内容正文:
徐州三中2024级高一第一次学情调研物理试卷(10月9日)
一、单选题(媒体4分,共44分)
1. 北京时间2023 年10月26日11 时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,载人飞船经过6.5小时的飞行后,于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口,此后载人飞船同空间站一起绕地球运行,绕行一圈大约需要 90分钟。以下说法正确的是( )
A. 题中“17时46分”指的是时间
B. 若以空间站为参考系,地球是静止的
C. 研究飞船绕地球的运行轨迹时,可将飞船视为质点
D. 研究飞船与空间站对接时,可将飞船视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.题中“17时46分”指的是时刻,故A错误;
B.若以空间站为参考系,地球是运动的,故B错误;
C.研究飞船绕地球的运行轨迹时,飞船的形状大小可以忽略不计,可将飞船视为质点,故C正确;
D.研究飞船与空间站对接时,飞船的形状大小不可以忽略不计,不可将飞船视为质点,故D错误。
故选C。
2. “区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A. 测速区间长度“”表示位移
B. 通过监测起点的速度表示瞬时速度大小
C. 该车全程的平均速度为
D. 测速区间,该车没有超速现象
【答案】B
【解析】
详解】A.测速区间长度“”表示路程,故A错误;
B.通过监测起点的速度表示瞬时速度大小,故B正确;
C.根据题意无法知道全程的位移大小,所以无法得到该车全程的平均速度,故C错误;
D.由题意只知道汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,平均速率为100km/h. 不清楚在测速区间,其他位置的瞬时速度,所以无法判断该车有没有超速现象,故D错误。
故选B。
3. 伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
①数学推理,如果,初速度为零的匀变速直线运动应符合
②合理外推,当倾角等于时,斜面运动变为自由落体运动
③实验验证:小球在斜面上运动符合,匀加速直线运动
④猜想假设:自由落体运动是最简单的变速运动,即
A. ④③①② B. ④①③② C. ①④③② D. ④①②③
【答案】B
【解析】
【详解】伽利略对自由落体的研究分为:猜想假设数学推理实验验证合理外推几个步骤。
故选B。
4. 已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在0~10s时间内,a先加速后减速,b做匀速直线运动,c一直做匀加速直线运动
B. 在0~10s时间内,a的平均速率最大,b的平均速率等于c的平均速率
C. 在0~10s时间内,a、b、c三个物体都向同一方向运动
D. 在0~10s时间内,a、b、c三个物体的平均速率相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据x-t图像中图线的斜率表示速度可知,在0~10s时间内,a先做减速运动后反向加速运动,b做匀速直线运动,c一直做加速直线运动。故A错误;
BD.由图可知在0~10s时间内,a的路程最大,b的路程等于c的路程,根据
可知a的平均速率最大,b的平均速率等于c的平均速率。故B正确;D错误。
C.由A选项分析可知,在0~10s时间内,a物体先沿正方向运动后沿负方向运动,b、c两个物体都沿正方向运动。故C错误;
故B正确。
5. 一个物体做变速直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B. 0~2 s时间内物体做匀速直线运动
C. 2~4 s时间内物体做匀速直线运动
D. OA段的速度变化量与BC段的速度变化量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,第1 s内与第5 s内的速度方向相同,均为正方向,故A错误;
BC.由图像可知,0~2 s时间内物体做匀加速直线运动,2~4 s时间内物体做匀速直线运动,故B错误,C正确;
D.由图像可知,OA段的速度变化量与BC段的速度变化量大小相等,方向相反,故D错误。
故选C。
6. 如图所示是汽车速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知
末速度
则加速度
故选B。
7. 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,作出一个新的有向线段,表示速度的变化量v。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度是矢量,速度的变化量
用从矢量的箭头到矢量的箭头的有向线段表示,则由图可知,B、D两图表示的速度变化量是正确的,A、C两图表示的速度变化量是错误的;加速度的方向与速度变化量的方向相同,由图可知B表示加速运动,D表示减速运动。
故选D。
8. 关于运动会上有关运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 百米比赛中,运动员速度越大,其加速度越大;速度减小,其加速度一定减小
B. 田径运动员通过一段路程,其位移不可能为零,位移的大小不可能等于路程
C. 行驶的赛车加速度不变,其速度可能减小
D. 龙舟的瞬时速度为零,加速度也一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度的定义式为,加速度与速度没有直接关系;百米比赛中,运动员速度越大,其加速度不一定越大;速度减小,则加速度方向与速度方向相反,但其加速度不一定减小,故A错误;
B.田径运动员通过一段路程,由于运动员做曲线运动,可以刚好回到初位置,则其位移可能为零,但其位移大小不可能等于路程,故B错误;
