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5、【全国百强校】山东师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期第一次月考物理试题（教师版）
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这是一份5、【全国百强校】山东师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期第一次月考物理试题（教师版），共10页。试卷主要包含了Ⅱ卷在答题纸上作答，下列物理量属于矢量的是等内容，欢迎下载使用。
【全国百强校】山东师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期第一次月考物理试题
2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
高一物理
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单项选择题(1—10题为单选题,每题3分,11—15题为多选题,每题4分,共50分。)
1.(★)2019年10月1日,我国在北京成功地举行了建国70周年国庆大阅兵,气势恢宏的场面,极大地激发了全国人民的爱国热情和建设好现代化祖国的信心,下列说法中正确的是 ( )
A.研究正在列队通过天安门的女子方队中每一个队员的动作时,可以把队员看成质点
B.研究从天安门上空飞过的飞机的机群数量时,可以把飞机看成质点
C.欣赏战斗机通过天安门的壮观场面时,飞机可以看成质点
D.研究女兵方队正步通过天安门的时间时,能把女兵方队看成质点
考向 物体看成质点的条件
题组 质点
答案 B
解析 A.研究正在列队通过天安门的女子方队中每一个队员的动作时,队员的动作各部分运动情况不相同,不可以把队员看成质点,故A错误;
B.研究从天安门上空飞过的飞机的机群数量时,完全可以忽略飞机的大小和形状,因此可以把飞机看成质点,故B正确;
C.欣赏战斗机通过天安门的壮观场面时,飞机的大小和形状不能忽略,不可以把飞机可以看成质点,故C错误;
D.研究女兵方队正步通过天安门的时间时,需要考虑队列的长度,不能把女兵方队看成质点,故D错误。
2.(★)以下计时数据指时间间隔的是 ( )
A.每天18:10听力测试准时开始
B.早自习背诵《劝学》花费20分钟
C.每天早晨第一节课7:50开始
D.公寓楼6:50准时关门
考向 时间和时刻的定义
题组 时间间隔和时刻
答案 B
解析 A.每天18:10听力测试准时开始,18:10指的是时刻,故A错误;
B.早自习背诵《劝学》花费20分钟,花费20分钟指的是时间间隔,故B正确;
C.每天早晨第一节课7:50开始,7:50指的是时刻,故C错误;
D.公寓楼6:50准时关门,6:50指的是时刻,故D错误。
3.(★)下列物理量属于矢量的是 ( )
A.温度 B.密度 C.压强 D.瞬时速度
考向 矢量的理解
题组 矢量和标量
答案 D
解析 A.温度只有大小没有方向,是标量,故A错误;
B.密度只有大小没有方向,是标量,故B错误;
C.压强虽然既有大小又有方向,但合成时不满足平行四边形定则,所以是标量,故C错误;
D.瞬时速度既有大小又有方向,合成时满足平行四边形定则,所以是矢量,故D正确。
4.(★)如图所示,一个物体从圆轨道的A点出发,经过134个圆周到达B点,已知圆的半径为R,那么物体的位移的大小和路程分别是 ( )
A.2R,7πR2 B.2R,7πR4 C.R,5πR2 D.2R,5πR4
考向 位移的计算
题组 位移和路程
答案 A
解析 一个物体从圆轨道的A点出发,经过134个圆周到达B点,A、B与圆心连线的夹角为90°,物体位移的大小x=2Rsin45°=2R;物体路程的大小s=134×2πR=7πR2。
A.物体位移的大小和路程分别是2R、7πR2,与分析相一致,故A正确;
B.物体位移的大小和路程分别是2R、7πR4,与分析不一致,故B错误;
C.物体位移的大小和路程分别是R、5πR2,与分析不一致,故C错误;
D.物体位移的大小和路程分别是2R、5πR4,与分析不一致,故D错误。
5.(★)有关瞬时速度、平均速度、平均速率,以下说法正确的是 ( )
A.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,方向沿运动轨迹的切线方向
C.做变速运动的物体,平均速率就是平均速度的大小
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
考向 速度的概念
题组 平均速度、瞬时速度、速率
答案 A
解析 A.瞬时速度就是指物体在某一位置或某一时刻的速度,故A正确;
B.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,方向沿物体位移的方向,而不是沿运动轨迹的切线方向,故B错误;
C.平均速率为路程与时间的比值,平均速度为位移与时间的比值,因做变速运动的物体位移大小不一定与路程相等,平均速率不是平均速度的大小,故C错误;
D.不论物体做什么运动,平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,故D错误。
6.(★)关于速度和加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.加速度与Δv成正比,与Δt成反比
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.只要加速度不等于零,速率就一定会变化
D.当加速度为负值时,物体必然做减速运动
考向 加速度的含义
题组 加速度
答案 B
解析 A.加速度的定义式为a=ΔvΔt,加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,加速度与Δv、Δt无关,故A错误;
B.v0<0,a<0,说明速度与加速度的方向相同,物体做加速运动,故B正确;
C.加速度不等于零,速度一定会变化,而速率不一定变化,例如匀速圆周运动,故C错误;
D.加速度为负值时,说明加速度方向与选定的正方向相反,不一定与速度方向相反,物体也可能做加速运动,故D错误。
