内容正文:
长沙恒雅高一学业水平合格性考试物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共18小题,共54分。
1. 物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B. 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动,它的加速度在t=3s时改变
D. 乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
2. 下表是四种交通工具的速度改变情况,下列说法正确的是( )
初始速度(m/s)
末速度(m/s)
经过时间(s)
①
2
11
4
②
0
3
3
③
0
5
20
④
0
20
100
A. ①的速度变化最大,加速度最大 B. ②的速度变化最小,加速度最小
C. ③的速度变化最大,加速度最大 D. ④的末速度最大,但加速度最小
3. 足球以10m/s的速度飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.2s,以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )
A. B. C. D.
4. 下列各组物理量中均为矢量的是( )
A. 路程和位移 B. 速度变化量和加速度
C. 时间和速度变化率 D. 质量和速度
5. 物体做直线运动,速度—时间图像如图所示.由图像可以判断( )
A. 第1 s末物体相对于出发点的位移改变方向
B. 第1 s末物体的速度改变方向
C. 前2 s物体的位移之和为零
D. 第3 s末和第5 s末物体的位置相同
6. 我国第一个南极内陆科学考察站昆仑站于2009年1月27日12时在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区胜利建成.在南极考察这个问题上,下列说法正确的是( )
A. 在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题上,科学考察船可以看成质点
B. 以祖国大陆为参考系,昆仑站在不断的运动
C. 要对南极大陆的冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域进行科学研究,可以建立平面坐标系
D. 题述中的2009年1月27日12时表示时间
7. 一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A. 2m/s B. 10m/s C. 2.5m/s D. 5m/s
8. 某同学绕操场一周跑了400m,用时65s,这两个物理量分别是
A. 路程、时刻 B. 位移、时刻
C. 路程、时间间隔 D. 位移、时间间隔
9. 关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A. 质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B. 质点速度变化率越大,则加速度越大
C. 质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D. 位移的方向就是质点运动的方向
10. 做直线运动的质点,它的位置随时间变化的规律是,则关于质点的运动,下列判断正确的是( )
A. 质点加速度大小为1.5m/s2 B. 质点在4秒末速度为零
C. 质点滑行前2秒内的位移为45米 D. 质点在前2s内的平均速度为21m/s
11. 如图所示,某健身爱好者手拉着轻绳,在粗糙的水平地面上缓慢地移动,保持绳索始终平行于地面。其中为一端用铰链固定于天花板的轻杆,结点和质量为的重物用劲度系数为的轻弹簧相连,当轻杆和竖直方向成时,则( )
A. 轻绳受到的拉力大小为
B. 轻杆提供的弹力为
C. 弹簧弹力和轻杆弹力的合力方向为水平向左
D. 地面对人的摩擦力方向水平向左
12. 如图,固定斜面,段光滑,段粗糙,、两物体叠放在一起从点由静止下滑,下滑过程中、保持相对静止,则( )
A. 在段时,受三个力作用
B. 在段时,可能受三个力作用
C. 在段时,受摩擦力方向一定沿斜面向上
D. 整个下滑过程中,、均处于失重状态
13. 如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B. 质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C. 质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D. 质点所受摩擦力大小为mgcosθ
14. 如图,将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间,两板与水平面夹角都是60°。现在使AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小,则( )
A. 球对AB板的压力先增大后减小
B. 球对AC板的压力逐渐减小
C. 球对AC板的压力先减小后增大
D. 球对AB板的压力逐渐增大
15. 如图所示车通过绳拉物体下列说法正确的是( )
A. 车对物体施加了拉力
B. 由于绳的形变绳对车施加了拉力
C. 物体受到的重力的反作用力是地面对的支持力
D. 地面对施加的支持力是由于物体形变产生的
16. 在光滑水平面上,、两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于时,相互间的斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度随时间的变化关系图像如图所示,由图可知( )
A. 小球质量小于小球质量
B. 在时刻两小球间距最小
C. 在时间内两小球间距逐渐减小
D. 在时间内小球所受斥力方向始终与运动方向相反
17. 意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是( )
A. 力不是维持物体运动的原因
