2024昆明五华区高一上学期1月期末考试物理含解析

这是一份2024昆明五华区高一上学期1月期末考试物理含解析，共25页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，5km为米久江比赛的位移等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的考场号、座位号、姓名、班级填写在答题卡上，并认真核准条形码上的考场号、座位号、姓名、班级，在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年9月杭州亚运会上，中国选手米久江在总长为25.5km的山地自行车男子奥林匹克越野赛中，以1小时32分37秒的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ）
A. 米久江的比赛成绩1小时32分37秒，指的是时间
B. 研究米久江的骑行动作时，可以将其看成质点
C. 25.5km为米久江比赛的位移
D. 根据题中数据可求米久江比赛的平均速度
2. 2023年10月26日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，将航天员汤洪波、唐胜杰和江新林顺利送入太空，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功。如图所示，在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船内宇航员惯性越来越大
B. 飞船内的宇航员所受合力的方向竖直向下
C. 飞船内的宇航员对椅子的压力大小等于椅子对宇航员的支持力大小
D. 飞船内的宇航员处于完全失重状态
3. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，经过空中b处，最后在斜坡c处着陆。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在空中速度保持不变
B. 运动员在空中加速度保持不变
C. 运动员经过图中b处时速度沿水平方向
D. 运动员在空中飞行时所受合力方向与速度方向在一条直线上
4. 如图所示，在水平地面上有一辆足够长的小车，小车上放有物块A和物块B，物块A的质量是物块B的质量的两倍，两物块与小车接触面间的动摩擦因数相同。两个物块随小车一起向右匀速运动，若某时刻小车遇到障碍物突然停下，此后关于物块A和物块B的说法正确的是（ ）
A. 物块A、B也立即停下B. 物块A的加速度大小是物块B的加速度大小的一半
C. 物块A、B间的距离保持不变D. 物块A、B间的距离逐渐减小
5. 一辆电动小汽车沿直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 小汽车第5s内运动的方向与第11s内运动的方向相反
B. 小汽车前10s内加速度方向保持不变
C. 小汽车第6s末速度最大，加速度也最大
D. 小汽车前6s内的位移小于后6s内的位移
6. 1935年5月，红军长征中决定强渡大渡河。若河面宽为300m，水流速度大小为3m/s，木船相对静水速度大小为1m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 红军渡河所需的最短时间为100s
B. 红军渡河所需的最短时间为300s
C. 若木船相对静水速度大小为2m/s，红军能垂直于河岸到达河的正对面
D. 若木船相对静水速度大小为3m/s，红军能垂直于河岸到达河的正对面
7. 《新华字典》是学生常用的工具书，2023版《新华字典》的质量约为0.3kg，共855页。如图所示，将其封面朝上放在水平桌面上，再将一张A4纸夹在字典的第570页与571页之间，已知A4纸与字典内纸张之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取，要把A4纸从字典中拉出，拉力至少为（ ）

A. 1.6NB. 1.2NC. 0.8ND. 0.4N
8. 为了杜绝高层住户向窗外随意丢弃杂物，有人提出如下设想：在1楼住户窗户上、下窗沿安装光电传感装置，利用自由落体运动规律推测丢弃杂物的用户所在楼层。小明测量发现层高，1楼住户窗户上、下窗沿AB的高度差h为1.2m，若某次光电传感装置检测到某杂物经过该窗户的时间为0.04s，重力加速度g取，试估算丢杂物的住户所在楼层约为（ ）

A. 4楼B. 8楼C. 12楼D. 16楼
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分。
9. 物理学中蕴含丰富科学思维方法，下列说法正确的是（ ）
A. 通过实验可以直接验证牛顿第一定律
B. “质点”和“轻弹簧”都是理想化模型
C. 借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验，运用了微元法
D. 伽利略利用实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法研究自由落体运动
10. 如图所示，港珠澳大桥上有四段长度均为L的跨钢箱连续梁桥，依次标记为a、b、c、d、e，若汽车在桥上从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则下列说法正确的是（ ）

