精品解析:浙江省温州市平阳县万全综合高级中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题
2024-11-26
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内容正文:
万全综合高中2024学年第一学期期中考测试卷
高一物理
可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2。
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 7月26日,第33届夏季奥利匹克运动会在法国巴黎隆重开幕。中国代表团最终在巴黎奥运会上夺得40金27银24铜,金牌数与美国代表团并列首位。在下图所示的运动项目中,可以看作质点的是( )
A. 研究甲图中潘展乐游泳动作时,潘展乐可以看成质点
B. 研究乙图中陈梦发球技术时,乒乓球可以看成质点
C. 研究丙图中全红禅跳水动作时,全红禅可以看成质点
D. 研究丁图中杨家玉在竞走速度时,杨家玉可以看成质点
2. 北京时间2024年10月29日4时27分,神舟十九号载人飞船搭载“长征二号F”遥十九运载火箭,在中国酒泉卫星发射中心点火发射,飞船与火箭最终成功分离并进入预定轨道,下列说法正确的是( )
A. “4时27分”指的是时间间隔
B. 只要建立二维坐标系就可以精准确定火箭位置
C. 进入太空后,神舟十九号飞船内的货物不再具有质量
D. 飞船与火箭分离前,以火箭为参考系,飞船是静止的
3. 空中加油机给歼击机加油如图所示,加油机与歼击机( )
A. 只需保持相同高度 B. 只需保持相同速率
C. 需要保持相同速度 D. 必须在同一直线上运动
4. 下列物理量都属于矢量的一组是( )
A. 位移、加速度、速度变化量 B. 位移、平均速率、速度变化量
C. 平均速度、时间、加速度 D. 路程、力、瞬时速度
5. 关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是( )
A. 物体通过的路程不相等时,位移可能相同
B. 路程是标量,即位移的大小
C. 质点沿同一方向做直线运动,通过的路程等于位移
D. 位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
6. 一个质点做变速直线运动的v-t图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 第1s内与第5s内的速度方向相反
B. 第1s内的加速度大于第5s内的加速度
C. OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aAB>aOA
D. OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
7. 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法中正确的是( )
A. 2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
B. 10s内火箭的速度改变量为10m/s
C. 火箭的速度变化比汽车的快
D. 火箭的速度变化率比汽车的速度变化率大
8. 2024年9月6日,杭温高铁正式开通运营,温州终于融入“浙江1小时交通圈”。杭温高铁新建正线长度约260公里,沿途共设桐庐东、浦江、义乌、横店、磐安、仙居、楠溪江、温州北、温州南等9个车站。如图为路线地图,截弯取直的杭温高铁,不仅是温州开通的首条350公里时速高铁,也让杭温两地之间距离缩短到了1小时,下列说法正确的是( )
A. 动车从起点到终点的位移为260km
B. 动车从起点到终点的路程小于260km
C. 动车全程的平均速度小于260km/h
D. 最高时速350km/h指的是平均速度
9. A、B两物体运动的位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同
B. A物体沿折线运动,B物体沿直线运动
C. A、B两物体运动8 s时,在距A出发点60 m处相遇
D. A物体在运动中停止了6 s
10. 关于重力与重心,下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁太小,故蚂蚁不受重力的作用
B. 舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可能改变
C. 质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上
D. 1kg棉花在赤道和北极受到的重力相同
11. 2024年3月28日小米SU7在北京发布,若该款汽车在平直道路上行驶时,从某时刻开始的一段时间内其位置与时间的关系是,则以下说法正确的是( )
A. 初始时刻汽车在坐标原点 B. 1s末汽车离坐标原点8m
C. 第一秒内平均速度为8m/s D. 前两秒内平均速度为16m/s
12. 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零。在此过程中( )
A. 速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B. 速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C. 位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D. 位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
13. 如图,一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动,从树A开始,依次经过树B、C、D、E,且经过相邻两棵树的时间间隔相等,已知树A、B间距为,树D、E间距为,则树B、D间距为( )
A. B. C. D.
14. 下列说法中正确的是( )
A. 在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值
B. 加速度数值减小时,物体运动的速度也必然随着减小
C. 同一地点,质量越大,物体下落越快
D. 同一地点,质量越大,物体重力越大
15. 汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )
