一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一項符合題目要求，每小題4分，共28分；第8-10題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）
1. 北京時間2021年10月17日9時50分，神舟十三號三位航天員成功開啟貨物艙艙門，并順利進入天舟三號貨運飛船。三人將在軌駐留6個月，開展機械臂操作出艙活動、艙段轉(zhuǎn)移等工作（ ）
A. 描述空間站的運動，只能選地面作為參考系
B. 航天員出艙活動時，空間站可以視為質(zhì)點
C. 開展機械臂操作時，機械臂不可視為質(zhì)點
D. “在軌駐留6個月”是指一個時刻
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 要研究物體的運動必須選擇參考系，并且參考系的選擇是任意的，一般視研究的問題而定，故A錯誤；
B．質(zhì)點的定義是忽略大小、形狀、體積而有質(zhì)量的點，如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看成質(zhì)點。航天員出艙活動時，空間站的大小，形狀和體積不能忽略，故B錯誤；
C．開展機械臂操作時，機械臂大小、形狀和體積自然也不能忽略，故C正確；
D．時刻是一個狀態(tài)量，時間是一個過程量。區(qū)分二者的關鍵在于看它們對應的是一個狀態(tài)還是一個過程。“在軌駐留一個月”指過程，故D錯誤。
故選C。
2. 納米微吸材料是一種新型材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑硬性物體時，會牢牢吸附在物體上。圖甲是一款表面采用了納米微吸材料的手機支架，圖乙是手機靜止吸附在該手機支架上的側(cè)視圖，若手機的重力為G，手機和水平面的夾角為，下列說法正確的是（ ）
A. 手機受到的摩擦力大小大于
B. 納米材料對手機的作用力大小為
C. 若使增大（手機保持靜止），納米材料對手機的作用力也增大
D. 納米材料對手機的作用力方向豎直向上
【答案】D
【解析】
【詳解】A．手機處于靜止狀態(tài)受力平衡，根據(jù)平衡條件可知，在平行手機方向有
A錯誤；
BD．手機處于靜止狀態(tài)，受力平衡，受到重力和納米材料對手機的作用力，根據(jù)平衡條件可知，納米材料對手機的作用力大小等于重力，方向與重力方向相反，即豎直向上，B錯誤D正確；
C．根據(jù)平衡條件可知，納米材料對手機的作用力大小始終等于重力，與無關，C錯誤。
故選D。
3. 下列說法正確的是（ ）
A. 能用線將布縫成衣服，靠的是線和布之間的摩擦力
B. 走路時，腳和地面間沒有相對運動，所以沒有摩擦力
C. 相對運動的物體間一定有滑動摩擦力存在
D. 木塊放在桌面上受到向上的彈力是由于木塊發(fā)生微小的形變產(chǎn)生的
【答案】A
【解析】
【詳解】A．用線將布縫成衣服，靠的是線和布之間的摩擦力作用，故A正確；
B．走路時，腳相對地面有往后的運動趨勢，腳會受到一個向前的靜摩擦力，故B錯誤；
C．摩擦力產(chǎn)生的條件是：相互接觸，產(chǎn)生彈性形變，接觸面粗糙，有相對運動或相對運動趨勢，故可知有相對運動的物體間不一定有摩擦力，故C錯誤；
D．彈力是由施力物體的形變產(chǎn)生的，故木塊放在桌面上受到向上的彈力是由于桌面的微小形變產(chǎn)生的，故D錯誤。
故選A。
4. 下列關于物理研究的思想方法的敘述中正確的是（ ）
A. 理想化模型把實際問題理想化，抓住主要因素，忽略次要因素，如：質(zhì)點、參考系
B. 重力、合力概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想
C. 用比值法定義的物理量在物理學中占有相當大的比例，如：、
D. 根據(jù)速度定義式，當足夠小時，就可以表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應用了極限法
【答案】D
【解析】
【詳解】A．物體的形狀和大小對研究的問題沒有影響或影響可忽略時，可以把物體看作一個沒有大小但有質(zhì)量的點，即質(zhì)點，所以質(zhì)點是理想化模型，但參考系是選取為標準的物體，不是理想模型，故A錯誤；
B．幾個力可以用一個力來代替，而作用效果相同，這個力叫做那幾個力的合力，所以體現(xiàn)了等效替代的思想，但重力是物體的實際受力，沒有體現(xiàn)等效替代，故B錯誤；
C．根據(jù)速度公式，是用比值定義的物理量，但不是加速度的定義式，故C錯誤；
D．根據(jù)速度公式，當非常小時就表示物體在t時刻的瞬時速度，這是應用了數(shù)學極限思想，故D正確。
故選D。
5. 在平直公路上行駛的a車和b車，其位移﹣時間圖象分別為圖中直線a和曲線b，由圖可知 （ ）
