内容正文:
太原师院附中26—27学年高一10月物理学科学情反馈试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(每题4分,共7道小题,共计28分)
1. 下列关于质点和参考系的说法正确的是( )
A. 研究地球公转引起的位置变化问题时,地球可视为质点
B. 跳水比赛中裁判员给跳水运动员评分时,运动员可视为质点
C. 以铁轨旁的树木为参考系,行驶的列车中的乘客是静止的
D. 以行驶的汽车为参考系,驾驶该汽车的司机是运动的
2. 滴滴打车为人们的出行带来了很大便利,如图是一位同学的打车明细,由此可以得知( )
A. 位移为4.3km
B. 路程为4.3km
C. 平均速度为7.2m/s
D. 最大速度为7.2m/s
3. 在体育课上,一名同学用手接住水平抛过来的速度大小为4m/s的篮球,并以3m/s的速度将它反向水平抛出,这个过程历时0.5s,则这个过程中( )
A. 篮球的速度变化量是1m/s
B. 篮球的加速度大小为14m/s²
C. 加速度a的方向和速度变化量的方向相反
D. 加速度a的方向和篮球反向抛出的方向相反
4. 如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图像,A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是( )
A. t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
B. t1-t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D. 两物体全程没有速度相等的时刻
5. 某质点做直线运动的位移与时间的关系式为x=5t+2t2,则以下说法中正确的是( )
A. 质点的初速度为2.5m/s B. 任意1s内的速度增量都是2m/s
C. 质点第2s内的位移是11m D. 任意相邻的1s内位移差都是2m
6. 如图所示,某辆汽车以的速度匀速驶向某一路口,当汽车的车头距离停车线为时发现有人正在通过人行横道,该车司机经过一定的反应时间后,立即以大小为5m/s2的加速度减速行驶,最后汽车车头刚好停在停车线处,则该司机的反应时间是( )
A. 0.2s B. C. 1.0s D. 1.6s
7. 轻轨是重庆的一张名片,如图为李子坝车站轻轨穿楼,列车进站过程视为匀减速直线运动。某次列车进站时,小明同学站在楼外,从车头靠近楼房开始计时,第一个2s,第一节车厢刚好进楼;第二个2s,第二节车厢通过了。已知该列车共四节车厢(含车头),每节车厢的长度均为15m。关于列车进站过程,下列说法正确的是( )
A. 加速度大小为0.5
B. 进楼时初速度为7m/s
C. 前三节车厢进楼经历的时间16s
D. 停下时,车头与进楼处的距离为49m
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题给出的选项中至少有两个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,全射程约12000公里,末端速度接近30马赫。下列说法正确的是( )
A. 导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同
B. 导弹的加速度与速度变化量的方向不同
C. 导弹运动时,速度的变化量越大,加速度也越大
D. 导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,但加速度很大
9. 在冬奥会某次冰壶比赛中,冰壶投出后做匀减速直线运动,经过20 s停止,已知倒数第3 s内的位移大小为1.0 m,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为0.3 m/s2
B. 冰壶的加速度大小为0.4 m/s2
C. 冰壶第1 s末的速度大小为5.7 m/s
D. 冰壶第1 s内的位移大小为7.8 m
10. 越野车和自动驾驶车沿同一公路向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度从旁边加速驶过,如图所示分别为越野车和自动驾驶车的图线,根据这些信息,可以判断( )
A. 5s末两车速度均为8m/s
B. 0时刻之后,两车会相遇两次
C. 20s末两车相遇
D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中,得到的纸带,从中确定五个计数点,量得,,,。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s。则打C点时小车的速度______________m/s,小车的加速度______________m/s²,打E点时小车的速度______________m/s。(结果保留两位有效数字)
12. 某小组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)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有__________;
A. 220 V交流电源 B. 4-6 V交流电源 C. 刻度尺 D. 天平
(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,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50 Hz。根据纸带上的数据,计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中,点的瞬时速度为__________;(结果保留三位有效数字)
位置
A
B
C
D
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在坐标系中描出点的位置并画出小车的图像__________,根据图像求得小车的加速度为__________。(结果保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是,若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、解答题(本大题共3个小题,共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起飞的距离。假设某战机从静止开始,弹射系统作用0.1 s,达到一定的速度,脱离弹射系统后继续在甲板上做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞的速度50 m/s的要求。求:
(1)战机在弹射系统作用下平均加速度大小。
(2)战机在甲板上运动的位移。
14. 一辆货车以v=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a=2.5m/s2的加速度匀加速追上去,从警车启动开始计时,到追上货车的这一过程中,求:
(1)警车追上货车的时间t是多少?追上时警车的位移x是多少?