B. 力是使物体产生加速度的原因
C. 自由落体运动是一种匀变速直线运动
D. 物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
18. 如图所示,物体悬挂在轻质弹簧下端,静止时弹簧的伸长量为,现用力将物体竖直向下拉,使弹簧再伸长,然后突然松手,则在松手的瞬间,物体的加速度大小为( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共3小题,共16分。
19. 研究匀变速直线运动的实验中,如图为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,间距依次为 AB=1.30cm,AC=3.10cm,AD=5.38cm,AE=8.16cm,AF=11.45cm,AG=15.26cm,在相邻计数点之间还有 4 个点未画出,若电源频率为50Hz,则 相邻两计数点之间的时间间隔为___s,根据纸带可以求出 C 点时的瞬时速度为vC=___ m/s,小车运动的加速度a =____m/s2 (结果均保留两位有效数字) .若交流电的 频率变为 51Hz 而未被发觉,则测得小车的速度值与真实值比较将偏___.(选填“大”或 “小”)
20. 某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。对如图打出的一条纸带进行研究,从A点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E、F、G图中给出了相关数据,回答下列问题。
(1)电火花打点计时器的工作电源是________V的________填(“直流”或“交流”)电源。
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤:
A.释放小车,让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.接通电源,进行打点
以上步骤的正确顺序是_______。
(3)如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点(A点为计时起点),=3.75cm,=10.20cm,=19.35cm,由此计算各点的瞬时速度,则vB=0.51m/s,vC=________m/s,vD=1.04m/s,vE=1.30m/s,vF=1.58m/s在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线_______,并根据图线求出a=________。(保留两位有效数字)又将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是___________。
21. 小王想测量家中自己锻炼用的两个不同沙袋的质量,但没有直接测量质量的工具,于是他利用家中已有的如下器材进行测量:悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为(各方块的质量已知)的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。
(1)如图所示,两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好,设右边沙袋的质量为、左边沙袋B的质量为。
(2)取出质量为的玩具方块放入中,剩余玩具方块都放入B中,放手后发现下降、B上升。
(3)用毫米刻度尺测出从静止下降的距离,用手机中的秒表软件测出下降距离所用的时间,则下降的加速度大小__________(用和表示)。
(4)从B中取出部分玩具方块放入中,以改变A中玩具方块的质量,测量相应的加速度大小,得到多组及的数据,作出a随变化的关系图线a-m。
(5)若图线的斜率,图线在纵轴上的截距,取重力加速度大小,则__________、__________。
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22. 汽车原来以10m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为2m/s2,则:
(1)汽车经过3s后的速度大小;
(2)刹车后滑行了16m时的速度大小;
(3)刹车后6s内汽车前进的距离。
23. 如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v0=3m/s从顶端匀加速向下滑,3s末到达底端,已知斜面的长度L=18m,求:
(1)下滑过程中的加速度;
(2)从顶端开始从4米处到10米处的下滑时间.
24. 如图所示,一质点由位置A向北运动了用时到达B点,然后由B点向东运动了用时到达C点,再由C点向南运动了用时到达D点。质点在B点、C点没有停顿。求:
(1)整个运动过程的总位移大小和方向;
(2)整个运动过程的平均速率;
(3)整个运动过程的平均速度大小(结果可保留根号)。
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长沙恒雅高一学业水平合格性考试物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共18小题,共54分。
1. 物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B. 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动,它的加速度在t=3s时改变
D. 乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
【答案】B
【解析】
【详解】AB.位移时间图线的斜率为速度,由图甲可以看出,甲在整个6s时间内斜率不变,运动方向一直不变;它通过的总位移大小为4m,故A错误,B正确.
CD.速度时间图像与横轴围成的面积为乙在这段时间的位移,它通过的总位移大小为零;斜率表示加速度,所以在6s内加速度不变,乙在整个6s时间内速度有正负变化,3s时运动方向发生改变,故C错误,D错误.
