内容正文:
吉安一中段考一物理试卷
一、选择题:(本题共10小题,共46分,。在小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分,第8~10题有多项符合要求,每小题全部选对得6分,选对但不全的得3分,有错选或者不选的得0分)
1. 下列物理量都为矢量的是( )
A. 平均速度 速度的变化量 B. 瞬时速度 质量
C. 路程 平均速度 D. 速率 位移
【答案】A
【解析】
【详解】矢量的定义:既有大小,又有方向,且满足矢量求和法则的物理量。
A.平均速度、速度的变化量为矢量,故A正确;
B.瞬时速度为矢量, 质量只有大小,没有方向为标量,故B错误;
C.路程只有大小,没有方向为标量,平均速度为矢量,故C错误;
D.速率只有大小,没有方向为标量,位移为矢量,故D错误。
故选A。
2. 汽车自动驾驶技术发展迅速,下列情况可以把汽车视为质点的是( )
A. 自动泊车时 B. 判断是否满足超车条件时
C. 避让行人时 D. 规划行驶路线时
【答案】D
【解析】
【详解】A.自动泊车时,需精确控制汽车的位置、转向和尺寸(如车长、车宽)以避开障碍物,形状和大小不可忽略,不能视为质点,故A错误;
B.判断是否满足超车条件时,需考虑汽车长度、速度差及与前后车的间距,尺寸因素至关重要,不能视为质点,故B错误;
C.避让行人时,需实时计算汽车与行人的距离、方向及车身尺寸,形状和大小直接影响安全判断,不能视为质点,故C错误;
D.规划行驶路线时,仅需考虑起点、终点和路径(如导航路线),不涉及汽车的具体尺寸或形状,可视为质点,故D正确。
故选D。
3. 在一次性能测试中,小车沿直线运动,初速度大于零,加速度方向与速度方向相同,但加速度大小不断减小直至为零。在此过程中,小车( )
A. 速度不断减小,位移不断增大
B. 速度不断增大,位移不断增大
C. 速度先增大后减小,位移不断增大
D. 速度不断增大,位移先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】加速度方向与速度方向相同,说明速度增量方向与速度相同,所以小车速度始终增大;加速度大小逐渐减小只表示速度增加得越来越慢,并不改变速度增加的趋势。由于小车初速度大于零且运动过程中速度始终为正,位移随时间持续增大。因此正确描述是“速度不断增大,位移不断增大”。
故选B。
4. 如图是一个做直线运动的物体的图像,图中时间间隔,相应的速度变化量记为、,位移记为、,下列说法正确的是( )
A.
B. 时间内加速度小于时间内加速度
C.
D. 若图像为抛物线则物体做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图像知,速度变化量为
,
由图像可知
根据
,,
可知时间内加速度小于时间内加速度,故A错误,B正确;
C.由直线运动物体的图像与时间轴围成的面积表示位移,可知在时间内面积大于时间内的面积,即,故C错误;
D.匀变速直线运动的图像是一条倾斜直线,故D错误。
故选B。
5. 某同学在实验室研究小车的运动,让质量为 2kg 的小车在水平轨道上由静止开始做匀加速直线运动,测得小车第 3s 内的位移为 8m。小车在前 3s 内的平均速度大小是( )
A. 3.2 m/s B. 8 m/s C. 4.8 m/s D. 15 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】设小车从开始运动到时刻的位移为。小车初速度为0且做匀加速直线运动,有。
第3秒内的位移是前3秒与前2秒位移之差,满足
解得
前3秒内小车始终沿同一方向运动,因此路程等于位移大小;其位移为
所以前3秒内的平均速度大小为
故选C。
6. 小车由A点静止开始沿水平轨道做匀加速直线运动,,途经A、B、C、D四点,AB=BC=CD=4m。小车经过AB过程中速度的增加量为,经过CD过程中速度的增加量为,则与的比值k约为( )
A. 1.2 B. 2.2 C. 3.1 D. 4.0
【答案】C
【解析】
【详解】小车从点静止出发,取运动方向为正。匀加速直线运动满足,其中为从点起的位移。到达点时,位移为,代入题给,所以
因此
点和点相对点的位移分别为和,故和
由上式得
所以
故选C。
7. 光滑斜面底端有一小车,小车由静止开始在沿斜面向上的恒定拉力作用下,以a1 = 6m/s2沿斜面匀加速上滑,当位移x1=3m时撤去拉力,此后小车沿斜面运动的加速度大小为a2 = 6m/s2,则小车沿斜面向上运动的最大距离和从开始运动到返回出发点所用的时间分别是( )
A. 3 m ,1.0 s B. 6 m ,2.0 s
C. 9 m ,() s D. 6 m ,() s
【答案】D
【解析】
【详解】小车匀加速上滑过程,有
解得
加速时间
无动力匀减速上滑至最高点过程:匀减速上滑时间
匀减速上滑的最大位移
故最大距离
从最高点下滑回到底端时间
小车全程运动总时间
故选D。
8. 如图所示,物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2s速度大小变为3m/s,则物体的加速度( )
A. 大小为1m/s2,方向沿斜面向上
B. 大小为1m/s2,方向沿斜面向下
C. 大小为4m/s2,方向沿斜面向下
D. 大小4m/s2,方向沿斜面向上
【答案】BC
【解析】
【详解】若2 s后物体的速度仍向上,则有
