2023-2024学年安徽省芜湖市市直五校高一上学期第五次联考（12月）物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1安徽省芜湖市市直五校2023-2024学年高一上学期第五次联考（12月）物理试卷（考试时间：90分钟试卷总分：100分）一、单选题（本大题共8小题，共24分）1.牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律——牛顿第一定律．下列说法正确的是A.伽利略的理想实验是没有事实依据的凭空想象的实验B.伽利略以事实为依据，通过假设、推理得出力不是维持物体运动状态的原因C.笛卡尔指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态D.牛顿第一定律与牛顿第二定律一样，都可通过实验直接检验【答案】B【解析】A．伽利略的理想实验是根据事实，根据逻辑进行的理想化的推理，不是凭空想象出来的，A错误；B．伽利略根据其理想实验推出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，B正确；C．牛顿总结出了牛顿第一定律，指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，C错误；D．牛顿第一定律是理想实验定律，不能通过实验验证，D错误；故选B。2.某物体做匀减速直线运动，其加速度为﹣2m/s2，在任意1秒中（）A.该秒末速度比前1秒初速度小2m/s B.该秒末速度比初速度大2m/sC.该秒初速度是初速度的2倍 D.该秒末速度比初速度小2m/s【答案】D【解析】A．该秒末与前1秒初的时间间隔为2s，故该秒末速度比前1秒初速度小4m/s，故A错误；BCD．该秒末与该秒初时间间隔为1s，故在任意1秒中该秒末速度比初速度小2m/s，故BC错误，D正确。故选D。3.物体在做匀减速直线运动，初速度为6m/s，加速度大小为，则（）A.物体在1s末的速度为B.物体在2s末的速度为C.物体在前2s内的位移为12mD.物体在前2s内的位移为16m【答案】B【解析】AB．依题意，根据匀减速直线运动速度时间公式，可得物体在1s末，2s末的速度分别为故A错误，B正确；CD．由于2s末的物体速度不为零，根据匀减速直线运动位移时间公式，可得物体在前2s内的位移为故CD错误。故选B。4.下列说法正确的是（）A.力不可以离开物体而单独存在B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.质量均匀分布、形状规则的物体的重心一定在物体上D.桌面上的物块受到一个向上的弹力，是由于物块发生微小形变而产生的【答案】A【解析】A．力是物体间的相互作用，所以力不可以离开物体而单独存在，则A正确；B．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，所以B错误；C．质量均匀分布、形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心，但是不一定落在物体上，所以C错误；D．桌面上的物块受到一个向上的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的，所以D错误；5.某同学在书柜里放置一个直角书立，在书立上倾斜摆放着几本课外书，如图所示。若书与书柜没有接触，根据所学知识，下列叙述正确的是（）A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为0C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力【答案】C【解析】A．书立底面给书的弹力垂直于书立底面，故A错误；B．对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立底面给书摩擦力不为0，故B错误；C．书立侧面给书的弹力垂直于书的封面，故C正确；D．对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立给所有书的作用力之和等于所有书的总重力，故D错误。故C。6.如图所示，质量为m的木块A，放在斜面B上，若A和B在水平地面上以相同的速度向左做匀速直线运动，则A对B的作用力大小为（）A.mgsinθ B.mgC.mgcosθ D.不能确定【答案】B【解析】以A为研究对象，分析受力情况：重力mg、B对A的支持力N和摩擦力f，作图所示：B对A的作用力是支持力N和摩擦力f的合力，根据平衡条件可知，支持力N和摩擦力f的合力与重力大小相等，方向相反，则有B对A的作用力大小为mg，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力大小为mg。故选B。7.现将一个沿水平方向大小为F=100N的力分解成两个分力，其中一个分力大小未知，方向与水平方向成30°夹角，则关于另一分力的大小及分解情况，下述正确的是（）A.另一分力的大小为60N时，有唯一解B.另一分力的大小为50N时，有唯一解C.另一分力的大小为120N时，有两解D.另一分力的大小为160N时，无解【答案】B【解析】B．设方向已知的分力为F1，如下图所示根据三角形法则可知，分力F1的方向确定，但大小不确定，由图可知，当另一个分力F2与分力F1垂直时，则F2有最小值为此时另一个分力F2的大小方向均确定，有唯一解，故B正确；A．当另一个分力F2大小满足50N<F2<100N此时，F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形，此时有两组解，故A错误；CD．当另一个分力F2大小满足F2>100N此时，F1、F2和F只能构成一个矢量三角形，此时有唯一解，故CD错误。故选B。8.