精品解析:陕西西安第三中学2026-2027学年高一上学期第一次阶段检测物理试卷
2026-10-14
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内容正文:
西安市第三中学2026-2027学年度第一学期高一第一次月测评
物理学科试题
一、选择题(共4×12=48分,在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 2026年北京亦庄人形机器人半程马拉松赛,“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩夺冠,超越了人类半马世界纪录。下列说法正确的是( )
A. 50分26秒指的是冲线的时刻
B. 研究“闪电”运动的路径时可视为质点
C. 研究“闪电”跑步的姿势稳定性时可视为质点
D. “闪电”冲线时的瞬时速度一定超越人类的冲线速度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.50分26秒指的是运动所经历的时间,不是冲线的时刻,A错误;
B.研究“闪电”运动的路径时,机器人的尺寸相对于半程马拉松赛全程的路程可以忽略,它的身高、运动姿势等不影响研究结果,可视为质点,B正确;
C.研究“闪电”跑步的姿势稳定性时,需要考虑四肢的比例、肢体形态等,不能视为质点,C错误;
D.半程马拉松路程固定,总时间更短仅说明机器人全程的平均速率更大,无法推出冲线时刻的瞬时速度一定超越人类,D错误。
故选B。
【点睛】
2. 现在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,上升的最大高度为5m,然后落回到抛出点O下方10m的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)( )
A. 15m、-10m B. 20m、-10m C. 5m、20m D. 5m、5m
【答案】B
【解析】
【详解】小球在这一运动过程中通过的路程为s=5m+5m+10m=20m;位移为x=-10m。
故选B。
3. 近期全球首个人形机器人半马在北京亦庄举行,天工机器人(如图1)冲线完赛,夺得冠军。在比赛中,甲、乙两台机器人在某段直线赛道上的位移-时间图像如图2所示,关于时间内两台机器人的运动情况,以下说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙两台机器人在同一位置
B. 时刻,机器人乙的速度大于机器人甲的速度
C. 时间内,甲、乙两台机器人的距离增大
D. 时间内,机器人甲的平均速度等于机器人乙的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.时刻,甲从原点出发、乙的出发点位置为,不在同一位置,A错误;
B.位移-时间图像的斜率代表速度的大小,在时刻,乙的斜率大,说明机器人乙的速度大于机器人甲的速度,B正确;
C.时间内,甲、乙两台机器人的距离越来越小,C错误;
D.时间内,两机器人运动时间一样,末位置相同,而起点不同,位移不同,两机器人的平均速度不同,D错误。
故选B 。
4. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间图像,a、c变化规律为直线方程,b、d变化规律为抛物线方程,由图可知( )
A. 图甲中,a质点做匀减速直线运动
B. 图甲中,到时间内,b质点做匀变速直线运动(先沿负方向做匀减速运动,然后沿正方向做匀加速运动)
C. 图乙中,若时刻c、d两质点第一次相遇,则时刻两质点第二次相遇
D. 图乙中,到时间内,d质点做速率先减小后增大的加速度恒定的变速直线运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲中,斜率表示速度,而a线斜率没有发生变化,所以a质点做匀速直线运动。故A错误;
B.图甲中,到时间内,b线的斜率表示速度,而b线斜率先为负后为正,所以b质点做匀变速直线运动(先沿负方向做匀减速运动,然后沿正方向做匀加速运动。故B正确;
C.图中,交点表示速度相等,不代表相遇。故C错误;
D.图乙中,到时间内,d线的斜率表示加速度,所以d质点的加速度发生了变化。故D错误。
故选B。
5. 在台球比赛中,某球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框的接触时间为0.08s,则该撞击过程中球的(取弹回的方向为正方向)( )
A. 速度变化量为-0.2m/s,加速度为
B. 速度变化量为2.8m/s,加速度为
C. 速度变化量为0.2m/s,加速度为
D. 速度变化量为-2.8m/s,加速度为
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知球的初速度,末速度和作用时间分别为
,,
球的速度变化量为
加速度为
故选B。
