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2022北京密云高一（上）期末物理（教师版）
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这是一份2022北京密云高一（上）期末物理（教师版），共26页。
2022北京密云高一（上）期末
物 理
2022.1
考生须知：
1.本试卷共8页，分为4道大题，25道小题，满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和考号。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.选择题、作图题必须用2B铅笔作答，其它试题必须用黑色字迹的签字笔作答。
5.考试结束后，将试卷、答题卡一并收回。
第一部分（选择题共54分）
一、单项选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量中，属于标量的是（ ）
A. 力 B. 位移 C. 质量 D. 加速度
2. 在下列所描述的情境中，可以将物体视为质点的是（ ）
A. 研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，可以把车轮看作质点
B. 研究航天员在太空舱内的行走姿势时，可以把航天员看作质点
C. 研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程，可以把飞船看作质点
D. 研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，可以把飞船看作质点
3. 2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年庆典在北京天安门广场举行。在庆典中出动71架飞机，其中歼20组成三个编队，每个编队5架，其中一个编队以稳定的队形飞越天安门广场的画面如图所示。关于飞机的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 编队中的任何一架歼20都不能被选为参考系
B. 选地面为参考系，编队中的歼20是运动的
C. 选地面为参考系，编队中的歼20是静止的
D. 选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20是运动的
4. 火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s，若此过程中火箭的运动可近似看作匀变速直线运动，则火箭的加速度（ ）
A. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相同
B. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相反
C. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相同
D. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相反
5. 如图所示，展示了某同学抓住单杠保持静止的姿势，其中手臂受力最小的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，汽车从0时刻开始制动，之后汽车在连续的每1s内前进的距离依次是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀变速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断（ ）
A. 前2s内的平均速度为4m/s
B. 第2s内的平均速度为6m/s
C. 第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度
D. 第1s末的瞬时速度一定大于第2s初的瞬时速度
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点，图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 在甲中，两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中，仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度可以不同
8. 如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
9. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，
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表格是伽利略1604年做图所示实验时手稿中记录的一组数据。表中第一列是时间单位，第二列是物体沿斜面运动的距离单位，第三列是分析实验数据时添加的距离（位移）比例关系。通过对表中数据及研究过程进行分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 实验结果表明，铜球的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易
D. 伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质
10. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，如图所示，斜面倾角逐渐改变至零。关于图所示实验，以下说法正确的是（ ）
A. 只要斜面足够长，小球就能运动到原来高度
B. 只要摩擦足够小，小球将一直运动，不会停下来
C. 阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，故其结果是不可信的
D. 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因
11. 如图是人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间变化情况。请通过分析图线判断以下说法正确的是（ ）
A. 0.5s时人开始下蹲 B. 4s时人处于下蹲静止状态
C. “下蹲”过程中人始终处于失重状态 D. “站起”过程中人始终处于超重状态
12. 如图是一个小实验，将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的另一端顶在掌心上，使绳、杆和手组成一个“三角形”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。对于这一实验的下列说法中正确的是（ ）
A. 细绳和杆都是被拉伸的
B. 杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C. 细绳对手指施加作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力不变
13. 物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系，像F=ma，m的单位是kg，a的单位是m/s2，则力的单位1N=1kg·m/s2。雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比，与其横截面积S成正比，即Ff=kSv2，则比例系数k的单位是（ ）
A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m
14. 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t = 0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 在4s内，汽车的速度减少了8m/s
B. 在4s内，汽车做匀减速直线运动
C. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2
D. 若汽车在t = 0时速度为1m/s，则汽车在7s末的速度大小为10m/s
二、多项选择题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，可能不止一项是正确的，选对得3分，漏选得2分，错选不得分。
15. 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，拉力大于摩擦力
B. 木块开始运动后，摩擦力随拉力的增大而增大
C. 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D. 当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
16. 一个物体沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 在前3s内做匀速直线运动 B. 在1s-2s内加速度的大小为2m/s2
C. 在1s-2s内与2s-3s内运动方向相反 D. 在前3s内位移为4m
17. 物理学家们在物理学的概念、规律的建构过程中应用了许多重要的科学方法，以下叙述正确的是（ ）
A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
18. 小刘同学想测量地铁列车行驶过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端用胶条临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后向左行驶的过程中，细绳偏离了竖直方向，其与竖直方向的倾角为θ并保持稳定，如图所示。设笔的质量为m，重力加速度为g。则（ ）
A 列车一定向左加速运动
B. 列车可能向左减速运动
C. 列车的加速度大小为gtanθ
D. 这支笔受到的合力大小为mgsinθ
第二部分（非选择题共46分）
三、填空题共2小题，每空2分，共16分。
19. 小华同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，利用图1所示器材并记录了相应数据，如下表：
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
指针位置l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
