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北京市通州区2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（解析版）
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这是一份北京市通州区2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了考试结束，请将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.本试卷共两部分，共8页，27道小题。满分为100分，考试时间为90分钟。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上。在试卷上作答无效。
3.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
4.考试结束，请将答题卡交回。
第一部分（选择题，共60分）
一、单项选择题（本题共20小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的，每小题3分，共60分）
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示为一田径运动场，最里圈跑道的周长是400m，运动员经常在跑道上训练。
1. 下列描述运动员运动的物理量中，属于标量的是（ ）
A. 位移B. 时间C. 速度D. 加速度
2. 百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是100m，则其位移的大小是（ ）
A. 0B. 50mC. 100mD. 400m
3. 一运动员沿最里圈跑道跑一圈回到出发点，该运动员通过路程和位移大小是（ ）
A. 路程是0m，位移是0mB. 路程是400m，位移是0m
C. 路程是0m，位移是400mD. 路程是400m，位移是400m
4. 一运动员某次在直跑道上训练时，其速度随时间变化的图像如图所示，关于该运动员的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内的加速度大小是8m/s2
B. 4~10s内的加速度大小是8m/s2
C. 0~4s内加速度的大小小于10~13s内的加速度
D. 10~13s内加速度的大小小于13~20s内的加速度
5. 一运动员某次在直跑道上训练时，其速度随时间变化的图像如图所示，关于该运动员的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内位移的大小是32m
B. 4~10s内位移的大小是64m
C. 10~13s内位移的大小是6m
D. 10~13s内位移的大小是30m
【答案】1. B 2. C 3. B 4. D 5. D
【解析】
【1题解析】
位移、速度、加速度均既有大小也有方向，属于矢量，时间只有大小，没有方向，属于标量。
故选B。
【2题解析】
百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是100m，其位移大小等于路程。
故选C。
【3题解析】
一运动员沿最里圈跑道跑一圈回到出发点，该运动员通过的路程为400m，位移为0。
故选B。
【4题解析】
A．0~4s内的加速度大小为
故A错误；
B．4~10s内，图线的斜率为零，加速度为零，故B错误；
C．10~13s内的加速度为
即0~4s内加速度的大小大于10~13s内的加速度，故C错误；
D．13~20s内的加速度为
即10~13s内加速度的大小小于13~20s内的加速度，故D正确。
故选D。
【5题解析】
A．0~4s内位移的大小为
故A错误；
B．4~10s内位移的大小
故B错误；
CD．10~13s内位移的大小
故C错误，D正确。
故选D。
请阅读下述文字，完成下列小题。
我国古代《墨经》一书中记载了利用斜面提升重物的方法，这一方法在现代生活中仍然被广泛应用。如图所示，装载货箱时，常会在卡东车尾处斜搭表面均匀的长直木板，工人施加一平行于斜面的推力将货箱沿水板推入车厢。已知货箱的质量为m，货箱与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平地面的夹角为θ，推力大小为F，重力加速度为g。
6. 关于货箱的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 受重力和推力
B 受重力、摩擦力、压力和推力
C. 受重力、摩擦力、下滑力和支持力
D. 受重力、支持力、摩擦力和推力
7. 将货箱沿木板推动中，关于货箱和木板的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 货箱所受的摩擦力逐渐变小
B. 货箱所受的摩擦力保持不变
C. 货箱对木板的压力小于木板对货箱的支持力
D. 货箱对木板的压力大于木板对货箱的支持力
8. 将货箱沿木板推动中，货箱受到木板的支持力大小为
A. B.
C. D.
9. 将货箱沿木板推动中，若只减小夹角θ，其他条件不变，货箱所受的摩擦力大小将（ ）
A. 减小B. 增大
C. 不变D. 无法判定
10. 工人卸货时也常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2，3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】6. D 7. B 8. C 9. B 10. A
【解析】
【6题解析】
货箱在斜面上，受到重力、木板对货箱的支持力、木板对货箱的摩擦力和已知力推力。
故选D。
【7题解析】
AB．货箱在木板上运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，货箱对木板的正压力不变，它们之间的动摩擦因数不变，则摩擦力大小不变，故B正确，A错误；
CD．货箱对木板的压力和木板对货箱的支持力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故CD错误。
故选B。
【8题解析】
垂直木板方向，根据平衡条件可得货箱受到木板的支持力大小为
故选C。
【9题解析】
货箱所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
若只减小夹角θ，则摩擦力增大。
故选B。
【10题解析】
根据
可知
故选A。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，某同学从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面（未与地面碰撞）。选取竖直向上为正方向，重力加速度g取10m/s2。忽略空气阻力。
