时,必须从纸带上打出的第一个点开始
C. 实验过程中若打点计时器打点频率增大,则求出的速度较真实值偏大
(3)由图2可知,计数点B的位置为______cm;打计数点A时小车的瞬时速度大小为______m/s。
(4)由图3求得小车的加速度大小为______(结果保留两位有效数字)。
17. 如图1所示是“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置。
(1)下列说法正确的是______(多选,填选项前的字母)。
A. 施力时,两细绳套应与弹簧测力计的轴线方向一致
B. 同一次实验中,橡皮条与细绳套的结点O的位置允许变动
C. 只用一只弹簧测力计也可以完成本实验
D. 两细绳套的夹角必须小于90°,否则无法完成实验
(2)某同学实验时,其中一个弹簧测力计的示数如图2所示,其读数为______N。
(3)另一小组保持两个分力的大小不变,仅改变两分力的夹角θ,记录对应的合力F,得到F-θ关系如图3所示。由图可知,这两个分力中较大的一个力的大小为______N。
(4)改用图4所示方案:橡皮筋上端固定于O点,下端系一重物M,弹簧测力计通过系在橡皮筋上N处的细线缓慢水平向左拉。因橡皮筋老化,两次拉到同一水平位置时N点的轨迹不重合(如图中①、②所示)。N点分别处于a、b两位置时,弹簧测力计的拉力与橡皮筋拉力的合力______(填“变化”或“不变化”);N点处于a位置时橡皮筋的拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)N点处于b位置时的拉力。
四、计算题。
18. 高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示,一个质量约150克的苹果从离地h=20m的阳台处由静止开始自由下落,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)苹果从释放到落地所用的时间t;
(2)苹果落地时的速度大小v;
(3)苹果落地前1s内的位移大小x。
19. 如图甲所示,将木板搭在车厢末端,与水平地面构成固定斜面来装卸货物,斜面与水平方向的夹角θ=37°。现将一质量m=7kg的货物(可视为质点)由斜面顶端轻推货物后,货物恰能沿斜面匀速滑下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求货物与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)如图乙所示,现用一水平向左的推力F作用于货物,使货物沿斜面匀速上滑,求F的大小。
20. 小涵家住在一栋高层住宅内,他通过实验研究了电梯上升过程中速度v随时间t的变化规律。电梯从第一层由静止开始启动,先匀加速上升,经5s达到稳定速度4.5m/s;再以该速度匀速上升10s;最后匀减速上升,经3s刚好停在最高层。重力加速度g取。
(1)求电梯加速阶段与减速阶段加速度的大小;
(2)在图甲所示的坐标系中画出电梯上升全过程的v-t图像,并求电梯上升的总高度;
(3)图乙是某次电梯上升过程中加速度a随时间t变化的图像。类比“v-t图像与时间轴所围面积表示位移”,请说明a-t图像与时间轴所围面积表示的物理量,并求图乙中电梯匀加速上升阶段第1s末与第2s末速度大小之比。
21. 如图所示,粗糙水平地面上固定有一根竖直光滑杆,质量m=0.4kg的圆环套在杆上,地面上放一质量M=2.5kg的物块,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连,连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°,整个系统处于平衡状态。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求轻绳的拉力大小;
(2)求地面对物块的摩擦力大小和方向;
(3)若仅改变圆环的质量m(物块质量M、各角度及μ均不变),要使系统仍能保持平衡,求m的取值范围。
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浙江宁波市六校联盟2026-2027学年高一上学期11月期中物理试题
一、单项选择题(共13小题)
1. 我国空间站长期在轨运行,某次任务中,“神舟”载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,航天员顺利进驻空间站开展科学实验。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与空间站的对接过程时,可以把飞船看成质点
B. 对接完成后,以空间站为参考系,飞船是运动的
C. 对接完成后,以地面为参考系,飞船和空间站都是静止的
D. 研究飞船从发射升空到与空间站对接所用的时间时,可以把飞船看成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究飞船与空间站的对接过程时,飞船的大小和形状不能忽略不计,则不可以把飞船看成质点,故A错误;