（1）小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是__________；分析数据，你可得出的结论是__________；此弹簧的劲度系数k=__________N/m。（结果保留两位有效数字）
（2）通过此实验探究，小华准备自己动手制作弹簧测力计，他选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图3所示图像，图像中只有OA段和OB段是弹性形变，若他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧__________。（选填“甲”或“乙”）
20. 某小组探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示，其中槽码的质量用m表示，小车的质量用M表示。
（1）实验中以下做法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时，小车应连上纸带，接通打点计时器电源
B.平衡摩擦力时，应将槽码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时，小车应在靠近滑轮处释放
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示。所用交变电流的频率是50Hz。该小车的加速度a=__________m/s2。
（3）实验小组得到的a-F图线如图3所示，图线未过坐标原点的原因可能是__________；图线末端弯曲的原因是__________。
四、计算论证题共5小题，第21题4分、第22、23、24题各6分、第25题8分，共30分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
21. 如图所示，用F=5.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
22. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为30°，设灯笼的重力为3N。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小。
23. 周末小李同学去游乐场玩滑草，他坐在滑板上从坡顶由静止滑下（如图甲），可视为匀加速直线运动，简化示意图如图乙所示。若小李和滑板的总质量m = 60kg，坡道长L = 80m，斜坡倾角θ = 37°，滑板车与斜坡间的动摩擦因数μ = 0.3。重力加速度g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力。
（1）求小李从斜坡滑下时加速度a的大小；
（2）求到达斜坡底端时小李速度v的大小。
24. 疫情期间，为了避免人员直接接触，常用无人机运送物品。如图所示，无人机携带质量为1.0kg的医药箱从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2.0s后开始做匀速直线运动，匀速上升一段距离后做匀减速运动，减速4.0s到达用户阳台，恰好悬停。若在匀加速阶段无人机对医药箱的作用力F1的大小为12N，整个运动过程中医药箱可看成质点，忽略医药箱在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。
（1）求医药箱运动过程中的最大速度；
（2）求匀减速阶段无人机对医药箱的作用力F2的大小。
25. 密云区正在创建全国“文明城市”，“礼让行人，人守交规”扮靓城市文明底色。一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机发现前方有小学生开始通过斑马线，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图甲中的图线所示。图甲中，0 ~ 0.5s时间段为司机的反应时间；0.5s ~ 1.0s时间段为刹车系统的启动时间；从1.0s时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，最终恰好停在斑马线前，已知汽车第2s内的位移为8m，第4s内的位移为0.5m。
（1）请说明汽车在0 ~ 0.5s内的运动性质以及0.5s ~ 1.0s时间段汽车加速度大小如何变化；
（2）在图乙中定性画出从司机发现小学生到刹车系统稳定工作后汽车运动v—t图线；
（3）求1.0s时汽车速度大小及1.0s后的加速度大小。
参考答案
一、单项选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量中，属于标量的是（ ）
A. 力 B. 位移 C. 质量 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】力、位移和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而质量只有大小无方向，是标量。
故选C。
2. 在下列所描述的情境中，可以将物体视为质点的是（ ）
A. 研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，可以把车轮看作质点
B. 研究航天员在太空舱内的行走姿势时，可以把航天员看作质点
C. 研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程，可以把飞船看作质点
D. 研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，可以把飞船看作质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，不可以把车轮看作质点，否则就没有车轮边缘点的转动了，选项A错误；
B．研究航天员在太空舱内的行走姿势时，不可以把航天员看作质点，否则就没行走姿势可言了，选项B错误；
C．研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程时，飞船的大小不能忽略，不可以把飞船看作质点，选项C错误；
D．研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，飞船的大小可忽略，可以把飞船看作质点，选项D正确。
故选D。
3. 2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年庆典在北京天安门广场举行。在庆典中出动71架飞机，其中歼20组成三个编队，每个编队5架，其中一个编队以稳定的队形飞越天安门广场的画面如图所示。关于飞机的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 编队中的任何一架歼20都不能被选为参考系
B. 选地面为参考系，编队中的歼20是运动的
C. 选地面为参考系，编队中的歼20是静止的
D. 选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20是运动的
【答案】B
【解析】
【详解】A．参考系的选择是任意的，则编队中的任何一架歼20都能被选为参考系，选项A错误；
BC．选地面为参考系，编队中的歼20是运动的，选项B正确，C错误；
D．选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20相对参考系的位置是不变的，则是静止的，选项D错误。
故选B。
4. 火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s，若此过程中火箭的运动可近似看作匀变速直线运动，则火箭的加速度（ ）
A. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相同
B. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相反
C. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相同
D. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】根据加速度的定义式有
（方向与火箭发射的速度的方向相同）
故选C。
5. 如图所示，展示了某同学抓住单杠保持静止的姿势，其中手臂受力最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对人做受力分析有
由共点力的平衡有
整理后有
当cosθ最大时F最小，由数学知识知当θ = 0时cosθ最大，则F最小。
故选B。
6. 如图所示，汽车从0时刻开始制动，之后汽车在连续的每1s内前进的距离依次是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀变速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断（ ）
A. 前2s内的平均速度为4m/s
B. 第2s内的平均速度为6m/s
C. 第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度
D. 第1s末的瞬时速度一定大于第2s初的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．前2s内的平均速度为
选项A错误；
B．第2s内的平均速度为
选项B错误；
C．汽车做减速运动，则第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度，选项C正确；
D．第1s末与第2s初是同一时刻，则第1s末的瞬时速度一定等于第2s初的瞬时速度，选项D错误。
故选C。
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点，图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 在甲中，两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中，仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度可以不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．在甲中，两个弹簧测力计的夹角大小要适当，并非越大越好，选项A错误；
B．在甲中，需要记录两个弹簧测力计示数以及两个拉力的方向，还有O点的位置，选项B错误；