6. 在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的若干条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸带,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀减少
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.短纸带的高度即表示相应时间内物体的位移,因点迹时间间隔相同,故发生各位移的时间间隔相等,而纸带宽度是相同的,正好可以用水平方向的宽度来表示时间,纸带的高度恰可反映小车的速度大小,甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等,表示物体做匀速直线运动,故A错误;
BC.乙图中表示相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,故BC错误;
D.图丙中开始相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,后来物体的位移相等,物体做匀速直线运动,因此图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,固定的超声波发射器能向右发射速度为的超声波,汽车在发射器右方做匀速直线运动。已知时第一次发射的超声波在时刻被发射器接收;时刻第二次发射的超声波在时刻被发射器接收。下列说法正确的是( )
A. 汽车第一次与超声波相遇的位置距离发射器
B. 汽车的运动方向水平向左
C. 汽车两次与超声波相遇的位置间距为
D. 汽车的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一次超声波从发射到接收总用时1.0s,超声波往返运动,因此单程(从发射器到汽车相遇点)的时间为总时间的一半,即
相遇位置距离发射器
A错误;
B.第二次超声波从发射到接收总用时
单程时间为1.0s,对应相遇位置距离发射器
可见汽车与超声波的第二次相遇点比第一次更远,说明汽车正远离发射器,水平向右运动,B错误;
C.两次相遇位置的间距
C错误;
D.第一次相遇的时刻为t1=0.5s,第二次相遇的时刻为
汽车在两次相遇的时间间隔
因此汽车速度,
D正确。
故选D。
8. 急动度(J),又称加加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,定义为。急动度可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度;急动度越小,乘客舒适程度越高。某动车组列车在平直的轨道上运行的过程中急动度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A. 内,动车组可能做匀加速直线运动 B. 内,动车组可能做匀加速直线运动
C. 内,动车组加速度不变 D. 内,动车组加速度随时间均匀变化
【答案】A
【解析】
【详解】A. 内,,说明加速度 保持不变。
若加速度不为零且与速度方向同向,动车组就可以做匀加速直线运动,A正确;
B. 内,为非零定值,说明加速度随时间均匀变化,加速度不是定值,因此不可能做匀加速直线运动,B错误;
C. 内,,说明加速度一直在变化,C错误;
D.加速度随时间均匀变化的条件是 为定值
内 随时间均匀增大,不是定值,因此加速度不是随时间均匀变化,D错误。
故选A 。
9. 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为,乙的加速度恒为,则下列说法中正确的是( )
A. 两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快
B. 甲做加速直线运动,它的速度变化快
C. 乙做减速直线运动,它的速度变化率大
D. 甲的加速度小于乙的加速度
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知,甲的加速度与初速度方向相同,所以甲做匀加速直线运动;乙的加速度与初速度方向相反,所以乙做匀减速直线运动.加速度的正负表示方向,加速度大小表示速度变化的快慢,即乙的速度变化快,加速度也就大,由以上分析可知:甲做匀加速直线运动,速度变化慢加速度小;乙做匀减速直线运动,速度变化快加速度大,即乙的加速度比甲的大,AB错误,CD正确。
故选CD。
10. 某汽车沿直线刹车时的位移x与时间t的关系式为,式中位移x的单位是m,时间t的单位是s, 则该汽车在刹车过程中( )
A. 加速度大小是2m/s2 B. 最后2s内的平均速度大小是4m/s
C. 任意1s内的速度变化量都是2m/s D. 前5s内的位移大小是16m
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.根据位移x与时间t的关系式
对比匀变速直线运动位移时间公式
可得汽车刹车时的初速度和加速度分别为
,
则该汽车在刹车过程中,任意1s内的速度变化量为
故A正确,C错误;
B.汽车从刹车到停下所用时间为
则汽车刹车后的速度为
