内容正文:
高一物理质量检测(二)
一、单选题(每题4分共28分)
1. 某物体做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内物体的加速度大小为
B. 内物体的加速度大小为
C. 内物体的位移大小为
D. 物体在第5s内做匀速直线运动
2. 在第19届亚运会上,中国选手何超、严思宇在男子双人三米板跳水比赛中强势夺冠。若以运动员离开跳板为计时起点,何超比赛中的竖直分速度随时间的变化图像如图所示,其中0~时间图线为直线。下列有关何超跳水过程的说法正确的是( )
A. 0~时间,做匀加速直线运动
B. 时刻,刚好接触到水面
C. 时刻,达到水下最深处
D. ~时间,竖直方向加速度一直减小
3. 有一个趣味射击运动:四个水球就能挡住子弹,当四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。如图所示,子弹恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C. 子弹穿过每个水球的时间比为1:3:5:7
D. 子弹射入每个水球时的速度比为
4. 对于初速度为零的匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 在内、内、内的位移之比是
B. 在末、末、末的速度之比是
C. 在第内、第内、第内的平均速度之比是
D. 在第内、第内、第内的位移之比为
5. 火箭发射时,速度能在内由0增加到,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度变化比汽车快
B. 火箭的加速度比汽车的加速度小
C. 2.5s内汽车的速度改变量为
D. 单位时间内火箭的速度改变量为
6. 小蚂蚁从a点沿着边长为L的立方体三条棱ab、bc、cd运动到d点,在三条棱上运动的时间相同,则小蚂蚁( )
A. 从a运动到c的位移大小为2L
B. 从a到c的位移与从b到d的位移相同
C. 从a到b的平均速度是从a到c平均速度的倍
D. 从a到d的平均速度是从a到b平均速度的倍
7. 某汽车正以72km/h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若以5m/s2加速度刹车,则以下说法错误的是( )
A. 刹车后2s末的速度大小为10m/s
B. 汽车滑行40m停下
C. 刹车后5s末的速度大小为0
D. 刹车后6s内的位移大小为30m
二、多选题(每题6分共18分,少选得3分,错选多选不得分)
8. 大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾天行车安全显得尤为重要。在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞,如图为两车刹车后匀减速运动的v-t图像。以下分析正确的是( )
A. 两车刹车后间距一直在减小
B. 两车都停下来后相距12.5m
C. 两车开始刹车时的间距为300m
D. 甲乙两车减速至共速时的速度大小为5m/s
9. t=0时刻A、B两物体处在同一位置,此后两物体做同向的直线运动,A的速度平方随位移关系如图甲所示,B的位移与运动的时间之比随运动时间关系如图乙所示,A、B相遇时不相撞,则下列说法正确的是( )
A. A的加速度是B加速度的1.5倍
B. A追上B之前,A、B间距离最大时A的速度大小为18m/s
C. A追上B之前,A、B间的最大距离为8m
D. 在时A追上B
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(每空2分,共14分)
11. 某同学采用了如图所示的实验装置来完成“研究匀变速直线运动的规律”实验。(装置图:气垫导轨,两个光电门,滑块带遮光条,刻度尺,钩码,气源)
(1)为使速度测量值更接近遮光条通过光电门的瞬时速度,下列措施正确的是( )
A. 换用宽度更宽的遮光条
B. 换用宽度更窄的遮光条
C. 使滑块缓慢通过光电门
(2)放置在气垫导轨上的滑块上装有宽度的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器(图中未画出)记录了遮光条通过光电门1的时间,通过光电门2的时间,用刻度尺测出两个光电门之间的距离,则遮光条经过光电门1时的速度大小__________,滑块的加速度大小____________。(计算结果均保留两位有效数字)
12. 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A、B、C、D、E、F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a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy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xOy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t轴。
(2)从第一个计数点开始计时,为求出时刻的瞬时速度,需要测出___________(选填“a”“b”“c”“d”或“e”)段纸带的长度。
(3)若测得a段纸带的长度为,c段纸带的长度为,则可求出加速度的大小为___________(结果保留2位有效数字)。
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 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?
