内容正文:
威远中学高2029届直升班期末学情调研
物理试题
一、单选题:(每小题4分,小计28分)
1. 2023年9月11日16时46分。已完成全部既定任务的“天舟五号”货运飞船,顺利撤离空间站组合体,转入独立飞行,并于9月12日9时13分货运飞船受控再入大气层,飞船绝大部分器部件在再入大气层过程中烧蚀销毁,少量残骸落入南太平洋预定安全海域。下列说法正确的是( )
A. “9月 12日9时13分”是指时刻
B. 研究货运飞船撤离空间站组合体的细节时,可将货运飞船视为质点
C. 货运飞船撤离空间站组合体前,相对于任何参考系都是运动的
D. 货运飞船受控再入大气层的过程中,其运动的路程可能小于位移
2. 如图为某次回收火箭减速降落时所拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 火箭降落过程中,其加速度的方向与速度的方向相同
B. 火箭的速度越小,其加速度一定越小
C. 火箭落地的瞬间,其加速度一定为零
D. 火箭速度的变化率越大,其加速度就越大
3. 车辆在经过斑马线路段时,若发现行人正通过斑马线,司机应主动停车让行。小王驾车以10的速度行驶时,发现正前方15m处的斑马线上有行人,踩下刹车后,汽车的加速度为5,汽车恰好停在斑马线前。此过程中小王的反应时间为( )
A. 0.2s B. 0.5s C. 1.5s D. 2.0s
4. 手机已经成为当今社会不可缺少的一部分,但是长时间手持手机对手部健康产生很大影响,而手机支架可以解放人的双手,减少手部疾病。如图为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A. 手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B. 挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C. 手机对斜面的压力就是手机的重力
D. 手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
5. 汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停车。已知汽车刹车时第1秒内的位移为13m,在最后1秒内的位移为2m,则下列说法正确的是( )
A. 汽车的初速度大小是
B. 汽车加速度大小是
C. 汽车前4秒内的位移是
D. 汽车在第1秒末的速度是
6. 如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲先以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度为v,乙以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v,若,则( )
A. 甲、乙不可能同时由A达到C
B. 甲一定先由A达到C
C. 若a1>a3,则乙一定先由A达到C
D. 若a1<a3,则乙一定先由A达到C
7. 如图所示,从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落,两物体在空中同时到达同一高度h时速度大小均为v,则下列说法正确的是( )
A. 两物体在空中运动的加速度相同,运动的时间相等
B. A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C. 两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D. A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
二、多选题:(每小题6分,全对6分,漏选3分,错选0分,小计:18分)
8. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t=0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t2内两车的速度—时间图像(图像)如图所示,则在0~t2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两辆车运动方向相反
B. 在t1时刻甲、乙两车再次相遇
C. 乙车在0~t2时间内的平均速度小于
D. 在t1~t2时间内甲车在乙车前方
9. 一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,设经过b时刻的加速度和速度分别为a和vb,则( )
A.
B.
C.
D.
10. 汽车甲以速度v2,沿平直的狭窄公路行驶,突然发现正前方l处有一辆同向行驶的汽车乙正以v1的速度开始做匀减速运动,且v1<v2,汽车乙的加速度大小为a0,为了避免碰撞,汽车甲也同时开始减速,其加速度a可能的取值为( )
A. B.
C. D.
三、实验填空题:(小计:16分)
11. 某同学用如图(a)所示装置探究小车速度随时间变化的规律,从打完的纸带中选出来如图(b)所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)如图(c)、(d)所示为实验室常用的两种打点计时器,其中图(c)用的电源要求是( )
A. 直流220V B. 交流220V C. 交流6V D. 直流6V
(2)使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A. 两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B. 使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C. 两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
(3)根据纸带上的数据,计算打下B点时小车的瞬时速度为______m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)某同学为减小实验误差,利用逐差法计算加速度,他计算加速度的表达式为______(相邻计数点间时间用T表示,相应的距离用纸带上对应的字母表示),小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
12. 实验课同学们利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体加速度
(1)注意事项如下:
a. 电磁打点计时器应接___________V交流电源;
b. 打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上;
c. 开始时应使重物___________(靠近/远离)打点计时器处并保持静止;
d. 应先___________(释放纸带/接通电源)。
(2)如图乙所示是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4,测量出各点间的距离已标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为___________s。
a.打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为___________m/s,打出点3时重物的瞬时速度为___________m/s。
b.重物做自由落体运动的加速度的大小约为___________m/s2。
四、解答题(13题10分,14题12分,15题16分,小计:38分)
13. 汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌,以提醒后面司机减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停止,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s(反应时间内做匀速运动),小轿车制动后的加速度大小为5 m/s2,假设小轿车始终沿直线运动。求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的时间;
(2)小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离);
(3)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞?
14. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中。某足球场长90m、宽60m,攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为l2m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动后4s时的速度大小;
(2)足球从开始做匀减速运动后8s时的位移大小;
(3)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为0,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s。该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?
15. 如图所示,在离地面高处以速度竖直向上抛出一个小球,地面上有一长的小车,其前端M离抛出点的正下方的距离为,小球抛出的同时,小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。忽略空气阻力及小车的高度。
(1)求小球从抛出到落地的总时间t;
(2)为了让小车接住小球,求满足的条件;
(3)若,当小车末端N到达抛出点正下方时,便立即做加速度大小恒为a,方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动,为了让小车接住小球,试确定加速度a的范围。
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物理试题
一、单选题:(每小题4分,小计28分)
1. 2023年9月11日16时46分。已完成全部既定任务的“天舟五号”货运飞船,顺利撤离空间站组合体,转入独立飞行,并于9月12日9时13分货运飞船受控再入大气层,飞船绝大部分器部件在再入大气层过程中烧蚀销毁,少量残骸落入南太平洋预定安全海域。下列说法正确的是( )
A. “9月 12日9时13分”是指时刻
B. 研究货运飞船撤离空间站组合体的细节时,可将货运飞船视为质点
C. 货运飞船撤离空间站组合体前,相对于任何参考系都是运动的
D. 货运飞船受控再入大气层的过程中,其运动的路程可能小于位移
【答案】A
【解析】
【详解】A.“9月12日9时13分”是指时刻,选故A正确;
B.研究货运飞船撤离空间站组合体的细节时,不可忽略货运飞船本身的构造,不可将其视为质点,故B错误;
C.货运飞船撤离空间站组合体前,相对于空间站组合体是静止的,故C错误;
D.路程是物体运动轨迹的长度,位移描述的是物体位置的变化,物体运动过程中的路程不可能小于位移,故D错误。
故选A。
2. 如图为某次回收火箭减速降落时所拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 火箭降落过程中,其加速度的方向与速度的方向相同
B. 火箭的速度越小,其加速度一定越小
C. 火箭落地的瞬间,其加速度一定为零
D. 火箭速度的变化率越大,其加速度就越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭降落过程中做减速运动,速度方向向下,加速度方向向上,两者方向相反,故A错误;
B.加速度与速度大小无直接关系,火箭的速度越小,其加速度不一定越小,故B错误;
C.火箭落地的瞬间,速度为零,但加速度不一定为零,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,即速度的变化率,火箭速度的变化率越大,其加速度就越大,故D正确。
故选D。
3. 车辆在经过斑马线路段时,若发现行人正通过斑马线,司机应主动停车让行。小王驾车以10的速度行驶时,发现正前方15m处的斑马线上有行人,踩下刹车后,汽车的加速度为5,汽车恰好停在斑马线前。此过程中小王的反应时间为( )
A. 0.2s B. 0.5s C. 1.5s D. 2.0s
【答案】B
【解析】
【详解】设反应时间为t,则
解得
t=0.5s
故选B。
4. 手机已经成为当今社会不可缺少的一部分,但是长时间手持手机对手部健康产生很大影响,而手机支架可以解放人的双手,减少手部疾病。如图为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A. 手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B. 挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C. 手机对斜面的压力就是手机的重力
D. 手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据受力分析可知手机受到斜面对手机的支持力方向是垂直于斜面向上,故A错误;
B.挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变,故B错误;
C.手机的重力是由于地球的吸引而产生的,手机对斜面的压力是由于手机形变产生的,不是同一个力,故C错误;
D.弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变,所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变,故D正确。
故选D。
5. 汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停车。已知汽车刹车时第1秒内的位移为13m,在最后1秒内的位移为2m,则下列说法正确的是( )
A. 汽车的初速度大小是
B. 汽车加速度大小是
C. 汽车前4秒内的位移是
D. 汽车在第1秒末的速度是
【答案】A
【解析】
【详解】B.将汽车减速运动的逆过程看作是反方向初速度为零的匀加速运动,因为在最后1秒内的位移为,根据
可知加速度
故B错误;
AD.汽车刹车时第1秒内的位移为,由
代入数据解得
根据
可得汽车在第1秒末的速度是
故A正确,D错误;
C.汽车刹车停止所需的时间为
故时汽车已经停下来,因而汽车前4秒内的位移是
故C错误。
故选A。
6. 如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲先以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度为v,乙以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v,若,则( )
A. 甲、乙不可能同时由A达到C
B. 甲一定先由A达到C
C. 若a1>a3,则乙一定先由A达到C
D. 若a1<a3,则乙一定先由A达到C
【答案】AD
【解析】
【详解】根据题意画出速度时间图象,根据速度时间图线得,若a1>a3,如左图,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t甲<t乙.
