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2022-2023学年山东省烟台市第二中学高一上学期10月月考物理含答案
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这是一份2022-2023学年山东省烟台市第二中学高一上学期10月月考物理含答案,共26页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省烟台市第二中学高一上学期10月月考物理试题物理试题
一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分)
1. 在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常是采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时,观众所选的参考系是( )
A. “孙悟空” B. 平台 C. 飘动的白云 D. 地面
【答案】C
【解析】
【详解】“孙悟空”在“腾云驾雾”时,孙悟空在运动,以飘动的白云为参考系。
故选C。
2. 在描述物体的运动情况时,以下说法正确的是( )
A. 在研究“嫦娥”二号飞船调整飞行姿态时,飞船可视为质点
B. 计算火车从北京开往上海的所用时间时,火车可视为质点
C. 观察"辽宁舰"航空母舰上的"歼15"战斗机起飞时,可以把航空母舰看做质点
D. 研究自行车运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A、调整飞行姿态,与飞船本身大小和形状有关,飞船不能看作质点,A错误;
B、火车运行时间,由于火车的长度与北京到上海的距离相比,可以忽略,所以火车可看作质点,B正确;C、观察“辽宁舰“航空母舰上的“歼-15“战斗机起飞时,航空母舰的长度不能忽略,所以不可以把航空母舰看作质点,故C错误;D、如果研究车轮的转动情况,不能看成质点,但是如果研究自行车通过很远一段距离的时间,可以看成质点.D错误,故本题选B.
3. 一人从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志旗,已知ab = 6 m,bc = 10 m,人通过ab和bc所用时间都等于2 s,则人过a、b、c三个标志旗的速度分别是 ( )
A. vA = 2 m/s,vB = 3 m/s,vC = 4 m/s B. vA = 2 m/s,vB = 4 m/s,vC = 6 m/s
C. vA = 3 m/s,vB = 4 m/s,vC = 5 m/s D. vA = 3 m/s,vB = 5 m/s,vC = 7 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】b点的速度等于ac段的平均速度
根据得
由速度公式可得
A.vA = 2 m/s,vB = 3 m/s,vC = 4 m/s与分析不符,故A错误;
B.vA = 2 m/s,vB = 4 m/s,vC = 6 m/s与分析相符,故B正确;
C.vA = 3 m/s,vB = 4 m/s,vC = 5 m/s与分析不符,故C错误;
D.vA = 3 m/s,vB = 5 m/s,vC = 7 m/s与分析不符,故D错误.
4. 下列各组物理量中,均为矢量的是( )
A. 位移、路程、速度
B. 速度、加速度、时间
C. 质量、重力、位移
D. 位移、力、速度
【答案】D
【解析】
【详解】位移、速度、加速度、重力、力都是矢量,路程、时间、质量都是标量。ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。
5. 关于加速度的概念,以下说法中正确的是( )
A. 物体运动的加速度方向与初速度方向相同,物体的运动速度将增大
B. 物体运动的加速度大小表示了速度变化的大小
C. 加速度的正负表示了物体运动的方向
D. 做匀变速直线运动的物体速度增大的过程中,它的加速度一定为正值
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.当加速度方向和速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度方向和速度方向相反时,物体做减速运动,A正确;
B.加速度表示速度变化快慢,速度变化量表示速度变化,B错误;
C.速度的正负表示了物体的运动方向,加速度的正负表示了速度变化的方向,C错误;
D.只要加速度方向和速度方向相同,则做加速运动,如且,D错误;
故选A。
6. 对于速度和速率,下列说法中正确的是( )
A. 做变速运动的物体,平均速率等于平均速度的大小
B. 做变速运动的物体,平均速度的方向就是物体运动的方向
C. 由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s,指的是平均速度
D. 子弹以790m/s的速度击中目标,指的是平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.平均速度的大小不表示平均速率,因为平均速率等于路程与时间的比值,而平均速度为位移与时间的比值,做变速运动的物体,平均速率不等于平均速度的大小,故A错误;
B.平均速度的方向是指物体的位移方向,并不一定是物体的运动方向,故B错误;
C.由于堵车,在隧道内的车速仅为,这里对应的是一个过程,故指的是平均速度,故C正确;
D.子弹的速度对应一个瞬间,故为瞬时速度,故D错误。
故选C。
【点睛】平均速度表示位移与时间的比值,平均速率表示路程与时间的比值.瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度,瞬时速度点的大小表示瞬时速率.
