2025-2026学年天津市和平区高一（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025-2026学年天津市和平区高一（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）火星被称为地球的“孪生兄弟”，其自转周期约为24.62小时，公转周期约为686.971天。下列说法正确的是（ ）
A．“24.62小时”指的是时刻
B．研究火星的公转时，能将其视为质点
C．研究火星的自转时，能将其视为质点
D．火星公转一周，其位移大小等于路程
2．（4分）下列物理量的单位中，属于国际单位制中导出单位的是（ ）
A．牛顿B．米C．千克D．秒
3．（4分）2023年10月4日，来自广东的陈艺文以382.00分夺得杭州亚运会女子3米跳板金牌。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C．此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力
D．此时跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力大小相等
4．（4分）2025年9月3日在庆祝中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上，歼﹣20机梯队首次公开呈现完整的隐身战机“侦—扰—打—控”体系化作战配制。如图所示，虚线abc是机梯队内某战机保持匀速率v飞行的部分轨迹，其中ab段为曲线，bc段为直线，对该战机在此过程下列说法正确的是（ ）
A．仅在bc段有惯性B．速度时刻在变化
C．受到的合力始终为零D．平均速度大小小于v
5．（4分）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的棉线拉力F随时间t变化的图线如图乙所示，根据乙图可说明（ ）
A．长木板在6.0s后保持匀速运动
B．图线能够反映施加给长木板力F的大小随时间的变化关系
C．物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小
D．只用图中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
6．（4分）抖空竹是一种传统杂技节目，叫“抖空钟”，南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子，将空竹（也有用壶盖或酒瓶）扯动使之旋转，并表演出各种身段。如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A．沿虚线a移动时，空竹受到的合力减小
B．沿虚线b移动时，细线的拉力不变
C．沿虚线c移动时，细线的拉力不变
D．沿虚线d移动时，细线对空竹的合力增大
二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，都有多个是正确的，完全正确的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不作答的得0分）
（多选）7．（4分）甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上行驶，t＝0时刻它们恰好经过同一路标。0～t2时间段，两辆车的速度—时间（v﹣t）图像如图所示，则在该时间段（ ）
A．两车一直反向行驶
B．t1时刻甲车追上乙车
C．甲车的加速度大小逐渐减小
D．甲车位移大小大于乙车位移大小
（多选）8．（4分）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，以水平向右为正方向，该力的F﹣t关系图像如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则（ ）
A．t0时刻，两物体的速度方向开始改变
B．t0时刻，两物体之间没有摩擦力
C．t0～2t0时间段，物体A所受摩擦力的方向水平向右
D．t0～2t0时间段，物体B所受摩擦力大小逐渐增大
（多选）9．（4分）如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落。若以小球静止下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系，如图乙所示。不计空气阻力，以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0位置速度最大
B．小球在x1位置速度最大
C．弹簧的劲度系数k
D．小球从x0到x2过程先超重再失重
（多选）10．（4分）“一带一路”年度汉字发布活动已经多年，“和”“融”“互”“惠”“永”等都曾被当选。某力学兴趣小组制作了“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分，当细线都竖直绷紧时，整个模型可以如图所示静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为p，连接c、d两点的细线为q，重力加速度为g，则（ ）
A．细线q对c点的作用力方向竖直向下
B．细线q的弹力大小小于细线p的弹力大小
C．两细线弹力的差值等于mg
D．整个模型对地面的压力大小小于2mg
