精品解析:山东省济宁市济宁一中2025-2026学年高一上学期10月质量检测(一)物理试卷
2025-10-17
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内容正文:
济宁市第一中学2025-2026学年度第一学期质量检测(一)
高一物理
命题人:王舜华 审题人:张健铭
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 地球在金星与太阳之间
B. 以太阳为参考系,金星一直在运动
C. 观测“金星凌日”时可以将太阳看成质点
D. 以地球为参考系,金星绕太阳一周的位移为零
2. 2025年红月亮(月全食)于北京时间9月8日凌晨1时31分至2时53分出现,其中食甚(最圆最红)为2时12分。其中全食阶段共82分钟,为近年来罕见的长时段观测窗口,下列说法正确的是( )
A. 1时31分为时间间隔 B. 2时53分为时间间隔
C. 2时12分为时刻 D. 82分钟为时刻
3. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
4. 几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》用实验证实:四个水球就足够!已知四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿接触点连线的运动可视为沿水平方向的匀减速直线运动,子弹恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为4:3:2:1
C. 子弹穿过每个水球的平均速度相同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
5. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、……所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置1是小球释放的初始位置
B. 位置1离小球释放点的距离为
C. 小球下落的加速度为
D. 小球在位置3的速度为
6. t=0时刻,P、Q两物体均从静止开始做直线运动,其中P物体的加速度a随时间t变化的图像如图甲所示,Q物体的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. P物体做往返运动
B. P物体在0~4s的时间内,第2s末的速度最大
C. Q物体在1~2s内和2~3s内,加速度方向相反
D. Q物体在0~6s的时间内,平均速度为零
7. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m
B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m
C. 从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为80m
D. 从刹车开始计时,前1s内和前2s内的位移大小之比为11:9
8. 国家铁路集团有限公司联合“铁路科技创新联盟”共同设计CR450,以运营时速400公里刷新全球高铁速度纪录。图示为CR450列车进站时的图像,进站过程可视为匀变速直线运动。通过图像分析可知( )
A. 列车加速度为 B. 列车时刻速度大小为
C. 列车全程位移为 D. 列车全程平均速度为
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A. 前6s内加速度为m/s2
B. 第3s末速度为5m/s
C. 第2s内平均速度为1.25m/s
D. 第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
10. 中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过80%的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面 B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为40m/s D. 落地速度大小为
11. 如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d后到达最高点e。已知,,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为、,则( )
A.
B.
C. 从d到e所用时间为2s
D.
12. 在某次遥控车挑战赛中,若a、b两个遥控车从同一地点向同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. b车启动时,a车在其前方2m处
B. 运动过程中,b车落后a车的最大距离为1.5m
C. b车启动3s后恰好追上a车
D. b车超过a车后,两车不会再相遇
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13. 某同学用如图(a)所示的实验装置研究匀变速运动,将木块从倾角为θ的木板上静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律,如图(b)中的曲线2所示。图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T。
(1)根据图(b)可得、木块经过位置x2时的速度v2=______,木块运动的加速度a=______;
(2)若只增大木板的倾角,则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图b中的曲线_____(选填图线序号①②③)。
14. 用如图甲所示的装置研究自由落体运动规律,已知打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)打点计时器是本实验需要使用的实验器材,关于电磁打点计时器和电火花打点计时器,下列说法正确的是________。
A. 它们都是使用约为8V的交流电源
B. 打点结束时应先取出纸带再关闭电源
C. 电火花打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力相对较小
