内容正文:
2025-2026学年度高一上期10月阶段测试
物理试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,第Ⅰ卷(选择题)部分1至16题,第Ⅱ卷(非选择题)部分17至21题,共6页,满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、考号用0.5毫米黑色字迹的签字笔或钢笔
填写在答题卡上,将条形码贴在答题卡规定的位置上。
2. 选择题必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,
非选择题用0.5毫米黑色字迹的签字笔或钢笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上的答案无效。
3. 考试结束后,将答题卡收回。
一、单选题(每题3分,共30分,每小题给出的四个选项中只有一个是正确的。)
1. 如图,是体育摄影中“追拍法”的作品,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的。请问摄影师选择的参考系是( )
A. 地面 B. 滑板运动员 C. 太阳 D. 步行的人
2. 关于第一章《运动的描述》中各物理量描述正确的是( )
A. 一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动
B. 描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰不可看作质点
C. 高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6s,这里指的是时刻
D. 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间
3. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观察,第一节车厢通过他历时2s,整列车箱通过他历时8s,则这列火车的车厢有( )
A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 16节
4. 足球以的速度飞来,运动员把它以的速度反向踢出,踢球时间为,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )(运动员踢球的力为恒力)
A. B. C. D.
5. 一汽车在刹车后做匀减速直线运动,从某时刻开始计时,经过4s汽车的速度恰好为零,已知汽车在第3秒内的位移为7.5m。则( )
A. 汽车4s内经过的位移大小为40m
B. 汽车的初速度大小为10m/s
C. 汽车运动的加速度大小为2.5m/s2
D. 汽车在1.5s末时的速度大小为15m/s
6. 某次测试时,测试员通过软件记录了无人机(可竖直起降)沿竖直方向运动的速度时间关系式为,式中的单位为m/s,的单位为s,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 该无人机的加速度大小为4m/s2
B. 该无人机在末上升到最大高度
C. 该无人机在0~5s内的位移大小为16m
D. 该无人机在任意1s内的速度变化量大小都是1m/s
7. 钢球由静止开始做自由落体运动,落地时速度大小为15m/s,g取。则它在落地前1s内的平均速度是( )
A. 1.25m/s B. 2.5m/s C. 5m/s D. 10m/s
8. 甲、乙两物体沿同一方向同时开始运动,它们的位移x与时间t的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙做曲线运动 B. 时刻,甲、乙两物体的速度相等
C. 至时间内,乙的速度一直比甲大 D. 至时间内,甲乙路程相等
9. 图像法作为一种数学物理方法,在研究物理问题的各物理量之间的关系中被广泛应用。其中(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间)。
下面结合两种图像来研究物体的运动:
问题一:从时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动,其位移和速率的二次方的关系图线如图甲所示。
问题二:一物体由静止开始沿直线运动,其加速度a与位移x的关系图线如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 问题一(甲图):时物块位于处
B. 问题一(甲图):物块运动的加速度大小为
C. 问题二(乙图):物体最终静止
D. 问题二(乙图):物体的最大速度为
10. 甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的图像如图所示。已知时甲车在乙车前面30m处,在时两车恰好相遇。下列说法正确的是( )
A. 图中时刻两车相距最近 B. 图中等于
C. 图中的与之差等于16m/s D. 乙车比甲车的加速度大
二、多选题(每题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6t+t2(m),则该质点( )
A. 第1s内的位移是6m
B. 前2s内的平均速度是8m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是2m
D. 任意1s内的速度增量都是1m/s
12. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