若2 s后速度方向向下,则有
负号说明加速度向下。
故选BC。
9. 具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时,会立即开始主动刹车,车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10 m,若汽车正以10 m/s的速度在路面上行驶,遇紧急情况主动刹车后车做匀减速直线运动,加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 汽车能安全停下
B. 汽车刹车时间为2s
C. 汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为
D. 汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.取汽车运动方向为正方向,初速度为,刹车后的加速度为。由匀变速直线运动速度与时间关系,停车时,所以停车时间满足
由匀变速直线运动位移公式,刹车到停下的位移为,故A正确,B错误;
C.开始主动刹车后第末的速度由确定,取并代入已知量得,故C错误;
D.第内是从到的时间段。汽车在时已经停下,之后保持静止,所以第内的位移等于从第末到停车时的位移。由位移公式,前内的位移为
因此第内的位移为
由平均速度定义,第二秒内的平均速度为 ,故D正确。
故选AD。
10. 如图(a)所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图(b)所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是( )
A. 物块在由A运动至E的时间为
B. 位置A与位置D间的距离为
C. 物块在位置D时的速度大小为
D. 物块下滑的加速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图(b)中各个位置对应时刻可知,相邻位置的时间间隔,故AE的时间间隔为,选项A错误;
D.而段与段的时间间隔为
又
解得
选项D正确;
C.物块在位置D时速度
选项C正确;
B.由
得物块在A位置速度,则位置A、D间距离为
选项B错误。
故选CD。
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11. 实验过程中,下列做法正确的是___________
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.实验时应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,使纸带上的点迹具有连续、稳定的时间间隔;若先释放小车再接通电源,纸带上有效点迹较少,会增大数据处理误差,故A错误,B正确;
CD.释放前应使小车停在靠近打点计时器处,以便小车运动较长距离、纸带记录更多点迹;停在靠近滑轮处会使小车很快运动到滑轮附近,记录点迹较少,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 某同学参观科技馆,观察到科技馆暗处放置一展品,展品顶部有一个每隔相同时间由静止向下滴水的装置,于是他想利用此装置来测定当地的重力加速度。该同学用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为10Hz时,每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置,可观察到水滴似乎不再下落,用竖直放置的米尺测得各个水滴之间的距离。处理数据,得出结论。
(1)水滴滴落的时间间隔为___________s;
(2)根据匀变速直线运动规律,图甲中 D、E 间的距离应为___________cm
(3)该同学又根据图甲依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值,作出了的图像,如图乙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,重力加速度为___________(用a、b表示)。
【答案】(1)0.1 (2)33.6
(3)
【解析】
【小问1详解】
闪光频率为,相邻两次闪光的时间间隔等于周期,所以
【小问2详解】
相邻水滴在相邻两次闪光时的位置对应相等时间间隔;水滴做匀变速直线运动时,相邻相等时间内的位移差相等。因此,由图中数据可得
所以
【小问3详解】
水滴从点由静止开始下落,取竖直向下为正方向。以点为起点,经过时间的位移为,由自由落体的位移公式得,两边同除以,得到关系式
因此,-图线的斜率为,图线经过原点和坐标为的点,斜率又为,比较两种斜率有
所以
13. 某探究小组的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”,图乙是某次实验获取的一段纸带。本实验提供的电源是电压220V频率50Hz交流电源,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要___________。
A. 弹簧测力计 B. 刻度尺 C. 天平 D. 秒表
(2)在打出C点时小车的速度大小为___________m/s(保留3位有效数字)。