D. 手提起纸带时应尽量靠近打点计时器
(2)图乙中标记的相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,计数点C对应的瞬时速度大小为________m/s(保留三位有效数字);
(3)根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________(保留三位有效数字);
(4)小明同学把上面的纸带从AE段每一个计数点处将纸带剪开分成四段(分别为a、b、c、d段),再将这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,最后将纸条上端中心点连起来得到一条直线,如图丙所示,下列说法正确的是________;
A. 轴代表重锤的位移
B. 纸带的长度与宽度的比值表示纸带中点的瞬时速度
C. 直线的斜率表示重锤的加速度
D. 打下计数点A时,重锤的速度有可能为零
15. 小敏在学过自由落体运动规律后,对自家屋檐上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下檐,小敏同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落与自家房子的关系,其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子,不计空气阻力,g取10 m/s2,请问:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面多高?(尝试用多种方法求解)
16. 以72km/h的速度直线行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动。从踩下刹车开始计时,经过10s,汽车的位移为50m。求:
(1)汽车的加速度;
(2)制动后3s内发生的位移大小
17. 随着我国火箭技术的飞速发展,全国中学生也掀起了一股制作水火箭的热潮。沈阳某高中物理科技小组制作了一个“二级推进一级减速”的水火箭:先将水火箭静置在地面上,启动一级推进装置,水火箭立即以的加速度向上飞起,5s后,一级推进装置从箭体脱落的同时,二级推进装置立即启动,接下来水火箭匀速上升1.5s后,二级推进装置工作结束。当箭体下落的速度达到时,减速装置立即启动,箭体落到地面时速度恰好为零,假设水火箭始终在竖直方向做直线运动,空气阻力忽略不计,重力加速度大小取,求:
(1)水火箭上升的最大高度;
(2)当水火箭的减速装置启动时其加速度的大小(结果保留3位有效数字)。
18. 超载车辆是马路的隐形“杀手”,应严禁上路。一辆超载大货车正以v0=20m/s的速度匀速行驶,一辆执勤的警车决定追赶,当警车开始运动时,到大货车的距离x0=200m。警车加速过程和减速过程的加速度大小a均为2.5m/s2,最大速度vm=25m/s。
(1)警车在追赶货车的过程中,求两车间的最大距离l;
(2)求警车追赶上大货车的最短时间t;
(3)若警车以最短的时间追上大货车时,二者同时开始刹车(可视为匀减速直线运动),且同时停止运动。求都停止时两车间的距离s。
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济宁市第一中学2025-2026学年度第一学期质量检测(一)
高一物理
命题人:王舜华 审题人:张健铭
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 地球在金星与太阳之间
B. 以太阳为参考系,金星一直在运动
C. 观测“金星凌日”时可以将太阳看成质点
D. 以地球为参考系,金星绕太阳一周的位移为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.“金星凌日”是金星运行到太阳和地球之间,三者恰好在一条直线上时,金星挡住部分太阳射向地球的光,在太阳表面形成小黑点的现象,所以是金星在地球与太阳之间,故A错误;
B.金星围绕太阳运动,以太阳为参考系,金星的位置不断变化,一直在运动,故B正确;
C.观测“金星凌日”时,需要关注金星在太阳表面的运动情况,太阳的大小和形状不能忽略,不可以将太阳看成质点,故C错误;
D.以地球为参考系,金星绕太阳一周后,位置与初始位置不同,位移不为零,故D错误。
故选B。
2. 2025年红月亮(月全食)于北京时间9月8日凌晨1时31分至2时53分出现,其中食甚(最圆最红)为2时12分。其中全食阶段共82分钟,为近年来罕见的长时段观测窗口,下列说法正确的是( )
A. 1时31分为时间间隔 B. 2时53分为时间间隔
C. 2时12分为时刻 D. 82分钟为时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A.1时31分是月全食开始的瞬间,对应时间轴上的点,属于时刻,故A错误。
B.2时53分是月全食结束的瞬间,对应时间轴上的点,属于时刻,故B错误。
C.2时12分是食甚发生的具体时间点,对应时间轴上的点,属于时刻,故C正确。
D.82分钟是全食阶段的持续时间,属于时间间隔,故D错误。
故选C。
3. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
【答案】D
【解析】
【详解】A.“理想化模型”是为了简化问题而建立的抽象概念,实际中并不存在,故A错误;
B.定义加速度用了比值法,但加速度与无关,故B错误;
C.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了理想模型法,故C错误;
D.根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法,故D正确。
故选D。
4. 几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》用实验证实:四个水球就足够!已知四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿接触点连线的运动可视为沿水平方向的匀减速直线运动,子弹恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为4:3:2:1