13. 甲、乙两辆车沿平直公路同时同地开始运动,它们的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车的加速度大小均为
B. 时,甲、乙两车相遇
C. 内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D. 内,甲车的运动方向改变
14. 某探究小组在调研某款汽车的性能时,记录了该汽车某次沿平直公路由静止启动、匀速行驶和制动停止三个过程的部分数据如表格所示,20s时恰好停不来。若汽车启动和制动过程均可视为匀变速直线运动,则在本次测试中,下列说法正确的是( )
时间(s)
0
2
4
6
8
10
12
14
18
20
速度(m/s)
0
6
12
18
24
30
33
33
12
0
A. 汽车加速运动的时间为12s
B. 汽车制动过程中加速度的大小为
C. 汽车在最后6s内、最后3s内的位移之比为4:1
D. 汽车通过前50m、前100m、前150m所用时间之比为
15. 如右图所示,甲乙两球间距为H,当甲球自由下落的同时,乙球以初速度v0竖直向上抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是:( )
A. 两球若能在空中相遇,相遇时间一定为
B. 若满足v02=gH,两球相遇时乙球的速度正好为零
C. 若满足gH>2 v02,两球相遇时,乙球正在向下运动
D. 若满足v0²<gH<2 v02,两球相遇时,乙球正在向下运动
16. 某物体在粗糙的水平地面上,获得某一初速度后在地面上做匀减速直线运动,它在第1秒内的位移为、在第2秒内的位移为。请判断以下说法,其中正确的是( )
A. 该物体在第1秒末的速度为
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体的初速度
D. 该物体在停止前1秒内的位移为
三、实验题(17题6分,18题6分,共12分)
17. 某同学在“用电磁打点计时器研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,图中A、B、C、D、E、F、G分别为打点计时器依次打下的点,相邻两个点的距离分别,如图所示.已知打点周期为T。
(1)若满足,则说明小车做________直线运动。
(2)若小车做匀加速直线运动,则打F点时小车的瞬时速度大小为________,小车运动的加速度大小的表达式为____________。(用、T表示)
(3)为了测定小车的加速度,需要用到下列哪些仪器?____________。
A. 的交流电源 B. 低压交流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
(4)在利用打点计时器进行打点时,应先________再________(此问填写“接通电源”或“释放小车”)。
18. 如图所示,是测定气垫导轨上滑块加速度的装置。实验步骤如下:
①在气垫导轨上固定两个光电门,在滑块上安装宽度为的遮光条:
②在光电门一右侧某处静止释放滑块,使其在拉力作用下加速运动:
③利用配套的数字计时器记录遮光条通过第二个光电门的时间,由此计算出滑块通过第二个光电门时的速度;
④测量两个光电门之间的距离;
⑤仅改变光电门二的位置,从同一位置静止释放滑块,重复步骤③④,得到多组对应的和;
⑥作出图像,得到其纵轴截距为,斜率为,据此可求出加速度。
(1)为使速度的测量值更接近瞬时速度,正确的措施是___________和___________。
A.换用宽度更宽的遮光
B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点离光电门更近
D.使滑块的释放点离光电门更远
(2)滑块通过光电门一时的速度___________,滑块的加速度大小___________。(均用表示)
四、解答题(19题8分,20题12分,21题14分,共34分。要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤、表达式和明确的答案。)
19. 一辆汽车静止在公路上,从某时刻起,它以的加速度加速,末因故突然紧急刹车,随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是。
(1)汽车在末的速度是多少?
(2)汽车从刹车到停下来用了多长时间?
(3)从启动到停下,通过的位移是多少?
20. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,5G网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小v1=8m/s,B车的速度大小v2=20m/s,如图所示。当A、B两车相距x0=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最远距离;
(2)A车追上B车所用的时间t。
21. 如图所示,无人机表演时携带着一智能元件以的速度匀速上升,距离地面时智能元件脱离无人机,脱离后无人机速度保持不变。当智能元件上升到最高点时,无人机立即启动自动控制装置,产生一向下的加速度a追赶智能元件。已知智能元件脱离无人机后,速度小于20m/s时仅受重力,等于20m/s时能够自动控制做匀速直线运动,重力加速度,不考虑无人机和智能元件的大小。则:
(1)智能元件距地面的最大高度是多少?
(2)智能元件脱离无人机后多长时间开始匀速运动?
(3)若无人机能在智能元件落地之前追上智能元件,加速度a至少多大?
