广东省广州市越秀区2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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高一上·越秀期末）2017年7月7日清晨6时半，辽宁舰编队抵达香港海域，展开为期5天的访港行程，祝贺香港回归祖国20周年。下列说法正确的是（ ）
A．2017年7月7日清晨6时半是指时间
B．由于辽宁舰体积巨大，研究其运动时一定不能看成质点
C．辽宁舰上的观察员感觉海水向后退，他选择的参考系是辽宁舰
D．辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动，则护卫舰一定是静止的
【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；参考系与坐标系
【解析】【解答】A、 2017年7月7日清晨6时半是指时刻，A错误。
B、研究辽宁舰路线时，体积可忽略，此时可以看做质点，B错误。
C、观察到海水向后退，是以辽宁舰本身作为参考系，C正确。
D、观察员感觉护卫舰没有动，则护卫舰以辽宁舰作为参考系处于静止状态，有可能与辽宁舰一起在运动。D错误。
故答案为：C
【分析】时间是时间段，时刻指的是时间点，一个物体能否看做质点取决于所研究的问题而不是物体体积的大小。
2．（越秀2023高一上·期末）区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间，从而计算车辆是否超速违章。有一段高速公路全长，全路段限速，一辆汽车先通过测速点后通过测速点的速度分别为和，通过该路段的时间是，根据以上信息可以确定（ ）
A．汽车通过该路段的位移为
B．该车的平均速度为，不超速
C．该车在起点和终点都不超过，不超速
D．该车的平均速率大于，将被判定为超速
【答案】D
【知识点】速度与速率；平均速度
【解析】【解答】A、高速公路不一定都是直线，所以代表路程的大小不是位移的大小，所以A错；B、由于未知汽车运动的位移大小不能求出平均速度的大小，所以B错；C、全路段限速则代表全路段的平均速率不能超过 ，所以C错；D、当全路段的平均速率超过 ，则代表汽车超速，所以D对；正确答案为D。
【分析】高速公路的长度代表路程的大小不是位移的大小；未知位移的大小不能求出平均速度的大小；全路段限速代表平均速率的最大值。
3．（2023高一上·越秀期末） 一辆玩具车在水平路面上做直线运动的v-t图像如图所示，已知4s内的总路程为5m。由图可推知，该物体（ ）
A．1.5s时的速度大小为1m/s B．第1s内和第4s内的位移相同
C．第3s内和第4s内的加速度相同 D．第1s内和第3s内的运动方向相反
【答案】C
【知识点】图象法；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、由图像可知0-2s图像与坐标轴围成的面积为5m，则，1.5s时玩具车的速度为2m/s，A错误。
B、第1s内和第4s内位移的大小相同，方向相反，B错误。
C、第3s和第4s内的图像斜率相同，则加速度相同，C正确。
D、第1s内和第3s内速度方向均为正方向，运动方向相同，D错误。
故答案为：C
【分析】v-图像中图像与坐标轴围成的面积表示位移，图像的斜率表示加速度，图像的纵坐标表示速度。
4．（越秀2023高一上·期末）如图，上网课时某同学把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则关于手机受力，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对手机的支持力竖直向上
B．斜面对手机的支持力小于手机重力
C．斜面对手机摩擦力的方向沿斜面向下
D．斜面对手机的作用力的小于手机重力
【答案】B
【知识点】形变与弹力；共点力的平衡
【解析】【解答】A、斜面对手机的支持力垂直与斜面向上，所以A错；B、根据手机的平衡方程有：，所以手机受到的支持力小于重力，所以B对；C、斜面对手机的摩擦力方向平行于斜面向上，所以C错；D、根据二力平衡，则斜面对手机的作用力大小等于重力的大小，所以D错；正确答案为B。
【分析】支持力方向垂直于斜面向上；摩擦力方向平行于斜面向上；利用平衡方程可以判别支持力和斜面对手机的作用力大小。
5．（越秀2023高一上·期末）如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间左右两侧是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升此时橡皮绳伸长最大，直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列说法中正确的有（ ）
A．小朋友始终处于超重状态
B．小朋友始终处于失重状态
C．小朋友的速度最大时，加速度等于零
D．小朋友处于最低点位置时，速度为零，加速度也为零
【答案】C
【知识点】共点力的平衡；超重与失重
【解析】【解答】小朋友上升到橡皮绳处于原长的过程中，由于先加速后减速，则加速度先向上后向下，所以小朋友先处于超重后处于失重；当弹力等于重力时，小朋友的加速度等于0速度出现最大值，所以AB错C对；当小朋友处于最低点时，合力向上所以加速度不等于0所以D错；正确答案为C