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
11．（8分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连。
（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 。
A.防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B.在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力
C.防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D.为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则小车做匀加速直线运动的加速度大小为 m/s2。（保留三位有效数字）
（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是 。
12．（6分）利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。
（1）若取平抛运动的起始点为坐标原点，图中坐标原点的选择正确的是 。
（2）某同学完成实验操作后发现未标注坐标原点，于是选定轨迹上一点A为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，如图乙所示，AB和BC的水平间距相等，竖直间距分别为y1和y2，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）丙图是另一位同学在实验中描下的几个点，其中偏差较大的B点产生的原因可能是 。
A.小球释放点的高度较其他各次高
B.小球释放点的高度较其他各次低
C.小球从同一高度释放时该同学给了它一个初速度
D.小球在运动过程中遇到其他各次没有遇到过的阻力
四、计算题（本题共3小题，共46分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位）
13．（12分）陆上模拟着舰训练中，某质量为m的航母舰载机，在电磁阻拦索的作用力和其他阻力作用下沿直线滑行距离s1后停止。如果不用电磁阻拦索，在其他阻力作用下沿直线滑行距离s2后停止。若舰载机所受电磁阻拦索的作用力和其他阻力均视为恒力，求：
（1）不用电磁阻拦索时舰载机的滑行时间t；
（2）舰载机所受其他阻力的大小f；
（3）电磁阻拦索的作用力大小F。
14．（16分）如图所示是位于同一竖直平面内的某装置，M是固定的直三棱柱，O是三梭柱表面上的一点。N是倾角为θ的固定斜面，A是斜面上的点。小球从距离O点为H高度处静止落下，与三棱柱碰撞于O点（不计碰撞时间），碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同，之后小球恰能垂直斜面打在A点。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）小球落在O点的速度大小v0；
（2）小球落在A点的速度大小v；
（3）小球从O点运动到A点的水平位移大小x。
15．（18分）传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为某工地传送带传输的简易示意图，倾角θ＝37°的传送带始终以大小为v0＝4m/s的速度顺时针转动。某时刻将质量m＝200kg的工料（可看作质点）静止放到传送带的底端A，同时将轻绳拴接在工料上，电动机通过绳子（质量可忽略）带动工料向上做匀加速直线运动。已知绳子对工料的牵引力大小恒为F＝2400N，传送带AB两端间的距离L＝6.8m，工料与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求工料在传送带的底端A处时的加速度大小a1；
（2）若工料向上运动t＝0.2s时，绳子突然断裂，求工料能继续上升的距离x；
（3）若工料速度达到v＝6m/s时，关闭电动机，求工料在传送带上运动的总时间t总。
2025-2026学年天津市和平区高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
二．多选题（共4小题）
一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的，选对的得4分，有选错或不作答的得0分）
1．（4分）火星被称为地球的“孪生兄弟”，其自转周期约为24.62小时，公转周期约为686.971天。下列说法正确的是（ ）
A．“24.62小时”指的是时刻
B．研究火星的公转时，能将其视为质点
C．研究火星的自转时，能将其视为质点
D．火星公转一周，其位移大小等于路程
【分析】时刻指的是一瞬间；能否看作质点主要看研究的问题；运行一周的位移小于路程。
【解答】解：A、“24.62小时”是指火星自转一周的时间，是一个时间段，不是时刻，故A错误；
BC．研究火星的公转时，火星的形状和大小可以忽略，能将其视为质点；研究火星自转时，火星的形状和大小不可以忽略，此时不能看作质点，故B正确，C错误；
D．火星公转轨道是曲线，火星公转一周，位移大小小于路程，故D错误。
故选：B。
【点评】该题考查质点，时间与时刻，位移与路程，属于对基础知识的考查，牢记这些知识点即可解题。