A. 汽车运动的加速度大小为
B. 汽车通过b点和c点时速度大小之比为
C. 汽车通过bc段的时间为
D. 汽车通过ae段的时间为
11. 如图所示，轻质细绳AO与BO的一端系在半圆形支架上，另一端系于结点O，结点O下端用细绳悬挂一重物Q。初始时细绳AO与水平方向夹角为，细绳BO处于水平方向，结点O位于半圆的圆心处。现将细绳B端沿支架顺时针方向缓慢转动，细绳AO的位置保持不变，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 细绳AO的拉力大小一直在变小B. 细绳AO的拉力大小先变小后变大
C. 细绳BO的拉力大小一直在变大D. 细绳BO的拉力大小先变小后变大
12. 如图所示，竖直放置的轻弹簧上叠放着质量均为1kg的A、B两个物体（不粘连），初始时物体A、B处于静止状态。现对物体A施加竖直向上的拉力F，使物体A以的加速度竖直向上做匀加速直线运动。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）

A. 物体A、B处于静止状态时弹簧的压缩量为7.5cm
B. 物体A开始运动瞬间，物体A、B间的弹力大小为5N
C. 物体A、B分离瞬间，弹簧的压缩量为7.5cm
D. 拉力F的最小值为5N
三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
13. 某同学为了“探究两个互成角度的力的合成规律”，设计了如图a所示的实验装置。该同学的实验如下：
（1）实验装置固定在竖直平面内，用夹子将橡皮筋上端固定，橡皮筋沿“0”号射线方向，另一端套在汇力圆环上；
（2）如图b所示，分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端，沿“4”和“7”号射线方向拉细绳，使汇力圆环与实验板中心的定位圆重合，定位圆位于夹子的正下方；在实验板上记录下两个拉力F1、F2的大小和方向；
（3）如图c所示，直接用一个弹簧测力计拉细绳，同样使汇力圆环与实验板上的定位圆重合，在实验板上记录下这个拉力的大小和方向。步骤（2）（3）中均需“重合”的目的是__________；
（4）如图d所示，在实验板上作出三个力图示，其中一定沿竖直方向的是__________（选填“F”或“”）；
（5）改变步骤（2）中两个拉力的大小和方向，重复上述实验步骤；
（6）通过实验可得出在误差允许范围内，力的合成遵循__________。
14. 一组同学采用如图1所示的实验装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）下列仪器和器材中需要使用的有__________。（填写选项前的字母）
A.交流电源 B.直流电源 C.秒表
（2）在探究加速度与小车受力关系的实验中，为使小车受到的合力在数值上近似等于砂及砂桶受到的总重力，所采取的措施有__________。（填写选项前的字母）
A.保证小车质量远大于砂和砂桶的质量
B.调节木板的倾斜度，使砂和砂桶拖动小车和纸带沿木板匀速运动
C.调节木板的倾斜度，使小车在不挂砂和砂桶时能拖动纸带沿木板匀速运动
（3）如图2所示为某次实验打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。已知打点计时器打点周期为0.02s，则实验小车运动的加速度________。（结果保留两位有效数字）
（4）利用上述已调整好的装置进行实验，保持砂和砂桶的总质量不变，小车质量为M，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放上不同质量的砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线，若描绘出的图线是图__________（填写选项字母），则能得出与牛顿第二定律一致的结论。

四、计算题：本题共4小题，共46分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15. 如图所示为北京冬奥会中钢架雪车比赛的一段赛道，这段赛道由长12m的水平直道AB和长20m的倾斜直道BC组成，AB和BC在B点平滑连接。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速运动经过3s到达B点，紧接着快速俯卧到车上（忽略俯卧过程对车速的影响），并沿BC匀加速下滑，运动到C点时的速度大小为12m/s。求：
（1）运动员在直道AB上运动的加速度大小；
（2）运动员经过BC段所用的时间。