7.(★★)爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间3t,再匀减速下滑时间2t恰好到达竿底且速度为0,则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为 ( )
A.3∶2 B.2∶3 C.9∶4 D.4∶9
考向 加速度的计算
题组 加速度
思路分析 在计算加速度大小时应用定义式a=ΔvΔt计算
答案 B
解析 设匀加速运动的末速度为v,则匀加速运动的加速度大小a1=v3t,匀减速运动的加速度大小a2=v2t,则a1∶a2=2∶3。
A.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为3∶2,与分析不一致,故A错误;
B.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为2∶3,与分析一致,故B正确;
C.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为9∶4,与分析不一致,故C错误;
D.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为4∶9,与分析不一致,故D错误。
8.(★★)一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为x,则它从出发开始经过x4的位移所用的时间为 ( )
A.t4 B.t2 C.ΔvΔt D.22t
考向 匀变速直线运动规律的应用
题组 匀变速直线运动规律
思路分析 根据位移速度公式可求出物体的位移为14时的速度
答案 B
解析 试题分析:根据位移速度公式可得:v2=2ax,
它从出发开始经过x/4的位移时,有:v12=2ax4=12ax,解得:v1=12v,根据公式v=at可得t'=12t,故选B
9.(★)一质点做匀加速直线运动,依次经过O、A、B、C四点,A、B间的距离为10m,B、C间的距离为14m,已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间相等。则O与A的距离为( )
A.8m B.6m C.4m D.2m
考向 匀变速直线运动推论
题组 匀变速直线运动公式
思路分析 做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即Δx=aT2,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度.
答案 B
解析 据匀加速直线运动规律,连续相等的时间间隔T内物体的位移之差Δx=aT2,则x3-x2=x2-x1,所以x1=2x2-x3=2×10m-14m=6m,选项B正确.
10.(★)一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10s内的位移为28.5m,则其加速度大小为 ( )
A.1.9m/s2 B.2.0m/s2 C.9.5m/s2 D.3.0m/s2
考向 匀变速直线运动规律考察
题组 匀变速直线运动公式
答案 D
解析 前10s内位移为x1=12at2=12a×102=50a
前9s内的位移为x2=12at2=12×a×92=40.5a
故第10s内的位移为x=x1-x2=9.5a
代入数据解得a=28.59.5m/s2=3.0m/s2
A.加速度大小为1.9m/s2,与分析不一致,故A错误;
B.加速度大小为2.0m/s2,与分析不一致,故B错误;
C.加速度大小为9.5m/s2,与分析不一致,故C错误;
D.加速度大小为3.0m/s2,与分析一致,故D正确。
二、多项选择题
11.(★★)某质点的位移随时间变化的关系是x=4t-t2,x与t的单位分别为m和s,设质点的初速度为v0,加速度为a,下列说法正确的是 ( )
A.v0=4m/s,a=-2m/s2
B.v0=4m/s,a=-1m/s2
C.2s内的位移为12m
D.2s末的速度为0
考向 匀变速直线运动 公式应用
题组 匀变速直线运动公式
思路分析 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式,并能灵活运用.
答案 AD
解析 AB.由匀变速运动的位移x=v0t+12at2可对应题干中的表达式x=4t-t2,可得:初速度v0=4m/s,加速度a=-2m/s2,故A正确,B错误;
C.由x=4t-t2可知,2s内的位移为x=4t-t2=4×2m-22m=4m,故C错误;
D.由速度v=v0+at可得,2s末的速度为v=v0+at=4m/s+(-2)×2m/s=0,故D正确。
12.(★★)如图所示,折线表示物体甲从A地向B地运动的x-t图像,直线表示物体乙从B地向A地运动的x-t图像,则下列说法正确的是 ( )
A.在2~6s内,甲物体静止
B.6~8s甲做匀速直线运动,其速度大小为5m/s
C.从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为40m
D.甲乙是从同一位置开始出发的
考向 x-t图像应用
题组 x-t图像
思路分析 在x-t图像中,需要掌握图像的斜率等于速度大小,斜率的符号反映速度的方向;图像为直线表示匀速直线运动,曲线代表变速直线运动.
答案 AC
解析 A.在2~6s内,甲物体的位置坐标没有变化,甲处于静止状态,故A正确;
B.6~8s甲做匀速直线运动,其速度大小为
v=ΔxΔt=60-402m/s=10m/s
故B错误;
C.两图线的交点表示两物体相遇,由图看出,两物体在8s末相遇在x=60m处,则从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为40m,故C正确;
D.甲从x=0处沿正方向运动,乙从x=100m处沿负方向运动,甲乙不是从同一位置开始出发的,故D错误。
13.(★★)某汽车沿一直线运动,在t时间内通过的位移为l,在l2处速度为v1,在t2处速度为v2,则 ( )
A.匀加速运动,v1>v2 B.匀加速运动,v1v2
考向 中间位置和中间时刻瞬时速度的计算
题组 匀变速直线运动位移时间公式
思路分析 汽车做匀变速直线运动,分别求出中间时刻的瞬时速度和中间位置的瞬时速度,然后根据作差法比较两个速度的大小
答案 AD
解析 试题分析:对运动过程运用速度位移公式、平均速度公式和位移时间公式列式后联立,求解出中间位置和中间时刻的瞬时速度的一般表达式,再进行分析讨论.
