安徽芜湖市安徽师范大学附属中学2026-2027学年高一第一学期期中物理试卷
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内容正文:
高一物理
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2. 答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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。
1. 如图为某足球比赛中一球员主罚任意球时的场景。下列说法正确的是
A. 研究足球运动时,只能选择地面作为参考系
B. 以踢出的足球为参考系,人墙保持静止
C. 以人墙为参考系,飞向球门的足球是运动的
D. 以飞向球门的足球为参考系,球门是静止的
2.2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈,带球跑动、大力抽射、飞身扑救,竞技水平大幅度提升。关于足球比赛,下列说法正确的是
A. 足球的位移就是足球运动经过的轨迹长度
B. 足球在空中做曲线运动时,位移大小等于路程
C. 一场球赛30分钟,这里的“30分钟”指的是时间间隔
D. 足球运动时,位移大小有可能大于路程
3. 关于重力与重心,下列说法正确的是
A. 重力的方向总是垂直向下的
B. 物体的重心就是物体上最重的一点,且重心一定在物体上
C. 同一物体在地球表面不同位置(如从赤道移至两极),其质量不变,但所受重力大小会发生改变
D. 形状规则且质量分布均匀的物体,其重心一定在其几何中心;质量分布不均匀的物体,其重心位置只与形状有关
4. 如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则下列说法正确的是
A.A、B两点间的时间间隔为0.10 s
B. 实验中可以使用干电池为打点计时器供电
C. 打点计时器的打点周期为0.10 s
D. 实验时,应先释放纸带,再接通打点计时器电源
5. 如图为“验证力的平行四边形定则”实验装置,下列说法错误的是
A. 橡皮筋结点拉到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
B. 实验中,橡皮筋拉到结点O的位置,在同一次实验中可以改变
C. 实验中,可以将两根细绳套换成橡皮筋,不会影响实验结果
D. 实验时,两弹簧测力计的夹角不宜过大,也不宜过小
6. 有一摩托车在一条平直的路面上进行性能测试,从A地以 的初速度匀加速运动 后,速度达到 ,接下来做匀减速运动到达B地时的速度为 。已知摩托车加速阶段与减速阶段加速度大小之比为 。下列说法正确的是
A. 摩托车加速阶段的加速度大小为
B. 摩托车减速阶段的加速度大小为
C. 摩托车减速阶段的时间为
D. 摩托车从A地到B地的平均速度大小为
7. 运动员做直线折返跑训练,若将其视为做匀变速直线运动,其位置—时间图像为开口向下的抛物线,如图所示,已知 时运动员的瞬时速度为 ,在 处为图像最高点。则
A. 运动员的加速度大小为
B. 时运动员初速度大小为
C. 时运动员的位移最大,速度最大
D. 与 时刻运动员的速度相同
8. 如图所示,A、B、C三个物体的重力均为G,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是
A.A物体受到的摩擦力大小为 G
B.C物体受到的摩擦力大小为
C.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
D.B物体受到的静摩擦力大于C物体受到的静摩擦力
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 甲、乙两辆汽车在同一水平公路上做直线运动,若在描述它们运动情况时规定甲的运动方向为正方向,得出它们运动的加速度分别为 ,。那么由此而得出的正确判断是
A. 甲、乙两车加速度大小相等,方向相反
B. 若乙车速度为正值,则乙车一定在做减速直线运动
C. 甲车的速度一定在增大,乙车的速度一定在减小
D. 乙车加速度为负值,代表物体的运动方向一定与规定的正方向相反
10. 在地面上,以初速度竖直上抛一个小球,从抛出到又回到抛出点的总时间为,上升的最大高度为。运动过程中,若小球经过某点时的速度大小为,不计空气阻力。则
A. 小球到达点的时间可能为
B. 小球到达点的时间可能为
C. 点的高度为
D. 点的高度为