【分析】利用小朋友加速度的方向可以判别超重与失重；利用加速度等于0可以判别速度最大，利用最低点的合力大小可以判别加速度的大小。
6．（越秀2023高一上·期末）一辆汽车在平直公路上做刹车实验，时刻起开始刹车，刹车过程的位移大小与速度大小的关系为，下列分析正确的是（ ）
A．刹车过程持续的时间为
B．刹车全过程的位移大小为
C．时刻汽车速度大小为
D．刹车过程汽车的加速度为
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的速度位移公式有：则可以得出初速度和加速度为：，根据速度公式可以求出汽车的刹车时间为：，所以A对CD错；根据匀变速的位移公式有：，所以B错；正确答案为A
【分析】利用匀变速的速度位移公式可以求出加速度和初速度的大小；利用速度公式可以求出减速的时间，结合位移公式可以求出减速的位移大小。
7．（2023高一上·越秀期末） 水面的漂浮垃圾会对于水体环境造成危害，如图为打捞工人正在将两个玩具球从水里缓慢拉出来，某时刻球A已经拉出水面，球B还在水里，轻质绳索1和绳索2均被拉紧，绳索1与水平面的夹角为，绳索2与水平面的夹角为。已知球A的重量为G，球B的重量为2G，则该时刻（ ）
A．绳索1对A的拉力大小等于G B．水对球B的作用力大小等于
C．水对球B的作用力大小等于 D．绳索2对B的拉力大小等于
【答案】B
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】AD、对A球进行受力分析，由平衡条件可知，，解得，，故AD错误。
BC、对小球B进行受力分析，根据平衡条件可知，，，解得，，则水对球的作用力，B正确，C错误。
故答案为：B
【分析】对A球和B球分别进行受力分析，根据平衡条件正交分解计算两条绳索的拉力以及水对B球的作用力。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2023高一上·越秀期末）如图所示，实验小组的同学利用手机的计时App测量重力加速度。首先将气球与重物相连，然后将气球放置在篮筐上，测出此时重物与地面之间距离为H。将手机放在重物落点旁边，开启软件。突然用细针刺穿气球，气球破裂重物开始下落，破裂发出的响声触发手机开始计时。当重物落地发出响声再次触发手机停止计时，得到计时时长为Δt，不考虑空气阻力，则
A．根据测量数据，算出重力加速度为
B．根据测量数据，算出重力加速度为
C．由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏小
D．由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏大
【答案】B,D
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】AB、由自由落体的运动学公式可得+，则 ，A错误，B正确。
CD、由于声音的传播需要时间，则所测时间与实际时间相比，测量值偏小，故重力加速度测量值偏大，C错误，D正确。
故答案为：BD
【分析】对重物进行分析，重物做自由落体运动，根据运动学公式计算重力加速度，由于声音传播需要时间导致时间的测量值偏小。
9．（2023高一上·越秀期末）广州塔顶部装有世界上最高的“跳楼机”，其模型如右图。“跳楼机”从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下运动到c，此时速度恰好为零。已知“跳楼机”和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则（ ）
A．制动力的大小等于3mg
B．制动力的大小等于2mg
C．a到b，游客受到的合力为零
D．a到b与b到c，运动时间之比为2：1
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB、由a自由下落到b时的速度为，则，b到c下落过程中满足，则，根据牛顿第二定律。则，A正确，B错误。
C、a运动到b时游客做自由落体运动，合力为重力，C错误。
D、a到b所用时间为，b到c的时间为，则时间之比为2：1，D正确。
故答案为：AD
【分析】对两段运动过程进行分析，根据运动学公式和牛顿第二定律计算制动力的大小，再根据两段平均速度计算两段所用时间的比值。
10．（2023高一上·越秀期末） 如图1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，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始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2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0处速度最大
B．小球在x1处速度最大
C．弹簧的劲度系数
D．小球运动的最大加速度为
【答案】B,C,D
【知识点】图象法；胡克定律
【解析】【解答】AB、小球加速度为零时速度达到最大，由图像可知处加速度为零，速度最大，AB错误。
C、由图像根据胡克定律可知，则 ，C正确。
D、小球的最大加速度在x2处最大，则有，且，联立解得 ，D正确。
故答案为：BCD
