内容正文:
2024学年第一学期期中考试
高一物理试卷
满分分值:100分 完卷时间:60分钟
特别提示:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.除特殊说明外,本卷所用重力加速度g大小均取。
一、京沪高铁
京沪高速铁路,简称京沪高铁,由北京南站至上海虹桥站,全长1318km,直线距离约为900km,最高速度为380km/h。某人乘坐G17次列车,于当天19:00从北京南站始发,途经南京南站,于当天23:18到达上海虹桥站,全程所用时间为4小时18分钟。
1. 下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A. 位移、时间 B. 平均速度、平均速率
C. 路程、时间 D. 加速度、速度的变化量
2. 关于材料中的相关数据,下列说法正确的是( )
A. 19:00表示时间间隔 B. 4小时18分钟表示时刻
C. 1318km表示位移 D. 380km/h表示瞬时速度
3. 小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移________(选填“相同”或“不同”),________(选填“能”或“不能”)画出他从上海到北京过程的速度-时间()图像。
4. 为了研究列车的运动,某同学利用传感器绘制出了一段时间内列车运动的位移-时间()图像,下列说法正确的是( )
A. 列车在0~3s内做曲线运动
B. 0~3s内列车的速度逐渐增大
C. 列车在2s末和3s末的速度方向不同
D. 列车在0~3s内的平均速度小于12m/s
5. 为了进一步研究小车沿直线运动的速度-时间图像,某同学让甲、乙两小车从同一点开始沿同一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲运动方向为正方向,乙运动方向为反方向
B. 速度方向相反,加速度方向相同
C. 甲的加速度小于乙的加速度
D. 甲的加速度大于乙的加速度
二、小车在轨道上的运动(共10分)
DIS数字化信息系统主要包括数据采集、处理和显示三个部分。传感器采集物理信息,将其转化为电信号,电信导经处理转化为数字信息后可以呈现为数值、图像等形式。在数字化实验中、要根据所测的物理量选择不同的传感器,数据的处理和显示可由计算机实现。
6. 如图所示,实验装置中所用传感器的名称叫________传感器,可以测量挡光片经过时的挡光时间,实验时还需要将________输入计算机,最终获得小车的速度。
7. 上面实验中,让小车从轨道的同一位置滑下,实验数据表格中空缺处的数值为________m/s(小数点后保留3位数字),你认为第________次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。
次数
挡光片宽度(m)
通过传感器的时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.347
2
0.060
0.17464
0.344
3
0.040
0.11662
4
0.020
0.05850
0.342
8. 如图所示是研究小车运动和图的实验装置。
信号发射器和信号接收器组成________传感器。通过传感器获得小车的运动图像,小车在AB区域内可视为________运动。
9. 如图A点速度为0.200m/s,B点速度为0.909m/s,时间差为0.411s,此区域内小车的加速度________,位移是________m。(小数点后保留3位数字)
三、生活中的力
力学是一门独立的基础科学,主要研究能量与力的关系。力学是人类通过对自然万象的观察以及推理验证,最后抽象简化建立的自然科学,并建立一些力学模型。
10. 关于力的说法,正确的是( )
A. 踢出去的足球向前飞行的过程中,受到踢力和重力的作用
B. 力有时能脱离物体而独立存在
C. 力既有大小又有方向,是矢量
D. 只有相互接触的物体间才能产生作用力
11. 如图所示,玻璃瓶里面装满水,用胶塞封闭,中间插有透明塑料管,用手挤压玻璃瓶侧壁,通过管中液面位置变化显示玻璃瓶的形变。这个实验应用的科学方法是( )
A. 极限法 B. 放大法 C. 假设法 D. 等效替代法
12. 两个互相接触的物体,关于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的是( )
A. 一定有弹力,但不一定有摩擦力
B. 如果有弹力,则一定有摩擦力
C. 如果有摩擦力,则一定有弹力
D. 如果有摩擦力,则其大小一定与弹力成正比
13. 如图,将薄板两端垫高后把一个水球放在板上。可看到板和球都发生了形变,关于它们之间的弹力,下列说法正确的是( )
A. 球对板的弹力大于板对球的弹力,所以板的形变更明显
B. 球对板的弹力是由于板的形变引起的
C. 板对球的弹力是因为球的形变引起的
D. 球对板的弹力是因为球的形变引起的
14. 如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处子静止状态,则小球受到的力是( )
A. 重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、下滑力
C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力
15. 如图小明沿粗糙滑道下滑,在如图中画出小明受力示意图。
16. 如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
17. 如图甲所示,通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块,A端的拉力均匀增加,时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,下列说法正确的是( )
A. 当时,木块与水平面间的摩擦力
B. 若继续增大拉力至,则木块与水平面间的摩擦力
C. 木块与水平面间的动摩擦因数为
D. 木块与水平面间的动摩擦因数为
18. 劲度系数的弹簧伸长时,产生的弹力F为________N,如果用5N的力去压弹簧,弹簧压缩的长度为________cm。
四、自由落体运动