2．（4分）下列物理量的单位中，属于国际单位制中导出单位的是（ ）
A．牛顿B．米C．千克D．秒
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位．
【解答】解：三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，力的单位是根据F＝ma推导出来的，属于导出单位，所以A正确。
故选：A。
【点评】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．
3．（4分）2023年10月4日，来自广东的陈艺文以382.00分夺得杭州亚运会女子3米跳板金牌。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C．此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力
D．此时跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力大小相等
【分析】本题根据弹力产生条件、作用力与反作用力原理即可解答。
【解答】解：A、力的作用是相互的，跳板和运动员的脚都受到弹力的作用，都会发生形变，故A错误；
B、运动员受到跳板的支持力，根据弹力产生条件，该支持力是跳板发生形变而产生的，故B错误；
CD、跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题以日常生活及各项体育运动为背景，考查学生对弹力产生条件、作用力反作用原理的掌握，比较基础。
4．（4分）2025年9月3日在庆祝中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上，歼﹣20机梯队首次公开呈现完整的隐身战机“侦—扰—打—控”体系化作战配制。如图所示，虚线abc是机梯队内某战机保持匀速率v飞行的部分轨迹，其中ab段为曲线，bc段为直线，对该战机在此过程下列说法正确的是（ ）
A．仅在bc段有惯性B．速度时刻在变化
C．受到的合力始终为零D．平均速度大小小于v
【分析】依据惯性的固有性、速度的矢量性、曲线与直线运动的受力差异，以及平均速度与速率的定义，对各选项进行判断。
【解答】解：A.惯性是物体的固有属性，仅由质量决定，战机飞行过程中质量不变，惯性大小也不变，与飞行状态无关，故A错误；
B.速度是矢量，包含大小和方向，战机做曲线运动时，运动方向不断变化，速度必然发生改变，故B错误；
C.物体做曲线运动合外力不为0，故C错误；
D.平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值，战机做曲线运动时位移小于路程，故平均速度大小小于平均速率，故D正确。
故选：D。
【点评】这道题以战机飞行轨迹为背景，综合考查惯性、速度、受力分析及平均速度等核心概念，侧重对矢量性和运动本质的理解，是一道典型的运动学综合题。
5．（4分）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的棉线拉力F随时间t变化的图线如图乙所示，根据乙图可说明（ ）
A．长木板在6.0s后保持匀速运动
B．图线能够反映施加给长木板力F的大小随时间的变化关系
C．物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小
D．只用图中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【分析】以物块为研究对象，力传感器的拉力与摩擦力平衡，从F﹣t图像中判断最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关系，分析木板运动状态及力的变化。
【解答】解：物块始终处于静止状态，受力平衡，因此力传感器的拉力F与木板对物块的摩擦力f大小相等，即F＝f
后拉力在小范围内波动，是因为物块与木板接触面的动摩擦因数有轻微的变化，故A错误；
B.力传感器测量的是物块受到的摩擦力，而施加给长木板的力是作用在木板上的外力，二者受力对象不同，不能直接反映木板受力大小，故B错误；
C.从图像可知，拉力的最大值（对应最大静摩擦力）约为10N，稳定后的拉力（对应滑动摩擦力）约为7N，说明最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故C正确；
D.动摩擦因数，题目中没有给出物块的质量m，因此无法计算出动摩擦因数，故D错误。
故选：C。
【点评】本题通过力传感器的拉力变化图像，考察静摩擦力与滑动摩擦力的特点及受力分析，需结合图像解读摩擦力的变化规律，对实验原理和图像分析能力有一定要求。
6．（4分）抖空竹是一种传统杂技节目，叫“抖空钟”，南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子，将空竹（也有用壶盖或酒瓶）扯动使之旋转，并表演出各种身段。如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A．沿虚线a移动时，空竹受到的合力减小
B．沿虚线b移动时，细线的拉力不变
C．沿虚线c移动时，细线的拉力不变
D．沿虚线d移动时，细线对空竹的合力增大
【分析】对空竹受力分析，抓住受力平衡的本质，结合细线夹角的变化分析拉力与合力的变化。