【分析】对小球进行分析，小球接触弹簧后做加速度减小的加速度运动，合力为零时速度最大，接下来做加速度逐渐增大的减速运动，速度减为零时加速度最大。再根据牛顿第二定律和胡克定律计算弹簧劲度系数和小球的加速度。
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答
11．（越秀2023高一上·期末）某实验小组为“验证力的平行四边形定则”，设计了如下三个实验方案：
方案一：实验装置如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳。用两只弹簧秤分别拉和将橡皮条与细绳的结点拉到点。本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差 ；
A.拉橡皮筋的细绳要稍短一些
B.两个细绳间的夹角越小越好
C.两个弹簧秤的示数要适当大些
D.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
方案二：实验装置如图乙所示，弹簧测力计挂于固定点，下端用细线挂一重力为的重物，弹簧测力计的一端用细线系于点，手持另一端水平向左拉，使结点静止在某位置，在贴于竖直木板的白纸上记录点位置和细线方向，图中弹簧测力计示数为 ，此时弹簧测力计示数约为 ；
方案三：实验装置如图丙所示，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和，将绳子打一个结点，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，钩码不会碰到滑轮，改变钩码个数，实验不能完成的是 。
A.钩码的个数
B.钩码的个数，
C.钩码的个数，，
D.钩码的个数，，
【答案】CD；3.6；6.0；D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】方案一：细绳长度要比较长一些，确定拉力方向比较准确，所以A错；两个细绳之间的夹角太小会导致合力过大，所以B错；两个弹簧测力计的读数要比较大一些，所以C对；弹簧测力计方向应该与木板平行，读数时应该正对刻度，所以D对；
方案二：已知弹簧测力计的分度值为0.2N，则 弹簧测力计B的读数为3.6N，根据力的合成可以求出弹簧测力计A的读数为：
方案三：由于钩码个数代表拉力的大小，则A选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=5，则F3=5mg，则实验可以完成；B选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=3，则F3=3mg，则实验可以完成；C选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=4，则F3=4mg，则实验可以完成；D选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=5，则F3=5mg，则实验不可以完成；
【分析】方案一：细绳长度要比较长一些，确定拉力方向比较准确；两个细绳之间的夹角太小会导致合力过大；两个弹簧测力计的读数要比较大一些；弹簧测力计方向应该与木板平行，读数时应该正对刻度；
方案二：利用弹簧测力计的分度值可以读出弹簧测力计的读数；利用力的合成可以求出弹簧测力计的大小；
方案三：利用两力的合成可以求出合力的范围，结合第三个两力的大小可以判别是否满足平衡条件。
12．（2023高一上·越秀期末）某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。
（1）他用小木块将长木板的右侧垫高来消除阻力的影响。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做 运动，则表明消除了阻力的影响。
（2）在一次实验中，该同学在正确操作下得到如图乙所示的纸带。打点计时器所用电源频率为，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出小车加速度的表达式a= （用s1、s2、s3、s4 以及f表示），根据纸带提供的数据，小车的加速度大小 m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）根据测得的多组数据可作出a-F关系图线，如图丙所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂槽码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
【答案】（1）匀速直线
（2）；0.10
（3）C
(4) 在研究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量m不变，改变小车上面所放物体的质量，小车及上面所放物体的总质量为M，由实验数据作出a和的图线，则图线应为________所示(选填正确选项的字母)．
【答案】C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）消除阻力影响后，小车所受合力为零，则小车拖着纸袋做匀速直线运动。
（2）由逐差法可知小车加速度的表达式为 ，代入数据解得a=0.10m/s2
（3） 图线的AB段明显偏离直线的原因是由于所挂槽码的总质量过大，没有满足远小于小车的质量。C正确。
