内容正文:
启东市第一中学高一物理阶段测试卷
一、单选题(每题4分,共36分)
1. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 加速度越大,物体的速度一定越大
B. 速度变化量越大,加速度一定越大
C. 加速度方向与速度方向相同时,速度一定增大
D. 加速度为零时,速度一定为零
2. 宇树机器狗的野外活动性能卓越,能够完成爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作。在某次机器狗的测试中,测试人员和机器狗的位置一时间(图像)如图所示,人的图像为曲线,机器狗的图像为两条线段,从到的过程中,关于人和机器狗的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间内,机器狗做匀加速直线运动
B. 时间内,人的速度大小一直减小
C. 时间内,人与机器狗的距离一直增大
D. 时间内,人的平均速度大于机器狗的平均速度
3. 某物体运动的v—t图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 物体在6s末离出发点最远,且最大位移为1m
B. 物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C. 物体在4s末返回出发点
D. 物体在第1s末运动方向发生变化
4. 在某次跳水比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动直至速度为零,该运动过程的时间为。设运动员入水后向下运动过程中,第一个时间内的位移大小为,最后一个时间内的位移大小为,则为( )
A. B. C. D.
5. 以的初速度从地面竖直上抛一石子,该石子两次经过小树顶端的时间间隔为,取,不计空气阻力,则小树高约为( )
A. B. C. D.
6. 辽宁沈阳沈北新区大学城内顺丰开始利用无人机配送快递包裹,如图所示是无人机定点悬停在配送空域某一高度,先后间隔释放两件快递包裹,不计空气阻力,包裹在空中下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 质量大的包裹在空中下落的时间长 B. 两包裹的加速度之差逐渐增大
C. 两包裹的速度之差逐渐增大 D. 两包裹之间的距离逐渐增大
7. 一个电梯正以的速度匀速上升,一个同学站在电梯内手拿一个小球与电梯保持相对静止,小球离电梯地板的高度为,某时刻该同学松手,不计空气阻力,不计小球大小,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 小球有可能碰到电梯的天花板
C. 小球从释放到碰到电梯地板所用时间为
D. 小球从释放到碰到电梯地板所用时间小于
8. 一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其图象如图所示,则 ( )
A. 质点在1 s末的速度为1.5 m/s
B. 质点在第1 s内的平均速度为1.5 m/s
C. 质点做匀加速直线运动,在前2秒内的位移为2m
D. 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
9. 某同学学习了自由落体运动和竖直上抛运动的内容后,和同伴一起做了一个物理小实验:自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度v0竖直上抛,且A、B两物体在同一直线上运动,A物体和B物体的加速度都为g,方向竖直向下。则( )
A. 若,两物体相遇时,B正在下降途中
B. 若,两物体在地面相遇
C. 若,两物体相遇时B物体正上升
D. 若,则两物体在下降的途中相遇
二、实验题(每空3分,共15分)
10. 某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50Hz,打出的一条纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B. 在实验时,先让小车运动,后接通打点计时器的电源
C. 使用的交流电源电压越高,打点的时间间隔就越小
D. 纸带上计时点排列越密,说明小车此过程平均速度越小
(2)打点计时器打下点3时小车的速度大小为________m/s;小车的加速度大小为________m/s2。(以上两空均保留两位有效数字)
(3)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法,将乙图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上,发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,如图丙所示,说明此物体做_______运动。测出图中直线与x轴夹角θ,算出直线斜率为k(,无单位),纸带宽为d,交流电频率是f,则加速度a的表达式为_______(用k、d、f表达)。
三、解答题(共49分)
11. 飞机着陆后做匀减速滑行,着陆时的初速度是,在最初内滑行。求:
(1)飞机着陆过程中加速度的大小是多少?
(2)末的速度大小是多少?
(3)飞机着陆后内滑行多远?
