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2023-2024学年辽宁省沈阳市高一上学期11月期中物理质量检测模拟试题（含解析）
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这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市高一上学期11月期中物理质量检测模拟试题（含解析），共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第 Ⅰ 卷（选择题， 共44分）
一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）
1. 高中物理学到的研究方法有助于提高同学们的科学思维，下面关于这些研究方法表述正确的是（ ）
A． 质点是一种理想化模型，它把物体看作一个有质量却没有体积的点， 只有特别小的物体才能看作质点
B．ν=ΔxΔt是平均速度公式，当Δt取得很短时，其值可以用来作为该时刻的瞬时速度，应用了极限法
C．a=ΔvΔt这里用两个物理量之比定义了一个新的物理量，这在物理学上叫比值定义法，这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
D． 重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心概念的建立应用了控制变量法
2. 一骑行爱好者在平直公路上骑行，突然发现前方有一小狗横穿马路，于是开始刹车，刹车的加速度由零逐渐增加到某一值后顺利停车，在此过程中自行车（ ）
A． 速度均匀减小
B． 速度的变化量越来越小
C． 速度减小的越来越慢
D． 速度的变化率越来越大
3. 如图所示，光滑小球用轻绳悬挂在天花板上，轻绳保持竖直状态，三角形斜劈放在粗糙水平面上，整个系统均保持静止。则三角形斜劈受力个数为（ ）
A． 2B． 3C． 4D． 5
4. 用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是（ ）
A． 马拉车时，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时， 车才能前进
B． 软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去
C． 轮船的螺旋桨旋转时向后推水，只有螺旋桨推水的力大于水推螺旋桨的力时轮船才能前进
D． 拔河比赛中甲队赢乙队输，则甲队对绳子的作用力大于乙队对绳子的作用力
5. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和白纸都静止， 则（ ）
A． 白纸对毛笔的摩擦力向右B． 桌面对白纸的摩擦力向右
C． 镇纸对白纸的摩擦力向左D． 镇纸对白纸没有摩擦力
6. 一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动。其位置—时间图像如图所示，则下列说法正确的 是（ ）
A． 该汽车在t=1s时运动方向改变
B． 该汽车在t=0到t=1s时间间隔内的位移为-2m
C． 该汽车在t=0时刻速度为零
D． 该汽车的加速度大小为2m/s2
7. 这张照片同学们一定很熟悉，物理必修一封面。图中为沙漏中下落沙子的照片。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的沙粒并非沙粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹， 沙粒的疏密分布也不均匀。若近似认为沙粒从出口下落的初速度为0.忽略空气阻力，不计沙粒间的相互影响， 设沙粒随时间均匀漏下， 以下推断正确的是（ ）
A． 出口下方 8cm处的径迹长度约是4cm处的2倍
B． 出口下方 8cm处的径迹长度约是4cm处的4倍
C． 出口下方0～2cm范围内的沙粒数约与2～4cm范围内的沙粒数相等
D． 出口下方 0～2cm范围内的沙粒数约与2～8cm范围内的沙粒数相等
8. 质点从O 点由静止开始做匀加速直线运动，中间经过 ABC三点，从A 点运动到B点的过程中速度增加量为2m/s， 从B点运动到C点的过程中速度增加量也为2m/s，已知，AB=5m，BC=9m， 则（ ）
A． 质点的加速度大小为 2m/s²
B． AB两点的时间间隔为 1s
C． 质点在 B 点速度大小为 3.5m/s
D． OA的长度为6.125m
9. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至 5m/s，减速过程的 v-t图像如图所示，则（ ）
A． t1时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
B． 0～t1时间内甲、乙两车的平均速度相同
C． 0～t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同
D． t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车
10. 海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，某同学通过手机的录像功能测算出球被顶出水面到落回水面的时间为1.6s， 忽略空气阻力， g取 10m/s²，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（ ）
A． 小球被顶出水面的初速度为16m/s
B． 小球被顶出水面开始第一个0.4s比第二个0.4s的位移大1.6m