7. 做初速度为零的匀加速直线运动的物体,将其运动过程从初始时刻开始依次分为所用时间之比为1∶2∶3的三段,则每段过程的位移之比为( )
A. 1∶3∶5 B. 1∶4∶9 C. 1∶8∶27 D. 1∶16∶81
【答案】C
【解析】
【详解】设物体的加速度为a,三段过程所用时间分别为t、2t、3t,则各段位移分别为
则
x1∶x2∶x3=1∶8∶27
故选C。
8. 物体由静止开始做匀加速直线运动,在第7秒内的平均速度为2.6 m/s,则物体加速度为( )
A. 0.4 m/s2 B. 0.37 m/s2
C. 2.6 m/s2 D. 0.43 m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】根据平均速度推论,第7s内的平均速度等是第6.5s时刻的速度;根据初速度为0的匀加速直线运动速度时间关系可得:,故A正确,B、C、D错误;
故选A.
9. 甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标,此后甲一直做匀速直线运动,乙先加速后减速,丙先减速后加速,它们经过下一路标时的速度仍相同,则( )
A. 甲车先经过下一个路标 B. 乙车先经过下一个路标
C. 丙车先经过下一个路标 D. 无法判断谁先经过下一个路标
【答案】B
【解析】
【详解】设甲做匀速直线运动的速度为v,乙先加速后减速,在运动的过程中速度大于v,则整个过程中的平均速度大于v;丙先减速后加速,在运动过程中的速度小于v,则整个过程中的平均速度小于v。根据,知乙的运动时间最短,所以乙车先经过下一个路标。
故选B。
10. t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示。忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A. 第2小时末,甲乙两车相距10km
B. 在第1小时末,乙车改变运动方向
C. 在第4小时末,甲乙两车相遇
D. 在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在第2小时末,甲的位移大小
乙的位移大小
此时两车相距
故A正确;
B.在第1小时末,乙车的速度仍然为负值,说明运动方向并未改变,故B错误;
C.在第4小时末,甲车的位移为
乙车的位移大小为
此时两车间距为
故C错误;
D.在前4小时内,甲车的加速度大小为
乙车的加速度大小
故D正确。
故选AD。
11. 2021年8月5日,本届中国奥运代表团最年轻的14岁小将全红婵,在东京奥运会跳水女子10台中,以3跳满分的超大优势以466.20分拿到金牌。某次比赛从全红婵离开跳台开始计时,在时刻她以速度入水,取竖直向下为正,其速度随时间变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,全红婵运动的加速度大小先减小后增大
B. 在时间内,全红婵先沿正方向运动再沿负方向运动,时间内,全红婵做匀加速直线运动
C. 在时间内,全红婵的平均速度大小为
D. 在时间内,全红婵的平均速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.图象的斜率等于加速度,知在时间内,全红婵运动的加速度保持不变,故A错误;
B.运动方向由速度的正负表示,横轴下方速度为负值表示沿负方向运动,横轴上方速度为正值表示沿正方向运动,在时间内,全红婵一直沿正方向运动,时间内,全红婵速度为负值,加速度为正值,所以全红婵做匀减速直线运动,故B错误;
C.在时间内,若全红婵做匀减速直线运动,则她的平均速度大小为
根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知,在时间内全红婵的实际位移小于她在这段时间内做匀减速运动的位移,故在时间内,全红婵的平均速度小于,故C错误;
D.根据匀变速直线运动的平均速度公式可知,全红婵运动的平均速度大小为
故D正确
故选D。
12. 下列给出的做直线运动的四组图象中,能够反映同一运动过程的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】第一个图是速度-时间图象,由速度时间图象可知:0-3s内物体以速度6m/s匀速直线运动,加速度为0.3-5s内做匀加速直线运动,加速度为 a=2m/s2,两图能反映同一运动过程,故A正确;根据v-t图象可知,0-3s内,x=vt=6t(m),x与t成正比,x-t图象应是过原点直线.3-5s内做匀加速直线运动,x-t图象应是抛物线,故B错误;第一个图是位移时间图象,由位移时间图象可知:0-3s内物体静止,速度为0,3-5s内匀速直线运动,速度为2m/s,可知两图不能反映同一运动过程,故C错误;位移时间图象表示0-3s内物体静止,3-5s内做匀速直线运动,加速度一直为零,两图不能反映同一运动过程,故D错误.
13. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在如图所示描述两车运动的v-t图中,直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A. 在0~10s内两车逐渐靠近 B. 在10~20s内两车逐渐远离
C. 在t=10s时两车在公路上相遇 D. 在5~15s内两车的位移相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0~10s内,乙车在甲的前方,而且乙的速度大于甲的速度,则两车逐渐远离,故A错误;
B.在10~20s内,乙车在甲的前方,但乙的速度小于甲的速度,两车逐渐靠近,故B错误;
C.v-t图像中图线与坐标轴所围成的面积表示位移,由图像可知,在0~10s内乙车的位移大于甲车的位移,t=0时刻又在同一位置出发,所以在t=10s时两车没有相遇,故C错误;
D.由图像可知,在5~15s内两车通过的位移相等,故D正确。
故选D
二、不定项选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分,每小题至少有一个选项是正确的,全选对得3分,选对但不全得2分,选错或不选得0分)
14. 做匀变速直线运动的物体,某时刻的速度大小是8m/s,1s后的速度大小变为4m/s,则此物体在这1s内通过位移的大小( )
A. 可能等于6m B. 一定小于6m
C. 大于6m D. 可能等于2m
【答案】AD
【解析】
【详解】若1s后的速度方向与初速度方向相同,则
若1s后的速度方向与初速度方向相反,则
故AD正确,BD错误
故选AD。
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的平均速度公式速度方向相同,可能与初速度方向相反。
15. 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像,驾驶员的反应时间为1 s。下列说法正确的有( )
A. 从到停下,汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度
B. 从到停下,汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度
C. 从到停下,汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10 m
D. 从到停下,汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.5倍
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.从到停下,汽车在干燥路面的平均速度为
从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度为
所以A正确;
B.根据匀变速度直线运动平均速度公式
则从到停下,汽车在干燥路面的平均速度等于在湿滑路面的平均速度,所以B错误;
C.根据速度与时间图像的面积表示位移,则从到停下,汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10 m,所以C正确;
D.从到停下,汽车在干燥路面的加速度为
从到停下,汽车在湿滑路面的加速度为
则从到停下,汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.5倍,所以D正确;
故选ACD。
16. 如图是一辆汽车做直线运动的x—t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车在OA段运动得最快
B. 汽车在AB段静止
C. CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同
D. 4h内汽车的位移大小为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于该图为辆汽车做直线运动的x—t图像,图像的斜率代表速度,由图可看出CD段的斜率最大,则汽车在该段的速度最大,运动得最快,A错误;
B.由于该图为辆汽车做直线运动的x—t图像,图像的斜率代表速度,由图可看出AB段的斜率为0,则汽车在该段的速度为0,汽车静止,B正确;
C.由于该图为辆汽车做直线运动的x—t图像,图像的斜率代表速度,由图可看出CD段的斜率为负,则汽车在该段的速度为负,汽车的运动方向与初始运动方向相反,C错误;
D.由于该图为辆汽车做直线运动的x—t图像,由图像可看出在4h内汽车的位移为零,D正确。
故选BD。
17. 关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 速度变化的方向为正,加速度的方向可能为负
B. 加速度增大,速度可能越来越小
C. 速度越来越大,加速度可能越来越小
D. 速度变化越大,加速度就一定越大
【答案】BC
【解析】
【详解】试题分析: A、加速度方向与速度变化量的方向相同,速度变化方向为正,加速度方向为正,故A错误.B、加速度方向与速度方向可能相同,可能相反,也可能不在同一条直线上,故B正确.C、当加速度方向与速度方向相同,速度增大,加速度可能减小.故C正确.D、当加速度方向与速度方向相反,加速度增大,速度减小,故D错误.故选BC.
考点:本题考查运动的加速度和速度的关系.
