内容正文:
高一年级9月质量测评物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 2024年8月18日,“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,“蛟龙号”载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中“蛟龙号”一定可视为质点的是( )
A. 估算下潜总时间时 B. 用推进器进行姿态调整时
C. 在海沟中穿越窄缝时 D. 科学家在其舱内进行实验时
2. 关于速度的定义式和加速度的定义式下列说法正确的是( )
A. 由知,位移大的物体速度大,位置变化也快
B. 中的Δx是物体运动轨迹的长度
C. 加速度很大的物体速度一定变化很快,但速度不一定大
D. 加速度是由比值定义法定义的物理量,a与Δv成正比
3. 如图所示是一个质点在水平面上运动的 v-t 图像,以下判断正确的是 ( )
A. 在 0~1 s 的时间内,质点在做匀加速直线运动
B. 在 0~3 s 的时间内,质点的加速度方向发生了变化
C. 第 6 s 末,质点的加速度为零
D. 第 6 s 内质点速度变化量为-4 m/s
4. 如图所示的位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A. 甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B. 时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C. 时间内,丙、丁两车在时刻相遇
D. 时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
5. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知质点从A点到B点和从B点到C点速度的增加量均为3m/s,A、B两点间的距离,B、C两点间的距离,则质点的加速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 一辆模型测试车以36km/h的初速度开始刹车做匀减速直线运动直到停止,加速度大小为4m/s2。下列说法正确的是( )
A. 刹车后第1s末的速度大小为4m/s
B. 刹车后第2s内的位移大小为8m
C. 刹车后第1s内的位移大小与第3s内的位移大小之比为16∶1
D. 刹车后3s内的位移大小为12m
7. 甲、乙两车沿平直公路同向行驶,时刻经过同一地点,它们的图像(为时间内的位移)如图中的直线甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为
B. 时间内,甲、乙两车间的距离逐渐增大
C. 时,甲、乙两车相遇
D. 时,甲、乙两车速度大小相等
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
9. 从地面竖直向上速度为v0抛出一个物体A,同时在离地面高度为H处有另一个物体B开始自由落下,两物体不在同一竖直线上,它们同时到达同一高度,且此时速率都为v,不计空气阻力,两物体可视为质点,则下列说法中正确的是( )
A. 物体A和物体B在离地面高相遇
B. 物体A和物体B同时落地
C. 物体A和物体B落地时速度相同
D. 如果物体A的速度小于,两物体将不会再空中相遇
10. 如图甲所示,小球从斜面上的点由静止开始下滑,经过点进入水平面后做匀减速直线运动,最后停在点,小球在水平面上的运动时间为;整个过程中,速率的平方与运动路程之间的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是( )
A. 图像斜率表示加速度
B. 小球沿斜面下滑的加速度为
C. 小球在水平面上运动的距离为
D. 整个过程小球的平均速度大小为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器接在的低压交流电源上,某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点,共取了、、、、、六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),如图甲所示。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中,如图乙所示,由此可以得到一条表示关系的图线,从而求出加速度的大小。
(1)请你在图乙坐标系中用最简洁的方法作出能表示关系的图线__________,其中__________(选填“x”或“y”)轴相当于轴。
(2)从第一个计数点开始计时,为求出0.15 s时刻的瞬时速度,需要测出__________(选填“a”“b”“c”“d”或“e”)段纸带的长度。
(3)若测得段纸带的长度为,段纸带的长度为,则可求出加速度的大小为__________(结果保留1位小数)。
12. 在学习了“自由落体运动”这一节后,某同学对当地的重力加速度大小产生了浓厚的兴趣,该同学利用实验室现有的设备,设计了如下实验:用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”,已知所用电源的频率为。实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,0,1,2,3,4……为相邻的连续点。