汽车最后2s内的平均速度大小为
故B错误;
D.前5s内的位移大小等于汽车刹车到停下通过的位移,则有
故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,为斜坡上的一点,,一小球从底端冲上斜坡,经过一段时间刚好能到达点,再经过一段时间小球返回到点。小球上滑过程在段的平均速率为,在段的平均速率为;小球下滑过程在段的平均速率为,在段的平均速率为。下列说法正确的是( )
A. 小球上滑过程的平均速度大小为
B. 小球下滑过程的平均速度大小为
C. 小球全程的平均速度大小为0
D. 小球全程的平均速率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设,由得,斜坡总长度
上滑总位移大小为,总时间为两段运动时间之和
上滑平均速度大小,故A正确;
B.下滑总位移大小为,总时间为两段运动时间之和
下滑平均速度大小,故B错误;
C.小球从点出发最终返回点,总位移为,因此全程平均速度大小为,故C正确;
D.全程总路程为,总时间为,因此全程平均速率,故D错误。
故选AC。
12. 某无人机沿x轴做直线运动的关系图像是如图所示的抛物线,已知倾斜虚线的斜率为,时图像的切线与横轴平行,根据图像的特点和其它已知信息,分析下列说法正确的是( )
A. 无人机在内的平均速度为 B. 无人机在时的速度大小为
C. 无人机的初速度为,加速度为 D. 为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.x-t图像斜率表示速度,倾斜虚线的斜率为0.5m/s,所以无人机在1~2s内的平均速度为0.5m/s,故A正确;
B.x-t图像上某点的切线斜率表示该时刻的瞬时速度,1s时图像的切线与横轴平行,所以无人机在1s时的速度大小为0,故B错误;
C.由于无人机沿x轴做直线运动的x-t关系图像是的抛物线,所以可以判定无人机做匀变速直线运动,设其位移公式为
根据题意t=1s时速度为0,由速度公式
代入t=1s,v=0
解得
t=1s时的位置
t=2s时的位置
1~2s内的位移
平均速度
得
则
代入
解得,故C正确;
D.当t=3s时,,故D错误。
故选AC。
二、非选择题(本题共6小题,共52分)
13. 为了测定斜面上小车下滑的加速度,某实验小组进行如下实验,如图所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时,系统会自动记录挡光时间,并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中,小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为。
(1)本实验利用光电门测小车的速度,所应用的物理方法是__________;
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
(2)计算经过光电门时小车的速度大小为__________m/s(结果保留2位有效数字);
(3)试写出计算小车下滑时加速度的表达式:__________(用d,T和L表示);
【答案】(1)C (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
遮光条较窄,挡光时间很短,小车在此期间的速度变化很小,因此可以用这段时间内的平均速度近似表示经过光电门时的瞬时速度。时间间隔越短,这种近似越准确,体现了极限思维法。
故选C。
【小问2详解】
记软件给出的速度为。挡光期间小车的位移等于遮光条宽度,由平均速度等于位移与所用时间之比,得
代入数据并保留2位有效数字得
【小问3详解】
小车沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动,取沿斜面向下为正方向。在题设以平均速度近似表示瞬时速度的处理下,对小车由静止释放至经过光电门的过程,由匀变速直线运动的速度与位移关系有,将第(2)问的测速关系代入,解得
14. 某同学用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)为了完成本实验,除图甲中所示器材外,实验中还需要的器材有__________(选填“秒表”或“刻度尺”)。
(2)关于本实验的实际操作,下列说法正确的是__________。(填正确选项前的字母)
A. 释放小车前,小车可以放在任何位置
B. 应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车
C. 对纸带进行分析时,应以打点计时器所打的第1个点作为第1个计数点
(3)规范操作后得到一条纸带,如图乙所示。任意两相邻的计数点间有四个点未画出,经测量,各计数点到0点的距离依次为:,,,。若电源频率为50 Hz,根据图乙中数据得出,计数点2对应的瞬时速度大小应为__________m/s。(结果保留3位有效数字)
(4)另一同学根据自己实验获得的纸带上的数据,在坐标纸上画出了如图丙所示的速度-时间图像。由图像可知,小车的加速度为__________。(结果保留3位有效数字)