(4)若智能元件的自动控制装置出现故障(一直仅受重力),则其落地时的速度是多少?
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2025-2026学年度高一上期10月阶段测试
物理试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,第Ⅰ卷(选择题)部分1至16题,第Ⅱ卷(非选择题)部分17至21题,共6页,满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、考号用0.5毫米黑色字迹的签字笔或钢笔
填写在答题卡上,将条形码贴在答题卡规定的位置上。
2. 选择题必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,
非选择题用0.5毫米黑色字迹的签字笔或钢笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上的答案无效。
3. 考试结束后,将答题卡收回。
一、单选题(每题3分,共30分,每小题给出的四个选项中只有一个是正确的。)
1. 如图,是体育摄影中“追拍法”的作品,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的。请问摄影师选择的参考系是( )
A. 地面 B. 滑板运动员 C. 太阳 D. 步行的人
【答案】B
【解析】
【详解】“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看作是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员。故B正确,ACD错误。
故选B。
2. 关于第一章《运动的描述》中各物理量描述正确的是( )
A. 一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动
B. 描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰不可看作质点
C. 高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6s,这里指的是时刻
D. 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个物体相对于其他物体的位置的变化叫机械运动,故A正确;
B.描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰的大小和形状可以忽略,可以看成质点,故B错误;
C.高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6s,这里指的是时间间隔,故C错误;
D.物体在5s内指的是物体在0时刻到5s末这5s的时间间隔,故D错误。
故选A。
3. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观察,第一节车厢通过他历时2s,整列车箱通过他历时8s,则这列火车的车厢有( )
A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 16节
【答案】D
【解析】
【详解】设一节车厢长为L,车厢总长为x,第一节车厢通过时间为,列车通过总时间为t
因为
又因为整列车箱通过他历时8s
则车厢的节数为
故D正确,ABC错误。
故选D。
4. 足球以的速度飞来,运动员把它以的速度反向踢出,踢球时间为,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )(运动员踢球的力为恒力)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】依题意,设球飞来的方向为正方向,则足球的初末速度分别为
由加速度定义式,可得
负号表示加速度方向与足球飞来的方向相反,其大小为。
故选D。
5. 一汽车在刹车后做匀减速直线运动,从某时刻开始计时,经过4s汽车的速度恰好为零,已知汽车在第3秒内的位移为7.5m。则( )
A. 汽车4s内经过的位移大小为40m
B. 汽车的初速度大小为10m/s
C. 汽车运动的加速度大小为2.5m/s2
D. 汽车在1.5s末时的速度大小为15m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题,汽车的刹车时间为4s,汽车刹车的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动,结合连续相等时间内的位移关系,则汽车刹车的4s内的位移关系满足
由于x3=7.5m,则
x1=17.5m,x2=12.5m,x4=2.5m
汽车4s内经过的位移大小为
=17.5m+12.5m+7.5m+2.5m=40m
故A正确;
B.汽车的刹车时间为4s,结合在匀变速直线运动中平均速度公式可得
故B错误;
C.根据速度—时间公式
v=v0+at
则汽车的加速度
即汽车刹车的加速度大小为5m/s2,故C错误;
D.根据速度—时间公式
v=v0+at
则汽车在1.5s末时的速度大小为
v1.5=v0+at1.5=20m/s-5×1.5m/s=12.5m/s
故D错误。
故选A。
6. 某次测试时,测试员通过软件记录了无人机(可竖直起降)沿竖直方向运动的速度时间关系式为,式中的单位为m/s,的单位为s,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 该无人机的加速度大小为4m/s2
