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人教版必修一2026-2027第一学期第一次月考物理模拟练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法,比如质点就是理想模型,下列关于质点的理解正确的是( )
A.只有细小的物体才能看成质点
B.研究物体的运动在任何情况下都能看成质点
C.研究马拉松运动员全程跑步的快慢时,可将运动员视为质点
D.研究飞机降落时起落架的动作细节时,可将飞机视为质点
【答案】C
【详解】A.研究问题时,若物体的形状、大小及各部分运动的差异对研究结果的影响可以忽略,即可将物体视为质点,与物体本身的尺寸大小无关,故A错误;
B.只有物体的形状大小对所研究的问题无影响或影响可忽略时才能视为质点,并非所有情况都适用,例如研究物体自转时不能将其视为质点,故B错误;
C.研究马拉松运动员全程跑步的快慢时,运动员的体型、动作等因素对全程运动快慢的计算影响可忽略,可将运动员视为质点,故C正确;
D.研究飞机降落时起落架的动作细节时,需要关注飞机局部结构的运动,飞机的形状大小不可忽略,不能将飞机视为质点,故D错误。
故选C。
2.如图所示,一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上,一个半径为的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙,圆柱体在滚动时不会打滑.刚释放时,圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O,当时,圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为( )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】C
【详解】时,圆柱体的周长为
半圆形凹槽最高点到最低点的长度为
先将凹槽拉伸成水平面,初始状态相当于箭头朝上,如图
圆柱体滚动到凹槽最低点时恰好转两周,与轨道接触点在轨道最低点,箭头指向竖直向上,由于圆柱体与轨道不打滑,因此无论从左向右还是从右向左滚到最低点,箭头始终向上。
故选C。
3.急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A.汽车的加速度随时间均匀增加 B.汽车的加速度随时间均匀减小
C.汽车在t=2 s时加速度达到最大值 D.汽车在t=2 s时速度达到最大值
【答案】C
【详解】A.急动度是加速度对时间的变化率,即
加速度随时间均匀变化要求为恒定值,但本题 是随时间变化的函数,因此加速度不是均匀变化,故A错误;
B.同理,加速度均匀减小也要求为恒定负值,不是恒定值,故B错误;
C.已知t=0时,a0=0,t=2s时,急动度为零,之前为正值,说明加速度增加到最大值,之后急动度为负值,加速度开始减小,t=2s时,加速度达到最大值,故C正确;
D.t=2s时,加速度达到最大值,但速度仍在增大,当加速度减小到零,速度达到最大,故D错误。
故选C。
4.甲、乙两物体同时从原点开始沿同一直线运动,它们的速度v与位移x关系图线如图所示。则下列说法正确的是( )
A.甲在运动过程中加速度保持不变 B.甲在运动过程中加速度变小
C.甲、乙两物体在x0处相遇 D.甲一定比乙先经过位移4x0处
【答案】B
【详解】AB.根据
整理可得
由图可知,甲在运动过程中,图线的斜率不变,即不变,即甲在运动随着位移增大,速度减小的过程中,加速度变小,故A错误,B正确;
C.图像中,图线的交点表示在该位移处两物体速度相等。在位移内,甲的图线在乙的上方,即甲的速度始终大于乙的速度,在通过相同位移时,速度大的物体用时短。因此,甲到达处所用的时间小于乙到达处所用的时间。由于两物体同时从原点出发,甲先到达处,乙后到达,两者在处没有相遇,故C错误;
D.由题意可知,甲做加速度减小的减速运动,直到速度减小为零时,位移大小为,即甲的位移无限接近于;而乙在有限时间内到达处。所以乙一定比甲先经过位移处,故D错误。
故选B。
5.如图所示,一款儿童弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为2m。现一滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s,则下列说法正确( )
A.滑块的加速度大小为2
B.滑块经过门1时的速度是经过门3时速度的2倍
C.滑块在门1和门3间滑行和在门3和门5间滑行的平均速度之比为
D.滑块从门1滑行至门2的时间与从门2滑至门5所用的时间之比为
【答案】D
【详解】A.根据逆向思维,可将该运动看成反向从门5开始做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,根据位移时间公式有
代入数据解得,故A错误;
D.设滑块依次滑过两相邻门的时间间隔分别为、、,,且,根据逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动规律可知,滑块滑过相邻的两个门所用时间之比为
