精品解析:河南周口市扶沟县高级中学2026-2027学年高一上学期第一次考试物理试题
2026-10-02
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内容正文:
扶沟高中2026-2027学年(上)高一第一次考试
物理试题
一、选择题(本题共10个小题,46分。其中第1-7个小题只有一个答案正确,每小题4分;8-10个小题有多个选项正确,全部选对得6分,选不全得3分,错选得0分。)
1. 关于物理学的研究方法的叙述中,说法正确的是( )
A. “质点”概念的引入是运用了等效替代法
B. 加速度的定义 采用的是比值定义法,a与速度变化量成正比,与时间成反比
C. 物理学中利用v-t图像的面积求位移,体现了物理学中的微元思想
D. 当 极短时, 就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度,体现了物理学中的微元思想
2. 本学期同学们知道了标量和矢量的区别,下列情景中涉及的物理量为矢量的是( )
A. 体温计上显示的示数为36℃
B. 变速直线运动物体的速度变化量
C. 某同学走了100m到达了教室
D. 某同学从家到学校所用的时间约为20min
3. 古代诗词蕴含丰富的物理知识,下列对诗句中运动描述的参考系判断正确的是( )
A. “坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,“坐地日行”是以地面为参考系
B. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以河岸为参考系
C. “不疑行舫动,唯看远树来”,觉得远处树木向自己靠近,是以行船为参考系
D. “飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,水流向下运动,只能以高山作为参考系
4. 2026年5月24日23时08分,搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟二十三号载人飞船入轨后,于5月25日2时45分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,对接过程仅3.5小时。如图所示,设空间站组合体绕地球做圆周运动的轨道半径为R、运行一周的时间为T,则下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与空间站的对接姿态,可以将空间站视为质点
B. 飞行过程中确定空间站的位置时,可以将空间站视为质点
C. 23时08分、3.5小时均是指时刻
D. 空间站绕地球运动一周,其路程为2πR,其平均速度大小为
5. 某农机公司在调试播种机时,设定为每间隔相等的时间播下一粒种子,假设该播种机沿直线运动,则下列说法不正确的是( )
A. 如果两相邻种子之间的距离依次减小,则播种机做减速运动
B. 如果两相邻种子之间的距离依次增大,则播种机的加速度一定在增大
C. 如果两相邻种子之间的距离依次减小,则播种机的加速度可能在增大
D. 如果两相邻种子之间的距离依次增大,则播种机做加速运动
6. 高速摄影技术广泛应用于体育运动分析,在校园乒乓球对抗赛中,同学利用相机抓拍高速运动的乒乓球。由于相机存在有限的曝光时间,运动的乒乓球在照片上留下一段拖影“尾巴”,经测量,照片上的乒乓球连“尾巴”共长5.2mm。已知照片与实物大小之比为1:20。照相机曝光时间为s。下图为示意图。则可估算乒乓球飞过镜头时的瞬时速度约为( )
A. 5.60m/s B. 5.92m/s C. 6.24m/s D. 6.53m/s
7. 如图甲所示,汽车在平直公路上行驶,路边有等间距的树木,车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙,横坐标为树木序号,纵坐标为对应树木出现的时刻。其中段的图像为直线,内汽车通过隧道。关于汽车的运动,下列说法合理的是( )
A. 内汽车做变速直线运动
B. 内做减速运动
C. 内的路程大于内的路程
D. 内的平均速率一定等于内的平均速率
8. 一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+4t-2t2(x的单位是m,t的单位是s)。从t=0时刻开始,关于该质点的运动,下列选项正确的是( )
A. 第1秒内的位移为2 m
B. 第2秒内的位移为2 m
C. 前2秒内的平均速度大小为2m/s
D. 前2秒内的平均速度为0
9. 一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 计算汽车速度的表达式
B. 计算汽车速度的表达式
C. 若,,照相机将会拍照
D. 若,,照相机将会拍照
10. 某网球以大小为的速度竖直向上抛出,时刻运动至最高点,时刻落回出发点,落回出发点的速度大小为。规定竖直向上为正方向,网球的速度随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻网球的加速度反向,且此后加速度逐渐减小
B. 从抛出到落回过程中网球的平均加速度为
C. 上升过程中的位移小于
D. 下降过程中网球的平均速度大于。
二、 实验题(本题共2个小题,15分)
11. 小明同学利用气垫导轨和光电门测滑块加速度。滑块上安装了宽度d=3cm的遮光片,沿倾斜气垫导轨先后通过两个光电门,计时器记录了遮光片通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间。
