河北省石家庄市精英中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷
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这是一份河北省石家庄市精英中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,基础考查,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)同一个物体由于所要研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点。研究下列问题时( )
A.打乒乓球时,研究如何打出弧旋球
B.计算火车通过大桥的时间
C.研究歼﹣20隐形战斗机做翻转技术动作
D.用北斗系统确定正在南极考察的科考船的位置
2.(3分)下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.位移只取决于初末位置,而路程还与实际运动的路线有关
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量
D.如果质点的轨迹为直线,则质点的位移在数值上一定等于路程
3.(3分)自然界一切物体都处于永恒的运动中,要描述一个物体的运动,首先要选定参考系。平常说的“一江春水向东流”、“地球的公转”、“地球同步通信卫星在空中静止不动”、“月亮在云朵中穿行”( )
A.江岸(或地面)、太阳、地球、月球
B.江中游船、太阳、太阳、云朵
C.江岸(或地面)、太阳、地球、云朵
D.江中游船、太阳、地球、月球
4.(3分)在物理学的重大发现中科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A.研究某些物理问题时,把物体抽象成一个质点,这里运用了假设法
B.加速度是用速度的变化与所用时间的比值定义的物理量
C.定义加速度a=,用了比值法,加速度与Δv成正比
D.把运动过程分成很多小段,每一小段看作匀速直线运动,然后把各小段位移相加得到匀变速直线运动的位移,这里应用了科学假说法
5.(3分)关于时间间隔和时刻,以下说法正确的是( )
A.第一节课8点30分下课,体息10分钟,8点30分和10分钟均指时刻
B.第2s末和第3s初不是同一时刻
C.“您这么早就来啦,等了很久吧”,这里的“早”和“等了很久”均指的是时间间隔
D.在第5s内指的是从4s末到5s末这1s的时间内
6.(3分)如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升3.6m后回落,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为3.6m,落地点的位置坐标为1.8m
B.网球从抛出点到最高点的位移为3.6m
C.网球从抛出点到落地点的位移为﹣1.8m
D.网球从最高点到落地点的位移为5.4m
7.(3分)下列关于物体的运动状态不可能存在的是( )
A.物体速度很大,而加速度很小
B.物体的加速度向东,而速度方向却向西
C.物体速度的变化率很大,而加速度很小
D.某时刻物体的速度为零,而加速度不为零
8.(3分)汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。汽车开始制动时的瞬时速度为v0,汽车在前1s和前2s的平均速度分别为v1和v2,下列说法正确的是( )
A.v1更接近v0,且v1大于v0
B.v1更接近v0,且v1小于v0
C.v2更接近v0,且v2大于v0
D.v2更接近v0,且v2小于v0
9.(3分)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图所示,近似描写了汽车在t=0时刻到t=40s这段时间的x﹣t图像。下列有关汽车在这段时间内运动的说法中正确的是( )
A.汽车最远位置距离出发点40m
B.汽车在10~20s时间内做匀速直线运动
C.汽车的运动方向不变
D.汽车运动的总路程是60m
10.(3分)下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是( )
A.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
B.加速度不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动的速度方向一定不变
D.匀变速直线运动的位移随时间均匀变化
11.(3分)A、B两车t=0时刻速度均为0,从同一位置开始沿同一方向做直线运动,A车的a﹣t图像如图甲所示,则( )
A.t=4s时,A车的速度大小为10m/s
B.B车的加速度大小为10m/s2
C.0﹣3s内,A车的位移为45m
D.0﹣4s内,B车的平均速度为10m/s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分,
