内容正文:
综合测评(一)
(建议用时:75分钟 满分:100分)
(见学生用书P241)
一、选择题(共10道题,每题4分,共40分.第1~7小题为单选题,第8~10题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不选的得0分)
1.2023年5月30日9时31分,长征二号携神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员状态良好,发射取得圆满成功.经过9个多小时,载人飞船进入预定轨道后,采用自主快速交会对接模式对接天和核心舱(核心舱距离地面近400 km)径向端口,形成三舱三船组合体,18时22分,神舟十六号航天员乘组成功入驻“天宫”.下列说法正确的是( )
A.“2023年5月30日6时42分”代表时间
B.神舟十六号飞船从发射升空到对接的路程为400 km
C.若研究神舟十六号飞船与核心舱的对接过程,神舟十六号不能视作质点
D.神舟十六号升空过程中,以景海鹏为参考系,朱杨柱、桂海潮都向上运动
答案 C
解析 “2023年5月30日6时42分”代表时刻,选项A错误;神舟十六号飞船从发射升空到对接的路程大于400 km,选项B错误;神舟十六号飞船在与核心舱对接的过程中,不能忽略大小和形状,故不能视作质点,选项C正确;景海鹏为参考系,朱杨柱、桂海潮处于静止状态,选项D错误.
2.高速列车进站时在200 s内速度由95 m/s减为0,羚羊起跑时在4 s内速度能达到25 m/s,下列说法正确的是( )
A.因为羚羊用时较短,所以羚羊的加速度大
B.因为列车的速度变化量大,所以列车的加速度大
C.因为羚羊在单位时间内速度变化量大,所以羚羊的加速度大
D.因为羚羊的速度在增加,所以羚羊的加速度大
答案 C
解析 加速度大小取决于速度的变化量和相对应的时间,只看时间长短或速度变化量无法确定加速度的大小,选项A、B错误;单位时间内速度变化量大,加速度才大,故羚羊的加速度更大,选项C正确;不能根据速度的增减确定加速度的大小,选项D错误.
3.关于标量与矢量,下列说法正确的是( )
A.标量只有大小没有方向,矢量既有大小又有方向
B.物体A的位移为3 m,物体B的位移为-5 m,因此A的位移大于B的位移
C.矢量的运算和标量的运算都遵从代数运算法则
D.位移是标量,路程是矢量
答案 A
解析 标量只有大小没有方向,矢量既有大小又有方向,选项A正确;位移的正负号表示方向,不代表大小,物体A的位移为3 m,物体B的位移为-5 m,因此A的位移小于B的位移,选项B错误;矢量的运算不遵从代数运算法则,选项C错误;位移是矢量,路程是标量,选项D错误.
4.对做减速运动的物体(无往返),下列说法正确的是( )
A.速度和位移都随时间减小
B.速度和位移都随时间增大
C.速度随时间增大,位移随时间减小
D.速度随时间减小,位移随时间增大
答案 D
解析 做减速单向直线运动的物体,速度在减小,又因物体一直在向前运动,所以位移一直在增大,选项D正确,A、B、C错误.
5. a、b两车在同一平直公路上行驶,a做匀速直线运动,两车的位移x随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是( )
A. b车运动方向始终不变
B. a、b两车相遇两次
C. t1到t2时间内,a车的平均速度小于b车的平均速度
D. t1时刻,a车的速度大于b车的速度
答案 B
解析 x-t图线的斜率表示物体的速度,斜率的正负表示速度方向,则b先沿正向运动后沿负向运动,选项A错误;两条图线有两个交点,说明a、b两车相遇两次,选项B正确;物体的位移大小等于纵坐标的变化量,根据题图可知t1到t2时间内,两车通过的位移相同,时间也相等,所以平均速度相等,选项C错误;t1时刻,b车在该点的切线斜率大于a车的斜率,则a车的速度小于b车的速度,选项D错误.
6.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s.若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s.以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前、后两种情况下的加速度,则下列选项正确的是( )
A. a1=-2.5 m/s2a2=-2.5 m/s2
B. a1=-3.5 m/s2a2=-3.5 m/s2
C. a1=-2.5 m/s2a2=-3.5 m/s2
D. a1=3.5 m/s2a2=-3.5 m/s2
答案 C
解析 由题意知,初速度v0=6 m/s,木板倾角增大前后,物体在2 s 末的速度分别为v1=1 m/s,v2=-1 m/s,根据a=可得a1== m/s2=-2.5 m/s2,a2== m/s2=-3.5 m/s2,选项C正确.
