内容正文:
2024—2025学年第一学期阶段性教学质量检测(9月)
高一物理
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分。共28.0分)
1. 2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A. 估算下降总时间时 B. 用推进器使其转弯时
C. 在海沟中穿越窄缝时 D. 科学家在其舱内进行实验时
【答案】A
【解析】
【详解】A.估算潜水器下降的总时间时,潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略,可以视为质点,A正确;
BD.用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时,都需要研究潜水器本身的特点,不可视为质点,BD错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,潜水器的大小和形状相对窄缝,尺寸不可以忽略,不可视为质点,C错误。
故选A。
2. 如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,设A点的高度为1m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】小球由A点释放经B点到达与A点等高的C点的过程中,由图中的几何关系得小球通过的路程为
小球通过的位移大小为
故选C。
3. 中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A. 20m/s2
B. 40m/s2
C. 60m/s2
D 80m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】第一段的平均速度;第二段的平均速度,中间时刻的速度等于平均速度,则,故选B.
4. 如图下图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象,其末速度为vt,在时间t内,物体的平均速度 和加速度a是( )
A. ,a随时间减小 B. ,a恒定
C. ,a随时间减小 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,物体做加速度减小的加速运动,连接图象的起点和终点可得到一个匀变速直线运动,如图所示
其平均速度为
而由图可知,变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移,所以有
故选A。
5. 做加速直线运动的物体,加速度为保持不变,对于任意1s来说,下列说法中不正确的是( )
A. 某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s
B. 某1s末的速度比该1s初的速度总是大3倍
C. 某1s初的速度与前1s末的速度相等
D. 某1s末的速度比前1s初的速度总是大6m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,根据
v-v0=at
可知某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s,A正确,不符题意;
B.根据上述分析可知,B错误,符合题意;
C.某1s初与前1s末是同一时刻,速度相等,C正确,不符题意;
D.从某1s末到前前1s初时间间隔刚好2s,故速度增加6m/s,D正确,不符题意。
故选B
6. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京开幕,其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项。如图所示,某滑雪运动员以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动,到达斜面顶端时的速度为零。已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v,则滑雪者整个过程的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将运动员的匀减速运动逆向看作是反向的初速度为零且加速度大小不变的匀加速运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知运动员在前四分之三位移和最后四分之一位移所经历的时间相等,均设为t,则由题意可知
滑雪者整个过程的平均速度为
故选D。
7. 一质点做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中( )
A 位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
B. 位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值
C. 速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D. 速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当加速度的方向与速度方向相同时,速度逐渐增大,当加速度减小为零,速度达到最大,由于速度的方向不变,位移一直增大。
故选D。
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全得部分分,有选错的得0分)
8. 亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国海军发射爆震弹成功将其驱逐。假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度-时间图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s
B. 海盗快艇在66 s末开始调头逃离
C. 海盗快艇在0~66 s做的是加速度逐渐减小的加速运动
D. 海盗快艇在96~116 s内做匀减速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.从v-t图象上得知海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s,选项A正确;
B.在66 s末海盗快艇速度方向没变,速度大小减小,选项B错误;
C.在0~66 s内v-t图线的斜率逐渐减小,故加速度逐渐减小,选项C正确;
D.在96~116 s内海盗快艇调头做匀加速直线运动,选项D错误。
故选AC。
9. 列车出站时能在150s 内匀加速到180km/h,然后正常行驶,某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108km/h。以初速度方向为正方向,下列说法正确的是( )
A. 列车加速时的加速度大小为
B. 列车减速时,若运用计算瞬时速度,其中
C. 若用图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D. 列车由静止加速,1min内速度可达20m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.列车加速时的末速度为
则列车加速时的加速度大小为
故A正确;
B.根据题意列车以加速时的加速度大小做减速运运动,则列车减速时,若运用计算瞬时速度,其中,故B正确;
C.以初速度方向为正方向,列车减速时,图像的图线依然在时间轴t轴的上方,故C错误;
D.列车由静止加速,1min内可达到的速度为
故D正确。
故选ABD。
10. 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,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球是做匀加速直线运动
C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置“3”的速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.如图可知从位置“1”开始相邻两曝光位置之间的距离分别为,,,,若小球从位置“1”开始释放,根据自由落体运动的比例关系,则应该有
但实际并不满足此比例关系,所以位置“1”不是小球释放的初始位置,A错误;
B.连续相等时间内位移差满足,可知小球是做匀加速直线运动,B正确;
C.根据
可求出
C正确;
D.根据匀加速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得小球在位置“3”的速度为
D正确。
故选BCD。
三、实验题(本大题共1小题,每空2分,共16.0分)
11. 如图,在“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带上,从O点开始记录几个计数点,依次编为1、2、3、4、5、6,这些相邻的计数点之间还有四个点未画出(打点计时器的电源频率是50Hz,测得,,,,,…试根据纸带求解以下问题:
(1)接通电火花计时器所使用的电源是________、电压是________V
(2)接通电源与释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是( )
A. 先接通电源,后释放 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带的同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(3)与小车相连的是纸带的________端(选填“左”或“右”)
(4)两相邻计数点间的时间间隔________s;
(5)A点处瞬时速度的大小________m/s;(保留两位有效数字)
(6)利用逐差法求小车运动加速度表达式为__________:(请用、、…、和T来表示)
(7)求出的加速度的大小为:________(保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 交流电 ②. (2)A
(3)左 (4)
(5)
(6)
(7)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]打点计时器使用的都是交流电源,电火花打点计时器使用的是220V的交流电。
【小问2详解】
使用打点计时器要先接通电源,再释放纸带(小车),A正确,BCD错误。