(5)如果在测定匀变速直线运动的加速度时,实验者不知道工作电压的频率变为小于50 Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)刻度尺 (2)B
(3)0.180 (4)0.440
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
图示器材已包括小车、纸带、打点计时器、木板和砝码。打点计时器提供等时间间隔,实验还需用刻度尺测量纸带上各点间的距离,所以应选刻度尺。
【小问2详解】
A.释放小车前应将小车放在靠近打点计时器的位置,不能任意放置,故A错误;
B.为使纸带上的点迹清晰、稳定,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,故B正确;
C.纸带开始部分的点迹可能不清晰,分析时应选取清晰的点作为第1个计数点,不规定必须取第1个点,故C错误。
故选B。
【小问3详解】
相邻计数点间有四个点未画出,故相邻计数点时间间隔为。小车做匀变速直线运动时,点2的瞬时速度等于点1到点3这段时间内的平均速度,因此
【小问4详解】
图像的斜率表示加速度。图线上取两点,横坐标为和,纵坐标分别为和(横坐标单位为秒,纵坐标单位为米每秒),代入斜率公式得
【小问5详解】
在相等时间间隔内,匀变速直线运动相邻两段位移之差满足,其中为测得的位移差,因此
实际工作电压频率小于时,设真实周期为、计算采用的周期为,则
对同一位移差有
所以计算出的加速度比真实值偏大。
15. 如图所示,是由管道组合而成的矩形,为的中点,为的中点。一只仓鼠从点开始以恒定的速率沿管道逆时针运动。已知,。求:
(1)仓鼠从开始运动到第一次运动到点的平均速度;
(2)仓鼠从开始运动到第一次运动到点的平均速度。
【答案】(1)4m/s,方向由指向
(2),方向由指向
【解析】
【小问1详解】
仓鼠从开始运动到第一次运动到点的路程为
所用时间为
仓鼠从开始运动到第一次运动到点的位移为
仓鼠的平均速度大小为,方向由指向
【小问2详解】
仓鼠从开始运动到第一次运动到点的路程为
所用时间为
仓鼠从开始运动到第一次运动到点的位移为
仓鼠的平均速度大小为,方向由指向
16. 福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用了电磁弹射和阻拦系统。舰载机的起飞和着陆均视为匀变速直线运动,福建舰始终静止,相关数据如下表所示:
全舰长度
320m
舰宽
78m
母舰最大航速
30节(约为56km/h)
满载排水量
8万余吨
舰载机质量
50吨
舰载机搭载数量
60-70架
舰载机加速的加速度
舰载机减速的加速度
舰载机起飞速度
80m/s
(1)若电磁弹射给舰载机的初速度为40m/s,请根据表格数据判断舰载机能否正常起飞;
(2)若拦阻索对返航的舰载机进行减速时,舰载机的初速度大小为40m/s,请求出着陆3s内舰载机的位移。
【答案】(1)舰载机加速起飞的距离大于全舰长度,所以不能正常起飞;(2)
【解析】
【详解】(1)根据表中数据可知,假设舰载机能正常起飞,则起飞时的加速距离为
因为,超过全舰长度,则假设不合理,舰载机不能正常起飞。
(2)假设减速时全舰长度足够长,则着陆后舰载机停下的时间为
故舰载飞机内停下后,保持静止。此段时间的位移为
假设成立。则舰载飞机着陆3s内舰载机的位移为。
17. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
【答案】(1);(2)4
【解析】
【详解】(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
(2)设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
18. 某国产新能源汽车上市之前在一直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试,测试过程分为三个阶段。Ⅰ阶段:驾驶员踩下电门至某一位置,汽车由静止启动,其加速度与速度满足关系(其中p = 8m/s,q = 16m2/s3),当汽车加速至v1 = 16m/s时进入Ⅱ阶段。Ⅱ阶段:驾驶员通过适当调节电门使汽车做匀加速直线运动,加速度,加速至v2 = 25m/s时进入Ⅲ阶段。Ⅲ阶段:驾驶员松开电门,汽车的能量回收制动系统启动,汽车开始减速直至停下,该减速过程中汽车运动的图像如图1所示。
(1)求Ⅱ阶段汽车运动的时间和位移大小;
(2)求Ⅲ阶段汽车的加速度大小;
(3)在图2中作出Ⅰ阶段的图像,并根据该图像求Ⅰ阶段经历的时间。
【答案】(1)6s,123m
(2)1.5m/s2 (3),16s
【解析】
【小问1详解】
Ⅱ阶段汽车运动的时间
位移大小
【小问2详解】
根据
可得
由图像可知
解得a3=1.5m/s2
【小问3详解】
根据(其中p = 8m/s,q = 16m2/s3)
可得
则图像如图
根据加速度的定义式
可得
即图线与横轴所围面积为加速时间,则Ⅰ阶段经历的时间为