福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（）A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B.该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C.从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D.从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为【答案】A【解析】A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为故A正确；B．该物资从M处被运送到N处的过程中，由于M、N高度差为零，所以克服重力做功为零，故B错误；C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为，故C错误；D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为故D错误。故选A。二、多选题（本大题共2小题，共8分）9.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0-t1时间内A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同C.甲、乙平均速度相同 D.甲、乙均做加速运动【答案】BC【解析】AD．0～t1时间内，甲的斜率不变，则速度不变，做匀速直线运动；乙图线的斜率先小于甲后大于甲，即乙的速度先小于甲后大于甲，乙做加速直线运动，故AD错误；B．0～t1时间内，甲、乙的起点和终点都相同，则位移相同，故B正确；C．根据平均速度的定义：甲和乙在相同的时间内位移相同，则平均速度相同，故C正确。故选BC。10.如图，天花板下细线悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块A置于斜面上，通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行；开始时A、B都处于静止状态，与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中（）A.A受到的摩擦力可能缓慢减小B.A受到细线拉力可能缓慢增加C.细线的张力一定缓慢减小D.细线与竖直方向的夹角为可能增加【答案】AC【解析】A．若开始时斜面对A的摩擦力沿斜面向下，则则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的摩擦力f缓慢减小，选项A正确；B．A受到的细线拉力等于B的重力，则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的细线拉力逐渐减小，选项B错误；C．OC的张力等于两边细线拉力的合力，细线的拉力逐渐减小，则OC的张力逐渐减小，选项C正确；D．因为滑轮两边细线的拉力总是相等的，则两个力合力的方向总是沿着两边细线夹角的平分线上，因两细线夹角不变，则OC与竖直方向的夹角θ不变，选项D错误。故选AC。三、实验题（本大题共2小题，共18分）11.用金属制成的线材（如钢丝绳、钢筋）受到拉力会伸长，十七世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的，问最大拉力多大？由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，先用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：长度250N500N750N1000N1m0.05cm20.04cm0.08cm012cm0.16cm2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm032cm1m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm(1)测试结果表明线材受拉力后，其伸长与材料的长度关系为_________，与材料的截面积关系为__________(2)根据实验数据，可以推测样品伸长量⊿x与受拉力F、长度L、横截面积S的关系式样式为（）A．B．C．D．(3)上述金属细杆承受的最大拉力为_________【答案】(1)正比反比(2)A(3)10000N【解析】（1）取第一组和第二组数据进行对比可知，在横截面积和拉力相同的情况下其伸长量与长度成正比，取第一组和第三组数据进行对比可知在长度和拉力相同的情况下，其伸长量和横截面积成反比。（2）取一组数据在不同拉力下进行对比可知伸长量和拉力成正比，因此其关系为故选A。（3）金属杆的伸长量为，同一种材料比例系数k相同，则有，联立解得12.小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，受打点计时器研究物体运动实验的启发，他决定在家自主展开实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。（1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。A．小塑料球B.乒乓球C.小钢球（2）下列主要操作步骤的正确顺序是________。（填写各步骤前的序号）①打开手机摄像功能，开始摄像②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置④把刻度尺竖直固定在墙上（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为________，重力加速度为________（结果均保留两位有效数字）。