内容正文:
2024-2025学年度高一物理第一次素养训练
一、单选题(共8题,每题4分,共32分)
1. 在某次航展中,中国空军八一飞行表演队的表演机保持队形,直刺苍穹,做出了很多个高难度动作,如图所示,下列关于飞机运动情况的说法错误的是( )
A. 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B. 飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系
C. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
2. 电动水上滑板深受年轻人喜爱。某同学驾驶水上滑板沿半径为60m的圆滑行,经过10min刚好第一次回到出发点,下列说法正确的是( )
A. 10min指的是时刻
B. 该过程中,该同学的平均速度为
C. 研究该同学在滑板上的动作时,可以把他看成质点
D. 该过程中,该同学的位移为0
3. 如图,从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球,它上升5m后到达B点,然后回落,最后到达地面C。以竖直向上为正方向,下列叙述正确的是( )
A. 若取地面C为坐标原点,A点的坐标xA=3m,整个过程中,小球的位移为0
B. 无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点,整个过程中,小球的位移都等于-3 m
C. 从A到B的位移大于从B到C的位移,因为正数大于负数
D. 因为位移是矢量,从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
4. 篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
5. 在物理学中,速度变化的快慢定义为加速度a,而加速度变化的快慢被定义为“jerk”,我国力学界已采用“加加速度”这一中译名,用j表示加加速度,即。下列说法正确的是( )
A. j与成正比,与成反比
B. j的方向总是与的方向一致
C. 若某运动物体的j是正值,则该物体的速度增大
D. 若某运动物体的j增大,则该物体的加速度a增大
6. 一个点光源S对平面镜成像。设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为,则光源的像将( )
A. 以速率沿连线向S运动
B. 以速率v沿连线向S运动
C. 以速率沿连线向S运动
D. 以速率2v沿连线向S运动
7. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v0射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是( )
A. 子弹从O运动到D全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
B. 子弹通过每一部分时,其速度变化量vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vC相同
C. 子弹到达各点速率vO:vA:vB:vC=2:::1
D. 子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间tA:tB:tC:tD=1:::2
8. 如图所示四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的平均速度为
B. 乙图中,物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体位移
D. 丁图中,0~3秒内物体位移大小为
二、多选题(共2小题,每题5分,共10分,选对得5分,选错不得分,少选得2分)
9. 平直路面上有AB两块固定挡板相距6米。物块以8m/s速度紧靠A出发,在AB两板间往复做加速度大小不变的匀减速运动,物块每次与挡板碰撞后将以原速度大小弹回。现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程( )
A. 位移大小可能为16m
B. 加速度大小可能为2m/s2
C. 时间可能为5s
D. 平均速率可能为4m/s
10. 如图所示,小物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经A、B、C三点,其中AB=2m,BC=3m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则下列说法正确的是( )
A. 可以求出物体加速度的大小
B. 可以求出物体通过B点的速度大小
C. 可以求得物体通过OA段和AB段的时间之比3:2
D. 可以求得OA两点间的距离为1.125m
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 电磁打点计时器使用的电源是______(填“交流8V”或“交流220V”)电源,电火花打点计时器使用的电源是______(填“交流8V”或“交流220V”)电源,电源频率为50Hz时,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为______s。用打点计时器打出的纸带上,直接记录了物体运动的______和______。
12. 在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C…五个点进行研究,这五个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。可求出A、C间的距离为________cm。
13. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(a)下列操作中正确的有________;
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(b)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的一条纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s;
Ⅰ.打点计时器打下C点时小车的速度大小为________m/s;
Ⅱ.由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为________。
四、解答题(共3题,第13题12分,第14题14分,第15题14分)
14. 泽州同学从家出发步行到学校,要先向东走400m,然后再向北走600m,最后再向东走400m才能到达学校,所用时间为15min,如图所示。已知tan37°=0.75。则:
(1)试求他从家到学校的位移和路程。
(2)试求他从家到学校的平均速度和平均速率。(答案可用分数表示)
15. 摩托车在平直公路上从静止开始以a1=1.6m/s2启动,稍后匀速运动,然后以a2=6.4m/s2做匀减速,直至停止,共历时130秒,行程1600m。试求:
(1)摩托车行驶的最大速度vmax;
(2)若摩托车从静止启动,a1和a2不变,直至停止,行程不变,所需最短时间多少?
