内容正文:
高一物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时90分钟。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.某同学周末外出徒步锻炼,利用手机记录下相关运动数据如图所示,则下列说法正确的是( )
A.图中“5:37:47”为时刻 B.图中的“16.5 1km”为位移大小
C.图中的“2.9 km/h”为平均速率 D.图中的“2.9 km/h”为平均速度大小
2.下列关于质点的说法中,正确的是( )
A.研究百米赛跑运动员的起跑动作时,运动员可看成质点
B.研究运行中的人造地球卫星的轨道时,卫星可看成质点
C.研究运动中自行车车轮的转动快慢时,车轮可看成质点
D.观察机器人整理物料的精确程度时,机器人可看成质点
3.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量越大,下落时加速度就越大 B.物体刚下落时,速度和加速度都为零
C.雨滴下落的过程可视为自由落体运动 D.物体在每秒内的速度变化量都相同
4.下列关于直线运动的说法中正确的是( )
A.在相等时间内通过的位移相等,则物体一定做匀速直线运动
B.在某段时间内平均速度的大小一定等于该段时间的平均速率
C.物体加速度为正方向时,速度变化量的方向可能为负方向
D.若物体加速度与速度方向相同,则物体一定在加速
5.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀减速直线运动,依次经、、、到达最高点。已知,,小球从到和从到所用的时间都是,设小球经、时的速度分别为、,则( )
A. B. C. D.从到所用时间为
6.在一段平直公路上,甲、乙、丙三辆并排同向行驶的汽车在时刻同时经过某一个路标,三车在内运动图像分别如图所示,已知丙车的初速度为零,则内三车的位移大小关系为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,实心金属杆和空心金属管长都为,金属杆可无接触的穿过金属管。竖直放置,相距高度差为,杆和管轴线在同一直线上,杆由静止释放。同时管从地面竖直上抛,初速度为,不计空气阻力,重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A.若杆、管在空中相遇后又分离,它们从相遇到分离经过的时间为
B.若,则管落地前都不会与杆相遇
C.若,则管一定会在上升过程中与杆相遇后又分离
D.若,则杆一定会在落地前与管相遇后又分离
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分)
8.、两质点做直线运动的位移—时间()图像如图所示,已知的图像为开口向下的抛物线,时图像处于顶点,的图像为直线。关于两质点内的运动,下列说法正确的是( )
A.相等时间内质点的速度变化相同 B.在内两质点的平均速率相等
C.时两质点相距最远 D.时两质点相遇,相遇时的速度小于的速度
9.小张骑自行车,在距离十字路口停止线处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,自行车刚好在停止线处停下。已知自行车在减速过程中,第的位移是最后位移的5倍,忽略反应时间。下列关于自行车的刹车过程说法正确的是( )
A.刹车时间为 B.刹车的加速度大小为
C.最后位移大小为 D.第内的平均速度大小为
10.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(可忽略大小)组成,两相邻门间的距离分别为、、、。现一滑块(可视为质点)从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。则下列说法正确的是( )
A.滑块经过门1、门2、门3、门4的速度之比为10∶9∶7∶4
B.滑块经过门3的速度与经过门1的速度和门4的速度满足
C.滑块从门4到门5的时间是从门2到门4的时间的两倍
D.若滑块停在门4到门5的某一位置,则滑块经过门2和门3的速度之比
三、实验题(本题共2小题,共14分。第11题6分,第12题8分)
11.小明同学用频闪照相法研究竖直上抛小球上升过程中的运动规律。已知频闪仪每隔闪光一次,照片记录了小球在上升过程中连续六个时刻的位置。
(1)根据图中数据,读出段位移:,,,________,。
(2)计算小球上升过程中的加速度大小________。(结果保留三位有效数字)