2. 下表是四种交通工具的速度改变情况,下列说法正确的是( )
初始速度(m/s)
末速度(m/s)
经过时间(s)
①
2
11
4
②
0
3
3
③
0
5
20
④
0
20
100
A. ①的速度变化最大,加速度最大 B. ②的速度变化最小,加速度最小
C. ③的速度变化最大,加速度最大 D. ④的末速度最大,但加速度最小
【答案】D
【解析】
【详解】加速度的定义式为
先计算四种情况的速度变化量Δv和加速度a
可得结论,速度变化量最大的是④,最小的是②;加速度最大的是①,最小的是④;末速度最大的是④。
故选D。
3. 足球以10m/s的速度飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.2s,以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】足球在这段时间内的平均加速度,故B正确,ACD错误.故选B.
4. 下列各组物理量中均为矢量的是( )
A. 路程和位移 B. 速度变化量和加速度
C. 时间和速度变化率 D. 质量和速度
【答案】B
【解析】
【详解】位移、速度、速度变化量、加速度以及速度的变化率都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而路程、时间和质量只有大小无方向,是标量;故选B.
5. 物体做直线运动,速度—时间图像如图所示.由图像可以判断( )
A. 第1 s末物体相对于出发点的位移改变方向
B. 第1 s末物体的速度改变方向
C. 前2 s物体的位移之和为零
D. 第3 s末和第5 s末物体的位置相同
【答案】D
【解析】
【详解】第1s内与第2s内对应图形的面积都在t轴上方,即代表位移均为正,故第1s内与第2s内的位移方向相同,故A错误;1s末前后对应速度值均为正,故速度方向未该改变,B错误;前2s物体的位移一直为正,不是零,故C错误;第3s末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向,即第3s末到第5s末物体的位移为零,故第3s末和第5s末物体的位置相同,故D正确;故选D.
【点睛】本题考查对图象的识别,要知道图线与t轴所围面积表示运动位移,图形在t轴上方表示位移为正,图形在t轴下方表示位移为负;“斜率”等于加速度;解题时重点要看清坐标轴,其次要看斜率,即图线所围的面积表示的含义.
6. 我国第一个南极内陆科学考察站昆仑站于2009年1月27日12时在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区胜利建成.在南极考察这个问题上,下列说法正确的是( )
A. 在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题上,科学考察船可以看成质点
B. 以祖国大陆为参考系,昆仑站在不断的运动
C. 要对南极大陆的冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域进行科学研究,可以建立平面坐标系
D. 题述中的2009年1月27日12时表示时间
【答案】A
【解析】
【详解】在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题上,科学考察船的大小和形状可以忽略不计,可以看成质点,选项A正确;以祖国大陆为参考系,昆仑站是静止的,选项B错误;要对南极大陆的冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域进行科学研究,可以建立空间三维坐标系,选项C错误;题述中的2009年1月27日12时表示时刻,选项D错误;故选A.
7. 一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A. 2m/s B. 10m/s C. 2.5m/s D. 5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】根据平均速度定义式知,汽车的平均速度为
根据平均速度推论知
解得经过第一根电线杆时的速度为
故选D。
8. 某同学绕操场一周跑了400m,用时65s,这两个物理量分别是
A. 路程、时刻 B. 位移、时刻
C. 路程、时间间隔 D. 位移、时间间隔
【答案】C
【解析】
【详解】绕400米操场跑一圈,首末位置重合,则位移的大小为0,路程等于400m,65s指时间长度,是指时间间隔;