人类对自由落体运动的认识经历了多个阶段,从古代的误解到现代的科学解释,逐步揭示了自由落体运动的本质和规律。
19. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A. 竖直向下的运动就是自由落体运动
B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C. 在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同
D. 自由落体运动的位移与时间成正比
20. 全红婵获得奥运动跳水女子单人10m跳台冠军。比赛中,她在跳台上倒立静止,然后下落,前5m完成技术动作,随后5m完成姿态调整。则她用于姿态调整的时间约为( )
A. 0.2s B. 0.4s C. 1.0s D. 1.4s
21. 伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由AB、C滚下,如图所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、,则下列关系式中,符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是( )
A. B.
C. D.
22. 如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。已知频闪照相机的频闪周期为T。下列说法中正确的是( )
A. 一定满足
B. 羽毛下落到B点的速度大小为
C. 苹果在C点的速度大小为2gT
D. 、、一定满足
23. 真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片时,实验室由于泄露,室内有空气,那么苹果和羽毛是否同时落地?________(填“是”或者“不是”);说出你的理由:____________。
五、交通运输中的物理
交通运输成为现代社会的重要组成部分,我们需要认真研究交通工具在道路上的运动情况,尤其是加速度、速度和位移等物理量。理解运动学概念对于减小交通事故、优化车辆性能都具有重要意义。
24. 关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A. 速度很大的物体,加速度可以很小
B. 物体的速度改变量越大,加速度一定越大
C. 某时刻物体速度为零,其加速度也为零
D. 加速度很大时,物体一定做加速运动
25. 研究发现,轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位应该是( )
A. B. C. D.
26. 根据给出的速度和加速度,对运动性质的判断正确的是( )
A. ,,物体做加速运动
B. ,,物体做减速运动
C. ,,物体做加速运动
D. ,,物体做加速运动
27. 甲、乙两物体都沿x轴正方向做匀变速直线运动,经过某点时瞬时速度均为10m/s,之后甲经4s速度变为18m/s,乙经2s速度变为4m/s,则甲的加速度太小为________;乙的加速度大小为________;________的速度变化大,________的速度变化快。
28. 如图所示为高速公路上某一“区间测速”标牌,该路段全长66km,全路限速100km/h,若汽车某一时刻时速超过100km/h,则电子警察可判定为超速违规,若某司机汽车通过监测起点和终点的速度分别是95km/h和90km/h,通过测速路段的时间是33min,根据以上信息求全程的平均速率是________km/h,可判断此车________(选填“超速”或“不超速”),理由是:__________。
29. 如图,表示匀速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
30. 高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上斜坡的初速度?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
六、体育活动中涉及的物理知识
第33届夏季奥林匹克运动会是在法国巴黎举办的国际性奥林匹克赛事,于当地时间2024年7月26日开幕,8月11日闭幕,中国体育代表团在巴黎奥运会共获得了40枚金牌,创下了境外奥运会参赛金牌数的新纪录。
31. 以下运动中,能把研究对象当作质点的是( )
A. 研究花样滑冰运动员的优美舞姿时
B. 划艇比赛中研究划艇在湖中的位置时
C. 跆拳道比赛中研究运动员动作时
D. 马术比赛中研究马腿的姿势时
32. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法,以下叙述不正确的是( )
A. 在研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,应用了微小量放大法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是控制变量法
C. 根据速度的定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里应用了极限思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里应用了微元累积法
33. 短跑运动员在100m比赛中,以8m/s的速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是( )
A. 9m/s B. 10.2m/s C. 10m/s D. 9.1m/s
34. 在世界女排大奖赛中,中国球员朱婷跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出,排球以30m/s的速率水平返回,以排球飞来的方向为正方向,排球速度变化量为________m/s,假设朱婷对排球的击打时间0.25s。则排球在这0.25s内的平均加速度大小为________。
35. 计算题:跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当下降125m时打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多大?