18. 物体从离地面45 m高处开始做自由落体运动(g取10 m/s2),则下列选项中正确的是( )
A. 物体运动4s后落地
B. 物体落地时的速度大小为30 m/s
C. 物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D. 物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
【答案】BC
【解析】
【分析】根据自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度公式求解.要理解第几秒的位移的含义:第n秒的位移等于前n秒的位移减去前n-1秒的位移.
【详解】A项:根据位移公式得:,故A错误;
B项:落地时的速度v=gt=30m/s,故B正确;
C项:2s内的位移为,最后1s内的位移为△h=h-h′=25m,故C正确;
D项:平均速度为,故D错误.
故应选BC.
【点睛】记住并理解自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度的公式是解本题的关键.还要知道第几秒的位移表示什么,怎么求.
19. 光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是( )
A. 物体运动全过程中的平均速度是
B. 物体在时的瞬时速度是
C. 物体运动到斜面中点时瞬时速度是
D. 物体从顶点运动到斜面中点所需时间是
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.物体运动全过程中的平均速度
故A正确;
B.物体在时的瞬时速度等于物体运动全过程中的平均速度
故B错误;
C.设物体的加速度为a,运动到斜面中点时瞬时速度为v,则由
L=at2
得到
又
解得
故C正确;
D.设物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是T,由v=aT,得到
故D正确。
故选ACD。
20. 某物体做直线运动,设物体的运动时间为t,位移为x.得到物体的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为
B. 物体的初速度大小为b
C. 0~时间内,物体的位移大小为
D. 0~和~b两段时间内物体的平均速度大小之比为1:1
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+a1t2得:=v0+a1t;根据数学知识可得:,得加速度为 a=-,加速度大小为.初速度为 v0=a,故AB错误.t=0到t=,这段时间物体的位移为 ,故C错误.t=~t=b时间内的位移为 ,两段时间相等,位移大小相等,则平均速度大小相等,选项D正确;故选D.
点睛:解决本题的关键要掌握匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+at2,并能变形得到x/t与t表达式,从而来分析物体的运动情况.
21. 在平直公路上行驶的a车和b车,其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,则( )
A. a车做匀速运动且其速度为m/s B. t=3s时a车和b车相遇且此时速度相同
C. t=1s时b车的速度为10m/s D. t=0时a车和b车的距离x0=9m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图象的斜率等于速度,由图可知,a车的速度不变,做匀速直线运动,速度为
故A错误;
B.时,直线a和曲线b刚好相切,位置坐标相同,辆车相遇。斜率相等,此时辆车的速度相等,故B正确;
C.时,b车的速度为
设b车的初速度为,对b车,有
解得
则时b车的速度为
故C错误;
D.时,a车的位移为
b车的位移为
时,a车和b车到达同一位置,得
故D正确。
故选BD。
22. 两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( )
A. 上木块做加速运动,下木块做匀速运动
B. 上木块在时刻t2与下木块在时刻t5速度相同
C. 在时刻t2以及时刻t5间,上木块的平均速度与下木块平均速度相同
D. 在时刻t1瞬间两木块速度相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 上面木块在相等时间内的位移之差是一恒量,知上木块做加速运动,下木块在相等时间内的位移大小相等,做匀速直线运动,故A正确;
B.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,设每一小格为d,则上木块在时刻t2的速度,下木块的速度,故B错误;
C.在时刻t2以及时刻t5间,上下木块运动的位移大小相等,时间相等,则平均速度相等,故C正确;
D.根据△x=aT2得,上面木块的加速度,则在时刻t1瞬间上面木块的瞬时速度
与下木块的速度不等,故D错误.
