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第一章
核心素养提升练
1.(2025吉林省长春市高三上质量监测一)下列公式属于应用比值定义物理量的是()
A.a=Fm
B.I=UR
C.v=Axdt
D.E=Ud
答案:C
解析:加速度的定义式为a=mL,电流的定义式为I=qt,速度的定义式为o=xi,电场
强度的定义式为E=F9,故C正确,A、B、D错误。
2.(2025·八省联考云南卷)司机驾驶汽车以36kmh的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看
到标有“学校区域限速20kh”的警示牌时,立即开始制动,使汽车做匀减速直线运动,
直至减到小于20kmh的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是()
A.9.0s,0.5ms2
B.7.0s,0.6ms2
C.6.0s,0.7m/s2
D.5.0s,0.8ms2
答案:A
解析:汽车制动做匀减速直线运动过程中的初速度为w=36kmh=10ms,末速度0≤20kmh
=5.56ms且o≥0,该过程汽车速度的变化量的绝对值满足%一0≤4≤0一0,即4.44m/s
≤△≤10m/s,根据匀变速直线运动速度与时间的关系有△)=a,可知匀减速阶段汽车的
行驶时间和加速度大小的乘积不小于4.44ms且不大于10m/s,结合选项内容,符合题意的
仅有A项。
3.(2023上海高考)炮管发射数百次炮弹后报废,炮弹飞出速度为1000ms,则炮管报废前炮
弹在炮管中运动的总时长约为(
)
A.5秒
B.5分钟
C.5小时
D.5天
答案:A
解析:将炮弹在炮管中的运动近似认为是初速度为零的匀加速直线运动,设每颗炮弹在炮管
中运动的时间为1,炮管长度约为L=5m,则有L=v21,代入L=5m、o=1000ms解得1
=0.01s,设炮管报废前约发射500颗炮弹,则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为1
总=500t=5s,故A正确,B、C、D错误。
4.(2023·广东高考)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点
的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,绝原子团仅在重力的作用
下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向,下列可能
表示激光关闭后绝原子团速度0或加速度a随时间t变化的图像是()
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答案:D
解析:由题意知,铯原子团仅在重力作用下先匀减速上升(上升阶段速度为正值),速度减小
到零后,再匀加速下降(下降阶段速度为负值),全程加速度都为重力加速度,方向竖直向下,
即a=一g,故0-t图像是一条斜向右下方的倾斜直线,图像与t轴相交且斜率保持不变,A、
B错误:at图像是在t轴下方平行于t轴的一条直线,故C错误,D正确。
5.急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量,即j=4a4t,它可以用来反肤乘客乘
坐交通工具时的舒适程度,当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静
止开始启动一小段时间内的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是()
jm·
A.专3时刻汽车的加速度为零
B.0一(时间内汽车的加速度逐渐减小
C.一2时间内汽车的加速度均匀增大
D.2一车时间内汽车的平均加速度小于一互时间内汽车的平均加速度
答案:C
解析:在-t图像中,图线与t轴围成的面积表示加速度的变化量△a,由题图可知,0时
间内图线与横轴围成的面积逐浙增大,则0~时间内汽车的加速度逐渐增大,3时刻加速度
取得最大值,互~g时间内汽车的平均加速度大于~2时间内汽车的平均加速度,故A、B、
D错误。有~h时间内急动度不变,根据j=dat,可知单位时间内的加速度变化量恒定不变,
即加速度均匀增大,C正确。
6广场喷泉是城市一道亮丽的风景。如图,喷口竖直向上喷水,已知喷管的直径为D,水在
喷口处的速度为,重力加速度为g,不考虑空气阻力的影响,则在离喷口高度为H时的水
柱直径为()
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A.D
B.20Dv0r(v+2gH)
C.20D2v0r(v-2gH))
D.20D2v0u(v+2gH))
答案:C
解析:极短时间△t内,从喷口喷出的水的体积为△V=r·avs4acol(fD2)2o△t,水在
空中做初速度为的竖直上抛运动,在离喷口高度为H时,设水的速度为,根据匀变速直
线运动的速度与位移之问的关系,有2一20=一2gH,设此时水柱的直径为D',则AV=0m
