内容正文:
中华中学2026级高一年级学情摸底测试
物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1. 某空中加油机给两架飞行中的战机同时加油,则下列说法正确的是( )
A. 研究加油问题时,可将加油机视为质点
B. 研究加油机远程续航问题时,不能将加油机视为质点
C. 以加油机为参考系,两架战机是运动的
D. 以其中一架战机为参考系,加油机和另一架战机都是静止的
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究加油问题时,加油机的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,因此不能将加油机视为质点,故A错误;
B.研究加油机远程续航问题时,其大小和形状可以忽略,能视为质点,故B错误;
C.为了确保安全,加油过程中,加油机和两架战机的相对位置需要保持不变,则以加油机为参考系,两架战机是静止的,故C错误;
D.以其中一架战机为参考系,加油机和另一架战机也都是静止的,故D正确。
故选D。
2. 如图为太极练功场示意图,半径为的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,点为场地圆心,其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔。某晨练老人从点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到点,用时为,下列说法正确的是( )
A. 指的是走到点的时刻 B. 老人的位移为
C. 老人的平均速度为 D. 老人的平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.指的是A点走到点的时间,A错误;
B.老人的位移大小为A点走到点的直线距离,为2R,B错误;
CD.老人的平均速度为位移除以时间
C正确,D错误。
故选C。
3. 京张高铁(如图)是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施,于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约为174km,最高设计速度为350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。将动车组视为质点,某时刻速度为v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2。用Δv表示动车组在这段时间内速度的变化量,用a表示动车组在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A. 若Δv>0,则动车组一定做加速运动
B. 若Δv<0,则动车组一定做减速运动
C. a的方向一定与Δv的方向相同
D. a的方向可能与Δv的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若Δv>0,说明速度变化量的方向与规定的正方向一致,不能说明与速度的方向一致,故动车组不一定做加速运动,同理,若Δv<0,则动车组也不一定做减速运动,故AB错误;
CD.根据加速度的定义可知,a的方向一定与Δv的方向相同,故C正确,D错误。
故选C。
4. 一个小孩在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度。在他从高处开始下落到弹回至原高度的整个过程中,运动的速度随时间变化的图像如图所示。图中 Oa 段和 ef 段为直线,取向下为正方向,下面判断正确的是( )
A. 在 ab 段向上做加速度减小的加速运动
B. 在 bc 段向下做加速度增大的减速运动
C. 在 ef 段向下做匀减速运动
D. t4 时刻小孩运动到最低点
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图线的切线斜率的变化判断,ab段斜率减小,则加速度减小,速度增加,即在ab段向下做加速度减小的加速运动,故A错误;
B.bc段斜率增大,加速度增大,速度减小,即在bc段向下做加速度增大的减速运动,故B正确;
C.在 ef 段,斜率不变,速度为负,则向上做匀减速运动,故C错误;
D.由图可知,向下运动到速度为零时到达最低点,则t3时刻小孩运动到最低点,故D错误。
故选B。
5. 可视为质点的电梯由静止开始沿竖直方向先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,最终速度减为0。已知电梯加速、匀速、减速阶段经历的时间分别为,电梯加速、匀速、减速阶段运动的位移大小分别为,加速阶段和减速阶段的加速度大小分别为,则下列关系式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电梯加速阶段末速度与减速阶段初速度相等,设为,加速阶段有
减速阶段有
则
可得,A错误;
B.加速阶段位移
减速阶段位移
两式相比得,B正确;
C.匀速阶段位移
则,C错误;
D.由,
结合
可得,D错误;
故选B。
6. 如图所示,四个相同木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、2、3、4。一颗子弹(可视为质点)从木块1左端以初速度射入,恰好没有从木块4穿出。假设子弹在木块中做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过木块1的速度大小为
B. 子弹穿过木块2的速度大小为
C. 子弹穿过木块1、2与木块3、4的时间之比为
D. 子弹穿过木块1与木块4的平均速度之比为2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A.将子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。设每个木块厚度为,加速度大小为。子弹穿过木块1后的速度对应逆向运动位移为时的速度,可得
全程有
联立解得,故A正确;
B.子弹穿过木块2后的速度对应逆向运动位移为时的速度,可得
结合,解得,故B错误;
C.逆向看,子弹穿过木块4、3(即前位移)的时间
穿过木块1、2的时间
故时间之比,故C错误;
D.子弹在木块1中的平均速度
子弹进入木块4的速度对应逆向位移的速度,有
解得
在木块4中的平均速度
故平均速度之比为,故D错误。
故选A。
7. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(x的单位是的单位是s),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为
B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为
D. 刹车后内的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.匀变速直线运动位移与时间关系为,结合题目给出的分析,对比系数可得初速度,对比系数得,解得加速度,故AB正确,不符合题意;
C.先计算汽车刹车到停止的总时间
2s末汽车未停止,速度,故C正确,不符合题意;
D.5s时汽车已经停止1s,刹车后5s内的位移等于4s内的位移,代入公式得,故D错误,符合题意。
本题选不正确的,故选D。
8. 如图,科技馆中有一“反重力”展品,其上端有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔,每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而仿佛是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,不计水滴受到的空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对出现的这种现象,下列描述正确的有( )
A. 间歇发光的时间间隔是0.2s
B. 水滴在C点的速度是4m/s
C. 水滴在B、C、D点速度之比满足=1:2:3
D. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足
【答案】B
【解析】
【详解】AD.若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,看到水滴似乎不再下落,知相邻两个点的时间间隔相等;由图可知,A、B、C、D点之间的位移差为
根据
有,故AD错误;
B.利用平均速度等于中间时刻的速度求解C点的速度,即,故B正确;
C.由图可知,根据初速度为零的匀加速运动在相等时间内相邻位移比为可知,水滴下落到B、C、D点的时间之比为
根据速度可知,水滴在B、C、D点速度之比满足,故C错误。
故选B。
9. 如图(a)所示,两个小物块甲、乙(均可看作质点)同时以初速度沿固定斜面向下运动,甲和乙的位移x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A. 甲、乙均做匀加速直线运动
B. 时,甲的速度大小为
C. 甲、乙的加速度大小相等
D. 0到时间内甲乙之间的距离先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙的图像均为抛物线,但甲开口向上,乙开口向下,说明甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,故A错误;
B.乙的图像在时切线斜率为0,说明此时乙的速度为0,设此时甲的速度为,由图(b)可知对乙有
对甲有
可得,故B错误;
C.由加速度定义得,,即甲、乙加速度大小相等,故C正确;
D.甲、乙从同一位置出发,由图(b)可知0到时间内甲、乙的纵坐标差值越来越大,说明甲、乙间距离一直增大,故D错误。
故选C。
10. 某次新能源汽车安全测试中,汽车沿平直的公路行驶,突然发现前方有障碍物,智能系统识别后紧急制动。从制动开始计时,该汽车运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 末汽车的速度为
B. 第内汽车的平均速度为
C. 前内汽车的位移为
D. 第内汽车的位移为
【答案】C
【解析】
【详解】匀变速直线运动位移公式为 ,将式子两边同除以,整理得:
结合题图可得,初速度 ,加速度
汽车从制动到停下的总时间
A.2s末汽车速度为,故A错误;
B.第1s内汽车平均速度,故B错误;
C.前4s内汽车实际运动总时间仅2.5s,前4s位移等于2.5s内的总位移,故C正确;
D.第2s内是t=1s到t=2s的区间,位移为,故D错误。
故选C。
二、实验题(本题为第11小题,每空3分共15分)
11. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答以下问题:
(1)下列说法中正确的有( )
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 钩码的质量越大越好
C. 开始前要先接通电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带
D. 电火花计时器应使用低压交流电源
(2)处理数据时,选出一条如图乙所示的纸带,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中,C点的瞬时速度为_________。(结果保留三位有效数字)
位置
A
B
C
D
E
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在坐标系中描出C点的位置并画出小车的图像_________,根据图像求得小车的加速度为_________。(结果保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为55Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AC (2)0.995
(3) ①. ②. 2.0
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
A.释放小车前,小车靠近打点计时器,能在纸带上打出更多点,充分利用纸带,A正确。
B.钩码质量不是越大越好,钩码质量太大,小车加速度过大,纸带点迹过少,不利于数据处理,B错误。
C.实验操作要求先通电,待打点稳定后释放纸带;实验结束先断开电源,再取纸带,C正确。
D.电火花计时器使用220V 高压交流电源,电磁打点计时器才用低压交流电源,D错误。
故选AC。
【小问2详解】
电源频率,打点周期。
相邻计数点间还有 4 个点未画出,所以相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中,某段时间中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度,C是BD段的中间时刻:
,
代入计算
