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安徽省芜湖市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份安徽省芜湖市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（Word版附解析），共26页。试卷主要包含了08m等内容，欢迎下载使用。
本试题卷共6页，19小题，满分100分，考试用时100分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上，将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卷的整洁，考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。
一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）
1. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口，此后载人飞船同空间站一起绕地球运行。以下说法正确的是（ ）
A. 空间站绕地球运行时，若以空间站为参考系，地球是静止的
B. 题中“17时46分”指的是时间间隔
C. 研究空间站绕地球的运行轨迹时，可将空间站视为质点
D. 飞船从发射开始到对接成功的过程，位移大小等于路程
2. 我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一，也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示，一只小鸟迁徙途中落在了树枝上休息，树枝被压弯，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B. 树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
C. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D. 小鸟对树枝压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力
3. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知，飞机飞行过程中所受升力的计算公式为，其中Y为升力，为空气密度，C为升力系数，S为机翼的特征面积，v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是（ ）
A. 无单位B. N/mC. N/m2D. kg/（m2•s2）
4. 如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m， M与m间有一个处于拉伸状态的弹簀，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. M对m无摩擦力作用B. M对m的摩擦力方向向左
C. 地面对M的摩擦力方向向左D. 地面对M的摩擦力方向向右
5. 2023年杭州第19届亚运会，中国跳水队延续强势发挥，将杭州亚运会10枚金牌全部收入囊中，连续13届包揽跳水项目的金牌。从某跳水运动员离开跳板开始计时，该运动员重心的图像大致如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，运动员重心的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在1s时上升到最高点
B. 运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C. 运动员从最高点到入水下落高度3m
D. 运动员在时间内的平均速度大小为
6. 如图所示，物块在水平向左的外力F的作用下沿斜面匀速下滑，该过程中斜面始终静止在水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块与斜面的接触面可能是光滑的
D. 物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
7. 无人机广泛应用于航拍、救援救灾、环境监测等多个领域。如图所示，质量为M的无人机用轻绳吊着质量为m的医疗包裹沿水平方向做匀加速直线运动，轻绳与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g，不计包裹受到的空气作用力。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机所受空气的作用力大小为
C. 无人机所受空气的作用力方向斜向右上方
D. 包裹所受合力的方向竖直向上
8. 如图所示，AQ为圆的竖直直径，沿AQ、BQ、CQ固定三个光滑杆，现让三个小环（可以看作质点）套在杆上，并分别沿着AQ、BQ、CQ杆自顶端由静止开始下滑到Q点，下滑所用时间分别为t1、t2和t3，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有（ ）
A. B. C. D.
9. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带两端点A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
10. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳a拉力的大小为
B. 轻弹簧b拉力的大小为
C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为
D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为
二、填空题（每空2分，共14分）
11. 甲、乙两同学学习了自由落体知识后准备用所学知识测量“反应时间”。如图所示，甲手持刻度尺，使刻度尺保持竖直，乙将手放在直尺下方做捏住直尺的准备，此时乙的手指对准直尺的10厘米刻度处，但手不碰尺。某时刻甲放手，直尺下落，乙立即作出抓握的动作，结果手指捏在尺的55厘米刻度处，g取10m/s2，则可算出乙的反应时间约___________秒。
12. 筷子，古称箸、梜，通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹住质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在同一竖直平面内，且两根筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g，则每根筷子对小球的弹力大小为____________。
13. 芜湖轨道交通开通两年来，已成为市民生活中不可或缺的通勤工具，客流呈稳步上升趋势。现一位同学正好站立在轻轨列车的第一节车厢前端平齐处，轻轨列车启动后做匀加速直线运动，该同学测出第一节车厢通过他所用的时间是4s，则第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比是___________；若这列车共有4节车厢，则全部车厢通过这位同学历时___________s。
14. 一位质量为50kg同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于________状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约__________N，整个过程中电梯运行的最大速率约为__________m/s。
三、实验题（每空2分，共12分）
15. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮条一端固定在A点，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图甲所示。
（1）图乙中弹簧测力计的读数为____________N。
