内容正文:
2025-2026学年高一年级必修一物理单元检测卷
第一章·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.关于质点,下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究足球旋转效应时,可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接时,可把飞船看作质点
D.计算宇宙飞船的飞行轨道时,可把飞船看作质点
2.物理学中瞬时速度这一概念体现的科学思维方法是( )
A.无限逼近 (极限) B.控制变量
C.等效替代 D.理想模型
3.北斗三号系统最后一颗组网卫星于2020年6月23日在西昌卫星发射中心发射,并于6月30日成功定点到工作轨位。据介绍,该卫星是北斗卫星导航系统第55颗卫星,也是北斗三号全球卫星导航系统中的地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点。则关于该颗卫星下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,北斗导航卫星静止
B.以太阳为参考系,北斗导航卫星静止
C.北斗导航卫星在高空相对赤道上物体一定是运动的
D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的
4.下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不相等,位移一定不相同
D.物体通过一段路程,位移可能为零
5.关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个无大小有方向,一个有大小也有方向
D.标量和矢量的运算方法不同
6.老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移是( )
A. B.2m C. D.14m
7.如图所示,物体的初位置A的坐标x1=6 m,末位置B的坐标x2=-4 m,则物体的位移Δx的大小及方向为( )
A.2m,负方向 B.10m,负方向
C.10m,正方向 D.2m,正方向
8.在实际运动中,由于惯性物体的速度不能发生突变。一辆汽车做直线运动,t时间内通过的位移大小为x,则在此过程中该汽车( )
A.一定任何时刻速度大小都为 B.至少有一个时刻速度大小为
C.一定有多个时刻速度大小为 D.可能任何时刻速度大小都不为
9.自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
10.一质点某时刻的速度大小为2m/s,2s后的速度大小变为4m/s,下列判断正确的是( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2m/s
B.该质点的速度变化量的大小不可能大于2m/s
C.该质点的加速度大小一定为1m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1m/s2
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本题共5小题,共26分。
11.如图所示,长方体木块的边长为a、b、c且,则从点A到达点B的最短路程为________,位移大小为________.
12.公路上有各种各样的指示牌。图1中的100km/h是指______速度(选填:“平均”或“瞬时”);图2中15km是指_______(选填:“路程”或“位移”)。
13.下图为速滑赛道。在男子3000米短道速滑接力赛中,韩国队因过早庆祝被中国台北队选手黄玉霖以领先0.01秒的奇迹压线,以4分05秒692,惊险胜过韩国的4分05秒702顺利夺金。冲过终点线时运动员______(可以,不可以)看作质点。黄玉霖团队平均速度为______m/s。()
14.某同学坐在旋转木马上游玩,旋转木马以恒定的速率转动,如果旋转木马的转动半径为,转动一周的时间为,则转动时间内,物体位移大小为_________,平均加速度大小为_________。
15.图1为高速公路上超声波测速仪测量汽车车速的示意图。测速仪固定并对准运动的汽车,每隔周期发射一个超声波脉冲信号(图2中大波形),并接收由汽车反射回来的超声波脉冲信号(图2中小波形),反射波滞后时间为,(如图2中标示,图中T未知)。超声波在空气中传播的速度为,则根据所给信息,判断汽车在______(选填“靠近”或“远离”)测速仪,车速大小为____________。
16.篮球以大小为8m/s的速度竖直撞击地板后以大小为7m/s的速度反向弹回。若篮球与地板的接触时间为0.12s,取竖直向下为正方向,则此过程速度改变量为________m/s,平均加速度大小为________,方向________。
[2][3]平均加速度大小
三、计算题:本题共4小题,44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.如图所示,某市有一条半径为R的圆形环城高速公路,A、B、C、D分别为此公路的西、北、东和南端,一辆汽车沿此公路做圆周运动,求 :
(1)从A运动一周回到A的位移和路程。
(2)从A出发走圈的位移和路程。
(3)从A到B的位移和路程的可能值。
(4)从A到C的位移和路程的可能值。
18.现有一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行,试求:
(1)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
(2)若两车发生碰撞,碰撞时间为,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
19.如图,在一个短边长为a,长边长为b的矩形场地上,运动员(可视为质点)从A点出发以恒定速率v沿场地边缘顺时针到达B点(A、B为两边的中点),求整个过程中:
(1)跑步者总位移大小x;
(2)跑步者运动的平均速度大小;
(3)跑步者运动的平均加速度大小。
20.如图为交警用运动传感器进行超声波测速的原理,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。B将信息输 入计算机由计算机处理该信息,可得到被测物体的速度。若B盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲,而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲(声音在空气中的传播速度约为340m/s),若该路段的 超速标准是瞬时速度>90km/h
(1)试判断汽车远离小盒B, 还是靠近小盒B?