12. 一辆汽车从A点由静止开始启动,做匀加速直线运动,在运动过程中依次经过B、C两点,汽车从A点运动到B点的时间为4s,汽车经过C点的速度是B点速度的两倍,B、C之间的距离是48m,求:
(1)物体经过B点时的速度大小;
(2)汽车的加速度大小。
13. 已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为,BC间的距离为,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间均为t。求:
(1)物体的加速度a;
(2)物体经过B点的速度;
(3)O与A的距离。
14. 现代化城市高楼林立,城市的应急救援能力面临着巨大的挑战,甚至需要救援队员从高空进行快速救援。某次救援行动中,一名救援队员从悬停在746m高空的直升机上自由下落,自由落体80m后,他打开降落伞,并以2m/s2的加速度减速下降,速度减小到4m/s后匀速下降到地面(重力加速度g取10m/s2)。求解:
(1)救援队员打开降落伞时的速度大小;
(2)救援队员整个下落过程所用的时间;
(3)若救援队员适当延缓打开降落伞的时间,在减速加速度和着地速度不变的情况下,求救援队员下落过程最多能节省多长时间。
15. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中。某标准足球场长105m、宽68m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为的匀减速直线运动,加速度大小为。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大?
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?
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启东市第一中学高一物理阶段测试卷
一、单选题(每题4分,共36分)
1. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 加速度越大,物体的速度一定越大
B. 速度变化量越大,加速度一定越大
C. 加速度方向与速度方向相同时,速度一定增大
D. 加速度为零时,速度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速度大说明速度变化快,但速度不一定大,例如刚启动的汽车,故A错误;
B.由
可知加速度还与时间有关,速度变化量大,若时间也长,加速度不一定大,故B错误;
C.加速度与速度同向时,物体做加速运动,速度一定增大,故C正确;
D.加速度为零时速度不一定为零,例如匀速直线运动,故D错误。
故选C。
2. 宇树机器狗的野外活动性能卓越,能够完成爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作。在某次机器狗的测试中,测试人员和机器狗的位置一时间(图像)如图所示,人的图像为曲线,机器狗的图像为两条线段,从到的过程中,关于人和机器狗的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间内,机器狗做匀加速直线运动
B. 时间内,人的速度大小一直减小
C. 时间内,人与机器狗的距离一直增大
D. 时间内,人的平均速度大于机器狗的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.图斜率表示速度,图像可知时间内,机器狗图像斜率不变,机器狗做匀速直线运动,故A错误;
B.时间内,人的图像斜率在减小,因此人的速度大小一直减小,故B正确;
C.时间内,图像可知,人与机器狗的纵坐标之差绝对值先增大后减小,因此人与机器狗的距离先增大后减小,故C错误;
D.时间内,图像可知,人与机器狗位移相同,用时也相同,根据可知,人的平均速度等于机器狗的平均速度,故D错误。
故选B。
3. 某物体运动的v—t图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 物体在6s末离出发点最远,且最大位移为1m
B. 物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C. 物体在4s末返回出发点
D. 物体在第1s末运动方向发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.v—t图线与坐标轴围成图形的面积表示位移知,物体在2s末和6s末离出发点最远,且最大位移为,故A正确。
B.v—t图线中直线的斜率表示加速度,物体在第2s内、第3s内的图线斜率相同,加速度相同,故B正确;
C.v—t图线与坐标轴围成图形的面积表示位移知物体在第4s末返回出发点,故C正确;
D. 物体在第1s末前后速度均为正值,故运动方向没有发生改变,故D错误;
本题选择错误的,故选D。
4. 在某次跳水比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动直至速度为零,该运动过程的时间为。设运动员入水后向下运动过程中,第一个时间内的位移大小为,最后一个时间内的位移大小为,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将运动员入水后末速度为0的匀减速直线运动,逆向等效为初速度为0、加速度大小为的匀加速直线运动,总运动时间为;对于初速度为0的匀加速直线运动,从初始时刻开始,连续相等时间内的位移之比为;原运动最后一个的位移,对应逆向运动第一个的位移,即