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西安市第三中学2026-2027学年度第一学期高一第一次月测评
物理学科试题
一、选择题(共4×12=48分,在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 2026年北京亦庄人形机器人半程马拉松赛,“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩夺冠,超越了人类半马世界纪录。下列说法正确的是( )
A. 50分26秒指的是冲线的时刻
B. 研究“闪电”运动的路径时可视为质点
C. 研究“闪电”跑步的姿势稳定性时可视为质点
D. “闪电”冲线时的瞬时速度一定超越人类的冲线速度
2. 现在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,上升的最大高度为5m,然后落回到抛出点O下方10m的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)( )
A. 15m、-10m B. 20m、-10m C. 5m、20m D. 5m、5m
3. 近期全球首个人形机器人半马在北京亦庄举行,天工机器人(如图1)冲线完赛,夺得冠军。在比赛中,甲、乙两台机器人在某段直线赛道上的位移-时间图像如图2所示,关于时间内两台机器人的运动情况,以下说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙两台机器人在同一位置
B. 时刻,机器人乙的速度大于机器人甲的速度
C. 时间内,甲、乙两台机器人的距离增大
D. 时间内,机器人甲的平均速度等于机器人乙的平均速度
4. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间图像,a、c变化规律为直线方程,b、d变化规律为抛物线方程,由图可知( )
A. 图甲中,a质点做匀减速直线运动
B. 图甲中,到时间内,b质点做匀变速直线运动(先沿负方向做匀减速运动,然后沿正方向做匀加速运动)
C. 图乙中,若时刻c、d两质点第一次相遇,则时刻两质点第二次相遇
D. 图乙中,到时间内,d质点做速率先减小后增大的加速度恒定的变速直线运动
5. 在台球比赛中,某球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框的接触时间为0.08s,则该撞击过程中球的(取弹回的方向为正方向)( )
A. 速度变化量为-0.2m/s,加速度为
B. 速度变化量为2.8m/s,加速度为
C. 速度变化量为0.2m/s,加速度为
D. 速度变化量为-2.8m/s,加速度为
6. 在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的若干条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸带,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀减少
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
7. 如图所示,固定的超声波发射器能向右发射速度为的超声波,汽车在发射器右方做匀速直线运动。已知时第一次发射的超声波在时刻被发射器接收;时刻第二次发射的超声波在时刻被发射器接收。下列说法正确的是( )
A. 汽车第一次与超声波相遇的位置距离发射器
B. 汽车的运动方向水平向左
C. 汽车两次与超声波相遇的位置间距为
D. 汽车的速度大小为
8. 急动度(J),又称加加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,定义为。急动度可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度;急动度越小,乘客舒适程度越高。某动车组列车在平直的轨道上运行的过程中急动度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A. 内,动车组可能做匀加速直线运动 B. 内,动车组可能做匀加速直线运动
C. 内,动车组加速度不变 D. 内,动车组加速度随时间均匀变化
9. 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为,乙的加速度恒为,则下列说法中正确的是( )
A. 两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快
B. 甲做加速直线运动,它的速度变化快
C. 乙做减速直线运动,它的速度变化率大
D. 甲的加速度小于乙的加速度
10. 某汽车沿直线刹车时的位移x与时间t的关系式为,式中位移x的单位是m,时间t的单位是s, 则该汽车在刹车过程中( )
A. 加速度大小是2m/s2 B. 最后2s内的平均速度大小是4m/s
C. 任意1s内的速度变化量都是2m/s D. 前5s内的位移大小是16m