可得,,
则滑块从门1滑行至门2的时间与从门2滑至门5所用的时间之比为,故D正确;
C.滑块在门1和门3间滑行和在门3和门5间滑行的时间之比为
根据平均速度为
由题分析,可知滑块从门1到门3间的位移等于从门3到门5的位移,故滑块在门1和门3间滑行和在门3和门5间滑行的平均速度之比等于时间反比,则有
可知,故C错误;
B.根据逆向思维,将该运动看成反向从门5开始做初速度为零的匀加速直线运动,设两相邻门间的距离为x,则滑块经过门1时的速度
滑块经过门3时的速度
所以滑块经过门1时的速度是经过门3时速度的倍,故B错误。
故选D。
6.如图甲所示是世界第一高桥——贵州花江峡谷大桥。花江峡谷大桥是贵州六枝至安龙高速公路的控制性工程,大桥全长2890米,主跨径1420米,是目前世界山区峡谷第一大跨度钢桁梁悬索桥;其桥面距水面垂直高度625米,是新的世界第一高桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A.汽车通过AB段的时间等于(2-)t
B.汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
C.汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D.汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
【答案】A
【详解】A.利用逆向思维法,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知
又有通过DE段的时间为t,所以汽车通过AB段的时间等于,故A正确;
B.利用逆向思维法,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知
汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,则汽车通过悬索C时的速度大小为,故B错误;
CD.由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,所以汽车通过AD、DE所用时间相等,则汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍,通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即D点的速度,由于汽车做匀减速直线运动,经过C点的速度大于经过D点的速度,所以汽车通过悬索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故CD错误。
故选A。
7.历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A.若且保持不变,则大小逐渐减小
B.若不变,则物体在中间位置的速度为
C.若A不变,则物体在位移中点处的速度为
D.若不变,则A也一定不变
【答案】A
【详解】A.若且保持不变,说明相等位移内速度减小量相等,物体做减速运动,速度逐渐减小,经过相等位移的时间逐渐变长。由加速度定义,相同位移内速度变化量恒定,增大则加速度大小逐渐减小,故A正确;
B.若不变,为普通匀变速直线运动,根据匀变速规律,物体中间时刻的速度为,中间位置的速度为,故B错误;
C.若不变,相等位移内速度变化量相等,位移中点处速度变化量为,因此中点速度为,不是,故C错误;
D.若不变,相等时间内速度变化量相等,但相等位移的运动时间随速度变化而变化,因此相等位移内速度变化量变化,由可知会发生改变,故D错误。
故选A。
二、多选题
8.小张查询资料,了解到西方古代曾用如图所示的沙漏计时,沙漏也叫做沙钟,是一种测量时间的装置。沙漏是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时。若近似认为沙粒随时间均匀漏下且沙粒下落的初速度为0,不计下落时沙粒间的相互影响,不计空气阻力。已知出口下方0~2cm范围内有50颗沙粒。对于还在下落过程中的沙粒,下列说法正确的是( )
A.出口下方范围内约有100颗沙粒
B.假设空中最多有150粒沙子,则沙粒下落的最大距离为0.18m
C.出口下方5cm和10cm处沙粒的速度大小之比为
D.出口下方和范围内的沙粒数之比约为
【答案】BC
【详解】沙粒从出口由静止开始做自由落体运动,速度
设单位时间漏出的沙粒数为,则在高度处,由于流量恒定(单位时间通过的颗粒数恒定),所以数密度
由数学关系可知,在高度区间内的沙粒数
已知出口下方内有颗沙粒,则,因此比例常数可定。
A.的沙粒数
与的比值
所以颗,故A错误;
B.若空中总沙粒数为,则
所以
两边平方可得,故B正确;
C.由
可知,故C正确;
D.的沙粒数
与的相等,即比值为,故D错误。
故选BC。
9.高铁已经成为我国重要的交通运输工具,某同学在乘坐高铁时,为研究自身所乘列车的运动情况,采用每隔相同时间T。记录列车外面的输电线杆个数的方式来进行研究。假设列车做匀变速直线运动,相邻两输电线杆的距离都为d。若从某输电线杆时开始记录并记为“第1杆”,第一个T时恰好记录“第3杆”,第二个T时恰好记录“第6杆”,第三个T时恰好记录“第10杆”,则根据他记录的信息,下列判断正确的是( )