11. 小球在整个运动过程中，做（ ）
A. 匀速运动B. 匀加速直线运动
C. 匀变速运动D. 匀减速直线运动
12. 若选取抛出点作为位移О点，则小球在内的位移为（ ）
A. 0mB. C. 5mD. 10m
13. 小球在内速度变化了（ ）
A. 10m/sB.
C. 20m/sD.
14. 定性研究小球在整个运动过程中速度随时间的变化规律，下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
15. 定性研究小球在整个运动过程中位移随时间的变化规律，下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】11. C 12. A 13. D 14. A 15. C
【解析】
【11题解析】
在向上运动的过程中，速度方向竖直向上，加速度方向竖直向下，故此过程中做匀减速直线运动；到达最高点后速度为0，加速度方向竖直向下，故向下做自由落体运动，故整个过程中做匀变速直线运动。
故选C。
【12题解析】
小球抛出后，竖直向上做匀减速直线运动，若速度减为0，则所用时间为
根据对称性可知，小球在内的从出发点运动到最高点后又回到出发点，则位移为0。
故选A。
【13题解析】
由上述分析可知小球初速度大小为
方向竖直向上；根据对称性可知回到出发点时速度大小也为10m/s，方向竖直向下，则小球在内速度变化了
故选D。
【14题解析】
小球从抛出到落地过程，加速度大小方向不变，先减速后反向加速，故速度与时间图像是一条倾斜直线。
故选A。
【15题解析】
小球上升过程中做匀减速直线运动，则
图像为抛物线；下降过程中做自由落体运动，图像为抛物线，故C符合题意。
故选C。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的安全系统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”（此过程可简化为匀减速直线运动），使汽车避免与障碍物相撞。
16. 在上述条件下，该车在启动“全力自动刹车”情况下，若车未与障碍物相撞停下来，则该车的末速度为（ ）
A. 0B. 2m/sC. 5m/sD. 10m/s
17. 在上述条件下，该车在启动“全力自动刹车”后的加速度大小为4m/s2，则该车应设计的安全距离最接近（ ）
A 2.5mB. 12.5mC. 20mD. 25m
18. 在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”得加速度取4~6m/s2之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为（ ）
A. 1sB. 1.67sC. 2.5sD. 8.3s
19. 若该车在“全力自动刹车”过程中，如图所示是关于该车的位移x、速度v、加速度a和时间t关系图像，其中正确的是
A. B.
C. D.
20. 用某种交警测速仪对汽车进行测速，其工作示意图如图甲所示，B为能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测汽车发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的汽车反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t再次发射超声波脉冲，如图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图像。下列说法正确的是（ ）
A. 超声波的速度为
B. 超声波的速度为
C. 汽车的平均速度为
D. 汽车的平均速度为
【答案】16. A 17. B 18. C 19. D 20. C
【解析】
【16题解析】
若车未与障碍物相撞停下来，说明该车末速度为0。
故选A。
【17题解析】
由
取车速为，该车应设计的安全距离
故选B。
【18题解析】
刹车的初速度最大，加速度最小，刹车时间最长
故选C。
【19题解析】
A．在刹车中做匀减速直线运动，位移时间关系式为
可见不是线性关系，故A错误；
B．在刹车中做匀减速直线运动，不变，故B错误；
C．由
得
可见不是线性关系，故C错误；
D．由
得
是线性关系，故D正确。
故选D。
【20题解析】
AB．由图乙可知，超声波在和时间内发生的位移分别为和，所以超声波的速度为
或
故AB错误；
CD．由图甲和图乙可知，被测汽车通过位移为时，所需时间为
所以汽车的平均速度为
故C正确，D错误。
故选C。
第二部分（非选择题 共40分）
二、填空题（本题共3道题，每小题4分，共12分）
21. 某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F − t图像如图乙所示。从F − t图像可以看出在1.0 ~ 1.2 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是___________（选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”）。在实验过程中，若木板加速运动，在2.0 s后，力传感器的示数________（选填“>”<”或“=”）物块所受的滑动摩擦力大小。
【答案】静摩擦力 =
【解析】由图可知，在1.0 ~ 1.2 s时间内，木板和物块没有发生相对滑动，摩擦力随外力的增大逐渐增大，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力；
在2.0 s后，木板和物块发生相对运动，则物块所受摩擦力为滑动摩擦力，对物块根据平衡条件可知，力传感器的示数等于物块所受的滑动摩擦力大小。