【解答】解：A.沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，故A错误；
B.沿虚线b向上移动时，A、B两点水平间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角θ不变，则细线的拉力不变，故B正确；
C.沿虚线c斜向上移动时，细线与竖直方向的夹角θ增大，则细线的拉力将增大，故C错误；
D.整个过程中细线对空竹的合力始终等于空竹的重力，始终保持不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题以空竹表演为背景，通过动态平衡考查受力分析与几何关系的结合，需灵活运用共点力平衡规律，对分析动态变化的能力有一定要求。
二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，都有多个是正确的，完全正确的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不作答的得0分）
（多选）7．（4分）甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上行驶，t＝0时刻它们恰好经过同一路标。0～t2时间段，两辆车的速度—时间（v﹣t）图像如图所示，则在该时间段（ ）
A．两车一直反向行驶
B．t1时刻甲车追上乙车
C．甲车的加速度大小逐渐减小
D．甲车位移大小大于乙车位移大小
【分析】v﹣t图像的物理意义：速度的正负表示运动方向，图线与时间轴围成的面积代表位移，图线的斜率代表加速度。
追及问题判断：两物体从同一点出发，通过比较不同时刻的位移（v﹣t图面积），可判断谁在前、谁在后，以及追及发生的时刻。
加速度变化判断：v﹣t图线的斜率绝对值反映加速度大小，斜率绝对值变小表示加速度减小。
【解答】解：A.v﹣t图像中，甲、乙两车的速度始终为正值，说明两车一直沿同一方向行驶，并非反向，故A错误；
B.t＝0时两车在同一路标处。v﹣t图中，0～t1时间段内，乙车的v﹣t图面积（位移）大于甲车，说明乙车在前方。因此t1时刻甲车并未追上乙车，故B错误；
C.v﹣t图的斜率代表加速度。甲车的v﹣t图线斜率逐渐变小，说明其加速度大小在逐渐减小，故C正确；
D.v﹣t图中，图线与时间轴围成的面积代表位移。在0～t2时间段内，甲车的v﹣t图面积大于乙车的面积，说明甲车的位移更大，故D正确。
故选：CD。
【点评】判断运动方向：看v﹣t图中速度的正负值。
判断加速度变化：看v﹣t 图线的斜率变化。
比较位移大小：比较v﹣t图线与时间轴围成的面积大小。
追及问题分析：从同一点出发时，通过比较不同时刻的面积（位移），判断两车的位置关系。
（多选）8．（4分）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，以水平向右为正方向，该力的F﹣t关系图像如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则（ ）
A．t0时刻，两物体的速度方向开始改变
B．t0时刻，两物体之间没有摩擦力
C．t0～2t0时间段，物体A所受摩擦力的方向水平向右
D．t0～2t0时间段，物体B所受摩擦力大小逐渐增大
【分析】题目描述A、B两物体在光滑水平面上叠放，通过水平变力F作用由静止开始运动且保持相对静止。需要分析不同时间段内物体的速度方向、摩擦力有无及方向变化。首先明确系统整体受变力F作用产生加速度，由于水平面光滑，整体加速度由F与总质量决定。两物体相对静止，A的加速度由B对A的静摩擦力提供，因此摩擦力大小与整体加速度成正比。结合F﹣t图像，F在t0时刻为零，之后变为负值，需判断加速度方向变化对速度方向的影响，以及各时刻摩擦力的大小和方向。
【解答】解：对A、B整体进行受力分析，水平面光滑，系统在水平方向仅受变力F作用。由牛顿第二定律，系统加速度；A、B始终保持相对静止，物块A依靠摩擦力f产生加速度，即f＝mAa，解得：。
A、在0～t0时间段，F＞0，加速度a＞0，物体由静止向右加速运动；t0时刻F＝0，加速度a＝0，此时速度最大；t0之后F＜0，加速度反向，物体减速但速度方向仍向右，故A错误；
B、t0时刻F＝0，整体加速度a＝0；对A受力分析，静摩擦力f＝mAa，解得：f＝0，根据牛顿第三定律，B所受摩擦力也为0，故B正确；
C、t0～2t0时间段，F＜0（方向水平向左），整体加速度a方向向左；A的加速度由B对A的摩擦力提供，故A所受摩擦力方向水平向左，故C错误；
D、t0～2t0时间段，力F的绝对值随时间增大，整体加速度a的大小也增大；由f＝mAa可知，A所受摩擦力大小逐渐增大，则B所受摩擦力大小也逐渐增大，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题巧妙地将动力学与图像分析相结合，综合考查牛顿第二定律的整体法与隔离法应用、静摩擦力的产生条件与方向判断，以及物体运动状态变化的分析能力。题目通过变力F的F﹣t图像，引导学生将抽象的力随时间变化关系转化为具体的加速度与速度变化过程，对学生的逻辑推理与物理建模能力提出了较高要求。解题关键在于准确分析各时间段整体加速度的方向与大小，并运用隔离法判断物体A所受静摩擦力的方向与变化，其中t0时刻加速度为零导致摩擦力为零是易忽略的细节。整体计算量适中，但思维链条完整，能有效锻炼学生动态分析问题的能力。