A.第五个时恰好记录“第20杆”
B.开始记录时列车的速度为
C.列车运动的加速度为
D.经过“第8杆”时列车的速度为
【答案】BC
【详解】BC.由题意知列车第一个T、第二个T、第三个T内通过的位移分别为,
又
解得
通过第3杆的瞬时速度为
从第1杆到第3杆由
解得开始记录时列车的速度为,故BC正确;
由逐差法
得,故第五个时恰好记录“第21杆”,故A错误;
D.通过第6杆的瞬时速度为
由
解得经过“第8杆”时列车的速度为,故D错误。
故选BC。
10.图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
【答案】AD
【详解】A.由图甲可知,时间内,A、B、C三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度均为
故时间内三物体的平均速度相等,故A正确;
B.根据运动学规律
有
可知图像的斜率的绝对值等于2a,所以乙图中,物体的加速度大小为,故B错误;
C.根据可知,a−t图像的阴影面积时间内物体的速度变化量的大小,不是速度的大小,故C错误;
D.根据丁图可知
整理得
结合
可知加速度大小为,故D正确。
故选AD。
三、实验题
11.某同学利用如图1所示的装置测量自由落体加速度。该同学多次实验后选出一条点迹清晰的纸带,从纸带上的A点开始,选取B、C、D、E五个计数点(含A点),用刻度尺测得各点到A点的距离如图2所示。已知相邻两计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是________。
A.在木球、塑料球、铁球中选重物时应选铁球
B.要用天平测出所选重物的质量
C.若使用电磁打点计时器,则电源应使用220V的交流电
D.实验时应先接通电源后释放重物
(2)根据图2中的数据可知,打D点时的速度大小为________m/s,重物下落的加速度大小为________。(两空均保留三位有效数字)
(3)执信中学某研究性学习小组的同学们为测量广州的自由落体运动加速度,使用纯铜材料制作了梯阶等间距的梯子模型,通过细线悬挂在铁架台上,如图甲、乙所示,在梯子下端梯阶(第一个梯阶)中心P点正下方固定一个光电门。实验步骤如下:
①测出梯阶(遮光条)的宽度d;用刻度尺量出相邻两个梯阶中心Q点到P点距离h;
②让梯子由静止开始自由下落,每个梯阶依次通过光电门时的遮光时间分别用、、…,表示。
回答下列问题:
a、若某个梯阶通过光电门时的遮光时间为t,则此梯阶通过光电门时的速度v=_________。(用题中所给的字母表示);
b、根据实验记录的多组数据,作出图像如图丙所示,则自由落体加速度大小g=_________。(用a、b、c、d和h表示)
【答案】(1)AD
(2) 2.83 9.75
(3)
【详解】(1)A.在木球、塑料球、铁球中选重物时应选铁球,以减小阻力的影响,A正确;
B.该实验不需要用天平测出所选重物的质量,B错误;
C.若使用电火花打点计时器,则电源应使用220V的交流电,C错误;
D.实验时应先接通电源,等打点稳定后释放重物,D正确。
故选AD。
(2)[1]相邻两计数点间还有4个点未画出,可知T=0.1s,打D点时的速度大小为
[2]重物下落的加速度大小为
(3)a、[1]若某个梯阶通过光电门时的遮光时间为t,则此梯阶通过光电门时的速度;
b、[2]根据
其中,
可得
由图像可知,
可得自由落体加速度大小
12.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为。(不计空气阻力,)
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________(填选项代号)
A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(2)计数点4对应的速度大小___________(保留两位有效数字)。
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为___________(保留三位有效数字)。
(4)重物落地瞬间,物块的速度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】 AC 0.80 2.00 1.28
【详解】解:(1)[1]AB.电磁打点计时器要打点,需要电压合适的交流电源,A正确,B错误;
C.打出的纸带需要测量点间的长度,需要刻度尺,C正确;
D.打点计时器就可以计时,不需要秒表,D错误;
E.可由打出的纸带来计算速度和加速度,所以不需要天平测量物体的质量,E错误。
故选AC。
(2)[2]由题意可知打点周期是
T=0.02×5s=0.1s
计数点4对应的速度大小
(3)[3]由匀变速直线运动的推论,可得物块做减速运动时的加速度大小为
(4)[4]物块加速时有
已知v4=0.80m/s,计数点9对应的速度大小
设物块加速时间为t1,减速时间为t2,则有
t1+ t2=0.5s
由匀变速直线运动速度时间公式可有
解得
v=1.28m/s
四、解答题