22. 在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，打点计时器打出一条纸带，纸带上相邻两点间的距离逐渐增大，如图所示。A、B、C是按打点先后顺序依次选取的计数点，两相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s。测得A，C两点间距离为6.40 cm。打点计时器从打下A点到打下C点的过程中，纸带做_________（选填“加速”或“减速”）运动，纸带的平均速度为_________m/s。
【答案】加速 0.32
【解析】由图可知，相同时间内，纸带运动的位移越来越大，可知纸带做加速运动；
A点到打下C点的过程中，纸带的平均速度为
23. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
（1）他作出弹簧弹力F与其伸长量x之间关系的图像，如图乙所示，图线是一条过原点的直线。通过图像可知，该弹簧的劲度系数_________N/m。
（2）该同学在实验中发现，指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k偏大，如图丙所示。请简述理由_________。
【答案】（1）25 （2）见解析
【解析】
【小问1解析】
根据可知图像斜率等于弹簧的劲度系数为
【小问2解析】
在弹簧末端的A点测得的劲度系数相当于两个在弹簧中间位置的B点的弹簧串联后的劲度系数，设在弹簧中间位置的B点测得的劲度系数为，根据
解得
则串联弹簧的伸长量为
当作一个弹簧时，设劲度系数为，则有
可知指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k大。
三、计算及论述题（本题共4小题。第24题、第25题各6分、第26题，第27题各8分，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数字计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
24. 小明研究石块的运动，他先让质量为1 kg的石块A1从足够高处自由下落，再将A1和质量为2 kg的另一石块绑为一个整体A2，使A2从原高度处自由下落。重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）A1下落第1 s末速度v；
（2）A2下落第1 s内的位移x。
【答案】（1）v = 10 m/s，方向竖直向下
（2）x = 5 m，方向竖直向下
【解析】
【小问1解析】
重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则A1下落第1 s末的速度大小为
方向竖直向下。
【小问2解析】
A2下落第1 s内的位移为
方向竖直向下。
25. 如图所示，一辆汽车启动后在平直的地面上做匀加速直线运动，先后通过地面上的两条标线A、B。已知汽车长，加速度，通过标线A所用的时间为，刚到达标线B的速度。求：
（1）汽车刚到达标线A的速度大小；
（2）两条标线A、B之间的距离x。
【答案】（1）2m/s
（2）11.25m
【解析】
【小问1解析】
根据位移时间关系
代入数据解得
【小问2解析】
根据速度位移关系
代入数据解得
26. 国庆节前，小明推开沙发打扫房间地面的卫生。如图所示，所受重力的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用的力推沙发，力F斜向下与水平成θ角，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。回答以下问题：
（1）当时沙发做什么运动？请你做出判断并利用所学的知识进行推理论证。
（2）小明经多次实践尝试得出结论：当时，无论F力多大，沙发都不会动。请你对小明的结论做出判断并利用所学的知识进行推理论证。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）见解析
【解析】
小问1解析】
若力F斜向下与水平成时，地面对沙发的摩擦力大小为
力F在水平方向的分力大小为
两个力大小相等方向相反，故沙发在做匀速直线运动。
【小问2解析】
若力F斜向下与水平成角，则最大静摩擦力大小为
若要物体静止不动，应该满足
变形得
如果满足
即
则此时无论F多大，物体都会保持静止。
27. 自然界中某量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t，△D与△t之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。比如，在运动学中的加速度，表示速度随时间变化的快慢。引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢，用符号j来表示，常用来表示在汽车刹车或启动过程中乘客的舒适程度。如图所示为某汽车做直线运动的加速度随时间变化的图像，基于你的理解，回答以下问题：
（1）t=2s时，求该汽车“加速度的变化率”的大小j；
（2）若该汽车由静止开始运动，t=0时，该汽车的加速度大小为6m/s2，3s末恰好减为0，求0~3s内其速度的变化量△v；
（3）若该汽车以如左图中的加速度情况由静止开始运动，在如右图中定性画出汽车前3s的速度随时间变化的图像。
【答案】（1）
（2） （3）见解析
【解析】
【小问1解析】
根据图像可知，在2s该物体的“加速度的变化率”为
该汽车“加速度的变化率”的大小
【小问2解析】
根据
可知图像与横轴围成的面积表示速度变化量大小，可得0~3s内其速度的变化量
【小问3解析】
由（2）分析可知汽车在3s末速度为
做出图如下
考生须知：
1.本试卷共两部分，共8页，27道小题。满分为100分，考试时间为90分钟。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上。在试卷上作答无效。
3.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