C．在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样，选项C正确；
D．作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度必须相同，选项D错误。
故选C。
8. 如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，A错误；
B．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，B错误；
C．人对测力计的压力是由于人的鞋（脚）发生形变而产生的，C错误；
D．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，D正确。
故选D。
9. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，
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表格是伽利略1604年做图所示实验时手稿中记录的一组数据。表中第一列是时间单位，第二列是物体沿斜面运动的距离单位，第三列是分析实验数据时添加的距离（位移）比例关系。通过对表中数据及研究过程进行分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 实验结果表明，铜球的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易
D. 伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A．实验结果表明，小球下滑时位移关系满足∆x=常量，可知铜球的运动是匀加速直线运动，选项A正确，不符合题意；
B．由表中数据可知，若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间平方成正比，选项B错误，符合题意；
C．在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易，选项C正确，不符合题意；
D．伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质，从而得到自由落体运动的规律，选项D正确，不符合题意。
故选B。
10. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，如图所示，斜面倾角逐渐改变至零。关于图所示实验，以下说法正确的是（ ）
A. 只要斜面足够长，小球就能运动到原来的高度
B. 只要摩擦足够小，小球将一直运动，不会停下来
C. 阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，故其结果是不可信的
D. 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A．只要摩擦力足够小，无论斜面多长，小球仍能运动到原来的高度，选项A错误；
B．只有当斜面倾角为零时，只要摩擦足够小，小球才一直运动，不会停下来，选项B错误；
C．虽然阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，但是根据合理外推，得到的结果是可信的，选项C错误；
D．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因，选项D正确。
故选D。
11. 如图是人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间变化情况。请通过分析图线判断以下说法正确的是（ ）
A. 0.5s时人开始下蹲 B. 4s时人处于下蹲静止状态
C. “下蹲”过程中人始终处于失重状态 D. “站起”过程中人始终处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．开始下蹲时，人先向下加速运动，加速度向下，发生失重现象，然后减速向下，加速度向上，发生超重现象，则1s时人开始下蹲，2s末下蹲结束，4s时人处于下蹲静止状态，选项AC错误，B正确；
D．“站起”过程中人先加速上升，加速度向上，处于超重状态；然后减速上升，加速度向下，处于失重状态，选项D错误。
故选B。
12. 如图是一个小实验，将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的另一端顶在掌心上，使绳、杆和手组成一个“三角形”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。对于这一实验的下列说法中正确的是（ ）
A. 细绳和杆都是被拉伸的
B. 杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C. 细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的，选项A错误；
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由A指向C，选项B错误；
C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A，选项C正确；
D．细绳和杆对手的作用力大小等于重物的重力，则所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力变大，选项D错误。
故选C。
13. 物理公式在确定物理量间数量关系同时，也确定了物理量间的单位关系，像F=ma，m的单位是kg，a的单位是m/s2，则力的单位1N=1kg·m/s2。雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比，与其横截面积S成正比，即Ff=kSv2，则比例系数k的单位是（ ）
A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m
【答案】B
【解析】
【详解】因为
可知，k的单位
故选B。
14. 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t = 0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 在4s内，汽车的速度减少了8m/s
B. 在4s内，汽车做匀减速直线运动
C. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2
D. 若汽车在t = 0时速度为1m/s，则汽车在7s末的速度大小为10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．由Dv = aDt，知在a—t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Dv，则得在4秒内，汽车的速度减少
A错误；
B．在4s内，汽车的加速度在减小，但4s内加速度一直为正，则加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度减小的变加速直线运动，B错误；
C．加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以，“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，C错误；
D．由Dv = aDt，知在a—t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Dv，则得在第7s秒末，汽车的速度
解得汽车在7s末的速度大小为10m/s，D正确。
故选D。
二、多项选择题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，可能不止一项是正确的，选对得3分，漏选得2分，错选不得分。
15. 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，拉力大于摩擦力
B. 木块开始运动后，摩擦力随拉力的增大而增大
C. 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D. 当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
【答案】CD
【解析】
【详解】A．开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故A错误；
B．木块开始运动后，受滑动摩擦力，则摩擦力大小保持不变，故B错误；
C．木块开始移动时，静摩擦力达到最大静摩擦力，此时拉力等于最大静摩擦力，所以该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小，故C正确；
D．当拉力达到某一大小时，木块开始滑动，说明此时木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，故D正确；
故选CD。
16. 一个物体沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 在前3s内做匀速直线运动 B. 在1s-2s内加速度的大小为2m/s2
C. 在1s-2s内与2s-3s内运动方向相反 D. 在前3s内位移为4m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在0~1s内做匀速直线运动,1~3s内先做匀减速运动，后做反向的匀加速运动，选项A错误；
B．图像的斜率等于加速度，则在1s-2s内加速度的大小为
选项B正确；
C．在1s-2s内向正方向做减速运动，2s-3s内向负方向做匀加速运动，运动方向相反，选项C正确；
D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知在前3s内位移为
选项D错误。
故选BC。
17. 物理学家们在物理学的概念、规律的建构过程中应用了许多重要的科学方法，以下叙述正确的是（ ）
A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】ACD
【解析】
【详解】A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法，选项A正确；
B. 在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，选项B错误；
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项C正确；