若a3>a1,如右图,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t甲>t乙.通过图线作不出位移相等,速度相等,时间相等的图线,所以甲乙不能同时到达.
A.甲、乙不可能同时由A达到C,与结论相符,选项A正确;
B.甲一定先由A达到C,与结论不相符,选项B错误;
C.若a1>a3,则乙一定先由A达到C,与结论不相符,选项C错误;
D.若a1<a3,则乙一定先由A达到C,与结论相符,选项D正确;
7. 如图所示,从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落,两物体在空中同时到达同一高度h时速度大小均为v,则下列说法正确的是( )
A. 两物体在空中运动的加速度相同,运动的时间相等
B. A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C. 两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D. A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
【答案】D
【解析】
【详解】AD.设两物体从下落到相遇的时间为t,竖直上抛物体的初速度为v0,则由题有
解得
v0=2v
根据竖直上抛运动的对称性可知,B自由落下到地面的速度为2v,在空中运动时间为
A竖直上抛物体在空中运动时间为
故D正确,A错误。
B.物体A能上升的最大高度为
B开始下落的高度为
显然两者相等。故B错误。
C.两物体在空中同时达到同一高度时,B下降的高度为
两物体在空中同时达到的同一高度的位置h在B开始下落时高度H的中点上方,故C错误。
故选D。
二、多选题:(每小题6分,全对6分,漏选3分,错选0分,小计:18分)
8. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t=0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t2内两车的速度—时间图像(图像)如图所示,则在0~t2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两辆车运动方向相反
B. 在t1时刻甲、乙两车再次相遇
C. 乙车在0~t2时间内的平均速度小于
D. 在t1~t2时间内甲车在乙车前方
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图可知,甲、乙两辆车均向正方向运动,即甲、乙两辆车运动方向相同,故A错误;
B.由图像与横轴围成的面积表示位移可知,在0~t1时间内,两车的位移不相等;由于在t=0时刻两车正好相遇,所以在t1时刻甲、乙两车没有相遇,故B错误;
C.由图像与横轴围成的面积表示位移可知,乙车在0~t2时间内的位移满足
则乙车在0~t2时间内的平均速度满足,故C正确;
D.由于时刻两车位置相同,由图像与横轴围成的面积表示位移可知,在0~t2时间内甲车的位移一直大于乙车的位移,则在0~t2时间内甲车一直在乙车前方,故D正确。
故选CD。
9. 一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,设经过b时刻的加速度和速度分别为a和vb,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】设b点的速度为vb,加速度为a,根据
x=v0t+at2
得
联立得
,
故BC错误,AD正确。
故选AD。
10. 汽车甲以速度v2,沿平直的狭窄公路行驶,突然发现正前方l处有一辆同向行驶的汽车乙正以v1的速度开始做匀减速运动,且v1<v2,汽车乙的加速度大小为a0,为了避免碰撞,汽车甲也同时开始减速,其加速度a可能的取值为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】设经过时间t,汽车甲和汽车乙达到共同速度v时,恰好相遇,则
解得
(1)若达到共同速度时,汽车乙速度沿原来运动方向
即
将代入解得
以汽车乙为参考系,汽车甲与汽车乙的相对速度为,相对加速度为,由
得
则汽车甲的加速度至少为
即
(2)若在汽车甲追上汽车乙时,汽车乙已停止运动,则
解得
故选AD。
三、实验填空题:(小计:16分)
11. 某同学用如图(a)所示装置探究小车速度随时间变化的规律,从打完的纸带中选出来如图(b)所示的一条纸带(每两点间还有4个点没有画出来),纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)如图(c)、(d)所示为实验室常用的两种打点计时器,其中图(c)用的电源要求是( )
A. 直流220V B. 交流220V C. 交流6V D. 直流6V
(2)使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A. 两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B. 使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C. 两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
(3)根据纸带上的数据,计算打下B点时小车的瞬时速度为______m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)某同学为减小实验误差,利用逐差法计算加速度,他计算加速度的表达式为______(相邻计数点间时间用T表示,相应的距离用纸带上对应的字母表示),小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)B (2)C
(3)0.810 (4) ①. ②. 1.93
【解析】
【小问1详解】
图(c)中有墨粉纸盒和电源插头,为电火花打点计时器,其工作电源为交流220V。
故选B。
【小问2详解】
为了充分利用纸带并保护仪器,两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源。
故选C。
【小问3详解】