A. B. C. D.
16. 梦天实验舱由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。关于火箭运动过程中速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A. 加速度是矢量,其方向一定与速度的方向相同
B. 速度越大,加速度一定越大
C. 速度变化量越大,加速度一定越大
D. 速度随时间变化越快,加速度一定越大
17. 平阳科技馆有一个“最速降线”的展示项目。如图,在高度差相同的三个不同轨道中,将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点,同时由静止释放,发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个铁球运动的位移大小不等 B. 三个铁球运动的路程大小相等
C. 铁球运动的平均速度最大 D. 铁球运动的平均速度最大
18. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度射入,子弹可视为质点。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当它穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为0,下列说法不正确的是( )
A. 子弹通过每个木块的时间均不相同
B. 子弹到达各点的速率之比为
C. 子弹通过每一部分时,其速度变化量相同
D. 子弹从O运动到D全过程的平均速度等于C点的瞬时速度
二、实验题(每空2分,共16分)
19. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)图乙中的实验器材是________(选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”),该计时器使用______(选填“直流”或“交流”)电源,每隔t= ____s(选填“0.02”或“0.1”)打一个点。
(2)经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点,则计数点1的读数为____cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,则打计数点2时小车的速度大小为____m/s(保留三位有效数字)。
20. 图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则:(计算结果保留两位有效数字)
(1)下列操作中正确的有___________(填选项代号)。
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
(2)除打点计时器、纸带、小车、带有定滑轮的长木板、细线、槽码外,下面的器材中,必须使用的是 。
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 电池
(3)运动小车的加速度大小为___________m/s2。
四、计算题(本题共3小题,共30分,其中第21题6分、第22题12分、第23题12分。要求解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分)
21. 2023年杭州亚运会上全红婵摘得女子单人10米台的冠军。若将跳台过程进行简化,如图所示,运动员起跳后上升到离跳台的最大高度,然后再竖直向下自由下落,最后入水,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)从最高点到恰好触及水面的运动时间;
(2)运动员刚刚触及水面时的速度。
22. 图为“歼15”舰载机从该航空母舰甲板上起飞的情景,航空母舰静止在海面上,“歼15”舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动,加速度为8 m/s2,需要达到60 m/s的速度才可安全起飞,求:
(1)“歼15”舰载机由静止开始加速,滑行5 s后,舰载机的速度大小;
(2)从静止启动到安全起飞,“歼15”舰载机在航空母舰上滑行的距离;
(3)若“歼15”舰载机能够借助弹射器获得初速度,只需滑行150 m便可安全起飞,则“歼15”舰载机至少需要获得多大的初速度大小。
23. 某型号小轿车从t=0时刻开始,以初速度在测试场地做匀减速直线运动,加速度大小求:
(1)前2s内小轿车平均速度的大小;
(2)前3s内小轿车位移s的大小;
(3)小轿车速度减到零后立即以最大加速度做匀加速直线运动(不计从减速切换到加速所需的时间),已知0~6s的时间内,小轿车的位移大小为86.25m,若国家规定该型号小轿车启动阶段的最大加速度要达到以上,试通过计算判断小轿车启动时的加速度是否符合国家规定。
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万全综合高中2024学年第一学期期中考测试卷
高一物理
可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2。
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 7月26日,第33届夏季奥利匹克运动会在法国巴黎隆重开幕。中国代表团最终在巴黎奥运会上夺得40金27银24铜,金牌数与美国代表团并列首位。在下图所示的运动项目中,可以看作质点的是( )
A. 研究甲图中潘展乐游泳动作时,潘展乐可以看成质点
B. 研究乙图中陈梦发球技术时,乒乓球可以看成质点
C. 研究丙图中全红禅跳水动作时,全红禅可以看成质点
D. 研究丁图中杨家玉在竞走速度时,杨家玉可以看成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究甲图中潘展乐游泳动作时,潘展乐的形状大小不能忽略不计,潘展乐不可以看成质点,故A错误;
B.研究乙图中陈梦发球技术时,乒乓球的形状大小不能忽略不计,乒乓球不可以看成质点,故B错误;
C.研究丙图中全红禅跳水动作时,全红禅的形状大小不能忽略不计,全红禅不可以看成质点,故C错误;
D.研究丁图中杨家玉在竞走速度时,杨家玉的形状大小可以忽略不计,杨家玉可以看成质点,故D正确。
故选D。
2. 北京时间2024年10月29日4时27分,神舟十九号载人飞船搭载“长征二号F”遥十九运载火箭,在中国酒泉卫星发射中心点火发射,飞船与火箭最终成功分离并进入预定轨道,下列说法正确的是( )
A. “4时27分”指的是时间间隔
B. 只要建立二维坐标系就可以精准确定火箭位置
