2022-2023学年甘肃省兰州大学附属中学高一上学期第一阶段考试物理试卷

这是一份2022-2023学年甘肃省兰州大学附属中学高一上学期第一阶段考试物理试卷，共26页。试卷主要包含了单选题，选择题，解答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年甘肃省兰州大学附属中学高一上学期第一阶段考试物理试卷一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求.选对的得4分，选错的得0分.）1．（4分）伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法。利用斜面实验主要是考虑到，实验时便于测量小球运动的（　　）A．速度 B．时间 C．路程 D．加速度2．（4分）智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活．如图所示为百度地图app软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　） A．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点 B．10分钟表示的是某个时刻 C．5.4公里表示了此次行程的位移的大小 D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小3．（4分）甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速直线运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做变速直线运动．”这三个人的说法（　　）A．在任何情况下都不对 B．对于各自选定的参照系都对 C．对于选定的同一参照系都对 D．总有一个人或两个人是讲错的4．（4分）一质点在x轴上运动，它在连续第n秒末所对应的坐标记录在如下表格中，则下列说法正确的是（　　）t/s012345x/m05﹣4﹣3﹣8﹣2A．4s内的位移大小为20m B．第2s内的位移大小为9m C．前3s的路程为3m D．5s内的位移为2m5．（4分）在平直公路上，一辆汽车以108km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6m/s2，则刹车后3s末汽车的速度大小和6s内汽车的位移大小为（　　）A．12m/s、72m B．12m/s、75m C．18m/s、72m D．18m/s、75m6．（4分）某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示，由图可知，启用ABS后（　　）A．t1时刻车速更小 B．0～t3时间内加速度更小 C．加速度总是比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS短7．（4分）物体从静止开始做匀加速运动，测得第n（s）内的位移为s，则物体的加速度为（　　）A． B． C． D．8．（4分）如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是3L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2以穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（　　）A． B． C． D．二、选择题（共4小题，每小题3分，满分12分）（多选）9．（3分）跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）A．在0～10 s内运动员做加速度越来越小的加速直线运动 B．10 s末运动员的速度方向改变 C．10 s末运动员打开降落伞 D．10～15 s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动（多选）10．（3分）如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d、根据图中的信息，下列判断不正确的是（　　）A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球做匀加速直线运动 C．小球在位置“4”的速度为 D．小球下落的加速度为（多选）11．（3分）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　）A．汽车A的加速度大小为18m/s2 B．汽车A、B在x＝6m处的速度大小为6m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA＝6m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xA＝7.5m时A、B相距最远（多选）12．（3分）某做直线运动的质点的位置﹣时间图象（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4）。已知t＝0时质点的速度大小为8m/s，则下列说法正确的是（　　）A．质点做匀减速直线运动 B．2s时，质点的速度大小为6m/s C．质点的加速度大小为2m/s2 D．0～1s内，质点的位移大小为4m三、解答题（共2小题，满分3分）13．（1分）某探究小组的同学利用图1所示的装置研究小车的匀变速直线运动，图2是某次实验获取的一段纸带。回答以下问题：（1）除了图1中标出的器材外，还需要 　   　（请填选项前的字母序号）。