内容正文:
物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,在垂直上升过程中,以下各组描述其运动的物理量均为矢量的是( )
A. 位移、时间 B. 位移、速率
C. 时间、速度 D. 速度、加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移是既有大小,又有方向的物理量,是矢量;时间是只有大小没有方向的物理量,是标量,故A错误;
B.位移是既有大小,又有方向的物理量,是矢量;速率是只有大小没有方向的物理量,是标量,故B错误;
C.时间是只有大小没有方向的物理量,是标量;速度是既有大小,又有方向的物理量,是矢量,故C错误;
D.速度和加速度都是既有大小,又有方向的物理量,是矢量,故D正确。
故选D。
2. 小桂每天坚持到公园跑步锻炼身体,跑步过程中小桂感觉绿道旁的树木在不断向后跑,他选择的参考系可能是( )
A. 地面 B. 树底的小草 C. 绿道旁的路灯 D. 小桂自己
【答案】D
【解析】
【详解】A.地面是静止的,若以地面为参考系,树木应静止,与小桂的观察不符,故A错误。
B.树底的小草与地面同属静止参考系,树木应静止,故B错误。
C.绿道旁的路灯同样静止,若以此为参考系,树木不会向后运动,故C错误。
D.小桂以自己为参考系时,自身静止,周围树木相对于他向后运动,与题意相符,故D正确。
故选D。
3. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中,人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠,“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是( )
A. 21.0975公里表示的是位移大小
B. 2小时40分24秒表示的是时刻
C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点
D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时
【答案】C
【解析】
【详解】A.21.0975公里表示的是路程移大小,故A错误;
B.2小时40分24秒表示的是时间间隔,故B错误;
C.计算“天工Ultra”的平均速率时,“天工Ultra”的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时可以将其视为质点,故C正确;
D.“天工Ultra”的平均速率,故D错误。
故选C。
4. 关于加速度,以下说法正确的是( )
A. 加速度反映了速度变化的大小
B. 加速度反映了物体运动的快慢
C. 加速度反映了速度变化的快慢
D. 加速度越大,物体的速度变化就越大
【答案】C
【解析】
【详解】A、加速度物理意义是表示速度变化的快慢,而不能反映速度的大小也不能反映速度变化的大小,故AB错误,C正确;
D、加速度越大,说明物体的速度变化越快,根据加速度定义式,可以得到,由于无法确定时间的长短,故无法确定速度变化的大小,故D错误.
点睛:加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大说明速度变化快,或者说速度的变化率大,加速度并不表示速度“增加”或者速度“变化”.
5. 关于速度、速度的变化、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 速度变化越大,加速度就一定越大
B. 加速度变小,速度一定变小
C. 加速度变小,速度可能变大
D. 速度为零,加速度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据公式,加速度与速度变化率有关,速度变化越大,加速度不一定越大,还与时间有关,故A错误;
BC.加速度变小,速度变化率小,而速度不一定变小,当加速度与速度同向时,则速度会变大;当加速度与速度反向时,则速度会变小,故B错误,C正确;
D.速度为零时加速度不一定为零,例如竖直上抛运动的最高点,速度为零,加速度为重力加速度,故D错误。
故选C。
6. 甲、乙两物体的速度分别为、,丙、丁两物体的加速度分别为、下列说法正确的是( )
A. 甲物体的速度大于乙物体的速度
B. 丙物体的加速度大于丁物体的加速度
C. 若乙物体做匀速直线运动,则1s内乙物体的位移大小为5m
D. 丁物体不可能做匀加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.矢量的正负表示方向不表示大小,矢量的大小看数值,所以甲的速度小于乙的速度,丙的加速度小于丁的加速度,AB错误;
C.位置的变动表示物体发生了位移,若乙做匀速直线运动,则1s内乙的位移大小为5m,C正确;
D.若丁物体的速度方向和加速度方向相同,则其做匀加速直线运动,D错误。
故选C。
7. 汽车在某次性能测试中做匀减速直线运动,在时间内,速度大小由减小为,汽车在这段时间内的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】汽车做匀减速直线运动,速度大小由减小到,说明速度方向未改变,始终沿同一方向。根据匀变速直线运动的加速度定义式
代入,,得加速度为
又因为
所以汽车在这段时间内的加速度大小为
故选A。
