内容正文:
兰州市第二十八中学第一次月考物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。)
1. 下列有关质点和参考系的说法中正确的是( )
A. 质量很大的物体不可以看作质点
B. 只有做直线运动的物体才能看作质点
C. 选择不同的参考系,物体的运动状态可能不同
D. 参考系必须是相对于地面静止的物体
2. 根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是( )
A. 表示时刻,称为第2s末或第3s内,也可以称为2s时
B. 表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
C. 表示时间间隔,称为第2s内
D. 表示时间间隔,称为第ns内
3. 某一天,张明陪同父母参观故宫博物院后,驾车从天安门到新街口,行车路线如图中黑线所示。图中显示,他们沿长安街向正西方向行驶了3.0km,在西单路口转向正北方向继续行驶了4.0km后,到达目的地。在这个过程中,张明驾驶汽车经过的路程和发生位移的大小分别是( )
A. 3.0km,4.0km B. 3.0km,7.0km C. 7.0km,5.0km D. 5.0km,7.0km
4. 甲、乙两个物体在同一直线上运动的图像如图所示,由图像可知0~4s内两物体( )
A. 甲运动方向为反方向,乙运动方向为正方向 B. 速度方向相反,加速度方向相同
C. 甲的位移小于乙的位移 D. 甲的加速度大于乙的加速度
5. 金丽温高铁的开通,大幅缩短了沿线各城市的时空距离。金华到温州线路全长188千米,从丽水乘坐动车到杭州只需要1小时34分,最高时速可达300km/h。下列说法正确的是( )
A. 1小时34分指时刻 B. 188千米指位移
C. 300km/h指瞬时速度 D. 300km/h指平均速度
6. 如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是( )
A. 汽车的速度越大,加速度一定越大
B. 汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C. 图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同
D. 图乙中汽车做减速运动,其a与方向相反
7. 某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的关系如图所示。从汽车经过位置时开始计时,则以下说法中正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为6m/s B. 汽车的加速度大小为
C. 汽车经过1s的位移为3m D. 该车经过1s停下
8. 某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为8m/s,第2s内的位移为5m,则该车( )
A. 第2s内的平均速度大小为2.5m/s
B. 刹车时加速度大小为
C. 第2s内与第3s内通过的位移大小之比为6∶4
D. 刹车后5s内的位移大小为15m
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。错选多选不得分,漏选得3分。)
9. 如图所示,在x轴上有两个质点P、Q,同时由原点O处分别沿x轴正、反方向做匀变速直线运动。质点P的初始速度vP =+4m/s,加速度aP =+1m/s2;质点Q的初始速度vQ =-20m/s,加速度aQ =+5m/s2;关于两质点的运动,下列说法正确的( )
A. 4s末质点P距离O点最远
B. 4s末质点Q向左距离O点最远
C. 8s末质点Q的速度大小为20m/s
D. 6s末质点P、Q速度相同
10. 如图所示为甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动的图像。关于四个物体在0~t,时间内的运动描述,正确的是( )
A. 乙物体的位移最小 B. 丙物体的路程等于它的位移
C. 甲物体和丁物体的路程相等 D. 四个物体的平均速度大小都相等,方向也相同
11. 一辆汽车正在做匀加速直线运动,若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A. 汽车的速度也减小
B. 汽车的速度仍在增大
C. 当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的位移仍然不断增大
12. 一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为6m/s,2s后速度的大小为12m/s。在这2s内该物体的( )
A. 速度变化量的大小可能大于12m/s
B. 速度变化量的大小可能小于6m/s
C. 加速度的大小可能大于8m/s2
D. 加速度的大小可能等于3m/s2
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(共1小题,共10分)
13. 某实验小组使用如图甲所示的装置“探究小车的匀变速直线运动的规律”。实验所使用交流电的频率为50Hz。
(1)关于实验操作,以下说法正确的是( )
A. 可以先释放小车,后接通打点计时器电源
B. 应使小车在靠近定打点计时器的地方释放
C. 电火花计时器可使用220V直流电
D. 纸带应穿在电火花计时器墨粉纸盘的下方
(2)该小组打出一条纸带,图乙是纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打C点时,小车的速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字),方向________(选填“向左”或“向右”)。
(3)其余各点的速度都标在了坐标系中,如图丙所示。s时,打点计时器恰好打B点。请你将(2)中所得结果标在图2所示坐标系中(其他点已标出),并作出小车运动的图线______;利用图线可知,小车的速度随时间均匀增加,其加速度大小______m/s2。(结果保留两位有效数字)
三、计算题(本题共4小题,共38分)
14. 如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度大小;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小。
15. 一物体从静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,最后2s内物体做匀减速直线运动,速度减为零后反向运动,最终速度大小变为2m/s。求:
(1)物体做匀速直线运动时的速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度。
16. 一辆卡车正在平直公路上以39.6km/h的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进。当车速减至7.2km/h时,信号灯转为绿灯,司机当即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程三分之二的时间就匀加速到了原来匀速运动时的速度。已知从开始刹车到恢复原速一共经历了10s,整个过程不考虑驾驶员的反应时间。求:
(1)卡车减速和加速时的加速度大小。
(2)从开始刹车算起,2s末及8s末的瞬时速度大小。
17. 2022年6月17日,中国第三艘航空母舰福建舰正式服役。福建舰的舰载机采用了“电磁弹射”技艺,大幅度提高了航母群战斗力。
(1)某舰载机在静止的航母上起飞时,采用弹射装置及机上发动机使飞机获得的加速度在航母跑道上匀加速前进,2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少?