(多选)12.(4分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度d=3.0cm的磁光条,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门1=0.03s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.01s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间Δt=1.0s,下列说法正确的是( )
A.滑块通过第一个光电门时的速度大小为1.5m/s
B.原块通过第二个光电门时的速度大小为3.0m/s
C.滑块的加速度大小为2m/s2
D.滑块在两光电门间的平均速度大小是3m/s
(多选)13.(4分)如图甲、乙所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~4s内位移为0
B.乙图中,物体在t=1s时刻改变运动方向
C.甲图中,0~2s内物体的速度先增大后减小
D.乙图中,0~2s内物体的加速度大小不变
(多选)14.(4分)表格中列出了四种物体的运动过程,标出了它们的初速度,末速度和所用时间的数值,下列说法正确的是( )
A.以上四个物体的运动过程,其中速度变化最大的是汽车加速
B.蜗牛爬行过程中的加速度小于飞机巡航
C.自行车冲上斜坡过程中加速度大小是2m/s2
D.汽车加速过程中加速度大小是3.6m/s2
(多选)15.(4分)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小变为6m/s( )
A.物体加速度的大小可能大于2m/s2
B.物体加速度的大小可能大于12m/s2
C.这1s内物体速度变化量大小可能小于2m/s
D.这1s内物体平均速度的大小可能是1m/s
三、基础考查:本题共1小题,共9分。
16.(9分)完成下列书写:
(1)写出课本上速度的定义(文字表述)、写出课本上匀变速直线运动的定义(文字表述)。
(2)写出匀变速直线运动的速度—时间表达式、位移—时间表达式、速度—位移关系式。
四、实验题:本题共2小题,共13分。
17.(3分)某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动的小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带,纸带上每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来,交流电振的顺率为50Hz。
(1)A、B两点间的时间间隔是 s。
(2)用刻度尺游得图中CD段的位移大小为 cm。
18.(10分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有关问题。
(1)甲图是 (选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流 (选填“8V”或“220V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出,试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为 m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
五、解答题:本题共3个题。共30分。
19.(8分)嫦娥登月探测器平稳落月,中国首次地外天体软着陆成功。当它靠近月球后,先悬停在月球表面一定高度处,以2m/s2的加速度下落,经2s到达月面。求:
(1)到达月面时探测器的速度大小;
(2)悬停处距离月球表面高度。
20.(10分)铁轨旁每隔相同的距离有一个里程碑,某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度大小来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时,速度变为54km/h,再经过60s动车恰好停止在站台上,求:
(1)该列动车进站的加速度大小;
(2)铁轨旁相邻里程碑之间的距离。
21.(12分)位移传感器是把物体运动的位移、时间转换成电信号,经过计算机的处理,可以立刻在屏幕上显示物体运动速度的仪器。利用位移传感器测量速度的原理如图甲所示,工作时小盒C向运动物体D发出两个超声波脉冲信号,信号被物体D反射后又被小盒C接收。根据小盒C发射与接收信号的时间差和空气中的声速,进而算出物体D的速度。
如图乙所示,在某次测速过程中,测速仪固定不动,接收两次脉冲信号,数据如下:
已知超声波在空气中的传播速度大小v0=340m/s且汽车沿直线匀速行驶。求:
(1)汽车反射第一个脉冲信号时,与测速仪间的距离x;
(2)汽车在反射这两个脉冲信号的时间内前进的距离Δx;
(3)汽车行驶的速度大小v。
2024-2025学年河北省石家庄市精英中学高一(上)月考物理试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题共11小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1.(3分)同一个物体由于所要研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点。研究下列问题时( )