16. 机场和火车站安检处常使用水平传送带传输行李。如图所示，水平传送带以1.2m/s的速率顺时针方向匀速转动，现将一个小行李箱无初速度地放在A处，已知小行李箱与水平传送带间的动摩擦因数为0.2，水平传送带上AB之间的距离为2.4m，重力加速度g取。求：
（1）在加速过程中小行李箱的加速度大小；
（2）在加速过程中小行李箱相对传送带滑动的距离；
（3）小行李箱通过传送带所用的时间。
17. 经常低头玩手机，会使人颈椎长期受压引发颈椎病。当人体直立时颈椎所承受的压力大小等于头部的重量，低头玩手机时，颈椎受到的压力会随之变化。如图所示，某同学低头看手机时，头部的重心在P点，头部在可绕O点转动的颈椎PO（可视为轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下静止。低头时OP与竖直方向的夹角为，PQ与竖直方向的夹角为。若此时人抬住手机，且手机平面与PQ平行。已知头部的重量为G1，手机的重量为G2。求：
（1）手对手机的作用力；
（2）低头时颈椎所受压力的大小。
18. 如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形空油桶，每个空油桶质量均为m。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶A，自由地摆放在桶B、C之间，没有用绳索固定。汽车在水平路面上向右直线运动，重力加速度为g，不计油桶之间的摩擦力。求：
（1）当汽车向右做匀速直线运动时，B对A支持力大小；
（2）当汽车向右以加速度刹车时，A对C的压力大小；
（3）当汽车再次向右启动时，为保证桶A不发生滚动，汽车的最大启动加速度。
昆明市五华区2023~2024学年上学期高一期末质量检测
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的考场号、座位号、姓名、班级填写在答题卡上，并认真核准条形码上的考场号、座位号、姓名、班级，在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年9月杭州亚运会上，中国选手米久江在总长为25.5km的山地自行车男子奥林匹克越野赛中，以1小时32分37秒的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ）
A. 米久江的比赛成绩1小时32分37秒，指的是时间
B. 研究米久江的骑行动作时，可以将其看成质点
C. 25.5km为米久江比赛的位移
D. 根据题中数据可求米久江比赛的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．米久江的比赛成绩1小时32分37秒，指的是时间，故A正确；
B．研究米久江的骑行动作时，米久江的形状大小不能忽略不计，不可以将其看成质点，故B错误；
C．25.5km为米久江比赛的路程，故C错误；
D．根据题中数据不能知道位移大小，所以无法求出米久江比赛的平均速度，故D错误。
故选A。
2. 2023年10月26日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，将航天员汤洪波、唐胜杰和江新林顺利送入太空，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功。如图所示，在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船内的宇航员惯性越来越大
B. 飞船内的宇航员所受合力的方向竖直向下
C. 飞船内的宇航员对椅子的压力大小等于椅子对宇航员的支持力大小
D. 飞船内的宇航员处于完全失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性是物质的一种属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故飞船内的宇航员惯性不变，A错误；
B．在火箭加速升空的过程中，加速度向上，由牛顿第二定律知飞船内的宇航员所受合力的方向竖直向上，故B错误；
C．由牛顿第三定律，飞船内的宇航员对椅子的压力大小等于椅子对宇航员的支持力大小，故C正确；
D．在火箭加速升空的过程中，加速度向上，所以飞船内的宇航员处于超重状态，故D错误。
故选C。
3. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，经过空中b处，最后在斜坡c处着陆。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在空中速度保持不变
B. 运动员在空中加速度保持不变
C. 运动员经过图中b处时速度沿水平方向
D. 运动员在空中飞行时所受合力方向与速度方向在一条直线上
【答案】B
【解析】
【详解】AB．运动员在空中做平抛运动，加速度为重力加速度，恒定不变；运动员在空中速度大小逐渐增大，方向时刻发生变化，故A错误，B正确；
C．运动员经过图中b处时速度沿着轨迹切线斜向下，故C错误；
D．运动员在空中做平抛运动，轨迹为曲线运动，所以运动员在空中飞行时所受合力方向与速度方向不在一条直线上，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，在水平地面上有一辆足够长的小车，小车上放有物块A和物块B，物块A的质量是物块B的质量的两倍，两物块与小车接触面间的动摩擦因数相同。两个物块随小车一起向右匀速运动，若某时刻小车遇到障碍物突然停下，此后关于物块A和物块B的说法正确的是（ ）
A. 物块A、B也立即停下B. 物块A的加速度大小是物块B的加速度大小的一半
C. 物块A、B间的距离保持不变D. 物块A、B间的距离逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．小车突然停下后，根据惯性，物块A和物块B开始做匀减速运动，A错误；
B．由于两者都是由滑动摩擦力提供加速度，所以可得
解得
因此两者加速度相同，B错误；
CD．由于物块A和物块B初速度相同，加速度相同，因此两者同步减速，因此间距不变，C正确D错误。
故选C。
5. 一辆电动小汽车沿直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 小汽车第5s内运动的方向与第11s内运动的方向相反
B. 小汽车前10s内的加速度方向保持不变
C. 小汽车第6s末速度最大，加速度也最大
D. 小汽车前6s内的位移小于后6s内的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，小汽车第5s内运动的方向与第11s内运动的方向相同，均为正方向，故A错误；
B．由图像可知，小汽车前10s内向正方向先加速后减速，加速度方向发生变化，故B错误；
C．由图像可知，小汽车第6s末速度最大，此时图像的切线斜率为0，则加速度最小，故C错误；
D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知小汽车前6s内的位移小于后6s内的位移，故D正确。
故选D。
6. 1935年5月，红军长征中决定强渡大渡河。若河面宽为300m，水流速度大小为3m/s，木船相对静水速度大小为1m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 红军渡河所需的最短时间为100s
B. 红军渡河所需的最短时间为300s
C. 若木船相对静水速度大小为2m/s，红军能垂直于河岸到达河的正对面
D. 若木船相对静水速度大小为3m/s，红军能垂直于河岸到达河的正对面
【答案】B
【解析】
【详解】AB．当木船与河岸垂直渡河时，渡河时间最短，则最短时间为
故A错误，B正确；
CD．当合速度方向与河岸垂直时，红军能垂直于河岸到达河的正对面，即
故CD错误。
故选B。
7. 《新华字典》是学生常用的工具书，2023版《新华字典》的质量约为0.3kg，共855页。如图所示，将其封面朝上放在水平桌面上，再将一张A4纸夹在字典的第570页与571页之间，已知A4纸与字典内纸张之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取，要把A4纸从字典中拉出，拉力至少为（ ）