(2)飞行员所能承受的极限加速度约为重力加速度的9倍左右,若飞机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s,飞机钩住阻拦索后在100m内停下来。若将这段运动视为匀减速直线运动,此过程中飞行员是否安全?
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兰州市第二十八中学第一次月考物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。)
1. 下列有关质点和参考系的说法中正确的是( )
A. 质量很大的物体不可以看作质点
B. 只有做直线运动的物体才能看作质点
C. 选择不同的参考系,物体的运动状态可能不同
D. 参考系必须是相对于地面静止的物体
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当物体的形状大小在研究的问题中可以忽略不计时,物体可以看成质点;所以质量很大的物体可能可以看成质点,做曲线运动的物体也可能可以看成质点,比如地球绕太阳公转时,地球可以看成质点,故AB错误;
CD.参考系的选择具有任意性,不一定要以相对于地面静止的物体为参考系;选择不同的参考系,物体的运动状态可能不同,故C正确,D错误。
故选C。
2. 根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是( )
A. 表示时刻,称为第2s末或第3s内,也可以称为2s时
B. 表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
C. 表示时间间隔,称为第2s内
D. 表示时间间隔,称为第ns内
【答案】D
【解析】
【详解】A.表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2s时,故A错误;
B.表示时间间隔,称为最初2s内或前2s内,故B错误;
C.表示时间间隔,称为第3s内,故C错误;
D.表示时间间隔,称为第ns内,故D正确。
故选D。
3. 某一天,张明陪同父母参观故宫博物院后,驾车从天安门到新街口,行车路线如图中黑线所示。图中显示,他们沿长安街向正西方向行驶了3.0km,在西单路口转向正北方向继续行驶了4.0km后,到达目的地。在这个过程中,张明驾驶汽车经过的路程和发生位移的大小分别是( )
A. 3.0km,4.0km B. 3.0km,7.0km C. 7.0km,5.0km D. 5.0km,7.0km
【答案】C
【解析】
【详解】路程是指物体所经过的路径的长度,所以路程为
位移是从初位置到末位置的有向线段,所以位移的大小为
故选C。
4. 甲、乙两个物体在同一直线上运动的图像如图所示,由图像可知0~4s内两物体( )
A. 甲运动方向为反方向,乙运动方向为正方向 B. 速度方向相反,加速度方向相同
C. 甲的位移小于乙的位移 D. 甲的加速度大于乙的加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知,0~4s内两物体的速度均为正,即甲乙均向正方向运动,故A错误;
BD.根据图像的斜率表示加速度可知,0~4s内,甲的加速度为
乙的加速度为
可知甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,二者速度方向相同,但加速度方向相反,且甲的加速度大于乙的加速度,故B错误,D正确。
C.根据图像围成的面积表示位移,可得0~4s内,甲的位移大小为
甲的位移大于乙的位移,故C错误。
故选D。
5. 金丽温高铁的开通,大幅缩短了沿线各城市的时空距离。金华到温州线路全长188千米,从丽水乘坐动车到杭州只需要1小时34分,最高时速可达300km/h。下列说法正确的是( )
A. 1小时34分指时刻 B. 188千米指位移
C. 300km/h指瞬时速度 D. 300km/h指平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.1小时34分指时间,选项A错误;
B.188千米指路程,选项B错误;
CD.300km/h指瞬时速度,选项C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是( )
A. 汽车的速度越大,加速度一定越大
B. 汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C. 图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同
D. 图乙中汽车做减速运动,其a与方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车的速度越大,加速度不一定大,比如汽车以很大的速度匀速运动时,加速度为零,故A错误;
B.汽车的加速度越大,速度变化得越快,但速度变化量不一定越大,故B错误;
C.图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同,故C正确;
D.图乙中汽车做减速运动,其a与方向相同,故D错误。
故选C。