（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度________。（填“相等”“偏大”或“偏小”）【答案】（1）C（2）④③①②（3）2.2（2.1~2.3）9.6（9.5~9.7）（4）偏小【解析】（1）要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；故选C；（2）要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为④③①②；（3）由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为、、，小球在第2幅图片中小球的下落速度为2.1~2.3均算正确；做自由落体运动，根据可得9.5~9.7均算正确；（4）在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。四、解答题（本大题共3小题，共42分）13.质点A沿直线以vA=5m/s匀速运动，某时刻（t=0）在A后面与A相距的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示。求：（1）质点B追上A之前两者间的最大距离；（2）B出发后经多少时间追上A？【答案】（1）18m；（2）10.5s【解析】（1）质点B的速度为5m/s时，A、B之间的距离最大，设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为，由运动学公式由质点B加速度与时间关系知，经过时间时，A、B之间的距离最大在时间内质点A发生的位移质点B在第1s内的位移质点B在第2s内的位移式中，代入数据得质点B在第3s内的位移质点B在第ns（n为整数）内的位移质点B在时间内的位移故A、B之间的最大距离（2）设经历时间t（t为正整数）B追上A时间t内A的位移时间t内B的位移此式无整数解，但可求得10s内A发生的位移B发生的位移，故在10s后，B需比A多发生的位移设10s后需时间t′B追上A则解得故B出发后需经过时间追上A14.如图1所示，水平放置的传送带顺时针匀速转动，质量为m＝1.3kg的物块放在传送带上，在水平弹簧的作用下处于静止状态，此时弹簧的长度为。现将该传送带和弹簧倾斜放置，倾角，弹簧仍和传送带平行，如图2所示，当传送带逆时针匀速转动时，该物块仍静止在传送带上，此时弹簧的长度为。已知重力加速度g取，物块可视为质点，弹簧始终不与传送带接触，物块与传送带间的动摩擦因数，，。求：（1）弹簧的原长和劲度系数；（2）图1中的弹簧突然断裂时物块受到的合力大小和方向。【答案】（1）5.0cm，600N/m（2）6N，方向水平向右【解析】【小问1解析】设弹簧的原长为，劲度系数为k，题图1所示情况，有传送带按题图2所示放置并逆时针转动时，有联立解得，【小问2解析】若题图1中的弹簧断裂，物块受到的合力大小为滑动摩擦力根据平衡条件，有联立解得方向水平向右。15.我国跳水运动员曾多次获得跳水世界冠军，为祖国赢得了荣誉。国家队某运动员在一次10m跳台的比赛中，从跳台上跳起到达到最高点时，重心离跳台台面的高度为1.5m，在下落过程中她要做一系列动作，当下落到伸直双臂手触及水面时还要做一个翻掌压水花的动作，当手接触水面时她的重心离水面的距离是1.0m。触水后由于水的阻力作用（这个阻力包括浮力和由于运动而受到的水的阻碍作用），她将做减速运动，其重心下沉的最大深度离水面4.5m。假设她触水后，将保持竖直姿势不变，不计空气阻力，g取。（1）估算她在下落过程中可用来完成一系列动作的时间为多少？（2）运动员触水后到她停止下沉的过程中，所受的阻力是变力，为计算方便我们可以用平均阻力f表示她所受到的阻力。估算水对她的平均阻力约是她自身所受重力的多少倍？（3）实际上运动员在水下向下运动过程中所受阻力是变力，其大小随着运动员在水中运动速度的减小而减小。请在图所示的坐标中，定性画出运动员入水后速度随时间变化的关系图线。【答案】（1）（2）2.9（3）见解析【解析】【小问1解析】这段时间人重心下降高度为设空中动作可利用的时间为t，则有得【小问2解析】运动员重心入水前下降高度，从接触水到水中最大深度重心下降的高度为根据动能定理有得即水对他的平均阻力约是他自身所受重力的2.9倍。【小问3解析】由题可知随着速度的减小，可知阻力减小，则加速度减小，当阻力等于重力时物体做匀速直线运动。如图所示安徽省芜湖市市直五校2023-2024学年高一上学期第五次联考（12月）物理试卷（考试时间：90分钟试卷总分：100分）一、单选题（本大题共8小题，共24分）1.牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律——牛顿第一定律．下列说法正确的是A.伽利略的理想实验是没有事实依据的凭空想象的实验B.伽利略以事实为依据，通过假设、推理得出力不是维持物体运动状态的原因C.笛卡尔指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态D.牛顿第一定律与牛顿第二定律一样，都可通过实验直接检验【答案】B【解析】A．伽利略的理想实验是根据事实，根据逻辑进行的理想化的推理，不是凭空想象出来的，A错误；B．伽利略根据其理想实验推出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，B正确；C．牛顿总结出了牛顿第一定律，指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，C错误；D．牛顿第一定律是理想实验定律，不能通过实验验证，D错误；故选B。2.某物体做匀减速直线运动，其加速度为﹣2m/s2，在任意1秒中（）A.该秒末速度比前1秒初速度小2m/s B.