A. 路程、时刻与分析不符,故A错误;
B. 位移、时刻与分析不符,故B错误;
C. 路程、时间间隔与分析相符,故C正确;
D. 位移、时间间隔与分析不符,故D错误.
9. 关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A. 质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B. 质点速度变化率越大,则加速度越大
C. 质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D. 位移的方向就是质点运动的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度为0时,速度变化量一定为0,但速度不一定为0,例如匀速直线运动的加速度为0,速度不为0,故A错误;
B.加速度的定义就是速度的变化率(),因此速度变化率越大,加速度一定越大,故B正确;
C.加速度不为0时速度可以为0,例如竖直上抛运动的最高点,加速度为重力加速度(不为0),但瞬时速度为0,故C错误;
D.位移方向是从初位置指向末位置,不一定等于质点运动方向,例如往返运动中,返回阶段的运动方向与位移方向相反,故D错误。
故选B。
10. 做直线运动的质点,它的位置随时间变化的规律是,则关于质点的运动,下列判断正确的是( )
A. 质点加速度大小为1.5m/s2 B. 质点在4秒末速度为零
C. 质点滑行前2秒内的位移为45米 D. 质点在前2s内的平均速度为21m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的位移时间关系x=v0t+at2与x=3+24t-1.5t2(m)对比可得,初速度
v0=24m/s
加速度
a=−3m/s2
A错误;
B.质点在4秒末速度,由速度-时间公式为
故B错误;
C.质点滑行前2秒内的位移为
x2=3m+24×2m−1.5×22m−3m=42m
选项C错误;
D.质点在前2s内的平均速度为
故D正确。
故选D。
【点睛】本题主要是考查匀变速直线运动的计算,解答本题要掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系计算公式。
11. 如图所示,某健身爱好者手拉着轻绳,在粗糙的水平地面上缓慢地移动,保持绳索始终平行于地面。其中为一端用铰链固定于天花板的轻杆,结点和质量为的重物用劲度系数为的轻弹簧相连,当轻杆和竖直方向成时,则( )
A. 轻绳受到的拉力大小为
B. 轻杆提供的弹力为
C. 弹簧弹力和轻杆弹力的合力方向为水平向左
D. 地面对人的摩擦力方向水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设的拉力为,的拉力为,重物的质量为,因点始终处于平衡状态,根据平衡条件有,
解得,,故AB错误;
C.分析点:受到弹簧弹力和轻杆弹力、轻绳受到的拉力,因点处于平衡状态,故弹簧弹力和轻杆弹力的合力等于轻绳受到的拉力,方向相反,所以弹簧弹力和轻杆弹力的合力方向为水平向左,故C正确;
D.对健身者分析受力可知,人受到重力、地面的支持力、绳子向左上的拉力和地面对人的摩擦力,方向水平向右,故D错误。
故选C。
12. 如图,固定斜面,段光滑,段粗糙,、两物体叠放在一起从点由静止下滑,下滑过程中、保持相对静止,则( )
A. 在段时,受三个力作用
B. 在段时,可能受三个力作用
C. 在段时,受摩擦力方向一定沿斜面向上
D. 整个下滑过程中,、均处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.在段,整体的加速度为
隔离对分析,有
解得 ,可知受重力和支持力两个力作用,故A错误;
BC.设段物块与斜面间的动摩擦因数为,在段
整体的加速度为
隔离对分析,有
解得,方向沿斜面向上
若匀速运动,受到静摩擦力也是沿斜面向上,所以一定受三个力,故B错误,C正确;
D.整体下滑的过程中,段加速度沿斜面向下,、均处于失重状态;在段,可能做匀速直线运动,不处于失重状态,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B. 质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C. 质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D. 质点所受摩擦力大小为mgcosθ
【答案】D
【解析】
【详解】A.以质点与半球体为系统,系统处于平衡状态,因无水平外力,所以地面对半球体的摩擦力为零,A错误;
BCD.质点所受的重力可分解为沿半径方向与切线方向两分量,由质点平衡知质点所受的摩擦力为
Ff=mgcosθ
对半球体的压力为
FN=mgsinθ
B、C错误,D正确。
故选D。
14. 如图,将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间,两板与水平面夹角都是60°。现在使AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小,则( )
A. 球对AB板的压力先增大后减小
B. 球对AC板的压力逐渐减小