(3)根据图中数据判断:在误差允许的范围内,点________(选填“是”或“不是”)竖直上抛的最高点,理由是:________________________________________________。
12.小明同学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)关于电火花计时器的使用,下列说法正确的是________。
A.因为打点太快了,所以一定要先释放小车,后接通电源
B.纸带上打点密集的部分,对应纸带运动速度较大
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.连接钩码和小车的细绳应与长木板保持平行
(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,相邻两个计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为。根据纸带上的数据,计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中,其中打下点的瞬时速度为________;(结果保留三位有效数字)
位置
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在答题卡上的坐标系中描出点的位置并画出小车的图像,并根据图像求得小车的加速度为________。(结果保留两位有效数字)
四、计算题(本题共4小题,共50分。第13题8分,第14小题12分,第15小题14分,第16小题16分。)
13.(8分)港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的超大型跨海通道,全长约55公里,为世界上最长的跨海大桥。大桥主体工程采用了四段的等跨钢箱连续梁桥结构(如图所示,)。为评估桥梁在车辆荷载下的动力响应,一辆工程检测车从点由静止开始做匀加速直线运动,已知通过段的时间为10秒。
(1)求检测车的加速度大小;
(2)若检测车到达点时发现前方障碍物,立即以大小为的加速度紧急刹车,做匀减速直线运动直至停止。求检测车开始刹车后内滑行的距离。
14.(12分)随着低空经济的快速发展,某款电动垂直起降飞行器(eVTOL)在城市商务区上空进行载客试飞。飞行器从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,经过速度达到时关闭动力系统,此后飞行器只受重力作用(重力加速度取),继续运动直至落回地面。求:
(1)飞行器匀加速上升阶段的加速度大小和上升的高度;
(2)飞行器从关闭动力到落回地面所经历的时间。(,结果保留两位小数)
(3)关闭动力后,飞行器需要经过多长时间才能到达距离关闭动力位置的地方?
15.(14分)随着城市超高层建筑日益增多,电梯应急救援成为智慧楼宇安全的重要课题。某高度为的超高层建筑中,一部乘客电梯A因控制系统故障进入应急慢速模式,以的速度匀速上升。消防监控中心发现故障时,该电梯恰好位于消防专用救援电梯正上方处。救援电梯从静止开始启动,为确保救援平稳、避免二次故障,先以大小为的加速度匀加速上升,经过后立即改为匀减速上升(加速度大小为),再经后恰好与故障电梯处于同一高度,且此时两者速度相同。求:
(1)救援电梯加速阶段和减速阶段的加速度大小、;
(2)从救援电梯启动到与故障电梯相遇的过程中,两电梯之间的最大距离。
16.(16分)两条平行的高速公路收费车道间距为,甲车走ETC通道,乙车走人工收费通道,两车均可视为质点,ETC通道规则和人工通道规则如下图所示。时刻两车车头对齐,同时以初速度开始减速。已知两车加速、减速的加速度大小均为。车载蓝牙设备的有效通信距离为,当两车间直线距离超过时无法实现通信。
(1)求甲车从开始减速到恢复原速的总时间和总位移;
(2)若蓝牙有效通信距离,求从开始减速起,两车第一次失去通信的时刻;
(3)若要求两车从开始减速到乙车恢复原速的全过程中都能保持通信,求蓝牙设备的最小有效距离。(结果可保留根号)
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$物理答案
1
6
7
P
10
C
B
D
D
A
A
C
AD
CD
BCD
11.(1)2.40cm
(2)9.69m/s2(3)是,理由略,表达合理即可。
12.(1)CD
(2)0.995
w/m-s
1
(3)
2.0
05
02
0.3
04
0.5
06
13.(8分)