【小问3详解】
[1] 在处描出的数据点,再使直线尽可能均匀地穿过各数据点,连线如图所示
[2]v-t图像的斜率表示加速度,由加速度定义得,在拟合直线上取相距较远的两点,速度变化量为
相应时间间隔为
代入数据得
【小问4详解】
实验中仍按 50Hz 计算时间间隔,则所用时间间隔为,实际时间间隔为。对同一组纸带位移数据,计算值与真实值分别为,
因此
故计算出的加速度值偏小。
三、计算题(其中第12题9分,第13题9分,第14题13分,第15题14分,共45分)
12. 一篮球从高处由静止开始下落,经落到地面时速度为,篮球与地面碰撞的时间为,然后以的速度反弹,经到达最高点处。求:
(1)篮球下落过程的平均速度大小和方向;
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程的平均速度大小和方向。
【答案】(1),竖直向下;(2),竖直向上;(3),竖直向下
【解析】
【详解】(1)篮球下落过程的平均速度为
方向竖直向下。
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度大小为
方向竖直向上。
(3)全程的平均速度大小为
方向竖直向下。
13. 一质量为0.5kg的小石块,从空中的某一高度由静止释放落至地面。已知它在落地时的速度为50m/s,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)小石块在空中运动的时间;
(2)小石块释放时距离地面的高度;
(3)小石块最后1s内下落的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小石块做自由落体运动,末速度,根据运动学公式
代入数据得
【小问2详解】
由自由落体规律有
代入数据得
【小问3详解】
设前4s内位移为,前5s内位移为,根据自由落体规律
代入数据得,
最后一秒下落的高度为
14. 为确保校园道路安全,某中学门外路段设置了如图所示的橡胶减速带。一汽车正以16m/s的速度行驶在该路段,在离减速带22m处该车开始做匀减速直线运动,结果以6m/s的速度通过减速带,通过后立即以2.5m/s2的加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点,减速带的宽度忽略不计。求:
(1)汽车减速时的加速度大小;
(2)减速阶段所用的时间;
(3)由于减速带的存在,该汽车通过这段距离多用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初速度,末速度,减速位移
根据匀变速直线运动公式
解得,加速度大小为
【小问2详解】
根据匀变速直线运动的速度时间关系
解得
【小问3详解】
加速阶段所用时间
加速阶段位移
实际总时间
匀速通过时间
多用的时间
15. 一个小物块(可以看作质点),以初速度沿固定斜面向下做匀加速直线运动,加速度为,开始时与斜面底端的距离,物块与斜面底端的挡板发生碰撞后速度大小不变、方向相反,沿斜面向上做匀减速直线运动,物块与挡板第一次碰撞后恰好能反弹到初始位置。求:
(1)物块沿斜面向上运动时的加速度大小;
(2)物块第二次碰后反弹的最大距离与第三次碰后反弹的最大距离之比;
(3)物块第5次碰撞后反弹的最大距离(结果可用分数表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设物块第一次碰撞前的速度大小为,由速度与位移的关系得
代入数据得
设物块沿斜面向上运动时的加速度大小为。碰撞后速度大小不变,且物块恰好回到初始位置,故
解得
【小问2详解】
设第次碰撞后反弹的最大距离为,第次碰撞前的速度大小为。
物块从第次反弹的最高位置由静止下滑,有
第次碰撞后速度大小不变,沿斜面向上运动至速度为零,有
联立得
因此第二次碰后与第三次碰后反弹的最大距离之比为
【小问3详解】
由第(2)问可知,相邻两次碰撞后反弹的最大距离满足
第一次碰撞后恰好反弹到初始位置,故
从第一次碰撞到第五次碰撞,反弹的最大距离依次缩小四次,因此
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物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1. 某空中加油机给两架飞行中的战机同时加油,则下列说法正确的是( )
A. 研究加油问题时,可将加油机视为质点
B. 研究加油机远程续航问题时,不能将加油机视为质点
C. 以加油机为参考系,两架战机是运动的
D. 以其中一架战机为参考系,加油机和另一架战机都是静止的
2. 如图为太极练功场示意图,半径为的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,点为场地圆心,其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔。某晨练老人从点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到点,用时为,下列说法正确的是( )
A. 指的是走到点的时刻 B. 老人的位移为
C. 老人的平均速度为 D. 老人的平均速度为
3. 京张高铁(如图)是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施,于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约为174km,最高设计速度为350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。将动车组视为质点,某时刻速度为v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2。用Δv表示动车组在这段时间内速度的变化量,用a表示动车组在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A. 若Δv>0,则动车组一定做加速运动
B. 若Δv<0,则动车组一定做减速运动
C. a的方向一定与Δv的方向相同
D. a的方向可能与Δv的方向相反
4. 一个小孩在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度。在他从高处开始下落到弹回至原高度的整个过程中,运动的速度随时间变化的图像如图所示。图中 Oa 段和 ef 段为直线,取向下为正方向,下面判断正确的是( )
A. 在 ab 段向上做加速度减小的加速运动