(3)小车的加速度大小为___________(保留2位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率小于50Hz。而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比___________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)B (2)0.409
(3)0.93 (4)偏大
【解析】
【小问1详解】
各点间的距离需要用刻度尺测量。
故选B。
【小问2详解】
打点频率为,相邻计数点之间还有4个点未画出,因此相邻计数点间包含5个时间间隔,时间间隔为
用中时刻的平均速度近似点瞬时速度,有
代入,和,得
【小问3详解】
以点为位置零点,将,作为前两段位移,将,作为后两段位移。由逐差法得
代入,,和,得
【小问4详解】
实际频率小于,所以实际周期
计算速度时位移相同而所用时间间隔偏小,分母偏小会使速度测量值偏大,故填“偏大”。
14. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度。不计空气阻力。
求:
(1)小球运动过程中距离平板车上表面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到平板车后端的距离;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取竖直向上为正方向,小球仅受重力,加速度方向向下,大小为。设小球从抛出点上升的最大高度为,到达最高点时竖直速度为零,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
解得
因此小球距地面的最高高度为,距平板车上表面的最大高度为
【小问2详解】
小球水平方向的初速度为零,且不受水平力,故水平位置不变,落点的横坐标与抛出点的竖直投影相同。设小球落到车面所用时间为,取竖直向上为正方向,小球落到车面时的竖直位移为,由匀变速直线运动的位移与时间关系得
解得或,由于时间取非负值,故。以小球抛出点的竖直投影为原点,向右为正。平板车前端初始横坐标为,小球落到车面时前端坐标为
车后端的坐标为
由上述坐标可知落点在车身范围内,距后端的距离为
15. 如图所示,一滑雪运动员沿一直坡道向下滑雪,出发点记为O,自O点由静止出发,先后经过同一直坡道上的A、B、C三点,视滑雪过程为匀加速直线运动,测得AB间距离为,间距离为,且通过段与段所用时间均为,求
(1)滑雪过程中的加速度;
(2)运动员通过C点时速度大小;
(3)OA两点间的距离l。
【答案】(1),方向沿坡道向下;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由
得
加速度的方向:沿坡道向下或与速度方向相同
(2)由
得
由
得
(3)由
得
16. 某智能物流仓库中,两个物流机器人需要协同完成一项任务。机器人A携带包裹,以vA=2m/s的速度匀速驶向目标区域。当A经过O点时,在O点后方x0=20m处的机器人B接收到指令,立刻以a1=1m/s2的加速度做匀加速启动追赶A,达到最大速度vB=4m/s后匀速运动,当二者距离减小至d=8m时,B以a2=0.5m/s2的加速度做匀减速运动,同时,A以aA=0.2m/s2的加速度匀减速运动。
(1)求B达到最大速度时,A、B间的距离;
(2)求B从启动到开始减速的时间;
(3)通过计算分析B能否追上A?若能追上,求出B从开始减速到追上A的时间;若不能追上,求出A、B间的最终距离。
【答案】(1)20m (2)10s
(3)不能追上,最终距离2m
【解析】
【小问1详解】
机器人B达到最大速度经历的时间为
此时机器人A运动的位移为
B运动的位移为
所以A、B间的距离为
【小问2详解】
设B从启动到开始减速的时间为t2,则
代入数据解得
【小问3详解】
设A从开始减速到二者速度相等所用时间为t3,则
解得
此过程中二者运动的位移为,
由于
则B不能追上A,所以A、B间的最终距离为
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吉安一中段考一物理试卷
一、选择题:(本题共10小题,共46分,。在小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分,第8~10题有多项符合要求,每小题全部选对得6分,选对但不全的得3分,有错选或者不选的得0分)
1. 下列物理量都为矢量的是( )
A. 平均速度 速度的变化量 B. 瞬时速度 质量
C. 路程 平均速度 D. 速率 位移
2. 汽车自动驾驶技术发展迅速,下列情况可以把汽车视为质点的是( )
A. 自动泊车时 B. 判断是否满足超车条件时
C. 避让行人时 D. 规划行驶路线时
3. 在一次性能测试中,小车沿直线运动,初速度大于零,加速度方向与速度方向相同,但加速度大小不断减小直至为零。在此过程中,小车( )
A. 速度不断减小,位移不断增大
B. 速度不断增大,位移不断增大
C. 速度先增大后减小,位移不断增大
D. 速度不断增大,位移先增大后减小
4. 如图是一个做直线运动的物体的图像,图中时间间隔,相应的速度变化量记为、,位移记为、,下列说法正确的是( )
A.