B.对接完成后,以空间站为参考系,飞船相对于空间站的位置没有改变,则飞船是静止的,故B错误;
C.对接完成后,以地面为参考系,飞船和空间站的位置改变了,则飞船和空间站都是运动的,故C错误;
D.研究飞船从发射升空到与空间站对接所用的时间时,飞船的大小和形状可以忽略不计,则可以把飞船看成质点,故D正确。
故选D。
2. 下列各组物理量中,全部为矢量的一组是( )
A. 位移、速度、加速度 B. 路程、时间、速率
C. 力、质量、位移 D. 速度变化量、加速度、温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移、速度、加速度三个物理量既有大小又有方向,运算时遵循平行四边形定则,属于矢量,故A正确;
B.路程、时间、速率三个物理量只有大小、没有方向,属于标量,故B错误;
C.力、位移是既有大小又有方向的物理量,属于矢量;质量只有大小没有方向,属于标量,故C错误;
D.速度变化量、加速度是既有大小又有方向的物理量,属于矢量;温度只有大小没有方向,属于标量,故D错误。
故选A。
3. 一物体沿平直路面做匀变速直线运动,其v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为2.5
B. 物体在前2s内的位移大小为8m
C. 物体在第3s末的速度大小为6m/s
D. 物体在0~4s内的平均速度大小为4.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图可得物体的加速度大小为,故A错误;
B.物体初速度为零,物体在前2s内的位移大小为,故B错误;
C.物体在第3s末的速度大小为,故C正确;
D.物体在4s内的位移大小为
物体在0~4s内的平均速度大小为,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,杂技演员头顶一盏油灯,单脚站立在水平板凳上保持静止。下列说法正确的是( )
A. 演员伸出双臂只是为了表演美观,对保持身体平衡没有作用
B. 演员(含油灯)整体的重心一定位于过支撑脚的竖直线上
C. 油灯碗对演员头顶的压力与演员头顶对油灯碗的支持力是一对平衡力
D. 演员对板凳的压力小于板凳对演员的支持力,因为板凳还要支撑演员空着的那只脚
【答案】B
【解析】
【详解】A.演员伸出双臂的作用是调整重心位置,让重心始终保持在支撑面上方,辅助维持身体平衡,并非仅为了表演美观,故A错误;
B.演员(含油灯)整体保持静止,属于平衡状态,仅单脚与板凳接触,根据二力平衡条件,整体的重力与板凳对脚的支持力必须等大反向共线,因此整体的重心一定位于过支撑脚的竖直线上,故B正确;
C.油灯碗对演员头顶的压力和演员头顶对油灯碗的支持力是一对作用力与反作用力,故C错误;
D.演员对板凳的压力和板凳对演员的支持力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故D错误。
故选B。
5. 如图所示为京哈高铁的线路示意图。某次列车上午09∶16从北京朝阳站发车,当天下午14∶56到达哈尔滨西站,全程线路长约1198km,列车运营的最高速度为350km/h。下列说法正确的是( )
A. “上午09∶16”与“下午14∶56”均指时间间隔
B. 全程线路长约1198km,指的是列车位移的大小
C. 列车全程的平均速率约为211km/h,平均速度小于211km/h
D. 列车的最高运营速度350km/h指的是全程的平均速度大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.“”与“”分别表示发车和到站的瞬间,是时刻,不是时间间隔,故A错误;
B.线路长约表示列车运动轨迹的长度,是路程,不是位移大小,故B错误;
C.列车运行时间
平均速率
代入数据解得
平均速度大小等于位移大小与时间的比值,因路程大于位移大小,故平均速度大小小于,故C正确;
D.最高运营速度指列车运行过程中的最大瞬时速度大小,不是全程平均速度大小,故D错误。
故选C。
6. 一根轻弹簧竖直悬挂,在下端挂一个重为2N的物块,物块静止时弹簧的长度为12cm;若改挂另一个重为5N的物块,物块静止时弹簧的长度为15cm。弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为150N/m B. 弹簧的原长为8cm
C. 不挂物块时,弹簧的劲度系数为零 D. 弹簧的劲度系数为100N/m
【答案】D
【解析】
【详解】C.劲度系数是弹簧的固有属性,由自身结构决定,与受力、形变量无关,故C错误;
ABD.根据胡克定律,弹性限度内弹簧弹力满足,其中为弹簧形变量(弹簧长度与原长的差值)。设弹簧原长为,劲度系数为,物块静止时弹簧弹力等于物块重力,因此对两次悬挂状态列方程。挂物块时,,其中
挂物块时,,其中
