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福建省莆田第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题
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这是一份福建省莆田第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题，共17页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 关于重力及弹力的说法，正确的是（ ）
A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的
B. 同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等
C. 由胡克定律可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，但力不可以离开物体而独立存在，故A错误；
B．同一个物体在地球上各点，由于重力加速度不同，其所受重力大小不一定相等，故B错误；
C．弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定，与弹力、形变量无关，故C错误；
D．压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，一木板B放在水平面上，木块A放在木板B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动木板B，使它以速度v做匀速运动，这时轻绳的张力为FT，下列说法中正确的是（ ）
A. 木块A受到静摩擦力，方向向右
B. 木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT
C. 若木板B以2v的速度匀速运动，则A受到的摩擦力大小等于2FT
D. 若木板B以2v的速度匀速运动，则向左的拉力大小为2F
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为两物体相对运动，所以木块A受到滑动摩擦力，方向向左，故A错误；
B．根据二力平衡，木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT，故B正确；
C．木板运动的速度大小不影响两物体间的滑动摩擦力大小，所以A受到的摩擦力大小等于FT，故C错误；
D．只要木板匀速运动，则木板所受到的合力为零，所以拉力不变，故D错误。
故选B。
3. 在一些建筑工地上，建筑工人常用简易装置传送物品。如图所示，将两根相同且粗细均匀的平行细直杆MN和PQ倾斜固定作为轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，两直杆间的距离为d。将一圆柱形物体置于两直杆间，给该圆柱形物体一沿直杆向下的初速度，其恰好能沿轨道匀速下滑。不计空气阻力，则（ ）
A. 仅稍增大d，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
B. 仅稍增大d，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
C. 仅稍增大θ，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
D. 仅稍增大θ，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
【答案】B
【解析】
【详解】AB．对该圆柱形物体进行受力分析，如答图1、2所示。
设该圆柱形物体所受重力大小为G，两直杆对该圆柱形物体的弹力大小均为FN，FN与垂直轨道平面方向的夹角为α，该圆柱形物体与两直杆之间的动摩擦因数为μ，两直杆对该圆柱形物体的摩擦力大小均为f，该圆柱形物体恰好能沿轨道匀速下滑，在垂直轨道平面方向，有
在平行轨道平面方向，有
且
联立可得
仅稍增大d，则α增大，f增大，，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑，选项B正确，选项A错误；
CD．仅稍增大θ，则f减小，增大，，该圆柱形物体将沿轨道加速下滑，选项C、D均错误。
故选B。
4. 如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距B为x1时，乙从距B地x2处C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】甲前进距B为x1时，根据位移公式有
乙从距B地x2处的C点由静止出发，根据位移公式有
甲从A到B过程，根据位移公式有
解得
故选B。
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）
5. 如图所示，箱子内放有物块，用竖直的轻弹簧连接后悬挂在天花板上，已知箱子和物块的质量均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现对箱子施加一个竖直向上的力，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的形变量为
B. 物块的加速度大小为零