原运动第一个的位移,对应逆向运动第三个的位移,即
因此
故选C。
5. 以的初速度从地面竖直上抛一石子,该石子两次经过小树顶端的时间间隔为,取,不计空气阻力,则小树高约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】石子上升到最高点时速度为0,取竖直向上为正方向,由匀变速直线运动的速度与位移关系得,其中,所以
代入,
整理得
无空气阻力时,竖直上抛运动上升和下降过程关于最高点对称,两次经过树顶的时间间隔为,故石子从最高点下落到树顶的时间为。由自由落体位移公式得,代入数据得
树高满足
代入前述结果得
故选C。
6. 辽宁沈阳沈北新区大学城内顺丰开始利用无人机配送快递包裹,如图所示是无人机定点悬停在配送空域某一高度,先后间隔释放两件快递包裹,不计空气阻力,包裹在空中下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 质量大的包裹在空中下落的时间长 B. 两包裹的加速度之差逐渐增大
C. 两包裹的速度之差逐渐增大 D. 两包裹之间的距离逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.忽略空气阻力,包裹都做自由落体运动,高度相同,下落时间相同,与质量无关,A项错误;
B.由A项分析可知,两包裹的加速度之差为零,B项错误;
C.设后投放的包裹下落时间,则先投放的包裹下落时间,下落的速度,
故
即两包裹的速度之差保持不变,C项错误;
D.前、后投放的包裹下落位移分别为,
故间距
固定,变大,持续变大,D项正确。
故选D。
7. 一个电梯正以的速度匀速上升,一个同学站在电梯内手拿一个小球与电梯保持相对静止,小球离电梯地板的高度为,某时刻该同学松手,不计空气阻力,不计小球大小,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 小球有可能碰到电梯的天花板
C. 小球从释放到碰到电梯地板所用时间为
D. 小球从释放到碰到电梯地板所用时间小于
【答案】C
【解析】
【详解】A.释放小球瞬间,小球有竖直向上的速度,释放小球之后,小球只受重力,故小球做竖直上抛运动,A错误;
B.释放小球瞬间,小球相对于电梯的速度为零,释放小球之后,小球只受重力,故小球相对于电梯做自由落体运动,小球不可能碰到电梯的天花板,B错误;
CD.根据自由落体运动规律有
解得小球从释放到碰到电梯地板所用的时间为,故C正确,D错误。
故选C。
8. 一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其图象如图所示,则 ( )
A. 质点在1 s末的速度为1.5 m/s
B. 质点在第1 s内的平均速度为1.5 m/s
C. 质点做匀加速直线运动,在前2秒内的位移为2m
D. 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.由图得:
根据:
得:
对比可得:
m/s
则加速度为:
m/s2
由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,则质点在1s末速度为:
1+1=2m/s
前2s内的位移为:
m
故ACD错误.
B.质点在第1s内的平均速度:
m/s
故B正确.
9. 某同学学习了自由落体运动和竖直上抛运动的内容后,和同伴一起做了一个物理小实验:自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度v0竖直上抛,且A、B两物体在同一直线上运动,A物体和B物体的加速度都为g,方向竖直向下。则( )
A. 若,两物体相遇时,B正在下降途中
B. 若,两物体在地面相遇
C. 若,两物体相遇时B物体正上升
D. 若,则两物体在下降的途中相遇
【答案】D
【解析】
【详解】若B物体正好运动到最高点时相遇,则有:B速度减为零所用的时间
由
解得
当A、B两物体恰好在落地时相遇,则有
此时A的位移
解得
A.若,则两物体在B上升途中相遇,故A错误;
B.若,则B物体正好运动到最高点时相遇,故B错误;
C.若,则两物体在B下落途中相遇,故C错误;
D.若,则AB两物体都在下落的过程中相遇,故D正确。
故选D。
二、实验题(每空3分,共15分)
10. 某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50Hz,打出的一条纸带如图乙所示,0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B. 在实验时,先让小车运动,后接通打点计时器的电源
C. 使用的交流电源电压越高,打点的时间间隔就越小
D. 纸带上计时点排列越密,说明小车此过程平均速度越小
(2)打点计时器打下点3时小车的速度大小为________m/s;小车的加速度大小为________m/s2。(以上两空均保留两位有效数字)
(3)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法,将乙图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上,发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,如图丙所示,说明此物体做_______运动。测出图中直线与x轴夹角θ,算出直线斜率为k(,无单位),纸带宽为d,交流电频率是f,则加速度a的表达式为_______(用k、d、f表达)。