（4）对校车和槽码整体进行研究物体的加速度与槽码和小车的总质量成正比，则C正确。
【分析】（1）小车做匀速直线运动时说明所受合力为零，此时恰好消除阻力。
（2）根据逐差法计算小车加速度的大小。
（3）槽码的质量远小于小车质量时细线拉力近似等于槽码的重力。
（4）对整体进行分析，槽码的重力提供整体的合外力，加速度与整体的质量成正比。
13．（越秀2023高一上·期末）某幼儿园里一个质量的儿童在玩滑梯，如图甲，图乙为简化的滑梯模型。滑梯的水平跨度为，高度为时，儿童恰能沿滑梯匀速下滑，不计空气阻力，重力加速度，结果可带根式。求：
（1）儿童衣服与滑梯间的动摩擦因数；
（2）施加一个沿滑梯向上的推力，恰能使儿童沿滑梯匀速上滑，该推力多大？
（3）如果滑梯可伸缩，当水平跨度调为，高度不变，该儿童沿滑梯滑下的加速度有多大？
【答案】（1）受力分析如图所示
儿童在滑梯上匀速下滑，满足
解得
（2）根据平衡条件，可得
代入数据得
（3）根据题意，调整后滑梯与地面倾角设为 ，则有
解得
根据牛顿第二定律，可得
代入数据得
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）儿童做匀速直线运动，利用平衡方程结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；
（2）当儿童向上做匀速直线运动时，利用平衡方程可以求出推力的大小；
（3）当已知滑梯的跨度，利用几何关系可以求出倾角的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
14．（越秀2023高一上·期末）四旋翼小型多用途无人机能执行多项任务，并能够垂直起降。如图，一架质量的无人机，其动力系统的最大升力，运动过程中所受阻力大小恒为，，求：
（1）无人机动力系统能提供竖直向上的最大飞行速度为，无人机从地面用最大升力由静止开始竖直上升所用的最短时间；
（2）无人机悬停在距地面高度处突然关闭动力，竖直下落一段高度后，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，飞行器从开始下落到恢复动力的最长时间。
【答案】（1）无人机以最大升力做匀加速直线运动再以最大速度匀速上升的时间最短，由牛顿第二定律，有
到达最大速度
解得所需的时间
上升高度
解得
匀速上升
解得
故最短时间
（2）下落过程中根据牛顿第二定律
解得
恢复升力后向下减速运动过程根据牛顿第二定律
解得
设恢复升力时的速度为 ，则有
解得
代入数据解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）无人机做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速上升的加速度大小，结合速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出加速上升的高度，结合匀速直线运动的位移公式可以求出匀速上升的时间；
（2）当无人机先下落过程中，利用牛顿第二定律可以求出加速下落的加速度大小，结合牛顿第二定律可以求出减速下落的加速度大小，结合速度位移公式可以求出最大速度的大小，结合速度公式可以求出运动的时间。
15．（2023高一上·越秀期末）2023年10月3日，杭州亚运会田径4×100m接力比赛中，中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分，某次训练中，甲、乙两位运动员在直线跑道上前后接力，甲是前一棒，乙是后一棒。甲的速度保持10m/s。乙选择适当时机在接力区某处开始从静止加速起跑，需跑出12.5m才能达到最大速度10m/s，这一过程可看作匀加速直线运动。当甲追到乙的身边交棒时，乙的速度为8m/s，接到棒后乙继续加速到最大速度。不计交棒时间，交棒不影响运动员的速度，交接棒都在有效接力区内，运动员视为质点。
（1）乙的加速度是多大？
（2）乙开始跑动时与甲相距多远？
（3）为了提高成绩，乙重新选择起跑时与甲的距离，使得当乙的速度刚达到最大速度时，甲恰好追到乙的身边及时交棒。求甲、乙这个改进可以节省多少时间
【答案】（1）解：设乙的加速度大小为a乙，从静止加速12.5m达到最大速度10m/s，则 ＝4m/s2
（2）解： 乙运动员加速到v1=8m/s所用时间为t，则
在这段时间内乙运动的位移为
在t时间内甲运动的位移为
则
即乙开始跑动时与甲相距12m；
（3）解：乙运动员接棒后，速度由8m/s加速到10m/s的位移为，所用时间为
乙运动员以10m/s的速度接棒，跑这段位移时间为t2，为节省时间，
由运动学公式得：
解得
由平均速度公式得：
解得
如果以最大速度运动，得：
解得
所以
得
所以节省了0.05s时间。
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】（1）对运动员乙进行分析，根据运动学公式计算加速度大小。
（2）由运动学公式计算乙运动员加速至8m/s所用的时间和位移，再计算此时甲的位移，两者位移之差为开始运动时的距离。
（3）乙运动员接棒后，由运动学公式计算由8m/s加速到10m/s的位移，再计算乙运动员以10m/s的速度接棒，跑这段位移时间，两次的时间差即为节省的时间。