C. 箱子的加速度大小为
D. 物块处于超重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A．以AB整体为研究对象，设弹簧的弹力为，根据平衡条件
得弹簧的弹力为
方向竖直向下，弹簧处于压缩状态。由胡克定律
解得弹簧的形变量为
故A正确；
BCD．撤去力F后，弹簧弹力不变，假设AB间有相互作用力，即AB加速度相同，则以整体为研究对象，整体受的合外力为3mg，则整体的加速度为
而B向下的加速度最大为，故A的加速度大于B的加速度，二者分离，A不受B的压力；以A为研究对象，受重力和弹簧的弹力
解得
，
方向均竖直向下，则A、B均处于失重状态，故BD错误，C正确。
故选AC。
6. 如图所示，放在水平面上物体A用轻绳通过光滑定滑轮，连接另一个物体B，并处于静止。这时A受到地面的弹力为N，摩擦力为f。若把A向右移动一些，放手后仍保持静止，则（ ）
A. N将增大
B. f将增大
C. 轻绳拉力将减小
D. 物体A受到的合力将增大
【答案】AB
【解析】
【详解】设物体的质量为m，物体A的质量为M，物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，故轻绳的拉力不变。对A受力分析如图，物体仍保持静止，故A受力始终平衡，合力始终为零。设绳子与水平方向的夹角为θ，由平衡条件得：
把A向右移动一些后，θ将变小，所以
变大
也将变大，故AB正确，CD错误。
故选AB。
【点睛】
7. 质量为物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力与运动距离的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（ ）
A. 在处物体加速度大小为B. 拉力对物体做功为
C. 物体阻力做功为D. 合力对物体做功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，物体做匀速直线运动，结合图可得，阻力为，由于阻力不变，由图可知，在水平拉了与的关系式为
则在处
由牛顿第二定律有
A错误；
B．由公式
可知，图像的面积表示做功，由图可得，拉力对物体做功为
B正确；
C．根据题意，由公式可得，物体克服阻力做功为
D．根据题意可知，合力对物体做功等于所有力做功之和，则
又有
则
D正确；
故选BD。
8. 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，两物块A、B质量均为m，初始时均静止，现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线t1时刻A、B的图加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻,弹簧形变量为
B. t2时刻,弹簧形变量为
C. t1时刻,A,B刚分离时的速度为
D. 从开始到t2时刻,拉力F先逐渐增大后不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：
，
则
，
故A错误；
B.由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：
，
则得：
，
故B正确；
C.由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：
开始时有：
，
又
速度
，
故C错误；
D.从开始到t1时刻，对AB整体，根据牛顿第二定律得：
，
得
，
x减小，F增大；t1时刻到t2时刻，对B，由牛顿第二定律得：
，
得
，
可知F不变，故D正确；
第II卷（非选择题）
三、填空题（本题共3小题，共8分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。）
9. 功率的单位（瓦），请写出它们在国际单位制中由基本单位而组合的形式__________。
【答案】
【解析】
【详解】由基本单位而组合形式为
10. 如图所示，两根长度不等的轻绳将重力为G的小球悬挂在天花板上，且两绳间的夹角为120º，a绳较长。当系统在水平方向上做匀加速直线运动时，a、b二绳位置仍然如图，且张力大小都为T。则T______（填“>”，“ <”，“ =”）G。系统运动方向是水平______（填“向左”或“向右”）。
【答案】 ①. > ②. 向左
【解析】
【详解】[1][2]画出两绳子拉力的合力示意图，见下图，因为两拉力大小相同，夹角为120º，根据力的平行四边形定则，得合力F的大小为
因为a绳较长，所以F方向为斜向左上方，设合力F与竖直方向的夹角为θ，则F可以分解为竖直向上的力和水平向左的力，根据牛顿第二定律得
所以，系统水平向左加速运动。
11. 如图所示，一斜坡底端为B，斜坡上离B点3.6m处有一C点，在C点正上方离C点3.6m高处有一A点，AB间有一不可伸长的拉紧的光滑细线，在细线上套有一圆环P，将P环由A点处静止释放，滑到B点所需时间为________s．
【答案】1.2
【解析】
【详解】设CA和PB的夹角为，则圆环沿光滑细线下滑的加速度为，又，结合匀变速直线运动规律可得，
四、实验题（本题共2小题，共16分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。）