A．弹簧测力计B．刻度尺C．天平D．秒表（2）实验中，必要的措施是 　   　（请填选项前的字母序号）。A．重物的质量远远小于小车的质量B．先接通电源，待打点稳定后再释放小车C．小车与滑轮间的细线要尽可能与长木板平行D．长木板的一端垫高，直到小车不挂重物时能够匀速下滑（3）本次实验选择的打点计时器是图 　   　（选填“A”或“B”）中的计时器，该计时器的工作电源是 　   　（选填“直流电”或“交流电”），电压为 　   　。（4）根据图2中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 　   　。A．毫米刻度尺B．厘米刻度尺（5）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图2所示，则可大致判断出小车做 　   　（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”），这是因为 　   　。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 　   　m/s（计算结果保留2位有效数字），速度方向是 　   　（选填“从A向C”或“从C向A”）。14．（2分）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带通过光电传感器的时间间隔Δt。（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要 　   　（填“天平”或“刻度尺”）；（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm，记录时间间隔的数据如表所示：编号1遮光带1透光带2遮光带2透光带…Δt/（×10﹣3s）64.8938.1030.0025.52…根据上述实验数据，可得编号为2遮光带通过光电传感器的平均速度大小为 　   　m/s，2透光带通过光电传感器的平均速度大小为 　   　m/s（结果保留三位有效数字）；（3）通过以上数据可以求出当地的重力加速度大小为 　   　m/s2（结果保留三位有效数字）。（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：　   　。四、计算题15．（4分）一个可以看成质点的小球从离地面H＝5m处由静止释放，忽略空气阻力，落地后反弹速度是落地瞬间速度大小的一半，g取10m/s2，求：（1）小球从静止释放到落地的时间及落地时的速度大小；（2）小球反弹后上升的最大高度。16．（4分）这是一个测试反应时间的小游戏：一人用手捏住一张崭新纸币的上端。受测者准备好：作出要抓住纸币的姿势，但手的任何部分不能接触纸币，拇指食指与纸币下端齐。当看到放开纸币，立即用手去抓纸币，看看能否抓住纸币。深圳的重力加速度为9.7925m/s2。没有从事专门训练的人的反应时间通常在0.2～0.3秒之间，请计算在教室内一个做自由落体运动的物体，经过0.25s下落的位移是多少米？已知100元面值纸币的长度为156mm，宽度为76mm，你觉得能够抓住吗？（结果小数点后保留3位数字）17．（10分）一辆汽车沿平直的公路匀速行驶，当司机发现前方有障碍时，经过一段时间后踩下刹车，正常情况下，从发现障碍到汽车停止运动的位移为x0＝33m，汽车刹车后做匀减速直线运动，且位移关于速度的变化规律如图所示。求：（1）司机从发现障碍到停止的时间为多少？（2）如果司机是疲劳驾驶，结果从发现障碍到停止的位移为x0′＝41m，则司机比正常情况下的反应时间增加了多少？（3）如果司机在疲劳驾驶的状态下，满足（2）条件，发现正前方有一辆正以v＝8m/s的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距应满足什么条件？18．（6分）足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术。如图所示，某足球场长L＝90m、宽d＝60m。攻方前锋10号队员在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度v1＝12m/s、加速度a1＝2m/s2的匀减速直线运动；踢出足球的同时，10号队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度v2＝0、加速度为a2＝2m/s2的匀加速直线运动；若他能达到的最大速度vm＝8m/s。求：（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移x；（2）10号队员追上足球至少经过多长时间t。
甘肃省兰州大学附属中学2022-2023学年高一上学期第一阶段考试物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求.选对的得4分，选错的得0分.）1．（4分）伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法。利用斜面实验主要是考虑到，实验时便于测量小球运动的（　　）A．速度 B．时间 C．路程 D．加速度【考点】自由落体运动．版权所有【分析】伽利略对自由落体运动规律研究应当结和当时科学发展的实际水平，应当加深对物理学史的研究。【解答】解：伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律。伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间。伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量，故ACD错误，B正确；故选：B。【点评】伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论，他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。2．（4分）智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活．如图所示为百度地图app软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　）A．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点 B．10分钟表示的是某个时刻 C．5.4公里表示了此次行程的位移的大小 D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小【考点】平均速度；质点；时间与时刻．版权所有【分析】当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点；明确时间和时刻的定义，知道时间间隔对应一个过程，而时刻对应一个瞬间；明确位移和路程的定义，明确位移为起点到终点的有向线段，而路程是指实际轨迹的长度；理解平均速度和瞬时速度的定义，知道限速限制的是瞬时速度．【解答】解：A、在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故A正确；B、图中显示10分钟对应时间轴上的一段，所以是时间，故B错误；C、5.4公里是路程，故C错误；D、5.4公里是路程，所以可以求出平均速率的大小，但不能求出平均速度，故D错误。故选：A。【点评】本题考查位移与路程、质点、瞬时速度和平均速度等，对于物理学中相近知识点要注意准确理解，掌握它们的区别和联系．3．（4分）甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速直线运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做变速直线运动．”这三个人的说法（　　）A．在任何情况下都不对 B．对于各自选定的参照系都对 C．对于选定的同一参照系都对 D．总有一个人或两个人是讲错的【考点】参考系．版权所有【分析】在研究物体是否运动时，先选择一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫参照物；如果物体位置相对于参照物的位置不变，则物体是静止的，如果物体位置相对于参照物位置不断变化，则物体是运动的；所选的参照物不同，判断物体的运动和静止的结果也可能不同，这是运动和静止的相对性．【解答】解：在判断一个物体时运动的还是静止的，我们要选定一个标准，这个标准的物体就叫做参照物；判断一个物体时运动还是静止，主要取决于所选的参照物，参照物不同，物体的运动情况就不同，这就是运动和静止的相对性。同时运动还具有绝对性，即物体的运动情况，取决于所选的参考系；如果选同一参考系，那么三人的说法应该是一样的，选取不同的参考系，其运动相同，但可能与三人的说法不一样，那么三人说法都可能对，故ACD错误，B正确；故选：B。【点评】物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物．所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同．这就是运动和静止的相对性．4．（4分）一质点在x轴上运动，它在连续第n秒末所对应的坐标记录在如下表格中，则下列说法正确的是（　　）t/s012345x/m05﹣4﹣3﹣8﹣2A．4s内的位移大小为20m B．第2s内的位移大小为9m C．前3s的路程为3m D．5s内的位移为2m【考点】位移和路程．版权所有【分析】路程是物体运动路线的长度．位移是从初位置到末位置的有向线段．路程是物体经过的轨迹的长度．【解答】解：A、物体在一直线上运动，位移大小等于初末位置线段的长度；4s内的位移大小为﹣8m；故A错误；B、第2s内的位移为﹣4﹣5＝﹣9m；故大小为9m；故B正确；C、前3s内的路程为：5+5+4+1＝15m；故C错误；D、5s内的位移为﹣2m；故D错误；故选：B。【点评】本题考查位移与路程；要注意明确位移是初末两点直线距离；而路程是物体实际经过的轨迹的长度．5．（4分）在平直公路上，一辆汽车以108km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6m/s2，则刹车后3s末汽车的速度大小和6s内汽车的位移大小为（　　）A．12m/s、72m B．12m/s、75m C．18m/s、72m D．18m/s、75m【考点】匀变速直线运动位移与时间的关系；匀变速直线运动速度与时间的关系．版权所有【分析】汽车在平直公路上做匀减速直线运动，根据初速度和加速度求出刹车到停下的时间，根据已知时间与刹车时间的关系，判断汽车的运动状态，再由速度公式求出刹车后3s末汽车的速度大小，由位移公式求出刹车后8s内汽车的位移大小．【解答】解：汽车的初速度v0＝108km/h＝30m/s，设汽车经过t0秒停止．根据速度—时间关系可得：t0＝＝s＝5s则刹车后3s末汽车的速度大小；v3＝v0﹣at＝30m/s﹣6×3m/s＝12m/s5s汽车已经停止，汽车刹车后6s内的位移大小与刹车5s内的位移大小相等．根据位移—时间关系可得：x＝＝m＝75m，故B正确、ACD错误。