C. 进入太空后,神舟十九号飞船内的货物不再具有质量
D. 飞船与火箭分离前,以火箭为参考系,飞船是静止的
【答案】D
【解析】
【详解】A.“4时27分”指的是时刻,故A错误;
B.若要精准确定火箭的位置,需要建立三维空间坐标系,故B错误;
C.进入太空后,神舟十九号飞船内的货物仍具有质量,故C错误;
D.飞船与火箭分离前,以火箭为参考系,飞船是静止的,故D正确。
故选D。
3. 空中加油机给歼击机加油如图所示,加油机与歼击机( )
A. 只需保持相同高度 B. 只需保持相同速率
C. 需要保持相同速度 D. 必须在同一直线上运动
【答案】C
【解析】
【详解】空中加油机给歼击机加油时,加油机与歼击机相对静止,因此飞行的速度大小和方向都相同,即需要保持相同速度。
故选C。
4. 下列物理量都属于矢量的一组是( )
A. 位移、加速度、速度变化量 B. 位移、平均速率、速度变化量
C. 平均速度、时间、加速度 D. 路程、力、瞬时速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移、加速度、速度变化量既有大小也有方向,是矢量,故A正确;
B.位移、速度变化量为矢量,平均速率只有大小没有方向,为标量,故B错误;
C.平均速度、加速度是矢量,时间为标量,故C错误;
D.力、瞬时速度是矢量,路程为标量,故D错误。
故选A。
5. 关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是( )
A. 物体通过的路程不相等时,位移可能相同
B. 路程是标量,即位移的大小
C. 质点沿同一方向做直线运动,通过的路程等于位移
D. 位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体通过的路程不相等时,如果初位置相同,末位置也相同,则位移相同,故A正确;
B.路程是标量,位移是矢量,路程不是位移的大小,故B错误;
C.质点沿同一方向做直线运动,只能说路程等于位移的大小,不能说路程等于位移,故C错误;
D.位移是矢量,位移的方向为初位置指向末位置,不一定与质点运动的方向相同,故D错误。
故选A。
6. 一个质点做变速直线运动的v-t图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 第1s内与第5s内的速度方向相反
B. 第1s内的加速度大于第5s内的加速度
C. OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aAB>aOA
D. OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.第1s内与第5s内的速度方向,均朝着正方向运动,方向相同,A错误;
B.v-t图象斜率表示加速度,则有第1s内的加速度为
第5s内的加速度
第1s内的加速度大小于第5s内的加速度,B错误;
C.AB段质点做匀速直线运动,加速度为0,则OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aOA>aAB,C错误;
D.OA段物体做匀加速直线运动,因此加速度与速度方向相同;BC段做匀减速直线运动,加速度与速度方向相反;D正确;
故选D。
7. 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法中正确的是( )
A. 2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
B. 10s内火箭的速度改变量为10m/s
C. 火箭的速度变化比汽车的快
D. 火箭的速度变化率比汽车的速度变化率大
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽车初速度
汽车2.5s末速度的速度
则可得2.5s内汽车的速度改变量为
故A正确;
B.火箭的初速度为
火箭10s末的速度为
则可得10s内火箭的速度改变量为
故B错误;
CD.用来描述物体速度变化快慢的物理量即为加速度,而加速度也叫做速度的变化率,根据加速度的定义可得
可知,火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的速度变化率比汽车的速度变化率小,故CD错误。
故选A。
8. 2024年9月6日,杭温高铁正式开通运营,温州终于融入“浙江1小时交通圈”。杭温高铁新建正线长度约260公里,沿途共设桐庐东、浦江、义乌、横店、磐安、仙居、楠溪江、温州北、温州南等9个车站。如图为路线地图,截弯取直的杭温高铁,不仅是温州开通的首条350公里时速高铁,也让杭温两地之间距离缩短到了1小时,下列说法正确的是( )
A. 动车从起点到终点的位移为260km
B. 动车从起点到终点的路程小于260km
C. 动车全程的平均速度小于260km/h
D. 最高时速350km/h指的是平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.260公里表示的路线轨迹的程度,则动车从起点到终点的路程等于260km,动车从起点到终点的位移小于260km,故AB错误;
C.根据,由于位移小于260km,则动车全程的平均速度小于260km/h,故C正确;
D.最高时速350km/h指的是瞬时速度,故D错误。
故选C。
9. A、B两物体运动的位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同
B. A物体沿折线运动,B物体沿直线运动
C. A、B两物体运动8 s时,在距A出发点60 m处相遇
D. A物体在运动中停止了6 s
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.在xt图像中图线的斜率等于物体运动的速度,纵坐标表示位置,根据题图知,A、B两物体开始时相距100 m,速度方向相反,A错误;
B.A、B两物体均做直线运动,xt图像不是物体的运动轨迹,B错误;
C.t=8 s时图线有交点,表示两物体相遇,说明运动8 s时,A、B两物体在距A的出发点60 m处相遇,C正确;
D.在2~6 s内物体A位置坐标不变,保持静止,即停止了4 s,D错误。
故选C。
10. 关于重力与重心,下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁太小,故蚂蚁不受重力的作用
B. 舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可能改变
C. 质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上