C.行驶的赛车加速度不变,如果加速度方向与速度方向相反,则其速度减小,故C正确;
D.龙舟的瞬时速度为零,但其加速度不一定为零,故D错误。
故选C。
9. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱在某段降落过程中做匀变速直线运动,其位移与时间的关系式是,则返回舱在第3s初的速度是( )
A. 90m/s B. 85m/s C. 80m/s D. 70m/s
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD.返回舱在某段降落过程中做匀变速直线运动,其位移与时间的关系式是
与
比对,可知返回舱的初速度
加速度
由
得第3s初(即第2s末)的速度
C正确,ABD错误。
故选C。
10. 以的速度沿平直公路行驶的汽车,时刻开始制动,汽车做匀减速直线运动,在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。在汽车制动过程中,下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车最初2s内的位移为26m
C. 汽车停止前2s内的位移为6m D. 汽车匀减速运动的总时间为7.5s
【答案】C
【解析】
【详解】A.设汽车在做匀减速直线运动的加速度大小为,在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。汽车的运动可逆向看做初速度是零的匀加速直线运动,由位移时间公式可得
其中
解得
A错误;
B.由位移时间公式可得,汽车最初2s内的位移为
B错误;
C.汽车的运动可逆向看做初速度是零的匀加速直线运动,汽车停止前2s内的位移为
C正确;
D.由速度时间公式可得,汽车匀减速运动的总时间为
D错误。
故选C。
11. 关于速度、速度变化量、加速度,说法正确的是( )
A. 加速度与速度变化量无关
B. 速度很大的物体,其加速度可能很小,但不可能为零
C. 物体运动的速度变化量越大,加速度一定大
D. 速度越大,加速度越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度由物体所受合力决定,与速度变化量无关,故A正确;
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零,比如飞机在空中做匀速直线运动,故B错误;
C.根据
物体运动的速度变化量越大,加速度不一定大,还与时间有关,故C错误;
D.加速度与速度的大小无关,与速度的变化快慢有关,故D错误。
故选A。
二、实验题
12. 某同学利用图1所示的实验装置研究小车速度随时间的变化规律。主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,小车纸带重复几次
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点,然后每隔相同的时间间隔了选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E、…点时小车的速度,分别记作、、、、…
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有___________(填选项前的字母)。
A. 电压可调的直流电源和刻度尺 B. 电压合适的50Hz交流电源和刻度尺
C. 电压可调的直流电源和天平(含砝码) D. 电压合适的50Hz交流电源和秒表
(2)在图3中已标出计数点A、B、C、D、E对应的坐标点,并在该图中画出图像。
(3)若图2中每相邻两个计数点间,还有4个点未画出,则计数点之间的时间间隔___________s。图2中,,,,,。则小车做匀变速直线运动的加速度___________(要求充分利用测量的数据),打点计时器打计数点B时小车的速度___________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)B (2)
(3) ①. 0.10 ②. 0.80 ③. 0.48
【解析】
【小问1详解】
在下列仪器和器材中,还需要使用的有电压合适的50Hz交流电源,供打点计时器使用;不需要秒表和天平,还需要刻度尺来测量各点的位移大小,从而算出各点速度大小。
故选B。
【小问2详解】
画出v—t图像如下
【小问3详解】
[1]每相邻两个计数点间,还有4个点未画出,则计数点之间的时间间隔
[2]根据逐差法可知,小车的加速度
代入数据解得
[3]打B点时小车的速度等于AC段的平均速度,则有
代入数据解得
三、解答题
13. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光板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为。求:
(1)滑块通过第一个光电门时的速度v1;
(2)滑块通过第二个光电门时的速度v2;
(3)估算滑块的加速度a。
【答案】(1)0.10m/s;(2)0.30m/s;(3)0.067m/s2
【解析】
【分析】
【详解】根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里,视滑块为匀速运动,据得,遮光板通过第一个光电门的速度
遮光板通过第二个光电门的速度
故滑块的加速度为
14. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面130m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为4m/s,取。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(3)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?