C． 若海狮想在球落水前最后0.2s时接住球需要从水面跳起 1.4m
D． 小球从被顶出水面开始计时，经过 1.2s时所在位置距水面的高度为0.8m
11. 如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度均为40cm，某人双手均用300N的力沿水平方向把它们拉长至90cm，弹簧和把手的质量忽略不计， 则（ ）
A． 每根弹簧产生的弹力大小为75N
B． 每根弹簧产生的弹力大小为 150N
C． 每根弹簧的劲度系数为 150N/m
D． 每根弹簧的劲度系数为300N/m
12. 今年云南的大象火出了圈，而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。若汽车以一定速度在平直公路上匀速行驶，突然一头大象冲上公路，由于受到惊吓，大象在同一车道立刻由静止开始与车同方向加速奔跑，此时大象距离汽车前方车头有一定距离，司机立即刹车（忽略司机的反应时间），汽车和大象的速度-时间图像如图所示，以司机开始刹车为计时起点，下列说法正确的是（ ）
A． 汽车刹车后 7s内的位移大小为35m
B． 两者之间距离至少为24m才能保证不撞到大象
C． 若两者相距 18m，则刹车加速度的大小至少为 3m/s²才安全
D． 若司机反应时间为0.5s，其他条件不变，则两者之间距离至少为30m才安全
第 Ⅱ卷（非选择题， 共 56 分）
二、实验题（本题共2 小题，共14分）
13.（6分） 某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验。
某同学采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，从而改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图像如图b所示。（g取10m/s2）
（1）利用图b中图像，可求得该弹簧的劲度系数为 N/m，小盘的质量为 kg。
（2）是否能够通过图像中的数据求得弹簧的原长？ （选填“是”“否”）
14.（8分）某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固定在某处，电源频率为50Hz，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段，如图2所示。在打点计时器打出的纸带上确定出7个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，并用刻度尺测出了各计数点间的距离，图中所标数据的单位是 cm。
s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，S₅=6.78cm，s₆=7.60cm，则
（1）若使用的是电磁打点计时器，则该选用低压 （填“直流”、“交流”）电源。
（2）小车的加速度a= m/s2（保留两位有效数字）。
（3）实验时，电源的实际频率小于50Hz，那么加速度的测量值将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）由纸带判断出A点 （填“是”、“不是”）小车由静止开始运动打出的第一个点。
三、计算题（本题共3 小题，共 42分）
15.（12分） 智能手机中有很多传感器，能帮助我们研究很多物理问题。某软件可以利用手机加速度传感器对加速度进行测量并记录，还可以生成加速度随时间变化的图像。高一年级某班同学用这个软件来测量教学楼电梯运行时的加速度，电梯从教学楼一层启动到五层停止，得到了不同时刻加速度的值，进行降噪处理简化后画出a-t图像如图。
已知 a₁=0.8m/s²，a₂=1.2m/s²，时刻 t₁=3.0s，时刻 t₁=7.0s，t₃时刻停止，请根据这些数据进行估算：
（1） 电梯从t1时刻t2到时刻这段时间内运行的速度大小是多少？匀减速阶段运行的时间是多少？
（2） 0～t3电梯上升的总高度是多少？
16.（14分） 如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P和滑轮到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，P的质量为 m，Q的质量为2m， 设最大静摩擦等于滑动摩擦力，滑轮的摩擦不计， 重力加速度为g， 现用一水平向右的力 F拉P， 则
（1） 若 F=2μmg，此时绳绷直但没有拉力，求P上表面和下表面受到的摩擦力大小及方向；
（2）若恒力F拉着 P 使其水平向右做匀速直线运动，求恒力F的大小。
17.（16分）无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。
（1）无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方 100m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段匀速行驶的速度为20m/s，，为不撞上前方静止的障碍物，汽车立即刹车，则刹车时的加速度至少是多少？
（2） 若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速直线行驶，无人驾驶的汽车以 20m/s的速度匀速直线行驶。某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方 12m处，由于距离较近，前方无人驾驶汽车立即以5m/s2的加速度做匀加速直线运动，试通过计算判断两车能否避免相撞？