12. 小明用如图甲所示的装置“验证力的平行四边形定则”。图中为橡皮筋，点为橡皮筋与细线结点，和为两细线。实验时，需要两次拉伸橡皮筋，一次是两个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋，另一次是用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋。
（1）为了完成本实验下列哪些步骤是必须的__________（填写选项前的序号）
A.实验时需测量橡皮筋的原长
B.当用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，一定要让和两细线间的夹角为，其他角度都不可以。
C.结点在两次操作时需拉到相同位置
D.在对弹簧测力计读数时，要保持视线与刻度面垂直
（2）实验中某次拉力的示意图如图乙所示，图中。若保证点位置不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，则角应__________，的大小应__________。（填“增大”或“减小”）
【答案】 ①. CD##DC ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】（1）[1]A．本实验不需要测量橡皮筋的原长，故A错误；
B．当用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，让OB和OC两细线间夹角适度即可，不一定为90°，故B错误；
C．结点O在两次操作时需拉到相同位置，以保证一个力拉与两个力拉时的效果相同，故C正确；
D．在对弹簧测力计读数时，要保持视线与刻度面垂直，故D正确。
故选CD。
（2）[2][3]若保证О点位置不变，即和合力不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，如图所示
由图可知，角应减小，的大小应减小。
13. 甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。试回答下列问题：
（1）小明同学在实验中采用图（甲）所示实验装置，得到如下图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出计数点3的瞬时速度为______m/s，小车的加速度为______（结果保留3位有效数字）；
（2）小新同学采用（丙）图实验装置验证“质量一定时加速度与它所受的合力成正比”，小新同学的实验步骤如下：
①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的图像，并求出小车的加速度a；
③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制图像。
若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的图像应该是图中的______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）；
（3）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______；
A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙
（4）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______。
【答案】 ①. 0.611 ②. 2.00 ③. Ⅰ ④. B ⑤. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，相邻计数点时间间隔
计数点3的瞬时速度
[2]由逐差法计算加速度为
（2）[3]根据牛顿第二定律，整理可得
设托盘质量为，根据实验原理可得
可知仅将砝码质量记为，则绘制出的图像应该是题图中的Ⅰ。
（3）[4]本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比。甲和乙的实验中，需要确保小车受到的拉力等于小车受到的合力，所以必须平衡小车和长木板之间的摩擦力。
故选B。
（4）[5]甲实验中，细线的拉力实际上是不等于重物的重力，但实验需要将重物的重力近似等于细线的拉力，所以必须满足“M远大于m”。乙实验中，细线的拉力可通过弹簧测力计直接获得，所以不必满足“M远大于m”。丙实验中，挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑，此时细线的拉力等于托盘和砝码的总重力，当取下托盘和砝码，让小车沿木板下滑时，小车受到的合力即为托盘和砝码的总重力，所以也不必满足“M远大于m”。
五、解答题（本题共3小题，共36分，其中第14题9分，第15题12分，第16题15分。请把解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 一列高速列车总质量m＝465 t，其额定功率P＝5300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，重力加速度g取10 m/s2。
（1）当行驶速度v＝10 m/s时，求列车的牵引力大小和加速度大小；
（2）求列车在水平直轨道上行驶的最大速度大小。
【答案】（1）5.3×105 N；0.96 m/s2；（2）63.3 m/s
【解析】
【详解】（1）由题意可知