B. 该无人机在末上升到最大高度
C. 该无人机在0~5s内的位移大小为16m
D. 该无人机在任意1s内的速度变化量大小都是1m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动速度时间公式
可得
,
故该无人机的加速度大小为,故A错误;
B.该无人机上升到最大高度时,速度为零,所用的时间为
故B正确;
C.该无人机在0~5s内的位移大小为
故C错误;
D.该无人机在任意1s内的速度变化量大小都是
故D错误。
故选B。
7. 钢球由静止开始做自由落体运动,落地时速度大小为15m/s,g取。则它在落地前1s内的平均速度是( )
A. 1.25m/s B. 2.5m/s C. 5m/s D. 10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】落地前1s的速度为v0,设由题意及运动公式可得
则平均速度为
故选D。
8. 甲、乙两物体沿同一方向同时开始运动,它们的位移x与时间t的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙做曲线运动 B. 时刻,甲、乙两物体的速度相等
C. 至时间内,乙的速度一直比甲大 D. 至时间内,甲乙路程相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像只能表示直线运动,甲、乙均做直线运动,甲图像斜率不变,甲做匀速直线运动,故A错误;
BC.图线斜率表示速度,时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率,可知时刻甲速度大于乙速度,至时间内,乙的速度不是一直比甲大,故BC错误;
D.由图可知,甲乙均做单向直线运动,该时间内初末位置相同,故路程相等,故D正确。
故选D。
9. 图像法作为一种数学物理方法,在研究物理问题的各物理量之间的关系中被广泛应用。其中(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间)。
下面结合两种图像来研究物体的运动:
问题一:从时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动,其位移和速率的二次方的关系图线如图甲所示。
问题二:一物体由静止开始沿直线运动,其加速度a与位移x的关系图线如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 问题一(甲图):时物块位于处
B. 问题一(甲图):物块运动的加速度大小为
C. 问题二(乙图):物体最终静止
D. 问题二(乙图):物体的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.问题一,根据
可得
解得
a=0.5m/s2
时物块位于
选项AB错误;
CD.问题二,根据
由图可知
物体的最大速度为
物体最终做匀速直线运动,选项C错误,D正确。
故选D。
10. 甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的图像如图所示。已知时甲车在乙车前面30m处,在时两车恰好相遇。下列说法正确的是( )
A. 图中时刻两车相距最近 B. 图中等于
C. 图中的与之差等于16m/s D. 乙车比甲车的加速度大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图和题意可知,已知时甲车在乙车前面30m处,在时刻前,甲车速度大于乙车速度,时刻两车速度相等,因此时刻两车相距最远,A错误;
C.由图像与时间轴所围面积表示位移可知,在两车相遇时的位移关系则有
解得
C错误;
D.由位移时间公式可得
即乙车比甲车的加速度大,D错误;
B.在图中时刻两车速度相等时则有
解得
B正确。
故选B。
二、多选题(每题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6t+t2(m),则该质点( )
A. 第1s内的位移是6m
B. 前2s内的平均速度是8m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是2m
D. 任意1s内的速度增量都是1m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.第1s内的位移
故A错误。
B.前2s内的位移
则前2s内的平均速度
故B正确;
C.根据
得,加速度
则任意相邻的1s内的位移之差
故C正确;
D.任意1s内的速度变化量
故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
【答案】BC
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移和时间的关系,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出通过相等位移所用的时间之比.根据速度位移公式求出C点和B、D两点的速度关系.
【详解】A、物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移速度关系,可得,则通过各店的速率之比为;故A错误.
B、根据平均速度的定义可知,;而两段相等位移的时间之比为,则;故B正确.