7.如图所示为物体做直线运动的v-t图像.若将该物体的运动过程用x-t图像表示出来(其中x为物体相对出发点的位移),则下列四幅图描述正确的是( )
A B
C D
答案 C
解析 0~t1时间内物体匀速正向运动,选项A错误;t1~t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,选项B、D错误;t2~t3时间内,物体反向运动,且速度大小不变,即x-t图像中,0~t1和t2~t3两段时间内,图线斜率大小相等,选项C正确.
8.甲、乙两物体的位移—时间(x-t)图像如图所示,由图像可以看出在0~4 s这段时间内( )
A.甲的平均速度等于乙的平均速度
B.4 s时甲、乙两物体之间的距离最大
C.甲、乙两物体之间的最大距离为3 m
D.甲、乙两物体始终同向运动
答案 AC
解析 由题图知,0~4 s内甲的位移大小为x甲=2 m-0=2 m,乙的位移大小为x乙=2 m-0=2 m,可见甲、乙的位移大小相等,甲、乙运动时间也相等,因此平均速度相等,选项A正确;4 s时两物体到达同一位置,因此两物体相遇,选项B错误;由题图可知,两个物体在2 s末时纵坐标之差最大,则两物体相距最远,最远距离为Δx=4 m-1 m=3 m,选项C正确;由题图的斜率表示速度可知,乙物体的速度始终为正值,即速度方向始终与规定的正方向相同,甲物体前2 s内速度为正,2~4 s内速度为负,故乙物体在前2 s内速度的方向与规定的正方向相同,后2 s内速度的方向与规定的正方向相反,选项D错误.
9.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t=0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t2内两车的速度—时间图像(v-t图像)如图所示,则在0~t2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两辆车运动方向相反
B.在t1时刻甲、乙两车再次相遇
C.乙车在0~t2时间内的平均速度小于
D.在t1~t2时间内甲车在乙车前方
答案 CD
解析 由题图可知,二者速度均为正值,即二者均向正方向运动,甲、乙两辆车运动方向相同,选项A错误;由题图可知,在0~t1时间内,两车的位移不相等,即在t1时刻甲、乙两车没有相遇,选项B错误;如图所示,由v-t图线与坐标轴围成的“面积”表示位移可知,乙车在0~t2时间内的平均速度小于,选项C正确;由于t=0时刻两车位置相同,又由v-t图线与坐标轴围成的“面积”表示位移,可知在0~t2时间内甲车的位移一直大于乙车的位移,则在0~t2时间内甲车一直在乙车前方,选项D正确.
10.在如图所示的v-t图像中,A、B两质点同时从同一点沿一条直线开始运动,运动规律用A、B两图线表示,下列叙述正确的是( )
A. t=1 s时,B质点加速度方向发生改变
B. t=2 s前后,B质点运动方向和加速度方向均发生改变
C. A、B同时从静止出发,朝相同的方向运动
D.在t=4 s时,A、B速度相同
答案 AD
解析 质点的运动方向发生改变,即速度的正负发生变化,显然在t=1 s时,B质点运动方向不变,加速度方向改变,选项A正确;t=2 s时,B质点运动方向改变,但加速度方向并没发生变化,选项B错误;由题图可知,t=0时,A、B两质点v=0,此后2 s内vA>0,vB<0,运动方向相反,选项C错误;t=4 s时,两者速度相同,选项D正确.
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
11.(14分)如图甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,请回答下列问题:
①甲图是 (选填“电磁打点”或“电火花”)计时器,电源采用的是 (选填“直流电源”或“交流电源”),工作电压为 V.
②乙图是 (选填“电磁打点”或“电火花”)计时器,电源采用的是 (选填“直流电源”或“交流电源”),工作电压为 V.
(2)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中,下列说法正确的是( )
A.在释放小车前,小车应靠近打点计时器
B.开始实验时应先释放小车,再接通电源
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由物体运动的快慢来决定
D.纸带速度越大,相邻的两个点距离越大
解析 (1)①甲图是电磁打点计时器,使用交流电源,工作电压约为8 V;②乙图是电火花打点计时器,工作电压是220 V的交流电源.
(2)将连接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,便于充分利用纸带打点,选项A正确;电源刚启动时打点不稳定,故实验时先接通电源后释放小车,选项B错误;打点计时器是使用交流电源的仪器,其打点周期与交流电源的周期相同,与电压、速度等无关,选项C错误;由x=vt可知,打点时间一定时,纸带的速度越大,相邻两点间的距离越大,选项D正确.