16. 水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点.已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l).假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小.
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2024-2025学年度高一物理第一次素养训练
一、单选题(共8题,每题4分,共32分)
1. 在某次航展中,中国空军八一飞行表演队的表演机保持队形,直刺苍穹,做出了很多个高难度动作,如图所示,下列关于飞机运动情况的说法错误的是( )
A. 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B. 飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系
C. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】A.地面上的人看到飞机是相对于地面飞过,是以地面为参考系,故A正确,不符合题意;
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,故B正确,不符合题意;
CD.以编队中某一飞机为参考系,所有飞机的位置相对不变,其他飞机是静止的,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
2. 电动水上滑板深受年轻人喜爱。某同学驾驶水上滑板沿半径为60m的圆滑行,经过10min刚好第一次回到出发点,下列说法正确的是( )
A. 10min指的是时刻
B. 该过程中,该同学的平均速度为
C. 研究该同学在滑板上的动作时,可以把他看成质点
D. 该过程中,该同学的位移为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.10min指的是时间间隔,故A错误;
C.研究该同学在滑板上的动作时,该同学的大小和形状不可忽略不计,则不能把他看成质点,故C错误;
BD.由题意可知,该同学的位移为0,平均速度为0,故B错误,D正确。
故选D
3. 如图,从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球,它上升5m后到达B点,然后回落,最后到达地面C。以竖直向上为正方向,下列叙述正确的是( )
A. 若取地面C为坐标原点,A点的坐标xA=3m,整个过程中,小球的位移为0
B. 无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点,整个过程中,小球的位移都等于-3 m
C. 从A到B的位移大于从B到C的位移,因为正数大于负数
D. 因为位移是矢量,从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若取地面C为坐标原点,A点的坐标为
xA=3m
C点坐标为
xC=0
则整个过程中,小球的位移
Δx=xC-xA=(0-3)m=-3m
且位移与坐标原点的选取无关,A错误,B正确;
CD.从A到B的位移为
Δx1=5m
从B到C的位移为
Δx2=-8m
位移是矢量,正、负号表示位移的方向,而不表示位移的大小,所以从A到B的位移小于从B到C的位移,CD错误。
故选B。
4. 篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
5. 在物理学中,速度变化的快慢定义为加速度a,而加速度变化的快慢被定义为“jerk”,我国力学界已采用“加加速度”这一中译名,用j表示加加速度,即。下列说法正确的是( )
A. j与成正比,与成反比
B. j的方向总是与的方向一致
C. 若某运动物体的j是正值,则该物体的速度增大
D. 若某运动物体的j增大,则该物体的加速度a增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据
可知j的方向总是与的方向一致,j与加速度的变化率在数值上相等,不能认为与成正比,与成反比,故A错误,B正确;
C.若某运动物体的j是正值,则该物体的加速度是增大的,但速度不一定增大,故C错误;
D.物体的加速度a是否增大取决于a与j的方向是同向还是反向,与j增大还是减小无关,故D错误。
故选B。
6. 一个点光源S对平面镜成像。设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为,则光源的像将( )
A. 以速率沿连线向S运动
B. 以速率v沿连线向S运动
C. 以速率沿连线向S运动
D. 以速率2v沿连线向S运动
【答案】B
【解析】
【详解】点光源S的像与S对称于平面镜,设平面镜与OS的交点为,其镜像图如图所示
由几何关系有
即三角形为等边三角形,当镜面沿平移到S点的过程中,同时像由处沿连线移动到S处,则可知像的速度大小为,方向由指向S。
故选B。
7. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v0射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是( )
A. 子弹从O运动到D全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