C、D、根据匀变速直线运动的速度位移关系可得,,联立得;故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
13. 甲、乙两辆车沿平直公路同时同地开始运动,它们的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车的加速度大小均为
B. 时,甲、乙两车相遇
C. 内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D. 内,甲车的运动方向改变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示物体的加速度,则由题图可看出甲、乙两车的加速度大小不相等,故A错误;
B. 由题意知甲、乙两辆车沿平直公路同时同地开始运动,内甲车的位移,内乙车的位移,则时,甲、乙两车相遇,故B正确;
C.由于内甲乙两车位移相同,根据平均速度定义式可知:甲乙两车平均速度相同,故C错误;
D.由题图可看出,内,甲车的速度方向发生了改变,则甲车的运动方向改变,故D正确。
故选BD。
14. 某探究小组在调研某款汽车的性能时,记录了该汽车某次沿平直公路由静止启动、匀速行驶和制动停止三个过程的部分数据如表格所示,20s时恰好停不来。若汽车启动和制动过程均可视为匀变速直线运动,则在本次测试中,下列说法正确的是( )
时间(s)
0
2
4
6
8
10
12
14
18
20
速度(m/s)
0
6
12
18
24
30
33
33
12
0
A. 汽车加速运动的时间为12s
B. 汽车制动过程中加速度的大小为
C. 汽车在最后6s内、最后3s内的位移之比为4:1
D. 汽车通过前50m、前100m、前150m所用时间之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题表数据可知,汽车的最大速度为,汽车加速运动时的加速度大小为
所以汽车加速运动的时间为
故A错误;
B.汽车制动过程中加速度的大小为
故B正确;
C.汽车的制动时间为
制动距离为
则汽车在最后内的位移为
将汽车的制动过程逆向看作是反向的初速为零的匀加速运动,则汽车在最后内的位移为
所以
故C错误;
D.汽车加速过程的位移大小为
根据
可知汽车通过前、前、前所用时间之比为
故D正确。
故选BD。
15. 如右图所示,甲乙两球间距为H,当甲球自由下落的同时,乙球以初速度v0竖直向上抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是:( )
A. 两球若能在空中相遇,相遇时间一定为
B. 若满足v02=gH,两球相遇时乙球的速度正好为零
C. 若满足gH>2 v02,两球相遇时,乙球正在向下运动
D. 若满足v0²<gH<2 v02,两球相遇时,乙球正在向下运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.两球若能在空中相遇,则
解得,故A正确;
B.若满足v02=gH
则
可知,两球相遇时乙球的速度正好为零,故B正确;
C.若满足gH>2v02
则
两球不会相遇,乙球早已落地,故C错误;
D.若满足v0²<gH<2 v02
则
两球相遇时,乙球正在向下运动,故D正确。
故选ABD。
16. 某物体在粗糙的水平地面上,获得某一初速度后在地面上做匀减速直线运动,它在第1秒内的位移为、在第2秒内的位移为。请判断以下说法,其中正确的是( )
A. 该物体在第1秒末的速度为
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体的初速度
D. 该物体在停止前1秒内的位移为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.物体在第1秒内的位移为4m ,故平均速度为
根据匀变速直线运动可知某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,即0.5s末的物体速度为4m/s,设第1s末后经过时间速度减为0,设加速度大小为a,逆向思维法可得位移
从0.5s末到速度减为0的过程,由速度时间关系可得
联立以上解得
a=4m/s2
逆向思维法可得物体在第1秒末的速度
故AB错误;
C.以上分析可知,从开始减速到速度为0经历了1.5s,逆向思维法可得物体初速度
故C正确;
D.逆向思维法可知物体在停止前1秒内的位移为
故D正确。
故选 CD。
三、实验题(17题6分,18题6分,共12分)
17. 某同学在“用电磁打点计时器研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,图中A、B、C、D、E、F、G分别为打点计时器依次打下的点,相邻两个点的距离分别,如图所示.已知打点周期为T。
(1)若满足,则说明小车做________直线运动。
(2)若小车做匀加速直线运动,则打F点时小车的瞬时速度大小为________,小车运动的加速度大小的表达式为____________。(用、T表示)
(3)为了测定小车的加速度,需要用到下列哪些仪器?____________。
A. 的交流电源 B. 低压交流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