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需______(填字母代号)。
A.交流电源 B.直流电源 C.毫米刻度尺 D.天平及砝码
(2)在实验中,用题中出现的符号来表达当地重力加速度,则加速度表达式g=______,
(3)通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。可作图像,其斜率的意义为______(选填“g”“2g”或“”)。
(4)由题中数据,还可求出打点计时器打出点“3”时重物的瞬时速度,若实际电源频率大于50Hz,测得“3”点速度______(选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 一乒乓球从高h1=4m处静止开始下落,经t1=1s落到地面时速度v1=8m/s,乒乓球与地面碰撞的时间为,然后以大小为6.2m/s的速度v2反弹,经t2=0.5s到达最高点h2=1.6m处。试求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的加速度;
(2)乒乓球从开始下落到再次达到最高点过程中的平均速度。
14. 在体育摄影中有一种拍摄方法叫“追拍法”。“追拍法”属于慢速快门拍摄法的一种,要求相机跟着动体相应地移动,将动体作为实影主体来表现动感。甲、乙两小车载着相机在不同车道上沿同一方向直线行驶。甲车在前,乙车在后,两车均可看作质点,甲车的速度大小v1=2m/s,乙车的速度大小v2=1m/s,当甲、乙两车沿着车道行驶方向相距x0=3m时,甲车做加速度大小a=2m/s2的匀减速直线运动,从制动开始计时,求:
(1)从甲车制动时开始到两车速度相等时,经过的时间;
(2)乙车追上甲车之前,两车在运动方向上相距的最大距离;
(3)从甲车开始减速到两车并排所用的时间。
15. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,空心圆管处于初始位置时,A与C之间距离,。
(1)若圆筒从初始位置做自由落体运动,圆筒落到地面所需的时间;
(2)若圆筒静止,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,穿过圆筒的时间为,求小球上抛时的初速度;
(3)若圆筒从初始位置做自由落体运动的同时,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,小球向上穿过圆筒的时间为,小球初速度多大。
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高一年级9月质量测评物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 2024年8月18日,“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,“蛟龙号”载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中“蛟龙号”一定可视为质点的是( )
A. 估算下潜总时间时 B. 用推进器进行姿态调整时
C. 在海沟中穿越窄缝时 D. 科学家在其舱内进行实验时
【答案】A
【解析】
【详解】在所研究的问题中,形状和体积能够被忽略的物体可以被视为质点。
A.估算下潜总时间时,潜水器的形状和体积可以被忽略,则可视为质点,故A正确;
B.用推进器进行姿态调整时,需要观察推进器的姿态,因而不能被视为质点,故B错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,对于较窄的缝隙来说,“蛟龙号”的形状和体积不能被忽略,不可视为质点,故C错误;
D.科学家在其舱内进行实验时,不能忽略“蛟龙号”的形状和体积,不能被视为质点,故D错误。
故选A。
2. 关于速度的定义式和加速度的定义式下列说法正确的是( )
A. 由知,位移大的物体速度大,位置变化也快
B. 中的Δx是物体运动轨迹的长度
C. 加速度很大的物体速度一定变化很快,但速度不一定大
D. 加速度是由比值定义法定义的物理量,a与Δv成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移大的物体速度不一定很快,速度大小等于位移变化量与时间的比值,A错误;
B.中的Δx是物体运动轨迹的位移,B错误;
C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,因此加速度很大的物体速度一定变化很快,但是速度大小与加速度大小无关,C正确;
D.加速度的大小与速度变化量的大小无关,只是能用进行计算,D错误。
故选C。
3. 如图所示是一个质点在水平面上运动的 v-t 图像,以下判断正确的是 ( )
A. 在 0~1 s 的时间内,质点在做匀加速直线运动
B. 在 0~3 s 的时间内,质点的加速度方向发生了变化
C. 第 6 s 末,质点的加速度为零
D. 第 6 s 内质点速度变化量为-4 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,在 0~1 s 的时间内,质点在做匀减速直线运动,选项A错误;
B.图像的斜率等于加速度,由图像可知,在 0~3 s 的时间内,质点的加速度方向没有发生变化,选项B错误;
C.因5s-6.5s的时间内,直线的斜率不变,加速度不变,可知第 6 s 末质点的加速度不为零,选项C错误;
D.第 6 s 内质点速度变化量为:0-4m/s=-4 m/s,选项D正确.