故选：B。【点评】对于汽车刹车问题，不能死套公式，往往要检验解题结果是否合理．先求出汽车刹车时间，再进行相关计算是常用的思路．6．（4分）某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示，由图可知，启用ABS后（　　）A．t1时刻车速更小 B．0～t3时间内加速度更小 C．加速度总是比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS短【考点】v﹣t图像．版权所有【分析】根据速度时间图象能直接比较车速的大小，由图象的斜率等于加速度，比较加速度的大小。由图象与时间轴所围的面积等于位移，比较位移的大小。【解答】解：A、由图可知，启用ABS后，t1时刻车速更大，故A错误。BC、由v﹣t图线的斜率表示加速度可知，在0～t1时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时小，而在t1～t3时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时大，故B、C错。D、由图线与横轴所围面积表示位移可知，启用ABS后，刹车距离比不启用ABS时短，故D正确。故选：D。【点评】本题要结合速度图象来分析汽车的速度、加速度和位移的大小，抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移是基本方法。7．（4分）物体从静止开始做匀加速运动，测得第n（s）内的位移为s，则物体的加速度为（　　）A． B． C． D．【考点】匀变速直线运动位移与时间的关系．版权所有【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第n（s）内中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度．【解答】解：第n（s）内中间时刻的瞬时速度为v＝＝s，则加速度a＝m/s2．故C正确，A、B、D错误。故选：C。【点评】本题也可以通过位移时间公式，结合ns内的位移和n﹣1s内的位移之差等于s进行求解．8．（4分）如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是3L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2以穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（　　）A． B． C． D．【考点】动能定理．版权所有【分析】子弹穿过A的过程中、从穿过A到穿过B的过程中，由逆向思维法分别根据速度—位移关系列方程求解。【解答】解：子弹穿过两木块做匀减速直线运动，逆过来就是匀加速直线运动，由速度—位移关系式有：﹣v2＝2aL，v2﹣＝2a×3L联立两式解得子弹穿出A时的速度为：v＝，故D正确、ABC错误。故选：D。【点评】在解答匀变速直线运动一类题目时，注意公式的合理选取，如果不涉及时间，一般采用速度—位移关系公式解答，注意逆向思维法的应用。二、选择题（共4小题，每小题3分，满分12分）（多选）9．（3分）跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）A．在0～10 s内运动员做加速度越来越小的加速直线运动 B．10 s末运动员的速度方向改变 C．10 s末运动员打开降落伞 D．10～15 s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动【考点】v﹣t图像．版权所有【分析】根据v﹣t图象的斜率表示加速度，结合图象判断运动员的运动情况；根据速度的正负表示运动的方向进行判断；根据10s末开始运动员做减速运动判断。【解答】解：AD、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，可知0～10s内图象的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，所以运动员做加速度逐渐减小的加速运动，10～15s内图象的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，所以运动员做加速度逐渐减小的减速运动，故A正确，D错误；B、在整个过程中，速度都是正值，运动员的速度方向未改变。故B错误；C、从10s末开始运动员做减速运动，则知10末运动员打开降落伞，故C正确。故选：AC。【点评】本题以跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下为背景，考查了v﹣t图象在实际问题中的应用，解决本题的关键掌握速度—时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向。（多选）10．（3分）如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d、根据图中的信息，下列判断不正确的是（　　）A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球做匀加速直线运动 C．小球在位置“4”的速度为 D．小球下落的加速度为【考点】自由落体运动．版权所有【分析】连续曝光时间相同，根据匀变速直线运动的规律可以判断小球的运动是否为匀加速直线运动，根据初速度为0的匀加速直线运动的规律可以判断位置1是否为初始位置。根据匀变速直线运动的规律可以计算小球下落的加速度和到达某位置的速度。