（2）如果没有操作失误，图丙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出力的图示，则图丙中的F与F'两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是____________。
16. 某实验小组用如图甲所示装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验小组在探究“力F一定，加速度与小车质量的关系”时，下列做法正确的是___________。
A.实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
D.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
（2）某次实验获得如图乙所示的纸带，计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出，已知所用交流电源的频率为50Hz，则在打计数点2时小车的速度大小v2=________m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，保持小车质量M不变，将槽码换成装有砂子的砂桶，不断改变砂桶中砂子的质量，测出砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据测出小车加速度a，描绘出的关系图像如图丙所示，则可知小车的质量M=_________kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17. 出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分00秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过5s时，速度表显示36km/h。
（1）求此时出租车离出发点距离；
（2）出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动。则当时间表显示10时12分05秒时，计价器中里程表示数应为多少？（出租车启动时，里程表示数为零）
18. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度AB=10cm的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为2.4kg的重物，该系统保持静止状态，且绳、杆均保持在同一竖直平面。已知此时细绳长度为BC=8cm，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）此时细绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？
（2）若保持轻杆AB位置不动，只改变细绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时细绳BC的长度及所受拉力大小？
19. 如图所示，在水平面上固定一个倾角为α=37°，表面光滑且腰长为d1=12.2m的等腰三角形斜面，一长为d2=4.8m的轻质绸带跨过斜面的顶端对称铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M=2kg、m=1kg的小物块（均可视为视点）同时轻放在斜面两侧的绸带的中点上。两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）问：
（1）若物块M、m与绸带之间不发生相对滑动，它们共同运动的加速度大小为多少？此时M、m与绸带间摩擦力的大小分别为多少？
（2）若μ=0.8，物块m从释放到运动至斜面底端用时为多少？
2023—2024学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控
高一物理试题卷
本试题卷共6页，19小题，满分100分，考试用时100分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上，将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卷的整洁，考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。
一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）
1. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口，此后载人飞船同空间站一起绕地球运行。以下说法正确的是（ ）
A. 空间站绕地球运行时，若以空间站为参考系，地球是静止的
B. 题中“17时46分”指的是时间间隔
C. 研究空间站绕地球的运行轨迹时，可将空间站视为质点
D. 飞船从发射开始到对接成功的过程，位移大小等于路程
【答案】C
【解析】
【详解】A．若以空间站为参考系，地球是运动的，故A错误；
B．题中“17时46分”指的是时刻，故B错误；
C．研究飞船绕地球的运行轨迹时，飞船的形状大小可以忽略不计， 可将飞船视为质点，故C正确；
D．飞船从发射开始到对接成功的过程，不是单方向直线运动，位移大小不等于路程，故D错误。
故选C。
2. 我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一，也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示，一只小鸟迁徙途中落在了树枝上休息，树枝被压弯，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B. 树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
C. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．小鸟对树枝的弹力是由小鸟发生形变产生的，故A错误；
BCD．小鸟对树枝的压力等于树枝对小鸟的支持力，是一对作用力与反作用力，故BC错误，D正确。
故选D。
3. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知，飞机飞行过程中所受升力的计算公式为，其中Y为升力，为空气密度，C为升力系数，S为机翼的特征面积，v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是（ ）
A. 无单位B. N/mC. N/m2D. kg/（m2•s2）
【答案】A
【解析】
【详解】通过题给的物理量关系可知
对应单位为
整理可以得出是一个数值，没有单位。
故选A。
4. 如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m， M与m间有一个处于拉伸状态的弹簀，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. M对m无摩擦力作用B. M对m的摩擦力方向向左
C. 地面对M的摩擦力方向向左D. 地面对M的摩擦力方向向右
【答案】B
【解析】
【详解】AB．对m受力分析可知，m处于平衡状态，则m受到弹簧向右的弹力，则还会受到M对m向左的摩擦力，选项A错误，B正确。
CD．对M和m的整体受力分析可知，水平方向受合力为零，即地面对M无摩擦力的作用，选项CD错误。
故选B。
5. 2023年杭州第19届亚运会，中国跳水队延续强势发挥，将杭州亚运会10枚金牌全部收入囊中，连续13届包揽跳水项目的金牌。从某跳水运动员离开跳板开始计时，该运动员重心的图像大致如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，运动员重心的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在1s时上升到最高点
B. 运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C. 运动员从最高点到入水下落高度为3m