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确。
故选ACD。
18. 小刘同学想测量地铁列车行驶过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端用胶条临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后向左行驶的过程中，细绳偏离了竖直方向，其与竖直方向的倾角为θ并保持稳定，如图所示。设笔的质量为m，重力加速度为g。则（ ）
A. 列车一定向左加速运动
B. 列车可能向左减速运动
C. 列车的加速度大小为gtanθ
D. 这支笔受到的合力大小为mgsinθ
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．此时圆珠笔受力如图所示
细绳拉力和重力的合力水平向左，由于地铁向左运动，速度方向和加速度方向相同，则地铁一定向左加速，故A正确，B错误；
CD．由牛顿第二定律
可知这支笔受到的合力大小为，而圆珠笔的加速度大小为
则地铁的加速度大小为，方向水平向左，故C正确，D错误。
故选AC。
第二部分（非选择题共46分）
三、填空题共2小题，每空2分，共16分。
19. 小华同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，利用图1所示器材并记录了相应数据，如下表：
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
指针位置l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
（1）小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是__________；分析数据，你可得出的结论是__________；此弹簧的劲度系数k=__________N/m。（结果保留两位有效数字）
（2）通过此实验探究，小华准备自己动手制作弹簧测力计，他选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图3所示图像，图像中只有OA段和OB段是弹性形变，若他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧__________。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 弹簧的伸长量 ②. 在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比 ③. 26 ④. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是弹簧的伸长量；
[2]分析数据，你可得出的结论是；在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比；
[3]此弹簧的劲度系数
（2）[4]因F-x图像的斜率等于劲度系数，由图像可知甲的劲度系数较大，则他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧甲。
20. 某小组探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示，其中槽码的质量用m表示，小车的质量用M表示。
（1）实验中以下做法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时，小车应连上纸带，接通打点计时器电源
B.平衡摩擦力时，应将槽码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时，小车应在靠近滑轮处释放
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示。所用交变电流的频率是50Hz。该小车的加速度a=__________m/s2。
（3）实验小组得到a-F图线如图3所示，图线未过坐标原点的原因可能是__________；图线末端弯曲的原因是__________。
【答案】 ①. AD ②. 0.51 ③. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 ④. 没有满足m远小于M
【解析】
【详解】（1）[1]AB.平衡摩擦力时，应不挂槽码，让小车连上纸带，接通打点计时器电源，选项A正确，B错误；
C.实验时，小车应从远离滑轮处，靠近打点计时器的位置释放，选项C错误；
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行，选项D正确。
故选AD。
（2）[2]每5个点取一个计数点，则T=0.1s，小车加速度
（3）[3][4]由图像可知，当F达到一定值时小车才有加速度，可知图线未过坐标原点的原因可能是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，木板抬的过低；图线末端弯曲的原因是没有满足槽码的质量远小于小车的质量，即没有满足m远小于M。
四、计算论证题共5小题，第21题4分、第22、23、24题各6分、第25题8分，共30分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
21. 如图所示，用F=5.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律
(2)前2.0s内物体位移的大小
22. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为30°，设灯笼的重力为3N。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小。
【答案】（1） ；（2）N ；2N
【解析】
【详解】（1）灯笼的受力示意图如图所示
（2）根据受力分析，由平衡条件可得
F=mgtan30°=3×N=N
23. 周末小李同学去游乐场玩滑草，他坐在滑板上从坡顶由静止滑下（如图甲），可视为匀加速直线运动，简化示意图如图乙所示。若小李和滑板的总质量m = 60kg，坡道长L = 80m，斜坡倾角θ = 37°，滑板车与斜坡间的动摩擦因数μ = 0.3。重力加速度g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力。
（1）求小李从斜坡滑下时加速度a的大小；
（2）求到达斜坡底端时小李速度v的大小。
【答案】（1）3.6m/s2；（2）24m/s
【解析】
【详解】（1）对小李和滑板整体做受力分析有
FN= mgcos37°，mgsin37° - μmgcos37° = ma
代入数据有
a = 3.6m/s2
（2）根据匀变速直线运动有
v2 - v02= 2aL
代入数据有
v = 24m/s
24. 疫情期间，为了避免人员直接接触，常用无人机运送物品。如图所示，无人机携带质量为1.0kg的医药箱从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2.0s后开始做匀速直线运动，匀速上升一段距离后做匀减速运动，减速4.0s到达用户阳台，恰好悬停。若在匀加速阶段无人机对医药箱的作用力F1的大小为12N，整个运动过程中医药箱可看成质点，忽略医药箱在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。
（1）求医药箱运动过程中的最大速度；
（2）求匀减速阶段无人机对医药箱的作用力F2的大小。
【答案】（1）4m/s；（2）9N
【解析】
【详解】（1）对医药箱做受力分析有
F1 - mg = ma1
计算得
a1= 2m/s2
医药箱运动过程中的最大速度，即医药箱加速的末速度，根据匀变速直线运动有
v1= a1t1= 2 × 2m/s = 4m/s
（2）医药箱在减速阶段有
0 - v1= a2t2
解得
a2= 1m/s2（方向向下）
根据牛顿第二定律有
mg - F2= ma2
解得
F2= 9N
25. 密云区正在创建全国“文明城市”，“礼让行人，人守交规”扮靓城市文明底色。一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机发现前方有小学生开始通过斑马线，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图甲中的图线所示。图甲中，0 ~ 0.5s时间段为司机的反应时间；0.5s ~ 1.0s时间段为刹车系统的启动时间；从1.0s时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，最终恰好停在斑马线前，已知汽车第2s内的位移为8m，第4s内的位移为0.5m。
（1）请说明汽车在0 ~ 0.5s内的运动性质以及0.5s ~ 1.0s时间段汽车加速度大小如何变化；
（2）在图乙中定性画出从司机发现小学生到刹车系统稳定工作后汽车运动的v—t图线；
（3）求1.0s时汽车的速度大小及1.0s后的加速度大小。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）a = 4m/s2，v1 = 10m/s
【解析】
【详解】（1）在0 ~ 0.5s内，司机处于反应状态还未踩下刹车，则汽车做匀速直线运动；在0.5 ~ 1.0s内根据f—t图像，可看出摩擦力在均匀增大，根据牛顿第二定律有
f = ma
可看出在该段时间内汽车做加速度均匀增大的减速运动。
（2）1.0s后根据f—t图像，可看出摩擦力不变，则汽车做匀减速直线运动，根据v—t图像与加速度的关系，画出的v—t图线如下图所示
（3）设汽车在第4s末为停止，则根据匀变速直线运动的关系可知
x2 - x4 = 2aDt2，Dt = 1s
解得
a = 3.75m/s2
根据题意已知汽车第2s内的位移为8m，设1.0s时汽车的速度为v1，则
x2 = v1Dt + aDt2
解得
v1 = 9.875m/s
汽车从开始运动到停止的时间有
0 = v1 + at停
解得
t停 = 2.63s < 3s
则与假设不符，则说明汽车在4s前已经停止，根据匀变速直线运动有
，(v1 - 2a)2 = 2ax4
解得
a = 7.11m/s2或4m/s2，v1 = 11.56m/s或10m/s
汽车从开始运动到停止的时间有
0 = v1 + at停
当a = 7.11m/s2、v1 = 11.56m/s解得
t停 = 1.63s < 2s（舍去）
当a = 4m/s2、v1 = 10m/s解得
t停 = 2.5s（2s < 2.5s < 3s成立）