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(6分)某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50 Hz,打出的一条纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)下列关于本实验操作的说法正确的是 。
A. 开始实验前,小车应靠近打点计时器
B. 长木板必须保持水平,不能倾斜
C. 纸带上点迹密集的部分,对应的小车速度较小
(2)打点计时器打下点3时小车的速度大小为 m/s;小车的加速度大小为 。(以上两空均保留两位有效数字)
(3)实验结束后,某同学发现实验时电源的实际频率小于50 Hz,则速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(10分)某同学探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在 方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如下表:
代表符号
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
(3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(填“”或“”)。
(4)由图乙可知弹簧的劲度系数为 N/m。(重力加速度g取)
(5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13.(10分)在车辆加速、制动性能测试中,高速磁浮试验样车借助动力装置,可在0.72 s内由静止加速至500 km/h;某电动跑车以108 km/h的速度行驶时,启动智能耦合制动系统可在3 s内平稳停下。分别以高速磁浮试验样车加速后的运动方向和电动跑车制动前的方向为正方向,对于上述运动过程,求:
(1)高速磁浮试验样车的平均加速度;(结果保留到整数)
(2)电动跑车的平均加速度。
14.(14分)如图所示,在时刻小球A从离地面高处自由下落,时小球B在A的正下方地面P处竖直上抛,在离地面处两小球相遇,小球可视为质点,在运动过程中均只受重力的作用,重力加速度为。求:
(1)小球B上抛时小球A离地面高度;
(2)小球B上抛的速度大小;
(3)小球A运动2 s后,小球A和小球B之间的距离。
15.(18分)如图甲所示,工人将一质量的塑料收纳箱放在水平地面上,再把质量的工具箱叠放在收纳箱上方。工人用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉动收纳箱。收纳箱与工具箱间的摩擦力、收纳箱与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)收纳箱对水平地面的压力大小;
(2)收纳箱与地面之间的动摩擦因数;
(3)工具箱与收纳箱之间的最大静摩擦力和对应的动摩擦因数。
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安徽芜湖市 2026—2027 学年度第一学期期中考试
高一物理 参考答案与解析
满分 100 分 考试时间 75 分钟 命题范围:人教版必修第一册(运动的描述、匀变速直线运动、相互作用)
命题校订说明(第 10 题):原卷第 10 题题干中“速度大小为 v0/8”与四个选项无法构成自洽的答案组合——若严格取 v0/8,小球到达 A 点的时间为 7t/16、9t/16,A 点高度为 63H/64,四项均不符合。而选项 5t/8 与 15H/16 恰好是“速度大小为 v0/4”时的正确结论,1/8 t 与 1/16 H 则是对应的典型错误选项,故原卷分数应为 v0/4,分母“8”系排版(录入)错误。本解析统一按订正后的表述“速度大小为 v0/4”排版,并在该题解析中同时给出两种取值的结果对照。
答案速查
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
A
B
D
A
B
AB
BD
非选择题答案:11.(1) AC (2) 0.61 m/s,1.2 m/s² (3) 偏大;12.(1) 竖直 (3) Lx (4) 4.9 (5) 相等;13.(1) 193 m/s² (2) −10 m/s²;14.(1) 45 m (2) 12.5 m/s (3) 22.5 m;15.(1) 150 N (2) 0.2 (3) 40 N,0.4
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 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。
1.如图为某足球比赛中一球员主罚任意球时的场景。下列说法正确的是
A.研究足球运动时,只能选择地面作为参考系