B. 子弹通过每一部分时,其速度变化量vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vC相同
C. 子弹到达各点的速率vO:vA:vB:vC=2:::1
D. 子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间tA:tB:tC:tD=1:::2
【答案】C
【解析】
【详解】B.由于子弹速度越来越小,故穿过每一块木块的时间不相等,根据,故速度的差值不相等,故B错误;
C.当穿透第四个木块时速度恰好为零,则可将该运动看作从D点出发向O点做匀加速直线运动,则根据
可得通过相同各点速度之比为
故C正确;
A D.将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由 可知,反向通过各木块用时之比为
1:( -1):( -):(2-)
子弹从进入木块到达各点经历的时间
tA:tB:tC:tD=(2-):( 2-):1:2
则C为从O到D的中间时刻,根据全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知子弹从O运动到D全过程中的平均速度等于C点的瞬时速度,故AD错误。
故选C。
8. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的平均速度为
B. 乙图中,物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体位移
D. 丁图中,0~3秒内物体的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.若甲图表示初速度为0的匀加速直线运动,则在这段时间内的平均速度为
但从图像可知,甲图所表示的运动为加速度逐渐减小的加速运动,在这段时间内的位移大于匀变速直线运动的位移,根据
可知物体在这段时间内的平均速度大于,故A错误;
B.乙图中所对应的直线运动,其速度与位移的关系为
可知,图线的斜率表示,可得该运动的加速度大小为,故B错误;
C.图像中,图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则可知丙图中,阴影面积表示时间内物体速度的变化量,故C错误;
D.将匀变速直线运动位移与时间的关系式变式
可得
将坐标(1,0)、(3,10)代入上式可得
,
则0~3秒内物体的位移大小为
故D正确。
故选D。
二、多选题(共2小题,每题5分,共10分,选对得5分,选错不得分,少选得2分)
9. 平直路面上有AB两块固定挡板相距6米。物块以8m/s速度紧靠A出发,在AB两板间往复做加速度大小不变的匀减速运动,物块每次与挡板碰撞后将以原速度大小弹回。现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程( )
A. 位移大小可能为16m
B. 加速度大小可能为2m/s2
C. 时间可能为5s
D. 平均速率可能为4m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.物块以8m/s速度紧靠A出发,物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,故路程可能为16m,也可能为20m,但位移为4m,A错误;
B.物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回,可以将整个过程看作匀减速直线运动,根据速度位移关系公式,有
解得
B正确;
C.根据速度时间关系公式,有
C正确;
D.平均速率等于路程除以时间,故
D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,小物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经A、B、C三点,其中AB=2m,BC=3m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则下列说法正确的是( )
A. 可以求出物体加速度的大小
B. 可以求出物体通过B点的速度大小
C. 可以求得物体通过OA段和AB段时间之比3:2
D. 可以求得OA两点间的距离为1.125m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.因为连续相等时间内的位移之差是一恒量,即△x=1m.由于相等的时间间隔未知,无法求出加速度,故A错误;
B.根据匀变速直线运动的规律可得:物体通过B点时的速度大小
由于时间不知道,无法求解速度大小,故B错误;
CD.设相等的时间间隔为T,则B点的速度
加速度
则OB的距离
则
OA=3.125m-2m=1.125m
根据
可知,物体通过OA段和OB段的位移之比1.125:3.125=9:25,则物体通过OA段和OB段的时间比为3:5,则通过OA段和AB段的时间比为3:2,选项CD正确。
故选CD。
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 电磁打点计时器使用的电源是______(填“交流8V”或“交流220V”)电源,电火花打点计时器使用的电源是______(填“交流8V”或“交流220V”)电源,电源频率为50Hz时,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为______s。用打点计时器打出的纸带上,直接记录了物体运动的______和______。