C. 子弹穿过每个水球的平均速度相同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹在四个水球中做匀减速直线运动,所以通过相同水球的时间不相同,根据
可知子弹在每个水球中速度变化量不相同,故A错误;
B.设每个水球的宽度为x,加速度大小为a,子弹恰好能穿出第四个水球,则穿出第四个水球的速度为0,则看成初速度为0的反向匀加速运动,根据
可得
则反向匀加速中穿出水球的速度之比为
即为子弹正向依次进入四个水球的初速度之比为,故B错误;
C.子弹穿过的距离相等,但时间不同,因此子弹穿过每个水球的平均速度不相同,C错误;
D.根据反向匀加速可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度即为反向加速穿过第一个水球的速度大小
射入水球的初速度有
全程的平均速度
联立可得
所以子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、……所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置1是小球释放的初始位置
B. 位置1离小球释放点的距离为
C. 小球下落的加速度为
D. 小球在位置3的速度为
【答案】B
【解析】
【详解】C.根据题意,有逐差法可得,小球下落的加速度为,C错误;
D.小球在位置3的速度为,D错误
AB.小球从释放到位置3的时间为
解得
小球从释放到位置1的时间为
位置1离小球释放点的距离为,A错误,B正确。
故选B。
6. t=0时刻,P、Q两物体均从静止开始做直线运动,其中P物体的加速度a随时间t变化的图像如图甲所示,Q物体的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. P物体做往返运动
B. P物体在0~4s的时间内,第2s末的速度最大
C. Q物体在1~2s内和2~3s内,加速度方向相反
D. Q物体在0~6s的时间内,平均速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,P物体在0~1s内沿正方向做加速度增大的加速运动,1~2s内沿正方向做加速度减小的加速运动,2~3s内,加速度反向,物体沿正方向做加速度增大的减速运动,3~4s内,物体仍沿正方向做加速度减小的减速运动,4s时速度减小到零,由此可知,物体一直沿正方向运动,不是往返运动,2s时物体开始做减速运动,所以2s末速度最大,故A错误,B正确;
C.Q物体在1~2s内和2~3s内,图线的斜率不变,即加速度相同,故C错误;
D.图线与坐标轴所围区域的面积表示位移,由图可知,Q物体在0~6s的时间内,位移为2m,平均速度为,故D错误。
故选B。
7. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m
B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m
C. 从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为80m
D. 从刹车开始计时,前1s内和前2s内的位移大小之比为11:9
【答案】B
【解析】
【详解】由位移公式
对比题中
得初速度,加速度满足
解得
A.根据逆向思维可知,刹车过程中最后1s内的位移大小是m,故A错误;
B.刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m,故B正确;
C.刹车停止时间
总位移
则从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为90m,故C错误;
D.将1s和2s代入题中表达式可知,前1s内和前2s内的位移大小分别为27.5m,50m,位移大小之比为11:20,故D错误;
故选B。
8. 国家铁路集团有限公司联合“铁路科技创新联盟”共同设计CR450,以运营时速400公里刷新全球高铁速度纪录。图示为CR450列车进站时的图像,进站过程可视为匀变速直线运动。通过图像分析可知( )
A. 列车加速度为 B. 列车时刻速度大小为
C. 列车全程位移为 D. 列车全程平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动位移时间公式,可得
由题图可知,
可得列车加速度为,故A错误;
B.列车减速过程所用时间为
可知列车时刻速度大小为0,故B错误;
C.列车全程位移为,故C错误;
D.列车全程平均速度为,故D正确。
故选D。
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A. 前6s内加速度为m/s2
B. 第3s末速度为5m/s
C. 第2s内平均速度为1.25m/s
D. 第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
【答案】BD
【解析】
【详解】设,由
解得,故A错;
C.第2s内平均速度,故C错;
B.匀变速运动一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,所以第1.5s末的速度与第2s内的平均速度相等,则第3s末的速度,故B正确;
D.第3s初到第4s末这两秒内的平均速度与第3s末的速度相等,所以这两秒内的位移,故D正确。
故选BD。
10. 中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过80%的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面 B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为40m/s D. 落地速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】断裂后,重物做竖直上抛运动,上升到最高点所用时间为
继续上升的高度为
重物从最高点到落回地面做自由落体运动,则有
解得
则从绳子断裂后到落回地面所用时间为
重物落地速度大小为
故选BC。
11. 如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d后到达最高点e。已知,,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为、,则( )
A.