14. 一汽车在直线公路段上以15m/s的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4s的反应时间后,司机开始刹车,则:
(1)经过0.4s的反应时间时,两车相距多远?
(2)为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
(3)若汽车刹车时的加速度只为,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
15. 一辆货车以20m/s的速度在平直公路上超速行驶。当这辆超速行驶的货车经过警车时,警车立刻从静止开始以的加速度匀加速追上去,从警车启动开始计时,到追上的这一过程中,
(1)经过多长时间两者相距最远?
(2)警车追上货车时通过的位移?
(3)假若警车的最大速度是25m/s问经过多长时间能够追上货车?
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高一物理质量检测(二)
一、单选题(每题4分共28分)
1. 某物体做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内物体的加速度大小为
B. 内物体的加速度大小为
C. 内物体的位移大小为
D. 物体在第5s内做匀速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.图像斜率表示加速度,由图可知,内物体加速度大小为,故A正确;
B.由图可知,内物体匀速,加速度为0,故B错误;
C.图像与横轴围成的面积表示位移,由图可知,内物体位移大小为,故C错误;
D.由图可知 ,第5s内物体做减速运动,故D错误。
故选A。
2. 在第19届亚运会上,中国选手何超、严思宇在男子双人三米板跳水比赛中强势夺冠。若以运动员离开跳板为计时起点,何超比赛中的竖直分速度随时间的变化图像如图所示,其中0~时间图线为直线。下列有关何超跳水过程的说法正确的是( )
A. 0~时间,做匀加速直线运动
B. 时刻,刚好接触到水面
C. 时刻,达到水下最深处
D. ~时间,竖直方向加速度一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.这是竖直分速度随时间变化的图像,取向下为正,纵坐标的正负表示运动方向。内图线虽为斜直线、加速度恒定,但速度先为负、后为正,运动员先向上减速、再向下加速,并非全程匀加速,故A错误;
B.从起图线偏离入水前的直线,表明此时开始受到水的作用;时速度才达到最大值,故B错误;
C.至图线一直位于时间轴上方,运动员继续向下运动;时速度减为零,故此时到达水下最深处,故C正确;
D.速度-时间图像的斜率表示加速度,处斜率为零,此后斜率先变大后变小,临近又趋于零,加速度并非一直减小,故D错误。
故选C。
3. 有一个趣味射击运动:四个水球就能挡住子弹,当四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。如图所示,子弹恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C. 子弹穿过每个水球的时间比为1:3:5:7
D. 子弹射入每个水球时的速度比为
【答案】B
【解析】
【详解】可将子弹的运动(末速为零的匀减速运动)反向等效为初速度为0的匀加速直线运动,利用初速度为0的匀变速直线运动推论分析
A.子弹在水球中做匀减速运动,加速度a恒定,速度变化量。但子弹穿过每个水球的时间并不相等,因此每个水球中的速度变化量不同,故A错误;
B.全程子弹末速度为0,全程的平均速度等于全程中间时刻的瞬时速度。设每个水球厚度为d,全程总位移为4d。逆向思维:反向匀加速,位移d处(正向穿出第 3 个球)速度;
全程反向末速度,
因此子弹穿出第三个水球的瞬时速度等于全程平均速度,故B正确;
C.由逆向思维,初速度为0的匀加速运动通过连续相等位移的时间比为
将过程反转后,子弹依次穿过4个水球的时间比为,故C错误;
D.由逆向思维,初速度为0的匀加速运动中,通过位移d、2d、3d、4d的速度满足,速度比为
反转后对应子弹依次射入第4、3、2、1个水球的速度比,因此子弹射入每个水球的速度比为,故D错误。
故选B 。
4. 对于初速度为零的匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 在内、内、内的位移之比是
B. 在末、末、末的速度之比是
C. 在第内、第内、第内的平均速度之比是
D. 在第内、第内、第内的位移之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿加速度方向取正,设每段时间为,从开始计时至第秒末的位移为。由初速度为零及匀变速直线运动位移公式,得
前三个秒末的累计位移之比为,故A错误;
B.由速度公式且,三个时刻的速度之比为,故B错误;
CD.第秒内的位移是相邻两个秒末的累计位移之差,即
前三段位移之比为
物体始终沿加速度方向运动,由平均速度定义,三段时间相等,平均速度之比也为,故C正确,D错误。
故选C。
5. 火箭发射时,速度能在内由0增加到,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度变化比汽车快