2022北京密云高一（上）期末
物 理
2022.1
考生须知：
1.本试卷共8页，分为4道大题，25道小题，满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和考号。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.选择题、作图题必须用2B铅笔作答，其它试题必须用黑色字迹的签字笔作答。
5.考试结束后，将试卷、答题卡一并收回。
第一部分（选择题共54分）
一、单项选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量中，属于标量的是（ ）
A. 力 B. 位移 C. 质量 D. 加速度
2. 在下列所描述的情境中，可以将物体视为质点的是（ ）
A. 研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，可以把车轮看作质点
B. 研究航天员在太空舱内的行走姿势时，可以把航天员看作质点
C. 研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程，可以把飞船看作质点
D. 研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，可以把飞船看作质点
3. 2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年庆典在北京天安门广场举行。在庆典中出动71架飞机，其中歼20组成三个编队，每个编队5架，其中一个编队以稳定的队形飞越天安门广场的画面如图所示。关于飞机的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 编队中的任何一架歼20都不能被选为参考系
B. 选地面为参考系，编队中的歼20是运动的
C. 选地面为参考系，编队中的歼20是静止的
D. 选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20是运动的
4. 火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s，若此过程中火箭的运动可近似看作匀变速直线运动，则火箭的加速度（ ）
A. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相同
B. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相反
C. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相同
D. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相反
5. 如图所示，展示了某同学抓住单杠保持静止的姿势，其中手臂受力最小的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，汽车从0时刻开始制动，之后汽车在连续的每1s内前进的距离依次是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀变速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断（ ）
A. 前2s内的平均速度为4m/s
B. 第2s内的平均速度为6m/s
C. 第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度
D. 第1s末的瞬时速度一定大于第2s初的瞬时速度
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点，图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 在甲中，两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中，仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度可以不同
8. 如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
9. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，
1
32
1
2
130
4
3
298
9
4
526
16
5
824
25
6
1192
36
7
1600
49
8
2140
64
表格是伽利略1604年做图所示实验时手稿中记录的一组数据。表中第一列是时间单位，第二列是物体沿斜面运动的距离单位，第三列是分析实验数据时添加的距离（位移）比例关系。通过对表中数据及研究过程进行分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 实验结果表明，铜球的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易
D. 伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质
10. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，如图所示，斜面倾角逐渐改变至零。关于图所示实验，以下说法正确的是（ ）
A. 只要斜面足够长，小球就能运动到原来高度
B. 只要摩擦足够小，小球将一直运动，不会停下来
C. 阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，故其结果是不可信的
D. 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因
11. 如图是人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间变化情况。请通过分析图线判断以下说法正确的是（ ）
A. 0.5s时人开始下蹲 B. 4s时人处于下蹲静止状态
C. “下蹲”过程中人始终处于失重状态 D. “站起”过程中人始终处于超重状态
12. 如图是一个小实验，将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的另一端顶在掌心上，使绳、杆和手组成一个“三角形”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。对于这一实验的下列说法中正确的是（ ）
A. 细绳和杆都是被拉伸的
B. 杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C. 细绳对手指施加作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力不变
13. 物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系，像F=ma，m的单位是kg，a的单位是m/s2，则力的单位1N=1kg·m/s2。雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比，与其横截面积S成正比，即Ff=kSv2，则比例系数k的单位是（ ）
A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m
14. 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t = 0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 在4s内，汽车的速度减少了8m/s
B. 在4s内，汽车做匀减速直线运动
C. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2
D. 若汽车在t = 0时速度为1m/s，则汽车在7s末的速度大小为10m/s
二、多项选择题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，可能不止一项是正确的，选对得3分，漏选得2分，错选不得分。
15. 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，拉力大于摩擦力
B. 木块开始运动后，摩擦力随拉力的增大而增大
C. 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D. 当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
16. 一个物体沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 在前3s内做匀速直线运动 B. 在1s-2s内加速度的大小为2m/s2
C. 在1s-2s内与2s-3s内运动方向相反 D. 在前3s内位移为4m
17. 物理学家们在物理学的概念、规律的建构过程中应用了许多重要的科学方法，以下叙述正确的是（ ）
A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
18. 小刘同学想测量地铁列车行驶过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端用胶条临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后向左行驶的过程中，细绳偏离了竖直方向，其与竖直方向的倾角为θ并保持稳定，如图所示。设笔的质量为m，重力加速度为g。则（ ）
A 列车一定向左加速运动
B. 列车可能向左减速运动
C. 列车的加速度大小为gtanθ
D. 这支笔受到的合力大小为mgsinθ
第二部分（非选择题共46分）
三、填空题共2小题，每空2分，共16分。
19. 小华同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，利用图1所示器材并记录了相应数据，如下表：
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
指针位置l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
（1）小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是__________；分析数据，你可得出的结论是__________；此弹簧的劲度系数k=__________N/m。（结果保留两位有效数字）