联立解得,,故AB错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,小明用手握住一个重为2N的玻璃杯,杯身竖直且始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 杯子的重力与杯子对手的摩擦力是一对平衡力
B. 手对杯子的作用力大小为2N,方向竖直向上
C. 增大手对杯子的压力,杯子受到的摩擦力将增大
D. 若在手与杯壁之间垫一块粗糙毛巾后仍握住杯子保持静止,杯子受到的挤压力将变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡力的条件是作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线。杯子的重力受力物体是杯子,杯子对手的摩擦力受力物体是手,两个力作用在不同物体上,不是平衡力,故A错误;
B.玻璃杯始终静止,处于平衡状态,杯子的总重力为2N、方向竖直向下;手对杯子的所有作用力(水平方向的挤压力、竖直方向的静摩擦力)的合力,与杯子的重力是一对平衡力,因此手对杯子的合力大小为2N,方向竖直向上,故B正确;
C.杯子静止时竖直方向受力平衡,静摩擦力始终等于杯子的重力,增大手的压力只会增大最大静摩擦力,实际静摩擦力仍等于2N,不会随压力增大而变化,故C错误;
D.垫上更粗糙的毛巾后,最大静摩擦力会变大,但杯子仍静止,实际静摩擦力始终等于杯子重力不变,不需要那么大的挤压力就能握住杯子,前提是手的握力不变的情况下最大静摩擦变大,题目没有限定手的握力,该选项逻辑不成立:杯子的静摩擦力始终等于重力,挤压力没有必然变小的结论,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,一个半球形面包静置在粗糙水平地面上,球心为O。一只蚂蚁(可视为质点)从半球面上与最高点P成45°角的Q点处沿球面缓慢爬向最高点P,整个过程中面包始终保持静止。下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁受到的静摩擦力逐渐减小
B. 面包对蚂蚁的作用力逐渐减小
C. 蚂蚁对面包的压力逐渐减小
D. 因为蚂蚁对面包的挤压,使得面包受到地面的摩擦力方向水平向左
【答案】A
【解析】
【详解】A.设蚂蚁所在处半径与竖直方向夹角为,爬向最高点过程中该夹角逐渐减小;缓慢爬动时受力平衡,沿球面切线方向有,故静摩擦力逐渐减小,A正确;
B.面包对蚂蚁的作用力是支持力与静摩擦力的合力,与蚂蚁重力平衡,大小恒为,B错误;
C.沿半径方向有,随夹角减小支持力增大,由牛顿第三定律知蚂蚁对面包的压力逐渐增大,C错误;
D.把蚂蚁与面包看作整体,水平方向只有地面摩擦力,由平衡条件得该摩擦力为零,D错误。
故选 A。
9. 取竖直向上为正方向,一物块在竖直方向运动的v-t图像如图所示,其中0~t3时间内图线为曲线,t3~t4时间内为倾斜直线。下列说法正确的是( )
A. 在t1~t2时间内,物块做匀加速直线运动
B. 在t2~t3时间内,物块的加速度逐渐减小
C. 在t3~t4时间内,物块做匀减速直线运动
D. 物块在t2时刻离出发点最远
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示加速度,~段图线是曲线,斜率不断变化,加速度不恒定,物块做的是变加速直线运动,A错误;
B.图像的斜率表示加速度,时刻是v-t图的最高点,此处斜率为0、加速度为0;~阶段斜率的绝对值越来越大,则物块的加速度逐渐增大,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,t3~t4时间内为倾斜直线,加速度恒定且为负,由图可知速度为正,则此时间内物块做匀减速直线运动,故C正确。
D.物块的速度始终为正,说明物块一直沿竖直向上的方向运动,位移持续增大,直到时刻速度减为0,才到达离出发点最远的位置,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,物块A叠放在物块B的斜面上,B放在粗糙水平地面上,A、B均处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的推力F,A、B仍保持静止。下列说法正确的是( )
A. 施加F后,地面对物块B的支持力变大
B. 施加F前,地面对物块B的摩擦力方向水平向左
C. 施加F后,物块A受到的摩擦力变大
D. 施加F后,物块B共受到6个力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.将A、B视为整体,施加水平推力F前后,竖直方向始终受力平衡,地面对B的支持力始终等于A、B的总重力,大小不变,A错误;
B.施加F前,A、B整体没有水平方向的运动趋势,地面对B的摩擦力为0,不存在向左的摩擦力,B错误;
C.设B斜面的倾角为,对A单独受力分析,施加F前A的静摩擦力沿斜面向上,大小为,施加F后A仍静止,对A单独受力分析,物块A受到的摩擦力仍为,故C错误;