F阻＝0.018mg
列车以额定功率工作，当行驶速度v＝10 m/s时，设牵引力为F1，得
根据牛顿第二定律，有
解得
a＝0.96 m/s2
（2）设行驶速度最大值为vmax，牵引力为F2，则
F2＝F阻
15. 如图所示，质量M=3kg、足够长的板A静止在粗糙水平地面上，右端静止着一个质量m=1kg的物块B（可视为质点），各接触面间动摩擦因数均为µ=0.15，对板A施加大小为15N、水平向右的恒力F，A、B从静止开始运动，t=2s时刻撤去恒力F，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）刚开始运动时板A、物块B的加速度大小；
（2）t=2s时板A、物块B的速度大小及撤去力F后板A的加速度；
（3）最终两物体都恢复静止，求板A、物块B之间相对滑动的距离。
【答案】（1）2.5m/s2，1.5m/s2；（2）5m/s，3m/s，2.5m/s2；（3）2.5m
【解析】
【详解】（1）刚开始运动时，对B有
解得
对A有
解得
（2）0~2s内，分别对A、B，可得
撤去拉力后，对B有
对A有
解得
（3）设经时间t2，A、B共速，可得
解得
A、B共速时的速度为
共速后，A、B一起在地面上做匀减速运动，不再有相对位移，作出A、B运动的v-t图像如图所示据图像可得A、B之间相对滑动的距离
根据图像可得A、B之间相对滑动的距离为
16. 如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角。质量为的小物块（底部有墨粉）和质量为的小物块Q由跨过光滑定滑轮不可伸长的轻绳连接，小物块与定滑轮间的轻绳与传送带平行。某时刻小物块P从传送带顶端以初速度冲上传送带（此时P、Q的速率相等），整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。已知小物块P与传送带间的动摩擦因数0.5，不计滑轮质量，，，重力加速度取。求：
（1）小物块P刚冲上传送带时，轻绳的拉力大小；
（2）小物块Q上升的最大高度；
（3）小物块P从冲上传送带到速度减为零的过程中，传送带上留下的墨迹长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块P刚冲上传送带时相对传送带向下运动，故所受摩擦力方向沿传送带向上
对Q受力分析，由牛顿第二定律有
对P受力分析，由牛顿第二定律有
联立解得
T1=8N
a1=6m/s2
（2）当小物块P和传送带共速时，有
解得
小物块P的位移大小为
小物块P与传送带共速后，所受摩擦力方向沿传送带向下，对Q受力分析，由牛顿第二定律有
对P受力分析，由牛顿第二定律有
联立解得
小物块P减速到零的时间为
位移大小为
小物块P减速到零的总位移为
故小物块Q上升的最大高度为
（3）小物块P与传送带共速前，传送带的位移大小为
传送带上的墨迹长度为
小物块P与传送带共速到速度减为零，传送带的位移大小为
小物块P与传送带间的相对位移为
故传送带上留下的墨迹长度为。
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 关于重力及弹力的说法，正确的是（ ）
A. 物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的
B. 同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等
C. 由胡克定律可知弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体在不与地球相互接触时也会受到重力作用，但力不可以离开物体而独立存在，故A错误；
B．同一个物体在地球上各点，由于重力加速度不同，其所受重力大小不一定相等，故B错误；
C．弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定，与弹力、形变量无关，故C错误；
D．压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，一木板B放在水平面上，木块A放在木板B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动木板B，使它以速度v做匀速运动，这时轻绳的张力为FT，下列说法中正确的是（ ）
A. 木块A受到静摩擦力，方向向右
B. 木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT
C. 若木板B以2v的速度匀速运动，则A受到的摩擦力大小等于2FT
D. 若木板B以2v的速度匀速运动，则向左的拉力大小为2F
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为两物体相对运动，所以木块A受到滑动摩擦力，方向向左，故A错误；
B．根据二力平衡，木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT，故B正确；
C．木板运动的速度大小不影响两物体间的滑动摩擦力大小，所以A受到的摩擦力大小等于FT，故C错误；
D．只要木板匀速运动，则木板所受到的合力为零，所以拉力不变，故D错误。
故选B。
3. 在一些建筑工地上，建筑工人常用简易装置传送物品。如图所示，将两根相同且粗细均匀的平行细直杆MN和PQ倾斜固定作为轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，两直杆间的距离为d。将一圆柱形物体置于两直杆间，给该圆柱形物体一沿直杆向下的初速度，其恰好能沿轨道匀速下滑。不计空气阻力，则（ ）