设汽车的初速度为v0,末速度为v,则在中间时刻时速度v2=v+v02,根据位移时间公式可得l2=v12-v022a,l2=v2-v122a,解得在中间位置时的速度为v1=v2+v022,根据数学知识可得v12-v22=v2+v022-v2+v02+2vv04=(v-v0)24>0,即无论汽车做匀加速运动还是匀减速运动,都有v1>v2,AD正确.
14.(★★)一物体做匀变速直线运动,经过时间t,它的速度由v1变为v2,经过的位移为s,下列说法中正确的是 ( )
A.这段时间内它的平均速度为v=st
B.这段时间内它的平均速度为v=(v1+v2)2
C.经过s2时,它的瞬时速度为st
D.经过s2时,它的瞬时速度为v12+v222
考向 中间位置和中间时刻瞬时速度的计算
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并灵活运用。
答案 ABD
解析 A.因为位移为s,运动时间为t,则这段时间内的平均速度为v=st,故A正确;
B.因为初速度为v1,末速度为v2,根据匀变速运动的推论知,平均速度为v=v1+v22,故B正确;
C.根据匀变速运动的推论,在一段时间内平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,而中间位移s2时的速度是大于中间时刻时的瞬时速度,即经过s2时,它的瞬时速度大于st,故C错误;
D、由速度和位移关系可以推导出,中间位移s2时的瞬时速度为v12+v222,故D正确。
15.(★★)2004年7月25日,中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星。右图是某监测系统每隔2.5s 拍摄的,关于起始加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m,用刻度尺测量照片上的长度关系,结 果如图所示。则火箭的加速度a和火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v分别是多少 ( )
A.a=0.8m/s2 B.a=8m/s2
C.v=42m/s D.v=21m/s
考向 用逐差法计算加速度 中间时刻瞬时速度等于平均速度
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并灵活运用。
答案 BC
解析 根据火箭的长度为40m,测量照片上的长度为4格,则每格长度为10m,火箭第1个像与第2个像间的位移大小x1=80m,火箭第2个像与第3个像间的位移大小x2=130m;时间间隔t=2.5s。AB.由逐差法Δx=at2可得加速度
a=x2-x1t2=130-802.52m/s2=8m/s2
故A错误,B正确;
CD.第2个像所对应时刻的瞬时速度大小等于第1个像与第3个像间的平均速度,则
v=x1+x22t=80+1302×2.5m/s=42m/s
故C正确,D错误。
16.(★★) 下列说法中正确的是 ( )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.不同的物体做自由落体运动,其运动规律是相同的
D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶4∶9
考向 自落体由运动的特征
题组 对自落体由运动的理解
思路分析 物体做自由落体运动的条件:1.只受重力,加速度为g 2.从静止开始,初速度为零
答案 BC
解析 A、自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动,故A错误;
B、自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,故B正确;
C、不同的物体做自由落体运动都是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,即其运动规律是相同的,故C正确;
D、自由落体运动下落高度为h=12gt2,故在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1∶4∶9,故在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5,故D错误。
17.(★★)一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.0~4s加速度的大小和方向都不变
B.2s时物体的运动方向发生改变
C.2s时物体的加速度为0
D.4s物体回到出发点
考向 v-t图像反映的物理量
题组 v-t图像反映的理解与应用
思路分析 v-t图像斜率、面积、交点、拐点及横纵坐标的物理意义是解题关键点。
答案 ABD
解析 A.在v-t图像中,直线的斜率等于加速度,0~4s内斜率不变,说明物体的加速度大小和方向都不变,故A正确;
B.2s时物体的速度为零,2s前速度为负值,2s后速度为正值,所以2s时物体的运动方向发生改变,故B正确;
C.v-t图像是一条直线,在直线上各个时刻的加速度都相同,故C错误;
D.速度—时间图像所围的面积表示位移,在横轴上方所围面积为正,下方为负,则在0~4s内物体的位移为零,所以4s时物体回到出发点,故D正确。
18.(★)如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知3AB=BC,则下列说法正确的是 ( )
A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
B.滑块到达B、C 两点的速度之比为1∶2
C.滑块通过AB、BC 两段的时间之比为1∶1
D.滑块通过 AB、BC 两段的时间之比为1∶(2-1)
考向 匀变速直线运动规律应用
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,抓住初速度为零,结合速度位移公式、位移时间公式进行求解。
答案 BC
解析 AB.根据匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax得,v=2ax,由题知3AB=BC,滑块到达B、C两点所经过的位移比为1∶4,则通过B、C两点的速度之比为1∶2,故A错误,B正确;
CD.初速度为零的匀变速直线运动的物体从开始在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…,由题知3AB=BC,则滑块通过AB、BC 两段的时间之比为1∶1,故C正确,D错误。
19.(★★)一个物体在同一条直线上运动的x-t图像如图所示,图像是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是 ( )
A.该物体的运动是正方向的匀加速直线运动
B.t=0时,物体的初速度为0
C.物体的加速度大小是0.2m/s2
D.无法判断t=0时刻物体的初速度是否为0
考向 位移时间图像应用
题组 位移时间图像
思路分析 在位移与时间图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图像的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向.图像是一条抛物线表示匀加速运动.