D.施加F后,B受到的力为:重力、地面的支持力、水平推力F、地面的静摩擦力、A对B的压力、A对B的静摩擦力,6个力,故D正确。
故选D。
11. “千斤顶”是家庭轿车常备工具之一(图甲)。当摇动把手时,两“臂膀”在“螺纹轴”的作用下靠拢,从而将汽车顶起(图乙)。当车轮刚被顶起时,千斤顶受到汽车的压力大小为F(设保持不变),此时两“臂膀”间的夹角为60°。下列说法正确的是( )
A. 此时每条“臂膀”受到的压力大小均为
B. 此时每条“臂膀”受到的压力大小均为F
C. 若继续缓慢摇动把手,两“臂膀”夹角变小,每条“臂膀”受到的压力将增大
D. 若继续缓慢摇动把手,两“臂膀”夹角变小,每条“臂膀”受到的压力将保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将汽车对千斤顶的压力F沿两个臂膀的方向分解为两个分力,这两个分力就是臂膀受到的压力:设每条臂膀受到的压力大小为,将F沿两臂膀方向分解,由于两臂膀对称,两个分力大小相等。根据竖直方向的平衡条件,两个分力的竖直分量之和与F平衡,即
代入数据解得 ,故A正确,B错误;
CD.根据可知,当F保持不变,两臂膀夹角减小时,减小,增大,因此减小,故CD错误。
故选A。
12. 某兴趣小组用频闪摄影研究自由落体运动:将一本物理课本竖直放置,一粒小钢珠从与课本上边沿等高处由静止释放,忽略空气阻力,得到如图所示的频闪照片(相邻两个影像之间的时间间隔相等)。已知课本高度约为30cm,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 照片中相邻两个影像之间的平均速度的差值逐渐变大
B. 若增大闪光频率,照片中相邻两个影像之间的距离将变大
C. 频闪照相的周期约为0.1s
D. 频闪照相的周期约为0.05s
【答案】D
【解析】
【详解】A.自由落体运动是匀加速直线运动,连续相等时间内的位移差恒定,相邻两段平均速度之差也恒定,A错误;
B.增大闪光频率即减小周期,相邻影像间距随之减小,B错误;
CD.照片中钢珠有6个影像、5个间隔,下落高度约为课本高度,由,得,C错误,D正确。
故选 D。
13. 如图甲所示为武汉鹦鹉洲长江大桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根等间距分布的吊索,一辆汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下。已知汽车通过DE段所用的时间为t,通过吊索D时的速度大小为v,汽车可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 汽车通过吊索C时的速度大小为2v B. 汽车通过AB段的时间为()t
C. 汽车通过AD段的平均速度大小为2v D. 汽车通过AE段的平均速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.设相邻两根吊索之间的距离为,汽车做匀减速直线运动的加速度大小为,取从到为正方向。由匀变速直线运动的速度与位移关系,对任一悬索到点的过程有
因,,,且
可得各处速度分别为,,
则汽车通过吊索C时的速度大小为,故A错误;
B.由段的速度与时间关系得
所以
则,,
对段有
所以汽车通过AB段的时间为,故B正确;
CD.匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的算术平均值。则汽车通过AD段的平均速度大小为
同理可得汽车通过AE段的平均速度大小为,故CD错误。
故选B。
二、不定项选择题(本题共2小题。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)
14. 如图所示为教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,梨静止在手掌上时,梨对手的压力与手对梨的支持力是一对平衡力
B. 乙图中,先后两次悬挂薄板,过A、B两点的竖直线的交点C就是薄板的重心
C. 丙图中,用力压硬木板时,激光笔射向反射镜的光线在屏上的光斑位置发生明显移动,说明硬木板发生了微小形变
D. 丁图中,海绵对铁块的支持力是由于铁块发生形变而产生的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中,梨静止在手掌上时,梨对手的压力与手对梨的支持力是一对作用力与反作用力,故A错误;
B.乙图中,根据重力与细绳拉力二力平衡,先后两次悬挂薄板,过A、B两点的竖直线的交点C就是薄板的重心,故B正确;
C.丙图中,根据微小放大法,用力压硬木板时,激光笔射向反射镜的光线在屏上的光斑位置发生明显移动,说明硬木板发生了微小形变,故C正确;
D.丁图中,海绵对铁块的支持力是由于海绵发生形变而产生的,故D错误。
故选BC。
15. 如图所示为某种健身装置,轻绳AO、OB的结点O处悬挂一重物C,AO与竖直方向的夹角为θ,OB水平,另一端B由健身者手执。健身者站在水平地面上缓慢移动,各段轻绳均不可伸长,OB绳始终保持水平,重物C始终不与地面接触。下列说法正确的是( )