4. 如图所示的位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A. 甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B. 时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C. 时间内,丙、丁两车在时刻相遇
D. 时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像均为矢量图像,均描述的是直线运动,A错误;
B.位移(x)—时间(t)图像的斜率表示速度,由图像可知,斜率始终为正值,即物体在做单向直线运动,时间内,甲乙两车的位置坐标相同,则表明时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,B正确;
C.速度(v)—时间(t)图像中图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移,根据图像可知,时间内,丁的位移大于丙的位移,由于出发点相同,则在时刻丁车位于丙车前方,C错误;
D.根据上述,时间内,甲乙的位移相等,根据
可知,时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度,D正确。
故选B。
5. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知质点从A点到B点和从B点到C点速度的增加量均为3m/s,A、B两点间的距离,B、C两点间的距离,则质点的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设A点时的初速度v0,则B点速度为
vB=v0+3m/s
C点速度为
vC=v0+6m/s
由匀变速直线运动的速度位移关系式可知
解得
a=4.5m/s2
故选D。
6. 一辆模型测试车以36km/h的初速度开始刹车做匀减速直线运动直到停止,加速度大小为4m/s2。下列说法正确的是( )
A. 刹车后第1s末的速度大小为4m/s
B. 刹车后第2s内的位移大小为8m
C. 刹车后第1s内的位移大小与第3s内的位移大小之比为16∶1
D. 刹车后3s内的位移大小为12m
【答案】C
【解析】
【详解】A.刹车后第1s末的速度大小为
故A错误;
B.刹车后第2s内的位移大小为
故B错误;
C.刹车时间为
则模型测试车在第3s内只运动了0.5s,将模型测试车的运动过程逆向考虑,则模型测试车第3s内做初速度为0的反向匀加速直线运动,则模型测试车第3s内的位移大小为
因模型测试车第1s内的位移大小为
故刹车后第1s内的位移大小与第3s内的位移大小之比为16∶1,故C正确;
D.由以上计算可知,刹车后3s内的位移大小为
故D错误。
故选C。
7. 甲、乙两车沿平直公路同向行驶,时刻经过同一地点,它们的图像(为时间内的位移)如图中的直线甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为
B. 时间内,甲、乙两车间的距离逐渐增大
C. 时,甲、乙两车相遇
D. 时,甲、乙两车速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据速度的定义可得,时间内平均速度
所以图像纵轴表示平均速度,由于随时间均匀变化,可得物体做匀变速直线运动。
根据位移-时间公式
变形得
可得图像的斜率为
根据图像可得,甲的加速度
甲的初速度
乙的加速度
乙的初速度,故A错误;
B.时间内,甲车的位移
乙车的位移
甲、乙两车间的距离
根据函数关系可知,在时间内增加,在时间内减小,在时甲、乙两车间的距离最大,故B错误;
C.时,甲车的位移
乙车的位移
由于
时刻,甲、乙两车经过同一地点,所以时,甲、乙两车相遇,故C正确;
D.匀变速直线运动的平均速度
时间内,甲车的平均速度
乙车的平均速度
时,甲车的速度
乙车的速度
可得,故D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
【答案】BC
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移和时间的关系,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出通过相等位移所用的时间之比.根据速度位移公式求出C点和B、D两点的速度关系.
【详解】A、物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移速度关系,可得,则通过各店的速率之比为;故A错误.
B、根据平均速度的定义可知,;而两段相等位移的时间之比为,则;故B正确.
C、D、根据匀变速直线运动的速度位移关系可得,,联立得;故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
9. 从地面竖直向上速度为v0抛出一个物体A,同时在离地面高度为H处有另一个物体B开始自由落下,两物体不在同一竖直线上,它们同时到达同一高度,且此时速率都为v,不计空气阻力,两物体可视为质点,则下列说法中正确的是( )
A. 物体A和物体B在离地面高相遇
B. 物体A和物体B同时落地
C. 物体A和物体B落地时速度相同
D. 如果物体A的速度小于,两物体将不会再空中相遇
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由题意得
得
,
可知,在经过t,A到达最高点,此时B刚好到达地面,对B
,
物体A和物体B在离地面高相遇,二者没有同时落地,AB错误;
C.两物体的运动过程互为逆运动,则落地时速度大小相等,C正确;
D.若物体A的初速度等于,则返回地面的时间为
B落地时间为
二者刚好在地面相遇,则如果物体A的速度小于,两物体将不会再空中相遇,D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示,小球从斜面上的点由静止开始下滑,经过点进入水平面后做匀减速直线运动,最后停在点,小球在水平面上的运动时间为;整个过程中,速率的平方与运动路程之间的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是( )
A. 图像斜率表示加速度
B. 小球沿斜面下滑的加速度为
C. 小球在水平面上运动的距离为
D. 整个过程小球的平均速度大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据速度-位移公式
变形得
可得图像斜率为,并非表示加速度,故A错误;
B.由A选项分析得图像斜率为
结合图像可得,内小球沿斜面下滑,斜率为
解得,故B错误;
C.小球在水平面上做匀减速直线运动,末速度为,初速度为
根据位移-时间公式得,故C正确;
D.匀变速直线运动的平均速度
小球沿斜面下滑,做匀加速直线运动,初速度为,末速度为
平均速度
小球在水平面上运动,做匀减速直线运动,末速度为,初速度为