D. 运动员在时间内的平均速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，运动员在时开始下落，即在时上升到最高点，故A错误；
B．根据图像中斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知，运动员运动过程中的加速度先不变后减小，故B错误；
C．由图像可知，运动员在时加速度开始减小，说明时运动员入水，由图像中面积表位移可知，运动员从最高点到入水下落高度为
故C错误；
D．由图像可知，运动员在时间内加速度不变，做匀变速直线运动，则运动员在时间内的平均速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，物块在水平向左的外力F的作用下沿斜面匀速下滑，该过程中斜面始终静止在水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块与斜面的接触面可能是光滑的
D. 物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．物块匀速下滑，系统整体受力平衡，由整体法判断地面对斜面的摩擦力向右，支持力与物块与斜面所受重力之和相等，故AB错误；
CD．若斜面与物块间无摩擦力，物块受到的竖直向下的重力、垂直斜面指向右上的支持力和水平向左的外力，可以受力平衡，故C正确，D错误。
故选C。
7. 无人机广泛应用于航拍、救援救灾、环境监测等多个领域。如图所示，质量为M的无人机用轻绳吊着质量为m的医疗包裹沿水平方向做匀加速直线运动，轻绳与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g，不计包裹受到的空气作用力。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机所受空气的作用力大小为
C. 无人机所受空气的作用力方向斜向右上方
D. 包裹所受合力的方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】AD．对医疗包裹受力分析，医疗包裹受重力、轻绳的拉力，沿水平方向做匀加速直线运动，所受合力的方向为水平向右，根据牛顿第二定律有
解得无人机的加速度大小为
故AD错误；
BC．以无人机与医疗包裹为整体，整体受重力和空气阻力，其合力方向水平向右，则无人机所受空气的作用力大小为
无人机所受空气的作用力方向斜向右上方，故B错误，C正确。
故选C。
8. 如图所示，AQ为圆的竖直直径，沿AQ、BQ、CQ固定三个光滑杆，现让三个小环（可以看作质点）套在杆上，并分别沿着AQ、BQ、CQ杆自顶端由静止开始下滑到Q点，下滑所用时间分别为t1、t2和t3，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设斜面的倾角为，圆的直径为，根据牛顿第二定律可得小环下滑的加速度为
斜面的长度为
根据动力学公式
小环下滑所用时间为
则
由于
根据平均速度公式
可得
故选D。
9. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带两端点A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
【答案】BD
【解析】
【详解】B．开始时，根据牛顿第二定律
可得
代入数据可得行李的加速度大小
故B正确；
A．从开始到速度与传送带速度相等时间内的时间
从开始到速度与传送带速度相等时间内位移
代入数据可得
可知行李从A到B的过程中先做匀加速运动，后做匀速运动，故A错误；
C．设传送带长度为，行李做匀速运动的时间
代入数据可得
行李从A到B的过程的时间
故C错误；
D．根据以上分析可得行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度
代入数据可得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳a拉力的大小为
B. 轻弹簧b拉力的大小为
C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为
D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．对1、2整体分析可知
解得轻绳a拉力大小为
轻绳c的拉力
选项A错误；
B．对2分析可知，轻弹簧b拉力的大小为
选项B正确；
C．剪断轻绳a的瞬间，弹簧弹力不能突变，则小球1受合力为
解得加速度大小为
选项C正确；
D．剪断轻绳c的瞬间，弹簧弹力不能突变，小球2受合力
解得加速度大小为
选项D错误。
故选BC。
二、填空题（每空2分，共14分）
11. 甲、乙两同学学习了自由落体知识后准备用所学知识测量“反应时间”。如图所示，甲手持刻度尺，使刻度尺保持竖直，乙将手放在直尺下方做捏住直尺的准备，此时乙的手指对准直尺的10厘米刻度处，但手不碰尺。某时刻甲放手，直尺下落，乙立即作出抓握的动作，结果手指捏在尺的55厘米刻度处，g取10m/s2，则可算出乙的反应时间约___________秒。
【答案】0.3
【解析】
【详解】根据自由落体公式
可得
乙的反应时间约0.3s。
12. 筷子，古称箸、梜，通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹住质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在同一竖直平面内，且两根筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g，则每根筷子对小球的弹力大小为____________。
【答案】
【解析】
【详解】对小球受力分析，根据平衡条件可得
每根筷子对小球的弹力大小为
13. 芜湖轨道交通开通两年来，已成为市民生活中不可或缺的通勤工具，客流呈稳步上升趋势。现一位同学正好站立在轻轨列车的第一节车厢前端平齐处，轻轨列车启动后做匀加速直线运动，该同学测出第一节车厢通过他所用的时间是4s，则第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比是___________；若这列车共有4节车厢，则全部车厢通过这位同学历时___________s。
【答案】 ①. ②. 8
【解析】
【详解】[1]设每一节车厢的长度为L，第一节通过时间满足
前2节车厢通过他的时间
第2节车厢通过他的时间
第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比
[2]全部列车通过的时间
解得
14. 一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于________状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约__________N，整个过程中电梯运行的最大速率约为__________m/s。
【答案】 ①. 超重 ②. 520 ③. 1.9
【解析】
【详解】[1][2]当时，该同学向下减速运动，加速度竖直向上处于超重状态。时，有根据牛顿第二定律
得
根据牛顿第三定律可得对电梯底的压力大小约。
[3] 图线与t轴所围面积表示速度变化量，加速度向下时处于加速状态，根据图线在该段时间内与横轴围成面积格数得
则该同学的最大速率约为1.9m/s。
三、实验题（每空2分，共12分）
15. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮条一端固定在A点，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图甲所示。
（1）图乙中弹簧测力计的读数为____________N。
（2）如果没有操作失误，图丙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出力的图示，则图丙中的F与F'两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是____________。
【答案】 ①. 3.80 ②.
