内容正文:
江苏省通州高级中学2025级高一物理学科阶段检测练习一
一、单选选择题(每题4分)
1.关于研究质点做直线运动的规律所使用的主要方法,下列说法正确的是
A.在利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时,使用的方法是微元法
B.探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律应用了控制变量法
C.Δt→0时,平均速度可看成瞬时速度,这运用了等效替代法
D.研究乒乓球的弧圈技术时,可以将乒乓球看成质点
2.短跑运动员在100 m比赛中,测得2 s末的速度是7.5 m/s,10 s末到达终点的速度是10.5 m/s,则运动员在全程的平均速度为
A.7.5 m/s B.8.0 m/s C.10 m/s D.10.5 m/s
3.游客王睿驾车从江西三清山去安徽天柱山,总行程为438 km;游客李智驾车经另一路线从安徽天柱山赶往江西三清山,总行程为452 km。若两人早上5时同时出发,经6小时恰好同时到达各自的目的地,下列说法正确的是
A.王睿驾车总行程 “438 km”指的是位移大小
B.研究李智驾车的行驶路程时能将车看成质点
C.若经6小时两车正好交换了位置,则两车的平均速度相同
D.“早上5时”是指“时间间隔”,“6小时”是指“时刻”
4.关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是
A.加速度越大,速度变化量也越大 B.物体速度很大时,其加速度可以很小
C.物体某时刻速度为零,其加速度不可能很大 D.物体加速度很大时,其速度一定在快速变大
5.一列火车长为,某铁路桥长为,列车匀加速行驶过桥,车头上桥时速度为,车头离开桥时速度为,则车尾过离开桥时速度为
A. B. C. D.
6.如图所示,用气垫导轨和光电计时器研究物体的运动,滑块沿气垫导轨下滑时,光电计时器能分别记录挡片宽为挡住、光电门的时间、,根据气垫导轨上的刻度尺,可以测量出、光电门的距离。在实验时,下列说法正确的是
A. 忽略光电门的大小,把它看作一个位置点,这是一种放大的思想方法
B. 是挡光片通过光电门时的平均速度,不能看作瞬时速度
C. 可以根据公式计算滑块在间的平均速度大小
D. 可以根据公式计算滑块的加速度大小
7.伽利略对落体运动的研究,不仅确立了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。下列有关伽利略的研究过程叙述正确的是
A. 他让物体从高处下落,记录高度和时间,得出物体下落高度与时间的平方成正比
B. 他在实验中利用斜面“冲淡”重力是为了测量时间
C. 他释放两个重量不一样的物体观察是否同时着地,从而得到自由落体运动的规律
D. 他采用了提出问题假设猜想数学推理得出结论的探究方法
8.如图所示的救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”。乘客从救生滑梯的顶端由静止开始滑下,其运动可视为匀变速直线运动。若乘客通过第2 s内位移的前用时t1,通过第3 s内位移的后用时t2,则满足
A.<< B.<< C.<< D.<<1
9.图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是
A. 甲图中,、、三物体做直线运动的图像如图所示,则时间内,三物体的平均速度不相等
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度
10.如图所示,可视为质点的冰壶以初速度滑入点后做匀减速直线运动,滑到点时速度恰好为零,若,冰壶依次滑过、、点时的速度之比为,滑过、、三段所用的时间之比为,则
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
11.如图所示,在足够高的空间内,一小球位于粗细均匀且竖直空心管的正上方处,空心管长为,小球球心在管的轴线上,小球的直径小于管的内径,小球可以无阻碍地穿过空心管。现静止释放小球,让其做自由落体运动,释放小球的同时,空心管以初速度竖直上抛,不计空气阻力,下列说法正确的是
A. 若大于某一值,小球一定不能穿过空心管
B. 越小,小球穿过空心管的时间就越长
C. 越大,小球穿过空心管的时间就越短
D. 小球穿过空心管的时间一定是,与大小无关
二、实验解答题
12.(15分)在做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了、、、、、、共个计数点,每相邻两个计数点间还有个点图中没有画出,电火花计时器接、的交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打、、、、各点时物体的瞬时速度如表所示:
对应点
速度
设电火花计时器的周期为,计算的公式为 ★ ;
根据中得到的数据,以点对应的时刻为,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出图像;
利用该图像求得物体的加速度 ★ 结果保留两位有效数字;
如果当时通入的交变电流的电压变成,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 ★ 填“偏大”“偏小”或“不变”;
若实验时,电源频率略低于,但该同学仍按计算物体的速度,则测量得到的物体速度与真实速度相比将 ★ 填“偏大”“偏小”或“不变”。
13.(6分)一个质点向右做变速直线运动,其υ-t图像如图所示。求:
(1)质点第1 s内的加速度和第5 s内的加速度?
(2)质点5s内的位移大小?
14.(8分)如图所示,某一质点沿着如图所示的直线向右做匀减速运动,依次经过三点,,质点通过过程和过程的平均速度分别为和,求:
质点通过过程和过程的时间之比;
质点运动至点的瞬时速度的大小。
15.(12分)若火箭从地面由静止发射竖直升空时加速度大小为30 m/s2,第3 s末从火箭上掉出一个可视为质点的碎片。忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)第3 s末该碎片速度大小?
