内容正文:
高一物理
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列所研究的物体,可看作质点的是( )
A. 天文学家研究地球的自转
B. 用GPS确定远洋海轮在大海中的位置
C. 教练员对百米运动员的起跑动作进行指导
D. 在伦敦奥运会比赛中,乒乓球冠军张继科准备接对手发出的旋转球
2. 下列说法正确的是( )
A. “坐地日行八万里”句中的地球可以视作质点
B. 建立质点概念的物理方法是等效替代的方法
C. 质点通过一段位移后,它的路程可能为零
D. “第5s初”和“第6s末”都表示时刻,两者相隔的时间间隔是2s
3. 下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A. 物体的加速度等于零,则物体一定静止
B. 当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C. 速度方向为正时,加速度方向可能为负
D. 速度变化越来越快时,加速度越来越小
4. 质点沿直线运动,其加速度恒定,若在内速率从变为,则其加速度大小( )
A. 一定是 B. 一定是
C. 可能是 D. 可能是
5. 一辆汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了时间经过甲、乙两个标记位置,已知甲、乙间的距离为,汽车经过乙位置时的速度为,则( )
A. 汽车从出发到乙位置所用时间为
B. 汽车的加速度为
C. 经过甲位置时速度为
D. 从出发点到甲位置的距离是
6. 一物体从高为20m的地方自由落下,取当地重力加速度为,则( )
A. 物体全程的平均速度为10m/s B. 物体落地时的速度大小为30m/s
C. 物体下落的时间为3s D. 物体下落一半距离时速度为15m/s
7. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图,在平直公路上,汽车A向超声测速仪B做直线运动,设时汽车A与测速仪B相距,此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线,汽车A接收到红外线时刹车做匀减速运动,当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A恰好停止,此时汽车A和测速仪B相距,已知超声波的速度,红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是( )
A. 汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距为
B. 汽车A从开始刹车至停下的时间为
C. 汽车A刹车过程中的加速度大小为
D. 汽车A刹车过程中的初速度大小为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
10. 一质点做直线运动的速度图像如图所示,下列选项正确的是( )
A. 在内,质点的加速度是
B. 在内,质点的平均速度为
C. 在前内,质点离出发点的最远距离为
D. 在第末,质点的加速度为零
11. 在足够高的塔顶上以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力,),从抛出至位移大小为这段过程,则小球( )
A. 经过的时间可能为
B. 平均速度可能为
C. 通过的路程可能为
D. 加速度有可能反向
12. 某条滑道由不同倾角的上、下两段滑道组成。一载人滑草车(视为质点)从坡顶由静止开始自由下滑后进入下段,再经后恰好静止于滑道的底端。若滑草车在两段滑道交接处的速度大小相等,载人滑草车在上、下两段滑道上的运动均可认为是匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 滑草车在上、下两段滑道上运动的加速度大小之比为
B. 滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为
C. 滑草车在下段滑道上运动时,前内与第内的位移大小之比为
D. 滑草车在上段滑道上运动时,末、末、末的瞬时速度大小之比为
三、实验题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)
13. 如图所示中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器。光电计时器像打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器,其结构如图丙所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U形遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为,将此U形遮光板装在小车上,让小车做匀变速直线运动通过静止的光电计时器,实验时测得两次遮光时间分别为,,从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间,则:
(1)图乙是________(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是________(选填“交流约为”或“交流”)。
(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为________,小车做加速直线运动的加速度大小为________。
14. 在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学将打点计时器接到频率为的交流电源上。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,在相邻计数点之间还有4个点未画出。
(1)相邻计数点之间的时间间隔为________。
(2)根据纸带可以求出打C点时的瞬时速度为________。小车运动的加速度________(和均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
四、计算题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 在平直公路上一辆汽车以某一速度(未知)匀速行驶,司机突然发现前方L=36m处有障碍物,经反应时间(未知)后采取制动措施,使汽车开始做匀减速直线运动,汽车在(未知)时刻速度减为0,此时汽车与障碍物的距离l=1.5m,从司机发现障碍物到汽车静止,对应的v-t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m,加速度大小。求:
(1)汽车做匀减速直线运动的时间;
(2)司机的反应时间。
16. 一辆汽车刹车前速度为v0=25m/s,刹车时获得的加速度大小为,求:
(1)汽车刹车开始后内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t;
(3)汽车静止前内滑行的距离。
17. 近几年大假期间,国家取消了7座及其以下的小汽车的收费公路的过路费,给自驾带来了很大的实惠,但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力,因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过,小汽车未减速的车速均为,制动后小汽车的加速度的大小为。问:
(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动;
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以的加速度加速至原来的速度,则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,车运动的时间至少是多少?