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，需要估读到分度值下一位，读数为3.80N；
（2）[2]由图可知，F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是。
16. 某实验小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验小组在探究“力F一定，加速度与小车质量的关系”时，下列做法正确的是___________。
A.实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
D.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
（2）某次实验获得如图乙所示的纸带，计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出，已知所用交流电源的频率为50Hz，则在打计数点2时小车的速度大小v2=________m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，保持小车质量M不变，将槽码换成装有砂子的砂桶，不断改变砂桶中砂子的质量，测出砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据测出小车加速度a，描绘出的关系图像如图丙所示，则可知小车的质量M=_________kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. AB##BA ②. 0.26 ③. 0.50 ④. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车,故A正确；
B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B正确；
C．平衡摩擦力时，只需要平衡一次，通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故C错误；
D．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，不能将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端，故D错误。
故选AB。
（2）[2]由交流电源频率为50Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为
在打计数点2时小车的速度大小
[3]小车运动的加速度大小
（3）[4]设绳子拉力为T，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得
对小车受力分析，由牛顿第二定律可得
整理得
由图像可知
解得
四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17. 出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分00秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过5s时，速度表显示36km/h。
（1）求此时出租车离出发点的距离；
（2）出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动。则当时间表显示10时12分05秒时，计价器中里程表示数应为多少？（出租车启动时，里程表示数为零）
【答案】（1）25m；（2）3.525km
【解析】
【详解】（1）根据速度公式得
再根据位移公时间公式得
故此时出租车离出发点的距离为25m。
（2）根据速度位移公式
可得
根据速度时间公式
可得
出租车继续匀速运动，匀速运动的时间
匀速运动的位移
计价器里程表应显示的示数为
18. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度AB=10cm的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为2.4kg的重物，该系统保持静止状态，且绳、杆均保持在同一竖直平面。已知此时细绳长度为BC=8cm，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）此时细绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？
（2）若保持轻杆AB位置不动，只改变细绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时细绳BC的长度及所受拉力大小？
【答案】（1）40N，32N；（2），19.2N
【解析】
【详解】（1）B点受力如图，设为
水平方向
竖直方向
解得
，
（2）当BC绳与AB杆垂直时受到的拉力最小，如图所示
此时细绳BC长度为
解得
细绳拉力
解得
19. 如图所示，在水平面上固定一个倾角为α=37°，表面光滑且腰长为d1=12.2m的等腰三角形斜面，一长为d2=4.8m的轻质绸带跨过斜面的顶端对称铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M=2kg、m=1kg的小物块（均可视为视点）同时轻放在斜面两侧的绸带的中点上。两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）问：
（1）若物块M、m与绸带之间不发生相对滑动，它们共同运动的加速度大小为多少？此时M、m与绸带间摩擦力的大小分别为多少？
（2）若μ=0.8，物块m从释放到运动至斜面底端用时为多少？
【答案】（1）2m/s2，8N，8N；（2）3s
【解析】
【详解】（1）M、m加速度大小相等，可以看作一个整体，设加速度为a，根据牛顿第二定律有
解得
隔离M，设M与绸带间的静摩擦为f，根据牛顿第二定律有
解得
由于不计绸带质量，M、m与绸带间的摩擦力大小相等，都为8N。
（2）由于M、m与绸带间的最大静摩擦力分别为和，显然
所以M与绸带间不会出现相对滑动，绸带将随着M一起运动。假设此时M、m与绸带一起保持相对静止，根据第（1）问可知，此时m的加速度沿斜面向上为，所受静摩擦力大小为8N，而，对m而言，此时最大静摩擦力为
故m不能与绸带保持相对静止。物块m此时的加速度为
综上可知，此时M带着绸带一起沿斜面向下匀加速运动，m先以a2沿斜面向上匀加速，脱离绸带后沿斜面向上减速到零后再加速下滑。
m与绸带脱离前，设M与绸带一起运动加速度为a1，脱离用时为t1，根据牛顿第二定律有
解得
t1时间内的位移差为
解得
此时m的速度为
m沿斜面上滑的距离为
设m脱离绸带后在斜面上运动的加速度大小为a3，有
解得
设m脱离绸带后到运动至斜面底端用时t2，则有
解得
则m物块从释放到斜面底端用时
本试题卷共6页，19小题，满分100分，考试用时100分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上，将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卷的整洁，考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。
一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）
1. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口，此后载人飞船同空间站一起绕地球运行。以下说法正确的是（ ）
A. 空间站绕地球运行时，若以空间站为参考系，地球是静止的