1 / 1广东省广州市越秀区2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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高一上·越秀期末）2017年7月7日清晨6时半，辽宁舰编队抵达香港海域，展开为期5天的访港行程，祝贺香港回归祖国20周年。下列说法正确的是（ ）
A．2017年7月7日清晨6时半是指时间
B．由于辽宁舰体积巨大，研究其运动时一定不能看成质点
C．辽宁舰上的观察员感觉海水向后退，他选择的参考系是辽宁舰
D．辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动，则护卫舰一定是静止的
2．（越秀2023高一上·期末）区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间，从而计算车辆是否超速违章。有一段高速公路全长，全路段限速，一辆汽车先通过测速点后通过测速点的速度分别为和，通过该路段的时间是，根据以上信息可以确定（ ）
A．汽车通过该路段的位移为
B．该车的平均速度为，不超速
C．该车在起点和终点都不超过，不超速
D．该车的平均速率大于，将被判定为超速
3．（2023高一上·越秀期末） 一辆玩具车在水平路面上做直线运动的v-t图像如图所示，已知4s内的总路程为5m。由图可推知，该物体（ ）
A．1.5s时的速度大小为1m/s B．第1s内和第4s内的位移相同
C．第3s内和第4s内的加速度相同 D．第1s内和第3s内的运动方向相反
4．（越秀2023高一上·期末）如图，上网课时某同学把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则关于手机受力，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对手机的支持力竖直向上
B．斜面对手机的支持力小于手机重力
C．斜面对手机摩擦力的方向沿斜面向下
D．斜面对手机的作用力的小于手机重力
5．（越秀2023高一上·期末）如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间左右两侧是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升此时橡皮绳伸长最大，直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列说法中正确的有（ ）
A．小朋友始终处于超重状态
B．小朋友始终处于失重状态
C．小朋友的速度最大时，加速度等于零
D．小朋友处于最低点位置时，速度为零，加速度也为零
6．（越秀2023高一上·期末）一辆汽车在平直公路上做刹车实验，时刻起开始刹车，刹车过程的位移大小与速度大小的关系为，下列分析正确的是（ ）
A．刹车过程持续的时间为
B．刹车全过程的位移大小为
C．时刻汽车速度大小为
D．刹车过程汽车的加速度为
7．（2023高一上·越秀期末） 水面的漂浮垃圾会对于水体环境造成危害，如图为打捞工人正在将两个玩具球从水里缓慢拉出来，某时刻球A已经拉出水面，球B还在水里，轻质绳索1和绳索2均被拉紧，绳索1与水平面的夹角为，绳索2与水平面的夹角为。已知球A的重量为G，球B的重量为2G，则该时刻（ ）
A．绳索1对A的拉力大小等于G B．水对球B的作用力大小等于
C．水对球B的作用力大小等于 D．绳索2对B的拉力大小等于
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2023高一上·越秀期末）如图所示，实验小组的同学利用手机的计时App测量重力加速度。首先将气球与重物相连，然后将气球放置在篮筐上，测出此时重物与地面之间距离为H。将手机放在重物落点旁边，开启软件。突然用细针刺穿气球，气球破裂重物开始下落，破裂发出的响声触发手机开始计时。当重物落地发出响声再次触发手机停止计时，得到计时时长为Δt，不考虑空气阻力，则
A．根据测量数据，算出重力加速度为
B．根据测量数据，算出重力加速度为
C．由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏小
D．由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏大
9．（2023高一上·越秀期末）广州塔顶部装有世界上最高的“跳楼机”，其模型如右图。“跳楼机”从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下运动到c，此时速度恰好为零。已知“跳楼机”和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则（ ）
A．制动力的大小等于3mg
B．制动力的大小等于2mg
C．a到b，游客受到的合力为零
D．a到b与b到c，运动时间之比为2：1
10．（2023高一上·越秀期末） 如图1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，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始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2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．小球在x0处速度最大