11. 如图所示,为斜坡上的一点,,一小球从底端冲上斜坡,经过一段时间刚好能到达点,再经过一段时间小球返回到点。小球上滑过程在段的平均速率为,在段的平均速率为;小球下滑过程在段的平均速率为,在段的平均速率为。下列说法正确的是( )
A. 小球上滑过程的平均速度大小为
B. 小球下滑过程的平均速度大小为
C. 小球全程的平均速度大小为0
D. 小球全程的平均速率为
12. 某无人机沿x轴做直线运动的关系图像是如图所示的抛物线,已知倾斜虚线的斜率为,时图像的切线与横轴平行,根据图像的特点和其它已知信息,分析下列说法正确的是( )
A. 无人机在内的平均速度为 B. 无人机在时的速度大小为
C. 无人机的初速度为,加速度为 D. 为
二、非选择题(本题共6小题,共52分)
13. 为了测定斜面上小车下滑的加速度,某实验小组进行如下实验,如图所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时,系统会自动记录挡光时间,并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中,小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为。
(1)本实验利用光电门测小车的速度,所应用的物理方法是__________;
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
(2)计算经过光电门时小车的速度大小为__________m/s(结果保留2位有效数字);
(3)试写出计算小车下滑时加速度的表达式:__________(用d,T和L表示);
14. 某同学用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)为了完成本实验,除图甲中所示器材外,实验中还需要的器材有__________(选填“秒表”或“刻度尺”)。
(2)关于本实验的实际操作,下列说法正确的是__________。(填正确选项前的字母)
A. 释放小车前,小车可以放在任何位置
B. 应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车
C. 对纸带进行分析时,应以打点计时器所打的第1个点作为第1个计数点
(3)规范操作后得到一条纸带,如图乙所示。任意两相邻的计数点间有四个点未画出,经测量,各计数点到0点的距离依次为:,,,。若电源频率为50 Hz,根据图乙中数据得出,计数点2对应的瞬时速度大小应为__________m/s。(结果保留3位有效数字)
(4)另一同学根据自己实验获得的纸带上的数据,在坐标纸上画出了如图丙所示的速度-时间图像。由图像可知,小车的加速度为__________。(结果保留3位有效数字)
(5)如果在测定匀变速直线运动的加速度时,实验者不知道工作电压的频率变为小于50 Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15. 如图所示,是由管道组合而成的矩形,为的中点,为的中点。一只仓鼠从点开始以恒定的速率沿管道逆时针运动。已知,。求:
(1)仓鼠从开始运动到第一次运动到点的平均速度;
(2)仓鼠从开始运动到第一次运动到点的平均速度。
16. 福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用了电磁弹射和阻拦系统。舰载机的起飞和着陆均视为匀变速直线运动,福建舰始终静止,相关数据如下表所示:
全舰长度
320m
舰宽
78m
母舰最大航速
30节(约为56km/h)
满载排水量
8万余吨
舰载机质量
50吨
舰载机搭载数量
60-70架
舰载机加速的加速度
舰载机减速的加速度
舰载机起飞速度
80m/s
(1)若电磁弹射给舰载机的初速度为40m/s,请根据表格数据判断舰载机能否正常起飞;
(2)若拦阻索对返航的舰载机进行减速时,舰载机的初速度大小为40m/s,请求出着陆3s内舰载机的位移。
17. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
18. 某国产新能源汽车上市之前在一直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试,测试过程分为三个阶段。Ⅰ阶段:驾驶员踩下电门至某一位置,汽车由静止启动,其加速度与速度满足关系(其中p = 8m/s,q = 16m2/s3),当汽车加速至v1 = 16m/s时进入Ⅱ阶段。Ⅱ阶段:驾驶员通过适当调节电门使汽车做匀加速直线运动,加速度,加速至v2 = 25m/s时进入Ⅲ阶段。Ⅲ阶段:驾驶员松开电门,汽车的能量回收制动系统启动,汽车开始减速直至停下,该减速过程中汽车运动的图像如图1所示。
(1)求Ⅱ阶段汽车运动的时间和位移大小;
(2)求Ⅲ阶段汽车的加速度大小;
(3)在图2中作出Ⅰ阶段的图像,并根据该图像求Ⅰ阶段经历的时间。
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