A. b車運動方向始終不變
B. a、 b兩車出發(fā)的初位置不同
C. t1到t2時間內(nèi)a車的平均速度小于b車
D. t1到t2時間內(nèi)某時刻兩車的速度相同
【答案】D
【解析】
【詳解】A、位移時間圖象切線的斜率表示瞬時速度，b圖線的斜率先正為負，則知b的運動方向發(fā)生變化，故A錯誤；
B、a、b兩車出發(fā)的初位置都在s=0處，故B錯誤；
CD、t1時刻兩車的位置相同，t2時刻兩車的位置也相同，則t1到t2時間內(nèi)，兩車的位移相同，時間相同，則平均速度相同，故C錯誤，D正確；
故選D．
【點睛】位移時間圖線反映位移隨時間的變化規(guī)律，圖線切線的斜率表示瞬時速度，結(jié)合斜率的變化得出速度如何變化．根據(jù)位移和時間比較平均速度的大?。?br>6. 關于合力與分力的關系，下列說法正確的是（ ）
A. 若兩個分力的大小一定，則其合力F的大小和方向一定
B. 若合力F確定，一個分力方向確定，則變大，一定變小
C. 若兩個分力與的夾角不變且不變，適當增大，則其合力F一定增大
D. 若合力F確定，分力大小已知，分力方向已知，則這兩個分力可能有兩組解
【答案】D
【解析】
【詳解】A．若兩個分力、的大小一定，但方向不確定，則其合力F的大小和方向也無法確定，A錯誤；
B．若合力F確定，一個分力F1方向確定，則F1變大，此時可能變大，也可能先減小后增大，B錯誤；
C．若兩個分力與的夾角不變且大小不變，只增大，則其合力F不一定增大，如當夾角為180°時，較小的分力增加，合力減小，C錯誤；
D．若合力確定，一個分力大小已知，另一個分力方向已知，根據(jù)平行四邊形定則，如圖可能有兩組解，D正確。
故選D。
7. 甲、乙兩小車在同一地點同時開始往相同方向做直線運動的圖像如圖所示（甲小車速度減為0后不再運動），根據(jù)圖像提供的信息可知（ ）
A. 甲車在內(nèi)的加速度為
B. 甲車內(nèi)與內(nèi)的加速度方向相同
C. 在乙追上甲之前，6s末兩小車相距最遠
D. 8s末甲、乙兩小車相遇，且離出發(fā)點距離為32m
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖可知，甲車在0 ~ 4 s內(nèi)的加速度大小為
故A錯誤；
B．根據(jù)圖像斜率可知，甲車0 ~ 4 s內(nèi)與4~6s內(nèi)的加速度方向相反，故B錯誤；
C．由圖4 ~ 6 s內(nèi)甲車的加速度為，甲車從4s末經(jīng)過1s，與乙車速度相等。所以從運動開始經(jīng)過5s甲乙兩車速度相等，在5s之前甲車速度大于乙車，甲乙之間的距離越來越大，5s之后甲車速度小于乙車，甲乙之間的距離越來越小，所以在乙追上甲之前，5s末兩小車相距最遠，故C錯誤；
D．根據(jù)圖像，可知甲車在0~8s內(nèi)的位移
乙車在0~8s內(nèi)的位移
所以8s末甲、乙兩小車相遇，且離出發(fā)點距離為32m，故D正確。
故選D。
8. 如圖所示，斜面分成等長的四段，一小滑塊從斜面頂端O由靜止開始沿斜面向下做勻加速直線運動到達底端，則下列說法正確的是（ ）
A. 滑塊到達、兩點的速度之比為
B. 滑塊到達、兩點的速度之比為
C. 滑塊通過、兩段的時間之比為
D. 滑塊通過、兩段的時間之比為
【答案】ABD
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式
解得
因為從開始下滑到經(jīng)過a、b兩點的位移比為1：2，則通過a、b兩點的速度之比為，同理可得從開始下滑到經(jīng)過a、d兩點的位移比為1：4，通過a、d兩點的速度之比為1：2，故AB正確；
CD．設各段長度為L，所經(jīng)歷的時間分別為、、，根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式
聯(lián)立可得
同理得
故C錯誤，D正確。
故選ABD。
9. 如圖甲所示，一輕彈簧左端與墻壁相連于點，作用于右端A點的水平外力F（未畫出）變化時彈簧長度不斷變化，取水平向左為正方向，得外力F與彈簧長度的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是（ ）
A. 彈簧原長為5cm
B. 彈簧的勁度系數(shù)為
C. 時，彈簧對墻壁的彈力方向水平向左
D. 墻壁對彈簧的力與水平外力F是一對相互作用力
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖像可知，當時，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，即自然長度為15cm，故A錯誤；
B．由胡克定律可得
故B正確；
C．由題意知，彈簧長度為10cm時，F(xiàn)方向向左，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對墻壁的彈力水平向左，故C正確；