(1)滑块通过光电门1时的速度大小v1=________m/s。(保留一位小数)
(2)测出滑块从光电门1运动到光电门2的时间t,则滑块加速度的表达式是a=________(用已知量的符号表示)。
(3)瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是遮光条通过光电门1和2时的平均速度,要使v1和v2的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度适当___________(填“增大”或“减小”)。
12. 某同学利用如图甲所示的实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,操作过程中有以下实验步骤:
A.将小车移至靠近打点计时器处,先放开小车,再接通电源
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动
D.断开电源,取下纸带
E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
G.换上新纸带,重复操作两次
(1)其中有一处错误的步骤是___________ (填步骤前字母);应改正为_____________________。
(2)将改正后的步骤按合理的顺序排列为:EB______________DG:
(3)该同学在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上A、B、C、D、E、F和G,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器所用电源的频率是50 Hz,请回答:打下D点时小车的速度vD=__________ cm/s。(结果保留两位小数)
三、解答题(本题共3个小题,39分)
13. 2023年6月22日,短道速滑国家训练营青少年公益服务活动在云南昆明红塔体育中心举行,短道速滑国家队发挥模范带头作用,在刻苦训练提升自身竞技水平的同时,利用自身影响力,带动更多的孩子参与到冰雪运动之中。短道速滑的弯道如图所示,A、B、、在同一直线上,为的中点,运动员先后两次分别沿图中的虚线①、②所示的路线运动。路线①为,其中BC、DB'段为直线且长度均为,C点到D点的路线是半径为的半圆;路线②是从A点沿半径为的半圆运动到A'点。假设运动员沿路线①、②运动时的速度大小始终为10m/s,取,求:
(1)运动员沿路线①运动时的路程和位移大小;
(2)运动员沿路线①运动比沿路线②运动节约的时间。
14. 如图所示,在一足够长的光滑斜面上,t=0时有一小球在外力作用下以v0=5m/s沿斜面向上匀速运动2s时撤去外力,之后在自身重力作用下减速运动,再经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑了3s,已知撤去外力后小球在斜面上运动的加速度恒定,规定沿斜面向上为正方向。试求:
(1)小球运动的加速度;
(2)7s末小球的速度;
(3)画出全程小球的速度﹣时间图像,并求7s内小球的平均速率。
15. 如图甲所示,用超声波测速仪测定汽车速度装置。当汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来时,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同,脉冲被汽车反射后又被测速仪接收,根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度v(用分数形式表示);
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
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扶沟高中2026-2027学年(上)高一第一次考试
物理试题
一、选择题(本题共10个小题,46分。其中第1-7个小题只有一个答案正确,每小题4分;8-10个小题有多个选项正确,全部选对得6分,选不全得3分,错选得0分。)
1. 关于物理学的研究方法的叙述中,说法正确的是( )
A. “质点”概念的引入是运用了等效替代法
B. 加速度的定义 采用的是比值定义法,a与速度变化量成正比,与时间成反比
C. 物理学中利用v-t图像的面积求位移,体现了物理学中的微元思想
D. 当 极短时, 就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度,体现了物理学中的微元思想
【答案】C
【解析】
【详解】A.“质点”概念的引入是运用了理想化模型法,不是等效替代法,故A错误;
B.加速度的定义式为
该式采用的是比值定义法,但由合外力与质量共同决定,与和无关,不能说与速度变化量成正比、与时间成反比,故B错误;
C.利用图像的面积求位移,是将运动过程分割成许多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各段位移累加,体现了微元思想,故C正确;
D.当极短时,表示瞬时速度,体现的是极限思想,不是微元思想,故D错误。
故选C。
2. 本学期同学们知道了标量和矢量的区别,下列情景中涉及的物理量为矢量的是( )
A. 体温计上显示的示数为36℃
B. 变速直线运动物体的速度变化量
C. 某同学走了100m到达了教室