(2)追上前两车相距的最远距离是多少?
15. 如图所示, 甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶, 两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在相距13m以内时能够实现通信,t=0时刻、甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为9m/s, 乙车静止,O1、O2的距离为5m。从该时刻起乙车以大小为的加速度做匀加速直线运动, 当速度达到 12m/s 后保持匀速运动,甲车保持原有速度做匀速直线运动。 求:
(1)甲、乙两车第一次通信断开时,乙车的速度大小;
(2)甲、乙两车从第一次通信断开到恢复的时间;
(3)甲、乙两车能够保持通信的总时间。
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太原师院附中26—27学年高一10月物理学科学情反馈试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(每题4分,共7道小题,共计28分)
1. 下列关于质点和参考系的说法正确的是( )
A. 研究地球公转引起的位置变化问题时,地球可视为质点
B. 跳水比赛中裁判员给跳水运动员评分时,运动员可视为质点
C. 以铁轨旁的树木为参考系,行驶的列车中的乘客是静止的
D. 以行驶的汽车为参考系,驾驶该汽车的司机是运动的
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究地球公转时,地球的大小和形状对轨道分析影响可忽略,可视为质点,故A正确;
B.裁判需观察运动员动作细节(如转体、屈伸),不能忽略其形状,故B错误;
C.以树木为参考系,行驶的列车中的乘客与列车同步运动,相对于树木是运动的,故C错误;
D.以行驶的汽车为参考系,司机与汽车相对静止,故D错误。
故选A。
2. 滴滴打车为人们的出行带来了很大便利,如图是一位同学的打车明细,由此可以得知( )
A. 位移为4.3km
B. 路程为4.3km
C. 平均速度为7.2m/s
D. 最大速度为7.2m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.出租车明细表中给出的公里数为车行驶轨迹的长度,故为路程,由明细信息无法确定位移大小,故B正确,A错误;
C.由于不能明确位移大小,因此无法求出平均速度,故C错误;
D.由于不知道具体的运动过程,故无法确定最大速度,故D错误。
故选B。
3. 在体育课上,一名同学用手接住水平抛过来的速度大小为4m/s的篮球,并以3m/s的速度将它反向水平抛出,这个过程历时0.5s,则这个过程中( )
A. 篮球的速度变化量是1m/s
B. 篮球的加速度大小为14m/s²
C. 加速度a的方向和速度变化量的方向相反
D. 加速度a的方向和篮球反向抛出的方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.以篮球水平抛出的方向为正方向,这个过程中篮球的速度变化量为
即篮球的速度变化量大小为,方向与篮球抛出的方向相反,故A错误;
B D.篮球的加速度为
即篮球的加速度大小为,方向与篮球抛出的方向相反,故B正确,D错误;
C.加速度a的方向和速度变化量的方向相同,故C错误。
故选B。
4. 如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图像,A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是( )
A. t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
B. t1-t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D. 两物体全程没有速度相等的时刻
【答案】A
【解析】
【详解】A.时刻前,A在B的后方,时刻两图像相交,说明A追上B,时间段之内,A在B的前方,时刻两图像相交,说明B追上A,故A正确;
B.由图可知t1-t2时间段内B质点的位移等于A质点的位移,运动时间相同,故t1-t2时间段内B质点的平均速度等于A质点的平均速度,故B错误;
C.图象只能表示直线运动,故质点A、质点B都做直线运动,故C错误;
D.图象的斜率表示速度,由图可知t1-t2时间段内,存在某一时刻A质点图象的斜率大小等于B质点图象的斜率大小,故两物体全程存在速度相等的时刻,故D错误。
故选A。
5. 某质点做直线运动的位移与时间的关系式为x=5t+2t2,则以下说法中正确的是( )
A. 质点的初速度为2.5m/s B. 任意1s内的速度增量都是2m/s
C. 质点第2s内的位移是11m D. 任意相邻的1s内位移差都是2m
【答案】C
【解析】
【详解】匀变速直线运动的位移公式为
题目中给出的关系式为
A.对比两式,初速度 ,而非 ,故A错误;
B.由 得加速度 。速度增量 ,当 时,,故B错误;
C. 第2秒内的位移为 到 的位移, 时,
时,
第2s内的位移,故C正确;
D.匀变速直线运动的位移差公式为 ,当 时,,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,某辆汽车以的速度匀速驶向某一路口,当汽车的车头距离停车线为时发现有人正在通过人行横道,该车司机经过一定的反应时间后,立即以大小为5m/s2的加速度减速行驶,最后汽车车头刚好停在停车线处,则该司机的反应时间是( )
A. 0.2s B. C. 1.0s D. 1.6s
【答案】A
【解析】
【详解】汽车匀减速的位移大小为
则该司机在反应时间内匀速的位移大小为
所以反应时间为
故选A。
7. 轻轨是重庆的一张名片,如图为李子坝车站轻轨穿楼,列车进站过程视为匀减速直线运动。某次列车进站时,小明同学站在楼外,从车头靠近楼房开始计时,第一个2s,第一节车厢刚好进楼;第二个2s,第二节车厢通过了。已知该列车共四节车厢(含车头),每节车厢的长度均为15m。关于列车进站过程,下列说法正确的是( )
A. 加速度大小为0.5