【答案】(1)
(2)
(3)9.9s
【解析】
【小问1详解】
设运动员打开降落伞时的速度,对减速过程,由速度和位移关系有
其中,h2=130m,,代入数据解得
【小问2详解】
设运动员做自由落体运动的高度为,则有
故运动员离开飞机时距地面的高度为
【小问3详解】
运动员做自由落体运动的时间为
运动员做减速运动的时间为
离开飞机后,运动员到达地面的时间为
15. 为了进一步提高高速收费的效率,减少停车时间,2019年6月交通运输部开始部署ETC的进一步推广和安装。ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图,汽车以10m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过30s缴费后,再加速至10m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至10m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。求:
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,所需的时间和通过的总路程;
(2)如果过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间;
(3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间。
【答案】(1)50s;100m(2)13.5s(3)36.5s
【解析】
【详解】(1)汽车通过人工收费的减速时间:
减速路程:
汽车加速过程和减速过程对称,故加速时间:
加速路程:
故通过人工通道的总时间:
总路程:
(2)汽车通过ETC通道的减速时间:
减速路程:
汽车加速过程和减速过程对称,故加速时间:
加速路程:
汽车以5m/s匀速通过ETC通过的时间:
比人工通道少走位移:
对应时间:
故通过ETC通道的总时间:
(3)比人工通道节约时间:
16. 一汽车在直线公路段上以72km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方36 m处有一辆自行车以5 m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4 s的反应时间后,司机开始刹车,求:
(1)画出它们运动的图像(从0时刻开始,包含反应时间,并标出相关数值)
(2)经过0.4 s的反应时间后,两车之间的距离是多少?
(3)①为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
②若汽车刹车时的加速度只为2 m/s2,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
【答案】(1) (2)30m
(3)①;②
【解析】
【小问1详解】
图像如图
【小问2详解】
汽车的速度为20m/s,经过0.4 s的反应时间后,两车之间的距离是
36m-(20-5)0.4m=30m
【小问3详解】
①两车速度相等时,距离最近,则有
根据位移与时间的公式有
解得
②设经过时间,两车速度相等,则
汽车的位移为
自行车的位移为
恰好不相撞,满足
解得
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徐州三中2024级高一第一次学情调研物理试卷(10月9日)
一、单选题(媒体4分,共44分)
1. 北京时间2023 年10月26日11 时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,载人飞船经过6.5小时的飞行后,于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口,此后载人飞船同空间站一起绕地球运行,绕行一圈大约需要 90分钟。以下说法正确的是( )
A. 题中“17时46分”指的是时间
B. 若以空间站为参考系,地球是静止的
C. 研究飞船绕地球的运行轨迹时,可将飞船视为质点
D. 研究飞船与空间站对接时,可将飞船视为质点
2. “区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A. 测速区间长度“”表示位移
B. 通过监测起点的速度表示瞬时速度大小
C. 该车全程的平均速度为
D. 在测速区间,该车没有超速现象
3. 伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
①数学推理,如果,初速度为零匀变速直线运动应符合
②合理外推,当倾角等于时,斜面运动变为自由落体运动
③实验验证:小球在斜面上运动符合,是匀加速直线运动
④猜想假设:自由落体运动是最简单的变速运动,即
A. ④③①② B. ④①③② C. ①④③② D. ④①②③
4. 已知a、b、c三个物体在0~10s时间内的运动规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在0~10s时间内,a先加速后减速,b做匀速直线运动,c一直做匀加速直线运动
B. 在0~10s时间内,a的平均速率最大,b的平均速率等于c的平均速率
C. 在0~10s时间内,a、b、c三个物体都向同一方向运动
D. 在0~10s时间内,a、b、c三个物体的平均速率相同
5. 一个物体做变速直线运动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B. 0~2 s时间内物体做匀速直线运动
C. 2~4 s时间内物体做匀速直线运动
D. OA段的速度变化量与BC段的速度变化量相同
6. 如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )
A. B. C. D.
7. 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,作出一个新的有向线段,表示速度的变化量v。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
8. 关于运动会上有关运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 百米比赛中,运动员速度越大,其加速度越大;速度减小,其加速度一定减小
B. 田径运动员通过一段路程,其位移不可能为零,位移的大小不可能等于路程
C. 行驶的赛车加速度不变,其速度可能减小
D. 龙舟的瞬时速度为零,加速度也一定为零
9. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱在某段降落过程中做匀变速直线运动,其位移与时间的关系式是,则返回舱在第3s初的速度是( )
A. 90m/s B. 85m/s C. 80m/s D. 70m/s
10. 以的速度沿平直公路行驶的汽车,时刻开始制动,汽车做匀减速直线运动,在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。在汽车制动过程中,下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车最初2s内的位移为26m
C. 汽车停止前2s内的位移为6m D. 汽车匀减速运动的总时间为7.5s
11. 关于速度、速度变化量、加速度,说法正确的是( )
A 加速度与速度变化量无关
B. 速度很大的物体,其加速度可能很小,但不可能为零
C. 物体运动的速度变化量越大,加速度一定大
D 速度越大,加速度越大
二、实验题
12. 某同学利用图1所示的实验装置研究小车速度随时间的变化规律。主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,小车纸带重复几次
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点,然后每隔相同的时间间隔了选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E、…点时小车的速度,分别记作、、、、…
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用有___________(填选项前的字母)。
A. 电压可调的直流电源和刻度尺 B. 电压合适的50Hz交流电源和刻度尺
C. 电压可调的直流电源和天平(含砝码) D. 电压合适的50Hz交流电源和秒表
(2)在图3中已标出计数点A、B、C、D、E对应的坐标点,并在该图中画出图像。
(3)若图2中每相邻两个计数点间,还有4个点未画出,则计数点之间的时间间隔___________s。图2中,,,,,。则小车做匀变速直线运动的加速度___________(要求充分利用测量的数据),打点计时器打计数点B时小车的速度___________。(结果均保留两位有效数字)
三、解答题
13. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光板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为。求:
(1)滑块通过第一个光电门时的速度v1;
(2)滑块通过第二个光电门时的速度v2;
(3)估算滑块的加速度a。
14. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面130m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为4m/s,取。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(3)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?
15. 为了进一步提高高速收费的效率,减少停车时间,2019年6月交通运输部开始部署ETC的进一步推广和安装。ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图,汽车以10m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过30s缴费后,再加速至10m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至10m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。求:
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,所需的时间和通过的总路程;
(2)如果过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间;
(3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间。
16. 一汽车在直线公路段上以72km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方36 m处有一辆自行车以5 m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4 s的反应时间后,司机开始刹车,求:
(1)画出它们运动的图像(从0时刻开始,包含反应时间,并标出相关数值)
(2)经过0.4 s的反应时间后,两车之间的距离是多少?
(3)①为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
②若汽车刹车时的加速度只为2 m/s2,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
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