内容正文:
高一物理10月份学情诊断练习
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 一个可以看成质点的物体在水平面上运动,建立平面直角坐标系,物体在0s、1s、2s、3s、4s、5s时的位置坐标分别为、、、、、,依次连接各坐标位置,下列说法正确的是( )
A. 各点之间的连线为物体的运动轨迹 B. 物体在第4s内和第5s内的路程相等
C. 物体在第4s内和第5s内的位移相同 D. 物体在前2s内的位移小于最后2s内的位移
2. 杭州亚运会赛场上,机器狗运铁饼引起了大家的广泛关注,假设某次机器狗10:00从A点出发,经3分钟到达B点,经过的路径的长度为180m,A与B间的距离是18m。则( )
A. 10:00是时间 B. 机器狗通过的位移是180m
C. 机器狗的平均速度为 D. 机器狗的平均速率为
3. 如图所示,一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上,一个半径为的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙,圆柱体在滚动时不会打滑.刚释放时,圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O,当时,圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为( )
A. 水平向右 B. 水平向左 C. 竖直向上 D. 竖直向下
4. 汽车在平直路面上做直线运动,初速度为v1,经过一段时间Δt后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,用有向线段表示速度的变化量Δv。下列四幅图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示为某质点在时间内做直线运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 质点做匀速直线运动 B. 质点做单向直线运动
C. 加速度方向保持不变 D. 位移有时增大,有时减小
6. 一个做匀加速直线运动的物体,当它的速度由v增至2v,发生的位移为;当它的速度由2v增至3v时,发生的位移为,则为( )
A. B. C. D.
7. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移-时间(x-t)图像如图所示,由图像可以得出在0~4s内( )
A. 2s末甲、乙两物体相距4m
B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大
C. 甲、乙两物体始终同向运动
D. 甲、乙两物体间的最大距离为3m
8. 做匀减速直线运动的物体经4s停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是( )
A. 3.5m B. 2m C. 1m D. 0
9. 一物体做匀变速直线运动的v2-x图像如图所示,L、b、k为已知量,k为图像的斜率,以下说法正确的是( )
A. 物体的初速度为b
B. 物体的加速度为k
C. 物体运动位移为L时的速度大小为
D. 物体做匀减速运动
10. 在距离地面高的位置以的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升后回落,最后落至地面。从小球被抛出到落至地面,共历时,落地前瞬间小球速度的大小为。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是( )
A. 若以抛出点为坐标原点,则小球在最高点的坐标为
B. 从最高点到落地点,小球的位移为
C. 从抛出点到落地点,小球的平均速度为
D. 从抛出点到落地点,小球的速度变化量为
11. 如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出汽车的速度;图(b)中、是测速仪先后发出的两个超声波信号,、分别是测速仪检测到的、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描、之间的时间间隔 ,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速直线行驶,则根据图(b)可知, 下列说法正确的是( )
A. 图(b)中每小格表示的时间是
B. 汽车的匀速时的速度大小是
C. 汽车正在向远离测速仪的方向行驶
D. 信号传播到被测汽车时,汽车距测速仪的距离是
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。完成下列有关问题:
(1)实验小组使用的是如图甲所示的打点计时器,图中接线正确的是_______(选填“乙”或“丙”)。
(2)图丁为小红同学在实验中得到的一条纸带,把打点计时器接50Hz交流电,打出的一条纸带如图,O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度大小为_______m/s2。打下E点时小车的瞬时速度大小为_____m/s:(结果均保留2位有效数字)
(3)小明利用打点计时器研究A和B两个物体的运动,分别得到2条纸带。对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,每5点取一个计数点(相邻两个计数点间的四个点未画出),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,最后将纸条上端中心连起来。
①A物体的纸带对应图己,B物体则对应图戊,由图可判断A的加速度______B的加速度(选填“大于”,“小于”或“等于”)。
②小明同学认为,若用横轴表示时间t,纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T,纵轴表示相邻计数点距离xn(n=1、2、3、4…),则所连直线的斜率表示( )
A. 各计数周期内的位移 B. 各计数点的瞬时速度
C. 纸带运动的加速度 D. 相邻计数点的瞬时速度的变化
13. 一物体在某直线轨道上做初速为零的匀加速运动,途中依次通过A、B、C三点,已知,测得物体经过的时间为,经过的时间为,则
(1)物体做匀加速直线运动的加速度是多大?