B. 时间内加速度小于时间内加速度
C.
D. 若图像为抛物线则物体做匀加速直线运动
5. 某同学在实验室研究小车的运动,让质量为 2kg 的小车在水平轨道上由静止开始做匀加速直线运动,测得小车第 3s 内的位移为 8m。小车在前 3s 内的平均速度大小是( )
A. 3.2 m/s B. 8 m/s C. 4.8 m/s D. 15 m/s
6. 小车由A点静止开始沿水平轨道做匀加速直线运动,,途经A、B、C、D四点,AB=BC=CD=4m。小车经过AB过程中速度的增加量为,经过CD过程中速度的增加量为,则与的比值k约为( )
A. 1.2 B. 2.2 C. 3.1 D. 4.0
7. 光滑斜面底端有一小车,小车由静止开始在沿斜面向上的恒定拉力作用下,以a1 = 6m/s2沿斜面匀加速上滑,当位移x1=3m时撤去拉力,此后小车沿斜面运动的加速度大小为a2 = 6m/s2,则小车沿斜面向上运动的最大距离和从开始运动到返回出发点所用的时间分别是( )
A. 3 m ,1.0 s B. 6 m ,2.0 s
C. 9 m ,() s D. 6 m ,() s
8. 如图所示,物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2s速度大小变为3m/s,则物体的加速度( )
A. 大小为1m/s2,方向沿斜面向上
B. 大小为1m/s2,方向沿斜面向下
C. 大小为4m/s2,方向沿斜面向下
D. 大小4m/s2,方向沿斜面向上
9. 具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时,会立即开始主动刹车,车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10 m,若汽车正以10 m/s的速度在路面上行驶,遇紧急情况主动刹车后车做匀减速直线运动,加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 汽车能安全停下
B. 汽车刹车时间为2s
C. 汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为
D. 汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为
10. 如图(a)所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图(b)所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是( )
A. 物块在由A运动至E的时间为
B. 位置A与位置D间的距离为
C. 物块在位置D时的速度大小为
D. 物块下滑的加速度大小为
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11. 实验过程中,下列做法正确的是___________
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
12. 某同学参观科技馆,观察到科技馆暗处放置一展品,展品顶部有一个每隔相同时间由静止向下滴水的装置,于是他想利用此装置来测定当地的重力加速度。该同学用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为10Hz时,每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置,可观察到水滴似乎不再下落,用竖直放置的米尺测得各个水滴之间的距离。处理数据,得出结论。
(1)水滴滴落的时间间隔为___________s;
(2)根据匀变速直线运动规律,图甲中 D、E 间的距离应为___________cm
(3)该同学又根据图甲依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值,作出了的图像,如图乙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,重力加速度为___________(用a、b表示)。
13. 某探究小组的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”,图乙是某次实验获取的一段纸带。本实验提供的电源是电压220V频率50Hz交流电源,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要___________。
A. 弹簧测力计 B. 刻度尺 C. 天平 D. 秒表
(2)在打出C点时小车的速度大小为___________m/s(保留3位有效数字)。
(3)小车的加速度大小为___________(保留2位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率小于50Hz。而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比___________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度。不计空气阻力。
求:
(1)小球运动过程中距离平板车上表面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到平板车后端的距离;
15. 如图所示,一滑雪运动员沿一直坡道向下滑雪,出发点记为O,自O点由静止出发,先后经过同一直坡道上的A、B、C三点,视滑雪过程为匀加速直线运动,测得AB间距离为,间距离为,且通过段与段所用时间均为,求
(1)滑雪过程中的加速度;
(2)运动员通过C点时速度大小;
(3)OA两点间的距离l。
16. 某智能物流仓库中,两个物流机器人需要协同完成一项任务。机器人A携带包裹,以vA=2m/s的速度匀速驶向目标区域。当A经过O点时,在O点后方x0=20m处的机器人B接收到指令,立刻以a1=1m/s2的加速度做匀加速启动追赶A,达到最大速度vB=4m/s后匀速运动,当二者距离减小至d=8m时,B以a2=0.5m/s2的加速度做匀减速运动,同时,A以aA=0.2m/s2的加速度匀减速运动。
(1)求B达到最大速度时,A、B间的距离;
(2)求B从启动到开始减速的时间;
(3)通过计算分析B能否追上A?若能追上,求出B从开始减速到追上A的时间;若不能追上,求出A、B间的最终距离。
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