B. 题中“17时46分”指的是时间间隔
C. 研究空间站绕地球的运行轨迹时，可将空间站视为质点
D. 飞船从发射开始到对接成功的过程，位移大小等于路程
2. 我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一，也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示，一只小鸟迁徙途中落在了树枝上休息，树枝被压弯，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B. 树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
C. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D. 小鸟对树枝压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力
3. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知，飞机飞行过程中所受升力的计算公式为，其中Y为升力，为空气密度，C为升力系数，S为机翼的特征面积，v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是（ ）
A. 无单位B. N/mC. N/m2D. kg/（m2•s2）
4. 如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m， M与m间有一个处于拉伸状态的弹簀，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. M对m无摩擦力作用B. M对m的摩擦力方向向左
C. 地面对M的摩擦力方向向左D. 地面对M的摩擦力方向向右
5. 2023年杭州第19届亚运会，中国跳水队延续强势发挥，将杭州亚运会10枚金牌全部收入囊中，连续13届包揽跳水项目的金牌。从某跳水运动员离开跳板开始计时，该运动员重心的图像大致如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，运动员重心的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在1s时上升到最高点
B. 运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C. 运动员从最高点到入水下落高度3m
D. 运动员在时间内的平均速度大小为
6. 如图所示，物块在水平向左的外力F的作用下沿斜面匀速下滑，该过程中斜面始终静止在水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块与斜面的接触面可能是光滑的
D. 物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
7. 无人机广泛应用于航拍、救援救灾、环境监测等多个领域。如图所示，质量为M的无人机用轻绳吊着质量为m的医疗包裹沿水平方向做匀加速直线运动，轻绳与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g，不计包裹受到的空气作用力。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机所受空气的作用力大小为
C. 无人机所受空气的作用力方向斜向右上方
D. 包裹所受合力的方向竖直向上
8. 如图所示，AQ为圆的竖直直径，沿AQ、BQ、CQ固定三个光滑杆，现让三个小环（可以看作质点）套在杆上，并分别沿着AQ、BQ、CQ杆自顶端由静止开始下滑到Q点，下滑所用时间分别为t1、t2和t3，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有（ ）
A. B. C. D.
9. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带两端点A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
10. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳a拉力的大小为
B. 轻弹簧b拉力的大小为
C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为
D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为
二、填空题（每空2分，共14分）
11. 甲、乙两同学学习了自由落体知识后准备用所学知识测量“反应时间”。如图所示，甲手持刻度尺，使刻度尺保持竖直，乙将手放在直尺下方做捏住直尺的准备，此时乙的手指对准直尺的10厘米刻度处，但手不碰尺。某时刻甲放手，直尺下落，乙立即作出抓握的动作，结果手指捏在尺的55厘米刻度处，g取10m/s2，则可算出乙的反应时间约___________秒。
12. 筷子，古称箸、梜，通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹住质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在同一竖直平面内，且两根筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g，则每根筷子对小球的弹力大小为____________。
13. 芜湖轨道交通开通两年来，已成为市民生活中不可或缺的通勤工具，客流呈稳步上升趋势。现一位同学正好站立在轻轨列车的第一节车厢前端平齐处，轻轨列车启动后做匀加速直线运动，该同学测出第一节车厢通过他所用的时间是4s，则第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比是___________；若这列车共有4节车厢，则全部车厢通过这位同学历时___________s。
14. 一位质量为50kg同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于________状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约__________N，整个过程中电梯运行的最大速率约为__________m/s。
三、实验题（每空2分，共12分）
15. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮条一端固定在A点，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图甲所示。
（1）图乙中弹簧测力计的读数为____________N。
（2）如果没有操作失误，图丙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出力的图示，则图丙中的F与F'两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是____________。
16. 某实验小组用如图甲所示装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验小组在探究“力F一定，加速度与小车质量的关系”时，下列做法正确的是___________。
A.实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
D.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