（3）无人驾驶的汽车A和有人驾驶的汽车B 都以30m/s的速度在平直公路上同一车道同向行驶，A车在B车前15m处。某一时刻无人驾驶汽车A监测到前方10m处有一辆有人驾驶的汽车C突然变道到同一车道并以20m/s同向匀速直线行驶，为避免相撞，后方无人驾驶汽车 A立即刹车做匀减速直线运动，减速到20m/s后保持匀速直线运动。汽车B的司机经过1s反应时间后才以5m/s2的加速度刹车做匀减速直线运动。无人驾驶汽车A刹车的加速度大小应该在什么范围内才能避免与前后车相撞？
答案和解析
一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）
1—8BDAB DCDC 9. CD 10. BC 11. AC 12. BC
二、实验题（每空2分， 共14分）
13.（1） 100； 0.1； （2）否
14.（1） 交流 （2）0.80（0.78-0.82 都给分） （3） 偏大 （4） 不是
（2）a=s4+ss+ss−s1−s2−s39T2=597+6.78+7.64−3.59−4.11−5.199×0.12×102m/s2=0.80m/s2
三、计算题（本题共3 小题， 共42分）
15.（12分）（1）由图可知，电梯在t₁时刻的速度即为从t1时刻到t2时刻时间内运行的速度大小 ν=a₁t₁=2.4m/s（3分）
由图可知， 电梯在 t₂∼t₃时间内做匀减速直线运动， 有 ν=a₂t₃−t₂（2分）
解得 t₃−t₂=2.0s（1分）
（2） 电梯运行的高度为 ℎ1=12a1t12=3.6m（2分）
ℎ₂=vt₂−t₁=9.6m（1分）
ℎ3=12vt3−t2=2.4m（2分）
综上， ℎ=ℎ₁+ℎ₂+ℎ₃=15.6m（1分）
16. （14分） 解析： （1） 对Q： FT=0，根据二力平衡， 所以 FfQ=0；（3分）
对 P： FT=0，根据二力平衡， 所以 FfP=F（2分） 得 FHP=2μmg（1分）
方向水平向左。（1分）
（2） 对 Q ： 由于做匀速直线运动， 所以 FT=FfQ（1分）
FfQ=2μmg（1分）得 FT=2μmg（1分）
对 P： 由于做匀速直线运动， 所以 F=FT+Ff+FfQ（2分） F₁=3μmg（1分）
所以F=7μmg（1分）
17.（16分）
解： （1） 对无人驾驶汽车， 由运动学公式有 v²=2ax（2分）
得 a=2m/s²（2分）
（2） 假设两车经t时间后速度相等， 即v有=v无+at（1分）
得： t=2 s （1分）
2s内两车之间的位移差（1分）
由于10m<12m所以两车能避免相撞。 （1分）
（3） 先来考虑避免与前车C相撞。
假设无人驾驶的汽车A 减速到与前车C速度相等经历的时间为t，则：
vA−a1t=vc（1分）
12vA+Vct−vct=10（1分）
得 a₁=5m/s²（1分）
再来考虑避免与后车B 相撞。
B 车减速到与 A 车共速刹车时间 t=（VB-vc）/aB=2s
B车总位移 xB=VBt反应+VB+Vct/2=80m（1分）
t₂=VA−Vc/a₂
A 车总位移 xA=VA2−VC2/2a2+vct+t反应−t2（1分）
XB-XA=15（1分）
得 a₂=10m/s²（1分）
综上， 5m/s²≤a≤10m/s²（1分）
第 Ⅰ 卷（选择题， 共44分）
一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）
1. 高中物理学到的研究方法有助于提高同学们的科学思维，下面关于这些研究方法表述正确的是（ ）
A． 质点是一种理想化模型，它把物体看作一个有质量却没有体积的点， 只有特别小的物体才能看作质点
B．ν=ΔxΔt是平均速度公式，当Δt取得很短时，其值可以用来作为该时刻的瞬时速度，应用了极限法
C．a=ΔvΔt这里用两个物理量之比定义了一个新的物理量，这在物理学上叫比值定义法，这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
D． 重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心概念的建立应用了控制变量法
2. 一骑行爱好者在平直公路上骑行，突然发现前方有一小狗横穿马路，于是开始刹车，刹车的加速度由零逐渐增加到某一值后顺利停车，在此过程中自行车（ ）
A． 速度均匀减小
B． 速度的变化量越来越小
C． 速度减小的越来越慢
D． 速度的变化率越来越大
3. 如图所示，光滑小球用轻绳悬挂在天花板上，轻绳保持竖直状态，三角形斜劈放在粗糙水平面上，整个系统均保持静止。则三角形斜劈受力个数为（ ）
A． 2B． 3C． 4D． 5
4. 用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是（ ）
A． 马拉车时，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时， 车才能前进
B． 软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去
C． 轮船的螺旋桨旋转时向后推水，只有螺旋桨推水的力大于水推螺旋桨的力时轮船才能前进
D． 拔河比赛中甲队赢乙队输，则甲队对绳子的作用力大于乙队对绳子的作用力
5. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和白纸都静止， 则（ ）
A． 白纸对毛笔的摩擦力向右B． 桌面对白纸的摩擦力向右
C． 镇纸对白纸的摩擦力向左D． 镇纸对白纸没有摩擦力
6. 一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动。其位置—时间图像如图所示，则下列说法正确的 是（ ）
A． 该汽车在t=1s时运动方向改变
B． 该汽车在t=0到t=1s时间间隔内的位移为-2m