A. 1.6NB. 1.2NC. 0.8ND. 0.4N
【答案】A
【解析】
【详解】压在A4纸上的字典质量为
A4纸上下表面受到的滑动摩擦力大小为
所以要把A4纸从字典中拉出，拉力至少为
故选A。
8. 为了杜绝高层住户向窗外随意丢弃杂物，有人提出如下设想：在1楼住户窗户上、下窗沿安装光电传感装置，利用自由落体运动规律推测丢弃杂物的用户所在楼层。小明测量发现层高，1楼住户窗户上、下窗沿AB的高度差h为1.2m，若某次光电传感装置检测到某杂物经过该窗户的时间为0.04s，重力加速度g取，试估算丢杂物的住户所在楼层约为（ ）

A. 4楼B. 8楼C. 12楼D. 16楼
【答案】D
【解析】
【详解】杂物在窗子上、下沿之间所用时间很短，该过程可近似视为匀速运动，则杂物在该过程的下落速度为
故杂物下落的高度为
每层楼高3m，则
可知丢杂物的住户所在楼层约为16楼。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分。
9. 物理学中蕴含丰富的科学思维方法，下列说法正确的是（ ）
A. 通过实验可以直接验证牛顿第一定律
B. “质点”和“轻弹簧”都是理想化模型
C. 借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验，运用了微元法
D. 伽利略利用实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法研究自由落体运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律不能通过实验验证，故A错误；
B．“质点”和“轻弹簧”都是理想化模型，故B正确；
C．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验，运用了放大法，故C错误；
D．伽利略利用实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法研究自由落体运动，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，港珠澳大桥上有四段长度均为L的跨钢箱连续梁桥，依次标记为a、b、c、d、e，若汽车在桥上从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则下列说法正确的是（ ）

A. 汽车运动的加速度大小为
B. 汽车通过b点和c点时速度大小之比
C. 汽车通过bc段的时间为
D. 汽车通过ae段的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．汽车在桥上从a点由静止开始做匀加速直线运动, 通过ab段的时间为t，则有
解得
故A正确；
B．根据匀变速直线运动位移速度公式可得
，
可知汽车通过b点和c点时速度大小之比为
故B错误；
CD．根据
，，
可得
，
则汽车通过bc段的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
11. 如图所示，轻质细绳AO与BO的一端系在半圆形支架上，另一端系于结点O，结点O下端用细绳悬挂一重物Q。初始时细绳AO与水平方向夹角为，细绳BO处于水平方向，结点O位于半圆的圆心处。现将细绳B端沿支架顺时针方向缓慢转动，细绳AO的位置保持不变，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 细绳AO的拉力大小一直在变小B. 细绳AO的拉力大小先变小后变大
C. 细绳BO的拉力大小一直在变大D. 细绳BO的拉力大小先变小后变大
【答案】AD
【解析】
【详解】对结点O受力分析，如图所示
由矢量三角形可知，细绳AO的拉力大小一直在变小；细绳BO的拉力大小先变小后变大。
故选AD。
12. 如图所示，竖直放置轻弹簧上叠放着质量均为1kg的A、B两个物体（不粘连），初始时物体A、B处于静止状态。现对物体A施加竖直向上的拉力F，使物体A以的加速度竖直向上做匀加速直线运动。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）