aws4alco1fD2)2△t,联立解得D'=20D2v0rm一2gH,故选C。
7.(多选)物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质,
例如伽利略的斜面实验就揭示了自由落体运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的
经典斜面实验,如图甲所示,他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下,经过
A、B两个传感器,其中B传感器固定在斜面底端,测出了A、B间的距离x及小球在A、B
间运动的时间。改变A传感器的位置,多次重复实验,计算机作出图像如图乙所示。下列
说法正确的是()
计算机
175
甲
A.小球在斜面上运动的平均速度大小为8ms
B.小球在顶端O点的速度大小为4ms
C.小球在斜面上运动的加速度大小为2m/s2
D.固定斜面的长度为6m
答案:BD
解析:设小球在经过A传感器时的速度大小为A,经过B传感器时的速度大小为阳,在斜
面上运动的加速度大小为a,根据匀变速直线运动规律有阳=0A十at,x=?at什I2a2,联立
以上两式并整理得xt2=℃阳·1t-a2,结合题图乙可得=8m/s,a=4m/s2,当A传感器放
置在O点时,传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间,时间t最长,则1t最
小,由题图乙分析可知=1s,所以小球在项端O点的速度大小为o=阳一贴=4ms,小
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球在斜面上运动的平均速度大小为=v0十vB2=6m/s,固定斜面的长度为I==6m,故
A、C错误,B、D正确。
8.(2025·吉林省长春市高三上质量监测一)木板静置于光滑水平地面上,初始时刻滑块以一定
的水平初速度从左端滑上木板,当二者速度恰好相等时,对比初始时刻滑块和木板的位置
情况可能是()
D
答案:A
解析:解法一(公式法):滑块以一定的水平初速度从左端滑上木板,在摩擦力作用下,滑
块做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动,设经过时间t滑块与木板达到共同速度,
此过程木板的位移为x本=v2,滑块的位移为x=v0十v2t,则滑块相对于木板滑动的位移
大小为Ax=x希一x未=v02t,可得Ax=v02Px木=v21,故选A。
解法二(图像法):很据题意画出滑块、木板从开始至共速的-1图像如图所示,由-t图像中
图线与1轴所围成的面积表示位移可知,滑块的位移一定大于木板的位移,且滑块相对木板
滑动的位移一定大于木板的位移,故A正确,B、C、D错误。
滑决
木极
9.(2025四川省高三上第一次学业水平选择性模拟)(多选)甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿
同一方向做直线运动,两车速度的平方2随位移x的变化关系图像如图所示,下列说法正确
的是()
+2m2·
9 x/m
A.汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为8m
B.汽车甲的加速度大小为4m/s2
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C.汽车甲、乙在t=32s时相遇
D.汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为23ms
答案:ACD
解析:由题图可知,甲、乙两车的初速度分别为0甲o=6m/s、v乙=0,两车的o2-x关系式
分别为2甲一2甲0=一4x、2乙=2x,对比匀变速直线运动速度与位移的关系式02一20
=2am可知,甲、乙两车均做匀变速直线运动,且甲车的加速度为a甲=一2m/s2,乙车的加
速度为a元=1m/s2,两车的-1关系式分别为0甲=0甲o十a甲1和0元=a乙,当0甲=0z时
两车的距离有校大值,即?甲。十a甲(=a乙1,解得此时刻为1=2s,此时甲车的位移为x甲
1=0甲4十12a甲21=8m,当甲车停止运动时,由题图可知,甲车的位移为x2=9m,经
过的时间为互=0-v甲0a甲=3s,乙车的位移为x乙2=12a乙22=4.5m,x乙2x甲2,乙车
没有超过甲车,故在4~专时间内,甲、乙两车的距离减小,可知汽车甲停止前,=2s时
甲、乙两车相距最远,此时甲车的位移为x甲1=8m,故A正确,B错误:由上述分析可知,
甲、乙两车相通时,甲车已经停止运动,且甲车的位移为x甲2=9m,设甲、乙两车的相遇
时间为g,则有12a乙23=x甲2,解得3=32s,故C正确:根据题图可知,汽车甲、乙在x
=6m处的速度大小相同,对乙有2=2azx,解得对应的速度大小0=23m/s,故D正确。
10.(2024·湖南高考)(多选)如图,光滑水平面内建立直角坐标系Oy。A、B两小球同时从