答案 ABC
解析 x-t图像是一条抛物线,故其函数关系为x=kt2,由运动学公式x=12at2可知,该物体做初速度为零沿正方向的匀加速直线运动,即t=0时,物体的初速度为0;把x=10m,t=10s代入x=12at2,可得加速度a=0.2m/s2。
A.该物体的运动是正方向的匀加速直线运动,与分析相一致,故A正确;
B.t=0时,物体的初速度为0,与分析相一致,故B正确;
C.物体的加速度大小是0.2m/s2,与分析相一致,故C正确;
D.无法判断t=0时刻物体的初速度是否为0,与分析不一致,故D错误。
20.(★★)一物体以大小为2m/s的初速度做匀变速直线运动,2s后速度大小变为8m/s,则该物体的加速度大小可能为 ( )
A.3m/2 B.4m/s2 C.5m/s2 D.6m/s2
考向 加速度的求解
题组 加速度
思路分析 做本题的关键是知道物体的运动性质的可能性,然后根据加速度的定义式求解,需要注意如果涉及两个方向上的运动,千万不能丢掉负号
答案 AC
解析 试题分析:若物体做匀加速直线运动,则a=8-22=3m/s2
若物体先减速到零,后做加速运动,则a=-8-22=-5m/s2
故选AC
三、解答题
21.(★)一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器,此后,汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2,求:
(1)开始制动后,前2s内汽车行驶的距离;
(2)开始制动后,前5s内汽车行驶的距离.
考向 刹车问题
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出速度减为零的时间,判断汽车是否停车结合位移公式求出汽车刹车后的位移。
答案 (1)30m (2)40m
解析 汽车的初速度v0=72km/h=20m/s, 2分
末速度v=0,加速度a=-5m/s2; 2分
汽车运动的总时间t=v-v0a=4s. 2分
(1)因为t1=2s
(2)因为t2=5s>t,所以汽车5s时早已停止运动 2分
故x2=v0t+12at2=(20×4-12×5×42)m=40m2分
22.(★★★)在高速公路上,有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车。设某人驾车正以最高时速沿该高速公路匀速行驶,该车刹车时产生的加速度大小为5m/s2,该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5s.如果行驶时的安全车距至少为105m,最高应该限速多少km/h?
考向 追及问题
题组 匀变速直线运动位移时间公式
思路分析 从后车的运动考虑,造成“追尾”的原因主要有以下几方面:(1)车速过快;(2)跟前车的车距过小;(3)司机的反应较迟缓;(4)车的制动性能较差。刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动,行驶时的安全车距应等于两部分位移之和。
答案 108km/h
解析 当司机发现紧急情况在反应时间内,汽车仍以原来的速度做匀速直线运动;刹车后,汽车匀减速滑行,所以,刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动,行驶中的安全车距应等于两部分位移之和,其运动情况如下图所示:
设汽车的最高时速为v,在反应时间t1=0.5s内,汽车做匀速直线运动的位移为
s1=vt1=0.5v 2分
刹车后汽车做匀减速直线运动,滑行时间为
t2=0-va=0-v-5 2分
汽车刹车后滑行的位移为
s2=vt2+12at22=v25+12×(-5)×(v5)2 2分
依题意s1+s2=105m,即 2分
v25+12×(-5)×(v5)2+0.5v=105 2分
解得
v=30m/s=108km/h2分
最高应该限速为108km/h。
23.(★★)某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力,人和汽车看成质点,g=10m/s2),求:(1)汽车经多长时间开到楼底;(2)汽车匀加速运动的时间和加速度的大小。
考向 自落体由运动计算
题组 自落体由运动规律应用
思路分析 本题主要考查了自由落体运动,抓住各个过程中是否初速度是否为零,利用运动学公式计算即可:
(1)物体都做加速度为g的匀加速直线运动,其中特级运动员从P点做初速度不为零的匀加速运动,利用运动学公式即可求得位移,比较高度;
(2)利用运动学公式求的P点到地面的距离,即可求得高度差;
答案 (1)4s;(2)3s;8m/s2
解析 (1)人做自由落体运动,所以h=12gt2 2分
解得:t=2ℎg=4s2分
所以汽车运动的时间也为4s.