A. 仅稍增大d，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
B. 仅稍增大d，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
C. 仅稍增大θ，该圆柱形物体仍能沿轨道匀速下滑
D. 仅稍增大θ，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑
【答案】B
【解析】
【详解】AB．对该圆柱形物体进行受力分析，如答图1、2所示。
设该圆柱形物体所受重力大小为G，两直杆对该圆柱形物体的弹力大小均为FN，FN与垂直轨道平面方向的夹角为α，该圆柱形物体与两直杆之间的动摩擦因数为μ，两直杆对该圆柱形物体的摩擦力大小均为f，该圆柱形物体恰好能沿轨道匀速下滑，在垂直轨道平面方向，有
在平行轨道平面方向，有
且
联立可得
仅稍增大d，则α增大，f增大，，该圆柱形物体将沿轨道减速下滑，选项B正确，选项A错误；
CD．仅稍增大θ，则f减小，增大，，该圆柱形物体将沿轨道加速下滑，选项C、D均错误。
故选B。
4. 如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距B为x1时，乙从距B地x2处C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】甲前进距B为x1时，根据位移公式有
乙从距B地x2处的C点由静止出发，根据位移公式有
甲从A到B过程，根据位移公式有
解得
故选B。
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）
5. 如图所示，箱子内放有物块，用竖直的轻弹簧连接后悬挂在天花板上，已知箱子和物块的质量均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现对箱子施加一个竖直向上的力，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的形变量为
B. 物块的加速度大小为零
C. 箱子的加速度大小为
D. 物块处于超重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A．以AB整体为研究对象，设弹簧的弹力为，根据平衡条件
得弹簧的弹力为
方向竖直向下，弹簧处于压缩状态。由胡克定律
解得弹簧的形变量为
故A正确；
BCD．撤去力F后，弹簧弹力不变，假设AB间有相互作用力，即AB加速度相同，则以整体为研究对象，整体受的合外力为3mg，则整体的加速度为
而B向下的加速度最大为，故A的加速度大于B的加速度，二者分离，A不受B的压力；以A为研究对象，受重力和弹簧的弹力
解得
，
方向均竖直向下，则A、B均处于失重状态，故BD错误，C正确。
故选AC。
6. 如图所示，放在水平面上物体A用轻绳通过光滑定滑轮，连接另一个物体B，并处于静止。这时A受到地面的弹力为N，摩擦力为f。若把A向右移动一些，放手后仍保持静止，则（ ）
A. N将增大
B. f将增大
C. 轻绳拉力将减小
D. 物体A受到的合力将增大
【答案】AB
【解析】
【详解】设物体的质量为m，物体A的质量为M，物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，故轻绳的拉力不变。对A受力分析如图，物体仍保持静止，故A受力始终平衡，合力始终为零。设绳子与水平方向的夹角为θ，由平衡条件得：
把A向右移动一些后，θ将变小，所以
变大
也将变大，故AB正确，CD错误。
故选AB。
【点睛】
7. 质量为物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力与运动距离的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（ ）
A. 在处物体加速度大小为B. 拉力对物体做功为
C. 物体阻力做功为D. 合力对物体做功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，物体做匀速直线运动，结合图可得，阻力为，由于阻力不变，由图可知，在水平拉了与的关系式为
则在处
由牛顿第二定律有
A错误；
B．由公式
可知，图像的面积表示做功，由图可得，拉力对物体做功为
B正确；
C．根据题意，由公式可得，物体克服阻力做功为
D．根据题意可知，合力对物体做功等于所有力做功之和，则
又有
则
D正确；
故选BD。
8. 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，两物块A、B质量均为m，初始时均静止，现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线t1时刻A、B的图加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻,弹簧形变量为
B. t2时刻,弹簧形变量为
C. t1时刻,A,B刚分离时的速度为
D. 从开始到t2时刻,拉力F先逐渐增大后不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：