B.以踢出的足球为参考系,人墙保持静止
C.以人墙为参考系,飞向球门的足球是运动的
D.以飞向球门的足球为参考系,球门是静止的
【答案】C
【解析】参考系的选取是任意的,既可选地面,也可选其他物体,A 错误;以踢出的足球为参考系,人墙与足球的相对位置不断变化,人墙是运动的,B 错误;以人墙为参考系,足球的位置不断变化,足球是运动的,C 正确;以足球为参考系,球门的位置同样在不断变化,球门是运动的,D 错误。
2.2026 年世界人形机器人运动会于 8 月 22 日至 26 日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈,带球跑动、大力抽射、飞身扑救,竞技水平大幅度提升。关于足球比赛,下列说法正确的是
A.足球的位移就是足球运动经过的轨迹长度
B.足球在空中做曲线运动时,位移大小等于路程
C.一场球赛 30 分钟,这里的“30 分钟”指的是时间间隔
D.足球运动时,位移大小有可能大于路程
【答案】C
【解析】位移是由初位置指向末位置的有向线段,A 错误;曲线运动中轨迹长度(路程)总大于位移大小,B 错误;30 分钟对应一段过程,是时间间隔,C 正确;位移大小不可能大于路程,最多与之相等,D 错误。
3.关于重力与重心,下列说法正确的是
A.重力的方向总是垂直向下的
B.物体的重心就是物体上最重的一点,且重心一定在物体上
C.同一物体在地球表面不同位置(如从赤道移至两极),其质量不变,但所受重力大小会发生改变
D.形状规则且质量分布均匀的物体,其重心一定在其几何中心;质量分布不均匀的物体,其重心位置只与形状有关
【答案】C
【解析】重力的方向总是竖直向下,不是“垂直向下”(垂直是相对某一接触面而言),A 错误;重心是重力的等效作用点,并非物体上最重的点,且可以在物体之外(如圆环),B 错误;质量是物体的固有属性,位置改变时质量不变,但重力加速度 g 随纬度增大而增大,故重力大小改变,C 正确;质量分布不均匀的物体,其重心位置由形状和质量分布共同决定,D 错误。
4.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B 两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为 50 Hz,则下列说法正确的是
A.A、B 两点间的时间间隔为 0.10 s
B.实验中可以使用干电池为打点计时器供电
C.打点计时器的打点周期为 0.10 s
D.实验时,应先释放纸带,再接通打点计时器电源
【答案】A
【解析】电源频率为 50 Hz,打点周期 T = 1/f = 0.02 s,C 错误;图中 A、B 之间还有 4 个实际点迹,即 A、B 之间有 5 个时间间隔,故 t = 5×0.02 s = 0.10 s,A 正确;打点计时器必须使用交流电源(电磁打点计时器用 4~6 V 低压交流,电火花计时器用 220 V 交流),干电池为直流电源,B 错误;实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,D 错误。
5.如图为“验证力的平行四边形定则”实验装置,下列说法错误的是
A.橡皮筋结点拉到某一位置 O 时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
B.实验中,橡皮筋拉到结点 O 的位置,在同一次实验中可以改变
C.实验中,可以将两根细绳套换成橡皮筋,不会影响实验结果
D.实验时,两弹簧测力计的夹角不宜过大,也不宜过小
【答案】B
【解析】本实验用两个分力的共同作用效果替代一个力的作用效果(等效替代),同一次实验中结点 O 的位置必须保持不变,否则两次拉力的作用效果不同,无法验证平行四边形定则,B 错误,故选 B。拉力适当大些可减小相对误差,读数时视线正对刻度可减小读数误差,A 正确;细绳套只起传递拉力方向的作用,换成橡皮筋后只要结点仍拉到 O 点、方向不变,结果不受影响,C 正确;夹角过大会使分力增大、作图偏短,夹角过小则作图时两分力方向不易区分,都会增大误差,D 正确。
6.有一摩托车在一条平直的路面上进行性能测试,从 A 地以 vA = 10 m/s 的初速度匀加速运动 t1 = 8 s 后,速度达到 v = 26 m/s,接下来做匀减速运动到达 B 地时的速度为 vB = 2 m/s。已知摩托车加速阶段与减速阶段加速度大小之比为 1∶3。下列说法正确的是
A.摩托车加速阶段的加速度大小为 6 m/s²
B.摩托车减速阶段的加速度大小为 3 m/s²
C.摩托车减速阶段的时间为 2 s
D.摩托车从 A 地到 B 地的平均速度大小为 50/3 m/s
【答案】D