A. 健身者向右缓慢移动时,绳AO的拉力变大
B. 健身者向右缓慢移动时,绳OB的拉力变小
C. 健身者向左缓慢移动时,健身者受到的摩擦力变小
D. 健身者向右移动,绳AO、OB拉力的合力变大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设OA的拉力为FA,OB的拉力为FB,重物C的质量为m,因O点一直处于平衡状态,O点受力分析如图所示
由平衡条件得,
解得,
当健身者缓慢向右移动时,θ角变大,则FA、FB均变大,A正确,B错误;
D.不论健身者朝哪边移动,绳OA、OB拉力的合力都不变,大小等于重物C的重力mg,D错误;
C.对健身者受力分析,因为健身者所受的摩擦力与OB绳拉力FB大小相等,方向相反,向左移动时FB变小,健身者与地面间的摩擦力变小,C正确。
故选AC。
非选择题部分
三、实验题(共2小题。把正确答案填入空格)
16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,图1为实验中使用的打点计时器,图2为打出的一条纸带的一部分,O点为位移测量起点和计时起点,A、B为纸带上的两个计数点,每两个相邻计数点间还有4个计时点未画出;图3为根据实验数据作出的v-t图像。
(1)图1中的仪器是______打点计时器(填“电磁”或“电火花”)。
(2)下列说法中正确的是______(填选项前的字母)(单选)。
A. 实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
B. 选择计数点时,必须从纸带上打出的第一个点开始
C. 实验过程中若打点计时器打点频率增大,则求出的速度较真实值偏大
(3)由图2可知,计数点B的位置为______cm;打计数点A时小车的瞬时速度大小为______m/s。
(4)由图3求得小车的加速度大小为______(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)电火花 (2)A
(3) ①. 6.20 ②. 0.31
(4)1.7
【解析】
【小问1详解】
图1仪器为电火花打点计时器,电磁打点计时器带有振针、复写纸结构,该仪器外观符合电火花打点计时器的特征。
【小问2详解】
A.实验规范要求先接通电源,待打点稳定后释放小车,能充分利用纸带、保证打点初始阶段的点迹清晰,故A正确;
B.选择计数点时无需从第一个打出的点开始,通常舍去开头密集模糊的点,选取点迹清晰的部分作为计数点即可,故B错误;
C.若打点频率f真实值大,实际打点周期小,计算速度时仍用较大的周期计算,则测量值偏小,故C错误。
故选A。
【小问3详解】
[1]刻度尺分度值为1mm,读数需估读到0.1mm,B点对应刻度为6.20cm;
[2]相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
【小问4详解】
图像斜率表示加速度,根据题图可得小车的加速度大小
17. 如图1所示是“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置。
(1)下列说法正确的是______(多选,填选项前的字母)。
A. 施力时,两细绳套应与弹簧测力计的轴线方向一致
B. 同一次实验中,橡皮条与细绳套的结点O的位置允许变动
C. 只用一只弹簧测力计也可以完成本实验
D. 两细绳套的夹角必须小于90°,否则无法完成实验
(2)某同学实验时,其中一个弹簧测力计的示数如图2所示,其读数为______N。
(3)另一小组保持两个分力的大小不变,仅改变两分力的夹角θ,记录对应的合力F,得到F-θ关系如图3所示。由图可知,这两个分力中较大的一个力的大小为______N。
(4)改用图4所示方案:橡皮筋上端固定于O点,下端系一重物M,弹簧测力计通过系在橡皮筋上N处的细线缓慢水平向左拉。因橡皮筋老化,两次拉到同一水平位置时N点的轨迹不重合(如图中①、②所示)。N点分别处于a、b两位置时,弹簧测力计的拉力与橡皮筋拉力的合力______(填“变化”或“不变化”);N点处于a位置时橡皮筋的拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)N点处于b位置时的拉力。
【答案】(1)AC (2)2.20##2.19##2.21
(3)4 (4) ①. 不变化 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
A.施力时两细线套须与弹簧秤轴线方向一致,以减小拉力方向误差,故A正确;
B.为保证效果相同,同一次实验中结点O的位置不允许变动,不同实验中,结点位置可以改变,故B错误;
C.如果只用一只弹簧测力计,可以先将一个细绳套用手拉住, 另一个细绳套用弹簧测力计拉住,使橡皮条结点O拉到某一个位置, 记下两个拉力的方向,读出弹簧测力计的示数,然后把弹簧测力计换到另一边,再次把橡皮条结点O拉到同一位置,两次实验中保证细绳套的方向不变,即两次分力方向相同,此时记录弹簧测力计的示数,即另一个分力大小, 从而完成实验,故C正确。