D．墻壁對彈簧的力與水平外力F均作用于彈簧，不是相互作用力，故D錯誤。
故選BC。
10. 下列各實例中力的方向描述正確的是（ ）
A. 甲圖中，由于書的形變，對桌面產(chǎn)生向上的彈力
B. 乙圖中，籃球與地面作用時，地面對籃球的彈力如圖中1所示
C. 丙圖中，碗對筷子的彈力沿筷子斜向上，如圖中箭頭所示
D. 丁圖中，繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．甲圖中，由于書的形變，對桌面產(chǎn)生向下的彈力，選項A錯誤；
B．乙圖中，籃球與地面作用時，地面對籃球的彈力垂直接觸面豎直向上，如圖中1所示，選項B正確；
C．丙圖中，碗對筷子的彈力應該垂直于接觸點的切線指向碗所在圓的圓心，選項C錯誤；
D．丁圖中，繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向，選項D正確。
故選BD。
第Ⅱ卷（非選擇題共54分）
二。實驗題（本題共2小題，每空兩分，共18分，答案寫在答題紙中的橫線上）
11. 某探究小組的同學利用如圖甲所示的裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，圖乙是某次實驗獲取的一段紙帶。請你根據(jù)題圖回答以下問題：
（1）除了圖甲中標出的器材外，還需要____________。
A. 彈簧測力計B. 刻度尺C. 天平D. 秒表
（2）下列操作中正確的有____________。
A. 在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B. 打點計時器應放在長木板的有滑輪一端
C. 應先釋放小車，后接通電源D. 電火花計時器應使用低壓交流電源
（3）該同學用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，相鄰兩點間的距離如圖乙所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出。
①試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并填入表格中，其中___________；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②以打A點的時刻作為計時起點，將B、C、D、E、F對應的瞬時速度標在圖丁所示的直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線（在坐標圖像中畫圖）____________；
③由速度—時間圖像可得小車的加速度為___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）B （2）A
（3） ①. 0.721 ②. ③. 0.80
【解析】
【小問1詳解】
需要測量小車的位移及速度，打點計時器可測量時間，只需要測量位移，所以僅需要刻度尺。
故選B。
【小問2詳解】
AC．由于小車速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了盡可能增加紙帶長度，且在紙帶上盡可能多地獲取間距適當?shù)臄?shù)據(jù)點，在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，且應先接通電源，后釋放小車，故A正確，C錯誤；
B．打點計時器應放在長木板的沒有滑輪的一端，故B錯誤；
D．電火花計時器應使用220V交流電源，故D錯誤。
故選A。
【小問3詳解】
[1] 每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出，可知紙帶上相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為
由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得
[2]小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線如下
[3]由速度—時間圖像可得小車的加速度為
12. 如圖甲所示是“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置，將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達某一位置O。請回答下列問題：
（1）實驗中某一彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，則該力大小為_________N。
（2）本實驗用到的方法是_____；
A. 控制變量法B. 等效替換法C. 數(shù)學演繹法D. 理想模型法