B．小球在x1处速度最大
C．弹簧的劲度系数
D．小球运动的最大加速度为
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答
11．（越秀2023高一上·期末）某实验小组为“验证力的平行四边形定则”，设计了如下三个实验方案：
方案一：实验装置如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳。用两只弹簧秤分别拉和将橡皮条与细绳的结点拉到点。本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差 ；
A.拉橡皮筋的细绳要稍短一些
B.两个细绳间的夹角越小越好
C.两个弹簧秤的示数要适当大些
D.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
方案二：实验装置如图乙所示，弹簧测力计挂于固定点，下端用细线挂一重力为的重物，弹簧测力计的一端用细线系于点，手持另一端水平向左拉，使结点静止在某位置，在贴于竖直木板的白纸上记录点位置和细线方向，图中弹簧测力计示数为 ，此时弹簧测力计示数约为 ；
方案三：实验装置如图丙所示，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和，将绳子打一个结点，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，钩码不会碰到滑轮，改变钩码个数，实验不能完成的是 。
A.钩码的个数
B.钩码的个数，
C.钩码的个数，，
D.钩码的个数，，
12．（2023高一上·越秀期末）某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。
（1）他用小木块将长木板的右侧垫高来消除阻力的影响。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做 运动，则表明消除了阻力的影响。
（2）在一次实验中，该同学在正确操作下得到如图乙所示的纸带。打点计时器所用电源频率为，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出小车加速度的表达式a= （用s1、s2、s3、s4 以及f表示），根据纸带提供的数据，小车的加速度大小 m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）根据测得的多组数据可作出a-F关系图线，如图丙所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂槽码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
13．（越秀2023高一上·期末）某幼儿园里一个质量的儿童在玩滑梯，如图甲，图乙为简化的滑梯模型。滑梯的水平跨度为，高度为时，儿童恰能沿滑梯匀速下滑，不计空气阻力，重力加速度，结果可带根式。求：
（1）儿童衣服与滑梯间的动摩擦因数；
（2）施加一个沿滑梯向上的推力，恰能使儿童沿滑梯匀速上滑，该推力多大？
（3）如果滑梯可伸缩，当水平跨度调为，高度不变，该儿童沿滑梯滑下的加速度有多大？
14．（越秀2023高一上·期末）四旋翼小型多用途无人机能执行多项任务，并能够垂直起降。如图，一架质量的无人机，其动力系统的最大升力，运动过程中所受阻力大小恒为，，求：
（1）无人机动力系统能提供竖直向上的最大飞行速度为，无人机从地面用最大升力由静止开始竖直上升所用的最短时间；
（2）无人机悬停在距地面高度处突然关闭动力，竖直下落一段高度后，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，飞行器从开始下落到恢复动力的最长时间。
15．（2023高一上·越秀期末）2023年10月3日，杭州亚运会田径4×100m接力比赛中，中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分，某次训练中，甲、乙两位运动员在直线跑道上前后接力，甲是前一棒，乙是后一棒。甲的速度保持10m/s。乙选择适当时机在接力区某处开始从静止加速起跑，需跑出12.5m才能达到最大速度10m/s，这一过程可看作匀加速直线运动。当甲追到乙的身边交棒时，乙的速度为8m/s，接到棒后乙继续加速到最大速度。不计交棒时间，交棒不影响运动员的速度，交接棒都在有效接力区内，运动员视为质点。
（1）乙的加速度是多大？
（2）乙开始跑动时与甲相距多远？
（3）为了提高成绩，乙重新选择起跑时与甲的距离，使得当乙的速度刚达到最大速度时，甲恰好追到乙的身边及时交棒。求甲、乙这个改进可以节省多少时间
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；参考系与坐标系
【解析】【解答】A、 2017年7月7日清晨6时半是指时刻，A错误。
B、研究辽宁舰路线时，体积可忽略，此时可以看做质点，B错误。
C、观察到海水向后退，是以辽宁舰本身作为参考系，C正确。
D、观察员感觉护卫舰没有动，则护卫舰以辽宁舰作为参考系处于静止状态，有可能与辽宁舰一起在运动。D错误。
故答案为：C
