内容正文:
南京市第二十九中学高一第一次阶段性检测物理
一、单选题(本大题共11小题,每小题4分,共44分)
1. 运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动轨迹为类似香蕉型弧线的一种运动如图所示。下列说法正确的是( )
A. 研究足球在空中旋转时,足球可以看成质点
B. 研究足球在空中飞行的轨迹时,足球可以看成质点
C. 研究足球在空中飞行的姿态时,足球可以看成质点
D. 研究踢出“香蕉球”的方法时,足球可以看成质点
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B. 乙图是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度
C. 丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小
D. 丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时刻
3. 关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )
A. 加速度方向为正时,速度一定增加
B. 速度变化得越快,加速度就越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
4. 一质点的图像如图所示,那么此质点的图像可能是( )
A. B.
C. D.
5. 从足够高处释放一石子甲,经,从同一位置再释放另一石子乙,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 它们落地时的速度大小不相等
B. 它们在空中运动的时间与其质量有关
C. 它们都在空中运动时,二者的速度之差恒定不变
D. 在两石子落地前,它们间的距离与石子乙运动的时间成正比
6. 一质点做匀加速直线运动,速度变化时发生位移,紧接着速度变化同样的时发生位移,则该质点的加速度为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,半径为R的小球从光电门正上方由静止自由下落,开始时球心到光电门的距离为h,经过时间t小球的下边缘开始挡光,小球挡光的总时间为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球下落的加速度等于 B. 小球下落的加速度大于
C. 球心经过光电门时的速度等于 D. 球心经过光电门时的速度大于
8. 一辆汽车沿平直高速公路因前方施工做匀减速直线运动,前三分之二路程的平均速度,后三分之一路程的平均速度,那么汽车行驶到全程的三分之二位置处瞬时速度大小是( )
A. B. C. D.
9. 如图,调整水龙头的开关,使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用,下落速度越来越大,水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆,图中a、b两处的横截面直径分别为和,则经过a、b的水流速度之比为( )
A. 1:3 B. 1:9 C. 3:4 D. 9:16
10. 杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25m,且演员手中有一半时间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,g取10m/s2)( )
A. B. C. D.
11. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度。一辆汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示,当时,加速度。关于该汽车的运动,下列说法不正确的是( )
A. 时汽车的加速度大小为 B. 时汽车的加速度大小为0
C. 末汽车的速度大小为 D. 末汽车的速度大小为
二、实验题(本大题共1小题,每空3分,共15分)
12. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始(其中第“1”点先打下),每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_________和________之间某时刻开始减速.
②计数点9对应的速度大小为________m/s.(保留2位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=_________ m/s2.(保留2位有效数字)
④物块在加速阶段,如果以(x表示位移,t表示时间)为纵坐标、以t为横坐标作图象,得到图象的斜率为k,则加速度大小为_______(用字母符号表示).
三、计算题(本大题共4小题,共41分)
13. 以速度行驶的列车开始沿着平直的坡路下坡,在坡路上的加速度,经过时间到达坡底。求:
(1)坡路的长度;
(2)列车到达坡底时的速度。
14. 交通部门常用测速仪来检测车速,如图所示,测速仪固定,一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动,t = 0时刻测速仪发出一超声波脉冲,t = 0.6 s时刻测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲,t = 1.8 s时刻测速仪再次发出一超声波脉冲,t = 2.2 s时刻测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s,根据以上测量数据,求:
(1)被测汽车第一次反射超声波脉冲时与测速仪的距离s1;