4.考试结束，请将答题卡交回。
第一部分（选择题，共60分）
一、单项选择题（本题共20小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的，每小题3分，共60分）
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示为一田径运动场，最里圈跑道的周长是400m，运动员经常在跑道上训练。
1. 下列描述运动员运动的物理量中，属于标量的是（ ）
A. 位移B. 时间C. 速度D. 加速度
2. 百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是100m，则其位移的大小是（ ）
A. 0B. 50mC. 100mD. 400m
3. 一运动员沿最里圈跑道跑一圈回到出发点，该运动员通过路程和位移大小是（ ）
A. 路程是0m，位移是0mB. 路程是400m，位移是0m
C. 路程是0m，位移是400mD. 路程是400m，位移是400m
4. 一运动员某次在直跑道上训练时，其速度随时间变化的图像如图所示，关于该运动员的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内的加速度大小是8m/s2
B. 4~10s内的加速度大小是8m/s2
C. 0~4s内加速度的大小小于10~13s内的加速度
D. 10~13s内加速度的大小小于13~20s内的加速度
5. 一运动员某次在直跑道上训练时，其速度随时间变化的图像如图所示，关于该运动员的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内位移的大小是32m
B. 4~10s内位移的大小是64m
C. 10~13s内位移的大小是6m
D. 10~13s内位移的大小是30m
【答案】1. B 2. C 3. B 4. D 5. D
【解析】
【1题解析】
位移、速度、加速度均既有大小也有方向，属于矢量，时间只有大小，没有方向，属于标量。
故选B。
【2题解析】
百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是100m，其位移大小等于路程。
故选C。
【3题解析】
一运动员沿最里圈跑道跑一圈回到出发点，该运动员通过的路程为400m，位移为0。
故选B。
【4题解析】
A．0~4s内的加速度大小为
故A错误；
B．4~10s内，图线的斜率为零，加速度为零，故B错误；
C．10~13s内的加速度为
即0~4s内加速度的大小大于10~13s内的加速度，故C错误；
D．13~20s内的加速度为
即10~13s内加速度的大小小于13~20s内的加速度，故D正确。
故选D。
【5题解析】
A．0~4s内位移的大小为
故A错误；
B．4~10s内位移的大小
故B错误；
CD．10~13s内位移的大小
故C错误，D正确。
故选D。
请阅读下述文字，完成下列小题。
我国古代《墨经》一书中记载了利用斜面提升重物的方法，这一方法在现代生活中仍然被广泛应用。如图所示，装载货箱时，常会在卡东车尾处斜搭表面均匀的长直木板，工人施加一平行于斜面的推力将货箱沿水板推入车厢。已知货箱的质量为m，货箱与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平地面的夹角为θ，推力大小为F，重力加速度为g。
6. 关于货箱的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 受重力和推力
B 受重力、摩擦力、压力和推力
C. 受重力、摩擦力、下滑力和支持力
D. 受重力、支持力、摩擦力和推力
7. 将货箱沿木板推动中，关于货箱和木板的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 货箱所受的摩擦力逐渐变小
B. 货箱所受的摩擦力保持不变
C. 货箱对木板的压力小于木板对货箱的支持力
D. 货箱对木板的压力大于木板对货箱的支持力
8. 将货箱沿木板推动中，货箱受到木板的支持力大小为
A. B.
C. D.
9. 将货箱沿木板推动中，若只减小夹角θ，其他条件不变，货箱所受的摩擦力大小将（ ）
A. 减小B. 增大
C. 不变D. 无法判定
10. 工人卸货时也常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2，3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】6. D 7. B 8. C 9. B 10. A
【解析】
【6题解析】
货箱在斜面上，受到重力、木板对货箱的支持力、木板对货箱的摩擦力和已知力推力。
故选D。
【7题解析】
AB．货箱在木板上运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，货箱对木板的正压力不变，它们之间的动摩擦因数不变，则摩擦力大小不变，故B正确，A错误；
CD．货箱对木板的压力和木板对货箱的支持力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故CD错误。
故选B。
【8题解析】
垂直木板方向，根据平衡条件可得货箱受到木板的支持力大小为
故选C。
【9题解析】
货箱所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
若只减小夹角θ，则摩擦力增大。
故选B。
【10题解析】
根据
可知
故选A。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，某同学从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面（未与地面碰撞）。选取竖直向上为正方向，重力加速度g取10m/s2。忽略空气阻力。