B. 在 bc 段向下做加速度增大的减速运动
C. 在 ef 段向下做匀减速运动
D. t4 时刻小孩运动到最低点
5. 可视为质点的电梯由静止开始沿竖直方向先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,最终速度减为0。已知电梯加速、匀速、减速阶段经历的时间分别为,电梯加速、匀速、减速阶段运动的位移大小分别为,加速阶段和减速阶段的加速度大小分别为,则下列关系式成立的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,四个相同木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、2、3、4。一颗子弹(可视为质点)从木块1左端以初速度射入,恰好没有从木块4穿出。假设子弹在木块中做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过木块1的速度大小为
B. 子弹穿过木块2的速度大小为
C. 子弹穿过木块1、2与木块3、4的时间之比为
D. 子弹穿过木块1与木块4的平均速度之比为2∶1
7. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(x的单位是的单位是s),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为
B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为
D. 刹车后内的位移为
8. 如图,科技馆中有一“反重力”展品,其上端有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔,每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而仿佛是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,不计水滴受到的空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,对出现的这种现象,下列描述正确的有( )
A. 间歇发光的时间间隔是0.2s
B. 水滴在C点的速度是4m/s
C. 水滴在B、C、D点速度之比满足=1:2:3
D. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足
9. 如图(a)所示,两个小物块甲、乙(均可看作质点)同时以初速度沿固定斜面向下运动,甲和乙的位移x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A. 甲、乙均做匀加速直线运动
B. 时,甲的速度大小为
C. 甲、乙的加速度大小相等
D. 0到时间内甲乙之间的距离先增大后减小
10. 某次新能源汽车安全测试中,汽车沿平直的公路行驶,突然发现前方有障碍物,智能系统识别后紧急制动。从制动开始计时,该汽车运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 末汽车的速度为
B. 第内汽车的平均速度为
C. 前内汽车的位移为
D. 第内汽车的位移为
二、实验题(本题为第11小题,每空3分共15分)
11. 某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答以下问题:
(1)下列说法中正确的有( )
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 钩码的质量越大越好
C. 开始前要先接通电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带
D. 电火花计时器应使用低压交流电源
(2)处理数据时,选出一条如图乙所示的纸带,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中,C点的瞬时速度为_________。(结果保留三位有效数字)
位置
A
B
C
D
E
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在坐标系中描出C点的位置并画出小车的图像_________,根据图像求得小车的加速度为_________。(结果保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为55Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、计算题(其中第12题9分,第13题9分,第14题13分,第15题14分,共45分)
12. 一篮球从高处由静止开始下落,经落到地面时速度为,篮球与地面碰撞的时间为,然后以的速度反弹,经到达最高点处。求:
(1)篮球下落过程的平均速度大小和方向;
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程的平均速度大小和方向。
13. 一质量为0.5kg的小石块,从空中的某一高度由静止释放落至地面。已知它在落地时的速度为50m/s,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)小石块在空中运动的时间;
(2)小石块释放时距离地面的高度;
(3)小石块最后1s内下落的高度。
14. 为确保校园道路安全,某中学门外路段设置了如图所示的橡胶减速带。一汽车正以16m/s的速度行驶在该路段,在离减速带22m处该车开始做匀减速直线运动,结果以6m/s的速度通过减速带,通过后立即以2.5m/s2的加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点,减速带的宽度忽略不计。求:
(1)汽车减速时的加速度大小;
(2)减速阶段所用的时间;
(3)由于减速带的存在,该汽车通过这段距离多用的时间。
15. 一个小物块(可以看作质点),以初速度沿固定斜面向下做匀加速直线运动,加速度为,开始时与斜面底端的距离,物块与斜面底端的挡板发生碰撞后速度大小不变、方向相反,沿斜面向上做匀减速直线运动,物块与挡板第一次碰撞后恰好能反弹到初始位置。求:
(1)物块沿斜面向上运动时的加速度大小;
(2)物块第二次碰后反弹的最大距离与第三次碰后反弹的最大距离之比;
(3)物块第5次碰撞后反弹的最大距离(结果可用分数表示)。
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