(2)判断汽车是否超速违法并说明理由。
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2025-2026学年高一年级必修一物理单元检测卷
第一章·基础通关
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
D
D
B
B
B
D
D
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本题共5小题,共26分。
11.
12. 瞬时 路程
13. 不可以 0
14.
15. 远离
16. -15 125 竖直向上
三、计算题:本题共4小题,44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.
【答案】(1)0,2πR;(2)大小为R,方向东南,;(3)大小为R,方向东北, ,( k=0,1,……);(4)大小为2R,方向正东,(2k+1)πR,( k=0,1,……)
【详解】(1)从A运动一周回到A时,起点和终点重合,故位移为零;
路程为
(2)从A出发走圈恰好到D点,故位移为
方向东南
路程为
(3)从A到B的位移不变
方向东北
路程为
(4)从A到C的位移不变
方向正东
路程为
18.
【答案】(1)1:1
(2)有生命危险
【详解】(1)货车的速度大小为
货车的加速度大小为
摩托车的速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
19.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)位移为初位置指向末位置的有向线段,根据题意,由图可知,跑步者总位移大小为
(2)根据题意,由公式可得,跑步者在长边上跑动的时间为
跑步者在短边上跑动的时间为
则跑步者运动的平均速度大小
(3)根据题意,以初速度方向为正方向,则初速度为,末速度为,由加速度定义式可得,跑步者运动的平均加速度为
即跑步者运动的平均加速度大小为。
20.
【答案】(1)汽车靠近小盒B
(2)汽车没有超速违法,理由见解析
【详解】(1)由于发射的超声波时间间隔大于接受到得超声波时间间隔,故汽车向着测速仪方向运动,汽车靠近小盒B。
(2)由题意可知,零时刻发出第一次超声波,在时刻接收到。从时刻发出第二次超声波,在时刻接收到。可得出
,,
在时刻,汽车与1信号相遇;在时刻,汽车与2信号相遇,则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
当1信号到达小车时距离为,当2信号到达小车时距离为,则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
根据
最后各方程代入可消掉、,得
汽车的速度
汽车没有超速违法。
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第一章·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.关于质点,下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究足球旋转效应时,可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接时,可把飞船看作质点
D.计算宇宙飞船的飞行轨道时,可把飞船看作质点
2.物理学中瞬时速度这一概念体现的科学思维方法是( )
A.无限逼近 (极限) B.控制变量
C.等效替代 D.理想模型
3.北斗三号系统最后一颗组网卫星于2020年6月23日在西昌卫星发射中心发射,并于6月30日成功定点到工作轨位。据介绍,该卫星是北斗卫星导航系统第55颗卫星,也是北斗三号全球卫星导航系统中的地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点。则关于该颗卫星下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,北斗导航卫星静止
B.以太阳为参考系,北斗导航卫星静止
C.北斗导航卫星在高空相对赤道上物体一定是运动的
D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的
4.下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不相等,位移一定不相同
D.物体通过一段路程,位移可能为零
5.关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个无大小有方向,一个有大小也有方向
D.标量和矢量的运算方法不同
6.老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移是( )
A. B.2m C. D.14m
7.如图所示,物体的初位置A的坐标x1=6 m,末位置B的坐标x2=-4 m,则物体的位移Δx的大小及方向为( )
A.2m,负方向 B.10m,负方向
C.10m,正方向 D.2m,正方向
8.在实际运动中,由于惯性物体的速度不能发生突变。一辆汽车做直线运动,t时间内通过的位移大小为x,则在此过程中该汽车( )
A.一定任何时刻速度大小都为 B.至少有一个时刻速度大小为
C.一定有多个时刻速度大小为 D.可能任何时刻速度大小都不为
9.自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
10.一质点某时刻的速度大小为2m/s,2s后的速度大小变为4m/s,下列判断正确的是( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2m/s
B.该质点的速度变化量的大小不可能大于2m/s
C.该质点的加速度大小一定为1m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1m/s2
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本题共5小题,共26分。
11.如图所示,长方体木块的边长为a、b、c且,则从点A到达点B的最短路程为 ,位移大小为 .