【解析】加速阶段 a1 = (v − vA)/t1 = (26 − 10)/8 m/s² = 2 m/s²,A 错误;由 a1∶a2 = 1∶3 得 a2 = 3a1 = 6 m/s²,B 错误;
减速阶段 2 = 26 − 6t2,得 t2 = 4 s,C 错误。加速位移 x1 = (10 + 26)/2×8 m = 144 m,减速位移 x2 = (26 + 2)/2×4 m = 56 m,总位移 x = 200 m,总时间 t = 12 s,平均速度 v̄ = 200/12 m/s = 50/3 m/s(约 16.7 m/s),D 正确。
7.运动员做直线折返跑训练,若将其视为做匀变速直线运动,其位置—时间图像为开口向下的抛物线,如图所示,已知 t = 2 s 时运动员的瞬时速度为 2 m/s,在 t = 4 s 处为图像最高点。则
A.运动员的加速度大小为 1 m/s²
B.t = 0 时运动员初速度大小为 8 m/s
C.t = 4 s 时运动员的位移最大,速度最大
D.t = 2 s 与 t = 6 s 时刻运动员的速度相同
【答案】A
【解析】x—t 图像为抛物线,说明运动员做匀变速直线运动;图像最高点处斜率为零,即 t = 4 s 时速度为零。由 a = Δv/Δt = (0 − 2)/(4 − 2) m/s² = −1 m/s²,加速度大小为 1 m/s²,A 正确;由 0 = v0 + a·4 得 v0 = 4 m/s,B 错误;t = 4 s 时位移最大,但速度为 0,速度并不最大,C 错误;v(2 s) = 2 m/s,v(6 s) = 4 − 1×6 m/s = −2 m/s,两者大小相等、方向相反,速度不相同,D 错误。
8.如图所示,A、B、C 三个物体的重力均为 G,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是
A.A 物体受到的摩擦力大小为 G
B.C 物体受到的摩擦力大小为 Gsinθ
C.B、C 两物体受到的摩擦力方向相反
D.B 物体受到的静摩擦力大于 C 物体受到的静摩擦力
【答案】B
【解析】A 项:A 随水平传送带匀速运动,加速度为零,水平方向不需要摩擦力,fA = 0,A 错误。B 项:C 随倾斜传送带匀速运动,沿斜面方向由静摩擦力与重力沿斜面的分力平衡,故 fC = Gsinθ,B 正确。C 项:B、C 均相对传送带静止且匀速,重力沿斜面的分力均沿斜面向下,静摩擦力必须沿斜面向上与之平衡,两者方向相同,C 错误。D 项:B、C 所受静摩擦力大小均为 Gsinθ(同一倾角 θ),大小相等,D 错误。
二、多项选择题:本题共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
9.甲、乙两辆汽车在同一水平公路上做直线运动,若在描述它们运动情况时规定甲的运动方向为正方向,得出它们运动的加速度分别为 a甲 = 0.4 m/s²,a乙 = −0.4 m/s²。那么由此而得出的正确判断是
A.甲、乙两车加速度大小相等,方向相反
B.若乙车速度为正值,则乙车一定在做减速直线运动
C.甲车的速度一定在增大,乙车的速度一定在减小
D.乙车加速度为负值,代表物体的运动方向一定与规定的正方向相反
【答案】AB
【解析】加速度是矢量,a甲 = 0.4 m/s²、a乙 = −0.4 m/s² 表示两者大小相等、方向相反,A 正确;乙车速度为正值(沿正方向)而加速度为负值(沿负方向),速度与加速度反向,乙车一定做减速直线运动,B 正确;加速度的正负只表示加速度方向,速度增大还是减小取决于速度与加速度是否同向,甲车的加速度为正,若甲车速度为负值,甲车同样在减速,C 错误;加速度为负只说明加速度方向沿负方向,与运动方向无关,D 错误。
10.在地面上,以初速度 v0 竖直上抛一个小球,从抛出到又回到抛出点的总时间为 t,上升的最大高度为 H。运动过程中,若小球经过某点 A 时的速度大小为 v0/4,不计空气阻力。则
A.小球到达 A 点的时间可能为 (1/8)t
B.小球到达 A 点的时间可能为 (5/8)t
C.A 点的高度为 (1/16)H
D.A 点的高度为 (15/16)H
【答案】BD
【解析】由竖直上抛运动的对称性:上升时间等于下落时间,故 t = 2v0/g,即 v0/g = t/2;最大高度 H = v0²/(2g)。
(1)时间的两个可能值。取竖直向上为正方向,v = v0 − gt′。上升途中经过 A 点:v0 − gt1 = v0/4,得 t1 = 3v0/(4g) = (3/8)t;下落途中经过 A 点:v0 − gt2 = −v0/4,得 t2 = 5v0/(4g) = (5/8)t。故到达 A 点的时间可能为 (3/8)t 或 (5/8)t,B 正确;(1/8)t 并非任何真实时刻,A 错误。