D. 1kg棉花在赤道和北极受到的重力相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.只要在地球上或地球周围的物体,都受重力的作用,A错误;
B.舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可随演员姿态的改变而改变,B正确;
C.质量分布均匀的物体,其重心不一定在该物体上,如钢丝绕成的圆环,重心就不在环上,C错误;
D.由于北极的重力加速度大于赤道的重力加速度,故1kg棉花在赤道和北极受到的重力(mg)不相同,D错误。
故选B。
11. 2024年3月28日小米SU7在北京发布,若该款汽车在平直道路上行驶时,从某时刻开始的一段时间内其位置与时间的关系是,则以下说法正确的是( )
A. 初始时刻汽车在坐标原点 B. 1s末汽车离坐标原点8m
C. 第一秒内平均速度为8m/s D. 前两秒内平均速度为16m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始时刻汽车在坐标x0=6m的位置,选项A错误;
B.1s末汽车离坐标原点
选项B错误;
C.第一秒内平均速度为
选项C正确;
D.2s末汽车离坐标原点
前两秒内平均速度为
选项D错误。
故选C。
12. 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零。在此过程中( )
A. 速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B. 速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C. 位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D. 位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】B
【解析】
【详解】AB.因为加速度的方向始终与速度方向相同,所以质点做加速运动,当加速度减小到零时,速度不再增加达到最大值,然后以最大速度做匀速运动,A错误,B正确;
CD.质点做加速运动时,位移增大,质点做匀速运动时,位移继续增大,所以,质点的位移一直增大,位移不存在最小值, CD错误;
故选B。
13. 如图,一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动,从树A开始,依次经过树B、C、D、E,且经过相邻两棵树的时间间隔相等,已知树A、B间距为,树D、E间距为,则树B、D间距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】匀加速直线运动中,相邻相等时间间隔内的位移差为常量,因此、、、构成等差数列,有
故B正确,ACD错误。
故选B。
14. 下列说法中正确的是( )
A. 在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值
B. 加速度数值减小时,物体运动的速度也必然随着减小
C. 同一地点,质量越大,物体下落越快
D. 同一地点,质量越大,物体重力越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.在匀减速直线运动中,加速度和速度反向,物体的加速度不一定为负值,故A错误;
B.加速度和速度同向时,加速度数值减小时,物体运动的速度增大,故B错误;
C.根据自由落体运动规律可知,同一地点,物体下落的一样快,故C错误;
D.根据重力的计算公式,同一地点,质量越大,物体重力越大,故D正确;
故选D。
15. 汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】把汽车匀减速到零的过程反过来看成一个初速度为零的匀加速直线运动,则可知通过相邻的相同位移的时间比为
则汽车的前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为
故选D。
16. 梦天实验舱由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。关于火箭运动过程中速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A. 加速度是矢量,其方向一定与速度的方向相同
B. 速度越大,加速度一定越大
C. 速度变化量越大,加速度一定越大
D. 速度随时间变化越快,加速度一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同,但与速度的方向不一定相同,如果物体做减速直线运动,则加速度方向与速度方向相反,故A错误;
BCD.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度随时间变化越快,加速度一定越大;加速度的定义式为,加速度与速度、速度变化量均没有直接关系,所以速度越大,加速度不一定越大;速度变化量越大,加速度不一定越大,故BC错误,D正确。
故选D。
17. 平阳科技馆有一个“最速降线”的展示项目。如图,在高度差相同的三个不同轨道中,将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点,同时由静止释放,发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个铁球运动的位移大小不等 B. 三个铁球运动的路程大小相等
C. 铁球运动的平均速度最大 D. 铁球运动的平均速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.三个铁球的起点均为M,终点均为N,所以三个铁球运动的位移大小相等,故A错误;
B.路程大小为物体实际运动轨迹的长度,由图可知,三个铁球运动的路程大小不相等,故B错误;
CD.由于三个铁球运动的位移大小相等,且铁球a最先到达终点N,即铁球a用时最少,由平均速度公式
可知,铁球a运动的平均速度最大,故C正确,D错误。
故选C。
18. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度射入,子弹可视为质点。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当它穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为0,下列说法不正确的是( )
A. 子弹通过每个木块的时间均不相同
B. 子弹到达各点的速率之比为
C. 子弹通过每一部分时,其速度变化量相同