C． 该汽车在t=0时刻速度为零
D． 该汽车的加速度大小为2m/s2
7. 这张照片同学们一定很熟悉，物理必修一封面。图中为沙漏中下落沙子的照片。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的沙粒并非沙粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹， 沙粒的疏密分布也不均匀。若近似认为沙粒从出口下落的初速度为0.忽略空气阻力，不计沙粒间的相互影响， 设沙粒随时间均匀漏下， 以下推断正确的是（ ）
A． 出口下方 8cm处的径迹长度约是4cm处的2倍
B． 出口下方 8cm处的径迹长度约是4cm处的4倍
C． 出口下方0～2cm范围内的沙粒数约与2～4cm范围内的沙粒数相等
D． 出口下方 0～2cm范围内的沙粒数约与2～8cm范围内的沙粒数相等
8. 质点从O 点由静止开始做匀加速直线运动，中间经过 ABC三点，从A 点运动到B点的过程中速度增加量为2m/s， 从B点运动到C点的过程中速度增加量也为2m/s，已知，AB=5m，BC=9m， 则（ ）
A． 质点的加速度大小为 2m/s²
B． AB两点的时间间隔为 1s
C． 质点在 B 点速度大小为 3.5m/s
D． OA的长度为6.125m
9. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至 5m/s，减速过程的 v-t图像如图所示，则（ ）
A． t1时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
B． 0～t1时间内甲、乙两车的平均速度相同
C． 0～t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同
D． t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车
10. 海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，某同学通过手机的录像功能测算出球被顶出水面到落回水面的时间为1.6s， 忽略空气阻力， g取 10m/s²，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（ ）
A． 小球被顶出水面的初速度为16m/s
B． 小球被顶出水面开始第一个0.4s比第二个0.4s的位移大1.6m
C． 若海狮想在球落水前最后0.2s时接住球需要从水面跳起 1.4m
D． 小球从被顶出水面开始计时，经过 1.2s时所在位置距水面的高度为0.8m
11. 如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度均为40cm，某人双手均用300N的力沿水平方向把它们拉长至90cm，弹簧和把手的质量忽略不计， 则（ ）
A． 每根弹簧产生的弹力大小为75N
B． 每根弹簧产生的弹力大小为 150N
C． 每根弹簧的劲度系数为 150N/m
D． 每根弹簧的劲度系数为300N/m
12. 今年云南的大象火出了圈，而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。若汽车以一定速度在平直公路上匀速行驶，突然一头大象冲上公路，由于受到惊吓，大象在同一车道立刻由静止开始与车同方向加速奔跑，此时大象距离汽车前方车头有一定距离，司机立即刹车（忽略司机的反应时间），汽车和大象的速度-时间图像如图所示，以司机开始刹车为计时起点，下列说法正确的是（ ）
A． 汽车刹车后 7s内的位移大小为35m
B． 两者之间距离至少为24m才能保证不撞到大象
C． 若两者相距 18m，则刹车加速度的大小至少为 3m/s²才安全
D． 若司机反应时间为0.5s，其他条件不变，则两者之间距离至少为30m才安全
第 Ⅱ卷（非选择题， 共 56 分）
二、实验题（本题共2 小题，共14分）
13.（6分） 某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验。
某同学采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，从而改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图像如图b所示。（g取10m/s2）
（1）利用图b中图像，可求得该弹簧的劲度系数为 N/m，小盘的质量为 kg。
（2）是否能够通过图像中的数据求得弹簧的原长？ （选填“是”“否”）
14.（8分）某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固定在某处，电源频率为50Hz，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段，如图2所示。在打点计时器打出的纸带上确定出7个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，并用刻度尺测出了各计数点间的距离，图中所标数据的单位是 cm。
s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，S₅=6.78cm，s₆=7.60cm，则
（1）若使用的是电磁打点计时器，则该选用低压 （填“直流”、“交流”）电源。
（2）小车的加速度a= m/s2（保留两位有效数字）。
（3）实验时，电源的实际频率小于50Hz，那么加速度的测量值将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）由纸带判断出A点 （填“是”、“不是”）小车由静止开始运动打出的第一个点。