B. 进楼时初速度为7m/s
C. 前三节车厢进楼经历的时间16s
D. 停下时,车头与进楼处的距离为49m
【答案】A
【解析】
【详解】A.由匀变速直线规律,得加速度大小,A正确;
B.第一、二节车厢连接处进楼时的速度v1等于前4s的平均速度
车头进楼时初速度 ,B错误;
C.车厢长度L,前三节车厢进楼经历时间t,则
得t=16-2s (另一个解舍去),C错误;
D.进楼至停下,车头行进距离,D错误;
故选A。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题给出的选项中至少有两个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,全射程约12000公里,末端速度接近30马赫。下列说法正确的是( )
A. 导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同
B. 导弹的加速度与速度变化量的方向不同
C. 导弹运动时,速度的变化量越大,加速度也越大
D. 导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,但加速度很大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同,故A正确;
B.由加速度的定义式,可知导弹的加速度与速度变化量的方向相同,故B错误;
C.只是加速度的定义式,加速度与速度的变化量、所用时间没有直接关系,所以导弹运动时,速度的变化量越大,加速度不一定也越大,故C错误;
D.导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,由于速度变化得非常快,则加速度很大,故D正确。
故选AD。
9. 在冬奥会某次冰壶比赛中,冰壶投出后做匀减速直线运动,经过20 s停止,已知倒数第3 s内的位移大小为1.0 m,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为0.3 m/s2
B. 冰壶的加速度大小为0.4 m/s2
C. 冰壶第1 s末的速度大小为5.7 m/s
D. 冰壶第1 s内的位移大小为7.8 m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动,倒数第3 s内的位移大小为1.0 m,则倒数第3 s内的平均速度为
即倒数第2.5s的瞬时速度为1.0m/s,则
解得
a=0.4m/s2
故A错误,B正确;
C.冰壶第1 s末的速度即倒数第19s的速度,则有
故C错误;
D.第1s内的位移为
m
故D正确;
故选BD。
10. 越野车和自动驾驶车沿同一公路向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度从旁边加速驶过,如图所示分别为越野车和自动驾驶车的图线,根据这些信息,可以判断( )
A. 5s末两车速度均为8m/s
B. 0时刻之后,两车会相遇两次
C. 20s末两车相遇
D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设自动驾驶车5s末的速度为,,,,根据图像可知
解得,故A错误;
B.同理,设,时越野车的速度为,则越野车
解得,
因为0时刻两者并排在一起,图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,则时,
故10s时刻两者位移相等,即10s时刻两者相遇,此时自动驾驶车开始做匀速直线运动,其速度大于越野车的速度,越野车做匀加速直线运动;时两车的图像相交,表示两者速度再一次相等,之后,越野车的速度大于自动驾驶车的速度,可知,两者一定还要相遇一次,即0时刻之后,两车会相遇两次,故B正确;
C.结合上述可知,10s时两者相遇,随后,自动驾驶车在越野车的前方,两者间距逐渐增大,20s时两者速度再一次相等,此时两者间距达到最大值,故C错误;
D.图像的斜率表示加速度,则加速阶段自动驾驶车加速度为
越野车的加速度
可知,加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍,故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中,得到的纸带,从中确定五个计数点,量得,,,。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s。则打C点时小车的速度______________m/s,小车的加速度______________m/s²,打E点时小车的速度______________m/s。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,因此有
[2]在计算加速度时用逐差法,即,
可得
[3]打E点时小车的速度
12. 某小组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)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有__________;
A. 220 V交流电源 B. 4-6 V交流电源 C. 刻度尺 D. 天平
(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,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50 Hz。根据纸带上的数据,计算打下、、、、点的瞬时速度并填在表中,点的瞬时速度为__________;(结果保留三位有效数字)
位置
A
B
C
D
0.605
0.810
1.175
1.390
(3)在坐标系中描出点的位置并画出小车的图像__________,根据图像求得小车的加速度为__________。(结果保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是,若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)BC (2)
(3) ①. ②.