(2)运动员离开飞机后,自由落体运动125m需要时间是多少?
(3)打开伞后匀减速运动时间是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024学年第一学期期中考试
高一物理试卷
满分分值:100分 完卷时间:60分钟
特别提示:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.除特殊说明外,本卷所用重力加速度g大小均取。
一、京沪高铁
京沪高速铁路,简称京沪高铁,由北京南站至上海虹桥站,全长1318km,直线距离约为900km,最高速度为380km/h。某人乘坐G17次列车,于当天19:00从北京南站始发,途经南京南站,于当天23:18到达上海虹桥站,全程所用时间为4小时18分钟。
1. 下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A. 位移、时间 B. 平均速度、平均速率
C. 路程、时间 D. 加速度、速度的变化量
2. 关于材料中的相关数据,下列说法正确的是( )
A. 19:00表示时间间隔 B. 4小时18分钟表示时刻
C. 1318km表示位移 D. 380km/h表示瞬时速度
3. 小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移________(选填“相同”或“不同”),________(选填“能”或“不能”)画出他从上海到北京过程的速度-时间()图像。
4. 为了研究列车的运动,某同学利用传感器绘制出了一段时间内列车运动的位移-时间()图像,下列说法正确的是( )
A. 列车在0~3s内做曲线运动
B. 0~3s内列车的速度逐渐增大
C. 列车在2s末和3s末的速度方向不同
D. 列车在0~3s内的平均速度小于12m/s
5. 为了进一步研究小车沿直线运动的速度-时间图像,某同学让甲、乙两小车从同一点开始沿同一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲运动方向为正方向,乙运动方向为反方向
B. 速度方向相反,加速度方向相同
C. 甲的加速度小于乙的加速度
D. 甲的加速度大于乙的加速度
【答案】1. D 2. D
3. ①. 不同 ②. 不能
4. B 5. D
【解析】
【1题详解】
位移、平均速度、加速度、速度的变化量都是矢量;而时间、平均速率和路程都是标量。
故选D。
【2题详解】
A.19:00表示时刻,选项A错误;
B.4小时18分钟表示时间间隔,选项B错误;
C.1318km表示路程,选项C错误;
D.380km/h表示瞬时速度,选项D正确。
故选D。
【3题详解】
[1][2]小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移大小相同,但方向不同,即位移不同;因为做的是曲线运动,则不能画出他从上海到北京过程的速度-时间()图像。
【4题详解】
A.x-t图像只能描述直线运动,选项A错误;
B.图像的斜率等于速度,可知0~3s内列车的速度逐渐增大,选项B正确;
C.图像斜率的符号反映速度的方向,可知列车在2s末和3s末的速度方向相同,选项C错误;
D.列车在0~3s内的位移36m,根据
可知平均速度等于12m/s,选项D错误。
故选B。
【5题详解】
A.甲乙的速度均为正值,可知甲乙的运动方向均为正方向,选项A错误;
B.图像的斜率等于加速度,可知甲乙速度方向相同,加速度方向相反,选项B错误;
CD.甲的加速度
乙的加速度
可知甲的加速度大于乙的加速度,选项C错误,D正确。
故选D。
二、小车在轨道上的运动(共10分)
DIS数字化信息系统主要包括数据采集、处理和显示三个部分。传感器采集物理信息,将其转化为电信号,电信导经处理转化为数字信息后可以呈现为数值、图像等形式。在数字化实验中、要根据所测的物理量选择不同的传感器,数据的处理和显示可由计算机实现。
6. 如图所示,实验装置中所用传感器的名称叫________传感器,可以测量挡光片经过时的挡光时间,实验时还需要将________输入计算机,最终获得小车的速度。
7. 上面实验中,让小车从轨道的同一位置滑下,实验数据表格中空缺处的数值为________m/s(小数点后保留3位数字),你认为第________次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。
次数
挡光片宽度(m)