故选A。
【小问3详解】
小车做匀加速运动,则相等时间间隔内,位移越来越大,所以纸带的左端与小车相连。
【小问4详解】
由于相邻计数点之间有四个计时点,所以相邻计数点间的时间间隔
【小问5详解】
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得
【小问6详解】
根据逐差法可得
所以小车的加速度
整理可得
【小问7详解】
把数据代入上式可得其加速度
四、计算题(共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分)
12. 从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面。
(2)自小球开始下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2 s内的位移大小。
(3)小球下落全程的平均速度。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)由
得落地时间
(2)最初2s内的位移大小为
前10s内的位移大小为
最后2s内的位移大小为
(3)根据公式可得
13. 如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18 m,该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.则:
(1)试分析判断,若汽车加速前进,能否在绿灯熄灭之前确保不超速通过停车线(此过程中汽车可看成质点);
(2)若汽车减速刹车,能否在到达停车线之前停车。
【答案】(1)能;(2)能。
【解析】
【详解】(1)绿灯熄灭前,汽车的位移
绿灯熄灭前汽车的速度
v=v0+at=8m/s+2×2m/s=12m/s<12.5m/s
可知汽车通过刹车线前一定未超出最大速度,所以汽车加速前进,能在绿灯熄灭之前确保不超速通过停车线。
(2)汽车速度减为零的位移
可知汽车减速刹车,能在到达停车线之前停车。
14. 一儿童玩耍时不慎从45 m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18 m,为确保能稳妥安全地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看作质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10 m/s2。
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
【答案】(1);(2)a≥9 m/s2
【解析】
【详解】(1)儿童下落的时间为
管理人员平均速度的最小值为
(2)假设管理人员跑至儿童落地点的过程中不存在匀速运动过程,在这种情况下管理人员先匀加速1.5s再匀减速1.5s,使得到达儿童落地点时速度恰好减为零,此时对应的加速度最小,设此过程的最大速度为v0,则
解得
假设不成立,所以管理人员先以最小加速度加速至最大速度vm后匀速运动一段时间后,再匀减速运动,到达儿童落地点时速度恰好减为零,设管理人员匀加速和匀减速时间均为t0,则
解得
所以管理人员的加速度最小值为
即理人员奔跑时加速度应满足的条件为
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一、单选题(本大题共7小题,每小题4分。共28.0分)
1. 2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A. 估算下降总时间时 B. 用推进器使其转弯时
C. 在海沟中穿越窄缝时 D. 科学家在其舱内进行实验时
2. 如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,设A点的高度为1m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A 20m/s2
B. 40m/s2
C 60m/s2
D. 80m/s2
4. 如图下图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象,其末速度为vt,在时间t内,物体的平均速度 和加速度a是( )
A. ,a随时间减小 B. ,a恒定
C. ,a随时间减小 D. 无法确定
5. 做加速直线运动物体,加速度为保持不变,对于任意1s来说,下列说法中不正确的是( )
A. 某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s
B. 某1s末的速度比该1s初的速度总是大3倍
C. 某1s初的速度与前1s末的速度相等
D. 某1s末的速度比前1s初的速度总是大6m/s
6. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京开幕,其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项。如图所示,某滑雪运动员以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动,到达斜面顶端时的速度为零。已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v,则滑雪者整个过程的平均速度为( )
A. B. C. D.
7. 一质点做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中( )
A. 位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
B. 位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值
C. 速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D. 速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全得部分分,有选错的得0分)
8. 亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国海军发射爆震弹成功将其驱逐。假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度-时间图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s
B. 海盗快艇在66 s末开始调头逃离
C. 海盗快艇在0~66 s做的是加速度逐渐减小的加速运动
D. 海盗快艇96~116 s内做匀减速直线运动
9. 列车出站时能在150s 内匀加速到180km/h,然后正常行驶,某次因意外列车以加速时加速度大小将车速减至108km/h。以初速度方向为正方向,下列说法正确的是( )
A. 列车加速时的加速度大小为
B. 列车减速时,若运用计算瞬时速度,其中
C. 若用图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D. 列车由静止加速,1min内速度可达20m/s
10. 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,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球是做匀加速直线运动
C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置“3”的速度为
三、实验题(本大题共1小题,每空2分,共16.0分)
11. 如图,在“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带上,从O点开始记录几个计数点,依次编为1、2、3、4、5、6,这些相邻的计数点之间还有四个点未画出(打点计时器的电源频率是50Hz,测得,,,,,…试根据纸带求解以下问题:
(1)接通电火花计时器所使用的电源是________、电压是________V
(2)接通电源与释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是( )
A. 先接通电源,后释放 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带的同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(3)与小车相连的是纸带的________端(选填“左”或“右”)
(4)两相邻计数点间的时间间隔________s;
(5)A点处瞬时速度的大小________m/s;(保留两位有效数字)
(6)利用逐差法求小车运动加速度的表达式为__________:(请用、、…、和T来表示)
(7)求出的加速度的大小为:________(保留两位有效数字)
四、计算题(共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分)
12. 从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面。
(2)自小球开始下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2 s内的位移大小。
(3)小球下落全程的平均速度。
13. 如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18 m,该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.则:
(1)试分析判断,若汽车加速前进,能否在绿灯熄灭之前确保不超速通过停车线(此过程中汽车可看成质点);
(2)若汽车减速刹车,能否在到达停车线之前停车。
14. 一儿童玩耍时不慎从45 m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18 m,为确保能稳妥安全地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看作质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10 m/s2。
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
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