B.
C. 从d到e所用时间为2s
D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.已知,,可得,,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,根据逐差公式可得
解得,故A错误;
B.对匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,故,故B正确;
C.对段,根据动力学公式
解得
从d到e所用时间为,故C正确;
D.对段,根据运动学公式
解得,故D正确。
故选BCD。
12. 在某次遥控车挑战赛中,若a、b两个遥控车从同一地点向同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. b车启动时,a车在其前方2m处
B. 运动过程中,b车落后a车的最大距离为1.5m
C. b车启动3s后恰好追上a车
D. b车超过a车后,两车不会再相遇
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.b车启动时,a车在其前方1m处,所以A错误;
B.运动过程中,速度相等时,b车落后a车的距离最大,根据v-t图像的面积表示位移,则有
所以B正确;
C. b车启动3s后恰好追上a车,根据v-t图像的面积表示位移,3s两图形的面积相等,所以C正确;
D. b车超过a车后,两车不会再相遇,因为b车的速度大于a车的速度,所以D正确;
故选BCD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13. 某同学用如图(a)所示的实验装置研究匀变速运动,将木块从倾角为θ的木板上静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律,如图(b)中的曲线2所示。图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T。
(1)根据图(b)可得、木块经过位置x2时的速度v2=______,木块运动的加速度a=______;
(2)若只增大木板的倾角,则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图b中的曲线_____(选填图线序号①②③)。
【答案】 ①. ②. ③. ①
【解析】
【详解】(1)[1]木块在斜面上做匀加速直线运动,木块位移为x2时为x1到x3的中间时刻,故
[2]相邻相等时间内位移之差
故
解得
(2)[3] 若只增大木板倾斜的角度,加速度增大,根据
可知木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的①。
14. 用如图甲所示的装置研究自由落体运动规律,已知打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)打点计时器是本实验需要使用的实验器材,关于电磁打点计时器和电火花打点计时器,下列说法正确的是________。
A. 它们都是使用约为8V的交流电源
B. 打点结束时应先取出纸带再关闭电源
C. 电火花打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力相对较小
D. 手提起纸带时应尽量靠近打点计时器
(2)图乙中标记的相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,计数点C对应的瞬时速度大小为________m/s(保留三位有效数字);
(3)根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________(保留三位有效数字);
(4)小明同学把上面的纸带从AE段每一个计数点处将纸带剪开分成四段(分别为a、b、c、d段),再将这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,最后将纸条上端中心点连起来得到一条直线,如图丙所示,下列说法正确的是________;
A. 轴代表重锤的位移
B. 纸带的长度与宽度的比值表示纸带中点的瞬时速度
C. 直线的斜率表示重锤的加速度
D. 打下计数点A时,重锤的速度有可能为零
【答案】(1)C (2)2.20
(3)9.85 (4)C
【解析】
【小问1详解】
A.电火花计时器使用220V的交流电源,电磁打点计时器使用约为8V的交流电源,故A错误;
B.打点结束时应先关闭电源再取出纸带,故B错误;
C.相对于电磁打点计时器,电火花打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力相对较小,故C正确;