（多选）9．（4分）如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落。若以小球静止下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系，如图乙所示。不计空气阻力，以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0位置速度最大
B．小球在x1位置速度最大
C．弹簧的劲度系数k
D．小球从x0到x2过程先超重再失重
【分析】依据a﹣x图像中加速度为零的位置确定速度最大点，结合胡克定律推导弹簧劲度系数，根据加速度方向分析超重失重状态。
【解答】解：ABD.由图可知，小球运动到x1处时达到平衡位置，即加速度为0，合力为0，之前一直向下加速处于失重，此时再向下会减速，加速度向上超重，则在x1处速度最大，之后加速度不变，故AD错误，B正确；
C.由图2可知k（x1﹣x0）＝mg
解得故C正确。
故选：BC。
【点评】这道题以a﹣x图像为核心载体，综合考查速度与加速度的关联、弹簧受力规律及超重失重的判断，需结合图像信息与受力平衡逻辑分析，是典型的动力学综合应用题。
（多选）10．（4分）“一带一路”年度汉字发布活动已经多年，“和”“融”“互”“惠”“永”等都曾被当选。某力学兴趣小组制作了“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分，当细线都竖直绷紧时，整个模型可以如图所示静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为p，连接c、d两点的细线为q，重力加速度为g，则（ ）
A．细线q对c点的作用力方向竖直向下
B．细线q的弹力大小小于细线p的弹力大小
C．两细线弹力的差值等于mg
D．整个模型对地面的压力大小小于2mg
【分析】分别对模型的上半部分和整体进行受力分析，利用受力平衡关系判断各选项。
【解答】解：A、细线只能提供沿细线的拉力，所以细线q对c点的作用力竖直向下，故A正确；
BC、对模型上部分受力分析，有Fp+mg＝Fq
可得Fq﹣Fp＝mg，可知细线q的拉力大于细线p的拉力，两细线弹力的差值等于mg，故B错误，C正确；
D、对整个模型受力分析，有FN＝2mg，根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为2mg，故D错误。
故选：AC。
【点评】学生容易错误地认为细线 q 的作用力仅为竖直方向，或忽略整体受力平衡导致压力判断错误。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
11．（8分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连。
（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 B 。
A.防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B.在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力
C.防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D.为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中 不需要 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则小车做匀加速直线运动的加速度大小为 1.21 m/s2。（保留三位有效数字）
（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是 平衡摩擦力时木板倾角过大 。
【分析】（1）安装器材时调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，目的是保证细绳拉力方向与小车运动方向一致，在平衡摩擦力后，让细绳拉力等于小车所受的合力，据此结合选项判断；
（2）实验中拉力传感器可直接测量细绳拉力，无需用钩码重力近似代替拉力，因此不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量，根据装置特点判断即可；
（3）相邻两点间有4个点未画出，先确定时间间隔，再利用逐差法，结合纸带的位移数据，代入匀变速直线运动的推论计算加速度大小；
（4）a﹣F图线不过原点，且F＝0时a≠0，说明无拉力时小车已有加速度，是平衡摩擦力过度，即木板倾角过大，重力分力大于摩擦力导致的。
【解答】解：（1）实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2）由于本实验中的拉力传感器可以直接读出绳上的拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；
（3）相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两点的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s，根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为10﹣2m/s2