（2）通过此实验探究，小华准备自己动手制作弹簧测力计，他选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图3所示图像，图像中只有OA段和OB段是弹性形变，若他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧__________。（选填“甲”或“乙”）
20. 某小组探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示，其中槽码的质量用m表示，小车的质量用M表示。
（1）实验中以下做法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时，小车应连上纸带，接通打点计时器电源
B.平衡摩擦力时，应将槽码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时，小车应在靠近滑轮处释放
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示。所用交变电流的频率是50Hz。该小车的加速度a=__________m/s2。
（3）实验小组得到的a-F图线如图3所示，图线未过坐标原点的原因可能是__________；图线末端弯曲的原因是__________。
四、计算论证题共5小题，第21题4分、第22、23、24题各6分、第25题8分，共30分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
21. 如图所示，用F=5.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
22. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为30°，设灯笼的重力为3N。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小。
23. 周末小李同学去游乐场玩滑草，他坐在滑板上从坡顶由静止滑下（如图甲），可视为匀加速直线运动，简化示意图如图乙所示。若小李和滑板的总质量m = 60kg，坡道长L = 80m，斜坡倾角θ = 37°，滑板车与斜坡间的动摩擦因数μ = 0.3。重力加速度g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力。
（1）求小李从斜坡滑下时加速度a的大小；
（2）求到达斜坡底端时小李速度v的大小。
24. 疫情期间，为了避免人员直接接触，常用无人机运送物品。如图所示，无人机携带质量为1.0kg的医药箱从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2.0s后开始做匀速直线运动，匀速上升一段距离后做匀减速运动，减速4.0s到达用户阳台，恰好悬停。若在匀加速阶段无人机对医药箱的作用力F1的大小为12N，整个运动过程中医药箱可看成质点，忽略医药箱在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。
（1）求医药箱运动过程中的最大速度；
（2）求匀减速阶段无人机对医药箱的作用力F2的大小。
25. 密云区正在创建全国“文明城市”，“礼让行人，人守交规”扮靓城市文明底色。一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机发现前方有小学生开始通过斑马线，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图甲中的图线所示。图甲中，0 ~ 0.5s时间段为司机的反应时间；0.5s ~ 1.0s时间段为刹车系统的启动时间；从1.0s时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，最终恰好停在斑马线前，已知汽车第2s内的位移为8m，第4s内的位移为0.5m。
（1）请说明汽车在0 ~ 0.5s内的运动性质以及0.5s ~ 1.0s时间段汽车加速度大小如何变化；
（2）在图乙中定性画出从司机发现小学生到刹车系统稳定工作后汽车运动v—t图线；
（3）求1.0s时汽车速度大小及1.0s后的加速度大小。
参考答案
一、单项选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量中，属于标量的是（ ）
A. 力 B. 位移 C. 质量 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】力、位移和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而质量只有大小无方向，是标量。
故选C。
2. 在下列所描述的情境中，可以将物体视为质点的是（ ）
A. 研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，可以把车轮看作质点
B. 研究航天员在太空舱内的行走姿势时，可以把航天员看作质点
C. 研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程，可以把飞船看作质点
D. 研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，可以把飞船看作质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究行进中的列车车轮边缘上某一点的运动时，不可以把车轮看作质点，否则就没有车轮边缘点的转动了，选项A错误；
B．研究航天员在太空舱内的行走姿势时，不可以把航天员看作质点，否则就没行走姿势可言了，选项B错误；
C．研究神舟13号载人飞船与空间站对接过程时，飞船的大小不能忽略，不可以把飞船看作质点，选项C错误；
D．研究神舟13号载人飞船绕地球运动的轨道，飞船的大小可忽略，可以把飞船看作质点，选项D正确。
故选D。
3. 2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年庆典在北京天安门广场举行。在庆典中出动71架飞机，其中歼20组成三个编队，每个编队5架，其中一个编队以稳定的队形飞越天安门广场的画面如图所示。关于飞机的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 编队中的任何一架歼20都不能被选为参考系
B. 选地面为参考系，编队中的歼20是运动的
C. 选地面为参考系，编队中的歼20是静止的
D. 选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20是运动的
【答案】B
【解析】
【详解】A．参考系的选择是任意的，则编队中的任何一架歼20都能被选为参考系，选项A错误；
BC．选地面为参考系，编队中的歼20是运动的，选项B正确，C错误；
D．选编队中某一架歼20为参考系，则编队中其它歼20相对参考系的位置是不变的，则是静止的，选项D错误。
故选B。
4. 火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s，若此过程中火箭的运动可近似看作匀变速直线运动，则火箭的加速度（ ）
A. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相同
B. 大小为100m/s2，方向与火箭发射的方向相反
C. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相同
D. 大小为10m/s2，方向与火箭发射的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】根据加速度的定义式有
（方向与火箭发射的速度的方向相同）
故选C。
5. 如图所示，展示了某同学抓住单杠保持静止的姿势，其中手臂受力最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对人做受力分析有
由共点力的平衡有
整理后有
当cosθ最大时F最小，由数学知识知当θ = 0时cosθ最大，则F最小。
故选B。
6. 如图所示，汽车从0时刻开始制动，之后汽车在连续的每1s内前进的距离依次是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀变速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断（ ）
A. 前2s内的平均速度为4m/s
B. 第2s内的平均速度为6m/s
C. 第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度
D. 第1s末的瞬时速度一定大于第2s初的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．前2s内的平均速度为
选项A错误；
B．第2s内的平均速度为
选项B错误；
C．汽车做减速运动，则第2s初的瞬时速度一定大于第2s末的瞬时速度，选项C正确；
D．第1s末与第2s初是同一时刻，则第1s末的瞬时速度一定等于第2s初的瞬时速度，选项D错误。
故选C。
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点，图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 在甲中，两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中，仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度可以不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．在甲中，两个弹簧测力计的夹角大小要适当，并非越大越好，选项A错误；
B．在甲中，需要记录两个弹簧测力计示数以及两个拉力的方向，还有O点的位置，选项B错误；
C．在乙中，仍需将橡皮条的结点拉到O点，使两次实验中橡皮条的形变效果一样，选项C正确；
D．作分力和合力的图示时，分力和合力所选的标度必须相同，选项D错误。
故选C。
8. 如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，A错误；
B．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，B错误；
C．人对测力计的压力是由于人的鞋（脚）发生形变而产生的，C错误；
D．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，D正确。