(2)因为汽车匀加速时间为t1=3s1分
所以汽车匀速运动的时间为t2=t-t1=1s1分
匀加速位移为s1=12at2 2分
匀速运动速度为:v=at1 2分
匀速运动位移s2=vt2 1分
又s1+s2=60 1分
解得a=8m/s2 2分
【全国百强校】山东师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期第一次月考物理试题
2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
高一物理
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单项选择题(1—10题为单选题,每题3分,11—15题为多选题,每题4分,共50分。)
1.(★)2019年10月1日,我国在北京成功地举行了建国70周年国庆大阅兵,气势恢宏的场面,极大地激发了全国人民的爱国热情和建设好现代化祖国的信心,下列说法中正确的是 ( )
A.研究正在列队通过天安门的女子方队中每一个队员的动作时,可以把队员看成质点
B.研究从天安门上空飞过的飞机的机群数量时,可以把飞机看成质点
C.欣赏战斗机通过天安门的壮观场面时,飞机可以看成质点
D.研究女兵方队正步通过天安门的时间时,能把女兵方队看成质点
考向 物体看成质点的条件
题组 质点
答案 B
解析 A.研究正在列队通过天安门的女子方队中每一个队员的动作时,队员的动作各部分运动情况不相同,不可以把队员看成质点,故A错误;
B.研究从天安门上空飞过的飞机的机群数量时,完全可以忽略飞机的大小和形状,因此可以把飞机看成质点,故B正确;
C.欣赏战斗机通过天安门的壮观场面时,飞机的大小和形状不能忽略,不可以把飞机可以看成质点,故C错误;
D.研究女兵方队正步通过天安门的时间时,需要考虑队列的长度,不能把女兵方队看成质点,故D错误。
2.(★)以下计时数据指时间间隔的是 ( )
A.每天18:10听力测试准时开始
B.早自习背诵《劝学》花费20分钟
C.每天早晨第一节课7:50开始
D.公寓楼6:50准时关门
考向 时间和时刻的定义
题组 时间间隔和时刻
答案 B
解析 A.每天18:10听力测试准时开始,18:10指的是时刻,故A错误;
B.早自习背诵《劝学》花费20分钟,花费20分钟指的是时间间隔,故B正确;
C.每天早晨第一节课7:50开始,7:50指的是时刻,故C错误;
D.公寓楼6:50准时关门,6:50指的是时刻,故D错误。
3.(★)下列物理量属于矢量的是 ( )
A.温度 B.密度 C.压强 D.瞬时速度
考向 矢量的理解
题组 矢量和标量
答案 D
解析 A.温度只有大小没有方向,是标量,故A错误;
B.密度只有大小没有方向,是标量,故B错误;
C.压强虽然既有大小又有方向,但合成时不满足平行四边形定则,所以是标量,故C错误;
D.瞬时速度既有大小又有方向,合成时满足平行四边形定则,所以是矢量,故D正确。
4.(★)如图所示,一个物体从圆轨道的A点出发,经过134个圆周到达B点,已知圆的半径为R,那么物体的位移的大小和路程分别是 ( )
A.2R,7πR2 B.2R,7πR4 C.R,5πR2 D.2R,5πR4
考向 位移的计算
题组 位移和路程
答案 A
解析 一个物体从圆轨道的A点出发,经过134个圆周到达B点,A、B与圆心连线的夹角为90°,物体位移的大小x=2Rsin45°=2R;物体路程的大小s=134×2πR=7πR2。
A.物体位移的大小和路程分别是2R、7πR2,与分析相一致,故A正确;
B.物体位移的大小和路程分别是2R、7πR4,与分析不一致,故B错误;
C.物体位移的大小和路程分别是R、5πR2,与分析不一致,故C错误;
D.物体位移的大小和路程分别是2R、5πR4,与分析不一致,故D错误。
5.(★)有关瞬时速度、平均速度、平均速率,以下说法正确的是 ( )
A.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,方向沿运动轨迹的切线方向
C.做变速运动的物体,平均速率就是平均速度的大小
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
考向 速度的概念
题组 平均速度、瞬时速度、速率
答案 A
解析 A.瞬时速度就是指物体在某一位置或某一时刻的速度,故A正确;
B.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,方向沿物体位移的方向,而不是沿运动轨迹的切线方向,故B错误;
C.平均速率为路程与时间的比值,平均速度为位移与时间的比值,因做变速运动的物体位移大小不一定与路程相等,平均速率不是平均速度的大小,故C错误;
D.不论物体做什么运动,平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值,故D错误。
6.(★)关于速度和加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.加速度与Δv成正比,与Δt成反比
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.只要加速度不等于零,速率就一定会变化
D.当加速度为负值时,物体必然做减速运动
考向 加速度的含义
题组 加速度
答案 B
解析 A.加速度的定义式为a=ΔvΔt,加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,加速度与Δv、Δt无关,故A错误;
B.v0<0,a<0,说明速度与加速度的方向相同,物体做加速运动,故B正确;
C.加速度不等于零,速度一定会变化,而速率不一定变化,例如匀速圆周运动,故C错误;
D.加速度为负值时,说明加速度方向与选定的正方向相反,不一定与速度方向相反,物体也可能做加速运动,故D错误。
7.(★★)爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间3t,再匀减速下滑时间2t恰好到达竿底且速度为0,则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为 ( )