（3）實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是_____（填正確選項前字母）。
A. 橡皮條沿同一方向伸長
B. 橡皮條伸長到相同長度
C. 橡皮條沿同一方向伸長相同長度
D. 兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大小
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在白紙上作出如圖丙所示的力的示意圖，F(xiàn)1、F2、F、F′四個力中，_____（填上述字母）不是由彈簧測力計直接測得的。
【答案】（1）3.65（3.64--3.66均可）
（2）B （3）C
（4）F
【解析】
【小問1詳解】
該力大小為
【小問2詳解】
本實驗兩個彈簧測力計拉橡皮條的作用效果與一個彈簧測力計拉橡皮條的作用效果相同。本實驗用到的方法是等效替換法。
故選B
【小問3詳解】
實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是橡皮條沿同一方向伸長相同長度。
故選C。
【小問4詳解】
由圖丙可知，F(xiàn)是通過平行四邊形定則得到的，不是由彈簧測力計直接測得。
三、計算題（本題共3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，必需明確寫出數(shù)值和單位。）
13. 某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子。不考慮空氣阻力，取。求：
（1）石子上升的最大高度；回到拋出點所用的時間。
（2）石子拋出后到達距拋出點下方20m處所需的時間。
【答案】（1）20m，4s；（2）
【解析】
【詳解】（1）某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，做豎直上拋運動，根據(jù)速度時間關系公式，有
則回到拋出點所用的時間
上升的高度為
解得
，
（2）石子拋出后，到達距拋出點下方20m處，規(guī)定向下為正方向，則，，設所需的時間為，則有
解得
14. 甲、乙兩車在平直公路上比賽，某一時刻，乙車在甲車前方處，乙車速度，甲車速度，此時乙車離終點線尚有，如圖所示。若甲車做勻加速運動，加速度，乙車速度不變，不計車長。
（1）經(jīng)過多長時間甲、乙兩車間距離最大，最大距離是多少？
（2）到達終點時甲車能否超過乙車？
【答案】（1）5s，36m；（2）不能
【解析】
【分析】（1）抓住兩車相距最大時臨界條件：兩車速度相等展開計算即可；
（2）分析乙車到達終點經(jīng)過的時間，再求出甲車在此過程中經(jīng)過的位移，比較即可求解。
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，甲車速度小于乙車時距離一直在被拉遠，因此當甲、乙兩車的速度相等時兩車距離最大，則有
代入數(shù)據(jù)得到
所以經(jīng)過5s兩車間距最大，此過程中甲車位移為
乙車位移為
兩車最大距離為
（2）因為乙車做勻速運動，所以乙車到達終點所需時間為
假設再經(jīng)過t2時間后，甲車恰好超過乙車，則有
解得
所以到達終點線時甲車不能超過乙車。
15. 如圖所示，某一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k=10N/cm，用它拉一個質(zhì)量m=5kg的物體，第一次彈簧的伸長量時物體靜止不動；第二次彈簧的伸長量時物體恰好能在粗糙水平面上做勻速直線運動。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小。
（1）求第一次物體靜止不動時受到的摩擦力；
（2）求物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（3）若再將彈簧伸長量增大為時，求物體受到的水平拉力F大小及摩擦力f大小。
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【詳解】（1）靜止時由平衡條件及胡克定律有
解得，第一次物體靜止不動時受到的摩擦力為
（2）物體恰在水平面上做勻速直線運動，則根據(jù)平衡條件有
根據(jù)胡克定律有
又
解得，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為
（3）當彈簧伸長量時，根據(jù)胡克定律可得，物體受到的水平拉力為
因為，則物體受到的摩擦力依然是滑動摩擦力，即
速度
數(shù)值（m/s）
0.400
0.478
0.560
0.640
-

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