(4)在利用打点计时器进行打点时,应先________再________(此问填写“接通电源”或“释放小车”)。
【答案】(1)匀加速 (2) ①. ②. (3)BC
(4) ①. 接通电源 ②. 释放小车
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动规律可知,若满足,则说明小车做匀加速直线运动。
【小问2详解】
[1]由中间时刻的速度等于平均速度,得小车在F点时的速度为
[2]根据逐差法可知加速度为
【小问3详解】
实验运用电磁打点计时器,需用低压交流电源,同时需要刻度尺测量距离。
故选BC。
【小问4详解】
根据打点计时器的使用规则可知,应先接通电源,再释放小车。
18. 如图所示,是测定气垫导轨上滑块加速度的装置。实验步骤如下:
①在气垫导轨上固定两个光电门,在滑块上安装宽度为的遮光条:
②在光电门一右侧某处静止释放滑块,使其在拉力作用下加速运动:
③利用配套的数字计时器记录遮光条通过第二个光电门的时间,由此计算出滑块通过第二个光电门时的速度;
④测量两个光电门之间的距离;
⑤仅改变光电门二的位置,从同一位置静止释放滑块,重复步骤③④,得到多组对应的和;
⑥作出图像,得到其纵轴截距为,斜率为,据此可求出加速度。
(1)为使速度的测量值更接近瞬时速度,正确的措施是___________和___________。
A.换用宽度更宽的遮光
B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点离光电门更近
D.使滑块的释放点离光电门更远
(2)滑块通过光电门一时的速度___________,滑块的加速度大小___________。(均用表示)
【答案】(1) ①. B ②. D
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据速度的定义式
可知遮光条越窄越接近瞬时速度,滑块的释放点即离光电门越远,滑块经过光电门的时间越短,那么遮光条在遮光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度。
故选BD。
【小问2详解】
[1][2]由匀变速直线运动公式,有
变形得
可见图线的斜率为
纵截距为
所以得
四、解答题(19题8分,20题12分,21题14分,共34分。要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤、表达式和明确的答案。)
19. 一辆汽车静止在公路上,从某时刻起,它以的加速度加速,末因故突然紧急刹车,随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是。
(1)汽车在末的速度是多少?
(2)汽车从刹车到停下来用了多长时间?
(3)从启动到停下,通过的位移是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动速度时间公式可得,汽车在末的速度为
【小问2详解】
汽车从刹车到停下来所用时间为
【小问3详解】
汽车加速过程通过的位移大小为
汽车刹车过程通过的位移大小为
则汽车从启动到停下,通过的位移为
20. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,5G网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小v1=8m/s,B车的速度大小v2=20m/s,如图所示。当A、B两车相距x0=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最远距离;
(2)A车追上B车所用的时间t。
【答案】(1)56m;(2)15s
【解析】
【详解】(1)当辆车速度相等时,两者的距离最大,设经过时间t1两者速度相等,则有
得
在t1时间内A车位移为
B车位移为
则此最远的距离为
(2)设经过时间t2B车停下来,则有
得
此过程中A车和B的位移分别为
此时
说明A车还没追上B车,设再经过时间t3才追上,则有
得
所以追上所用的时间为
21. 如图所示,无人机表演时携带着一智能元件以的速度匀速上升,距离地面时智能元件脱离无人机,脱离后无人机速度保持不变。当智能元件上升到最高点时,无人机立即启动自动控制装置,产生一向下的加速度a追赶智能元件。已知智能元件脱离无人机后,速度小于20m/s时仅受重力,等于20m/s时能够自动控制做匀速直线运动,重力加速度,不考虑无人机和智能元件的大小。则:
(1)智能元件距地面的最大高度是多少?
(2)智能元件脱离无人机后多长时间开始匀速运动?
(3)若无人机能在智能元件落地之前追上智能元件,加速度a至少多大?
(4)若智能元件的自动控制装置出现故障(一直仅受重力),则其落地时的速度是多少?
【答案】(1)100m
(2)3s (3)
(4)
【解析】
【详解】(1)智能元件脱离无人机后做竖直上抛运动,速度减到0时上升高度为
此时距地面最高
(2)智能元件脱离无人机后上升时间为,则
下落过程经过的时间开始做匀速运动
故
(3)智能元件做自由落体运动的高度为
之后做匀速直线运动
当智能元件落地前瞬间被无人机追上,无人机的加速度最小,选向下的方向为正方向,位移
联立可得
(4)智能元件从最高点开始做自由落体运动
解得
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