代入数据得a≈1.21m/s2
（4）由题给图像可知，当没有挂钩码时小车就有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大。
故答案为：（1）B；（2）不需要；（3）1.21；（4）平衡摩擦力时木板倾角过大。
【点评】本题围绕探究加速度与力、质量的关系实验展开，从器材安装目的、实验条件判断，到纸带处理与图像误差分析，全面考查实验原理与操作细节，需结合装置特点与误差来源综合分析，注重对实验素养的考查。
12．（6分）利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。
（1）若取平抛运动的起始点为坐标原点，图中坐标原点的选择正确的是 C 。
（2）某同学完成实验操作后发现未标注坐标原点，于是选定轨迹上一点A为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，如图乙所示，AB和BC的水平间距相等，竖直间距分别为y1和y2，则 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）丙图是另一位同学在实验中描下的几个点，其中偏差较大的B点产生的原因可能是 AC 。
A.小球释放点的高度较其他各次高
B.小球释放点的高度较其他各次低
C.小球从同一高度释放时该同学给了它一个初速度
D.小球在运动过程中遇到其他各次没有遇到过的阻力
【分析】（1）平抛运动的起点为小球在槽口时球心的位置，坐标原点应与该球心等高，且在槽口端点的正上方，据此结合图中选项的原点位置进行判断；
（2）AB与BC水平间距相等，说明两段运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，速度随时间增大，相等时间内位移逐渐变大，结合初速度为零的匀变速规律分析位移比值；
（3）B点位置偏差较大，分析各选项对平抛运动的影响：释放高度低会使初速度偏小，水平位移偏小；高度高则初速度大，水平位移大；给初速度会增大水平位移；遇阻力会改变竖直运动，结合B点位置判断原因。
【解答】解：（1）坐标原点的选择平抛运动的起点是小球在槽口时球心的位置，因此坐标原点必须与该球心等高，且位于槽口端点的正上方，
A.原点在槽口端点下方，高度错误，故A错误；
B.原点在槽口端点，未与球心等高，故B错误；
C.原点在槽口端点正上方，与球心等高，故C正确；
D.原点在槽口上方过高，高度错误，故D错误。
故选：C。
（2）竖直位移比值判断AB与BC水平间距相等，说明两段运动的时间间隔T相等。竖直方向做匀加速直线运动，且A点并非平抛起点（A点已有竖直初速度）。若初速度为0，前两段位移比为1：3；但因A点有竖直初速度，第一段位移y1相对更大，因此
（3）B点偏差原因分析B点位置比其他点偏高且偏右，说明：水平方向：初速度偏大（导致水平位移偏小），竖直方向：运动时间正常（位移变化符合匀加速规律）
A.释放高度高会使初速度偏大，水平位移偏大，故A正确；
B.释放高度低会使初速度v0偏小，水平位移x＝v0T偏小，故B错误；
C.给初速度会使初速度偏大，水平位移偏大，故C正确；
D.遇阻力会使竖直加速度小于g，导致竖直位移偏小（点偏高），但水平速度也会减小，水平位移偏小，故D错误，
故选：AC。
故答案为：（1）C；（2）大于；（3）AC。
【点评】本题围绕平抛运动的实验展开，从坐标原点选取到位移规律分析，再到实验误差判断，全面考查对平抛运动分解规律的理解与实验操作的细节把控，需结合运动学规律与实验场景综合分析，注重基础概念与实验素养的结合。
四、计算题（本题共3小题，共46分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位）
13．（12分）陆上模拟着舰训练中，某质量为m的航母舰载机，在电磁阻拦索的作用力和其他阻力作用下沿直线滑行距离s1后停止。如果不用电磁阻拦索，在其他阻力作用下沿直线滑行距离s2后停止。若舰载机所受电磁阻拦索的作用力和其他阻力均视为恒力，求：
（1）不用电磁阻拦索时舰载机的滑行时间t；
（2）舰载机所受其他阻力的大小f；
（3）电磁阻拦索的作用力大小F。
【分析】（1）舰载机仅受其他阻力作用时做匀减速直线运动至停止。已知滑行距离s2和初速度v0，末速度为零，根据匀变速直线运动的平均速度与位移关系，可建立s2、v0与滑行时间t的方程，从而求解t。
（2）舰载机在仅受其他阻力作用下匀减速滑行。已知初速度v0、滑行距离s2和末速度为零，通过运动学公式可求出此过程的加速度大小。再根据牛顿第二定律，此加速度由其他阻力f产生，结合质量m即可求出阻力f的大小。
（3）舰载机同时受电磁阻拦索作用力F和其他阻力f作用时，滑行距离s1后停止。该过程同样为匀减速直线运动，已知初速度v0、位移s1和末速度为零，可求出此过程的总加速度。根据牛顿第二定律，总加速度由合力F+f产生。将已求得的f和此过程的总加速度代入，即可解出电磁阻拦索的作用力F。
【解答】解：（1）当不使用电磁阻拦索时，舰载机以匀减速直线运动滑行，依据位移与平均速度的关系，可得，解得滑行所需时间为。
（2）在未使用电磁阻拦索的情况下，由牛顿第二定律可知f＝ma2，结合运动学公式，联立解得舰载机所受其他阻力大小为。
（3）若使用电磁阻拦索，根据牛顿第二定律有F+f＝ma1，同时满足运动学关系；将前述方程联立，可求得电磁阻拦索对舰载机的作用力大小为。
答：（1）不用电磁阻拦索时舰载机的滑行时间为。