(3)在(1)(2)问题中,车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少?
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高一物理
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列所研究的物体,可看作质点的是( )
A. 天文学家研究地球的自转
B. 用GPS确定远洋海轮在大海中的位置
C. 教练员对百米运动员的起跑动作进行指导
D. 在伦敦奥运会比赛中,乒乓球冠军张继科准备接对手发出的旋转球
【答案】B
【解析】
【详解】A.天文学家研究地球的自转,地球的大小、体积不可以忽略,故地球不可看作质点,故A错误;
B.用GPS确定远洋海轮在大海中的位置,远洋海轮的大小、体积可以忽略,故远洋海轮可以看作质点,故B正确;
C.教练员对百米运动员的起跑动作进行指导,运动员的大小、体积不可以忽略,故运动员不可看作质点,故C错误;
D.在伦敦奥运会比赛中,乒乓球冠军张继科准备接对手发出的旋转球,张继科的大小、体积不可以忽略,故张继科不可看作质点,故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. “坐地日行八万里”句中的地球可以视作质点
B. 建立质点概念的物理方法是等效替代的方法
C. 质点通过一段位移后,它的路程可能为零
D. “第5s初”和“第6s末”都表示时刻,两者相隔的时间间隔是2s
【答案】D
【解析】
【分析】只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点.路程是运动轨迹的长度,位移是从初位置到末位置的有向线段.时刻在时间轴上对应一个点,时间对应一个线段.
【详解】“坐地日行八万里”要考虑地球的自转,地球不能看作质点,否则就没有自转了,故A错误;质点在生活中并不存在,是理想模型法,故B错误;质点通过一段路程后,它的位移可能为零;通过一段位移,路程不可能为零;故C错误;“第5s初”和“第6s末”都表示时刻,第5s初”是第4s末,故“第5s初”和“第6s末”相隔的时间间隔是2s,故D正确;故选D.
3. 下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A. 物体的加速度等于零,则物体一定静止
B. 当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C. 速度方向为正时,加速度方向可能为负
D. 速度变化越来越快时,加速度越来越小
【答案】C
【解析】
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动.
【详解】A项:加速度等于零时,物体可能静止,也可能匀速运动,故A错误;
B项:当加速度与速度方向相同时,速度增大,故B错误;
C项:速度方向为正,加速度方向可以为正(速度增加)也可以为负(速度减小),故C正确;
D项:加速度表示速度变化的快慢,速度变化越来越快,加速度应越来越大,故D错误.
故选C.
【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度的方向与速度方向的关系.