7. 某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的关系如图所示。从汽车经过位置时开始计时,则以下说法中正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为6m/s B. 汽车的加速度大小为
C. 汽车经过1s的位移为3m D. 该车经过1s停下
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动位移与速度的关系
变形可得
故可得物体的初速度大小
加速度的2倍为图线的斜率,故有
解得
B错误;
C.根据匀变速直线运动位移与时间的关系,可求得汽车经过1s位移
C错误;
D.汽车停止运动的时间
D错误。
故选A。
8. 某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为8m/s,第2s内的位移为5m,则该车( )
A. 第2s内的平均速度大小为2.5m/s
B. 刹车时加速度大小为
C. 第2s内与第3s内通过的位移大小之比为6∶4
D. 刹车后5s内的位移大小为15m
【答案】B
【解析】
【详解】A.第2内的平均速度大小为
故A错误;
B.第2内的平均速度大小为第1.5s的瞬时速度,设刹车时加速度大小为a,则有
故B正确;
D.刹车时间为
刹车后5s内,车已经停止,所以5s内的位移等于4s内的位移,则有
故D错误;
C.根据逆向思维可知,第1s内,第2s内,第3s内,第4s内的位移之比为
所以第2s内与第3s内通过的位移大小之比为5:3,故C错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。错选多选不得分,漏选得3分。)
9. 如图所示,在x轴上有两个质点P、Q,同时由原点O处分别沿x轴正、反方向做匀变速直线运动。质点P的初始速度vP =+4m/s,加速度aP =+1m/s2;质点Q的初始速度vQ =-20m/s,加速度aQ =+5m/s2;关于两质点的运动,下列说法正确的( )
A. 4s末质点P距离O点最远
B. 4s末质点Q向左距离O点最远
C. 8s末质点Q的速度大小为20m/s
D. 6s末质点P、Q速度相同
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.质点P一直沿x轴正向做匀加速运动,则4s末质点P距离O点不是最远,选项A错误;
B.质点Q沿x轴负向做匀减速运动,速度减到零的时间为
即4s末质点Q向左距离O点最远,选项B正确;
C.8s末质点Q的速度大小为
选项C正确;
D.6s末质点P的速度
质点Q的速度
质点P、Q速度相同,选项D正确。
故选BCD。
10. 如图所示为甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动的图像。关于四个物体在0~t,时间内的运动描述,正确的是( )
A. 乙物体的位移最小 B. 丙物体的路程等于它的位移
C. 甲物体和丁物体的路程相等 D. 四个物体的平均速度大小都相等,方向也相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.位移是指从起始位置到终止位置有向线段的长度,故四个物体的位移相等,A错误;
B.乙丙丁三个物体的运动都没有往返,路程都等于位移大小,但路程不等于位移,故B错误;
C.甲的运动有往返,先运动4m,再后退1m,总路程为5m,丁的运动也有往返,但丁先后退1m,再运动4m,总路程也是5m,C正确;
D.根据上述分析可知,四个物体运动的位移相等,时间相等,根据
四个物体的平均速度大小都相等,方向也相同,D正确。
故选CD。
11. 一辆汽车正在做匀加速直线运动,若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A. 汽车的速度也减小
B. 汽车的速度仍在增大
C. 当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的位移仍然不断增大
【答案】BD
【解析】
【详解】因为加速度方向与速度方向一致,所以汽车始终在做加速直线运动,随着加速度的减小,速度增加的越来越慢,当加速度减小到零时,汽车达到最大速度且做匀速直线运动,故BD正确AC错误。
故选BD。
12. 一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为6m/s,2s后速度的大小为12m/s。在这2s内该物体的( )
A. 速度变化量的大小可能大于12m/s
B. 速度变化量的大小可能小于6m/s
C. 加速度的大小可能大于8m/s2
D. 加速度的大小可能等于3m/s2
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.取初速度的方向为正方向,在后的速度为,则速度的变化量为
或
即速度变化量的大小可能大于12m/s,不可能小于6m/s,故A正确,B错误;
CD.物体的加速度为
或
即加速度的大小可能大于8m/s2,或大小可能等于3m/s2,故CD正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(共1小题,共10分)
13. 某实验小组使用如图甲所示的装置“探究小车的匀变速直线运动的规律”。实验所使用交流电的频率为50Hz。