A.3∶2 B.2∶3 C.9∶4 D.4∶9
考向 加速度的计算
题组 加速度
思路分析 在计算加速度大小时应用定义式a=ΔvΔt计算
答案 B
解析 设匀加速运动的末速度为v,则匀加速运动的加速度大小a1=v3t,匀减速运动的加速度大小a2=v2t,则a1∶a2=2∶3。
A.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为3∶2,与分析不一致,故A错误;
B.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为2∶3,与分析一致,故B正确;
C.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为9∶4,与分析不一致,故C错误;
D.这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为4∶9,与分析不一致,故D错误。
8.(★★)一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为x,则它从出发开始经过x4的位移所用的时间为 ( )
A.t4 B.t2 C.ΔvΔt D.22t
考向 匀变速直线运动规律的应用
题组 匀变速直线运动规律
思路分析 根据位移速度公式可求出物体的位移为14时的速度
答案 B
解析 试题分析:根据位移速度公式可得:v2=2ax,
它从出发开始经过x/4的位移时,有:v12=2ax4=12ax,解得:v1=12v,根据公式v=at可得t'=12t,故选B
9.(★)一质点做匀加速直线运动,依次经过O、A、B、C四点,A、B间的距离为10m,B、C间的距离为14m,已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间相等。则O与A的距离为( )
A.8m B.6m C.4m D.2m
考向 匀变速直线运动推论
题组 匀变速直线运动公式
思路分析 做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即Δx=aT2,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度.
答案 B
解析 据匀加速直线运动规律,连续相等的时间间隔T内物体的位移之差Δx=aT2,则x3-x2=x2-x1,所以x1=2x2-x3=2×10m-14m=6m,选项B正确.
10.(★)一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10s内的位移为28.5m,则其加速度大小为 ( )
A.1.9m/s2 B.2.0m/s2 C.9.5m/s2 D.3.0m/s2
考向 匀变速直线运动规律考察
题组 匀变速直线运动公式
答案 D
解析 前10s内位移为x1=12at2=12a×102=50a
前9s内的位移为x2=12at2=12×a×92=40.5a
故第10s内的位移为x=x1-x2=9.5a
代入数据解得a=28.59.5m/s2=3.0m/s2
A.加速度大小为1.9m/s2,与分析不一致,故A错误;
B.加速度大小为2.0m/s2,与分析不一致,故B错误;
C.加速度大小为9.5m/s2,与分析不一致,故C错误;
D.加速度大小为3.0m/s2,与分析一致,故D正确。
二、多项选择题
11.(★★)某质点的位移随时间变化的关系是x=4t-t2,x与t的单位分别为m和s,设质点的初速度为v0,加速度为a,下列说法正确的是 ( )
A.v0=4m/s,a=-2m/s2
B.v0=4m/s,a=-1m/s2
C.2s内的位移为12m
D.2s末的速度为0
考向 匀变速直线运动 公式应用
题组 匀变速直线运动公式
思路分析 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式,并能灵活运用.
答案 AD
解析 AB.由匀变速运动的位移x=v0t+12at2可对应题干中的表达式x=4t-t2,可得:初速度v0=4m/s,加速度a=-2m/s2,故A正确,B错误;
C.由x=4t-t2可知,2s内的位移为x=4t-t2=4×2m-22m=4m,故C错误;
D.由速度v=v0+at可得,2s末的速度为v=v0+at=4m/s+(-2)×2m/s=0,故D正确。
12.(★★)如图所示,折线表示物体甲从A地向B地运动的x-t图像,直线表示物体乙从B地向A地运动的x-t图像,则下列说法正确的是 ( )
A.在2~6s内,甲物体静止
B.6~8s甲做匀速直线运动,其速度大小为5m/s
C.从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为40m
D.甲乙是从同一位置开始出发的
考向 x-t图像应用
题组 x-t图像
思路分析 在x-t图像中,需要掌握图像的斜率等于速度大小,斜率的符号反映速度的方向;图像为直线表示匀速直线运动,曲线代表变速直线运动.
答案 AC
解析 A.在2~6s内,甲物体的位置坐标没有变化,甲处于静止状态,故A正确;
B.6~8s甲做匀速直线运动,其速度大小为
v=ΔxΔt=60-402m/s=10m/s
故B错误;
C.两图线的交点表示两物体相遇,由图看出,两物体在8s末相遇在x=60m处,则从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为40m,故C正确;
D.甲从x=0处沿正方向运动,乙从x=100m处沿负方向运动,甲乙不是从同一位置开始出发的,故D错误。
13.(★★)某汽车沿一直线运动,在t时间内通过的位移为l,在l2处速度为v1,在t2处速度为v2,则 ( )
A.匀加速运动,v1>v2 B.匀加速运动,v1
考向 中间位置和中间时刻瞬时速度的计算
题组 匀变速直线运动位移时间公式
思路分析 汽车做匀变速直线运动,分别求出中间时刻的瞬时速度和中间位置的瞬时速度,然后根据作差法比较两个速度的大小
答案 AD
解析 试题分析:对运动过程运用速度位移公式、平均速度公式和位移时间公式列式后联立,求解出中间位置和中间时刻的瞬时速度的一般表达式,再进行分析讨论.