12.公路上有各种各样的指示牌。图1中的100km/h是指 速度(选填:“平均”或“瞬时”);图2中15km是指 (选填:“路程”或“位移”)。
13.下图为速滑赛道。在男子3000米短道速滑接力赛中,韩国队因过早庆祝被中国台北队选手黄玉霖以领先0.01秒的奇迹压线,以4分05秒692,惊险胜过韩国的4分05秒702顺利夺金。冲过终点线时运动员 (可以,不可以)看作质点。黄玉霖团队平均速度为 m/s。()
14.某同学坐在旋转木马上游玩,旋转木马以恒定的速率转动,如果旋转木马的转动半径为,转动一周的时间为,则转动时间内,物体位移大小为 ,平均加速度大小为 。
15.图1为高速公路上超声波测速仪测量汽车车速的示意图。测速仪固定并对准运动的汽车,每隔周期发射一个超声波脉冲信号(图2中大波形),并接收由汽车反射回来的超声波脉冲信号(图2中小波形),反射波滞后时间为,(如图2中标示,图中T未知)。超声波在空气中传播的速度为,则根据所给信息,判断汽车在 (选填“靠近”或“远离”)测速仪,车速大小为 。
16.篮球以大小为8m/s的速度竖直撞击地板后以大小为7m/s的速度反向弹回。若篮球与地板的接触时间为0.12s,取竖直向下为正方向,则此过程速度改变量为 m/s,平均加速度大小为 ,方向 。
[2][3]平均加速度大小
三、计算题:本题共4小题,44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.如图所示,某市有一条半径为R的圆形环城高速公路,A、B、C、D分别为此公路的西、北、东和南端,一辆汽车沿此公路做圆周运动,求 :
(1)从A运动一周回到A的位移和路程。
(2)从A出发走圈的位移和路程。
(3)从A到B的位移和路程的可能值。
(4)从A到C的位移和路程的可能值。
18.现有一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行,试求:
(1)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
(2)若两车发生碰撞,碰撞时间为,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
19.如图,在一个短边长为a,长边长为b的矩形场地上,运动员(可视为质点)从A点出发以恒定速率v沿场地边缘顺时针到达B点(A、B为两边的中点),求整个过程中:
(1)跑步者总位移大小x;
(2)跑步者运动的平均速度大小;
(3)跑步者运动的平均加速度大小。
20.如图为交警用运动传感器进行超声波测速的原理,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。B将信息输 入计算机由计算机处理该信息,可得到被测物体的速度。若B盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲,而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲(声音在空气中的传播速度约为340m/s),若该路段的 超速标准是瞬时速度>90km/h
(1)试判断汽车远离小盒B, 还是靠近小盒B?
(2)判断汽车是否超速违法并说明理由。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高一年级必修一物理单元检测卷
第一章·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.关于质点,下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究足球旋转效应时,可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接时,可把飞船看作质点
D.计算宇宙飞船的飞行轨道时,可把飞船看作质点
【答案】D
【详解】A.物体能否视为质点与体积大小无关。例如,地球在公转问题中可视为质点,但体积很小的乒乓球在旋转时不可视为质点,故A错误;
B.研究足球旋转需分析各部位运动差异,不能忽略形状,故不可视为质点,故B错误;
C.飞船对接需精确控制姿态和位置,必须考虑形状,不可视为质点,故C错误;
D.计算轨道时只需关注飞船整体运动轨迹,其形状对轨道无影响,可视为质点,故D正确。
故选D。
2.物理学中瞬时速度这一概念体现的科学思维方法是( )
A.无限逼近 (极限) B.控制变量
C.等效替代 D.理想模型
【答案】A
【详解】根据速度定义式,当∆t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法。
故选A。
3.北斗三号系统最后一颗组网卫星于2020年6月23日在西昌卫星发射中心发射,并于6月30日成功定点到工作轨位。据介绍,该卫星是北斗卫星导航系统第55颗卫星,也是北斗三号全球卫星导航系统中的地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点。则关于该颗卫星下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,北斗导航卫星静止