B. 火箭的加速度比汽车的加速度小
C. 2.5s内汽车的速度改变量为
D. 单位时间内火箭的速度改变量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车初速度;火箭的速度变化量,加速度;汽车的速度变化量,加速度大小
加速度是描述速度变化快慢的物理量,汽车加速度大小大于火箭,说明汽车速度变化更快,故A错误;
B.火箭加速度大小为,小于汽车加速度大小,即火箭的加速度比汽车小,故B正确;
C.速度改变量是矢量,内汽车的速度改变量为,故C错误;
D.单位时间内火箭的速度改变量等于其加速度,为,故D错误。
故选B。
6. 小蚂蚁从a点沿着边长为L的立方体三条棱ab、bc、cd运动到d点,在三条棱上运动的时间相同,则小蚂蚁( )
A. 从a运动到c的位移大小为2L
B. 从a到c的位移与从b到d的位移相同
C. 从a到b的平均速度是从a到c平均速度的倍
D. 从a到d的平均速度是从a到b平均速度的倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移是从初始位置到末位置的有向线段,所以从a运动到c的位移大小应为,故A错误;
B.从a到c的位移与从b到d的位移大小相等,都为,但是方向不同,故B错误;
C.根据平均速度的公式,
可知,
所以有,故C正确;
D.根据公式可知从a到d的平均速度为
所以有,故D错误。
故选C。
7. 某汽车正以72km/h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若以5m/s2加速度刹车,则以下说法错误的是( )
A. 刹车后2s末的速度大小为10m/s
B. 汽车滑行40m停下
C. 刹车后5s末的速度大小为0
D. 刹车后6s内的位移大小为30m
【答案】D
【解析】
【详解】初速度
A.由运动学公式可得汽车刹车减速到零的时间为
即汽车4s后速度减为0,不再运动。则刹车后,由速度公式
得,故A正确,不符合题意;
B.由匀变速直线运动速度位移公式
得总滑行位移,故B正确,不符合题意;
C.刹车后,汽车已经停止,速度大小为0,故C正确,不符合题意;
D.刹车后,汽车6s内的位移等于刹车总位移40m,不是30m,故D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题(每题6分共18分,少选得3分,错选多选不得分)
8. 大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾天行车安全显得尤为重要。在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞,如图为两车刹车后匀减速运动的v-t图像。以下分析正确的是( )
A. 两车刹车后间距一直在减小
B. 两车都停下来后相距12.5m
C. 两车开始刹车时的间距为300m
D. 甲乙两车减速至共速时的速度大小为5m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两车刚好没有发生碰撞,两车刹车后甲的速度先大于乙的速度,两者间距减小,后来甲的速度小于乙的速度,两者间距增大,故A错误;
BD.两车恰好不发生碰撞,速度相等时两车相遇且不发生碰撞。由题图可知,两车刹车后直到速度相等,经历的时间为20s,甲车的加速度
当时,甲乙两车减速至共速时的速度大小
根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,两车都停下来后相距,故BD正确;
C.乙车的加速度
此时甲车的位移
乙车的位移
两车刚好没有发生碰撞,则两车开始刹车时的间距,故C错误。
故选BD。
9. t=0时刻A、B两物体处在同一位置,此后两物体做同向的直线运动,A的速度平方随位移关系如图甲所示,B的位移与运动的时间之比随运动时间关系如图乙所示,A、B相遇时不相撞,则下列说法正确的是( )
A. A的加速度是B加速度的1.5倍
B. A追上B之前,A、B间距离最大时A的速度大小为18m/s
C. A追上B之前,A、B间的最大距离为8m
D. 在时A追上B
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于图甲过原点,即时,结合图像可知A的速度平方随位移变化的关系式为
则图甲斜率
解得
由图乙可知B的位移与运动的时间之比随运动时间变化的关系式为
则图乙斜率
可知,
则A的加速度是B加速度的1.25倍,故A错误;
BC.A、B速度相等时距离最大,设经过时间,A、B速度相等,则有
解得
则此时A的速度
此时A、B间的距离为
故B错误、C正确;
D.由于t=0时刻A、B两物体处在同一位置,经过时间,A、B相遇时不相撞,则有
解得
则在时A追上B,故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(每空2分,共14分)
11. 某同学采用了如图所示的实验装置来完成“研究匀变速直线运动的规律”实验。(装置图:气垫导轨,两个光电门,滑块带遮光条,刻度尺,钩码,气源)
(1)为使速度测量值更接近遮光条通过光电门的瞬时速度,下列措施正确的是( )