C. 球对AC板的压力先减小后增大
D. 球对AB板的压力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,两挡板对球的弹力的合力与球的重力平衡,AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小,由力的三角形定则,如图所示,由平衡条件可得AB板对球的弹力F2逐渐减小,AC板对球的弹力F1先减小后增大,由牛顿第三定律可知球对AB板的压力一直减小,球对AC板的压力先减小后增大,C正确,ABD错误。
故选C。
15. 如图所示车通过绳拉物体下列说法正确的是( )
A. 车对物体施加了拉力
B. 由于绳的形变绳对车施加了拉力
C. 物体受到的重力的反作用力是地面对的支持力
D. 地面对施加的支持力是由于物体形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知,是车通过绳拉物体A,所以不是车对A物体施加了拉力,而是绳子对A物体施加了拉力,故A错误;
B.根据弹力的产生可知,由于绳的形变绳对车施加了拉力,故B正确;
C.A物体受到的重力的反作用力是A对地球的吸引力,故C错误;
D.根据弹力的产生可知,地面对A施加的支持力是由于地面形变产生的,故D错误。
故选B。
16. 在光滑水平面上,、两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于时,相互间的斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度随时间的变化关系图像如图所示,由图可知( )
A. 小球质量小于小球质量
B. 在时刻两小球间距最小
C. 在时间内两小球间距逐渐减小
D. 在时间内小球所受斥力方向始终与运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.从速度时间图像可以看出小球速度时间图像的斜率绝对值较大,所以小球的加速度较大,两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等,根据牛顿第二定律知,球的质量大于球的质量,故A错误;
BC.二者做相向运动,所以当速度相等时距离最近,即时刻两小球最近,之后距离又开始逐渐变大,即在内两球间距逐渐减小,故时不是两球间距最小,故B错误,C正确;
D.球时间内匀减速,所以时间内排斥力与运动方向相反,然后做匀加速运动,排斥力方向与运动方向相同,故D错误。
故选C。
17. 意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是( )
A. 力不是维持物体运动的原因
B. 力是使物体产生加速度的原因
C. 自由落体运动是一种匀变速直线运动
D. 物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
【答案】C
【解析】
【详解】铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,倾角最大的情况就是时,这时物体做自由落体运动,由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。
故选:C。
18. 如图所示,物体悬挂在轻质弹簧下端,静止时弹簧的伸长量为,现用力将物体竖直向下拉,使弹簧再伸长,然后突然松手,则在松手的瞬间,物体的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物体静止时有
现用力将物体竖直向下拉,使弹簧再伸长,然后突然松手,在该瞬间,小球的加速度
故选B。
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共3小题,共16分。
19. 研究匀变速直线运动的实验中,如图为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,间距依次为 AB=1.30cm,AC=3.10cm,AD=5.38cm,AE=8.16cm,AF=11.45cm,AG=15.26cm,在相邻计数点之间还有 4 个点未画出,若电源频率为50Hz,则 相邻两计数点之间的时间间隔为___s,根据纸带可以求出 C 点时的瞬时速度为vC=___ m/s,小车运动的加速度a =____m/s2 (结果均保留两位有效数字) .若交流电的 频率变为 51Hz 而未被发觉,则测得小车的速度值与真实值比较将偏___.(选填“大”或 “小”)
【答案】 ①. 0.10 ②. 0.20 ③. 0.50 ④. 小
【解析】
【详解】[1] 电源频率为50Hz,打点周期为0.02s,在相邻计数点之间还有 4 个点未画出,则 相邻两计数点之间的时间间隔为
[2] 中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,故
[3]利用匀变速直线运动的位移差公式:
[4]若交流电频率为50赫兹,则其打点周期为0.02s,当电源频率高于50Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用0.02s,因此测出的速度数值将比物体的真实数值小.