（2）某次实验获得如图乙所示的纸带，计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出，已知所用交流电源的频率为50Hz，则在打计数点2时小车的速度大小v2=________m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，保持小车质量M不变，将槽码换成装有砂子的砂桶，不断改变砂桶中砂子的质量，测出砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据测出小车加速度a，描绘出的关系图像如图丙所示，则可知小车的质量M=_________kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17. 出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分00秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过5s时，速度表显示36km/h。
（1）求此时出租车离出发点距离；
（2）出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动。则当时间表显示10时12分05秒时，计价器中里程表示数应为多少？（出租车启动时，里程表示数为零）
18. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度AB=10cm的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为2.4kg的重物，该系统保持静止状态，且绳、杆均保持在同一竖直平面。已知此时细绳长度为BC=8cm，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）此时细绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？
（2）若保持轻杆AB位置不动，只改变细绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时细绳BC的长度及所受拉力大小？
19. 如图所示，在水平面上固定一个倾角为α=37°，表面光滑且腰长为d1=12.2m的等腰三角形斜面，一长为d2=4.8m的轻质绸带跨过斜面的顶端对称铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M=2kg、m=1kg的小物块（均可视为视点）同时轻放在斜面两侧的绸带的中点上。两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）问：
（1）若物块M、m与绸带之间不发生相对滑动，它们共同运动的加速度大小为多少？此时M、m与绸带间摩擦力的大小分别为多少？
（2）若μ=0.8，物块m从释放到运动至斜面底端用时为多少？
2023—2024学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控
高一物理试题卷
本试题卷共6页，19小题，满分100分，考试用时100分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上，将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卷的整洁，考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。
一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）
1. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口，此后载人飞船同空间站一起绕地球运行。以下说法正确的是（ ）
A. 空间站绕地球运行时，若以空间站为参考系，地球是静止的
B. 题中“17时46分”指的是时间间隔
C. 研究空间站绕地球的运行轨迹时，可将空间站视为质点
D. 飞船从发射开始到对接成功的过程，位移大小等于路程
【答案】C
【解析】
【详解】A．若以空间站为参考系，地球是运动的，故A错误；
B．题中“17时46分”指的是时刻，故B错误；
C．研究飞船绕地球的运行轨迹时，飞船的形状大小可以忽略不计， 可将飞船视为质点，故C正确；
D．飞船从发射开始到对接成功的过程，不是单方向直线运动，位移大小不等于路程，故D错误。
故选C。
2. 我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一，也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示，一只小鸟迁徙途中落在了树枝上休息，树枝被压弯，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B. 树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
C. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．小鸟对树枝的弹力是由小鸟发生形变产生的，故A错误；
BCD．小鸟对树枝的压力等于树枝对小鸟的支持力，是一对作用力与反作用力，故BC错误，D正确。
故选D。
3. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知，飞机飞行过程中所受升力的计算公式为，其中Y为升力，为空气密度，C为升力系数，S为机翼的特征面积，v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是（ ）
A. 无单位B. N/mC. N/m2D. kg/（m2•s2）
【答案】A
【解析】
【详解】通过题给的物理量关系可知
对应单位为
整理可以得出是一个数值，没有单位。
故选A。
4. 如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m， M与m间有一个处于拉伸状态的弹簀，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. M对m无摩擦力作用B. M对m的摩擦力方向向左
C. 地面对M的摩擦力方向向左D. 地面对M的摩擦力方向向右
【答案】B
【解析】
【详解】AB．对m受力分析可知，m处于平衡状态，则m受到弹簧向右的弹力，则还会受到M对m向左的摩擦力，选项A错误，B正确。
CD．对M和m的整体受力分析可知，水平方向受合力为零，即地面对M无摩擦力的作用，选项CD错误。
故选B。
5. 2023年杭州第19届亚运会，中国跳水队延续强势发挥，将杭州亚运会10枚金牌全部收入囊中，连续13届包揽跳水项目的金牌。从某跳水运动员离开跳板开始计时，该运动员重心的图像大致如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，运动员重心的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在1s时上升到最高点
B. 运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C. 运动员从最高点到入水下落高度为3m
D. 运动员在时间内的平均速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，运动员在时开始下落，即在时上升到最高点，故A错误；
B．根据图像中斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知，运动员运动过程中的加速度先不变后减小，故B错误；