A. 物体A、B处于静止状态时弹簧的压缩量为7.5cm
B. 物体A开始运动瞬间，物体A、B间的弹力大小为5N
C. 物体A、B分离瞬间，弹簧的压缩量为7.5cm
D. 拉力F的最小值为5N
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物体A、B处于静止状态时，由平衡条件得
解得此时弹簧压缩量为
故A错误；
B．物体A开始运动瞬间，加速度为，对AB整体，由牛顿第二定律
对A受力分析，由牛顿第二定律
联立可得，物体A、B间的弹力大小为
故B正确；
C．物体A、B分离瞬间，对B受力分析，由牛顿第二定律
解得弹簧的压缩量为
故C正确。
D．由题意可知，刚开始时弹簧弹力最大，所以拉力F最小，由开始运动瞬间整体得
解得，拉力F的最小值为
故D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
13. 某同学为了“探究两个互成角度的力的合成规律”，设计了如图a所示的实验装置。该同学的实验如下：
（1）实验装置固定在竖直平面内，用夹子将橡皮筋上端固定，橡皮筋沿“0”号射线方向，另一端套在汇力圆环上；
（2）如图b所示，分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端，沿“4”和“7”号射线方向拉细绳，使汇力圆环与实验板中心的定位圆重合，定位圆位于夹子的正下方；在实验板上记录下两个拉力F1、F2的大小和方向；
（3）如图c所示，直接用一个弹簧测力计拉细绳，同样使汇力圆环与实验板上的定位圆重合，在实验板上记录下这个拉力的大小和方向。步骤（2）（3）中均需“重合”的目的是__________；
（4）如图d所示，在实验板上作出三个力的图示，其中一定沿竖直方向的是__________（选填“F”或“”）；
（5）改变步骤（2）中两个拉力的大小和方向，重复上述实验步骤；
（6）通过实验可得出在误差允许范围内，力的合成遵循__________。
【答案】 ①. 保证两分力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同。 ②. ③. 平行四边形定则
【解析】
【详解】（3）[1]步骤（2）（3）中均需“重合”的目的是：保证两分力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同。
（4）[2]由图可知，F为作图得到的两次弹簧测力计的力的合力的图示，为由一个弹簧测力计将汇力圆环拉到与定位圆重合时的力的图示，则一定沿竖直方向的是。
（6）[3]通过实验可得出在误差允许范围内，力的合成遵循平行四边形定则。
14. 一组同学采用如图1所示实验装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）下列仪器和器材中需要使用的有__________。（填写选项前的字母）
A.交流电源 B.直流电源 C.秒表
（2）在探究加速度与小车受力关系的实验中，为使小车受到的合力在数值上近似等于砂及砂桶受到的总重力，所采取的措施有__________。（填写选项前的字母）
A.保证小车质量远大于砂和砂桶的质量
B.调节木板的倾斜度，使砂和砂桶拖动小车和纸带沿木板匀速运动
C.调节木板的倾斜度，使小车在不挂砂和砂桶时能拖动纸带沿木板匀速运动
（3）如图2所示为某次实验打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。已知打点计时器打点周期为0.02s，则实验小车运动的加速度________。（结果保留两位有效数字）
（4）利用上述已调整好的装置进行实验，保持砂和砂桶的总质量不变，小车质量为M，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放上不同质量的砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线，若描绘出的图线是图__________（填写选项字母），则能得出与牛顿第二定律一致的结论。