，
则
，
故A错误；
B.由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：
，
则得：
，
故B正确；
C.由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：
开始时有：
，
又
速度
，
故C错误；
D.从开始到t1时刻，对AB整体，根据牛顿第二定律得：
，
得
，
x减小，F增大；t1时刻到t2时刻，对B，由牛顿第二定律得：
，
得
，
可知F不变，故D正确；
第II卷（非选择题）
三、填空题（本题共3小题，共8分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。）
9. 功率的单位（瓦），请写出它们在国际单位制中由基本单位而组合的形式__________。
【答案】
【解析】
【详解】由基本单位而组合形式为
10. 如图所示，两根长度不等的轻绳将重力为G的小球悬挂在天花板上，且两绳间的夹角为120º，a绳较长。当系统在水平方向上做匀加速直线运动时，a、b二绳位置仍然如图，且张力大小都为T。则T______（填“>”，“ <”，“ =”）G。系统运动方向是水平______（填“向左”或“向右”）。
【答案】 ①. > ②. 向左
【解析】
【详解】[1][2]画出两绳子拉力的合力示意图，见下图，因为两拉力大小相同，夹角为120º，根据力的平行四边形定则，得合力F的大小为
因为a绳较长，所以F方向为斜向左上方，设合力F与竖直方向的夹角为θ，则F可以分解为竖直向上的力和水平向左的力，根据牛顿第二定律得
所以，系统水平向左加速运动。
11. 如图所示，一斜坡底端为B，斜坡上离B点3.6m处有一C点，在C点正上方离C点3.6m高处有一A点，AB间有一不可伸长的拉紧的光滑细线，在细线上套有一圆环P，将P环由A点处静止释放，滑到B点所需时间为________s．
【答案】1.2
【解析】
【详解】设CA和PB的夹角为，则圆环沿光滑细线下滑的加速度为，又，结合匀变速直线运动规律可得，
四、实验题（本题共2小题，共16分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。）
12. 小明用如图甲所示的装置“验证力的平行四边形定则”。图中为橡皮筋，点为橡皮筋与细线结点，和为两细线。实验时，需要两次拉伸橡皮筋，一次是两个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋，另一次是用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋。
（1）为了完成本实验下列哪些步骤是必须的__________（填写选项前的序号）
A.实验时需测量橡皮筋的原长
B.当用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，一定要让和两细线间的夹角为，其他角度都不可以。
C.结点在两次操作时需拉到相同位置
D.在对弹簧测力计读数时，要保持视线与刻度面垂直
（2）实验中某次拉力的示意图如图乙所示，图中。若保证点位置不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，则角应__________，的大小应__________。（填“增大”或“减小”）
【答案】 ①. CD##DC ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】（1）[1]A．本实验不需要测量橡皮筋的原长，故A错误；
B．当用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，让OB和OC两细线间夹角适度即可，不一定为90°，故B错误；
C．结点O在两次操作时需拉到相同位置，以保证一个力拉与两个力拉时的效果相同，故C正确；
D．在对弹簧测力计读数时，要保持视线与刻度面垂直，故D正确。
故选CD。
（2）[2][3]若保证О点位置不变，即和合力不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，如图所示
由图可知，角应减小，的大小应减小。
13. 甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。试回答下列问题：
（1）小明同学在实验中采用图（甲）所示实验装置，得到如下图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出计数点3的瞬时速度为______m/s，小车的加速度为______（结果保留3位有效数字）；
（2）小新同学采用（丙）图实验装置验证“质量一定时加速度与它所受的合力成正比”，小新同学的实验步骤如下：
①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的图像，并求出小车的加速度a；
③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制图像。
若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的图像应该是图中的______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）；