B.以太阳为参考系,北斗导航卫星静止
C.北斗导航卫星在高空相对赤道上物体一定是运动的
D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的
【答案】A
【详解】A.地球静止轨道卫星相对于地面是静止的,故A正确;
B.以太阳为参考系,北斗导航卫星随地球一起绕太阳运动,故B错误;
C.地球静止轨道卫星相对于地面是静止的,所以相对地面上静止的物体也是静止的,故C错误;
D.根据地球静止卫星静止卫星的特点可知,在高空它相对地面是静止的,故D错误。
故选A。
4.下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不相等,位移一定不相同
D.物体通过一段路程,位移可能为零
【答案】D
【详解】A.物体沿直线向某一方向运动时,路程等于位移的大小,但路程是标量,位移是矢量,两者本质不同,故A错误;
B.物体沿直线运动时,若存在往返(如先向前再返回),路程会大于位移的大小,故B错误;
C.物体通过的路程不同,但初末位置可能相同(如不同路径到达同一终点),此时位移相同,故C错误;
D.物体经过一段路程后可能回到起点(如绕圆周运动一周),此时位移为零,故D正确。
故选D。
5.关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个无大小有方向,一个有大小也有方向
D.标量和矢量的运算方法不同
【答案】D
【详解】A.标量也可以有负值,故A错误;
BC.标量与矢量有根本的区别,标量只有大小,矢量既有大小,又有方向,故BC错误;
D.标量遵循代数运算规律,矢量运算遵循平行四边形法则,故D正确。
故选D。
6.老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移是( )
A. B.2m C. D.14m
【答案】B
【详解】老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移为
故选B。
7.如图所示,物体的初位置A的坐标x1=6 m,末位置B的坐标x2=-4 m,则物体的位移Δx的大小及方向为( )
A.2m,负方向 B.10m,负方向
C.10m,正方向 D.2m,正方向
【答案】B
【详解】物体的位移变化量为
Δx=x2-x1=-4m-6m=-10m
故位移变化量的大小为10m,负号表示位移的方向指向x轴的负方向,故选B。
8.在实际运动中,由于惯性物体的速度不能发生突变。一辆汽车做直线运动,t时间内通过的位移大小为x,则在此过程中该汽车( )
A.一定任何时刻速度大小都为 B.至少有一个时刻速度大小为
C.一定有多个时刻速度大小为 D.可能任何时刻速度大小都不为
【答案】B
【分析】本题考查的是在实际运动中,一辆汽车做直线运动,由于运动情况未知,全程存在的速度等于平均速度的位置的个数,本题属于基础类题目。
【详解】汽车做加速运动、减速运动时,有一个位置速度的大小等于平均速度;做匀速运动时全程速度均为平均速度;先加速后减速或先减速后加速时,有两个位置速度的大小等于平均速度,则至少有一个时刻速度大小为。
故选B。
9.自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面,给旅游者提供了自由自在的空间。高速公路路旁有许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。80 km/h和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程
C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
【答案】D
【详解】公路路旁的限速标志中的80 km/h指最高速度,因此指瞬时速度,路线指示标志中的100km指到达目的地的轨迹的长度,指路程。
故选D。
10.一质点某时刻的速度大小为2m/s,2s后的速度大小变为4m/s,下列判断正确的是( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2m/s
B.该质点的速度变化量的大小不可能大于2m/s
C.该质点的加速度大小一定为1m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1m/s2
【答案】D
【详解】若2s后的速度与初速度方向相同,则该质点的速度变化量的大小为
加速度大小为
若2s后的速度与初速度方向相反,则该质点的速度变化量的大小为
加速度大小为
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题:本题共5小题,共26分。
11.如图所示,长方体木块的边长为a、b、c且,则从点A到达点B的最短路程为________,位移大小为________.