A.打乒乓球时,研究如何打出弧旋球
B.计算火车通过大桥的时间
C.研究歼﹣20隐形战斗机做翻转技术动作
D.用北斗系统确定正在南极考察的科考船的位置
【答案】D
【分析】质点是在物体的形状和大小对所研究的问题可以忽略不计时的理想化物理模型,能不能看作质点是由问题的性质决定的,可据此对应做出判断。
【解答】解:A、打乒乓球时,球的体积和形状不可忽略,故A错误;
B、计算火车通过大桥的时间时,不能将火车视为质点;
C、研究歼﹣20隐形战斗机做翻转技术动作时,故能将战斗机视为质点;
D、用北斗系统确定正在南极考察的科考船的位置时,可以将船视为质点。
故选:D。
【点评】本题考查对质点概念的理解能力。质点是理想化的物理模型,关键抓住条件来进行分析选择。
2.(3分)下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.位移只取决于初末位置,而路程还与实际运动的路线有关
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量
D.如果质点的轨迹为直线,则质点的位移在数值上一定等于路程
【答案】A
【分析】路程为物体的实际轨迹长度,为标量;位移为从初位置指向末位置的有向线段,为矢量;只有当做单向直线运动时位移的大小等于路程。
【解答】解:A、位移是初位置指向末位置的有向线段长,路程等于运动轨迹的长度,故A正确;
B、位移和路程都可以描述直线运动和曲线运动;
CD、路程为物体的实际轨迹长度;位移为从初位置指向末位置的有向线段;只有物体做单向直线运动时,其它情况路程大于位移的大小。
故选:A。
【点评】本题主要考查了位移和路程,解题关键是掌握位移和路程的区别,路程为物体的实际轨迹长度,为标量;位移为从初位置指向末位置的有向线段,为矢量。
3.(3分)自然界一切物体都处于永恒的运动中,要描述一个物体的运动,首先要选定参考系。平常说的“一江春水向东流”、“地球的公转”、“地球同步通信卫星在空中静止不动”、“月亮在云朵中穿行”( )
A.江岸(或地面)、太阳、地球、月球
B.江中游船、太阳、太阳、云朵
C.江岸(或地面)、太阳、地球、云朵
D.江中游船、太阳、地球、月球
【答案】C
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参考系。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参考系的位置是否变化。
【解答】解:“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动,参考系为江岸(或地面),参考系是太阳,参考系是地球,参考系是云朵,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题要注意区分研究对象与参考系的不同。考查对参考系概念的理解及实际判断能力。
4.(3分)在物理学的重大发现中科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A.研究某些物理问题时,把物体抽象成一个质点,这里运用了假设法
B.加速度是用速度的变化与所用时间的比值定义的物理量
C.定义加速度a=,用了比值法,加速度与Δv成正比
D.把运动过程分成很多小段,每一小段看作匀速直线运动,然后把各小段位移相加得到匀变速直线运动的位移,这里应用了科学假说法
【答案】B
【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法;比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量而改变;把运动过程分成很多小段,每一小段看作匀速直线运动,然后把各小段位移相加得到匀变速直线运动的位移,这里应用了微元法。
【解答】解:A、研究某些物理问题时,这里运用了建立理想化的物理模型的方法;
BC、定义加速度a=,运用了比值定义法,故B正确;
D、把运动过程分成很多小段,然后把各小段位移相加得到匀变速直线运动的位移,故D错误。
故选:B。
【点评】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。
5.(3分)关于时间间隔和时刻,以下说法正确的是( )
A.第一节课8点30分下课,体息10分钟,8点30分和10分钟均指时刻
B.第2s末和第3s初不是同一时刻
C.“您这么早就来啦,等了很久吧”,这里的“早”和“等了很久”均指的是时间间隔
D.在第5s内指的是从4s末到5s末这1s的时间内
【答案】D
【分析】明确时间和时刻的区别,知道时间间隔是两个时刻的间隔,而时刻是指某一瞬间。明确时间坐标轴上各段的名称。
【解答】解:A、8点30分是下课的时刻,故A错误;
B、第2s末和第7s初均指时间坐标轴上的2s这一时刻;
C、“您这么早就来啦,这里的“早”是指时刻,故C错误;
D、根据时间坐标轴可知,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对时刻与时间两个概念的理解与区分能力。要注意知道时刻对应一个时间点,而时间对应一段过程。