该秒末速度比初速度大2m/sC.该秒初速度是初速度的2倍 D.该秒末速度比初速度小2m/s【答案】D【解析】A．该秒末与前1秒初的时间间隔为2s，故该秒末速度比前1秒初速度小4m/s，故A错误；BCD．该秒末与该秒初时间间隔为1s，故在任意1秒中该秒末速度比初速度小2m/s，故BC错误，D正确。故选D。3.物体在做匀减速直线运动，初速度为6m/s，加速度大小为，则（）A.物体在1s末的速度为B.物体在2s末的速度为C.物体在前2s内的位移为12mD.物体在前2s内的位移为16m【答案】B【解析】AB．依题意，根据匀减速直线运动速度时间公式，可得物体在1s末，2s末的速度分别为故A错误，B正确；CD．由于2s末的物体速度不为零，根据匀减速直线运动位移时间公式，可得物体在前2s内的位移为故CD错误。故选B。4.下列说法正确的是（）A.力不可以离开物体而单独存在B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.质量均匀分布、形状规则的物体的重心一定在物体上D.桌面上的物块受到一个向上的弹力，是由于物块发生微小形变而产生的【答案】A【解析】A．力是物体间的相互作用，所以力不可以离开物体而单独存在，则A正确；B．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，所以B错误；C．质量均匀分布、形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心，但是不一定落在物体上，所以C错误；D．桌面上的物块受到一个向上的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的，所以D错误；5.某同学在书柜里放置一个直角书立，在书立上倾斜摆放着几本课外书，如图所示。若书与书柜没有接触，根据所学知识，下列叙述正确的是（）A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为0C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力【答案】C【解析】A．书立底面给书的弹力垂直于书立底面，故A错误；B．对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立底面给书摩擦力不为0，故B错误；C．书立侧面给书的弹力垂直于书的封面，故C正确；D．对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立给所有书的作用力之和等于所有书的总重力，故D错误。故C。6.如图所示，质量为m的木块A，放在斜面B上，若A和B在水平地面上以相同的速度向左做匀速直线运动，则A对B的作用力大小为（）A.mgsinθ B.mgC.mgcosθ D.不能确定【答案】B【解析】以A为研究对象，分析受力情况：重力mg、B对A的支持力N和摩擦力f，作图所示：B对A的作用力是支持力N和摩擦力f的合力，根据平衡条件可知，支持力N和摩擦力f的合力与重力大小相等，方向相反，则有B对A的作用力大小为mg，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力大小为mg。故选B。7.现将一个沿水平方向大小为F=100N的力分解成两个分力，其中一个分力大小未知，方向与水平方向成30°夹角，则关于另一分力的大小及分解情况，下述正确的是（）A.另一分力的大小为60N时，有唯一解B.另一分力的大小为50N时，有唯一解C.另一分力的大小为120N时，有两解D.另一分力的大小为160N时，无解【答案】B【解析】B．设方向已知的分力为F1，如下图所示根据三角形法则可知，分力F1的方向确定，但大小不确定，由图可知，当另一个分力F2与分力F1垂直时，则F2有最小值为此时另一个分力F2的大小方向均确定，有唯一解，故B正确；A．当另一个分力F2大小满足50N<F2<100N此时，F1、F2和F可构成如图所示的两个矢量三角形，此时有两组解，故A错误；CD．当另一个分力F2大小满足F2>100N此时，F1、F2和F只能构成一个矢量三角形，此时有唯一解，故CD错误。故选B。8.福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（）A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B.该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C.从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D.从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为【答案】A【解析】A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为故A正确；B．该物资从M处被运送到N处的过程中，由于M、N高度差为零，所以克服重力做功为零，故B错误；C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为，故C错误；D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为故D错误。故选A。二、多选题（本大题共2小题，共8分）9.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0-t1时间内A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同C.甲、乙平均速度相同 D.甲、乙均做加速运动【答案】BC【解析】AD．