D. 某同学从家到学校所用的时间约为20min
【答案】B
【解析】
【详解】A.体温计上显示的示数为36℃,该物理量为温度,温度是标量(只有大小,没有方向),故A错误;
B.变速直线运动物体的速度变化量,该物理量为速度变化量(Δv),速度是矢量(有大小和方向),其变化量也是矢量,故B正确;
C.某同学走了100m到达了教室,该物理量为路程(距离),路程是标量(只有大小,没有方向),故C错误;
D.某同学从家到学校所用的时间约为20min,该物理量为时间,时间是标量(只有大小,没有方向),故D错误。
故选B。
3. 古代诗词蕴含丰富的物理知识,下列对诗句中运动描述的参考系判断正确的是( )
A. “坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,“坐地日行”是以地面为参考系
B. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以河岸为参考系
C. “不疑行舫动,唯看远树来”,觉得远处树木向自己靠近,是以行船为参考系
D. “飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,水流向下运动,只能以高山作为参考系
【答案】C
【解析】
【详解】A.“坐地日行八万里”中,人随地球自转运动,若以地面为参考系,人是静止的,不能观察到“日行”,该描述是以地心或太阳为参考系,故A错误;
B.“青山相对出”是诗人以自己乘坐的船为参考系,看到青山相对船运动,若以河岸为参考系,青山是静止的,故B错误;
C.“不疑行舫动,唯看远树来”中,诗人以行船为参考系,看到远处树木向船靠近,故C正确;
D.“飞流直下三千尺”中,水流向下运动,可以选择高山为参考系,也可以选择地面等其他参考系,不是只能以高山为参考系,故D错误。
故选C。
4. 2026年5月24日23时08分,搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟二十三号载人飞船入轨后,于5月25日2时45分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,对接过程仅3.5小时。如图所示,设空间站组合体绕地球做圆周运动的轨道半径为R、运行一周的时间为T,则下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与空间站的对接姿态,可以将空间站视为质点
B. 飞行过程中确定空间站的位置时,可以将空间站视为质点
C. 23时08分、3.5小时均是指时刻
D. 空间站绕地球运动一周,其路程为2πR,其平均速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.把物体视为质点,取决于研究目的。研究飞船与空间站的对接姿态时,物体的形状和姿态不可忽略,不能把空间站视为质点;确定飞行过程中空间站的位置时,只需研究其整体位置,空间站的大小和形状可以忽略,故A错误,B正确;
C.23时08分表示发射时刻,3.5小时表示从发射到对接的时间间隔,二者物理意义不同,故C错误;
D.空间站绕地球一周的路程为,回到出发位置,位移为。平均速度大小由位移与时间间隔的比值确定,因此平均速度大小为;表示平均速率,故D错误。
故选B。
5. 某农机公司在调试播种机时,设定为每间隔相等的时间播下一粒种子,假设该播种机沿直线运动,则下列说法不正确的是( )
A. 如果两相邻种子之间的距离依次减小,则播种机做减速运动
B. 如果两相邻种子之间的距离依次增大,则播种机的加速度一定在增大
C. 如果两相邻种子之间的距离依次减小,则播种机的加速度可能在增大
D. 如果两相邻种子之间的距离依次增大,则播种机做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A、每隔相等时间播下一粒种子,如果两粒相邻种子之间的距离依次减小,则播种机做减速运动,故A正确;
BD、如果两粒相邻种子之间的距离依次增大,则播种机在做加速运动,加速度的变化无法判断,加速度可能增大、减小或不变,故B错误,D正确;
C、如果两粒相邻种子之间的距离依次减小,则播种机做减速运动,播种机的加速度大小可能在增大,即速度减小得越来越快,故C正确。
本题选错误的,故选B。
6. 高速摄影技术广泛应用于体育运动分析,在校园乒乓球对抗赛中,同学利用相机抓拍高速运动的乒乓球。由于相机存在有限的曝光时间,运动的乒乓球在照片上留下一段拖影“尾巴”,经测量,照片上的乒乓球连“尾巴”共长5.2mm。已知照片与实物大小之比为1:20。照相机曝光时间为s。下图为示意图。则可估算乒乓球飞过镜头时的瞬时速度约为( )
A. 5.60m/s B. 5.92m/s C. 6.24m/s D. 6.53m/s
【答案】C
【解析】
【详解】照片与实物大小之比为1:20,则实际长度为
再根据公式计算出乒乓球的速度
故选C。
7. 如图甲所示,汽车在平直公路上行驶,路边有等间距的树木,车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙,横坐标为树木序号,纵坐标为对应树木出现的时刻。其中段的图像为直线,内汽车通过隧道。关于汽车的运动,下列说法合理的是( )
A. 内汽车做变速直线运动
B. 内做减速运动
C. 内的路程大于内的路程