设汽车的初速度为v0,末速度为v,则在中间时刻时速度v2=v+v02,根据位移时间公式可得l2=v12-v022a,l2=v2-v122a,解得在中间位置时的速度为v1=v2+v022,根据数学知识可得v12-v22=v2+v022-v2+v02+2vv04=(v-v0)24>0,即无论汽车做匀加速运动还是匀减速运动,都有v1>v2,AD正确.
14.(★★)一物体做匀变速直线运动,经过时间t,它的速度由v1变为v2,经过的位移为s,下列说法中正确的是 ( )
A.这段时间内它的平均速度为v=st
B.这段时间内它的平均速度为v=(v1+v2)2
C.经过s2时,它的瞬时速度为st
D.经过s2时,它的瞬时速度为v12+v222
考向 中间位置和中间时刻瞬时速度的计算
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并灵活运用。
答案 ABD
解析 A.因为位移为s,运动时间为t,则这段时间内的平均速度为v=st,故A正确;
B.因为初速度为v1,末速度为v2,根据匀变速运动的推论知,平均速度为v=v1+v22,故B正确;
C.根据匀变速运动的推论,在一段时间内平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,而中间位移s2时的速度是大于中间时刻时的瞬时速度,即经过s2时,它的瞬时速度大于st,故C错误;
D、由速度和位移关系可以推导出,中间位移s2时的瞬时速度为v12+v222,故D正确。
15.(★★)2004年7月25日,中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星。右图是某监测系统每隔2.5s 拍摄的,关于起始加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m,用刻度尺测量照片上的长度关系,结 果如图所示。则火箭的加速度a和火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v分别是多少 ( )
A.a=0.8m/s2 B.a=8m/s2
C.v=42m/s D.v=21m/s
考向 用逐差法计算加速度 中间时刻瞬时速度等于平均速度
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并灵活运用。
答案 BC
解析 根据火箭的长度为40m,测量照片上的长度为4格,则每格长度为10m,火箭第1个像与第2个像间的位移大小x1=80m,火箭第2个像与第3个像间的位移大小x2=130m;时间间隔t=2.5s。AB.由逐差法Δx=at2可得加速度
a=x2-x1t2=130-802.52m/s2=8m/s2
故A错误,B正确;
CD.第2个像所对应时刻的瞬时速度大小等于第1个像与第3个像间的平均速度,则
v=x1+x22t=80+1302×2.5m/s=42m/s
故C正确,D错误。
16.(★★) 下列说法中正确的是 ( )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.不同的物体做自由落体运动,其运动规律是相同的
D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶4∶9
考向 自落体由运动的特征
题组 对自落体由运动的理解
思路分析 物体做自由落体运动的条件:1.只受重力,加速度为g 2.从静止开始,初速度为零
答案 BC
解析 A、自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动,故A错误;
B、自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,故B正确;
C、不同的物体做自由落体运动都是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,即其运动规律是相同的,故C正确;
D、自由落体运动下落高度为h=12gt2,故在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1∶4∶9,故在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5,故D错误。
17.(★★)一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.0~4s加速度的大小和方向都不变
B.2s时物体的运动方向发生改变
C.2s时物体的加速度为0
D.4s物体回到出发点
考向 v-t图像反映的物理量
题组 v-t图像反映的理解与应用
思路分析 v-t图像斜率、面积、交点、拐点及横纵坐标的物理意义是解题关键点。
答案 ABD
解析 A.在v-t图像中,直线的斜率等于加速度,0~4s内斜率不变,说明物体的加速度大小和方向都不变,故A正确;
B.2s时物体的速度为零,2s前速度为负值,2s后速度为正值,所以2s时物体的运动方向发生改变,故B正确;
C.v-t图像是一条直线,在直线上各个时刻的加速度都相同,故C错误;
D.速度—时间图像所围的面积表示位移,在横轴上方所围面积为正,下方为负,则在0~4s内物体的位移为零,所以4s时物体回到出发点,故D正确。
18.(★)如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知3AB=BC,则下列说法正确的是 ( )
A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
B.滑块到达B、C 两点的速度之比为1∶2
C.滑块通过AB、BC 两段的时间之比为1∶1
D.滑块通过 AB、BC 两段的时间之比为1∶(2-1)
考向 匀变速直线运动规律应用
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 解本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,抓住初速度为零,结合速度位移公式、位移时间公式进行求解。
答案 BC
解析 AB.根据匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax得,v=2ax,由题知3AB=BC,滑块到达B、C两点所经过的位移比为1∶4,则通过B、C两点的速度之比为1∶2,故A错误,B正确;
CD.初速度为零的匀变速直线运动的物体从开始在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…,由题知3AB=BC,则滑块通过AB、BC 两段的时间之比为1∶1,故C正确,D错误。
19.(★★)一个物体在同一条直线上运动的x-t图像如图所示,图像是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是 ( )
A.该物体的运动是正方向的匀加速直线运动
B.t=0时,物体的初速度为0
C.物体的加速度大小是0.2m/s2
D.无法判断t=0时刻物体的初速度是否为0
考向 位移时间图像应用
题组 位移时间图像
思路分析 在位移与时间图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图像的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向.图像是一条抛物线表示匀加速运动.