4. 质点沿直线运动,其加速度恒定,若在内速率从变为,则其加速度大小( )
A. 一定是 B. 一定是
C. 可能是 D. 可能是
【答案】C
【解析】
【详解】加速度为矢量,定义式为,速率是速度的大小,需分两种情况计算,规定初速度方向为正方向:
若末速度方向不变,大小为
若末速度方向改变,大小为
综上加速度大小可能为或
故选C。
5. 一辆汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了时间经过甲、乙两个标记位置,已知甲、乙间的距离为,汽车经过乙位置时的速度为,则( )
A. 汽车从出发到乙位置所用时间为
B. 汽车的加速度为
C. 经过甲位置时速度为
D. 从出发点到甲位置的距离是
【答案】A
【解析】
【详解】设汽车加速度为,经过甲位置时速度为,经过乙位置时速度,甲乙间位移,时间
从甲到乙,速度满足
变形有
变形有
两变形式联立,解得,
A.车从出发到乙位置的总时间,故A正确;
B.计算得加速度为,故B错误;
C.计算得经过甲位置时速度为,故C错误;
D.从出发点到甲位置的距离,故D错误。
故选A。
6. 一物体从高为20m的地方自由落下,取当地重力加速度为,则( )
A. 物体全程的平均速度为10m/s B. 物体落地时的速度大小为30m/s
C. 物体下落的时间为3s D. 物体下落一半距离时速度为15m/s
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.由于物体做自由落体运动,则根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得
代入数据解得
则根据平均速度的定义可得物体全程的平均速度为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得物体落地时的速度大小为
故A正确,B、C错误;
D.由于物体做自由落体运动,则根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得物体下落一半距离时满足
解得物体下落一半距离的时间为
则根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得物体下落一半距离时速度为
故D错误。
故选A。
7. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知从A到B和从B到C速度的增加量相同,可得从A到B和从B到C的时间相同,设为T,根据匀变速直线运动规律可知B点的速度
根据匀变速直线运动的位移与速度的关系、速度与时间的关系以及加速度的公式可知,,
解得,,故A正确。
8. 如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图,在平直公路上,汽车A向超声测速仪B做直线运动,设时汽车A与测速仪B相距,此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线,汽车A接收到红外线时刹车做匀减速运动,当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A恰好停止,此时汽车A和测速仪B相距,已知超声波的速度,红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是( )
A. 汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距为
B. 汽车A从开始刹车至停下的时间为
C. 汽车A刹车过程中的加速度大小为
D. 汽车A刹车过程中的初速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】汽车A从开始刹车到停止,相对B的位移大小
由速度位移方程,解得
刹车总时间
设超声波从发出到与A相遇的时间为。在内,A的位移为
相遇时A与B的距离为
超声波在内传播的距离等于,即
超声波反射后,从相遇点返回B的时间为,在这段时间内,超声波传播的距离仍是,所以,解得
由,可得
又,解得
代入,解得
进而,,
A.汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距,故A错误;
B.刹车时间,故B错误;
C.加速度大小,故C正确;
D.初速度大小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】选项A中,图像中,物体以做匀速直线运动,做匀加速直线运动,但图像里,、3~5s物体都静止(位移不变),两者运动状态矛盾,A错误;
选项B中,图像中,匀速运动(加速度为0),匀加速运动(加速度),图像中,加速度为0(对应匀速),加速度为(对应匀加速),运动状态匹配,B正确;
选项C中,图像中,静止(速度为0),速度(对应匀速),图像中,速度为0(对应静止),以匀速运动(加速度为0),运动状态匹配,C正确;
选项D中,图像中,静止,匀速,整个过程加速度为0,但图像中,加速度为(非匀速运动),两者矛盾,D错误。
故选BC
10. 一质点做直线运动的速度图像如图所示,下列选项正确的是( )
A. 在内,质点的加速度是
B. 在内,质点的平均速度为
C. 在前内,质点离出发点的最远距离为
D. 在第末,质点的加速度为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由加速度定义式,故A正确;
B.在图像中,位移等于图线与横轴围成的面积。
平均速度,故B正确;
C.质点先正向运动,后反向运动。最远距离出现在速度由正变负的时刻,由图像可知,此时
最远距离即为内位移,即,故C错误;
D.图像中,图线斜率代表加速度,图像斜率不为零,故加速度不为零,故D错误。
故选AB。
11. 在足够高的塔顶上以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力,),从抛出至位移大小为这段过程,则小球( )
A. 经过的时间可能为
B. 平均速度可能为
C. 通过的路程可能为
D. 加速度有可能反向
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球竖直上抛,取竖直向上为正方向,加速度,由位移公式
位移大小为,可分两种情况:
时,解得,
时,解得(负根舍去)
综上时间可能为,,,故A正确;
B.平均速度
分别将上述时间代入,解得,,,故B错误;
C.由速度位移方程,解得上升最大高度
时,代表物体在抛出点上方,有上抛运动的对称性,对应路程有两种情况:,
时,代表物体在抛出点下方,对应路程,故C正确;
D.不计空气阻力,整个过程小球只受重力,加速度恒为重力加速度,方向不变,故D错误。
故选AC。
12. 某条滑道由不同倾角的上、下两段滑道组成。一载人滑草车(视为质点)从坡顶由静止开始自由下滑后进入下段,再经后恰好静止于滑道的底端。若滑草车在两段滑道交接处的速度大小相等,载人滑草车在上、下两段滑道上的运动均可认为是匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 滑草车在上、下两段滑道上运动的加速度大小之比为