(2)被测汽车两次反射超声波脉冲时的时间间隔Δt;
(3)被测汽车的速度大小。
15. 某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。图甲所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小a车随速度v的变化曲线。
(1)求列车速度从10m/s降至6m/s经过的时间t及行进的距离x;
(2)请在图乙中定性画出列车从100m/s减速到20m/s的v-t图像;
(3)若列车从v0=80m/s减速到v=40m/s需要的时间为t0,有同学用求解位移,请结合图乙简单说明其做法是否正确及原因。
(4)若另一辆试验列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,当速度大小为v1=80m/s时,加速度大小为a1=0.8m/s2,当速度大小减为v2=20m/s时,加速度大小为a2=0.2m/s2,求当加速度大小为a3=0.4m/s2时,列车的速度大小v3。
16. 如图所示,在同一竖直线上有一个小球和一管子,小球可以穿过管子而不受影响,不计空气阻力。已知:,,。
(1)若将管子固定,小球由静止释放,求小球通过管子的平均速度大小;
(2)若当小球由静止释放时,管子以初速度竖直上抛,要求在管子第1次上升过程中小球能够穿过管子,求大小的取值范围;
(3)若时刻,同时将管子和小球由静止释放,管子和小球与地面碰撞后均能立即原速率向上反弹,求小球第10次恰好穿过管子时,小球与管子的速率之比。
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南京市第二十九中学高一第一次阶段性检测物理
一、单选题(本大题共11小题,每小题4分,共44分)
1. 运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动轨迹为类似香蕉型弧线的一种运动如图所示。下列说法正确的是( )
A. 研究足球在空中旋转时,足球可以看成质点
B. 研究足球在空中飞行的轨迹时,足球可以看成质点
C. 研究足球在空中飞行的姿态时,足球可以看成质点
D. 研究踢出“香蕉球”的方法时,足球可以看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究足球在空中的旋转方向时,足球的大小和形状不可以忽略,不可以把足球看作质点,故A错误;
B.研究足球在空中的运动轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,可以把足球看作质点,故B正确;
C.研究足球在空中飞行的姿态时,足球的大小和形状不可以忽略,不可以把足球看作质点,故C错误;
D.运动员踢球时,踢在足球的具体某一部位时,才会形成“香蕉球”, 不能忽略其大小和形状,故不可以把足球看成质点,故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B. 乙图是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度
C. 丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小
D. 丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是路程,A错误;
B.乙图是高速上的指示牌,是限速指示牌,上面的“120”、“100等指的是瞬时速度的大小,B错误;
C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小,C正确;
D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”分别指的是一段时间间隔,即时间,D错误。
故选C。
3. 关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )
A. 加速度方向为正时,速度一定增加
B. 速度变化得越快,加速度就越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;若加速度方向为正时,速度方向为负,则物体减速,速度减小,故A错误.
B.加速度等于速度的变化率,速度变化得越快,加速度就越大,故B正确.
C.加速度方向保持不变,速度方向可能改变,比如做竖直上抛运动,加速度方向不变,物体上升到最高点后返回,速度方向发生变化,故C错误.
D.加速度方向与速度方向相同时,虽然加速度减小,但物体速度将越来越大,故D错误.
4. 一质点的图像如图所示,那么此质点的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图像的斜率表示速度,由图像可知,时间内图像的斜率为正且越来越小,即物体速度方向为正,大小越来越小;在时刻图像斜率为,此时物体速度减为零;从斜率为负值,数值越来越大,即物体速度方向为负,大小越来越大。
故选A。
5. 从足够高处释放一石子甲,经,从同一位置再释放另一石子乙,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 它们落地时的速度大小不相等
B. 它们在空中运动的时间与其质量有关
C. 它们都在空中运动时,二者的速度之差恒定不变
D. 在两石子落地前,它们间的距离与石子乙运动的时间成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.由自由落体运动规律可知,落地速度满足
两石子从同一高度释放,下落高度相同,则落地时速度大小相等,故A错误;
B.由自由落体位移公式
可得运动时间
该时间仅由下落高度和重力加速度决定,与质量无关,故B错误;