【答案】(1)D (2) ①. 0.61 ②. 1.2
(3) ①. 匀加速直线 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.电磁打点计时器应使用8V交流电源,故A错误;
B.实验中应先接通打点计时器的电源,再让小车开始运动,故B错误;
C.打点计时器打点周期只与交流电源的频率有关,与电压无关,故C错误;
D.纸带上计时点排列越密,说明相同时间内位移较小,则小车此过程平均速度较小,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]由于交流电的频率为50Hz,且相邻计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
则打3点时小车的速度大小为
[2]小车运动的加速度大小为
【小问3详解】
[1]将纸带剪开贴到坐标纸上,纸带上相邻两点间的时间间隔相同,纸带上的点到横坐标的距离表示相邻相等时间内的位移,若左上顶点在一条倾斜直线上,说明相邻相等时间内的位移差相等,根据匀变速直线运动的特点,说明此物体做匀变速直线运动,由于速度增大,所以此物体做的是匀加速直线运动;
[2]已知纸带的宽度为d,所以
由直线斜率可得
所以
因为∆y表示相邻相等时间内的位移差,所以
联立解得
三、解答题(共49分)
11. 飞机着陆后做匀减速滑行,着陆时的初速度是,在最初内滑行。求:
(1)飞机着陆过程中加速度的大小是多少?
(2)末的速度大小是多少?
(3)飞机着陆后内滑行多远?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题知,取飞机滑行方向为正方向,初速度
最初内,根据
解得
所以加速度大小为
【小问2详解】
根据速度时间公式得,飞机减速到零所需的时间为
则末的速度为
【小问3详解】
飞机着陆后经就停止了,所以飞机着陆后内的位移就是内的位移,则
12. 一辆汽车从A点由静止开始启动,做匀加速直线运动,在运动过程中依次经过B、C两点,汽车从A点运动到B点的时间为4s,汽车经过C点的速度是B点速度的两倍,B、C之间的距离是48m,求:
(1)物体经过B点时的速度大小;
(2)汽车的加速度大小。
【答案】(1)8m/s;(2)2m/s2
【解析】
【详解】(1)(2)物体经过B点时的速度大小为
汽车经过C点的速度是B点速度的两倍,即
根据动力学公式
解得汽车的加速度大小为
解得物体经过B点时的速度大小为
13. 已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为,BC间的距离为,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间均为t。求:
(1)物体的加速度a;
(2)物体经过B点的速度;
(3)O与A的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设物体的加速度为,因物体通过段与段所用的时间均为,根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系
解得
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度
(3)O与B的距离为
则O与A的距离为
整理得
14. 现代化城市高楼林立,城市的应急救援能力面临着巨大的挑战,甚至需要救援队员从高空进行快速救援。某次救援行动中,一名救援队员从悬停在746m高空的直升机上自由下落,自由落体80m后,他打开降落伞,并以2m/s2的加速度减速下降,速度减小到4m/s后匀速下降到地面(重力加速度g取10m/s2)。求解:
(1)救援队员打开降落伞时的速度大小;
(2)救援队员整个下落过程所用的时间;
(3)若救援队员适当延缓打开降落伞的时间,在减速加速度和着地速度不变的情况下,求救援队员下落过程最多能节省多长时间。
【答案】(1)40m/s
(2)89.5s (3)61.5s
【解析】
【小问1详解】
救援队员打开降落伞时的速度
【小问2详解】
加速阶段的时间
减速阶段的时间
减速阶段的位移
匀速阶段的时间
总时间为
【小问3详解】
若减速到4m/s时立即着地,设自由落体的时间为,可得
解得
减速的时间
则节省时间为
15. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中。某标准足球场长105m、宽68m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为的匀减速直线运动,加速度大小为。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大?
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)依题意,足球做匀减速运动,到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
(2)前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
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