8. 一辆卡车行驶在平直路面上,司机发现前方有紧急情况后紧急刹车,刹车后速度v与时间t的关系式为,v和t的单位分别是和s。则3s末卡车的速度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知,当速度为0时,则有
解得
故3s末卡车的速度大于0,3s末卡车的速度
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是( )
A. 甲、乙匀速下降,丙停在空中
B. 甲、乙匀速下降,,丙匀速上升
C. 甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
D. 甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
【答案】ABD
【解析】
【详解】甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且;甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,物体丙可能停在空中;物体丙也可能向上匀速运动;物体丙也可能匀速下降,且,故ABD正确,C错误。
10. 如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中,根据纸带数据所得出的图像,图像横轴为计数点、相邻计数点时间间隔为的说明,对其物理意义叙述正确的是( )
A. 在内,物体以的速度做匀速直线运动
B. 在内物体的平均速度为
C. 在内,物体的速度由增加到
D. 从末开始,物体以的速度做匀速直线运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在内,物体以的速度做匀速直线运动,故A错误;
B.由上分析可知,在内物体做匀速直线运动,那么其平均速度也为,故B正确;
C.由图像可知,在内,物体的速度由增加到,故C正确;
D.从末开始,即从末开始,物体以的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选BC。
11. 一质点做直线运动,当时,位置坐标,速度,加速度,此后逐渐减小,在质点速度减为零之前,加速度还没有减为零,则它的( )
A. 速度变化越来越慢 B. 速度逐渐减小
C. 位置继续增大 D. 位置变化越来越快
【答案】AB
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度减小,则速度变化越来越慢,故A正确;
B.加速度,速度,两者反向,在质点速度减为零之前,加速度还没有减为零,所以物体一直做减速运动,故B正确;
C.位置坐标,速度,则位置坐标逐渐减小,故C错误;
D.速度是描述位置变化快慢的,速度减小,则位置变化越来越慢,故D错误。
故选AB。
12. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为8m/s,从A到B,小球共用时0.3s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为0.5m,方向竖直向上
B. 小球速度变化量的大小为18m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小约为60m/s2,方向竖直向上
【答案】BD
【解析】
【详解】A.位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移大小为,方向竖直向下,故A错误;
B.设速度竖直向下为正,则速度变化量,负号说明速度变化方向为竖直向上,故B正确;
C.小球的平均速度,方向竖直向下,故C错误;
D.根据加速度的定义可知,负号说明加速度方向竖直向上,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 语文老师设计了用光电门测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。气垫导轨上的滑块通过光电门时,滑块上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。
(1)若某次实验记录的时间为,测得遮光条的宽度为,则此次实验中滑块通过光电门时的瞬时速度大小可表示为________(用对应物理量的符号表示)
(2)为了更准确测量小车的速度,小华同学更换不同型号的遮光条分别进行三次实验,并让小车每次从同一位置由静止开始下滑,获得了如下三组实验数据。
实验次数
不同的挡光片
通过光电门的时间(s)
速度(m/s)
第一次
I
0.17464
0.344
第二次
Ⅱ
0.11662
0.342
第三次
Ⅲ
0.05850
0.340
根据上表数据可知第________次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度,其对应的挡光片宽度可能为________
A.1cm B.2cm C.4cm D.6cm
【答案】(1)
(2) ①. 三 ②. B
【解析】
【小问1详解】
滑块通过光电门时的瞬时速度大小可表示为
【小问2详解】
[1]挡光时间越长,说明遮光板的长度越长,则三个挡光片中,挡光片I的宽度最大;根据平均速度的定义 可知,当位移很小,时间很短时,可以利用平均速度来代替瞬时速度,因此第三次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度;
[2]由
可得
故选B。
14.