通过传感器的时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.347
2
0.060
0.17464
0.344
3
0.040
0.11662
4
0.020
0.05850
0.342
8. 如图所示是研究小车运动和图的实验装置。
信号发射器和信号接收器组成________传感器。通过传感器获得小车的运动图像,小车在AB区域内可视为________运动。
9. 如图A点速度为0.200m/s,B点速度为0.909m/s,时间差为0.411s,此区域内小车的加速度________,位移是________m。(小数点后保留3位数字)
【答案】6. ①. 光电传感器 ②. 挡光片宽度
7. ①. 0.343 ②. 4
8. ①. 位移 ②. 匀加速直线
9. ①. 1.725 ②. 0.228
【解析】
【6题详解】
[1]本实验中的传感器是将光信号转变为电信号,使用的传感器为光电传感器。
[2]实验时还需要输入挡光片宽度,利用
获得物体的速度;
【7题详解】
[3]设挡光片宽度为d,根据
代入数据解得
[4]挡光片宽度越窄,遮光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,四次测量中,第四次的遮光时间最短,所以第四次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
【8题详解】
[5]由实验装置可知,信号发射器和信号接收器组成的是位移传感器。
[6]在图像中,AB段为一条倾斜的直线,图像的斜率不变,故加速度不变,做匀加速直线运动。
【9题详解】
[7]小车在AB区域内速度变化量为
经历的时间为,故小车加速度为
[8]位移为
三、生活中的力
力学是一门独立的基础科学,主要研究能量与力的关系。力学是人类通过对自然万象的观察以及推理验证,最后抽象简化建立的自然科学,并建立一些力学模型。
10. 关于力的说法,正确的是( )
A. 踢出去的足球向前飞行的过程中,受到踢力和重力的作用
B. 力有时能脱离物体而独立存在
C. 力既有大小又有方向,是矢量
D. 只有相互接触的物体间才能产生作用力
11. 如图所示,玻璃瓶里面装满水,用胶塞封闭,中间插有透明塑料管,用手挤压玻璃瓶侧壁,通过管中液面位置变化显示玻璃瓶的形变。这个实验应用的科学方法是( )
A. 极限法 B. 放大法 C. 假设法 D. 等效替代法
12. 两个互相接触的物体,关于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的是( )
A. 一定有弹力,但不一定有摩擦力
B. 如果有弹力,则一定有摩擦力
C. 如果有摩擦力,则一定有弹力
D. 如果有摩擦力,则其大小一定与弹力成正比
13. 如图,将薄板两端垫高后把一个水球放在板上。可看到板和球都发生了形变,关于它们之间的弹力,下列说法正确的是( )
A. 球对板的弹力大于板对球的弹力,所以板的形变更明显
B. 球对板的弹力是由于板的形变引起的
C. 板对球的弹力是因为球的形变引起的
D. 球对板的弹力是因为球的形变引起的
14. 如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处子静止状态,则小球受到的力是( )
A. 重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、下滑力
C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力
15. 如图小明沿粗糙滑道下滑,在如图中画出小明受力示意图。
16. 如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
17. 如图甲所示,通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块,A端的拉力均匀增加,时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,下列说法正确的是( )
A. 当时,木块与水平面间的摩擦力
B. 若继续增大拉力至,则木块与水平面间的摩擦力
C. 木块与水平面间的动摩擦因数为
D. 木块与水平面间的动摩擦因数为
18. 劲度系数的弹簧伸长时,产生的弹力F为________N,如果用5N的力去压弹簧,弹簧压缩的长度为________cm。
【答案】10. C 11. B 12. C 13. D 14. A