【解答】解：B、由图可知，连续相等时间内位移之差相等，为d，所以小球做匀加速直线运动，所以B正确；A、初速度为0的匀加速直线运动，连续相等时间内位移之比满足1：3：5：7……从位置1开始，连续相等时间内位移之比为1：2：3：4，所以位置1不是小球释放的初始位置，所以A错误；C、连续曝光时间相同，小球在位置4的时刻是位置3到5的中间时刻，匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，小球在位置4的速度，所以C正确；D、由Δx＝aT²得，，所以D错误。本题要求选错误的，故选：AD。【点评】本题考查匀变速直线运动的规律，需要知道初速度为0的匀加速直线运动的特点，会利用匀变速直线运动的规律选择合适的公式解题。（多选）11．（3分）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　）A．汽车A的加速度大小为18m/s2 B．汽车A、B在x＝6m处的速度大小为6m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA＝6m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xA＝7.5m时A、B相距最远【考点】运动学图像综合．版权所有【分析】先根据公式v2﹣v02＝2ax结合图象的信息求出两汽车的加速度与初速度，结合运动规律进行分析即可正确解答。【解答】解：根据公式v2﹣v02＝2ax可得 v2＝v02+2ax，根据图象分析，对汽车A，有v0A2＝144m2/s2，2aA＝﹣m/s2＝﹣18m/s2，则汽车A的初速度为v0A＝12m/s，加速度为aA＝﹣9m/s2.同理可得，汽车B的初速度为0，加速度为aB＝3m/s2，故A错误；B、根据公式v2＝v02+2ax可得在x＝6m处的速度大小为 vA＝vB＝＝m/s＝6m/s，故B正确；CD、当两者速度相等时，两车的距离最远，即v0A+aAt＝aBt，可得t＝1s，此时A的位移为xA＝v0At+aAt2＝（12×1﹣×9×12）m＝7.5m，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】本题是数形结合问题，关键是要由图象找出两汽车的加速度与初速度，再结合运动规律分析.（多选）12．（3分）某做直线运动的质点的位置﹣时间图象（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4）。已知t＝0时质点的速度大小为8m/s，则下列说法正确的是（　　）A．质点做匀减速直线运动 B．2s时，质点的速度大小为6m/s C．质点的加速度大小为2m/s2 D．0～1s内，质点的位移大小为4m【考点】运动学图像综合．版权所有【分析】x﹣t图象切线的斜率表示瞬时速度，根据斜率的变化分析质点的运动情况。根据位移等于平均速度乘以时间来求2s时质点的速度大小，由加速度的定义公式求加速度，再由位移公式求0～1s内质点的位移大小。【解答】解：A、x﹣t图象是抛物线，说明质点做匀变速直线运动。根据x﹣t图象切线的斜率表示瞬时速度，知质点的速度在减小，因此，质点做匀减速直线运动，故A正确。B、0～2s内，质点的位移大小为 x2＝12m，由x2＝得 12＝×2，可得，2s时，质点的速度大小为 v2＝4m/s，故B错误。C、质点的加速度大小为 a＝||＝||＝2m/s2．故C正确。D、0～1s内，质点的位移大小为 x1＝v0t1﹣＝8×1﹣×2×12＝7m，故D错误。故选：AC。【点评】本题主要考查了x﹣t图象的直接应用，能根据图象得出有效信息，知道图象切线的斜率表示速度，要熟练运用运动学公式进行解答。三、解答题（共2小题，满分3分）13．（1分）某探究小组的同学利用图1所示的装置研究小车的匀变速直线运动，图2是某次实验获取的一段纸带。回答以下问题：（1）除了图1中标出的器材外，还需要 　B　（请填选项前的字母序号）。A．弹簧测力计B．刻度尺C．天平D．秒表（2）实验中，必要的措施是 　BC　（请填选项前的字母序号）。A．重物的质量远远小于小车的质量B．先接通电源，待打点稳定后再释放小车C．小车与滑轮间的细线要尽可能与长木板平行D．长木板的一端垫高，直到小车不挂重物时能够匀速下滑（3）本次实验选择的打点计时器是图 　B　（选填“A”或“B”）中的计时器，该计时器的工作电源是 　交流电　（选填“直流电”或“交流电”），电压为 　220V　。（4）根据图2中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 　A　。A．毫米刻度尺B．厘米刻度尺（5）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图2所示，则可大致判断出小车做 　匀变速直线运动　（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”），这是因为 　在误差允许范围内连续相等时间间隔内位移差大致相等　。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 　0.40　m/s（计算结果保留2位有效数字），速度方向是 　从C向A　（选填“从A向C”或“从C向A”）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．版权所有【分析】（1）根据实验原理分析出需要的实验器材；（2）根据实验原理掌握正确的实验操作；（3）熟悉电源的类型，并分析出电源的电压；（4）根据实验原理选择合适的实验器材；（5）根据匀变速直线运动的特点结合运动学公式完成分析。