6.(3分)如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升3.6m后回落,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为3.6m,落地点的位置坐标为1.8m
B.网球从抛出点到最高点的位移为3.6m
C.网球从抛出点到落地点的位移为﹣1.8m
D.网球从最高点到落地点的位移为5.4m
【答案】D
【分析】根据题意,结合各选项的坐标原点的位置,可以求出物体的位置坐标;位移表示质点在空间的位置的变化,用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。
【解答】解:A.以抛出点为坐标原点建立坐标系,从高出地面1.8 ,所以落地点的坐标为6.8 m,则最高点的坐标为﹣3.8m;
B.以向下为正方向,则上升过程的位移为﹣3.6 m;
C.以向下为正方向,故从抛出点到落地点的位移为8.8m;
D.网球在最高点的坐标为﹣3.2m,所以网球从最高点到落地点的位移为x=1.8m﹣(﹣8.6m)=5.8 m。
故选:D。
【点评】本题考查了确定物体的位置坐标,分析清楚物体运动过程、根据题意即可正确解题,注意正方向是解题的关键。
7.(3分)下列关于物体的运动状态不可能存在的是( )
A.物体速度很大,而加速度很小
B.物体的加速度向东,而速度方向却向西
C.物体速度的变化率很大,而加速度很小
D.某时刻物体的速度为零,而加速度不为零
【答案】C
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动。
【解答】解:A、高速运动的物体,但加速度为零;
B、当物体做减速运动时,所以存在物体的加速度方向向东,故B可能;
C、物体的加速度就是速度的变化率,加速度一定很大;
D、运动物体在某一时刻的速度可能为零,例如竖直上抛到最高点;
本题选不可能存在的,
故选:C。
【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
8.(3分)汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。汽车开始制动时的瞬时速度为v0,汽车在前1s和前2s的平均速度分别为v1和v2,下列说法正确的是( )
A.v1更接近v0,且v1大于v0
B.v1更接近v0,且v1小于v0
C.v2更接近v0,且v2大于v0
D.v2更接近v0,且v2小于v0
【答案】B
【分析】用平均速度求瞬时速度所取的时间越短越接近瞬时速度,则前1s内的平均速度最接近关闭油门时的瞬时速度。
【解答】解:变速直线运动中某一点的瞬时速度可以取该点为起点的一极小时间内的平均速度,时间越小越接近该点的瞬时速度1,因是减速运动,则v1<v6,则B正确,ACD错误
故选:B。
【点评】明确瞬时速度的求法,极小时间内的平均速度最接近瞬时速度。
9.(3分)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图所示,近似描写了汽车在t=0时刻到t=40s这段时间的x﹣t图像。下列有关汽车在这段时间内运动的说法中正确的是( )
A.汽车最远位置距离出发点40m
B.汽车在10~20s时间内做匀速直线运动
C.汽车的运动方向不变
D.汽车运动的总路程是60m
【答案】D
【分析】根据x﹣t图像直接读出汽车最远位置距离出发点的距离。根据x﹣t图像的斜率表示速度,分析汽车的运动情况;路程等于各段位移大小之和。
【解答】解:A、由x﹣t图像可知,故A错误;
B、根据x﹣t图像的斜率表示速度可知,处于静止状态;
C、由x﹣t图像的斜率表示速度,10s~20s内静止,所以汽车的运动方向发生变化;
D、由x﹣t图像可知;汽车在10s~20s内静止,t=40s时刻回到出发点,因此汽车运动的总路程是s=30m+30m=60m。
故选:D。
【点评】本题考查了位移—时间图像问题,考查基本的识图能力,关键要抓住x﹣t图像的斜率等于速度,位移等于纵坐标的变化量。
10.(3分)下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是( )
A.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
B.加速度不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动的速度方向一定不变
D.匀变速直线运动的位移随时间均匀变化
【答案】A
【分析】根据匀变速直线运动速度—时间公式,位移—时间公式,结合加速度方向和初速度方向的关系分析求解。
【解答】解:A.由v=v0十at可知,匀变速直线运动的速度随时间均匀变化;
B.加速度不变的运动不一定是匀变速直线运动,只有加速度方向和初速度方向在同一条直线上时,故B错误;
C.由v=v0十at可知,变速直线运动的速度方向可以反向改变;
D.由匀变速直线运动位移—时间公式,可知匀变速直线运动位移随时间的变化不均匀。
故选:A。
【点评】本题考查了加速度相关知识,理解变速直线运动速度—时间公式,位移—时间公式是解决此类问题的关键。
11.(3分)A、B两车t=0时刻速度均为0,从同一位置开始沿同一方向做直线运动,A车的a﹣t图像如图甲所示,则( )
A.t=4s时,A车的速度大小为10m/s