(1)关于实验操作,以下说法正确的是( )
A. 可以先释放小车,后接通打点计时器电源
B. 应使小车在靠近定打点计时器的地方释放
C. 电火花计时器可使用220V直流电
D. 纸带应穿在电火花计时器墨粉纸盘的下方
(2)该小组打出一条纸带,图乙是纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打C点时,小车的速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字),方向________(选填“向左”或“向右”)。
(3)其余各点的速度都标在了坐标系中,如图丙所示。s时,打点计时器恰好打B点。请你将(2)中所得结果标在图2所示坐标系中(其他点已标出),并作出小车运动的图线______;利用图线可知,小车的速度随时间均匀增加,其加速度大小______m/s2。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)BD (2) ①. 0.44 ②. 向左
(3) ①. ②. 1.1
【解析】
【小问1详解】
A.实验时应该先接通电源,后释放纸带,故A错误;
B.应使小车在靠近定打点计时器的地方释放,故B正确;
C.电火花计时器可使用220V交流电,故C错误;
D.纸带应穿在电火花计时器墨粉纸盘的下方,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]两个相邻计数点的时间间隔为
s=0.1s
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度
[2]根据间距向右渐渐增大,则速度的方向向左。
【小问3详解】
[1]描点做图如图
[2]由图像的斜率可知加速度为
三、计算题(本题共4小题,共38分)
14. 如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度大小;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设水平向右为正方向,则
所以弹丸击穿木板时的加速度大小为,方向水平向左。
【小问2详解】
设水平向右为正方向,则
所以足球与木板碰撞反弹时的加速度大小为,方向水平向左。
15. 一物体从静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,最后2s内物体做匀减速直线运动,速度减为零后反向运动,最终速度大小变为2m/s。求:
(1)物体做匀速直线运动时的速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度。
【答案】(1)
(2),方向与初速度的方向相反
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动规律可知,5s后物体运动的速度即为匀速运动的速度,故有
解得
【小问2详解】
设物体减速运动的加速度为,选取初速度的方向为正方向,则有
其中
解得
即减速时的加速度大小为,方向与初速度的方向相反。
16. 一辆卡车正在平直公路上以39.6km/h的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进。当车速减至7.2km/h时,信号灯转为绿灯,司机当即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程三分之二的时间就匀加速到了原来匀速运动时的速度。已知从开始刹车到恢复原速一共经历了10s,整个过程不考虑驾驶员的反应时间。求:
(1)卡车减速和加速时的加速度大小。
(2)从开始刹车算起,2s末及8s末的瞬时速度大小。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)设卡车做匀减速运动的时间为,做匀加速运动的时间为,根据题意有
解得
,
卡车减速和加速时的加速度大小分别为
(2)从开始刹车算起,2s末的瞬时速度大小为
从开始刹车算起,8s末的瞬时速度大小为
17. 2022年6月17日,中国第三艘航空母舰福建舰正式服役。福建舰的舰载机采用了“电磁弹射”技艺,大幅度提高了航母群战斗力。
(1)某舰载机在静止的航母上起飞时,采用弹射装置及机上发动机使飞机获得的加速度在航母跑道上匀加速前进,2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少?
(2)飞行员所能承受的极限加速度约为重力加速度的9倍左右,若飞机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s,飞机钩住阻拦索后在100m内停下来。若将这段运动视为匀减速直线运动,此过程中飞行员是否安全?
【答案】(1)
(2)安全
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,飞机匀加速滑行的距离
【小问2详解】
根据匀变速直线运动的规律可知
解得
即减速时的加速度大小为,小于重力加速度的9倍(约90m/s2),飞行员是安全的。
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