【解答】解：（1）研究小车的匀变速直线运动，实验中为了处理纸带还需要刻度尺，时间可以通过打点计时器求出，不需要秒表，实验中也不需要弹簧测力计和天平，故B正确，ACD错误；故选：B。（2）BC.为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故BC正确；AD.本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，所以只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故AD错误。故选：BC。（3）由图1可知本次实验采用的是电火花计时器，则选择的打点计时器是图B中的计时器，该计时器的工作电源是交流电，电压为220V。（4）根据图2中记录的实验数据，单位为cm，最后一位为估读，则可以推算出此次实验所用的刻度尺是毫米刻度尺，故A正确，B错误；故选：A。（5）由图2打出的纸带可大致判断出小车做匀变速直线运动，这是因为纸带上的点间隔越来越大，且在误差允许范围内连续相等时间间隔内位移差大致相等。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小因为纸带上的点间隔越来越大，可判断小车与纸带A端相连，所以速度方向是从C向A。故答案为：（1）B；（2）BC；（3）B；交流电；220V；（4）A；（5）匀变速直线运动；在误差允许范围内连续相等时间间隔内位移差大致相等；（5）0.40；从C向A【点评】本题主要考查了打点计时器测量速度的相关实验，根据实验原理选择正确的实验器材，掌握正确的实验操作，理解匀变速直线运动的特点结合运动学公式即可完成分析。14．（2分）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带通过光电传感器的时间间隔Δt。（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要 　刻度尺　（填“天平”或“刻度尺”）；（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm，记录时间间隔的数据如表所示：编号1遮光带1透光带2遮光带2透光带…Δt/（×10﹣3s）64.8938.1030.0025.52…根据上述实验数据，可得编号为2遮光带通过光电传感器的平均速度大小为 　1.50　m/s，2透光带通过光电传感器的平均速度大小为 　1.76　m/s（结果保留三位有效数字）；（3）通过以上数据可以求出当地的重力加速度大小为 　9.37　m/s2（结果保留三位有效数字）。（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：　光栅板受到空气阻力的影响　。【考点】测定自由落体运动的加速度．版权所有【分析】（1）根据实验原理选择合适的实验器材；（2）根据测速原理结合运动学公式计算出光电传感器的平均速度；（3）根据运动学公式计算出重力加速度的大小；（4）根据实验原理结合实验现象分析出可能的原因。【解答】解：（1）该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺：（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm，根据平均速度的计算公式可知编号为2遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v＝＝m/s＝1.50m/s，2透光带通过光电传感器的平均速度大小为v′＝＝m/s＝1.76m/s。（3）根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度和加速度定义式得a＝＝m/s2＝9.37m/s2。（4）光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。故答案为：（1）刻度尺；（2）1.50；1.76；（3）9.37；（4）光栅板受到空气阻力的影响。【点评】本题主要考查了测重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式即可完成分析。四、计算题15．（4分）一个可以看成质点的小球从离地面H＝5m处由静止释放，忽略空气阻力，落地后反弹速度是落地瞬间速度大小的一半，g取10m/s2，求：（1）小球从静止释放到落地的时间及落地时的速度大小；（2）小球反弹后上升的最大高度。【考点】自由落体运动；竖直上抛运动．版权所有【分析】根据公式可求解小球下落的总时间，根据公式v＝gt求解小球落地时的速度大小，小球反弹后做匀减速直线运动，根据求解小球反弹后上升的最大高度；【解答】解：（1）根据公式可得小球下落的总时间为：t＝＝＝1s，则小球落地时的速度大小为：v＝gt＝10m/s，（2）小球反弹后其初速度为：＝5m/s，所以有：＝1.25m；答：（1）小球从静止释放到落地的时间为1s，落地时的速度大小为10m/s；（2）小球反弹后上升的最大高度为1.25m。【点评】解决该题的关键是熟记自由落体运动的位移时间公式以及速度时间公式，知道小球反弹后在空中的运动情况；16．（4分）这是一个测试反应时间的小游戏：一人用手捏住一张崭新纸币的上端。受测者准备好：作出要抓住纸币的姿势，但手的任何部分不能接触纸币，拇指食指与纸币下端齐。当看到放开纸币，立即用手去抓纸币，看看能否抓住纸币。深圳的重力加速度为9.7925m/s2。没有从事专门训练的人的反应时间通常在0.2～0.3秒之间，请计算在教室内一个做自由落体运动的物体，经过0.25s下落的位移是多少米？