D.本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律,所以两细绳之间的夹角适当就好,不一定要小于90°, 故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
最小分度值为0.1N,所以弹簧测力计的示数为2.20N。
【小问3详解】
设较大的力为,根据图像可知,
解得,
则这两个分力中较大的一个力的大小为4N。
【小问4详解】
[1]由于缓慢拉到a、b两位置时,所以在a、b点受力平衡,则弹簧测力计拉力与橡皮筋拉力的合力与M的重力等大反向,弹簧测力计的拉力与橡皮筋拉力的合力不变化。
[2]设橡皮筋与竖直方向夹角,则橡皮筋弹力
由图4可知点处于位置时小,弹力小,即N点处于a位置时橡皮筋的拉力大于N点处于b位置时的拉力。
四、计算题。
18. 高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示,一个质量约150克的苹果从离地h=20m的阳台处由静止开始自由下落,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)苹果从释放到落地所用的时间t;
(2)苹果落地时的速度大小v;
(3)苹果落地前1s内的位移大小x。
【答案】(1)
(2)20m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
由
得
【小问2详解】
由
得
【小问3详解】
落地前1s内的位移等于总位移减去前1s内的位移,即
19. 如图甲所示,将木板搭在车厢末端,与水平地面构成固定斜面来装卸货物,斜面与水平方向的夹角θ=37°。现将一质量m=7kg的货物(可视为质点)由斜面顶端轻推货物后,货物恰能沿斜面匀速滑下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求货物与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)如图乙所示,现用一水平向左的推力F作用于货物,使货物沿斜面匀速上滑,求F的大小。
【答案】(1)
(2)240N
【解析】
【小问1详解】
货物匀速下滑,沿斜面方向由平衡条件得
解得货物与斜面间的动摩擦因数
【小问2详解】
推力F为水平向左,货物匀速上滑,则沿斜面方向由平衡条件
垂直斜面方向
其中
解得
20. 小涵家住在一栋高层住宅内,他通过实验研究了电梯上升过程中速度v随时间t的变化规律。电梯从第一层由静止开始启动,先匀加速上升,经5s达到稳定速度4.5m/s;再以该速度匀速上升10s;最后匀减速上升,经3s刚好停在最高层。重力加速度g取。
(1)求电梯加速阶段与减速阶段加速度的大小;
(2)在图甲所示的坐标系中画出电梯上升全过程的v-t图像,并求电梯上升的总高度;
(3)图乙是某次电梯上升过程中加速度a随时间t变化的图像。类比“v-t图像与时间轴所围面积表示位移”,请说明a-t图像与时间轴所围面积表示的物理量,并求图乙中电梯匀加速上升阶段第1s末与第2s末速度大小之比。
【答案】(1),
(2);
(3)速度的变化量,
【解析】
【小问1详解】
加速阶段加速度
减速阶段加速度大小
【小问2详解】
图像分三段:由原点倾斜上升至末的,至水平,至倾斜下降至时间轴
图线与时间轴所围面积等于上升总高度
【小问3详解】
由加速度定义式得,故加速度随时间变化的图线与时间轴所围面积表示速度的变化量
图乙中至内加速度由均匀增至,第末速度等于三角形面积
第至第内加速度保持,第末速度
故第末与第末速度大小之比
21. 如图所示,粗糙水平地面上固定有一根竖直光滑杆,质量m=0.4kg的圆环套在杆上,地面上放一质量M=2.5kg的物块,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连,连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°、β=53°,整个系统处于平衡状态。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求轻绳的拉力大小;
(2)求地面对物块的摩擦力大小和方向;
(3)若仅改变圆环的质量m(物块质量M、各角度及μ均不变),要使系统仍能保持平衡,求m的取值范围。
【答案】(1)
(2),方向水平向右
(3)
【解析】
【小问1详解】
以圆环为对象,杆光滑,圆环在竖直方向只受重力和绳的拉力,
由平衡条件
解得轻绳的拉力大小为
【小问2详解】
以物块为对象,水平方向由平衡条件得
由于绳对物块的拉力斜向左上方,其水平分量向左,故地面对物块的摩擦力方向水平向右。
【小问3详解】
以圆环为对象
以物块为对象:竖直方向
水平方向
系统平衡需满足
即
整理得;
解得
又
故m的取值范围为
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