0～t1时间内，甲的斜率不变，则速度不变，做匀速直线运动；乙图线的斜率先小于甲后大于甲，即乙的速度先小于甲后大于甲，乙做加速直线运动，故AD错误；B．0～t1时间内，甲、乙的起点和终点都相同，则位移相同，故B正确；C．根据平均速度的定义：甲和乙在相同的时间内位移相同，则平均速度相同，故C正确。故选BC。10.如图，天花板下细线悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块A置于斜面上，通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行；开始时A、B都处于静止状态，与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中（）A.A受到的摩擦力可能缓慢减小B.A受到细线拉力可能缓慢增加C.细线的张力一定缓慢减小D.细线与竖直方向的夹角为可能增加【答案】AC【解析】A．若开始时斜面对A的摩擦力沿斜面向下，则则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的摩擦力f缓慢减小，选项A正确；B．A受到的细线拉力等于B的重力，则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的细线拉力逐渐减小，选项B错误；C．OC的张力等于两边细线拉力的合力，细线的拉力逐渐减小，则OC的张力逐渐减小，选项C正确；D．因为滑轮两边细线的拉力总是相等的，则两个力合力的方向总是沿着两边细线夹角的平分线上，因两细线夹角不变，则OC与竖直方向的夹角θ不变，选项D错误。故选AC。三、实验题（本大题共2小题，共18分）11.用金属制成的线材（如钢丝绳、钢筋）受到拉力会伸长，十七世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的，问最大拉力多大？由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，先用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：长度250N500N750N1000N1m0.05cm20.04cm0.08cm012cm0.16cm2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm032cm1m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm(1)测试结果表明线材受拉力后，其伸长与材料的长度关系为_________，与材料的截面积关系为__________(2)根据实验数据，可以推测样品伸长量⊿x与受拉力F、长度L、横截面积S的关系式样式为（）A．B．C．D．(3)上述金属细杆承受的最大拉力为_________【答案】(1)正比反比(2)A(3)10000N【解析】（1）取第一组和第二组数据进行对比可知，在横截面积和拉力相同的情况下其伸长量与长度成正比，取第一组和第三组数据进行对比可知在长度和拉力相同的情况下，其伸长量和横截面积成反比。（2）取一组数据在不同拉力下进行对比可知伸长量和拉力成正比，因此其关系为故选A。（3）金属杆的伸长量为，同一种材料比例系数k相同，则有，联立解得12.小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，受打点计时器研究物体运动实验的启发，他决定在家自主展开实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。（1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。A．小塑料球B.乒乓球C.小钢球（2）下列主要操作步骤的正确顺序是________。（填写各步骤前的序号）①打开手机摄像功能，开始摄像②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置④把刻度尺竖直固定在墙上（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为________，重力加速度为________（结果均保留两位有效数字）。（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度________。（填“相等”“偏大”或“偏小”）【答案】（1）C（2）④③①②（3）2.2（2.1~2.3）9.6（9.5~9.7）（4）偏小【解析】（1）要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；故选C；（2）要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为④③①②；（3）由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为、、，小球在第2幅图片中小球的下落速度为2.1~2.3均算正确；做自由落体运动，根据可得9.5~9.7均算正确；（4）在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。四、解答题（本大题共3小题，共42分）13.质点A沿直线以vA=5m/s匀速运动，某时刻（t=0）在A后面与A相距的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示。求：（1）质点B追上A之前两者间的最大距离；（2）B出发后经多少时间追上A？【答案】（1）18m；（2）10.5s【解析】（1）质点B的速度为5m/s时，A、B之间的距离最大，设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为，由运动学