(2)高度的唯一值。由 v² − v0² = −2gh 得 h = [v0² − (v0/4)²]/(2g) = (15/16)·v0²/(2g) = (15/16)H,故 D 正确;(1/16)H 是小球从最高点落到 A 点所下降的距离 H − h,是典型干扰项,C 错误。
(3)若按原卷印字 v0/8 计算,则到达 A 点的时间为 t1 = (7/16)t、t2 = (9/16)t,A 点高度 h = (63/64)H,与四个选项均不符,说明题干分数应为 v0/4(详见文首“命题校订说明”)。
三、非选择题:本题共 5 小题,共 58 分。
11.(6 分)某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为 50 Hz,打出的一条纸带如图乙所示,0、1、2、3、4 为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)下列关于本实验操作的说法正确的是________。
A.开始实验前,小车应靠近打点计时器
B.长木板必须保持水平,不能倾斜
C.纸带上点迹密集的部分,对应的小车速度较小
(2)打点计时器打下点 3 时小车的速度大小为________m/s;小车的加速度大小为________m/s²。(以上两空均保留两位有效数字)
(3)实验结束后,某同学发现实验时电源的实际频率小于 50 Hz,则速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AC (2)0.61 1.2 (3)偏大
【解析】(1)开始实验前小车应靠近打点计时器,这样纸带上可打出更多点、充分利用纸带长度,A 正确;本实验只需小车做匀加速直线运动,长木板保持水平或适当倾斜(补偿阻力)均可,B 中“必须保持水平,不能倾斜”说法绝对,错误;纸带上点迹密集处说明相同时间内位移较小,对应小车速度较小,C 正确。
(2)电源频率 50 Hz,相邻计数点间有 4 个点未画出,故 T = 5×0.02 s = 0.10 s。打点 3 时的速度等于 2、4 两点间的平均速度:
v3 = (x3 + x4)/(2T) = (5.54 + 6.73)×10⁻² m /(2×0.10 s) = 0.61 m/s。
由 Δx = x4 − x3 = 6.73 cm − 5.54 cm = 1.19 cm 恒定,得 a = Δx/T² = 1.19×10⁻² m/(0.10 s)² = 1.19 m/s² ≈ 1.2 m/s²。
(3)电源实际频率小于 50 Hz 时,实际打点周期大于 0.02 s,相邻计数点间的真实时间间隔大于 0.10 s;而计算时仍代入 0.10 s,分母偏小,故速度的测量值偏大。
12.(10 分)某同学探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为 L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为 Lx;在砝码盘中每次增加 10 g 砝码,弹簧长度依次记为 L1 至 L6,数据如下表:
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
(3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图乙可知弹簧的劲度系数为________N/m。(重力加速度 g 取 9.8 m/s²)
(5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)竖直 (3)Lx (4)4.9 (5)相等
【解析】(1)弹簧应竖直悬挂,弹簧轴线与刻度尺平行且都在竖直方向,才能保证弹簧长度沿轴线测量、避免弹簧与刻度尺之间的摩擦,减小误差。
(3)图像中砝码质量为零时对应的状态是“只挂砝码盘”,此时弹簧长度为 Lx,因此横轴表示弹簧长度与 Lx 的差值(用 L − Lx 作横坐标,直线过原点,便于由斜率求劲度系数)。
(4)由图像的斜率求劲度系数:取两点 (2, 10) 与 (10, 50),Δm = 40×10⁻³ kg,Δx = 8×10⁻² m,Δm/Δx = 0.5 kg/m,则 k = (Δm/Δx)g = 0.5×9.8 N/m = 4.9 N/m。(用表中数据核对:L1 − Lx = 2.00 cm 对应 10 g 砝码,k = 0.010×9.8/0.020 N/m ≈ 4.9 N/m,结果一致。)
(5)未考虑弹簧自重,只相当于在图像上附加一个恒定的“预紧”位移,改变的只是截距,斜率(即 Δm/Δx)不变,故劲度系数的测量值与真实值相等。