平均速度
由于
所以,整个过程小球的平均速度大小为,故D正确。
本题选择错误的,故选AB。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器接在的低压交流电源上,某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点,共取了、、、、、六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),如图甲所示。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中,如图乙所示,由此可以得到一条表示关系的图线,从而求出加速度的大小。
(1)请你在图乙坐标系中用最简洁的方法作出能表示关系的图线__________,其中__________(选填“x”或“y”)轴相当于轴。
(2)从第一个计数点开始计时,为求出0.15 s时刻的瞬时速度,需要测出__________(选填“a”“b”“c”“d”或“e”)段纸带的长度。
(3)若测得段纸带的长度为,段纸带的长度为,则可求出加速度的大小为__________(结果保留1位小数)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]分别取五段的上方中点并进行连线,即得到图像,如下图所示,轴相当于轴
【小问2详解】
每相邻两个计数点间的时间间隔为
则是段的中间时刻,要求出此时刻的瞬时速度,需测出段纸带的长度,即段纸带长度。
【小问3详解】
段纸带中间时刻的瞬时速度为
段纸带中间时刻的瞬时速度为
则加速度大小为。
12. 在学习了“自由落体运动”这一节后,某同学对当地的重力加速度大小产生了浓厚的兴趣,该同学利用实验室现有的设备,设计了如下实验:用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”,已知所用电源的频率为。实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,0,1,2,3,4……为相邻的连续点。
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需______(填字母代号)。
A.交流电源 B.直流电源 C.毫米刻度尺 D.天平及砝码
(2)在实验中,用题中出现的符号来表达当地重力加速度,则加速度表达式g=______,
(3)通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。可作图像,其斜率的意义为______(选填“g”“2g”或“”)。
(4)由题中数据,还可求出打点计时器打出点“3”时重物的瞬时速度,若实际电源频率大于50Hz,测得“3”点速度______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. AC ②. ③. 2g ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不需要天平和砝码。计算速度需要测量相邻计数点间的距离,即需要刻度尺。
故选AC。
(2)[2]根据纸带数据,利用逐差法可得加速度表达式为
联立,可得
(3)[3]根据
可知,则图像的斜率的意义是重力加速度的2倍,即2g
(4)[4]若实际电源频率大于50Hz,根据
而计算使用的时间间隔是0.02s,偏大,故测得3点速度偏小。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 一乒乓球从高h1=4m处静止开始下落,经t1=1s落到地面时速度v1=8m/s,乒乓球与地面碰撞的时间为,然后以大小为6.2m/s的速度v2反弹,经t2=0.5s到达最高点h2=1.6m处。试求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的加速度;
(2)乒乓球从开始下落到再次达到最高点过程中的平均速度。
【答案】(1),方向向上
(2),方向向下
【解析】
【小问1详解】
以向下为正方向,根据加速度定义式,有
加速度大小为,方向向上
【小问2详解】
以向下为正方向,根据平均速度公式,有
乒乓球从开始下落到再次达到最高点过程中的平均速度大小为1.5m/s,方向向下。
14. 在体育摄影中有一种拍摄方法叫“追拍法”。“追拍法”属于慢速快门拍摄法的一种,要求相机跟着动体相应地移动,将动体作为实影主体来表现动感。甲、乙两小车载着相机在不同车道上沿同一方向直线行驶。甲车在前,乙车在后,两车均可看作质点,甲车的速度大小v1=2m/s,乙车的速度大小v2=1m/s,当甲、乙两车沿着车道行驶方向相距x0=3m时,甲车做加速度大小a=2m/s2的匀减速直线运动,从制动开始计时,求:
(1)从甲车制动时开始到两车速度相等时,经过的时间;
(2)乙车追上甲车之前,两车在运动方向上相距的最大距离;
(3)从甲车开始减速到两车并排所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设经过时间t1两者速度相等,由
解得
【小问2详解】
在t1时间内甲车位移为
乙车位移为
两车并排行驶之前,两者在运动方向上的最远距离
【小问3详解】
设经过时间t2甲车停下来,根据运动学公式可得
在t2时间内,甲车的位移
乙车的位移为
说明甲车速度减小到零时,甲、乙两车还相距3m,到两车并排乙车再运动的时间为
所以从甲车开始减速到两车并排所用时间
15. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,空心圆管处于初始位置时,A与C之间距离,。
(1)若圆筒从初始位置做自由落体运动,圆筒落到地面所需的时间;
(2)若圆筒静止,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,穿过圆筒的时间为,求小球上抛时的初速度;
(3)若圆筒从初始位置做自由落体运动的同时,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,小球向上穿过圆筒的时间为,小球初速度多大。
【答案】(1)0.4s
(2)
(3)10m/s
【解析】
【小问1详解】
依题意,圆筒做自由落体运动,有
解得圆筒落到地面所需的时间
【小问2详解】
依题意,小球C做竖直上抛运动,设小球从地面到A的时间为,从地面到B的时间为,可得
又
联立解得
【小问3详解】
设小球从地面开始运动到与AB空心圆管底端A重合时经历时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球上升的高度为
则
可得
设小球从地面开始运动到与AB空心圆管顶端B重合时经历时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球上升的高度为
则
得
又
联立解得
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