11. 小球在整个运动过程中，做（ ）
A. 匀速运动B. 匀加速直线运动
C. 匀变速运动D. 匀减速直线运动
12. 若选取抛出点作为位移О点，则小球在内的位移为（ ）
A. 0mB. C. 5mD. 10m
13. 小球在内速度变化了（ ）
A. 10m/sB.
C. 20m/sD.
14. 定性研究小球在整个运动过程中速度随时间的变化规律，下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
15. 定性研究小球在整个运动过程中位移随时间的变化规律，下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】11. C 12. A 13. D 14. A 15. C
【解析】
【11题解析】
在向上运动的过程中，速度方向竖直向上，加速度方向竖直向下，故此过程中做匀减速直线运动；到达最高点后速度为0，加速度方向竖直向下，故向下做自由落体运动，故整个过程中做匀变速直线运动。
故选C。
【12题解析】
小球抛出后，竖直向上做匀减速直线运动，若速度减为0，则所用时间为
根据对称性可知，小球在内的从出发点运动到最高点后又回到出发点，则位移为0。
故选A。
【13题解析】
由上述分析可知小球初速度大小为
方向竖直向上；根据对称性可知回到出发点时速度大小也为10m/s，方向竖直向下，则小球在内速度变化了
故选D。
【14题解析】
小球从抛出到落地过程，加速度大小方向不变，先减速后反向加速，故速度与时间图像是一条倾斜直线。
故选A。
【15题解析】
小球上升过程中做匀减速直线运动，则
图像为抛物线；下降过程中做自由落体运动，图像为抛物线，故C符合题意。
故选C。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的安全系统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”（此过程可简化为匀减速直线运动），使汽车避免与障碍物相撞。
16. 在上述条件下，该车在启动“全力自动刹车”情况下，若车未与障碍物相撞停下来，则该车的末速度为（ ）
A. 0B. 2m/sC. 5m/sD. 10m/s
17. 在上述条件下，该车在启动“全力自动刹车”后的加速度大小为4m/s2，则该车应设计的安全距离最接近（ ）
A 2.5mB. 12.5mC. 20mD. 25m
18. 在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”得加速度取4~6m/s2之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为（ ）
A. 1sB. 1.67sC. 2.5sD. 8.3s
19. 若该车在“全力自动刹车”过程中，如图所示是关于该车的位移x、速度v、加速度a和时间t关系图像，其中正确的是
A. B.
C. D.
20. 用某种交警测速仪对汽车进行测速，其工作示意图如图甲所示，B为能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测汽车发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的汽车反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t再次发射超声波脉冲，如图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图像。下列说法正确的是（ ）
A. 超声波的速度为
B. 超声波的速度为
C. 汽车的平均速度为
D. 汽车的平均速度为
【答案】16. A 17. B 18. C 19. D 20. C
【解析】
【16题解析】
若车未与障碍物相撞停下来，说明该车末速度为0。
故选A。
【17题解析】
由
取车速为，该车应设计的安全距离
故选B。
【18题解析】
刹车的初速度最大，加速度最小，刹车时间最长
故选C。
【19题解析】
A．在刹车中做匀减速直线运动，位移时间关系式为
可见不是线性关系，故A错误；
B．在刹车中做匀减速直线运动，不变，故B错误；
C．由
得
可见不是线性关系，故C错误；
D．由
得
是线性关系，故D正确。
故选D。
【20题解析】
AB．由图乙可知，超声波在和时间内发生的位移分别为和，所以超声波的速度为
或
故AB错误；
CD．由图甲和图乙可知，被测汽车通过位移为时，所需时间为
所以汽车的平均速度为
故C正确，D错误。
故选C。
第二部分（非选择题 共40分）
二、填空题（本题共3道题，每小题4分，共12分）
21. 某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F − t图像如图乙所示。从F − t图像可以看出在1.0 ~ 1.2 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是___________（选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”）。在实验过程中，若木板加速运动，在2.0 s后，力传感器的示数________（选填“>”<”或“=”）物块所受的滑动摩擦力大小。
【答案】静摩擦力 =
【解析】由图可知，在1.0 ~ 1.2 s时间内，木板和物块没有发生相对滑动，摩擦力随外力的增大逐渐增大，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力；
在2.0 s后，木板和物块发生相对运动，则物块所受摩擦力为滑动摩擦力，对物块根据平衡条件可知，力传感器的示数等于物块所受的滑动摩擦力大小。