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
A.电磁打点计时器不能使用交流电源,故A错误;
B.电磁打点计时器需要低压交流电源,故B正确;
C.处理纸带时需用刻度尺测量距离,故C正确;
D.该实验研究速度随时间的变化,不需要测量小车质量,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
相邻计数点间有个点未画出,故相邻计数点的时间间隔为
用点前、后相邻计数点间的平均速度近似表示点的瞬时速度,则
点与点间的位移大小为
代入数据得
【小问3详解】
[1]在处描出的数据点,再使直线尽可能均匀地穿过各数据点,具体的连线见答案。
[2]图像的斜率表示加速度,由加速度定义得,在拟合直线上取相距较远的两点,速度变化量为
相应时间间隔为
代入数据得
【小问4详解】
实验中仍按计算时间间隔,则所用时间间隔为,实际时间间隔为。对同一组纸带位移数据,计算值与真实值分别为,
因此
故计算出的加速度值偏小。
四、解答题(本大题共3个小题,共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起飞的距离。假设某战机从静止开始,弹射系统作用0.1 s,达到一定的速度,脱离弹射系统后继续在甲板上做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞的速度50 m/s的要求。求:
(1)战机在弹射系统作用下平均加速度大小。
(2)战机在甲板上运动的位移。
【答案】(1)
(2)401.5m
【解析】
【小问1详解】
设战机脱离弹射系统瞬间的速度为,战机在甲板上做匀加速直线运动的加速度为,运动时间,起飞速度,由匀变速直线运动的速度与时间关系,得
解得
战机在弹射系统作用下由静止匀加速到,弹射系统作用时间,由加速度定义式得平均加速度大小
【小问2详解】
战机在甲板上的运动包括弹射阶段和匀加速直线运动阶段,弹射阶段的位移
匀加速直线运动阶段的位移
战机在甲板上运动的位移
14. 一辆货车以v=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a=2.5m/s2的加速度匀加速追上去,从警车启动开始计时,到追上货车的这一过程中,求:
(1)警车追上货车的时间t是多少?追上时警车的位移x是多少?
(2)追上前两车相距的最远距离是多少?
【答案】(1)
,
(2)
【解析】
【小问1详解】
货车做匀速直线运动,位移
警车做初速度为0的匀加速直线运动,位移
追上时满足
代入、,得
舍去初始解,得,代入位移公式得
【小问2详解】
两车速度相等前,货车速度大于警车,距离持续增大;速度相等后警车速度大于货车,距离持续减小,因此共速时两车相距最远。
共速时警车速度等于货车速度,由
得共速时间
该时刻货车位移
该时刻警车位移
最远距离
15. 如图所示, 甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶, 两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在相距13m以内时能够实现通信,t=0时刻、甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为9m/s, 乙车静止,O1、O2的距离为5m。从该时刻起乙车以大小为的加速度做匀加速直线运动, 当速度达到 12m/s 后保持匀速运动,甲车保持原有速度做匀速直线运动。 求:
(1)甲、乙两车第一次通信断开时,乙车的速度大小;
(2)甲、乙两车从第一次通信断开到恢复的时间;
(3)甲、乙两车能够保持通信的总时间。
【答案】(1)6m/s;(2)2s;(3)10s
【解析】
【详解】(1)设甲、乙两车经过时间t1第一次通信断开,根据几何关系可知,当甲车在乙车前方且O1O2为13m,此时甲比乙多走
有
根据运动学公式
解得
或
(舍去)
根据速度时间公式得,此时乙车的速度大小为
(2)设经时t乙车速度达到最大,有
根据(1)分析可知,4s时,O1O2为13m,此后乙车的速度大于甲车,两车开始接近,因此4s时恢复通信,故从第一次通信断开到恢复的时间为2s;
(3)当4s后乙车在甲车前方且O1O2为13m时,通信断开,此后两车相距越来越远,失去信号,两车设经t2乙车在甲车前方且O1O2为13m,有
根据运动学公式
解得
甲、乙两车能够保持通信的总时间
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