15. 16. A 17. AC
18. ①. 20N ②. 1cm
【解析】
【10题详解】
A.踢出去的足球向前飞行的过程中,由于已经和脚分离,此时不再受踢力的作用,只受到重力作用,故A错误;
B.力的物质性,不能脱离物体而独立存在,故B错误;
C.力是矢量,既有大小又有方向,故C正确;
D.两物体不接触也可能有力的作用,例如两磁铁不接触时也会有相互作用,故D错误。
故选C。
【11题详解】
用手挤压玻璃瓶侧壁,玻璃瓶发生微小形变,体积缩小,玻璃管中液面上升,将玻璃瓶容积的变化巧妙地转化为塑料管中液面的高度的变化。这个实验中使用的科学方法称为放大法,通过观察透明塑料管中液面的变化来显示玻璃瓶的形变,这是一种将不易观察的微小形变转换为容易观察的液面变化的方法,故B正确,ACD错误。
故选B。
【12题详解】
A.物体之间相互接触不一定有弹力,因此不一定有摩擦力。例如,两个物体接触但没有挤压时,可能没有弹力,也就没有摩擦力,故A错误;
B.有弹力不一定有摩擦力,因为物体之间不一定粗糙,也不一定有相对运动或相对运动趋势,例如,两个光滑的物体接触时,即使有弹力也可能没有摩擦力,故B错误;
C.如果有摩擦力,说明物体之间有相对运动或相对运动趋势,那么一定存在挤压,因此一定有弹力,故C正确;
D.静摩擦力的大小与弹力无关,而滑动摩擦力与弹力成正比,但静摩擦力不一定与弹力成正比,故D错误。
故选C。
【13题详解】
A.球对板的弹力与板对球的弹力是一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故A错误;
BD.根据弹力的产生可知,球对板的弹力是由于球的形变引起的,故B错误,D正确;
C.根据弹力的产生可知,板对球的弹力是因为板的形变引起的,故C错误。
故选D。
【14题详解】
小球和光滑斜面接触,受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有弹力,如有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向左上方运动,并非处于受力平衡状态,故A正确,BCD错误。
故选A。
【15题详解】
小明沿粗糙斜滑道下滑,首先小明受到重力G(竖直向下)的作用,同时滑道对小明的弹力N(垂直于滑道向上)的作用,滑动过程中受到动摩擦力F(与小明的运动方向相反)的作用,小明受力示意图如下
【16题详解】
壁虎匀速直线运动,所以壁虎所受的合外力为零,根据力的合成原理,只有A选项满足力的平衡要求,故选A。
【17题详解】
A.由图像得,木块与水平面间最大静摩擦力为8.5N,若,拉力没有达到最大静摩擦力,木块与水平面间的摩擦力为静摩擦力,摩擦力为,故A正确;
B.若,拉力大于最大静摩擦力,木块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可得滑动摩擦力,故B错误;
CD.由图乙可知木块与水平面的滑动摩擦力大小,由
得
故C正确,D错误。
故选AC。
【18题详解】
[1]根据胡克定律得弹力F为
[2] 若用5N的力去压弹簧时,由胡克定律得,弹簧的压缩量为
四、自由落体运动
人类对自由落体运动的认识经历了多个阶段,从古代的误解到现代的科学解释,逐步揭示了自由落体运动的本质和规律。
19. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A. 竖直向下的运动就是自由落体运动
B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C. 在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同
D. 自由落体运动的位移与时间成正比
20. 全红婵获得奥运动跳水女子单人10m跳台冠军。比赛中,她在跳台上倒立静止,然后下落,前5m完成技术动作,随后5m完成姿态调整。则她用于姿态调整的时间约为( )
A. 0.2s B. 0.4s C. 1.0s D. 1.4s
21. 伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由AB、C滚下,如图所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、,则下列关系式中,符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是( )