B. 滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为
C. 滑草车在下段滑道上运动时,前内与第内的位移大小之比为
D. 滑草车在上段滑道上运动时,末、末、末的瞬时速度大小之比为
【答案】ACD
【解析】
【详解】设滑草车在上段滑道的加速度大小为,运动时间,到达交接处的速度为
在下段滑道的加速度大小为,运动时间,末速度为零。
A.上段匀加速,由速度公式;下段匀减速,由速度公式,即
故,故A正确;
B.上段平均速度;下段平均速度
两者相等,比值为,故B错误;
C.下段初速度,加速度大小为
前位移
前位移
第内位移
故,故C正确;
D.上段初速为零,匀加速,
末、末、末的瞬时速度大小之比为,故D正确。
故选ACD。
三、实验题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)
13. 如图所示中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器。光电计时器像打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器,其结构如图丙所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U形遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为,将此U形遮光板装在小车上,让小车做匀变速直线运动通过静止的光电计时器,实验时测得两次遮光时间分别为,,从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间,则:
(1)图乙是________(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是________(选填“交流约为”或“交流”)。
(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为________,小车做加速直线运动的加速度大小为________。
【答案】(1) ①. 电火花 ②. 交流
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图乙中,打点计时器的电源插头直接插交流电源,因此是电火花打点计时器,电源采用交流
【小问2详解】
[1]遮光片宽度
第一个遮光片的挡光时间,由于遮光片很窄,通过光电门的时间极短,可以用这段时间内的平均速度近似表示瞬时速度,即
[2]第二个遮光片的挡光时间,
从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经历的总时间为,根据加速度的定义式
14. 在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学将打点计时器接到频率为的交流电源上。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,在相邻计数点之间还有4个点未画出。
(1)相邻计数点之间的时间间隔为________。
(2)根据纸带可以求出打C点时的瞬时速度为________。小车运动的加速度________(和均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
相邻计数点之间有4个点未画出,打点计时器频率为,打点周期,故相邻计数点时间间隔
【小问2详解】
[1]打C点时的瞬时速度等于BD段的平均速度.
[2]用逐差法计算加速度
代入数据可得
【小问3详解】
实际频率为时,实际时间间隔
计算加速度时用代入,相比实际,偏小,导致加速度测量值偏大。
四、计算题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 在平直公路上一辆汽车以某一速度(未知)匀速行驶,司机突然发现前方L=36m处有障碍物,经反应时间(未知)后采取制动措施,使汽车开始做匀减速直线运动,汽车在(未知)时刻速度减为0,此时汽车与障碍物的距离l=1.5m,从司机发现障碍物到汽车静止,对应的v-t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m,加速度大小。求:
(1)汽车做匀减速直线运动的时间;
(2)司机的反应时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)令,,设汽车的初速度大小为,则有
解得
(2)设汽车的刹车距离为x,则有
解得
16. 一辆汽车刹车前速度为v0=25m/s,刹车时获得的加速度大小为,求:
(1)汽车刹车开始后内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t;
(3)汽车静止前内滑行的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车刹停所需要的时间为
故汽车刹车开始后内滑行的距离
【小问2详解】
从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t满足
解得,另一解大于汽车刹停总时间,不符合实际运动情况,故舍去
【小问3详解】
将汽车刹停的过程反向视为初速度为零的匀加速直线运动,满足
17. 近几年大假期间,国家取消了7座及其以下的小汽车的收费公路的过路费,给自驾带来了很大的实惠,但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力,因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过,小汽车未减速的车速均为,制动后小汽车的加速度的大小为。问:
(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动;
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以的加速度加速至原来的速度,则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,车运动的时间至少是多少?
(3)在(1)(2)问题中,车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小汽车进入收费站前做匀减速直线运动,设距离收费站点处开始制动,则由
解得
【小问2详解】
小汽车减速阶段得
加速阶段
则汽车运动的时间至少为
【小问3详解】
在加速阶段解得
则总位移
若不减速通过所需时间
车因减速和加速过站而耽误的时间至少为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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