故选D。
9. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，
1
32
1
2
130
4
3
298
9
4
526
16
5
824
25
6
1192
36
7
1600
49
8
2140
64
表格是伽利略1604年做图所示实验时手稿中记录的一组数据。表中第一列是时间单位，第二列是物体沿斜面运动的距离单位，第三列是分析实验数据时添加的距离（位移）比例关系。通过对表中数据及研究过程进行分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 实验结果表明，铜球的运动是匀加速直线运动
B. 若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
C. 在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易
D. 伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A．实验结果表明，小球下滑时位移关系满足∆x=常量，可知铜球的运动是匀加速直线运动，选项A正确，不符合题意；
B．由表中数据可知，若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间平方成正比，选项B错误，符合题意；
C．在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易，选项C正确，不符合题意；
D．伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°，铜球仍然会保持匀加速运动的性质，从而得到自由落体运动的规律，选项D正确，不符合题意。
故选B。
10. 伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，如图所示，斜面倾角逐渐改变至零。关于图所示实验，以下说法正确的是（ ）
A. 只要斜面足够长，小球就能运动到原来的高度
B. 只要摩擦足够小，小球将一直运动，不会停下来
C. 阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，故其结果是不可信的
D. 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A．只要摩擦力足够小，无论斜面多长，小球仍能运动到原来的高度，选项A错误；
B．只有当斜面倾角为零时，只要摩擦足够小，小球才一直运动，不会停下来，选项B错误；
C．虽然阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，但是根据合理外推，得到的结果是可信的，选项C错误；
D．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而得出力不是维持物体运动的原因，选项D正确。
故选D。
11. 如图是人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间变化情况。请通过分析图线判断以下说法正确的是（ ）
A. 0.5s时人开始下蹲 B. 4s时人处于下蹲静止状态
C. “下蹲”过程中人始终处于失重状态 D. “站起”过程中人始终处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．开始下蹲时，人先向下加速运动，加速度向下，发生失重现象，然后减速向下，加速度向上，发生超重现象，则1s时人开始下蹲，2s末下蹲结束，4s时人处于下蹲静止状态，选项AC错误，B正确；
D．“站起”过程中人先加速上升，加速度向上，处于超重状态；然后减速上升，加速度向下，处于失重状态，选项D错误。
故选B。
12. 如图是一个小实验，将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的另一端顶在掌心上，使绳、杆和手组成一个“三角形”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。对于这一实验的下列说法中正确的是（ ）
A. 细绳和杆都是被拉伸的
B. 杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C. 细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的，选项A错误；
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由A指向C，选项B错误；
C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A，选项C正确；
D．细绳和杆对手的作用力大小等于重物的重力，则所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力变大，选项D错误。
故选C。
13. 物理公式在确定物理量间数量关系同时，也确定了物理量间的单位关系，像F=ma，m的单位是kg，a的单位是m/s2，则力的单位1N=1kg·m/s2。雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度v的二次方成正比，与其横截面积S成正比，即Ff=kSv2，则比例系数k的单位是（ ）
A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m
【答案】B
【解析】
【详解】因为
可知，k的单位
故选B。
14. 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t = 0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 在4s内，汽车的速度减少了8m/s
B. 在4s内，汽车做匀减速直线运动
C. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2
D. 若汽车在t = 0时速度为1m/s，则汽车在7s末的速度大小为10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．由Dv = aDt，知在a—t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Dv，则得在4秒内，汽车的速度减少
A错误；
B．在4s内，汽车的加速度在减小，但4s内加速度一直为正，则加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度减小的变加速直线运动，B错误；
C．加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以，“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，C错误；
D．由Dv = aDt，知在a—t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量Dv，则得在第7s秒末，汽车的速度
解得汽车在7s末的速度大小为10m/s，D正确。
故选D。
二、多项选择题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，可能不止一项是正确的，选对得3分，漏选得2分，错选不得分。
15. 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，拉力大于摩擦力
B. 木块开始运动后，摩擦力随拉力的增大而增大
C. 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D. 当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
【答案】CD
【解析】
【详解】A．开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故A错误；
B．木块开始运动后，受滑动摩擦力，则摩擦力大小保持不变，故B错误；
C．木块开始移动时，静摩擦力达到最大静摩擦力，此时拉力等于最大静摩擦力，所以该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小，故C正确；
D．当拉力达到某一大小时，木块开始滑动，说明此时木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，故D正确；
故选CD。
16. 一个物体沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示，关于物体的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 在前3s内做匀速直线运动 B. 在1s-2s内加速度的大小为2m/s2
C. 在1s-2s内与2s-3s内运动方向相反 D. 在前3s内位移为4m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在0~1s内做匀速直线运动,1~3s内先做匀减速运动，后做反向的匀加速运动，选项A错误；
B．图像的斜率等于加速度，则在1s-2s内加速度的大小为
选项B正确；
C．在1s-2s内向正方向做减速运动，2s-3s内向负方向做匀加速运动，运动方向相反，选项C正确；
D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知在前3s内位移为
选项D错误。
故选BC。
17. 物理学家们在物理学的概念、规律的建构过程中应用了许多重要的科学方法，以下叙述正确的是（ ）
A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】ACD
【解析】
【详解】A. 引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法，选项A正确；
B. 在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，选项B错误；
C. 根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项C正确；
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确。
故选ACD。