C．由图像可知，运动员在时加速度开始减小，说明时运动员入水，由图像中面积表位移可知，运动员从最高点到入水下落高度为
故C错误；
D．由图像可知，运动员在时间内加速度不变，做匀变速直线运动，则运动员在时间内的平均速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，物块在水平向左的外力F的作用下沿斜面匀速下滑，该过程中斜面始终静止在水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块与斜面的接触面可能是光滑的
D. 物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．物块匀速下滑，系统整体受力平衡，由整体法判断地面对斜面的摩擦力向右，支持力与物块与斜面所受重力之和相等，故AB错误；
CD．若斜面与物块间无摩擦力，物块受到的竖直向下的重力、垂直斜面指向右上的支持力和水平向左的外力，可以受力平衡，故C正确，D错误。
故选C。
7. 无人机广泛应用于航拍、救援救灾、环境监测等多个领域。如图所示，质量为M的无人机用轻绳吊着质量为m的医疗包裹沿水平方向做匀加速直线运动，轻绳与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g，不计包裹受到的空气作用力。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机的加速度大小为
B. 无人机所受空气的作用力大小为
C. 无人机所受空气的作用力方向斜向右上方
D. 包裹所受合力的方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】AD．对医疗包裹受力分析，医疗包裹受重力、轻绳的拉力，沿水平方向做匀加速直线运动，所受合力的方向为水平向右，根据牛顿第二定律有
解得无人机的加速度大小为
故AD错误；
BC．以无人机与医疗包裹为整体，整体受重力和空气阻力，其合力方向水平向右，则无人机所受空气的作用力大小为
无人机所受空气的作用力方向斜向右上方，故B错误，C正确。
故选C。
8. 如图所示，AQ为圆的竖直直径，沿AQ、BQ、CQ固定三个光滑杆，现让三个小环（可以看作质点）套在杆上，并分别沿着AQ、BQ、CQ杆自顶端由静止开始下滑到Q点，下滑所用时间分别为t1、t2和t3，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设斜面的倾角为，圆的直径为，根据牛顿第二定律可得小环下滑的加速度为
斜面的长度为
根据动力学公式
小环下滑所用时间为
则
由于
根据平均速度公式
可得
故选D。
9. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带两端点A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
【答案】BD
【解析】
【详解】B．开始时，根据牛顿第二定律
可得
代入数据可得行李的加速度大小
故B正确；
A．从开始到速度与传送带速度相等时间内的时间
从开始到速度与传送带速度相等时间内位移
代入数据可得
可知行李从A到B的过程中先做匀加速运动，后做匀速运动，故A错误；
C．设传送带长度为，行李做匀速运动的时间
代入数据可得
行李从A到B的过程的时间
故C错误；
D．根据以上分析可得行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度
代入数据可得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂，两小球均处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳a拉力的大小为
B. 轻弹簧b拉力的大小为
C. 剪断轻绳a的瞬间，小球1加速度大小为
D. 剪断轻绳c的瞬间，小球2加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．对1、2整体分析可知
解得轻绳a拉力大小为
轻绳c的拉力
选项A错误；
B．对2分析可知，轻弹簧b拉力的大小为
选项B正确；
C．剪断轻绳a的瞬间，弹簧弹力不能突变，则小球1受合力为
解得加速度大小为
选项C正确；
D．剪断轻绳c的瞬间，弹簧弹力不能突变，小球2受合力
解得加速度大小为
选项D错误。
故选BC。
二、填空题（每空2分，共14分）
11. 甲、乙两同学学习了自由落体知识后准备用所学知识测量“反应时间”。如图所示，甲手持刻度尺，使刻度尺保持竖直，乙将手放在直尺下方做捏住直尺的准备，此时乙的手指对准直尺的10厘米刻度处，但手不碰尺。某时刻甲放手，直尺下落，乙立即作出抓握的动作，结果手指捏在尺的55厘米刻度处，g取10m/s2，则可算出乙的反应时间约___________秒。
【答案】0.3
【解析】
【详解】根据自由落体公式
可得
乙的反应时间约0.3s。
12. 筷子，古称箸、梜，通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹住质量为m的光滑小球，两根筷子与小球球心均在同一竖直平面内，且两根筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g，则每根筷子对小球的弹力大小为____________。
【答案】
【解析】
【详解】对小球受力分析，根据平衡条件可得
每根筷子对小球的弹力大小为
13. 芜湖轨道交通开通两年来，已成为市民生活中不可或缺的通勤工具，客流呈稳步上升趋势。现一位同学正好站立在轻轨列车的第一节车厢前端平齐处，轻轨列车启动后做匀加速直线运动，该同学测出第一节车厢通过他所用的时间是4s，则第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比是___________；若这列车共有4节车厢，则全部车厢通过这位同学历时___________s。
【答案】 ①. ②. 8
【解析】
【详解】[1]设每一节车厢的长度为L，第一节通过时间满足
前2节车厢通过他的时间
第2节车厢通过他的时间
第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比
[2]全部列车通过的时间
解得
14. 一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于________状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约__________N，整个过程中电梯运行的最大速率约为__________m/s。
【答案】 ①. 超重 ②. 520 ③. 1.9
【解析】
【详解】[1][2]当时，该同学向下减速运动，加速度竖直向上处于超重状态。时，有根据牛顿第二定律
得
根据牛顿第三定律可得对电梯底的压力大小约。
[3] 图线与t轴所围面积表示速度变化量，加速度向下时处于加速状态，根据图线在该段时间内与横轴围成面积格数得
则该同学的最大速率约为1.9m/s。
三、实验题（每空2分，共12分）
15. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮条一端固定在A点，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图甲所示。
（1）图乙中弹簧测力计的读数为____________N。
（2）如果没有操作失误，图丙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出力的图示，则图丙中的F与F'两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是____________。
【答案】 ①. 3.80 ②.