13.图1为用“位移传感器”测小车速度的示意图。计算机能自动记录与之相连的传感器发射或接收到的信号。这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,固定的B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右运动的小车上。测量时,A不断向B同时发射红外线脉冲和超声波脉冲(持续时间极短的一束波),两脉冲周期均为。计算机自动记录下某次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是,再次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是。利用脉冲的传播时间即可定位小车的位置。已知空气中的声速为。
(1)用题中记录的物理量表示小车在某段时间内的平均速度。
(2)若传感器改为超声反射模式,如图2所示,即固定的C盒通过发射并接收反射超声波测速(脉冲周期不变):
①描述该传感器测速过程,并根据描述中自设的物理量表示出小车的行驶速度;
②在超声波发射后的时间内,探头处于“监听”状态,等待着接收从小车返回的超声波信号,为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆,估算该模式下的最远测量距离(已知小车速度远小于超声波的速度)。
【答案】(1)
(2)①,②
【详解】(1)红外线的传播速度即为光速(),比声音的传播速度(340m/s)大得多,不需要考虑红外线的传播时间,即接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔即可代表超声波的传播时间。故第一次发射脉冲时,A、B的距离为
第二次发射脉冲时,A、B的距离为
小车运动距离
小车运动所用时间为T,则小车速度为
(2)①固定的C盒每隔周期T发射一次超声波脉冲,超声波向右传播,遇到运动的小车后反射,C盒接收反射回波;记录第一次发射到接收反射回波的时间差为,第二次发射到接收反射回波的时间差为,结合声速计算小车速度。超声波往返总时间为,因此超声波到达小车时,小车与C的距离为
第一次有
第二次有
小车的位移
两次超声波与小车相遇的时间间隔为
小车速度
②T时间内超声波走过的距离为小车与接收器之间距离的两倍,为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆,最远的测量距离为
14.某大桥是一座公路、铁路两用大桥,主桥长。某次由于交通管制,用拦车杆将汽车拦停在了一边的桥头处,汽车排成笔直的一列。设汽车车长均为,前车尾部与后车头部之间的距离均为。一辆长的列车从桥对面驶来,抵达大桥另一个桥头,以的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与第一辆汽车的头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除打开拦车杆,所有汽车均开始以的加速度启动过桥。已知大桥上汽车的最大限速为,不计汽车启动的反应时间,请回答下列问题:
(1)求第一辆汽车通过大桥的最短时间;
(2)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(3)求当列车全部通过拦车杆时,与列车完成错车的汽车辆数。
【答案】(1)
(2)
(3)69辆
【详解】(1)对汽车
解出第一辆汽车加速到最大速度的时间
加速过程中汽车行驶的路程
接下来汽车通过大桥所需要的时间
第一辆汽车通过大桥的最短时间
(2)如图所示为第一辆汽车和列车要完成错车的情境图
设两车错车所用时间为,汽车的最大速度为
对汽车,错车时行驶的距离为
对列车,错车时行驶的距离为
由上图可得
解得时间
(3)列车经过拦车杆所用的时间
第一辆汽车达到最大速度时,有,
第一辆汽车匀速的时间
第一辆车匀速的位移
分析可知
解得
即完成错车69辆。
15.如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方处有一辆长的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取。
(1)求小球抛出点离地面的高度H;
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,通过计算说明小车是否会被小球砸到。若能,求小球砸到小车上的位置到M点的距离。若不能,求小球落地点到M点的距离。
【答案】(1)
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,则小球下落至地面时,小车通过的位移大小为
由于
则小车会被小球砸到; 。
【详解】(1)设小球从最高点下落至地面所用的时间为t,最大高度为h,则有,
解得,
则小球抛出点离地面的高度为
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,则小球下落至地面时,小车通过的位移大小为
由于
则小车会被小球砸到;小球砸到小车上的位置到M点的距离为
试卷第1页(共3页)