【答案】 ①. 交流8V ②. 交流220V ③. 0.1 ④. 时间 ⑤. 位移
【解析】
【详解】[1][2]电磁打点计时器使用电源是交流8V电源,电火花打点计时器使用的电源是交流220V电源;
[3][4]电源频率为50Hz时,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为
[5]用打点计时器打出的纸带上,直接记录了物体运动的时间和位移。
12. 在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C…五个点进行研究,这五个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。可求出A、C间的距离为________cm。
【答案】3.15##3.14##3.16
【解析】
【详解】由图中刻度尺对应刻度可知A、C间的距离为
13. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(a)下列操作中正确的有________;
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(b)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的一条纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s;
Ⅰ.打点计时器打下C点时小车的速度大小为________m/s;
Ⅱ.由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为________。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.30 ③. 0.40
【解析】
【详解】(a)[1]AC.实验中应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,为了节约纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器。故AC正确;
B.打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端。故B错误;
D.电火花计时器应使用220V交流电源。故D错误。
故选AC。
(b)Ⅰ[2] 打点计时器打下C点时小车的速度大小为
Ⅱ[3]由逐差法可算出小车的加速度大小为
四、解答题(共3题,第13题12分,第14题14分,第15题14分)
14. 泽州同学从家出发步行到学校,要先向东走400m,然后再向北走600m,最后再向东走400m才能到达学校,所用时间为15min,如图所示。已知tan37°=0.75。则:
(1)试求他从家到学校的位移和路程。
(2)试求他从家到学校的平均速度和平均速率。(答案可用分数表示)
【答案】(1)1000m,方向为北偏东53°,1400m
(2),方向为北偏东53°,
【解析】
【小问1详解】
连接家与学校两点,两点之间的距离即为位移的大小,所以
所以
即位移大小为1000m,位移方向为北偏东53°;
所走总路程为实际运动轨迹的长度,所以路程为
【小问2详解】
平均速度等于位移与所用时间的比值,所以
方向与位移方向相同,即平均速度的方向为北偏东53°;
平均速率等于路程与所用时间的比值,所以
15. 摩托车在平直公路上从静止开始以a1=1.6m/s2启动,稍后匀速运动,然后以a2=6.4m/s2做匀减速,直至停止,共历时130秒,行程1600m。试求:
(1)摩托车行驶的最大速度vmax;
(2)若摩托车从静止启动,a1和a2不变,直至停止,行程不变,所需最短时间为多少?
【答案】(1)12.8m/s;(2)50s
【解析】
【详解】(1)整个运动过程分三个阶段:匀加速运动、匀速运动、匀减速运动。设所用时间分别为:t1、t2、t3,则最大速度
对全程
联立解得
(2)若摩托车从静止启动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需最短时间对应的过程为:先匀加速达到某一速度,接着做匀减速运动直到停止。则有
解得
,,
所需最短时间
16. 水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点.已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l).假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小.
【答案】
【解析】
【详解】由题意画出xOy坐标轴及A、B位置,设B车的速度为,此时A、B的位置分别为H、G,H的纵坐标为分别为yA,G的横坐标为xB,则
①
②
在开始运动时R到A和B距离之比为2:1,即
由于橡皮筋的伸长是均匀的,所以在以后任意时刻R到A和B的距离之比都为2:1.因此,在时刻t有③
由于,有④
⑤
所以⑥⑦
联立①②⑥⑦解得⑧
【点评】本题的解题关键是橡皮筋的伸长是均匀的,由三角形的相似对应边成比例,,分别解出A、B的位置yA,xB,再由A、B各自的运动,列出方程①,② 就可求解.难度中等偏上,考生若是不能分析出橡皮筋的均匀伸长的特定的比值关系,仅能得①②两式的少部分分.
【考点定位】匀加速直线直线运动、匀速直线运动.
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