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，需要估读到分度值下一位，读数为3.80N；
（2）[2]由图可知，F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是。
16. 某实验小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验小组在探究“力F一定，加速度与小车质量的关系”时，下列做法正确的是___________。
A.实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
D.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
（2）某次实验获得如图乙所示的纸带，计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出，已知所用交流电源的频率为50Hz，则在打计数点2时小车的速度大小v2=________m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，保持小车质量M不变，将槽码换成装有砂子的砂桶，不断改变砂桶中砂子的质量，测出砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据测出小车加速度a，描绘出的关系图像如图丙所示，则可知小车的质量M=_________kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. AB##BA ②. 0.26 ③. 0.50 ④. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车,故A正确；
B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B正确；
C．平衡摩擦力时，只需要平衡一次，通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故C错误；
D．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，不能将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端，故D错误。
故选AB。
（2）[2]由交流电源频率为50Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为
在打计数点2时小车的速度大小
[3]小车运动的加速度大小
（3）[4]设绳子拉力为T，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得
对小车受力分析，由牛顿第二定律可得
整理得
由图像可知
解得
四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）
17. 出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分00秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过5s时，速度表显示36km/h。
（1）求此时出租车离出发点的距离；
（2）出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动。则当时间表显示10时12分05秒时，计价器中里程表示数应为多少？（出租车启动时，里程表示数为零）
【答案】（1）25m；（2）3.525km
【解析】
【详解】（1）根据速度公式得
再根据位移公时间公式得
故此时出租车离出发点的距离为25m。
（2）根据速度位移公式
可得
根据速度时间公式
可得
出租车继续匀速运动，匀速运动的时间
匀速运动的位移
计价器里程表应显示的示数为
18. 某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律，设计如图所示的装置：一长度AB=10cm的轻质细杆，A端通过光滑铰链连接于竖直墙上，B端系上轻质细绳，细绳水平，另一端系于竖直墙上C点，B点悬挂一质量为2.4kg的重物，该系统保持静止状态，且绳、杆均保持在同一竖直平面。已知此时细绳长度为BC=8cm，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）此时细绳BC和轻杆AB受到的弹力大小？
（2）若保持轻杆AB位置不动，只改变细绳BC的长度及C点位置，要使系统静止且绳子承受的拉力最小，求此时细绳BC的长度及所受拉力大小？
【答案】（1）40N，32N；（2），19.2N
【解析】
【详解】（1）B点受力如图，设为
水平方向
竖直方向
解得
，
（2）当BC绳与AB杆垂直时受到的拉力最小，如图所示
此时细绳BC长度为
解得
细绳拉力
解得
19. 如图所示，在水平面上固定一个倾角为α=37°，表面光滑且腰长为d1=12.2m的等腰三角形斜面，一长为d2=4.8m的轻质绸带跨过斜面的顶端对称铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M=2kg、m=1kg的小物块（均可视为视点）同时轻放在斜面两侧的绸带的中点上。两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）问：
（1）若物块M、m与绸带之间不发生相对滑动，它们共同运动的加速度大小为多少？此时M、m与绸带间摩擦力的大小分别为多少？
（2）若μ=0.8，物块m从释放到运动至斜面底端用时为多少？
【答案】（1）2m/s2，8N，8N；（2）3s
【解析】
【详解】（1）M、m加速度大小相等，可以看作一个整体，设加速度为a，根据牛顿第二定律有
解得
隔离M，设M与绸带间的静摩擦为f，根据牛顿第二定律有
解得
由于不计绸带质量，M、m与绸带间的摩擦力大小相等，都为8N。
（2）由于M、m与绸带间的最大静摩擦力分别为和，显然
所以M与绸带间不会出现相对滑动，绸带将随着M一起运动。假设此时M、m与绸带一起保持相对静止，根据第（1）问可知，此时m的加速度沿斜面向上为，所受静摩擦力大小为8N，而，对m而言，此时最大静摩擦力为
故m不能与绸带保持相对静止。物块m此时的加速度为
综上可知，此时M带着绸带一起沿斜面向下匀加速运动，m先以a2沿斜面向上匀加速，脱离绸带后沿斜面向上减速到零后再加速下滑。
m与绸带脱离前，设M与绸带一起运动加速度为a1，脱离用时为t1，根据牛顿第二定律有
解得
t1时间内的位移差为
解得
此时m的速度为
m沿斜面上滑的距离为
设m脱离绸带后在斜面上运动的加速度大小为a3，有
解得
设m脱离绸带后到运动至斜面底端用时t2，则有
解得
则m物块从释放到斜面底端用时
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