A. B.
C. D.
22. 如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。已知频闪照相机的频闪周期为T。下列说法中正确的是( )
A. 一定满足
B. 羽毛下落到B点的速度大小为
C. 苹果在C点的速度大小为2gT
D. 、、一定满足
23. 真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片时,实验室由于泄露,室内有空气,那么苹果和羽毛是否同时落地?________(填“是”或者“不是”);说出你的理由:____________。
【答案】19. C 20. B 21. D 22. D
23. ①. 不是 ②. 由于有空气阻力,空气对羽毛与苹果的阻力不同。
【解析】
【19题详解】
AB.自由落体运动是只受重力初速度为0的匀加速直线运动,而竖直向下的运动不一定为自由落体运动,故AB错误;
C.在自由落体运动过程中,物体运动规律与物体的质量无关,故C正确;
D.根据
可知自由落体运动的位移与时间的平方成正比,故D错误。
故选C。
【20题详解】
根据
可知下落10m所用时间为
下落前5m完成技术动所用时间为
则她用于姿态调整的时间约为
故选B。
【21题详解】
A.根据
三次下落中的加速度相同,位移不同,则速度不同,故A错误;
B.由
可得
三次下落中的加速度相同,故公式正确,但不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论,故B错误;
C.图中A、B、C三个位置是任意选取的,故无法判断和的关系,故C错误;
D.由运动学公式可知
可得
三次下滑过程中位移与时间平方的比值一定为定值,伽利略正是用这一关系式证明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动,故D正确。
故选D。
【22题详解】
A.羽毛和苹果在真空中均作自由落体运动,而自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,若照片中A点为初始下落点,则根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知
若照片中A点不是初始下落点,则不满足,故A错误;
B.根据匀变速直线运动的规律,某段位移的平均速度等于发生该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度,则可知羽毛下落到B点时的速度大小为
故B错误;
C.若苹果是从A点开始做自由落体运动的,则可知苹果在C点的速度大小为
若苹果不是从A点开始做自由落体运动的,设A点的速度为,则可知苹果在C点的速度大小为
故C错误;
D.由于羽毛与苹果做自由落体运动则有
,
所以
故D正确。
故选D。
【23题详解】
[1][2]真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片时,实验室由于泄露,室内有空气,那么苹果和羽毛不是同时落地,理由是由于有空气阻力,空气对羽毛与苹果的阻力不同。
五、交通运输中的物理
交通运输成为现代社会的重要组成部分,我们需要认真研究交通工具在道路上的运动情况,尤其是加速度、速度和位移等物理量。理解运动学概念对于减小交通事故、优化车辆性能都具有重要意义。
24. 关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A. 速度很大的物体,加速度可以很小
B. 物体的速度改变量越大,加速度一定越大
C. 某时刻物体速度为零,其加速度也为零
D. 加速度很大时,物体一定做加速运动
25. 研究发现,轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位应该是( )