(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的是________ (直流电,交流电),每隔________s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图是某同学在做《研究匀变速直线运动》实验中获得的一条纸带。
A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=________ cm;C点对应的速度是________ m/s。
【答案】(1) ①. 交流电 ②. 0.02 (2)A
(3) ①. 0.70 ②. 0.10
【解析】
【小问1详解】
[1]电磁打点计时器是一种常用的计时仪器,工作电压约为的交流电。
[2]当电源的频率是时,它每隔打一个点。
【小问2详解】
如果先释放纸带后接通电源,有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离,电源才被接通,那么纸带上有一段没有打上点,纸带的利用率低;所以应当先接通电源,后让纸带运动。
故选A。
【小问3详解】
[1]从图中读出、两点间距是
[2]由于每两个相邻计数点间有四个点没有画出,故每两个相邻计数点间之间的时间间隔为
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度,故
15. 如图所示,在一光滑斜面上,有一小球在斜面上的中间某位置以沿斜面向上运动,经到达最高点,然后又沿斜面下滑,再过到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)小球到达斜面底端的速度;
【答案】(1)
(2),速度方向平行于斜面向下
【解析】
【小问1详解】
设小球的加速度为,对向上运动的过程,选取平行斜面向上的方向为正方向,则有
负号表示加速度方向平行于斜面向下。
【小问2详解】
设小球到达斜面底端的速度为,选取平行于斜面向上的方向为正方向,则有
负号表示速度方向平行于斜面向下。
16. 一火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车速度增加为初速度的2倍所用的时间是多少;
(2)火车在第2s末的速度是多少。
【答案】(1)4s (2)3m/s
【解析】
【小问1详解】
一火车以初速度,加速度做匀加速直线运动,则
解得火车速度增加为初速度的倍所用的时间
【小问2详解】
火车在第末的速度
解得
17. 一质点在xOy平面内运动,t=0时刻,质点从坐标原点出发,先以6m/s的速度沿x轴负方向匀速运动了10s,接着又以10m/s的速度沿y轴负方向匀速运动了8s。求:
(1)质点在整个运动过程中的路程;
(2)质点在t=18s时的坐标;
(3)质点在整个运动过程中的位移大小。
【答案】(1)140m
(2)(﹣60m,﹣80m)
(3)100m
【解析】
【小问1详解】
质点在前内经过的距离为
质点在后内经过的距离为
所以质点在整个过程经过的路程为
解得
【小问2详解】
因为质点开始是沿轴负方向运动的,后来又是沿轴负方向运动,所以质点在时的坐标为(,)
【小问3详解】
质点在整个运动过程中的位移大小为
解得
18. 某汽车先以0.5m/s2的加速度,由静止开始做匀加速直线运动,在20s末改为做匀速直线运动。当匀速运动持续10s后,汽车以﹣2m/s2的加速度急刹车,求:
(1)汽车匀速运动时的速度大小及汽车从开始刹车到停下所用的时间;
(2)在下图的坐标系中画出汽车运动全过程的v﹣t图像;
(3)求汽车全程通过的总位移大小和汽车全程的平均速度大小。
【答案】(1)10m/s,5s
(2) (3)225m,6.43m/s
【解析】
【小问1详解】
由题意知汽车匀速直线运动的速度为匀加速直线运动的末速度,设匀速直线运动的速度为,时间为,根据初速度为零的匀加速直线运动速度与时间的关系式,有
解得
设匀减速直线运动的时间为,初速度,加速度,由逆向思维可知
解得
【小问2详解】
由题意作出图像如图所示
【小问3详解】
根据(2)作出的图像可知,汽车在此过程中的总位移大小等于图像所围成的面积
解得
汽车在此过程中总时间为,则汽车的平均速度
解得
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物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,在垂直上升过程中,以下各组描述其运动的物理量均为矢量的是( )
A. 位移、时间 B. 位移、速率
C. 时间、速度 D. 速度、加速度
2. 小桂每天坚持到公园跑步锻炼身体,跑步过程中小桂感觉绿道旁的树木在不断向后跑,他选择的参考系可能是( )
A. 地面 B. 树底的小草 C. 绿道旁的路灯 D. 小桂自己
3. 全球首场“人机共跑”21.0975公里的半程马拉松赛事中,人形机器人“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠,“天工Ultra” 身高约1.8米、体重约55公斤。下列说法正确的是( )
A. 21.0975公里表示的是位移大小
B. 2小时40分24秒表示的是时刻
C. 计算“天工Ultra”的平均速率时可以将其视为质点
D. “天工Ultra”的平均速率约为20公里/小时
4. 关于加速度,以下说法正确的是( )
A. 加速度反映了速度变化的大小
B. 加速度反映了物体运动的快慢
C. 加速度反映了速度变化的快慢
D. 加速度越大,物体的速度变化就越大
5. 关于速度、速度的变化、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 速度变化越大,加速度就一定越大
B. 加速度变小,速度一定变小
C. 加速度变小,速度可能变大
D. 速度为零,加速度一定为零
6. 甲、乙两物体的速度分别为、,丙、丁两物体的加速度分别为、下列说法正确的是( )
A. 甲物体的速度大于乙物体的速度
B. 丙物体的加速度大于丁物体的加速度
C. 若乙物体做匀速直线运动,则1s内乙物体的位移大小为5m
D. 丁物体不可能做匀加速直线运动
7. 汽车在某次性能测试中做匀减速直线运动,在时间内,速度大小由减小为,汽车在这段时间内的加速度大小为( )