答案 (1)①电磁打点 交流电源 8 ②电火花 交流电源 220 (2)AD
12.(10分)某同学在“用打点计时器测量速度”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(交流电源频率是50 Hz),在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.(计算结果保留三位有效数字)
(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移大小
C.平均速度 D.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,通过测量得到的物理量是 ,通过计算能得到的物理量是 .(填写字母代号)
(2)每两个相邻计数点间还有 个点没有标出.
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.1 s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表.
计算点速度
vB
vC
vD
vE
vF
数值/(m·s-1)
(4)从A点开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
解析 (1)打点纸带上任意相邻的两点间的时间间隔与交流电源的周期相同,所以可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔;利用刻度尺可测量打点间的距离,即测量得到的物理量是位移大小,计算出的有平均速度和瞬时速度.
(2)由两相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,打点周期0.02 s,所以两个相邻计数点之间还有4个点未画出.
(3)由平均速度可作为中间时刻的瞬时速度可知
vB===0.400 m/s,
vC===0.479 m/s,
vD===0.560 m/s,
vE==≈0.640 m/s,
vF===0.721 m/s.
(4)利用得到的各点瞬时速度进行描点连线,不在直线上的点要分居直线两侧,如图所示.
答案 (1)A B CD (2)4 (3)0.400 0.479 0.560 0.640 0.721 (4)见解析图
13.(10分)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,摩托车以与货车相同的速度被撞飞,碰撞时间为1.4×10-3 s (摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同).
(1)计算摩托车被撞飞时的加速度大小;
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度大小与摩托车的加速度大小之比为多少?
解析 (1)两车碰撞过程中,取货车的初速度方向为正方向,
摩托车的速度变化量为Δv=v2-(-v1)=(72+54) km/h=126 km/h=35 m/s,
两车相碰撞时摩托车的加速度为
a== m/s2=2.5×104 m/s2.
(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得a1=,a2=,
解得=×=1.
答案 (1)2.5×104 m/s2 (2)1∶1
14.(14分)上海磁浮列车是世界上第一条投入商业运行的磁浮列车,线路起于龙阳路站,止于浦东国际机场站,中间没有停靠.在某次全程试车时,磁浮列车从静止开始先加速行驶了210 s,速度达到120 m/s,然后匀速行驶了30 s,最后再经过210 s的减速运动停在了站台.假设列车在加速和减速运动的过程中加速度大小不变,求:
(1)磁浮列车在加速阶段的加速度大小;
(2)请你根据以上数据,在如图所示的坐标系中画出磁浮列车运动的v-t图像;
(3)若要进一步缩短磁浮列车在两站间的运动时间,请你提供一个可行的方法.
解析 (1)根据加速度的定义知a=== m/s2.
(2)列车在0~210 s内做初速度为0的匀加速直线运动,在210~240 s内做匀速直线运动,在240~450 s内做匀减速直线运动,直到速度减小为0,据此可得v-t图像如图所示.
(3)根据v-t图像知要想缩短列车在两站间的运行时间,可以增大最大速度,即增大加速时间,减小匀速时间.或增大列车在加速阶段和减速阶段的加速度大小(答案不唯一,合理即可)
答案 (1)m/s2 (2)见解析图 (3)见解析
15.(16分)研究发现,人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍,反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫作反应距离.如图所示,某人酒后驾车沿马路直线行驶,车头中央距马路边沿3 m,车在到达某位置时,发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道,此时汽车的速度为15 m/s,距离人的行走路线30 m,若该司机此时的反应时间为1.8 s,刹车后汽车还要继续行驶一段路程,再经过1 s刚好驶到人的行走路线.
(1)求这辆汽车的反应距离;
(2)若人以1.2 m/s的速度匀速行走,请计算说明汽车是否有撞上行人的可能;(提示:该车的宽度约1.8 m)
(3)请你为驾驶人和行人各提出一条文明交通的警示语.
解析 (1)因为司机的反应时间是1.8 s,且这段时间内保持15 m/s的速度前进,
所以s反=v车t反=15 m/s×1.8 s=27 m.
(2)汽车从该点到行人的行走路线用时
t总=t反+t=1.8 s+1 s=2.8 s,
在这段时间内,行人行走的路程
s人=v人t总=1.2 m/s×2.8 s=3.36 m,
车的远端距马路边缘的距离为
s=3 m+0.9 m=3.9 m,
车的近端距马路边缘的距离为
s'=3 m-0.9 m=2.1 m,
由于2.1 m<3.36 m<3.9 m,
故汽车有可能撞上行人.
(3)道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪;为了您和他人的安全,请不要酒后驾车;行人过马路要注意看信号灯,不要闯红灯(任写一条即可).
答案 (1)27 m (2)有可能撞上行人 (3)见解析
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