【分析】时间是时间段，时刻指的是时间点，一个物体能否看做质点取决于所研究的问题而不是物体体积的大小。
2．【答案】D
【知识点】速度与速率；平均速度
【解析】【解答】A、高速公路不一定都是直线，所以代表路程的大小不是位移的大小，所以A错；B、由于未知汽车运动的位移大小不能求出平均速度的大小，所以B错；C、全路段限速则代表全路段的平均速率不能超过 ，所以C错；D、当全路段的平均速率超过 ，则代表汽车超速，所以D对；正确答案为D。
【分析】高速公路的长度代表路程的大小不是位移的大小；未知位移的大小不能求出平均速度的大小；全路段限速代表平均速率的最大值。
3．【答案】C
【知识点】图象法；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、由图像可知0-2s图像与坐标轴围成的面积为5m，则，1.5s时玩具车的速度为2m/s，A错误。
B、第1s内和第4s内位移的大小相同，方向相反，B错误。
C、第3s和第4s内的图像斜率相同，则加速度相同，C正确。
D、第1s内和第3s内速度方向均为正方向，运动方向相同，D错误。
故答案为：C
【分析】v-图像中图像与坐标轴围成的面积表示位移，图像的斜率表示加速度，图像的纵坐标表示速度。
4．【答案】B
【知识点】形变与弹力；共点力的平衡
【解析】【解答】A、斜面对手机的支持力垂直与斜面向上，所以A错；B、根据手机的平衡方程有：，所以手机受到的支持力小于重力，所以B对；C、斜面对手机的摩擦力方向平行于斜面向上，所以C错；D、根据二力平衡，则斜面对手机的作用力大小等于重力的大小，所以D错；正确答案为B。
【分析】支持力方向垂直于斜面向上；摩擦力方向平行于斜面向上；利用平衡方程可以判别支持力和斜面对手机的作用力大小。
5．【答案】C
【知识点】共点力的平衡；超重与失重
【解析】【解答】小朋友上升到橡皮绳处于原长的过程中，由于先加速后减速，则加速度先向上后向下，所以小朋友先处于超重后处于失重；当弹力等于重力时，小朋友的加速度等于0速度出现最大值，所以AB错C对；当小朋友处于最低点时，合力向上所以加速度不等于0所以D错；正确答案为C
【分析】利用小朋友加速度的方向可以判别超重与失重；利用加速度等于0可以判别速度最大，利用最低点的合力大小可以判别加速度的大小。
6．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的速度位移公式有：则可以得出初速度和加速度为：，根据速度公式可以求出汽车的刹车时间为：，所以A对CD错；根据匀变速的位移公式有：，所以B错；正确答案为A
【分析】利用匀变速的速度位移公式可以求出加速度和初速度的大小；利用速度公式可以求出减速的时间，结合位移公式可以求出减速的位移大小。
7．【答案】B
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】AD、对A球进行受力分析，由平衡条件可知，，解得，，故AD错误。
BC、对小球B进行受力分析，根据平衡条件可知，，，解得，，则水对球的作用力，B正确，C错误。
故答案为：B
【分析】对A球和B球分别进行受力分析，根据平衡条件正交分解计算两条绳索的拉力以及水对B球的作用力。
8．【答案】B,D
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】AB、由自由落体的运动学公式可得+，则 ，A错误，B正确。
CD、由于声音的传播需要时间，则所测时间与实际时间相比，测量值偏小，故重力加速度测量值偏大，C错误，D正确。
故答案为：BD
【分析】对重物进行分析，重物做自由落体运动，根据运动学公式计算重力加速度，由于声音传播需要时间导致时间的测量值偏小。
9．【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB、由a自由下落到b时的速度为，则，b到c下落过程中满足，则，根据牛顿第二定律。则，A正确，B错误。
C、a运动到b时游客做自由落体运动，合力为重力，C错误。
D、a到b所用时间为，b到c的时间为，则时间之比为2：1，D正确。
故答案为：AD
【分析】对两段运动过程进行分析，根据运动学公式和牛顿第二定律计算制动力的大小，再根据两段平均速度计算两段所用时间的比值。
10．【答案】B,C,D
【知识点】图象法；胡克定律
【解析】【解答】AB、小球加速度为零时速度达到最大，由图像可知处加速度为零，速度最大，AB错误。
C、由图像根据胡克定律可知，则 ，C正确。
D、小球的最大加速度在x2处最大，则有，且，联立解得 ，D正确。
故答案为：BCD
【分析】对小球进行分析，小球接触弹簧后做加速度减小的加速度运动，合力为零时速度最大，接下来做加速度逐渐增大的减速运动，速度减为零时加速度最大。再根据牛顿第二定律和胡克定律计算弹簧劲度系数和小球的加速度。
11．【答案】CD；3.6；6.0；D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】方案一：细绳长度要比较长一些，确定拉力方向比较准确，所以A错；两个细绳之间的夹角太小会导致合力过大，所以B错；两个弹簧测力计的读数要比较大一些，所以C对；弹簧测力计方向应该与木板平行，读数时应该正对刻度，所以D对；
方案二：已知弹簧测力计的分度值为0.2N，则 弹簧测力计B的读数为3.6N，根据力的合成可以求出弹簧测力计A的读数为：