（2）其他阻力大小为。
（3）电磁阻拦索的作用力大小为。
【点评】本题以航母舰载机模拟着舰训练为背景，巧妙考查了匀变速直线运动规律与牛顿第二定律的综合应用。题目计算量适中，难度定位为中等偏下，其核心在于引导学生运用运动学基本公式与动力学基本规律处理多过程问题。题目通过对比使用与不使用电磁阻拦索两种情境，有效考查了学生对物理过程的分析建模能力，以及将运动学关系与牛顿第二定律进行联立求解的逻辑推理能力。求解过程中需清晰界定不同过程对应的加速度、位移等物理量，并注意各力方向的判断与合力表达，体现了对基础知识掌握扎实度的要求。
14．（16分）如图所示是位于同一竖直平面内的某装置，M是固定的直三棱柱，O是三梭柱表面上的一点。N是倾角为θ的固定斜面，A是斜面上的点。小球从距离O点为H高度处静止落下，与三棱柱碰撞于O点（不计碰撞时间），碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同，之后小球恰能垂直斜面打在A点。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）小球落在O点的速度大小v0；
（2）小球落在A点的速度大小v；
（3）小球从O点运动到A点的水平位移大小x。
【分析】（1）小球从距O点H高处静止下落，过程只受重力，做自由落体运动，可由自由落体运动的速度与位移关系，直接根据下落高度H求解落到O点的速度大小；
（2）小球从O点开始做平抛运动，垂直打在斜面A点，说明速度方向与斜面垂直，结合斜面倾角θ，将速度分解为水平与竖直分量，利用几何关系求解A点速度大小；
（3）先根据平抛运动的速度分解关系求出运动时间，再结合平抛运动水平方向匀速直线运动的规律，代入O点速度与运动时间，计算从O到A的水平位移大小。
【解答】解：（1）小球自由下落；落到O点
代入数据得
（2）小球从O点水平向右飞出后做平抛运动，垂直打在A点，
代入数据得
（3）小球在A点的竖直方向速度
又因为vy＝gt，x＝y0t
代入数据得
答：（1）小球落在O点的速度大小是；
（2）小球落在A点的速度大小是；
（3）小球从O点运动到A点的水平位移大小是。
【点评】本题综合自由落体与平抛运动规律，核心是平抛运动的速度分解与几何关系的结合。需理清碰撞前后的运动状态，抓住“垂直打在斜面”的关键条件，将几何关系与运动学公式结合，对运动过程的分析和几何能力有一定要求。
15．（18分）传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为某工地传送带传输的简易示意图，倾角θ＝37°的传送带始终以大小为v0＝4m/s的速度顺时针转动。某时刻将质量m＝200kg的工料（可看作质点）静止放到传送带的底端A，同时将轻绳拴接在工料上，电动机通过绳子（质量可忽略）带动工料向上做匀加速直线运动。已知绳子对工料的牵引力大小恒为F＝2400N，传送带AB两端间的距离L＝6.8m，工料与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求工料在传送带的底端A处时的加速度大小a1；
（2）若工料向上运动t＝0.2s时，绳子突然断裂，求工料能继续上升的距离x；
（3）若工料速度达到v＝6m/s时，关闭电动机，求工料在传送带上运动的总时间t总。
【分析】（1）应用牛顿第二定律求出工料的加速度大小。
（2）应用运动学公式与牛顿第二定律求解。
（3）应用牛顿第二定律求出工料的加速度大小，应用运动学公式求出工料的运动时间。
【解答】解：（1）在A端，对工料，由牛顿第二定律得F+μmgcs﹣θmgsin θ＝ma1
代入数据解得a1＝10m/s2
（2）绳子断裂时工料的速度v1＝a1t＝10×0.2m/s＝2m/s＜v0
绳子断裂时工件的位移xm＝0.2m
绳子断裂后对工件，由牛顿第二定律得mgsinθ﹣μmgcsθ＝ma2
代入数据解得a2＝2m/s2
工件减速到零的位移x'm＝1m
x+x'＝0.2m+1m＝1.2m＜L＝6.8m，则绳子断裂就工件继续上升的距离为1m
（3）工件加速到与传送带共速需要的时间t1s＝0.4s
该过程的位移x1m＝0.8m
共速后，对工件，由牛顿第二定律得F﹣μmgcsθ﹣mgsinθ＝ma3，代入数据解得a3＝2m/s2
加速到v＝6ms需要的时间t2s＝1s
该过程的位移x2m＝5m
x1+x2＝0.8m+5m＝5.8m＜L＝6.8m，关闭发动机后工件做匀减速直线运动，
对工件，由牛顿第二定律得μmgcsθ+mgsinθ＝ma4，代入数据解得a4＝10m/s2
工件减速到与传送带共速需要的时间t3s＝0.2s
该过程工件的位移x3m＝1m
x1+x2+x3＝0.8m+5m+1m＝6.8m＝L，则工件减速到与传送带共速时恰好到达传送带顶端
工件在传送带上的运动时间t＝t1+t2+t3＝0.4s+1s+0.2s＝1.6s
答：（1）工料在传送带的底端A处时的加速度大小是10m/s2；
（2）工料能继续上升的距离是1m；
（3）工料在传送带上运动的总时间是1.6s。
【点评】本题属于传送带问题，根据题意分析清楚工件的受力情况与运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。
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答案
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