A. B. C. D.
8. 一辆卡车行驶在平直路面上,司机发现前方有紧急情况后紧急刹车,刹车后速度v与时间t的关系式为,v和t的单位分别是和s。则3s末卡车的速度大小为( )
A. 0 B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是( )
A. 甲、乙匀速下降,丙停在空中
B. 甲、乙匀速下降,,丙匀速上升
C. 甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
D. 甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
10. 如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中,根据纸带数据所得出的图像,图像横轴为计数点、相邻计数点时间间隔为的说明,对其物理意义叙述正确的是( )
A. 在内,物体以的速度做匀速直线运动
B. 在内物体的平均速度为
C. 在内,物体的速度由增加到
D. 从末开始,物体以的速度做匀速直线运动
11. 一质点做直线运动,当时,位置坐标,速度,加速度,此后逐渐减小,在质点速度减为零之前,加速度还没有减为零,则它的( )
A. 速度变化越来越慢 B. 速度逐渐减小
C. 位置继续增大 D. 位置变化越来越快
12. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为8m/s,从A到B,小球共用时0.3s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为0.5m,方向竖直向上
B. 小球速度变化量的大小为18m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小约为60m/s2,方向竖直向上
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 语文老师设计了用光电门测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。气垫导轨上的滑块通过光电门时,滑块上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。
(1)若某次实验记录的时间为,测得遮光条的宽度为,则此次实验中滑块通过光电门时的瞬时速度大小可表示为________(用对应物理量的符号表示)
(2)为了更准确测量小车的速度,小华同学更换不同型号的遮光条分别进行三次实验,并让小车每次从同一位置由静止开始下滑,获得了如下三组实验数据。
实验次数
不同的挡光片
通过光电门的时间(s)
速度(m/s)
第一次
I
0.17464
0.344
第二次
Ⅱ
0.11662
0.342
第三次
Ⅲ
0.05850
0.340
根据上表数据可知第________次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度,其对应的挡光片宽度可能为________
A.1cm B.2cm C.4cm D.6cm
14.
(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的是________ (直流电,交流电),每隔________s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图是某同学在做《研究匀变速直线运动》实验中获得的一条纸带。
A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=________ cm;C点对应的速度是________ m/s。
15. 如图所示,在一光滑斜面上,有一小球在斜面上的中间某位置以沿斜面向上运动,经到达最高点,然后又沿斜面下滑,再过到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)小球到达斜面底端的速度;
16. 一火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车速度增加为初速度的2倍所用的时间是多少;
(2)火车在第2s末的速度是多少。
17. 一质点在xOy平面内运动,t=0时刻,质点从坐标原点出发,先以6m/s的速度沿x轴负方向匀速运动了10s,接着又以10m/s的速度沿y轴负方向匀速运动了8s。求:
(1)质点在整个运动过程中的路程;
(2)质点在t=18s时的坐标;
(3)质点在整个运动过程中的位移大小。
18. 某汽车先以0.5m/s2的加速度,由静止开始做匀加速直线运动,在20s末改为做匀速直线运动。当匀速运动持续10s后,汽车以﹣2m/s2的加速度急刹车,求:
(1)汽车匀速运动时的速度大小及汽车从开始刹车到停下所用的时间;
(2)在下图的坐标系中画出汽车运动全过程的v﹣t图像;
(3)求汽车全程通过的总位移大小和汽车全程的平均速度大小。
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