B.B车的加速度大小为10m/s2
C.0﹣3s内,A车的位移为45m
D.0﹣4s内,B车的平均速度为10m/s
【答案】D
【分析】AC、根据运动学公式即可求出;
B、根据图像斜率的意义分析出;
D、根据匀变速直线运动的公式即可求出。
【解答】解:AC、0到2s时,后面做匀加速直线运动,速度v=a(t﹣5)=10×(4﹣2)m/s=20m/s=m=5m;
BD、v﹣t图像的斜率表示加速度=4m/s2,0到4s,B车的速度v=at=5×4m/s=20m/sm/s=10m/s,D正确;
故选:D。
【点评】本题考查学生对于匀变速直线运动的公式的灵活应用能力,对于图像问题一定要清楚图像围成的面积或者斜率有没有表示物理量。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分,
(多选)12.(4分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度d=3.0cm的磁光条,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门1=0.03s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.01s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间Δt=1.0s,下列说法正确的是( )
A.滑块通过第一个光电门时的速度大小为1.5m/s
B.原块通过第二个光电门时的速度大小为3.0m/s
C.滑块的加速度大小为2m/s2
D.滑块在两光电门间的平均速度大小是3m/s
【答案】BC
【分析】根据通过光电门的平均速度表示通过光电门的瞬时速度计算;根据速度—时间公式计算;根据做匀变速直线运动的物体的平均速度等于初末速度的平均值计算。
【解答】解:A、滑块通过第一个光电门时的速度大小为;
B、滑块通过第二个光电门时的速度大小为;
C、滑块的加速度大小为a=;
D、滑块在两个光电门间的平均速度大小为。
故选:BC。
【点评】掌握利用光电门测速度的原理和方法,熟练掌握运动学公式的应用是解题的基础。
(多选)13.(4分)如图甲、乙所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~4s内位移为0
B.乙图中,物体在t=1s时刻改变运动方向
C.甲图中,0~2s内物体的速度先增大后减小
D.乙图中,0~2s内物体的加速度大小不变
【答案】AD
【分析】x﹣t图像的纵坐标的变化量表示物体的位移,图像的斜率表示速度;v﹣t图像与时间轴所围的面积表示位移,图像的斜率表示加速度。
【解答】解:A、甲图中,则物体在0~4s内位移为2;
B、乙图中,所以物体在t=1s时刻没有改变运动方向;
C、根据x﹣t图像的斜率表示速度,0~4s内物体的速度先减小后增大;
D、根据v﹣t图像的斜率表示加速度1==m/s2=5m/s2,1~8s内内加速度为:a2==m/s5=﹣1m/s2,所以乙图中,2~2s内物体的加速度大小不变。
故选:AD。
【点评】本题考查了x﹣t图像与v﹣t图像的区别,要求学生明确图像斜率、面积的意义。
(多选)14.(4分)表格中列出了四种物体的运动过程,标出了它们的初速度,末速度和所用时间的数值,下列说法正确的是( )
A.以上四个物体的运动过程,其中速度变化最大的是汽车加速
B.蜗牛爬行过程中的加速度小于飞机巡航
C.自行车冲上斜坡过程中加速度大小是2m/s2
D.汽车加速过程中加速度大小是3.6m/s2
【答案】AC
【分析】根据速度变化量等于末速度与初速度之差分析速度变化量;根据加速度的定义式分析加速度大小。
【解答】解:A、根据速度变化量等于末速度与初速度之差、蜗牛爬行、汽车加速过程中速度变化量分别为:
Δv1=400m/s﹣400m/s=0
Δv7=0.002m/s﹣0=5.002m/s
Δv3=2m/s﹣8m/s=﹣4m/s
Δv4=(108﹣72)km/h=36km/h=10m/s
可见,汽车加速过程中速度变化最大;
BCD、根据加速度的定义式可得、蜗牛爬行、汽车加速过程中加速度大小分别为:
a6==m/s2=5
a2==m/s2=0.01m/s8
a3==m/s5=﹣2m/s2,所以加速度大小为6m/s2
a4==m/s2=6m/s2
故C正确,BD错误。
故选:AC。
【点评】掌握加速度的定义及其物理意义,知道加速度与速度的关系是正确解题的关键;注意:“加速度”、“速度”、“速度变化量”的区别。
(多选)15.(4分)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小变为6m/s( )
A.物体加速度的大小可能大于2m/s2
B.物体加速度的大小可能大于12m/s2
C.这1s内物体速度变化量大小可能小于2m/s
D.这1s内物体平均速度的大小可能是1m/s
【答案】AD
【分析】根据速度变化量的计算公式求解速度变化量;根据加速度的定义式求出物体的加速度;根据平均速度的计算公式求解平均速度。注意1s后的速度方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反。