(2)物体通过A、B、C三点时的速度分别是多大?
14. 比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求斜塔离地面的总高度h;
(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度.
15. 一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)当警车达到最大速度时警车和货车的距离
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?
16. 如图所示,某物理兴趣小组进行了一次自由落体和竖直上抛的演示实验,一顶端固定有一根长为6m的木棒,某时刻木棒从静止开始自由下落,与此同时地面上有一个小球以同速度竖直上抛,观察到经时,小球和木棒的下端处于同一高度(,且不考虑空气阻力)。
(1)小球经过多长时间落地?
(2)求初始时刻木棒顶端离地面的高度?
(3)小球经过木棒的时间?
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高一物理10月份学情诊断练习
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 一个可以看成质点的物体在水平面上运动,建立平面直角坐标系,物体在0s、1s、2s、3s、4s、5s时的位置坐标分别为、、、、、,依次连接各坐标位置,下列说法正确的是( )
A. 各点之间的连线为物体的运动轨迹 B. 物体在第4s内和第5s内的路程相等
C. 物体在第4s内和第5s内的位移相同 D. 物体在前2s内的位移小于最后2s内的位移
【答案】D
【解析】
【详解】AB.只是知道物体在每秒时的位置,但在每秒内怎样运动未知,各点之间的连线不一定为物体的运动轨迹,所以无法确定第4s内和第5s内的路程大小关系,故AB错误;
C.第4s内的位移为
第5s内的位移为
第4s和第5s的位移大小相等,方向不同,故C错误;
D.物体在前2s内的位移大小为
最后2s内的位移大小为
则有,故D正确。
故选D。
2. 杭州亚运会赛场上,机器狗运铁饼引起了大家的广泛关注,假设某次机器狗10:00从A点出发,经3分钟到达B点,经过的路径的长度为180m,A与B间的距离是18m。则( )
A. 10:00是时间 B. 机器狗通过的位移是180m
C. 机器狗的平均速度为 D. 机器狗的平均速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.10:00是时刻,选项A错误;
B.机器狗通过的位移是18m,选项B错误;
C.机器狗的平均速度为
选项C正确;
D.机器狗的平均速率为
选项D错误。
故选C。
3. 如图所示,一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上,一个半径为的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙,圆柱体在滚动时不会打滑.刚释放时,圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O,当时,圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为( )
A. 水平向右 B. 水平向左 C. 竖直向上 D. 竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】时,圆柱体的周长为
半圆形凹槽最高点到最低点的长度为
先将凹槽拉伸成水平面,初始状态相当于箭头朝上,如图
圆柱体滚动到凹槽最低点时恰好转两周,与轨道接触点在轨道最低点,箭头指向竖直向上,由于圆柱体与轨道不打滑,因此无论从左向右还是从右向左滚到最低点,箭头始终向上。
故选C。
4. 汽车在平直路面上做直线运动,初速度为v1,经过一段时间Δt后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,用有向线段表示速度的变化量Δv。下列四幅图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中加速度方向与速度方向相同,汽车做加速运动,故A错误;
BC.根据加速度定义式,可知速度变化量方向和加速度方向要相同,故BC错误;
D.图中加速度方向与速度方向反,汽车做减速运动,且速度变化量方向和加速度方向相同,故D正确。
故选D 。
5. 如图所示为某质点在时间内做直线运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 质点做匀速直线运动 B. 质点做单向直线运动
C. 加速度方向保持不变 D. 位移有时增大,有时减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中质点速度大小呈周期性变化,故质点的运动不是匀速直线运动,故A错误;
BD.速度的方向未发生变化,故质点做单向直线运动,位移一直在增大,故B正确,D错误;
C.图像斜率正负表示加速度的方向,可知质点加速度方向发生变化,故C错误。
故选B。
6. 一个做匀加速直线运动的物体,当它的速度由v增至2v,发生的位移为;当它的速度由2v增至3v时,发生的位移为,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得
解得
故选D。
7. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移-时间(x-t)图像如图所示,由图像可以得出在0~4s内( )
A. 2s末甲、乙两物体相距4m
B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大
C. 甲、乙两物体始终同向运动