三、计算题（本题共3 小题，共 42分）
15.（12分） 智能手机中有很多传感器，能帮助我们研究很多物理问题。某软件可以利用手机加速度传感器对加速度进行测量并记录，还可以生成加速度随时间变化的图像。高一年级某班同学用这个软件来测量教学楼电梯运行时的加速度，电梯从教学楼一层启动到五层停止，得到了不同时刻加速度的值，进行降噪处理简化后画出a-t图像如图。
已知 a₁=0.8m/s²，a₂=1.2m/s²，时刻 t₁=3.0s，时刻 t₁=7.0s，t₃时刻停止，请根据这些数据进行估算：
（1） 电梯从t1时刻t2到时刻这段时间内运行的速度大小是多少？匀减速阶段运行的时间是多少？
（2） 0～t3电梯上升的总高度是多少？
16.（14分） 如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P和滑轮到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，P的质量为 m，Q的质量为2m， 设最大静摩擦等于滑动摩擦力，滑轮的摩擦不计， 重力加速度为g， 现用一水平向右的力 F拉P， 则
（1） 若 F=2μmg，此时绳绷直但没有拉力，求P上表面和下表面受到的摩擦力大小及方向；
（2）若恒力F拉着 P 使其水平向右做匀速直线运动，求恒力F的大小。
17.（16分）无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。
（1）无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方 100m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段匀速行驶的速度为20m/s，，为不撞上前方静止的障碍物，汽车立即刹车，则刹车时的加速度至少是多少？
（2） 若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速直线行驶，无人驾驶的汽车以 20m/s的速度匀速直线行驶。某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方 12m处，由于距离较近，前方无人驾驶汽车立即以5m/s2的加速度做匀加速直线运动，试通过计算判断两车能否避免相撞？
（3）无人驾驶的汽车A和有人驾驶的汽车B 都以30m/s的速度在平直公路上同一车道同向行驶，A车在B车前15m处。某一时刻无人驾驶汽车A监测到前方10m处有一辆有人驾驶的汽车C突然变道到同一车道并以20m/s同向匀速直线行驶，为避免相撞，后方无人驾驶汽车 A立即刹车做匀减速直线运动，减速到20m/s后保持匀速直线运动。汽车B的司机经过1s反应时间后才以5m/s2的加速度刹车做匀减速直线运动。无人驾驶汽车A刹车的加速度大小应该在什么范围内才能避免与前后车相撞？
答案和解析
一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）
1—8BDAB DCDC 9. CD 10. BC 11. AC 12. BC
二、实验题（每空2分， 共14分）
13.（1） 100； 0.1； （2）否
14.（1） 交流 （2）0.80（0.78-0.82 都给分） （3） 偏大 （4） 不是
（2）a=s4+ss+ss−s1−s2−s39T2=597+6.78+7.64−3.59−4.11−5.199×0.12×102m/s2=0.80m/s2
三、计算题（本题共3 小题， 共42分）
15.（12分）（1）由图可知，电梯在t₁时刻的速度即为从t1时刻到t2时刻时间内运行的速度大小 ν=a₁t₁=2.4m/s（3分）
由图可知， 电梯在 t₂∼t₃时间内做匀减速直线运动， 有 ν=a₂t₃−t₂（2分）
解得 t₃−t₂=2.0s（1分）
（2） 电梯运行的高度为 ℎ1=12a1t12=3.6m（2分）
ℎ₂=vt₂−t₁=9.6m（1分）
ℎ3=12vt3−t2=2.4m（2分）
综上， ℎ=ℎ₁+ℎ₂+ℎ₃=15.6m（1分）
16. （14分） 解析： （1） 对Q： FT=0，根据二力平衡， 所以 FfQ=0；（3分）
对 P： FT=0，根据二力平衡， 所以 FfP=F（2分） 得 FHP=2μmg（1分）
方向水平向左。（1分）
（2） 对 Q ： 由于做匀速直线运动， 所以 FT=FfQ（1分）
FfQ=2μmg（1分）得 FT=2μmg（1分）
对 P： 由于做匀速直线运动， 所以 F=FT+Ff+FfQ（2分） F₁=3μmg（1分）
所以F=7μmg（1分）
17.（16分）
解： （1） 对无人驾驶汽车， 由运动学公式有 v²=2ax（2分）
得 a=2m/s²（2分）
（2） 假设两车经t时间后速度相等， 即v有=v无+at（1分）
得： t=2 s （1分）
2s内两车之间的位移差（1分）
由于10m<12m所以两车能避免相撞。 （1分）
（3） 先来考虑避免与前车C相撞。
假设无人驾驶的汽车A 减速到与前车C速度相等经历的时间为t，则：
vA−a1t=vc（1分）
12vA+Vct−vct=10（1分）
得 a₁=5m/s²（1分）
再来考虑避免与后车B 相撞。
B 车减速到与 A 车共速刹车时间 t=（VB-vc）/aB=2s
B车总位移 xB=VBt反应+VB+Vct/2=80m（1分）
t₂=VA−Vc/a₂
A 车总位移 xA=VA2−VC2/2a2+vct+t反应−t2（1分）
XB-XA=15（1分）
得 a₂=10m/s²（1分）
综上， 5m/s²≤a≤10m/s²（1分）
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