13.(10 分)在车辆加速、制动性能测试中,高速磁浮试验样车借助动力装置,可在 0.72 s 内由静止加速至 500 km/h;某电动跑车以 108 km/h 的速度行驶时,启动智能耦合制动系统可在 3 s 内平稳停下。分别以高速磁浮试验样车加速后的运动方向和电动跑车制动前的方向为正方向,对于上述运动过程,求:
(1)高速磁浮试验样车的平均加速度;(结果保留到整数)
(2)电动跑车的平均加速度。
【答案】(1)193 m/s²,方向与加速后的运动方向相同 (2)−10 m/s²,方向与制动前运动方向相反
【解析】(1)500 km/h = 500/3.6 m/s ≈ 138.9 m/s,样车由静止加速,Δt = 0.72 s,a1 = (v − 0)/Δt = 138.9/0.72 m/s² ≈ 193 m/s²,方向与加速后的运动方向相同。
(2)108 km/h = 30 m/s,跑车 3 s 内停下,a2 = (0 − 30)/3 m/s² = −10 m/s²,负号表示加速度方向与制动前运动方向相反,大小为 10 m/s²。
14.(14 分)如图所示,在 t = 0 时刻小球 A 从离地面高 H = 50 m 处自由下落,t = 1 s 时小球 B 在 A 的正下方地面 P 处竖直上抛,在离地面 h = 5 m 处两小球相遇,小球可视为质点,在运动过程中均只受重力的作用,重力加速度为 g = 10 m/s²。求:
(1)小球 B 上抛时小球 A 离地面高度;
(2)小球 B 上抛的速度大小;
(3)小球 A 运动 2 s 后,小球 A 和小球 B 之间的距离。
【答案】(1)45 m (2)12.5 m/s (3)22.5 m
【解析】(1)B 上抛时 A 已下落 t0 = 1 s,下落高度 h1 = (1/2)gt0² = 5 m,故 A 离地高度 H1 = H − h1 = 50 m − 5 m = 45 m。
(2)设两球在 t 时刻相遇,此时 A 距地面 h = 5 m,即 A 共下落 45 m:
(1/2)gt² = 45 m,得 t = 3 s(也可检验:t = 1 s 时 A 已下落 5 m,其后 2 s 内再由 v = 10 m/s 起下落 10×2 m + (1/2)×10×2² m = 40 m,合计 45 m,一致)。
B 的飞行时间为 Δt = t − 1 s = 2 s,其位移(向上为正)为 h_B = vB·Δt − (1/2)gΔt²,即 5 = 2vB − 20,解得 vB = 12.5 m/s。
(3)A 运动 2 s 时(即 t = 2 s),A 下落 hA = (1/2)×10×2² m = 20 m,离地高度 yA = 50 m − 20 m = 30 m;此时 B 已经运动 1 s,离地高度 yB = vB×1 − (1/2)×10×1² = 12.5 m − 5 m = 7.5 m。两者相距 Δy = yA − yB = 30 m − 7.5 m = 22.5 m。
15.(18 分)如图甲所示,工人将一质量 M = 5 kg 的塑料收纳箱放在水平地面上,再把质量 m = 10 kg 的工具箱叠放在收纳箱上方。工人用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉动收纳箱。收纳箱与工具箱间的摩擦力 f1、收纳箱与地面间的摩擦力 f2 随水平拉力 F 变化的情况如图乙所示。取 g = 10 m/s²,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)收纳箱对水平地面的压力大小;
(2)收纳箱与地面之间的动摩擦因数 μ2;
(3)工具箱与收纳箱之间的最大静摩擦力和对应的动摩擦因数 μ1。
【答案】(1)150 N (2)0.2 (3)最大静摩擦力 40 N,μ1 = 0.4
【解析】(1)收纳箱与工具箱作为整体,竖直方向受力平衡,地面受到的压力等于两者总重力:N = (M + m)g = (5 + 10)×10 N = 150 N。
(2)由图乙可知,F 增大到 30 N 时 f2 达到最大并保持不变,说明此后收纳箱已相对地面滑动,f2 为滑动摩擦力,大小为 30 N。由 f2 = μ2N 得 μ2 = f2/N = 30/150 = 0.2。
(3)F 在 30~90 N 内,f2 保持 30 N,整体(M + m)一起加速运动,工具箱所受静摩擦力 f1 提供其加速度:f1 = ma = m(F − f2)/(M + m) = 10×(F − 30)/15 = (2/3)(F − 30)。当 F = 90 N 时 f1 达到 40 N 后保持不变,说明工具箱与收纳箱之间将要发生(或已经发生)相对滑动,故最大静摩擦力 f1m = 40 N。又 f1m = μ1mg,得 μ1 = f1m/(mg) = 40/(10×10) = 0.4。