【解答】解:C、规定初速度的方向为正方向,则速度变化量大小为:Δv1=6m/s﹣6m/s=2m/s;若1s后的速度方向与初速度方向相反3=﹣6m/s﹣4m/s=﹣10m/s,所以这4s内物体速度变化量大小不可能小于2m/s;
AB、若1s后的速度方向与初速度方向相同6==m/s2=2m/s6
若1s后的速度方向与初速度方向相反,根据加速度定义式可得:a2==m/s2=﹣10m/s8
所以物体加速度的大小可能大于2m/s2,不可能大于10m/s2,故A正确、B错误;
D、若1s后的速度方向与初速度方向相同=m/s=8m/s
若1s后的速度方向与初速度方向相反,则平均速度为:=
所以这4s内物体平均速度的大小可能是1m/s,故D正确。
故选:AD。
【点评】解决本题的关键知道1s后的速度方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反,以及掌握加速度的定义式。
三、基础考查:本题共1小题,共9分。
16.(9分)完成下列书写:
(1)写出课本上速度的定义(文字表述)、写出课本上匀变速直线运动的定义(文字表述)。
(2)写出匀变速直线运动的速度—时间表达式、位移—时间表达式、速度—位移关系式。
【答案】(1)见解析;
(2)速度—时间表达式:v=v0+at,位移—时间表达式:,速度—位移关系式:。
【分析】(1)根据速度以及匀变速直线运动的定义求解;
(2)根据速度—时间表达式、位移—时间表达式、速度—位移关系式求解。
【解答】解:(1)物理学中位移与发生这段位移所用时间之比表示物体的运动的快慢,这就是速度;
匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。
(2)速度—时间表达式:v=v0+at,位移—时间表达式:。
答:(1)见解析;
(2)速度—时间表达式:v=v0+at,位移—时间表达式:。
【点评】本题考查了匀变速运动相关知识,熟悉基础概念是解决此类问题的关键。
四、实验题:本题共2小题,共13分。
17.(3分)某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动的小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带,纸带上每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来,交流电振的顺率为50Hz。
(1)A、B两点间的时间间隔是 0.1 s。
(2)用刻度尺游得图中CD段的位移大小为 2.16 cm。
【答案】(1)0.1;(2)2.16。
【分析】(1)根据打点周期结合题意计算时间间隔;
(2)根据刻度尺的读数规则结合相应几何关系计算位移。
【解答】解:(1)打点计时器打点周期为T==s=6.02s、B两点间的时间间隔为t=5T=5×7.02s=0.1s;
(2)刻度尺的精确度为7mm,根据刻度尺的读数规则。
故答案为:(1)0.1;(2)4.16。
【点评】考查打点计时器的时间运算和纸带的数据测量问题,会根据题意进行准确分析解答。
18.(10分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有关问题。
(1)甲图是 电火花计时器 (选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流 220V (选填“8V”或“220V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是 BDCA 。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出,试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为 0.72 m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)电火花计时器,220V;(2)BDCA;(3)0.72;(4)偏小。
【分析】(1)根据图像分析,电火花计时器的工作电压是220V;
(2)根据实验顺序分析;
(3)根据平均速度计算;
(4)根据实际时间和所用的时间相比较分析。
【解答】解:(1)根据甲图外形可以知道该计时器是电火花计时器,其工作电压是220V。
(2)利用计时器应该先将纸带从墨粉盒下面穿过计时器,然后接通打点计时器的电压,让小车拖动纸带运动,及时关闭电源。
(3)相邻两个计数点之间的时间间隔为t=5T=5×2.02s=0.1s,打下F点时的速度为
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50Hz)相比稍稍偏大,则打下相邻两点的时间间隔较小,所用的时间比实际值偏大。
故答案为:(1)电火花计时器,220V;(3)0.72。
【点评】掌握使用打点计时器的基本操作步骤,会利用纸带计算瞬时速度,会进行误差分析。
五、解答题:本题共3个题。共30分。
19.(8分)嫦娥登月探测器平稳落月,中国首次地外天体软着陆成功。当它靠近月球后,先悬停在月球表面一定高度处,以2m/s2的加速度下落,经2s到达月面。求:
(1)到达月面时探测器的速度大小;
(2)悬停处距离月球表面高度。
【答案】(1)探测器到达月面时探测器的速度大小为4m/s;