O点出发,A球速度大小为1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为2=2ms,方向与x轴
正方向夹角为0。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为a。B球与挡板L发生碰撞
,碰后B球速度大小变为1ms,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分
别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是()
B
A.若0=15°,则1的最大值为2ms,且a=15
B.若0=15°,则01的最大值为233m/s,且a=0°
C.若0=30°,则01的最大值为233m/s,且a=0
D.若0=30°,则1的最大值为2ms,且a=15
答案:AC
解析:由于水平面光滑,则除碰撞过程外,两小球均做匀速直线运动,设B球与挡板在P点
处碰撞,两小球在D点处相遇,B球从O点运动到P点所用时间为,从P点到D点所用
时间为,根据题意,画出A、B的运动轨迹图如图所示,在△OPD中,根据正弦定理有
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OPsm∠ODP=ODsn∠OPD=PDsine,由几何关系知,∠ODP=a+a+0=2a+0,∠OPD
=290°-a-)=180°-(2a+20,由匀速直线运动规律有OP=21,PD=2'2,OD=
(+2),其中2'=1m/s,联立并代入数据,可解得=2sim(2a+20)2sin0+sm(2a+
8)m/s。令B=a+0,则1=2sin2)2sim0+sin(2p-0)m/s=2sin2p2sin0+sin2pcos0
cos2Bsin0 m/s=
22-cos2Bsin2 B m/s=23sin2B+cos232sin B cos B m/s=
2rcl)avs4 alco1(f(aws4al3 sinB a vs44al(cosp2sinB)m/s,由数学不等式可知,0确定时,
当且仅当3sn)2cosp=cos)2sm时,山1取最大值,可解得此时的B=0+a=30°。将数据代
入可知,若0=15”,则的最大值为01m=2m/s,且a=15°,若0=30”,则的最大值
为0m=3)3ms,且a=0°,故A,C正确,B、D错误。
11.在某次军事演习中,歼击机以o=220ms的恒定速度追击前面同一直线上匀速飞行的无
人靶机。当两者相距x。=3.2k时,歼击机发射一枚导弹,导弹脱离歼击机后沿水平方向做
加速度为a=20ms2的匀加速直线运动,1。=20s时击中无人靶机并将其击落。已知发射导
弹的时间不计,发射导弹对歼击机速度无影响。
(1)求无人靶机被击中前飞行的速度大小:
(2)求导弹飞行过程中与无人靶机的最大距离:
(③)若导弹击中无人靶机后,歼击机须尽快到达无人靶机被击落的空中位置且要求歼击机到达
时速度为零继而悬停在空中。己知歼击机以最大加速度加速t=48s后达到最大速度0m=340
s,且歼击机加速和减速过程最大加速度大小相等,忽略歼击机从发现导弹击中无人靶机到
开始加速的反应时间,求从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机被击落位置的最短时间。
(结果保留三位有效数字)
答案:(1)260m/s(2)3.24km(3)19.4s
解析:(1)设无人靶机被击中前飞行的速度大小为0靴,则从导弹发射到击中无人靶机,
导弹的位移x导=ot十12at20
无人靶机的位移x和=0和o
由位移关系有x毕=x影十0
联立并代入数据解得0毙=260m/s。
(②)设导弹被发射后经△t时间与无人靶机速度相等,此时二者间距最大,设最大距离为△x,
则有0靴=to十a△t
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导弹的位移x导'=0△t什I2a(△)2
无人靶机的位移x和'=o和△1
由位移关系有x和'十x0=x导′十Ax
联立并代入数据解得△x=3.24km。
(3)导弹击中无人粑机时,歼击机与无人靶机的距离为x=x十(0靴一℃o)6
经分析可知,导弹击中无人靶机后,歼击机须先以最大加速度做匀加速直线运动,达到最大
速度后再以最大速度做匀速直线运动,最后以最大加速度做匀减速直线运动,且到达无人靶
机被击落位置时的速度为零。设歼击机的最大加速度的大小为a,歼击机先匀加速直线运动
距离x如,之后在t匀时问内匀速直线运动距离x,最后在1时问内匀减速直线运动距离x
,由匀变速直线运动规律有
am=vm-vOt
xe=v0十vm2
【减=1a0m
x城=vm2t我
由匀速直线运动规律有x匀=0mt匀
由位移关系有x=x加十x匀十x城
从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机被击落位置的最短时间为m=什t匀十t成
联立并代入数据解得tm=19.4so
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