22. 在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，打点计时器打出一条纸带，纸带上相邻两点间的距离逐渐增大，如图所示。A、B、C是按打点先后顺序依次选取的计数点，两相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s。测得A，C两点间距离为6.40 cm。打点计时器从打下A点到打下C点的过程中，纸带做_________（选填“加速”或“减速”）运动，纸带的平均速度为_________m/s。
【答案】加速 0.32
【解析】由图可知，相同时间内，纸带运动的位移越来越大，可知纸带做加速运动；
A点到打下C点的过程中，纸带的平均速度为
23. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
（1）他作出弹簧弹力F与其伸长量x之间关系的图像，如图乙所示，图线是一条过原点的直线。通过图像可知，该弹簧的劲度系数_________N/m。
（2）该同学在实验中发现，指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k偏大，如图丙所示。请简述理由_________。
【答案】（1）25 （2）见解析
【解析】
【小问1解析】
根据可知图像斜率等于弹簧的劲度系数为
【小问2解析】
在弹簧末端的A点测得的劲度系数相当于两个在弹簧中间位置的B点的弹簧串联后的劲度系数，设在弹簧中间位置的B点测得的劲度系数为，根据
解得
则串联弹簧的伸长量为
当作一个弹簧时，设劲度系数为，则有
可知指针固定在弹簧中间位置的B点比固定在弹簧末端的A点测得的劲度系数k大。
三、计算及论述题（本题共4小题。第24题、第25题各6分、第26题，第27题各8分，共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数字计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
24. 小明研究石块的运动，他先让质量为1 kg的石块A1从足够高处自由下落，再将A1和质量为2 kg的另一石块绑为一个整体A2，使A2从原高度处自由下落。重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）A1下落第1 s末速度v；
（2）A2下落第1 s内的位移x。
【答案】（1）v = 10 m/s，方向竖直向下
（2）x = 5 m，方向竖直向下
【解析】
【小问1解析】
重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则A1下落第1 s末的速度大小为
方向竖直向下。
【小问2解析】
A2下落第1 s内的位移为
方向竖直向下。
25. 如图所示，一辆汽车启动后在平直的地面上做匀加速直线运动，先后通过地面上的两条标线A、B。已知汽车长，加速度，通过标线A所用的时间为，刚到达标线B的速度。求：
（1）汽车刚到达标线A的速度大小；
（2）两条标线A、B之间的距离x。
【答案】（1）2m/s
（2）11.25m
【解析】
【小问1解析】
根据位移时间关系
代入数据解得
【小问2解析】
根据速度位移关系
代入数据解得
26. 国庆节前，小明推开沙发打扫房间地面的卫生。如图所示，所受重力的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用的力推沙发，力F斜向下与水平成θ角，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。回答以下问题：
（1）当时沙发做什么运动？请你做出判断并利用所学的知识进行推理论证。
（2）小明经多次实践尝试得出结论：当时，无论F力多大，沙发都不会动。请你对小明的结论做出判断并利用所学的知识进行推理论证。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）见解析
【解析】
小问1解析】
若力F斜向下与水平成时，地面对沙发的摩擦力大小为
力F在水平方向的分力大小为
两个力大小相等方向相反，故沙发在做匀速直线运动。
【小问2解析】
若力F斜向下与水平成角，则最大静摩擦力大小为
若要物体静止不动，应该满足
变形得
如果满足
即
则此时无论F多大，物体都会保持静止。
27. 自然界中某量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t，△D与△t之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。比如，在运动学中的加速度，表示速度随时间变化的快慢。引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢，用符号j来表示，常用来表示在汽车刹车或启动过程中乘客的舒适程度。如图所示为某汽车做直线运动的加速度随时间变化的图像，基于你的理解，回答以下问题：
（1）t=2s时，求该汽车“加速度的变化率”的大小j；
（2）若该汽车由静止开始运动，t=0时，该汽车的加速度大小为6m/s2，3s末恰好减为0，求0~3s内其速度的变化量△v；
（3）若该汽车以如左图中的加速度情况由静止开始运动，在如右图中定性画出汽车前3s的速度随时间变化的图像。
【答案】（1）
（2） （3）见解析
【解析】
【小问1解析】
根据图像可知，在2s该物体的“加速度的变化率”为
该汽车“加速度的变化率”的大小
【小问2解析】
根据
可知图像与横轴围成的面积表示速度变化量大小，可得0~3s内其速度的变化量
【小问3解析】
由（2）分析可知汽车在3s末速度为
做出图如下
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