A. 换用宽度更宽的遮光条
B. 换用宽度更窄的遮光条
C. 使滑块缓慢通过光电门
(2)放置在气垫导轨上的滑块上装有宽度的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器(图中未画出)记录了遮光条通过光电门1的时间,通过光电门2的时间,用刻度尺测出两个光电门之间的距离,则遮光条经过光电门1时的速度大小__________,滑块的加速度大小____________。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)B (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
用遮光条通过光电门的平均速度近似代替瞬时速度,依据是“极短时间内的平均速度趋近于该时刻的瞬时速度”:
A.更宽的遮光条会使遮光时间变长,平均速度与瞬时速度偏差变大,故A错误;
B.选更窄的遮光条,可让遮光时间更短,平均速度就越接近遮光条通过光电门的瞬时速度,故B正确;
C.滑块缓慢通过光电门会大幅增加遮光时间,平均速度对瞬时速度的近似效果更差,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]利用平均速度近似瞬时速度,结合匀变速直线运动的速度-位移公式计算:
求经过光电门1的速度,
[2]求经过光电门2的速度,
根据匀变速直线运动公式,代入
可得
【点睛】
12. 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A、B、C、D、E、F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a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy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xOy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t轴。
(2)从第一个计数点开始计时,为求出时刻的瞬时速度,需要测出___________(选填“a”“b”“c”“d”或“e”)段纸带的长度。
(3)若测得a段纸带的长度为,c段纸带的长度为,则可求出加速度的大小为___________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. x
(2)b (3)4.0
【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
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 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
14. 一汽车在直线公路段上以15m/s的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4s的反应时间后,司机开始刹车,则:
(1)经过0.4s的反应时间时,两车相距多远?
(2)为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
(3)若汽车刹车时的加速度只为,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
反应时间内汽车、自行车均做匀速直线运动,两车间距减小量等于两车的位移差。 已知反应时间,初始间距,则反应时间后两车间距
代入数值计算得
【小问2详解】
两车不相撞的临界条件是汽车减速至与自行车共速时,两车位移差恰好等于反应后剩余的间距。 设汽车最小加速度大小为,共速时间为,共速时满足
该过程中,汽车的位移
自行车的位移
位移差满足
解得,
【小问3详解】
临界条件仍为共速时位移差等于,此时自行车做匀加速直线运动。 设自行车最小加速度为,共速时间为,共速时速度为,可得
该过程中,汽车的位移
自行车的位移
位移差满足
联立解得
根据
解得
15. 一辆货车以20m/s的速度在平直公路上超速行驶。当这辆超速行驶的货车经过警车时,警车立刻从静止开始以的加速度匀加速追上去,从警车启动开始计时,到追上的这一过程中,
(1)经过多长时间两者相距最远?
(2)警车追上货车时通过的位移?
(3)假若警车的最大速度是25m/s问经过多长时间能够追上货车?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两车相距最远的临界条件为速度相等,警车速度小于货车时距离持续增大,警车速度大于货车时距离持续减小,因此共速时距离最大。即
由警车速度公式得
代入、,解得。
【小问2详解】
追上时两车位移相等,设追上时间为,货车位移
警车位移
联立,得,解得(舍去)
解得警车位移
【小问3详解】
警车加速到最大速度的时间
加速阶段警车位移
货车位移
两车相差,加速阶段未追上。
后续警车匀速、货车匀速,相对速度
追赶剩余距离时间
总时间
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