D.为了避免纸带上出现大量的空白段落,手提起纸带时应尽量远离打点计时器,使重物尽量靠近打点计时器,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则计数点C对应的瞬时速度大小
【小问3详解】
根据逐差法可得,重锤的加速度大小为
【小问4详解】
AB.纸条的宽度相同,宽度能够表示相等的时间间隔,横坐标表示时间,纸带纸条的长度与时间间隔的比值表示打出该条纸带过程的中间时刻的瞬时速度,即每一条纸带对应的时刻的瞬时速度,可知,y轴代表重锤的速度,纸带的长度与宽度的比值表示纸带中间时刻的瞬时速度,故AB错误;
C.结合上述,图像为图像,斜率表示重锤的加速度,故C正确;
D.将每一条纸带上边缘中点用直线连接,该速度时间图像与纵坐标的截距不为0,即打下计数点A时,重锤的速度不可能为零,故D错误。
故选C。
15. 小敏在学过自由落体运动规律后,对自家屋檐上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下檐,小敏同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落与自家房子的关系,其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子,不计空气阻力,g取10 m/s2,请问:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面多高?(尝试用多种方法求解)
【答案】(1)0.2s
(2)3.2m
【解析】
【小问1详解】
方法一:设屋檐离地高度为,滴水的时间间隔为,由位移公式
第2滴水下落的高度为
第3滴水下落的高度为
且
联立解得滴水的时间间隔为
方法二:设滴水的时间间隔为,则第2滴水的速度为
第3滴水的速度为
根据运动学公式
联立解得
【小问2详解】
方法一:此屋檐离地面多高
方法二:第1滴水的速度为
由运动学公式
解得此屋檐离地面多高
16. 以72km/h的速度直线行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动。从踩下刹车开始计时,经过10s,汽车的位移为50m。求:
(1)汽车的加速度;
(2)制动后3s内发生的位移大小
【答案】(1),方向与运动方向相反
(2)42m
【解析】
【小问1详解】
汽车的初速度为
假设汽车在10s内未停止运动,根据
解得,汽车减速时的加速度大小为
则10s末汽车速度为
因此假设不成立,即10s内汽车已停止运动,根据
解得汽车加速度大小为
即汽车加速度大小为,方向与运动方向相反。
【小问2详解】
根据
解得刹车时间为
因此汽车在制动后3s内发生的位移大小为
17. 随着我国火箭技术的飞速发展,全国中学生也掀起了一股制作水火箭的热潮。沈阳某高中物理科技小组制作了一个“二级推进一级减速”的水火箭:先将水火箭静置在地面上,启动一级推进装置,水火箭立即以的加速度向上飞起,5s后,一级推进装置从箭体脱落的同时,二级推进装置立即启动,接下来水火箭匀速上升1.5s后,二级推进装置工作结束。当箭体下落的速度达到时,减速装置立即启动,箭体落到地面时速度恰好为零,假设水火箭始终在竖直方向做直线运动,空气阻力忽略不计,重力加速度大小取,求:
(1)水火箭上升的最大高度;
(2)当水火箭的减速装置启动时其加速度的大小(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)100m
(2)8.18m/s²
【解析】
【小问1详解】
一级加速后的速度
一级加速后上升的高度
二级匀速位移
之后匀减速到最高点
水火箭上升的最大高度
【小问2详解】
水火箭从最高点下落到速度,下落高度
下落到速度至落地
18. 超载车辆是马路的隐形“杀手”,应严禁上路。一辆超载大货车正以v0=20m/s的速度匀速行驶,一辆执勤的警车决定追赶,当警车开始运动时,到大货车的距离x0=200m。警车加速过程和减速过程的加速度大小a均为2.5m/s2,最大速度vm=25m/s。
(1)警车在追赶货车的过程中,求两车间的最大距离l;
(2)求警车追赶上大货车的最短时间t;
(3)若警车以最短的时间追上大货车时,二者同时开始刹车(可视为匀减速直线运动),且同时停止运动。求都停止时两车间的距离s。
【答案】(1)280m
(2)65s (3)25m
【解析】
【小问1详解】
当警车和大货车速度相等时,距离最大,设所用时间为t1,则
解得
此过程大货车位移
警车位移
所以最大距离
【小问2详解】
警车达到最大速度时的位移
达到最大速度所用时间为t2,则
设警车匀速运动时间t3追上大货车,则满足
解得
所以追上时间
【小问3详解】
警车追上大货车后,再停止所用的时间
警车减速的位移
货车减速的位移
所以两车停止时相距
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