20. 某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。对如图打出的一条纸带进行研究,从A点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E、F、G图中给出了相关数据,回答下列问题。
(1)电火花打点计时器的工作电源是________V的________填(“直流”或“交流”)电源。
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤:
A.释放小车,让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.接通电源,进行打点
以上步骤的正确顺序是_______。
(3)如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点(A点为计时起点),=3.75cm,=10.20cm,=19.35cm,由此计算各点的瞬时速度,则vB=0.51m/s,vC=________m/s,vD=1.04m/s,vE=1.30m/s,vF=1.58m/s在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线_______,并根据图线求出a=________。(保留两位有效数字)又将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是___________。
【答案】 ①. 220 ②. 交流 ③. CBDA ④. 0.78 ⑤. ⑥. 2.5-2.8 ⑦. 小车在A点速度
【解析】
【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器的工作电源是220V的交流电源。
(2)[3]实验时要先安装仪器,装好纸带,接通电源,最后放开小车,则正确的实验步骤是CBDA。
(3)[4]打C点时的速度
[5]画出小车的v-t图线如图:
[6]根据图线求出
[7]将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是小车在A点速度。
21. 小王想测量家中自己锻炼用的两个不同沙袋的质量,但没有直接测量质量的工具,于是他利用家中已有的如下器材进行测量:悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不计的光滑定滑轮、一套总质量为(各方块的质量已知)的玩具方块、毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。
(1)如图所示,两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好,设右边沙袋的质量为、左边沙袋B的质量为。
(2)取出质量为的玩具方块放入中,剩余玩具方块都放入B中,放手后发现下降、B上升。
(3)用毫米刻度尺测出从静止下降的距离,用手机中的秒表软件测出下降距离所用的时间,则下降的加速度大小__________(用和表示)。
(4)从B中取出部分玩具方块放入中,以改变A中玩具方块的质量,测量相应的加速度大小,得到多组及的数据,作出a随变化的关系图线a-m。
(5)若图线的斜率,图线在纵轴上的截距,取重力加速度大小,则__________、__________。
【答案】 ①. ②. 5.5 ③. 3.5
【解析】
【详解】(3)[1]根据
解得
(5)[2][3]从B中取出部分玩具方块放入中,以改变A中玩具方块的质量,测量相应的加速度大小,玩具的总质量为,则有
对A有
对B有
联立可得
变形有
由图像可知
,
代入数据可得
,
联立解得
,
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22. 汽车原来以10m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为2m/s2,则:
(1)汽车经过3s后的速度大小;
(2)刹车后滑行了16m时的速度大小;
(3)刹车后6s内汽车前进的距离。
【答案】(1)4m/s;(2)6m/s;(3)25m
【解析】
【详解】(1)以初速方向为正,则初速度为
加速度为
汽车经过3s后的速度大小为
(2)刹车后滑行了16m时,根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得
代入数据可得
(3)汽车刹车后到停止所用时间为
则刹车后6s内汽车前进的距离等于刹车后5s内汽车前进的距离,为
【点睛】刹车类问题一定要先算出车从刹车到停止所需时间,然后再对题中涉及时间的计算分析求解
23. 如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v0=3m/s从顶端匀加速向下滑,3s末到达底端,已知斜面的长度L=18m,求:
(1)下滑过程中的加速度;
(2)从顶端开始从4米处到10米处的下滑时间.
【答案】(1) 2m/s2 (2)1s
【解析】
【详解】(1)根据
带入数据
解得a=2m/s2;
(2)从顶端开始下滑到4米处的时间:
解得t4=1s;
下滑到10米处的时间:
解得t10=2s;
则从顶端开始从4米处到10米处的下滑时间为.
【点睛】此题关键是搞清物体的运动特点,掌握匀变速直线运动的位移时间关系,并能灵活运用.
24. 如图所示,一质点由位置A向北运动了用时到达B点,然后由B点向东运动了用时到达C点,再由C点向南运动了用时到达D点。质点在B点、C点没有停顿。求:
(1)整个运动过程的总位移大小和方向;
(2)整个运动过程的平均速率;
(3)整个运动过程的平均速度大小(结果可保留根号)。
【答案】(1),方向为东偏北;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)质点运动情况如下图所示
整个运动过程的总位移大小为
方向为东偏北(或东北方向、由A指向D);
(2)整个运动过程的总路程为
整个过程运动的时间为
故整个运动过程的平均速率为
(3)整个运动过程的平均速度大小为
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