A. B. C. D.
26. 根据给出的速度和加速度,对运动性质的判断正确的是( )
A. ,,物体做加速运动
B. ,,物体做减速运动
C. ,,物体做加速运动
D. ,,物体做加速运动
27. 甲、乙两物体都沿x轴正方向做匀变速直线运动,经过某点时瞬时速度均为10m/s,之后甲经4s速度变为18m/s,乙经2s速度变为4m/s,则甲的加速度太小为________;乙的加速度大小为________;________的速度变化大,________的速度变化快。
28. 如图所示为高速公路上某一“区间测速”标牌,该路段全长66km,全路限速100km/h,若汽车某一时刻时速超过100km/h,则电子警察可判定为超速违规,若某司机汽车通过监测起点和终点的速度分别是95km/h和90km/h,通过测速路段的时间是33min,根据以上信息求全程的平均速率是________km/h,可判断此车________(选填“超速”或“不超速”),理由是:__________。
29. 如图,表示匀速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
30. 高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上斜坡的初速度?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
【答案】24. A 25. A 26. D
27. ①. 2 ②. 3 ③. 甲 ④. 乙
28. ①. 120 ②. 超速 ③. 由于平均速率为120km/h,大于100km/h,说明此车超速 29. AC
30. (1)15m/s;(2)30m/s;(3)3m/s2
【解析】
【24题详解】
A.速度很大的物体,加速度可以很小,比如匀速飞行的飞机,故A正确;
B.根据
可知,物体的速度改变量越大,加速度不一定越大,故B错误;
C.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零,故C错误;
D.加速度很大时,若物体的速度方向与加速度方向相反,物体做减速运动,故D错误。
故选A。
【25题详解】
一个新物理量来表示加速度变化的快慢,即为,该单位为
故选A。
【26题详解】
若a与v0同向,则物体做加速运动,如果二者反向,则物体做减速运动。
故选D。
【27题详解】
[1][2]根据题意有
[3]甲的速度变化为8m/s,乙的速度变化为-6m/s,所以甲的速度变化大;
[4]由于甲的加速度小于乙的加速度,所以乙的速度变化快。
【28题详解】
[1]全程的平均速率为
[2][3]略。
【29题详解】
做匀速直线运动的物体速度不变,位移随时间均匀变化。
故选AC。
【30题详解】
(1)车沿斜坡运动的平均速度大小为
(2)根据
可得车冲上斜坡的初速度为
(3)车冲上斜坡过程的加速度大小为
六、体育活动中涉及的物理知识
第33届夏季奥林匹克运动会是在法国巴黎举办的国际性奥林匹克赛事,于当地时间2024年7月26日开幕,8月11日闭幕,中国体育代表团在巴黎奥运会共获得了40枚金牌,创下了境外奥运会参赛金牌数的新纪录。
31. 以下运动中,能把研究对象当作质点的是( )
A. 研究花样滑冰运动员的优美舞姿时
B. 划艇比赛中研究划艇在湖中的位置时
C. 跆拳道比赛中研究运动员动作时
D. 马术比赛中研究马腿的姿势时
32. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法,以下叙述不正确的是( )
A. 在研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,应用了微小量放大法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是控制变量法
C. 根据速度的定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里应用了极限思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里应用了微元累积法
33. 短跑运动员在100m比赛中,以8m/s的速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是( )
A. 9m/s B. 10.2m/s C. 10m/s D. 9.1m/s
34. 在世界女排大奖赛中,中国球员朱婷跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出,排球以30m/s的速率水平返回,以排球飞来的方向为正方向,排球速度变化量为________m/s,假设朱婷对排球的击打时间0.25s。则排球在这0.25s内的平均加速度大小为________。
35. 计算题:跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当下降125m时打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多大?
(2)运动员离开飞机后,自由落体运动125m需要时间是多少?
(3)打开伞后匀减速运动时间是多少?
【答案】31. B 32. B 33. C
34. ①. ②.
35. (1);(2);(3)
【解析】
【31题详解】
只关注物体的位置时可将物体看作质点,关注物体本身的动作、姿势时不能将物体看作质点,故B正确。
故选B。
【32题详解】
在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是理想化模型法,故B错误。
故选B。
【33题详解】
运动员全程的平均速度为
故C正确。
故选C。
【34题详解】
[1]排球在这一过程中的速度变化量为
[2]排球在这一过程中的平均加速度为
加速度大小为。
【35题详解】
(1)运动员打开降落伞时的速度为,则
(2)运动员自由落体过程需要的时间为,则
(3)打开伞后匀减速运动时间是,则
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$