D. 内的平均速率一定等于内的平均速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.树木间距相等,图像横坐标每增加相同值表示汽车通过相同路程;在内图像为直线,斜率不变,说明通过相等路程所用时间相等,即汽车做匀速直线运动,并非变速直线运动,故A错误;
B.在内,图像斜率逐渐减小,汽车通过相等路程所用时间逐渐减小,速度逐渐增大,汽车做加速运动,故B错误;
C.由图可知,内树木序号的增加量大于内的增加量。由于树木等间距,汽车在内通过的路程大于内通过的路程,故C正确。
D.汽车在同一方向上行驶,某段的平均速率等于该段路程与所用时间之比。图中和两段的树木序号变化量与时间间隔之比不同,因此两段的平均速率一定不相等,故D错误。
故选C。
8. 一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+4t-2t2(x的单位是m,t的单位是s)。从t=0时刻开始,关于该质点的运动,下列选项正确的是( )
A. 第1秒内的位移为2 m
B. 第2秒内的位移为2 m
C. 前2秒内的平均速度大小为2m/s
D. 前2秒内的平均速度为0
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将,和代入题给位置关系,得到对应位置,和。位移等于末位置坐标减初位置坐标,第1秒内的位移为
第2秒内的位移为,故A正确,B错误;
CD.前2秒内的位移为
代入平均速度定义式得 ,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 计算汽车速度的表达式
B. 计算汽车速度的表达式
C. 若,,照相机将会拍照
D. 若,,照相机将会拍照
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,故汽车速度的表达式为
A正确,B错误;
C.若,,则汽车的速度为
超速,照相机将会拍照,C正确;
D.若,,则汽车的速度为
未超速,照相机不会拍照,故D错误。
故选AC。
10. 某网球以大小为的速度竖直向上抛出,时刻运动至最高点,时刻落回出发点,落回出发点的速度大小为。规定竖直向上为正方向,网球的速度随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻网球的加速度反向,且此后加速度逐渐减小
B. 从抛出到落回过程中网球的平均加速度为
C. 上升过程中的位移小于
D. 下降过程中网球的平均速度大于。
【答案】CD
【解析】
【详解】A.上升过程和下降过程中,网球所受重力方向始终竖直向下,空气阻力方向始终与速度方向相反,故上升时合力方向竖直向下,下降时重力大于空气阻力,合力方向仍竖直向下,因此加速度方向始终竖直向下,并未反向,故A错误;
B.从抛出到落回过程中,取竖直向上为正方向,速度变化量为
平均加速度为
方向竖直向下。选项给出正值且未说明方向,故B错误;
C.上升过程中,若网球做匀减速直线运动,位移为
实际上图线与时间轴围成的面积小于匀减速情形,故上升位移小于,故C正确;
D.下降过程中,若网球做匀加速直线运动,平均速度为
实际图像与时间轴围成的面积大于相同末速度下匀加速直线运动的位移,故下降过程中网球位移大于匀加速位移,平均速度大于,故D正确。
故选CD。
二、 实验题(本题共2个小题,15分)
11. 小明同学利用气垫导轨和光电门测滑块加速度。滑块上安装了宽度d=3cm的遮光片,沿倾斜气垫导轨先后通过两个光电门,计时器记录了遮光片通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间。
(1)滑块通过光电门1时的速度大小v1=________m/s。(保留一位小数)
(2)测出滑块从光电门1运动到光电门2的时间t,则滑块加速度的表达式是a=________(用已知量的符号表示)。
(3)瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是遮光条通过光电门1和2时的平均速度,要使v1和v2的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度适当___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)0.1 (2)
(3)减小
【解析】
【小问1详解】
遮光条宽度为,滑块通过光电门1时的速度用遮光条通过光电门的平均速度表示,根据速度公式有
代入已知数据解得
【小问2详解】
滑块通过光电门2时的速度为,根据加速度定义有
代入和,解得
【小问3详解】
滑块通过光电门时,遮光条通过光电门的平均速度近似表示滑块经过光电门中点时的瞬时速度,遮光条宽度越小,平均速度对应的时间和位移范围越小,测得的速度越接近真实瞬时速度,因此应将遮光条的宽度减小。
12. 某同学利用如图甲所示的实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,操作过程中有以下实验步骤:
A.将小车移至靠近打点计时器处,先放开小车,再接通电源
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动
D.断开电源,取下纸带
E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
G.换上新纸带,重复操作两次
(1)其中有一处错误的步骤是___________ (填步骤前字母);应改正为_____________________。
(2)将改正后的步骤按合理的顺序排列为:EB______________DG:
(3)该同学在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上A、B、C、D、E、F和G,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器所用电源的频率是50 Hz,请回答:打下D点时小车的速度vD=__________ cm/s。(结果保留两位小数)
【答案】(1) ①. A ②. 先接通电源,再放开小车
(2)CFA (3)26.30
【解析】
【小问1详解】
[1]打点计时器接通电源后,打点稳定需要短暂时间。步骤A先放开小车、后接通电源,会漏记小车开始运动时的点迹,故错误步骤是A。
[2]应先接通电源,待打点稳定后再放开小车。
【小问2详解】
先放置木板并固定打点计时器,接好电路;再连接细绳、固定纸带;随后接通电源并释放小车;运动结束后断电、取下纸带,换纸带重复实验。因此步骤顺序为EBCFADG,空内填CFA。
【小问3详解】
相邻计数点间有四个未画出的点,所以相邻计数点的时间间隔为五个打点周期。电源频率为,则
纸带上的点、点和点是连续计数点,相邻区间的位移差近似相等,可把小车的运动视为匀变速直线运动。相等时间内速度变化相同,故
整理得
至段的平均速度等于初、末速度的平均值,因此
由纸带图读得,,所以
三、解答题(本题共3个小题,39分)
13. 2023年6月22日,短道速滑国家训练营青少年公益服务活动在云南昆明红塔体育中心举行,短道速滑国家队发挥模范带头作用,在刻苦训练提升自身竞技水平的同时,利用自身影响力,带动更多的孩子参与到冰雪运动之中。短道速滑的弯道如图所示,A、B、、在同一直线上,为的中点,运动员先后两次分别沿图中的虚线①、②所示的路线运动。路线①为,其中BC、DB'段为直线且长度均为,C点到D点的路线是半径为的半圆;路线②是从A点沿半径为的半圆运动到A'点。假设运动员沿路线①、②运动时的速度大小始终为10m/s,取,求:
(1)运动员沿路线①运动时的路程和位移大小;
(2)运动员沿路线①运动比沿路线②运动节约的时间。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
运动员沿路线①运动时的路程
位移大小
解得,
【小问2详解】
运动员沿路线①运动比沿路线②运动少运动的路程
节约的时间
解得
14. 如图所示,在一足够长的光滑斜面上,t=0时有一小球在外力作用下以v0=5m/s沿斜面向上匀速运动2s时撤去外力,之后在自身重力作用下减速运动,再经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑了3s,已知撤去外力后小球在斜面上运动的加速度恒定,规定沿斜面向上为正方向。试求:
(1)小球运动的加速度;
(2)7s末小球的速度;
(3)画出全程小球的速度﹣时间图像,并求7s内小球的平均速率。
【答案】(1)
(2)
(3)速度—时间图像如下,平均速率为。
【解析】
【小问1详解】
取沿斜面向上为正方向。撤去外力后,小球在内由减速至。根据匀变速直线运动公式,有
【小问2详解】
从最高点开始的内,小球初速度为零,仍以第(1)问求得的加速度运动,故
负号表示末小球沿斜面向下运动。
【小问3详解】
前小球匀速上滑,此后加速度恒为,所以速度—时间图像先是水平线段,再是斜率不变、经过时的直线段。图线与时间轴之间的面积绝对值表示对应阶段的路程,前的路程为
接下来继续上滑的路程为
最后下滑的路程为
全程的总路程为
由总路程除以总时间,得平均速率
15. 如图甲所示,用超声波测速仪测定汽车速度装置。当汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来时,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同,脉冲被汽车反射后又被测速仪接收,根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度v(用分数形式表示);
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
【答案】(1)340m
(2)
(3)204m
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为1s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
【小问2详解】
由图乙可知,测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为0.8s,则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为
由图可知,汽车在收到两次信号之间的间隔时间是
则汽车的速度为
【小问3详解】
测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同为2s,则第三次发出信号的时间为第4s,则汽车从遇到第二次信号到测速仪向汽车发出第三次信号之间间隔为
汽车运动的距离为:
此时汽车到测速仪的距离为:
设测速仪向汽车发出第三次信号经时间遇到汽车,则有关系式:
设当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离为,则有关系式:
联立解得
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