打点计时器的电源频率为50Hz,每两点间还有4个点没有画出来,则相邻计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,打下B点时小车的瞬时速度为
【小问4详解】
[1][2]根据逐差法公式
为了充分利用数据减小误差,将纸带分为前后两段,每段包含3个时间间隔,加速度表达式为
代入数据
12. 实验课同学们利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体加速度
(1)注意事项如下:
a. 电磁打点计时器应接___________V交流电源;
b. 打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上;
c. 开始时应使重物___________(靠近/远离)打点计时器处并保持静止;
d. 应先___________(释放纸带/接通电源)。
(2)如图乙所示是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4,测量出各点间的距离已标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为___________s。
a.打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为___________m/s,打出点3时重物的瞬时速度为___________m/s。
b.重物做自由落体运动的加速度的大小约为___________m/s2。
【答案】(1) ①. 4-6 ②. 靠近 ③. 接通电源
(2) ①. 0.02 ②. 0.385 ③. 0.575 ④. 9.5
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3] 电磁打点计时器应接4-6V交流电源,开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止,实验时,应使先接通电源,带打点稳定后再释放纸带。
【小问2详解】
[1]电磁打点计时器接交流电源,频率为50Hz,所以打点周期为0.02s。
[2] 打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为
[3] 打点计时器打出点3时重物的瞬时速度为
[4]重物做自由落体运动的加速度的大小约为
四、解答题(13题10分,14题12分,15题16分,小计:38分)
13. 汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌,以提醒后面司机减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停止,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s(反应时间内做匀速运动),小轿车制动后的加速度大小为5 m/s2,假设小轿车始终沿直线运动。求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的时间;
(2)小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离);
(3)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞?
【答案】(1)6 s;(2)90 m;(3)58 m
【解析】
【详解】(1)小轿车从刹车到停止所用的时间
(2)小轿车的刹车距离
(3)反应时间内的距离
x0=v0t0=30×0.6 m=18 m
停下来的总距离
x总=(90+18)m=108m
三角警示牌至少要放在车后距离
Δx=(108-50)m=58 m
14. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中。某足球场长90m、宽60m,攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为l2m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动后4s时的速度大小;
(2)足球从开始做匀减速运动后8s时的位移大小;
(3)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为0,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s。该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?
【答案】(1)4m/s;(2)36m;(3)6.5s
【解析】
【详解】(1)足球从开始做匀减速运动后4s时的速度大小为
(2)足球速度减为零的时间为
所以足球从开始做匀减速运动后8s时的位移大小为
(3)队员达到最大速度的时间为
队员的位移为
队员匀速至足球停止时的位移为
由于
则足球停止时队员还未追上,此后还需匀速运动的时间为
故队员追上足球的时间为
15. 如图所示,在离地面高处以速度竖直向上抛出一个小球,地面上有一长的小车,其前端M离抛出点的正下方的距离为,小球抛出的同时,小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。忽略空气阻力及小车的高度。
(1)求小球从抛出到落地的总时间t;
(2)为了让小车接住小球,求满足的条件;
(3)若,当小车末端N到达抛出点正下方时,便立即做加速度大小恒为a,方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动,为了让小车接住小球,试确定加速度a的范围。
【答案】(1)5s;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设小球上升的时间为,上升高度为h,下降时间为,根据运动学规律
(2)小车前端刚好到达抛出点正下方,则
小车后端刚好到达抛出点正下方,则
故
(3)小车末端到达抛出点正下方速度为,所用时间为,规定水平向右为正方向
之后开始做匀减速直线运动,当小车末端刚好接住小球,则
联立解得
当小车前端刚好接住小球,则
解得
故
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