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满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题
卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相
应的区域内,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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。
1.如图为某足球比赛中一球员主罚任意球时的场景。下列说法正确的是
A.研究足球运动时,只能选择地面作为参考系
B.以踢出的足球为参考系,人墙保持静止
C.以人墙为参考系,飞向球门的足球是运动的
D.以飞向球门的足球为参考系,球门是静止的
2.2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷
呈,带球跑动、大力抽射、飞身扑救,竞技水平大幅度提升。关于足球比赛,下列说法正确的是
A.足球的位移就是足球运动经过的轨迹长度
B.足球在空中做曲线运动时,位移大小等于路程
C.一场球赛30分钟,这里的“30分钟”指的是时间间隔
D.足球运动时,位移大小有可能大于路程
3.关于重力与重心,下列说法正确的是
A.重力的方向总是垂直向下的
B.物体的重心就是物体上最重的一点,且重心一定在物体上
C.同一物体在地球表面不同位置(如从赤道移至两极),其质量不变,但所受重力大小会发生改变
D.形状规则且质量分布均匀的物体,其重心一定在其几何中心;质量分布不均匀的物体,其重心位置只与形状
有关
4.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B两点为计数
点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50Hz,则下列说法正确的是
B
A.A、B两点间的时间间隔为0.10s
B.实验中可以使用干电池为打点计时器供电
C.打点计时器的打点周期为0.10s
D.实验时,应先释放纸带,再接通打点计时器电源
5.如图为“验证力的平行四边形定则”实验装置,下列说法错误的是
A.橡皮筋结点拉到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
B.实验中,橡皮筋拉到结点O的位置,在同一次实验中可以改变
C.实验中,可以将两根细绳套换成橡皮筋,不会影响实验结果
D.实验时,两弹簧测力计的夹角不宜过大,也不宜过小
6.有一摩托车在一条平直的路面上进行性能测试,从A地以v4=10m/s的初速度匀加速运动t1=8s后,
速度达到v=26m/s,接下来做匀减速运动到达B地时的速度为vg=2/s。己知摩托车加速阶段与减速阶
段加速度大小之比为1:3。下列说法正确的是
A.摩托车加速阶段的加速度大小为6m/s2
B.摩托车减速阶段的加速度大小为3m/s2
C.摩托车减速阶段的时间为2s
D.摩托车从A地到B地的平均速度大小为智mS
7.运动员做直线折返跑训练,若将其视为做匀变速直线运动,其位置一时间图像为开口向下的抛物线,如图所
示,己知t=2s时运动员的瞬时速度为2/s,在t=4s处为图像最高点。则
x/m
8
→s
A.运动员的加速度大小为1m/s2
B.t=0时运动员初速度大小为8m/s
C.t=4s时运动员的位移最大,速度最大
D.t=2s与t=6s时刻运动员的速度相同
8.如图所示,A、B、C三个物体的重力均为G,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起
匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是
B
AA物体受到的摩擦力大小为G
B.C物体受到的摩擦力大小为Gsin0
C.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
D.B物体受到的静摩擦力大于C物体受到的静摩擦力
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求,全部
选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.甲、乙两辆汽车在同一水平公路上做直线运动,若在描述它们运动情况时规定甲的运动方向为正方向,得出
它们运动的加速度分别为a甲=0.4m/s2,az=-0.4m/s2。那么由此而得出的正确判断是
A.甲、乙两车加速度大小相等,方向相反
B.若乙车速度为正值,则乙车一定在做减速直线运动
C.甲车的速度一定在增大,乙车的速度一定在减小