(2)该碎片相对地面能够达到的最大高度。
(3)该碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间。(结果可用根式表示)
16.(15分)一辆公交车在路口等候绿灯,当绿灯亮时,公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以的速度匀速从旁边超过公交车前端,已知公交车在加速至后做匀速直线运动。(两车都可视为质点)
求公交车追上电动车之前两者间的最大距离;
判断公交车加速至时是否追上电动车;并求追上电动车所需的总时间;
参考答案
1.A
【解析】本题考查物理方法。在利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时,使用的方法是微元法,A项正确;探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律时,不需要控制变量,B项错误;Δt→0时平均速度可看成瞬时速度,采用的方法是极限分析方法,C项错误;研究乒乓球的弧圈技术时,乒乓球自身大小不能忽略,所以不能将其看成质点,D项错误。
2.C
【解析】本题考查平均速度的计算。短跑运动全程位移是100 m,所用时间为10 s,根据平均速度的定义可得全程平均速度为10 m/s。
3.B
【解析】本题考查质点、位移、速度、时间等概念。王睿驾车总行程 “438 km”指的是路程,A项错误;行车过程中路程长度远大于车的尺寸,所以汽车可看成质点,B项正确;两车运动的位移方向相反,平均速度不同,C项错误;“早上5时”是时刻,“6小时”是时间间隔,D项错误。
4.B
【解析】本题考查速度、速度变化量和加速度。速度、速度变化量和速度变化率(加速度)是不同的概念,三者没有必然的联系,故A、C项错误,B项正确;物体加速度很大时,物体的速度也可能快速减小,D项错误。
5【答案】A
【解析】从车头过桥头到车头过桥尾的过程,根据位移速度公式可得
从车头过桥头到车尾过桥尾的过程,根据位移速度公式可得
联立解得车尾过离开桥时速度为。
故选A。
6.【答案】D
【解析】A、忽略光电门大小,把它看作一个位置点,这是一种极限的思想方法,本选项说法错误;
B、是遮光片通过光电门时的平均速度,由于很短,能看作瞬时速度,本选项说法错误;
C、可根据公式计算滑块在间的平均速度,其中代表滑块从到的时间,本选项说法错误;
D、根据计算加速度,即,本选项说法正确。
故选:。
7.【答案】B
【解析】在对自由落体运动的研究中,伽利略巧妙的利用斜面实验来冲淡重力影响增加运动时间,使运动时间更容易测量,研究出初速度为零的匀加速直线运动位移与时间的关系式,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律,故AC错误,B正确;
D.伽利略采用了提出问题假设猜想数学推理实验验证合理外推得出结论的探究方法,故D项错误。
故选B。
8.C
【解析】本题考查匀变速直线运动的推论。根据初速度为零的匀加速直线运动推论,相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…,可知第2 s内位移的前与第3 s内位移的后长度相等,记作x,第1 s内的位移是第一段x,则第2 s内位移的前是第2段x,第3 s内位移的后是第9段x,根据初速度为零的
匀加速直线运动推论,通过相邻相等位移所用时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…,则==-1,C项正确。
9.【答案】D
【解析】A.由图甲可知,时间内,、、三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度均为,故A错误;
B.根据,可知 图像的斜率的绝对值等于,所以甲图中 物体的加速度大小为,故B错误;
C.根据知阴影面积表示时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.根据丁图可知,整理得,结合,可知加速度大小为,故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【解析】由逆向思维匀减速运动可看做反向的匀加速运动,根据速度位移公式:可得,所求的速度之比为 ,初速度为零的匀加速直线运动中连续三段相等位移的时间之比为 ,故所求时间之比为 ,故D正确,ABC错误.
故选D。
11.【答案】D
【解析】由于小球和空心管加速度相同,所以以空心管为参考系,可看成小球相对于空心管以向下匀速运动,则穿过空心管的时间为。故选D。
12.【答案】
(上下0.02)
不变
偏大
【解析】解:电火花计时器的周期为,利用平均速度表示中间时刻瞬时速度可得,在打点时物体的瞬时速度大小为;
根据表中得到的数据,以点对应的时刻为,利用描点法作出图像如图所示:
由图线求得加速度为;
只要交流电的频率不变,则打点周期不变,物体加速度的测量值与实际值相比就会不变;
当电源频率低于时,电火花计时器的打点周期大于,仍按计算时,由可知,物体速度的测量值将比真实值偏大。
13.【解析】(1)由题图可知,质点第1 s内的加速度a1= m/s2=2 m/s2 方向向右 (2分)
质点第5 s内的加速度a2= m/s2=-4 m/s2,大小为4 m/s2、方向向左。(2分)
(2)由图像得,x=14m (2分)
14.【答案】质点通过 过程和 过程的时间之比 (4分)
设加速度为,点速度为 ,点速度为 ,点速度为 ,段时间为,段时间为。由平均速度公式得
由速度公式得
联立解得 (4分)
15.【解析】(1)碎片随火箭向上加速运动3 s,碎片掉出瞬间的速度υ=at=90 m/s (2分)
(2)3 s时间内碎片向上的位移为x1=at2=135 m (1分)
碎片从火箭上掉出后,碎片做匀减速运动,加速度大小为g
碎片减速上升的最大高度 h==405 m (1分)
所以碎片能够达到的最大高度H=x1+h=540 m。 (2分)
(3)碎片从火箭上掉出后减速上升到最高点所用时间t1==9 s (2分)
设碎片从最高点下落到地面的时间为t2,则H=g
解得t2=6 s (2分)
所以碎片从火箭上掉出后到落回地面的时间 t总=t1+t2=9+ 6(s)。 (2分)
16.【答案】速度相等时,距离最大,有
解得 (3分)
此时公交车的位移大小为
电动车的位移为
两者间的最大距离为。 (3分)
公交车加速至最大速度,所用时间为
此时公交车的位移大小为
电动车的位移大小为
由于 ,所以公交车未追上电动车, (3分)
之后公交车匀速行驶,假设还需要 时间追上电动车,则
解得
追上电动车的总时间为 (6分)
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