D. 子弹从O运动到D全过程的平均速度等于C点的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据逆向思维,将子弹看成逆过程由D点做初速度为0的匀加速直线运动到O点的过程,根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移所用时间之比为
可知子弹通过每个木块的时间均不相同;根据
由于子弹通过每一部分时所用时间不相等,则速度变化量不相同,故A正确,不符合题意要求;C错误,符合题意要求;
B.根据逆向思维,将子弹看成逆过程由D点做初速度为0的匀加速直线运动到O点的过程,根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故B正确,不符合题意要求;
D.由于,根据匀变速直线运动中全过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全过程的平均速度等于C点的瞬时速度,故D正确,不符合题意要求。
故选C。
二、实验题(每空2分,共16分)
19. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)图乙中的实验器材是________(选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”),该计时器使用______(选填“直流”或“交流”)电源,每隔t= ____s(选填“0.02”或“0.1”)打一个点。
(2)经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点,则计数点1的读数为____cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,则打计数点2时小车的速度大小为____m/s(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 电火花计时器 ②. 交流 ③. 0.02
(2) ①. 2.75##2.74##2.76 ②. 1.48
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]图乙中的实验器材是电火花计时器,该计时器使用交流电源,每隔t=0.02 s打一个点。
【小问2详解】
[1]图中刻度尺的分度值为,由图可知计数点1的读数为;
[2]打计数点2时小车的速度大小为
20. 图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则:(计算结果保留两位有效数字)
(1)下列操作中正确的有___________(填选项代号)。
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
(2)除打点计时器、纸带、小车、带有定滑轮的长木板、细线、槽码外,下面的器材中,必须使用的是 。
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 电池
(3)运动小车的加速度大小为___________m/s2。
【答案】(1)AC (2)B
(3)0.40
【解析】
【小问1详解】
AC.为了充分利用知道,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,应先接通电源,后释放小车,故AC正确;
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的另一端,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。
【小问2详解】
打点计时器需要连接交流电源,所以不需要电池;需要使用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔,所以不需要秒表,本实验也不需要天平测质量。
故选B。
【小问3详解】
根据逐差法可得小车的加速度大小为
四、计算题(本题共3小题,共30分,其中第21题6分、第22题12分、第23题12分。要求解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分)
21. 2023年杭州亚运会上全红婵摘得女子单人10米台的冠军。若将跳台过程进行简化,如图所示,运动员起跳后上升到离跳台的最大高度,然后再竖直向下自由下落,最后入水,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)从最高点到恰好触及水面的运动时间;
(2)运动员刚刚触及水面时的速度。
【答案】(1)1.5s;(2)15m/s
【解析】
【详解】(1)由题可知,运动员从最高点到恰好触及水面过程做自由落体运动,根据自由落体运动规律有
解得,从最高点到恰好触及水面的运动时间为
(2)运动员刚刚触及水面时的速度为
22. 图为“歼15”舰载机从该航空母舰甲板上起飞的情景,航空母舰静止在海面上,“歼15”舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动,加速度为8 m/s2,需要达到60 m/s的速度才可安全起飞,求:
(1)“歼15”舰载机由静止开始加速,滑行5 s后,舰载机的速度大小;
(2)从静止启动到安全起飞,“歼15”舰载机在航空母舰上滑行的距离;
(3)若“歼15”舰载机能够借助弹射器获得初速度,只需滑行150 m便可安全起飞,则“歼15”舰载机至少需要获得多大的初速度大小。
【答案】(1)40 m/s
(2)225 m (3)
【解析】
【小问1详解】
由速度公式有
代入数据得
【小问2详解】
根据速度与位移的关系式有
解得
x = 225 m
【小问3详解】
根据速度与位移的关系式有
代入数据可得
23. 某型号小轿车从t=0时刻开始,以初速度在测试场地做匀减速直线运动,加速度大小求:
(1)前2s内小轿车平均速度的大小;
(2)前3s内小轿车位移s的大小;
(3)小轿车速度减到零后立即以最大加速度做匀加速直线运动(不计从减速切换到加速所需的时间),已知0~6s的时间内,小轿车的位移大小为86.25m,若国家规定该型号小轿车启动阶段的最大加速度要达到以上,试通过计算判断小轿车启动时的加速度是否符合国家规定。
【答案】(1);(2);(3)符合
【解析】
【详解】(1)小轿车停下的时间为
前2s内小轿车的位移为
前2s内小轿车平均速度的大小为
(2)末小轿车已停止运动,前3s内小轿车位移s的大小
(3)小轿车加速阶段的位移为
在0~6s的时间内,小轿车的总位移为
解得小轿车启动时的加速度
故小轿车启动时的加速度符合国家规定。
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