方案三：由于钩码个数代表拉力的大小，则A选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=5，则F3=5mg，则实验可以完成；B选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=3，则F3=3mg，则实验可以完成；C选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=4，则F3=4mg，则实验可以完成；D选项中N1和N2的合力范围为：，根据N3=5，则F3=5mg，则实验不可以完成；
【分析】方案一：细绳长度要比较长一些，确定拉力方向比较准确；两个细绳之间的夹角太小会导致合力过大；两个弹簧测力计的读数要比较大一些；弹簧测力计方向应该与木板平行，读数时应该正对刻度；
方案二：利用弹簧测力计的分度值可以读出弹簧测力计的读数；利用力的合成可以求出弹簧测力计的大小；
方案三：利用两力的合成可以求出合力的范围，结合第三个两力的大小可以判别是否满足平衡条件。
12．【答案】（1）匀速直线
（2）；0.10
（3）C
(4) 在研究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量m不变，改变小车上面所放物体的质量，小车及上面所放物体的总质量为M，由实验数据作出a和的图线，则图线应为________所示(选填正确选项的字母)．
【答案】C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）消除阻力影响后，小车所受合力为零，则小车拖着纸袋做匀速直线运动。
（2）由逐差法可知小车加速度的表达式为 ，代入数据解得a=0.10m/s2
（3） 图线的AB段明显偏离直线的原因是由于所挂槽码的总质量过大，没有满足远小于小车的质量。C正确。
（4）对校车和槽码整体进行研究物体的加速度与槽码和小车的总质量成正比，则C正确。
【分析】（1）小车做匀速直线运动时说明所受合力为零，此时恰好消除阻力。
（2）根据逐差法计算小车加速度的大小。
（3）槽码的质量远小于小车质量时细线拉力近似等于槽码的重力。
（4）对整体进行分析，槽码的重力提供整体的合外力，加速度与整体的质量成正比。
13．【答案】（1）受力分析如图所示
儿童在滑梯上匀速下滑，满足
解得
（2）根据平衡条件，可得
代入数据得
（3）根据题意，调整后滑梯与地面倾角设为 ，则有
解得
根据牛顿第二定律，可得
代入数据得
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）儿童做匀速直线运动，利用平衡方程结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；
（2）当儿童向上做匀速直线运动时，利用平衡方程可以求出推力的大小；
（3）当已知滑梯的跨度，利用几何关系可以求出倾角的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
14．【答案】（1）无人机以最大升力做匀加速直线运动再以最大速度匀速上升的时间最短，由牛顿第二定律，有
到达最大速度
解得所需的时间
上升高度
解得
匀速上升
解得
故最短时间
（2）下落过程中根据牛顿第二定律
解得
恢复升力后向下减速运动过程根据牛顿第二定律
解得
设恢复升力时的速度为 ，则有
解得
代入数据解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）无人机做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速上升的加速度大小，结合速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出加速上升的高度，结合匀速直线运动的位移公式可以求出匀速上升的时间；
（2）当无人机先下落过程中，利用牛顿第二定律可以求出加速下落的加速度大小，结合牛顿第二定律可以求出减速下落的加速度大小，结合速度位移公式可以求出最大速度的大小，结合速度公式可以求出运动的时间。
15．【答案】（1）解：设乙的加速度大小为a乙，从静止加速12.5m达到最大速度10m/s，则 ＝4m/s2
（2）解： 乙运动员加速到v1=8m/s所用时间为t，则
在这段时间内乙运动的位移为
在t时间内甲运动的位移为
则
即乙开始跑动时与甲相距12m；
（3）解：乙运动员接棒后，速度由8m/s加速到10m/s的位移为，所用时间为
乙运动员以10m/s的速度接棒，跑这段位移时间为t2，为节省时间，
由运动学公式得：
解得
由平均速度公式得：
解得
如果以最大速度运动，得：
解得
所以
得
所以节省了0.05s时间。
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】（1）对运动员乙进行分析，根据运动学公式计算加速度大小。
（2）由运动学公式计算乙运动员加速至8m/s所用的时间和位移，再计算此时甲的位移，两者位移之差为开始运动时的距离。
（3）乙运动员接棒后，由运动学公式计算由8m/s加速到10m/s的位移，再计算乙运动员以10m/s的速度接棒，跑这段位移时间，两次的时间差即为节省的时间。
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