18. 小刘同学想测量地铁列车行驶过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端用胶条临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后向左行驶的过程中，细绳偏离了竖直方向，其与竖直方向的倾角为θ并保持稳定，如图所示。设笔的质量为m，重力加速度为g。则（ ）
A. 列车一定向左加速运动
B. 列车可能向左减速运动
C. 列车的加速度大小为gtanθ
D. 这支笔受到的合力大小为mgsinθ
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．此时圆珠笔受力如图所示
细绳拉力和重力的合力水平向左，由于地铁向左运动，速度方向和加速度方向相同，则地铁一定向左加速，故A正确，B错误；
CD．由牛顿第二定律
可知这支笔受到的合力大小为，而圆珠笔的加速度大小为
则地铁的加速度大小为，方向水平向左，故C正确，D错误。
故选AC。
第二部分（非选择题共46分）
三、填空题共2小题，每空2分，共16分。
19. 小华同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，利用图1所示器材并记录了相应数据，如下表：
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
指针位置l/cm
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
（1）小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是__________；分析数据，你可得出的结论是__________；此弹簧的劲度系数k=__________N/m。（结果保留两位有效数字）
（2）通过此实验探究，小华准备自己动手制作弹簧测力计，他选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如图3所示图像，图像中只有OA段和OB段是弹性形变，若他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧__________。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 弹簧的伸长量 ②. 在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比 ③. 26 ④. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]小华作出了如图2所示的关系图，纵轴是钩码的重力，横轴是弹簧的伸长量；
[2]分析数据，你可得出的结论是；在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比；
[3]此弹簧的劲度系数
（2）[4]因F-x图像的斜率等于劲度系数，由图像可知甲的劲度系数较大，则他要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧甲。
20. 某小组探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示，其中槽码的质量用m表示，小车的质量用M表示。
（1）实验中以下做法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时，小车应连上纸带，接通打点计时器电源
B.平衡摩擦力时，应将槽码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时，小车应在靠近滑轮处释放
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示。所用交变电流的频率是50Hz。该小车的加速度a=__________m/s2。
（3）实验小组得到a-F图线如图3所示，图线未过坐标原点的原因可能是__________；图线末端弯曲的原因是__________。
【答案】 ①. AD ②. 0.51 ③. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 ④. 没有满足m远小于M
【解析】
【详解】（1）[1]AB.平衡摩擦力时，应不挂槽码，让小车连上纸带，接通打点计时器电源，选项A正确，B错误；
C.实验时，小车应从远离滑轮处，靠近打点计时器的位置释放，选项C错误；
D.调整滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行，选项D正确。
故选AD。
（2）[2]每5个点取一个计数点，则T=0.1s，小车加速度
（3）[3][4]由图像可知，当F达到一定值时小车才有加速度，可知图线未过坐标原点的原因可能是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，木板抬的过低；图线末端弯曲的原因是没有满足槽码的质量远小于小车的质量，即没有满足m远小于M。
四、计算论证题共5小题，第21题4分、第22、23、24题各6分、第25题8分，共30分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
21. 如图所示，用F=5.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律
(2)前2.0s内物体位移的大小
22. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为30°，设灯笼的重力为3N。
（1）画出灯笼的受力示意图；
（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小。
【答案】（1） ；（2）N ；2N
【解析】
【详解】（1）灯笼的受力示意图如图所示
（2）根据受力分析，由平衡条件可得
F=mgtan30°=3×N=N
23. 周末小李同学去游乐场玩滑草，他坐在滑板上从坡顶由静止滑下（如图甲），可视为匀加速直线运动，简化示意图如图乙所示。若小李和滑板的总质量m = 60kg，坡道长L = 80m，斜坡倾角θ = 37°，滑板车与斜坡间的动摩擦因数μ = 0.3。重力加速度g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力。
（1）求小李从斜坡滑下时加速度a的大小；
（2）求到达斜坡底端时小李速度v的大小。
【答案】（1）3.6m/s2；（2）24m/s
【解析】
【详解】（1）对小李和滑板整体做受力分析有
FN= mgcos37°，mgsin37° - μmgcos37° = ma
代入数据有
a = 3.6m/s2
（2）根据匀变速直线运动有
v2 - v02= 2aL
代入数据有
v = 24m/s
24. 疫情期间，为了避免人员直接接触，常用无人机运送物品。如图所示，无人机携带质量为1.0kg的医药箱从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2.0s后开始做匀速直线运动，匀速上升一段距离后做匀减速运动，减速4.0s到达用户阳台，恰好悬停。若在匀加速阶段无人机对医药箱的作用力F1的大小为12N，整个运动过程中医药箱可看成质点，忽略医药箱在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。
（1）求医药箱运动过程中的最大速度；
（2）求匀减速阶段无人机对医药箱的作用力F2的大小。
【答案】（1）4m/s；（2）9N
【解析】
【详解】（1）对医药箱做受力分析有
F1 - mg = ma1
计算得
a1= 2m/s2
医药箱运动过程中的最大速度，即医药箱加速的末速度，根据匀变速直线运动有
v1= a1t1= 2 × 2m/s = 4m/s
（2）医药箱在减速阶段有
0 - v1= a2t2
解得
a2= 1m/s2（方向向下）
根据牛顿第二定律有
mg - F2= ma2
解得
F2= 9N
25. 密云区正在创建全国“文明城市”，“礼让行人，人守交规”扮靓城市文明底色。一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机发现前方有小学生开始通过斑马线，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图甲中的图线所示。图甲中，0 ~ 0.5s时间段为司机的反应时间；0.5s ~ 1.0s时间段为刹车系统的启动时间；从1.0s时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，最终恰好停在斑马线前，已知汽车第2s内的位移为8m，第4s内的位移为0.5m。
（1）请说明汽车在0 ~ 0.5s内的运动性质以及0.5s ~ 1.0s时间段汽车加速度大小如何变化；
（2）在图乙中定性画出从司机发现小学生到刹车系统稳定工作后汽车运动的v—t图线；
（3）求1.0s时汽车的速度大小及1.0s后的加速度大小。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）a = 4m/s2，v1 = 10m/s
【解析】
【详解】（1）在0 ~ 0.5s内，司机处于反应状态还未踩下刹车，则汽车做匀速直线运动；在0.5 ~ 1.0s内根据f—t图像，可看出摩擦力在均匀增大，根据牛顿第二定律有
f = ma
可看出在该段时间内汽车做加速度均匀增大的减速运动。
（2）1.0s后根据f—t图像，可看出摩擦力不变，则汽车做匀减速直线运动，根据v—t图像与加速度的关系，画出的v—t图线如下图所示
（3）设汽车在第4s末为停止，则根据匀变速直线运动的关系可知
x2 - x4 = 2aDt2，Dt = 1s
解得
a = 3.75m/s2
根据题意已知汽车第2s内的位移为8m，设1.0s时汽车的速度为v1，则
x2 = v1Dt + aDt2
解得
v1 = 9.875m/s
汽车从开始运动到停止的时间有
0 = v1 + at停
解得
t停 = 2.63s < 3s
则与假设不符，则说明汽车在4s前已经停止，根据匀变速直线运动有
，(v1 - 2a)2 = 2ax4
解得
a = 7.11m/s2或4m/s2，v1 = 11.56m/s或10m/s
汽车从开始运动到停止的时间有
0 = v1 + at停
当a = 7.11m/s2、v1 = 11.56m/s解得
t停 = 1.63s < 2s（舍去）
当a = 4m/s2、v1 = 10m/s解得
t停 = 2.5s（2s < 2.5s < 3s成立）
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