【答案】
【详解】[1].质点在长方体的表面运动,将运动的轨迹在一个平面内展开,最短的路程在一个平面内由A指向B,有两种可能的情况,如图:在△ABC内,
在△AB′C′内:
因为,则显然: 所以最短的路程是
[2].位移的大小等于首末位置的距离,所以质点的位移从A指向B,大小为对角线的长度,即:
12.公路上有各种各样的指示牌。图1中的100km/h是指______速度(选填:“平均”或“瞬时”);图2中15km是指_______(选填:“路程”或“位移”)。
【答案】 瞬时 路程
【详解】[1] 图1中的100km/h是指车辆的瞬时速度;
[2] 图2中15km是指距成都的路程。
13.下图为速滑赛道。在男子3000米短道速滑接力赛中,韩国队因过早庆祝被中国台北队选手黄玉霖以领先0.01秒的奇迹压线,以4分05秒692,惊险胜过韩国的4分05秒702顺利夺金。冲过终点线时运动员______(可以,不可以)看作质点。黄玉霖团队平均速度为______m/s。()
【答案】 不可以 0
【详解】[1]冲过终点线时要看运动员的具体动作,比如身体的哪个部分最先触线,所以不可以看作质点。
[2]位移为0,而平均速度为
则平均速度为0。
14.某同学坐在旋转木马上游玩,旋转木马以恒定的速率转动,如果旋转木马的转动半径为,转动一周的时间为,则转动时间内,物体位移大小为_________,平均加速度大小为_________。
【答案】
【详解】[1]转动时间内,物体位移大小为
[2] 转动时间内,物体速度变化量大小为
平均加速度大小为
15.图1为高速公路上超声波测速仪测量汽车车速的示意图。测速仪固定并对准运动的汽车,每隔周期发射一个超声波脉冲信号(图2中大波形),并接收由汽车反射回来的超声波脉冲信号(图2中小波形),反射波滞后时间为,(如图2中标示,图中T未知)。超声波在空气中传播的速度为,则根据所给信息,判断汽车在______(选填“靠近”或“远离”)测速仪,车速大小为____________。
【答案】 远离
【详解】[1]根据题意,由图可知,发射电磁波和接受电磁波的时间间隔在增大,则汽车远离测速仪。
[2]根据题意可知,第一个超声波发射到碰到汽车的距离为
第二个超声波发射到碰到汽车的距离为
汽车前进的距离为
在结合图像可得,前进这段距离所用时间为
则汽车的速度为
16.篮球以大小为8m/s的速度竖直撞击地板后以大小为7m/s的速度反向弹回。若篮球与地板的接触时间为0.12s,取竖直向下为正方向,则此过程速度改变量为________m/s,平均加速度大小为________,方向________。
【答案】 -15 125 竖直向上
【详解】[1]速度改变量为
[2][3]平均加速度大小
方向竖直向上。
三、计算题:本题共4小题,44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.如图所示,某市有一条半径为R的圆形环城高速公路,A、B、C、D分别为此公路的西、北、东和南端,一辆汽车沿此公路做圆周运动,求 :
(1)从A运动一周回到A的位移和路程。
(2)从A出发走圈的位移和路程。
(3)从A到B的位移和路程的可能值。
(4)从A到C的位移和路程的可能值。
【答案】(1)0,2πR;(2)大小为R,方向东南,;(3)大小为R,方向东北, ,( k=0,1,……);(4)大小为2R,方向正东,(2k+1)πR,( k=0,1,……)
【详解】(1)从A运动一周回到A时,起点和终点重合,故位移为零;
路程为
(2)从A出发走圈恰好到D点,故位移为
方向东南
路程为
(3)从A到B的位移不变
方向东北
路程为
(4)从A到C的位移不变
方向正东
路程为
18.现有一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行,试求:
(1)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
(2)若两车发生碰撞,碰撞时间为,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
【答案】(1)1:1
(2)有生命危险
【详解】(1)货车的速度大小为
货车的加速度大小为
摩托车的速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
19.如图,在一个短边长为a,长边长为b的矩形场地上,运动员(可视为质点)从A点出发以恒定速率v沿场地边缘顺时针到达B点(A、B为两边的中点),求整个过程中:
(1)跑步者总位移大小x;
(2)跑步者运动的平均速度大小;
(3)跑步者运动的平均加速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)位移为初位置指向末位置的有向线段,根据题意,由图可知,跑步者总位移大小为
(2)根据题意,由公式可得,跑步者在长边上跑动的时间为
跑步者在短边上跑动的时间为
则跑步者运动的平均速度大小
(3)根据题意,以初速度方向为正方向,则初速度为,末速度为,由加速度定义式可得,跑步者运动的平均加速度为
即跑步者运动的平均加速度大小为。
20.如图为交警用运动传感器进行超声波测速的原理,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。B将信息输 入计算机由计算机处理该信息,可得到被测物体的速度。若B盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲,而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲(声音在空气中的传播速度约为340m/s),若该路段的 超速标准是瞬时速度>90km/h
(1)试判断汽车远离小盒B, 还是靠近小盒B?
(2)判断汽车是否超速违法并说明理由。
【答案】(1)汽车靠近小盒B
(2)汽车没有超速违法,理由见解析
【详解】(1)由于发射的超声波时间间隔大于接受到得超声波时间间隔,故汽车向着测速仪方向运动,汽车靠近小盒B。
(2)由题意可知,零时刻发出第一次超声波,在时刻接收到。从时刻发出第二次超声波,在时刻接收到。可得出
,,
在时刻,汽车与1信号相遇;在时刻,汽车与2信号相遇,则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
当1信号到达小车时距离为,当2信号到达小车时距离为,则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
根据
最后各方程代入可消掉、,得
汽车的速度
汽车没有超速违法。
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