【答案】(1)=2.2m/s2(2)242m:
(1)对ab段:由x=a,得:110=;×ax102(2分)
解得:a=2.2m/s2(1分)
(2)先求检测车到达e点时的速度大小:xac=4×110=440m
由v2-2aae
得:V=V2×2.2×440=V1936-44m/s(2分)
设刹车加速度大小a=4m/s,由末速度为0:0-y。-at域
解得刹车时间:候治-兰=s1分)
因为刹车时间o=11s<15s,所以刹车后15s时车已停止运动(陷阱:不能直接用15s
代入位移公式)。
故15s内滑行距离等于剂车距离,:W是-兴-242m2分)
14.(12分)
【答案】(1)h1=40m:(2)5.46s:(3)1s、3s、2+V7s。
(1)飞行器由静止开始匀加速上升,初速度o0。
由速度公式=wo+at:a40=5ms?(2分)
由位移公式:h1a(或v12=2ah),解得h1=40m(2分)
(2)
关闭动力时,飞行器位于高度h1=40m处,速度v1=20ms(方向竖直向上)
取竖直向上为正方向,从关闭动力到落回地面:
初速度vo=20m/s
加速度a=-g-10m/s2
位移=-h1=-40m
由x=o+5a㎡得:-40=20r-×10x(2分)
解得:=2+2V5≈5.46s(2分)
(3)位移大小为15m,分两种情况:上方15m、下方15m
情况一:关闭点上方15m,x=15m
15=20t-5t
t?-4t+3=0解得:
t=1s,t=3s(2分)
情况二:关闭点下方15m,x2=-15m
-15=20t-5
t2-4t-30解得:
t=2+V7≈4.65s
t4.65s<5.46s,在落地前,解有效。(2分)
最终三解
关闭动力后经过1s、3s、2+V7s时,距离关闭位置大小为15m。
15.(14分)
【答案】(:a1=号-2.2m/s3,a=号m/≈1.13m/s2:(2m30.9m:
(1)设救援电梯的最大速度为vm,则加速阶段末速度:Vm=a1=4a1(2分)
减速阶段结束时速度等于故障电梯速度:vm-a2l2=v4一4a1-6a2=2①
救援电梯上升高度h广a1+m2-a=32a-18a(2分)
故障电梯在+H2=10s内上升高度:h=v4(+h2)广2×10=20m
相遇时两电梯在同一高度,即:hgho+h
32a1-18a2=50②(2分)
联立0②解得:a4-号-22m3、a-品ms2s113m(2分)
17
(2)
初始时救援电梯速度为0,小于故障电梯的速度2s,故两者距离逐渐增大:当
救援电梯速度增大到与故障电梯速度相等2s时,距离达到最大:此后救援电梯速度超过
故障电梯,距离开始减小,直至相遇。
救援电梯在加速阶段速度达到26所需时间:号=骨3(1分)
此时故障电梯距救援电梯初始位置的高度:Hh+v,30+碧(2分)
救援电梯上升的高度:H0,P2.2x(份-m(2分)
两电梯的最大距离△he=H-H-30+曾-吕-曾m30,9咖(1分)
16.(16分)
【答案】(1)总时间11s,总位移54m:(2)t=8s:(3)smin=2V493m≈44.4m。
(1)甲车(ETC)三阶段:
减速阶段(10m/s→2m/s):
1=0-三号=4sx1=24m
a
匀速通过收费区(6m):
6
2=2=3s,x2=6m
加速阶段(2m/s→10m/s):
t3=4sS,x3=24m
t甲急=4+3+4=11s,x甲总=24+6+24=54m
(2)乙车(人工)总过程:
减速到0:t=5s,x=25m:停留5s:加速恢复:t'=5s,x'=25m
t乙总=15s,x乙点=50m
临界条件:直线距离=s0一位移差△x=√S2-d亚=8m
分段分析:
①0~4s:两车均减速(加速度相同),△x=0,可通信:
②4~5s:甲车匀速2m/s,乙继续减速,t=5s时△x=1m:
③5~7s:乙静止,甲车匀速,t=7s时△x=5m:
④7~10s:甲车加速,乙静止,间距增大。
设t=7+x(0≤t≤3s),则
x甲=30+2x+t2,4x=5+2x+t2
令△x=8m,解得t=1s,即t=8s
故第一次失去通信的时刻为t=8s。
(3)全程最大间距出现在乙车恢复原速时(t=15s):
x甲=54+10×(15-11)=94m,xz=50m
4xmax=94-50=44m
5min=V442+62=V1972=2V493m≈44.4m
【评分标准参考】
第(1)问4分:三阶段各1分,总量1分:
第(2)问6分:临界条件1分,分段分析2分,方程求解2分,结果1分:
第(3)问6分:最大间距时刻判断2分,两车位移各1分,位移差1分,结果1分。