（3）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______；
A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙
（4）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______。
【答案】 ①. 0.611 ②. 2.00 ③. Ⅰ ④. B ⑤. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，相邻计数点时间间隔
计数点3的瞬时速度
[2]由逐差法计算加速度为
（2）[3]根据牛顿第二定律，整理可得
设托盘质量为，根据实验原理可得
可知仅将砝码质量记为，则绘制出的图像应该是题图中的Ⅰ。
（3）[4]本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比。甲和乙的实验中，需要确保小车受到的拉力等于小车受到的合力，所以必须平衡小车和长木板之间的摩擦力。
故选B。
（4）[5]甲实验中，细线的拉力实际上是不等于重物的重力，但实验需要将重物的重力近似等于细线的拉力，所以必须满足“M远大于m”。乙实验中，细线的拉力可通过弹簧测力计直接获得，所以不必满足“M远大于m”。丙实验中，挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑，此时细线的拉力等于托盘和砝码的总重力，当取下托盘和砝码，让小车沿木板下滑时，小车受到的合力即为托盘和砝码的总重力，所以也不必满足“M远大于m”。
五、解答题（本题共3小题，共36分，其中第14题9分，第15题12分，第16题15分。请把解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 一列高速列车总质量m＝465 t，其额定功率P＝5300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，重力加速度g取10 m/s2。
（1）当行驶速度v＝10 m/s时，求列车的牵引力大小和加速度大小；
（2）求列车在水平直轨道上行驶的最大速度大小。
【答案】（1）5.3×105 N；0.96 m/s2；（2）63.3 m/s
【解析】
【详解】（1）由题意可知
F阻＝0.018mg
列车以额定功率工作，当行驶速度v＝10 m/s时，设牵引力为F1，得
根据牛顿第二定律，有
解得
a＝0.96 m/s2
（2）设行驶速度最大值为vmax，牵引力为F2，则
F2＝F阻
15. 如图所示，质量M=3kg、足够长的板A静止在粗糙水平地面上，右端静止着一个质量m=1kg的物块B（可视为质点），各接触面间动摩擦因数均为µ=0.15，对板A施加大小为15N、水平向右的恒力F，A、B从静止开始运动，t=2s时刻撤去恒力F，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）刚开始运动时板A、物块B的加速度大小；
（2）t=2s时板A、物块B的速度大小及撤去力F后板A的加速度；
（3）最终两物体都恢复静止，求板A、物块B之间相对滑动的距离。
【答案】（1）2.5m/s2，1.5m/s2；（2）5m/s，3m/s，2.5m/s2；（3）2.5m
【解析】
【详解】（1）刚开始运动时，对B有
解得
对A有
解得
（2）0~2s内，分别对A、B，可得
撤去拉力后，对B有
对A有
解得
（3）设经时间t2，A、B共速，可得
解得
A、B共速时的速度为
共速后，A、B一起在地面上做匀减速运动，不再有相对位移，作出A、B运动的v-t图像如图所示据图像可得A、B之间相对滑动的距离
根据图像可得A、B之间相对滑动的距离为
16. 如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角。质量为的小物块（底部有墨粉）和质量为的小物块Q由跨过光滑定滑轮不可伸长的轻绳连接，小物块与定滑轮间的轻绳与传送带平行。某时刻小物块P从传送带顶端以初速度冲上传送带（此时P、Q的速率相等），整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。已知小物块P与传送带间的动摩擦因数0.5，不计滑轮质量，，，重力加速度取。求：
（1）小物块P刚冲上传送带时，轻绳的拉力大小；
（2）小物块Q上升的最大高度；
（3）小物块P从冲上传送带到速度减为零的过程中，传送带上留下的墨迹长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块P刚冲上传送带时相对传送带向下运动，故所受摩擦力方向沿传送带向上
对Q受力分析，由牛顿第二定律有
对P受力分析，由牛顿第二定律有
联立解得
T1=8N
a1=6m/s2
（2）当小物块P和传送带共速时，有
解得
小物块P的位移大小为
小物块P与传送带共速后，所受摩擦力方向沿传送带向下，对Q受力分析，由牛顿第二定律有
对P受力分析，由牛顿第二定律有
联立解得
小物块P减速到零的时间为
位移大小为
小物块P减速到零的总位移为
故小物块Q上升的最大高度为
（3）小物块P与传送带共速前，传送带的位移大小为
传送带上的墨迹长度为
小物块P与传送带共速到速度减为零，传送带的位移大小为
小物块P与传送带间的相对位移为
故传送带上留下的墨迹长度为。
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