C.设乙石子运动时间为,则甲石子运动时间为,二者速度分别为,
速度差为
取,解得
该差值恒定不变,故C正确;
D.两石子的下落位移分别为,
两者间距为
该式是关于的一次函数,且存在常数项,不是正比关系,故D错误。
故选C。
6. 一质点做匀加速直线运动,速度变化时发生位移,紧接着速度变化同样的时发生位移,则该质点的加速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设该质点的加速度为,根据可知,发生位移、所用时间相等,根据匀变速直线运动推论有
联立解得
故选A。
7. 如图所示,半径为R的小球从光电门正上方由静止自由下落,开始时球心到光电门的距离为h,经过时间t小球的下边缘开始挡光,小球挡光的总时间为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球下落的加速度等于 B. 小球下落的加速度大于
C. 球心经过光电门时的速度等于 D. 球心经过光电门时的速度大于
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小球自由落体开始时球心到光电门的距离为h,经过时间t小球的下边缘开始挡光,则其位移为
由自由落体的位移公式
可知
故AB错误;
CD.球心经过光电门时的速度为小球经过位移为2R的中间位置速度,而这段位移的平均速度为
根据匀变速直线运动的规律可知
即球心经过光电门时的速度大于,故C错误,D正确。
故选D。
8. 一辆汽车沿平直高速公路因前方施工做匀减速直线运动,前三分之二路程的平均速度,后三分之一路程的平均速度,那么汽车行驶到全程的三分之二位置处瞬时速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设全程位移为,三分之二位置处瞬时速度为,汽车初速度为,后三分之一位移终点的速度为。在匀变速直线运动中,某段位移的平均速度等于该段初、末速度的平均值,则前三分之二位移的平均速度满足,得
后三分之一位移的平均速度满足,得
结合匀变速直线运动速度位移关系可得,前三分之二位移满足
后三分之一位移满足
联立可得
解得,故选A。
9. 如图,调整水龙头的开关,使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用,下落速度越来越大,水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆,图中a、b两处的横截面直径分别为和,则经过a、b的水流速度之比为( )
A. 1:3 B. 1:9 C. 3:4 D. 9:16
【答案】D
【解析】
【详解】由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等,则有
可得
故选D。
10. 杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25m,且演员手中有一半时间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,g取10m/s2)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】把单个球从最高点下落到演员手中的过程作为研究对象,该过程初速度为零、下落高度为,由匀变速直线运动位移公式得
代入,,由上式得
所以。竖直上抛运动上升、下降过程对称,单个球在空中的总时间满足,所以。设相邻两次抛球的时间间隔为,球在手中停留时间为。同一个球再次被抛出前,需经历四个抛球间隔、空中运动和手中停留,因此本题对象的时间关系为
演员手中有球和无球各占一半时间,所以
由此得,代入前述时间关系
得
故选C。
11. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度。一辆汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示,当时,加速度。关于该汽车的运动,下列说法不正确的是( )
A. 时汽车的加速度大小为 B. 时汽车的加速度大小为0
C. 末汽车的速度大小为 D. 末汽车的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据急动度的定义可知,图像与时间轴围成的面积表示加速度的变化量。在内,,因时,所以时汽车的加速度大小为,故A正确;
B.在内,图像与时间轴围成的总面积,即加速度变化量为,所以时汽车的加速度大小为,故B正确;
C.由上述分析可知,汽车在内做加速度均匀增大的加速运动,内做加速度为的匀加速运动。图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,末汽车的速度大小等于内图像的面积,即,故C错误;
D.内,加速度从均匀减小到,末汽车的速度大小等于内图像的总面积,即,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
二、实验题(本大题共1小题,每空3分,共15分)
12. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始(其中第“1”点先打下),每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_________和________之间某时刻开始减速.
②计数点9对应的速度大小为________m/s.(保留2位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=_________ m/s2.(保留2位有效数字)
④物块在加速阶段,如果以(x表示位移,t表示时间)为纵坐标、以t为横坐标作图象,得到图象的斜率为k,则加速度大小为_______(用字母符号表示).