已知100元面值纸币的长度为156mm，宽度为76mm，你觉得能够抓住吗？（结果小数点后保留3位数字）【考点】自由落体运动．版权所有【分析】根据自由落体运动规律求0.25s下落位移；计算纸币从手中下落需要时间，结合人的反应时间判断能否抓住。【解答】解：在教室内一个做自由落体运动的物体，经过0.25s下落的位移x＝＝m＝0.306m，已知100元面值纸币的长度为L＝156mm＝0.156m，抓住纸币的最长时间tm，则有L＝解得：tm≈0.018s，没有从事专门训练的人的反应时间通常在0.2～0.3秒之间，故不能抓住纸币。答：经过0.25s下落的位移是0.306m，不能抓住纸币。【点评】本题考查自由落体运动相关计算，解题关键要掌握自由落体运动规律，在判断能否抓住纸币时要结合人的反应时间。17．（10分）一辆汽车沿平直的公路匀速行驶，当司机发现前方有障碍时，经过一段时间后踩下刹车，正常情况下，从发现障碍到汽车停止运动的位移为x0＝33m，汽车刹车后做匀减速直线运动，且位移关于速度的变化规律如图所示。求：（1）司机从发现障碍到停止的时间为多少？（2）如果司机是疲劳驾驶，结果从发现障碍到停止的位移为x0′＝41m，则司机比正常情况下的反应时间增加了多少？（3）如果司机在疲劳驾驶的状态下，满足（2）条件，发现正前方有一辆正以v＝8m/s的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距应满足什么条件？【考点】运动学图像综合；匀变速直线运动位移与时间的关系．版权所有【分析】（1）由图像可知刹车的位移和初速度，根据匀变速直线运动规律，结合刹车时的初速度求出司机从发现障碍到停止的时间；（2）根据反应时间内的位移求出增加的反应时间；（3）若两车速度相等时没追尾，则此后都不会追尾，求出自行车和汽车的位移，求出司机发现自行车时两车的最小间距。【解答】解：（1）设刹车的加速度大小为a，由图像可知刹车的位移为x2＝25m由运动学公式得．则，则汽车刹车的时间为，汽车匀速的位移为x1＝x0﹣x2＝8m。则汽车匀速的时间（即司机的反应时间）为t0＝＝s＝0.4s，所以司机从发现障碍到停止的时间为t＝t0+t1＝2.9s。（2）司机疲劳驾驶时，反应时间内的位移x'＝x0′﹣x2＝16m，则反应时间t′＝＝s＝0.8s，则反应时间的增加了Δt＝0.8﹣0.4＝0.4s。（3）由（2）知，司机疲劳驾驶时反应时间t'＝0.8s若两车速度相等时没追尾，则此后都不会追尾，则当v汽＝v时，汽车减速的时间t2＝＝s＝1.5s，此时自行车行驶的距离s1＝v（t'+t2）＝8×（0.8+1.5）m＝18.4m；此时汽车行驶的距离 s2＝v0t′+＝20×0.8m+m＝37m；由s1+L0＝s2得，L0＝18.6m，所以为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车距离最少为18.6m。答：（1）司机从发现障碍到停止的时间为2.9s；（2）如果司机是疲劳驾驶，结果从发现障碍到停止的位移为x0′＝41m，则司机比正常情况下的反应时间增加了0.4s；（3）如果司机在疲劳驾驶的状态下，满足（2）条件，发现正前方有一辆正以v＝8m/s的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距最少为18.6m。【点评】解决本题的关键要知道汽车在司机反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，结合运动学公式灵活求解。18．（6分）足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术。如图所示，某足球场长L＝90m、宽d＝60m。攻方前锋10号队员在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度v1＝12m/s、加速度a1＝2m/s2的匀减速直线运动；踢出足球的同时，10号队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度v2＝0、加速度为a2＝2m/s2的匀加速直线运动；若他能达到的最大速度vm＝8m/s。求：（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移x；（2）10号队员追上足球至少经过多长时间t。【考点】匀变速直线运动位移与时间的关系；匀变速直线运动速度与时间的关系．版权所有【分析】（1）先根据速度—时间公式计算出时间，再结合位移—时间公式计算出位移；（2）分阶段分析足球的运动，结合位移关系完成分析即可。【解答】解：（1）设足球从开始到停下来的时间为t1，由运动学规律，有：0＝v1﹣a1t1联立解得：x＝36m（2）设10号队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间为t2、位移为x2，以最大速度做匀速直线运动到足球停止运动发生的位移为x3，由运动学规律，有：x3＝vm（t1﹣t2）联立解得：x2+x3＝32m＜x因此，足球停止运动时10号队员没有追上足球，然后继续以最大速度匀速运动追赶足球，有：x﹣（x2+x3）＝vmt3t＝t1+t3联立解得：t＝6.5s答：（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为32m；（2）10号队员追上足球至少经过多长时间为6.5s。【点评】本题主要考查了运动学公式的基本应用，熟练掌握运动学公式，根据位移关系即可完成分析，整体难度不大。