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人教版必修一2026-2027第一学期第一次月考物理模拟练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法,比如质点就是理想模型,下列关于质点的理解正确的是( )
A.只有细小的物体才能看成质点
B.研究物体的运动在任何情况下都能看成质点
C.研究马拉松运动员全程跑步的快慢时,可将运动员视为质点
D.研究飞机降落时起落架的动作细节时,可将飞机视为质点
2.如图所示,一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上,一个半径为的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙,圆柱体在滚动时不会打滑.刚释放时,圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O,当时,圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为( )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
3.急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A.汽车的加速度随时间均匀增加 B.汽车的加速度随时间均匀减小
C.汽车在t=2 s时加速度达到最大值 D.汽车在t=2 s时速度达到最大值
4.甲、乙两物体同时从原点开始沿同一直线运动,它们的速度v与位移x关系图线如图所示。则下列说法正确的是( )
A.甲在运动过程中加速度保持不变 B.甲在运动过程中加速度变小
C.甲、乙两物体在x0处相遇 D.甲一定比乙先经过位移4x0处
5.如图所示,一款儿童弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为2m。现一滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s,则下列说法正确( )
A.滑块的加速度大小为2
B.滑块经过门1时的速度是经过门3时速度的2倍
C.滑块在门1和门3间滑行和在门3和门5间滑行的平均速度之比为
D.滑块从门1滑行至门2的时间与从门2滑至门5所用的时间之比为
6.如图甲所示是世界第一高桥——贵州花江峡谷大桥。花江峡谷大桥是贵州六枝至安龙高速公路的控制性工程,大桥全长2890米,主跨径1420米,是目前世界山区峡谷第一大跨度钢桁梁悬索桥;其桥面距水面垂直高度625米,是新的世界第一高桥。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A.汽车通过AB段的时间等于(2-)t
B.汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
C.汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D.汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
7.历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A.若且保持不变,则大小逐渐减小
B.若不变,则物体在中间位置的速度为
C.若A不变,则物体在位移中点处的速度为
D.若不变,则A也一定不变
二、多选题
8.小张查询资料,了解到西方古代曾用如图所示的沙漏计时,沙漏也叫做沙钟,是一种测量时间的装置。沙漏是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时。若近似认为沙粒随时间均匀漏下且沙粒下落的初速度为0,不计下落时沙粒间的相互影响,不计空气阻力。已知出口下方0~2cm范围内有50颗沙粒。对于还在下落过程中的沙粒,下列说法正确的是( )
A.出口下方范围内约有100颗沙粒
B.假设空中最多有150粒沙子,则沙粒下落的最大距离为0.18m
C.出口下方5cm和10cm处沙粒的速度大小之比为
D.出口下方和范围内的沙粒数之比约为
9.高铁已经成为我国重要的交通运输工具,某同学在乘坐高铁时,为研究自身所乘列车的运动情况,采用每隔相同时间T。记录列车外面的输电线杆个数的方式来进行研究。假设列车做匀变速直线运动,相邻两输电线杆的距离都为d。若从某输电线杆时开始记录并记为“第1杆”,第一个T时恰好记录“第3杆”,第二个T时恰好记录“第6杆”,第三个T时恰好记录“第10杆”,则根据他记录的信息,下列判断正确的是( )
A.第五个时恰好记录“第20杆”
B.开始记录时列车的速度为
C.列车运动的加速度为
D.经过“第8杆”时列车的速度为
10.图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
三、实验题