【答案】 ①. 6 ②. 7 ③. 0.76 ④. 2.0 ⑤. 2k
【解析】
【详解】① [1] 从纸带上的数据分析得知:在计数点1到6之间,两点之间的位移差接近2cm,做匀加速直线运动,计数点7到11之间,两点之间的位移差接近2cm,做匀减速直线运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
[2] 根据[1]分析,填7;
② [3] 根据纸带有:
③ [4] 由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据逐差法得:
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.0m/s2
④ [5] 物块在加速阶段根据纸带数据可知,在计数点1到6之间,两点之间的位移差接近2cm,做匀加速直线运动;由公式:
变换可得:
在图像中,由于斜率为:
可得:
三、计算题(本大题共4小题,共41分)
13. 以速度行驶的列车开始沿着平直的坡路下坡,在坡路上的加速度,经过时间到达坡底。求:
(1)坡路的长度;
(2)列车到达坡底时的速度。
【答案】(1)
(2)
16m/s
【解析】
【小问1详解】
列车沿坡路做初速度为、加速度为的匀加速直线运动,使用匀变速直线运动位移公式
代入得
【小问2详解】
使用匀变速直线运动速度公式
代入数值计算得
14. 交通部门常用测速仪来检测车速,如图所示,测速仪固定,一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动,t = 0时刻测速仪发出一超声波脉冲,t = 0.6 s时刻测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲,t = 1.8 s时刻测速仪再次发出一超声波脉冲,t = 2.2 s时刻测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s,根据以上测量数据,求:
(1)被测汽车第一次反射超声波脉冲时与测速仪的距离s1;
(2)被测汽车两次反射超声波脉冲时的时间间隔Δt;
(3)被测汽车的速度大小。
【答案】(1)102 m
(2)1.7 s (3)20 m/s
【解析】
【小问1详解】
汽车第一次反射超声波脉冲时,超声波已传播的时间为
则汽车第一次反射超声波脉冲时距测速仪的距离为
【小问2详解】
汽车收到第二次超声波脉冲时,第二个超声波已传播的时间为
则汽车两次反射超声波脉冲的时间间隔为
【小问3详解】
汽车收到第二次超声波脉冲时距测速仪
汽车收到两次超声波脉冲时距测速仪的距离差为
则汽车的速度
15. 某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。图甲所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小a车随速度v的变化曲线。
(1)求列车速度从10m/s降至6m/s经过的时间t及行进的距离x;
(2)请在图乙中定性画出列车从100m/s减速到20m/s的v-t图像;
(3)若列车从v0=80m/s减速到v=40m/s需要的时间为t0,有同学用求解位移,请结合图乙简单说明其做法是否正确及原因。
(4)若另一辆试验列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,当速度大小为v1=80m/s时,加速度大小为a1=0.8m/s2,当速度大小减为v2=20m/s时,加速度大小为a2=0.2m/s2,求当加速度大小为a3=0.4m/s2时,列车的速度大小v3。
【答案】(1)5s,40m
(2) (3)不正确,若列车从80m/s减速到40m/s,加速度逐渐增大,根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,该过程v-t图线与坐标轴围成的面积大于匀减速直线运动对应梯形的面积,即
(4)32m/s
【解析】
【小问1详解】
由图可知,列车速度从10m/s降至6m/s过程中做匀减速直线运动,根据速度时间关系可得
行进的距离为
【小问2详解】
列车从100m/s减速到20m/s的过程中,加速度越来越大,则速度时间图像如图所示
【小问3详解】
该同学做法不正确,若列车从80m/s减速到40m/s,加速度逐渐增大,根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,该过程v-t图线与坐标轴围成的面积大于匀减速直线运动对应梯形的面积,即
【小问4详解】
设t1时刻加速度为a1=0.8m/s2,t2时刻加速度为a2=0.2m/s2,t3时刻加速度为a3=0.4m/s2,由于列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,则a-t图像是一条倾斜的直线,且图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量,则,,
联立解得
16. 如图所示,在同一竖直线上有一个小球和一管子,小球可以穿过管子而不受影响,不计空气阻力。已知:,,。
(1)若将管子固定,小球由静止释放,求小球通过管子的平均速度大小;
(2)若当小球由静止释放时,管子以初速度竖直上抛,要求在管子第1次上升过程中小球能够穿过管子,求大小的取值范围;
(3)若时刻,同时将管子和小球由静止释放,管子和小球与地面碰撞后均能立即原速率向上反弹,求小球第10次恰好穿过管子时,小球与管子的速率之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由自由落体运动规律得,小球到达管子上端所需时间
小球到达管子下端所需时间
小球通过管子的平均速度
代入数据得
【小问2详解】
第一次上升过程中能够穿过管子,要求管子速度减小为0之前穿过管子,分析临界状态管子速度恰好减小为0时穿过,则有
所需要时间
联立解得
若第一次上升过程中穿过,应满足
【小问3详解】
小球下落总时间
管子下落总时间
球和管子同时开始由静止释放且触地后原速反弹,易得小球落地及返回原位置时,管子均恰好返回原位置,可见,每经,球和管子恢复至初始状态。
分析球和管子的运动易得,首次穿过必出现在管子首次触地上升过程中,二次穿过必出现在小球触地上升过程中。
小球触地反弹的速度
此时管子从初始位置开始自由落体,设再经小球第二次穿过管子,有
解得
此时小球与管子速率之比为
小球第10次恰好穿过管子出现在第五个内,考虑重复性,易知所求。
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