(2)悬停处距离月球表面高度为4m。
【分析】(1)根据匀加速直线运动速度—时间公式分析求解;
(2)根据匀加速直线运动位移—时间公式分析求解。
【解答】解:(1)关闭发动机后,探测器做初速度为零的匀加速直线运动,
代入数据可得探测器到达月面时探测器的速度大小v=4m/s
(2)悬停点距月面的高度为h=,
代入数据可得探测器悬停处距离月球表面高度h=4m
答:(1)探测器到达月面时探测器的速度大小为4m/s;
(2)悬停处距离月球表面高度为4m。
【点评】本题考查了据匀加速直线运动,理解物体运动状态,合理选取运动学公式是解决此类问题的关键。
20.(10分)铁轨旁每隔相同的距离有一个里程碑,某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度大小来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时,速度变为54km/h,再经过60s动车恰好停止在站台上,求:
(1)该列动车进站的加速度大小;
(2)铁轨旁相邻里程碑之间的距离。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据速度﹣时间公式求解动车的加速度大小。
(2)根据速度—位移关系求解铁轨旁相邻里程碑之间的距离。
【解答】解:(1)已知初速度为:v0=126km/h=35m/s,v=54km/h=15m/s,速度减为零,
根据速度﹣时间公式得:0﹣v=at
代入数据解得该列动车进站的加速度大小为:a=3.25m/s2
(2)根据速度﹣位移公式得:=﹣2a•5L
代入数据解得铁轨旁相邻里程碑之间的距离为:L=1000m
答:(1)该列动车进站的加速度大小为0.25m/s2;
(2)铁轨旁相邻里程碑之间的距离为1000m。
【点评】本题以某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度大小来估算相关物理量来考查匀变速直线运动学公式,并要求学生能灵活运用。
21.(12分)位移传感器是把物体运动的位移、时间转换成电信号,经过计算机的处理,可以立刻在屏幕上显示物体运动速度的仪器。利用位移传感器测量速度的原理如图甲所示,工作时小盒C向运动物体D发出两个超声波脉冲信号,信号被物体D反射后又被小盒C接收。根据小盒C发射与接收信号的时间差和空气中的声速,进而算出物体D的速度。
如图乙所示,在某次测速过程中,测速仪固定不动,接收两次脉冲信号,数据如下:
已知超声波在空气中的传播速度大小v0=340m/s且汽车沿直线匀速行驶。求:
(1)汽车反射第一个脉冲信号时,与测速仪间的距离x;
(2)汽车在反射这两个脉冲信号的时间内前进的距离Δx;
(3)汽车行驶的速度大小v。
【答案】(1)汽车反射第一个脉冲信号时,与测速仪间的距离68m;
(2)汽车在反射这两个脉冲信号的时间内前进的距离Δx=17m;
(3)汽车行驶的速度大小v=20m/s。
【分析】(1)求出测速仪发射第一个脉冲信号到汽车反射第一个脉冲信号的时间,根据速度—时间关系式求解与测速仪间的距离;
(2)求出测速仪发射第二个脉冲信号到汽车反射第二个脉冲信号的时间根据速度—时间关系式求解与测速仪间的距离,由此得到汽车在反射这两个脉冲信号的时间内前进的距离;
(3)根据两次反射的时刻,求出汽车反射这两个脉冲信号的时间,在根据速度的计算公式求解汽车的行驶速度大小。
【解答】解:(1)从测速仪发射第一个脉冲信号到汽车反射第一个脉冲信号的时间,
汽车反射第一个脉冲信号时,与测速仪间的距离为:x=v0t1=340×3.2m=68m;
(2)从测速仪发射第二个脉冲信号到汽车反射第二个脉冲信号的时间
,
汽车反射第二个脉冲信号时,与测速仪间的距离
x'=v7t2=340×0.25m=85m;
又 Δx=x'﹣x
解得:Δx=17m。
(3)汽车反射这两个脉冲信号的时间
又Δx=vt;
解得:。
答:(1)汽车反射第一个脉冲信号时,与测速仪间的距离68m;
(2)汽车在反射这两个脉冲信号的时间内前进的距离Δx=17m;
(3)汽车行驶的速度大小v=20m/s。
【点评】本题主要考查匀速直线运动的应用,根据题意分析汽车运动,根据匀速直线运动公式求解。
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末速度
所用时间
飞机巡航
400m/s
400m/s
5s
蜗牛爬行
0
0.002m/s
0.2s
自行车冲上斜坡
6m/s
2m/s
2s
汽车加速
72km/h
108km/h
10s
时刻
0
0.4s
0.8s
1.3s
事件
测速仪发射第一个脉冲信号
测速仪接收第一个脉冲信号
测速仪发射第二个脉冲信号
测速仪接收第二个脉冲信号
初速度
末速度
所用时间
飞机巡航
400m/s
400m/s
5s
蜗牛爬行
0
0.002m/s
0.2s
自行车冲上斜坡
6m/s
2m/s
2s
汽车加速
72km/h
108km/h
10s
时刻
0
0.4s
0.8s
1.3s
事件
测速仪发射第一个脉冲信号
测速仪接收第一个脉冲信号
测速仪发射第二个脉冲信号
测速仪接收第二个脉冲信号
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