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题共36分)
三、实验题(本题共2小题,共12分)
23. 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图乙是___________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是___________(填“交流4—6V”或“交流220V”或“四节干电池”)。
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出(交流电的频率为50Hz)。试根据纸带上各个计数点间的距离计算出:(要求小数部分保留2位有效数字)。
①打下B点时小车的瞬时速度为____________m/s;
②小车运动的加速度为____________m/s2。
【答案】 ①. 电火花 ②. 交流220V ③. 0.40 ④. 0.80
【解析】
【详解】(1)[1][2]图乙是电火花打点计时器,电源采用的是220V交流电。
(2)[3]根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,B点的瞬时速度等于A、C两点间的平均速度
[4]根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移差:,解得
24. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置,上端固定电磁铁M,A、B为位置可调节的光电门,均与数字计时器N相连。
实验步骤如下:
①接通M的开关,吸住小球;
②将A固定在小球下方某一位置,调节B的位置并固定,测出A和B之间的距离h1;
③断开M的开关,小球自由下落,记录小球从A到B的时间,重复测量3次对应于h1的时间,平均值为t1;
④保持A位置不变而改变B的位置并固定,测出A和B之间的距离h2,重复测量3次对应于h2的时间,平均值为t2。
完成下列问题:
(1)本实验所用器材有;铁架台、电源电磁铁、光电门、数字计时器,小球和___________(填入正确选项前的字母)。
A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺
(2)重力加速度大小可表示为g=___________(用h1、t1、h2、t2表示)。
(3)另一组同学也利用该装置测量重力加速度,如果实验过程中保持B的位置不变而改变A的位置,那么该组同学___________(填“能”或“不能”)正确测得重力加速度。
【答案】 ①. B ②. ③. 能
【解析】
【详解】(1)[1]实验需要测量A和B之间的距离,所以需要用刻度尺。因为没有记录小球过光电门的时间,所以不需要测量小球直径,故不要游标卡尺。故选B。
(2)[2]设过A时的速度为,从A运动到B,有
,
解得
(3)[3]倒过来分析,小球以相同的速度从B点竖直上抛,同理亦可以测得。
四、解答题(本题共3小题,共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
25. 一只气球以10m/s速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球s0=-6m处有一小球以20m/s的初速度竖直上抛,g取10m/s2,不计小球受到的空气阻力。
(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间?
(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?
【答案】(1), (2)小球追不上气球
【解析】
【分析】
【详解】(1)设小球上升的最大高度h, 时间为t, 则
,
得
,
(2)设小球达到与气球速度大小相等、方向相同,经过的时间是t1,则
得
在这段时间内气球上升的高度为,小球上升的高度为,则
由于。所以小球追不上气球。
26. 青岛二中分校秋季田径运动会在10月29日进行,在整个比赛中,接力赛是最具有看点的比赛。接力赛作为团体项目,队员的团结协作至关重要。甲、乙两同学在直跑道上练习“”接力,他们在奔跑时有相同的最大速度,乙从静止开始全力奔跑需跑出才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区待机全力奔出。
(1)若要求乙接棒时的速度达到最大速度的,则乙在接力区须奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远处起跑?
(3)若最大速度为,在甲距离乙时,乙才全力奔出,甲在乙奔出时立即改为以的加速度做匀减速直线运动,直到速度减到零为止,则此过程中经过多长时间甲、乙相遇?
【答案】(1);(2);(3)或
。
【解析】
【详解】(1)乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动,设最大速度为,为达到最大速度经历的位移,为接棒时的速度,为乙接棒时经历的位移,有
解得
故乙在接力区须奔出的距离为;
(2)设乙加速至交接棒的时间为,
故乙应在距离甲处起跑;
(3)乙的加速度
设经过时间,甲乙相遇,则有
解得
或
则在甲追上乙,并超过乙,在时乙又超过甲,则甲在停止运动之前甲、乙相遇2次。
27. 如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测汽车的速度.图中是测速仪发出的超声波信号,是由汽车反射回来的信号,发射和接收到超声波信号对应的时刻如图所示.设测速仪匀速扫描,对应时刻之间的时间间隔,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速行驶的,求:
(1)汽车在接收到两个信号之间的时间内前进的距离;
(2)汽车的速度.
【答案】(1)17m;(2)18m/s
【解析】
【详解】(1)由图可以看出,P1、P2间的刻度值为30个格,时间长为1秒,发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格,则时间为:t1=12×=0.4s,
此时超声波前进的距离为:S1= vt1= ×340m/s×0.4s=68m;
发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为:t2=9×=0.3s,
此时汽车行驶的距离为:S2= vt2= ×340m/s×0.3s=51m;
所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为:△S=S1-S2=68m-51m=17m.
(2)汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,即:t=28.5×=0.95s;
汽车的行驶速度为:
【点睛】本题综合考查速度已经声波的计算,确定声音传播的时间是本题的难点,注意紧扣公式然后找出相关物理量才是解答本题的关键.
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