D.乙车加速度为负值,代表物体的运动方向一定与规定的正方向相反
10.在地面上,以初速度Vo竖直上抛一个小球,从抛出到又回到抛出点的总时间为t,上升的最大高度为H。运
动过程中,若小球经过某点A时的速度大小为,不计空气阻力。则
A.小球到达A点的时间可能为t
B小球到达A点的时间可能为t
CA点的高度为品H
DA点的病度为总H
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(6分)某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50Hz,打
出的一条纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
打点计时器
小车
一纸带
接电源
←3.16
4点
单位:cm
-5.54
6.73
777777777777777777777777777777
图甲
图乙
(1)下列关于本实验操作的说法正确的是
A.开始实验前,小车应靠近打点计时器
B.长木板必须保持水平,不能倾斜
C.纸带上点迹密集的部分,对应的小车速度较小
(2)打点计时器打下点3时小车的速度大小为/s:小车的加速度大小为m/s2。(以上两空均保
留两位有效数字)
(3)实验结束后,某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz,则速度的测量值与实际值相比一(填
“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(10分)某同学探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
↑m1(×10-3kg)
60
5
10
x/(×102m)
02468101214
甲
乙
(1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在方向
(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加
10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号
Lo
Lx
Li
L2
L3
L4
Ls
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
(3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与
的差值
(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图乙可知弹簧的劲度系数为
Nhm。(重力加速度g取9.8m/s2)
(5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比
(填“偏
大”“偏小”或“相等”)。
13.(10分)在车辆加速、制动性能测试中,高速磁浮试验样车借助动力装置,可在0.72s内由静止加速至500
kh;某电动跑车以108kmh的速度行驶时,启动智能耦合制动系统可在3s内平稳停下。分别以高速磁浮试
验样车加速后的运动方向和电动跑车制动前的方向为正方向,对于上述运动过程,求:
(1)高速磁浮试验样车的平均加速度;(结果保留到整数)
(2)电动跑车的平均加速度。
14.(14分)如图所示,在t=0时刻小球A从离地面高H=50m处自由下落,t=1s时小球B在A的正下
方地面P处竖直上抛,在离地面h=5处两小球相遇,小球可视为质点,在运动过程中均只受重力的作用,
重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)小球B上抛时小球A离地面高度:
(2)小球B上抛的速度大小:
(3)小球A运动2s后,小球A和小球B之间的距离。
15.(18分)如图甲所示,工人将一质量M=5kg的塑料收纳箱放在水平地面上,再把质量m=10kg的工具
箱叠放在收纳箱上方。工人用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉动收纳箱。收纳箱与工具箱间的摩擦力∫1、收
纳箱与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。取g=10/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦
力。求:
(1)收纳箱对水平地面的压力大小:
(2)收纳箱与地面之间的动摩擦因数2:
(3)工具箱与收纳箱之间的最大静摩擦力和对应的动摩擦因数1。
↑N
40
30
777777777777777
030
90 F/N
乙