11.某同学利用如图1所示的装置测量自由落体加速度。该同学多次实验后选出一条点迹清晰的纸带,从纸带上的A点开始,选取B、C、D、E五个计数点(含A点),用刻度尺测得各点到A点的距离如图2所示。已知相邻两计数点间还有4个点未画出,打点计时器所接电源的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是________。
A.在木球、塑料球、铁球中选重物时应选铁球
B.要用天平测出所选重物的质量
C.若使用电磁打点计时器,则电源应使用220V的交流电
D.实验时应先接通电源后释放重物
(2)根据图2中的数据可知,打D点时的速度大小为________m/s,重物下落的加速度大小为________。(两空均保留三位有效数字)
(3)执信中学某研究性学习小组的同学们为测量广州的自由落体运动加速度,使用纯铜材料制作了梯阶等间距的梯子模型,通过细线悬挂在铁架台上,如图甲、乙所示,在梯子下端梯阶(第一个梯阶)中心P点正下方固定一个光电门。实验步骤如下:
①测出梯阶(遮光条)的宽度d;用刻度尺量出相邻两个梯阶中心Q点到P点距离h;
②让梯子由静止开始自由下落,每个梯阶依次通过光电门时的遮光时间分别用、、…,表示。
回答下列问题:
a、若某个梯阶通过光电门时的遮光时间为t,则此梯阶通过光电门时的速度v=_________。(用题中所给的字母表示);
b、根据实验记录的多组数据,作出图像如图丙所示,则自由落体加速度大小g=_________。(用a、b、c、d和h表示)
12.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为。(不计空气阻力,)
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________(填选项代号)
A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(2)计数点4对应的速度大小___________(保留两位有效数字)。
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为___________(保留三位有效数字)。
(4)重物落地瞬间,物块的速度为___________(保留三位有效数字)。
四、解答题
13.图1为用“位移传感器”测小车速度的示意图。计算机能自动记录与之相连的传感器发射或接收到的信号。这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,固定的B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右运动的小车上。测量时,A不断向B同时发射红外线脉冲和超声波脉冲(持续时间极短的一束波),两脉冲周期均为。计算机自动记录下某次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是,再次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是。利用脉冲的传播时间即可定位小车的位置。已知空气中的声速为。
(1)用题中记录的物理量表示小车在某段时间内的平均速度。
(2)若传感器改为超声反射模式,如图2所示,即固定的C盒通过发射并接收反射超声波测速(脉冲周期不变):
①描述该传感器测速过程,并根据描述中自设的物理量表示出小车的行驶速度;
②在超声波发射后的时间内,探头处于“监听”状态,等待着接收从小车返回的超声波信号,为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆,估算该模式下的最远测量距离(已知小车速度远小于超声波的速度)。
14.某大桥是一座公路、铁路两用大桥,主桥长。某次由于交通管制,用拦车杆将汽车拦停在了一边的桥头处,汽车排成笔直的一列。设汽车车长均为,前车尾部与后车头部之间的距离均为。一辆长的列车从桥对面驶来,抵达大桥另一个桥头,以的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与第一辆汽车的头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除打开拦车杆,所有汽车均开始以的加速度启动过桥。已知大桥上汽车的最大限速为,不计汽车启动的反应时间,请回答下列问题:
(1)求第一辆汽车通过大桥的最短时间;
(2)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(3)求当列车全部通过拦车杆时,与列车完成错车的汽车辆数。
15.如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方处有一辆长的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取。
(1)求小球抛出点离地面的高度H;
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,通过计算说明小车是否会被小球砸到。若能,求小球砸到小车上的位置到M点的距离。若不能,求小球落地点到M点的距离。
试卷第1页(共3页)
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