答案 ABC
解析 x-t图像是一条抛物线,故其函数关系为x=kt2,由运动学公式x=12at2可知,该物体做初速度为零沿正方向的匀加速直线运动,即t=0时,物体的初速度为0;把x=10m,t=10s代入x=12at2,可得加速度a=0.2m/s2。
A.该物体的运动是正方向的匀加速直线运动,与分析相一致,故A正确;
B.t=0时,物体的初速度为0,与分析相一致,故B正确;
C.物体的加速度大小是0.2m/s2,与分析相一致,故C正确;
D.无法判断t=0时刻物体的初速度是否为0,与分析不一致,故D错误。
20.(★★)一物体以大小为2m/s的初速度做匀变速直线运动,2s后速度大小变为8m/s,则该物体的加速度大小可能为 ( )
A.3m/2 B.4m/s2 C.5m/s2 D.6m/s2
考向 加速度的求解
题组 加速度
思路分析 做本题的关键是知道物体的运动性质的可能性,然后根据加速度的定义式求解,需要注意如果涉及两个方向上的运动,千万不能丢掉负号
答案 AC
解析 试题分析:若物体做匀加速直线运动,则a=8-22=3m/s2
若物体先减速到零,后做加速运动,则a=-8-22=-5m/s2
故选AC
三、解答题
21.(★)一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器,此后,汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2,求:
(1)开始制动后,前2s内汽车行驶的距离;
(2)开始制动后,前5s内汽车行驶的距离.
考向 刹车问题
题组 匀变速直线运动位移时间公式 平均速度公式
思路分析 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出速度减为零的时间,判断汽车是否停车结合位移公式求出汽车刹车后的位移。
答案 (1)30m (2)40m
解析 汽车的初速度v0=72km/h=20m/s, 2分
末速度v=0,加速度a=-5m/s2; 2分
汽车运动的总时间t=v-v0a=4s. 2分
(1)因为t1=2s
(2)因为t2=5s>t,所以汽车5s时早已停止运动 2分
故x2=v0t+12at2=(20×4-12×5×42)m=40m2分
22.(★★★)在高速公路上,有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车。设某人驾车正以最高时速沿该高速公路匀速行驶,该车刹车时产生的加速度大小为5m/s2,该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5s.如果行驶时的安全车距至少为105m,最高应该限速多少km/h?
考向 追及问题
题组 匀变速直线运动位移时间公式
思路分析 从后车的运动考虑,造成“追尾”的原因主要有以下几方面:(1)车速过快;(2)跟前车的车距过小;(3)司机的反应较迟缓;(4)车的制动性能较差。刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动,行驶时的安全车距应等于两部分位移之和。
答案 108km/h
解析 当司机发现紧急情况在反应时间内,汽车仍以原来的速度做匀速直线运动;刹车后,汽车匀减速滑行,所以,刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动,行驶中的安全车距应等于两部分位移之和,其运动情况如下图所示:
设汽车的最高时速为v,在反应时间t1=0.5s内,汽车做匀速直线运动的位移为
s1=vt1=0.5v 2分
刹车后汽车做匀减速直线运动,滑行时间为
t2=0-va=0-v-5 2分
汽车刹车后滑行的位移为
s2=vt2+12at22=v25+12×(-5)×(v5)2 2分
依题意s1+s2=105m,即 2分
v25+12×(-5)×(v5)2+0.5v=105 2分
解得
v=30m/s=108km/h2分
最高应该限速为108km/h。
23.(★★)某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力,人和汽车看成质点,g=10m/s2),求:(1)汽车经多长时间开到楼底;(2)汽车匀加速运动的时间和加速度的大小。
考向 自落体由运动计算
题组 自落体由运动规律应用
思路分析 本题主要考查了自由落体运动,抓住各个过程中是否初速度是否为零,利用运动学公式计算即可:
(1)物体都做加速度为g的匀加速直线运动,其中特级运动员从P点做初速度不为零的匀加速运动,利用运动学公式即可求得位移,比较高度;
(2)利用运动学公式求的P点到地面的距离,即可求得高度差;
答案 (1)4s;(2)3s;8m/s2
解析 (1)人做自由落体运动,所以h=12gt2 2分
解得:t=2ℎg=4s2分
所以汽车运动的时间也为4s.
(2)因为汽车匀加速时间为t1=3s1分
所以汽车匀速运动的时间为t2=t-t1=1s1分
匀加速位移为s1=12at2 2分
匀速运动速度为:v=at1 2分
匀速运动位移s2=vt2 1分
又s1+s2=60 1分
解得a=8m/s2 2分
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