【答案】 ①. A ②. AC##CA ③. 1.0 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]该实验需要用到打点计时器，所以需要选交流电源；打点计时器是计时仪器，所以不需要秒表。
故选A。
（2）[2] BC．该实验应该先平衡摩擦力，即调节木板的倾斜度，使小车在不挂砂和砂桶时能拖动纸带沿木板匀速运动，故B错误，C正确，；
A．为使小车受到的合力在数值上近似等于砂及砂桶受到的总重力，应保证小车质量远大于砂和砂桶的质量，故A正确。
故选AC。
（3）[3]相邻两个计数点之间的时间间隔为
由逐差法可知，实验小车运动的加速度为
（4）[4]因为保持砂和砂桶的总质量不变，即小车受到的合力不变，则由
解得
则的图像的截距为
故选B。
四、计算题：本题共4小题，共46分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15. 如图所示为北京冬奥会中钢架雪车比赛的一段赛道，这段赛道由长12m的水平直道AB和长20m的倾斜直道BC组成，AB和BC在B点平滑连接。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速运动经过3s到达B点，紧接着快速俯卧到车上（忽略俯卧过程对车速的影响），并沿BC匀加速下滑，运动到C点时的速度大小为12m/s。求：
（1）运动员在直道AB上运动的加速度大小；
（2）运动员经过BC段所用的时间。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由于运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速运动经过3s到达B点，由公式
可得运动员在直道AB上运动的加速度大小为
（2）运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速运动经过3s到达B点的速度为
运动员快速俯卧到车上并沿BC匀加速下滑，运动到C点时的速度大小为12m/s，由公式
可得运动员经过BC段所用的时间为
16. 机场和火车站安检处常使用水平传送带传输行李。如图所示，水平传送带以1.2m/s速率顺时针方向匀速转动，现将一个小行李箱无初速度地放在A处，已知小行李箱与水平传送带间的动摩擦因数为0.2，水平传送带上AB之间的距离为2.4m，重力加速度g取。求：
（1）在加速过程中小行李箱的加速度大小；
（2）在加速过程中小行李箱相对传送带滑动的距离；
（3）小行李箱通过传送带所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速过程中，根据牛顿第二定律
在加速过程中小行李箱的加速度大小为
（2）小行李箱做加速运动的时间为
在加速过程中小行李箱相对传送带滑动的距离为
（3）小行李箱做加速运动的位移为
小行李箱做匀速运动的时间为
小行李箱通过传送带所用的时间
17. 经常低头玩手机，会使人颈椎长期受压引发颈椎病。当人体直立时颈椎所承受的压力大小等于头部的重量，低头玩手机时，颈椎受到的压力会随之变化。如图所示，某同学低头看手机时，头部的重心在P点，头部在可绕O点转动的颈椎PO（可视为轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下静止。低头时OP与竖直方向的夹角为，PQ与竖直方向的夹角为。若此时人抬住手机，且手机平面与PQ平行。已知头部的重量为G1，手机的重量为G2。求：
（1）手对手机的作用力；
（2）低头时颈椎所受压力的大小。
【答案】（1），方向竖直向上；（2）
【解析】
【详解】（1）对手机受力分析，可得手机受到自身的重力，手对手机的支持力、摩擦力，三个力的合力为零，所以手对手机的作用力大小为
方向为竖直向上。
（2）由题意可明确人的头受力情况，如图所示

则由几何关系和三角形正弦定理可知，人的颈椎对头的支持力为F，
所以
由牛顿第三定律可得，低头时颈椎所受压力为
18. 如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形空油桶，每个空油桶质量均为m。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶A，自由地摆放在桶B、C之间，没有用绳索固定。汽车在水平路面上向右直线运动，重力加速度为g，不计油桶之间的摩擦力。求：
（1）当汽车向右做匀速直线运动时，B对A的支持力大小；
（2）当汽车向右以加速度刹车时，A对C的压力大小；
（3）当汽车再次向右启动时，为保证桶A不发生滚动，汽车的最大启动加速度。

【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向右
【解析】
【详解】（1）当汽车向右做匀速直线运动时，对桶A受力分析如图
竖直方向由平衡条件
其中
联立可得，B对A的支持力大小为
（2）当汽车向右以0.2g加速度刹车时，竖直方向由平衡条件
水平方向由牛顿第二定律
联立解得
由牛顿第三定律，A对C的压力大小为。
（3）当汽车再次向右启动时，为保证桶A不发生滚动，C对A刚好没有支持力，则对A有牛顿第二定律
解得
方向水平向右。