D. 甲、乙两物体间的最大距离为3m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,2s末甲的位移为4m,乙的位移为1m,则2s末甲、乙两物体相距3m,故A错误;
B.由图可看出4s时甲、乙两物体均在处,则它们之间的距离为0,故B错误;
C.根据位移-时间图像的斜率表示速度,由图可得出在2~6s内甲向负方向运动,乙向正方向运动,故C错误;
D.由图可知,2s时甲、乙两物体间的距离最大,为
故D正确。
故选D。
8. 做匀减速直线运动的物体经4s停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是( )
A. 3.5m B. 2m C. 1m D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】物体做匀减速直线运动,采用逆向思维,将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动,根据推论:在相等时间内的位移之比等于1:3:5:7,由题意可知,在第1 s内的位移是14m,最后1s的位移为2m。
故选B。
9. 一物体做匀变速直线运动的v2-x图像如图所示,L、b、k为已知量,k为图像的斜率,以下说法正确的是( )
A. 物体的初速度为b
B. 物体的加速度为k
C. 物体运动位移为L时的速度大小为
D. 物体做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,物体做匀加速直线运动,根据速度位移关系
变形可得
图线的斜率
解得
,
纵截距
解得
故选C。
10. 在距离地面高的位置以的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升后回落,最后落至地面。从小球被抛出到落至地面,共历时,落地前瞬间小球速度的大小为。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是( )
A. 若以抛出点为坐标原点,则小球在最高点的坐标为
B. 从最高点到落地点,小球的位移为
C. 从抛出点到落地点,小球的平均速度为
D. 从抛出点到落地点,小球的速度变化量为
【答案】D
【解析】
【详解】A.若以抛出点为坐标原点,则小球在最高点的坐标为,故A错误;
B.若以抛出点为坐标原点,则小球在落地点的坐标为,从最高点到落地点,位移为
故B错误;
C.从抛出点到落地点,位移为
则小球的平均速度为
故C错误;
D.从抛出点到落地点,小球的速度变化量为
故D正确。
故选D。
11. 如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出汽车的速度;图(b)中、是测速仪先后发出的两个超声波信号,、分别是测速仪检测到的、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描、之间的时间间隔 ,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速直线行驶,则根据图(b)可知, 下列说法正确的是( )
A. 图(b)中每小格表示的时间是
B. 汽车的匀速时的速度大小是
C. 汽车正在向远离测速仪的方向行驶
D. 信号传播到被测汽车时,汽车距测速仪的距离是
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,、之间一共有9格,共,则每一小格表示
故A错误;
D.如图所示,测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为
在时间内,超声波从发出到与汽车相遇,再从第一次相遇的位置反射回去,所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为
故D错误;
C.测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为
在时间内,超声波从发出到与汽车相遇,再从第二次相遇的位置反射回去,所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为
由于,所以汽车正在向靠近测速仪的方向行驶,故C错误;
B.汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为
汽车与超声波第一次相遇的位置到第二次相遇的位置的距离为
则汽车的速度为
故B正确。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。完成下列有关问题:
(1)实验小组使用的是如图甲所示的打点计时器,图中接线正确的是_______(选填“乙”或“丙”)。
(2)图丁为小红同学在实验中得到的一条纸带,把打点计时器接50Hz交流电,打出的一条纸带如图,O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度大小为_______m/s2。打下E点时小车的瞬时速度大小为_____m/s:(结果均保留2位有效数字)
(3)小明利用打点计时器研究A和B两个物体的运动,分别得到2条纸带。对每条纸带,均选择合适的点作为第一个计数点,每5点取一个计数点(相邻两个计数点间的四个点未画出),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,最后将纸条上端中心连起来。
①A物体的纸带对应图己,B物体则对应图戊,由图可判断A的加速度______B的加速度(选填“大于”,“小于”或“等于”)。
②小明同学认为,若用横轴表示时间t,纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T,纵轴表示相邻计数点距离xn(n=1、2、3、4…),则所连直线的斜率表示( )
A. 各计数周期内的位移 B. 各计数点的瞬时速度
C. 纸带运动的加速度 D. 相邻计数点的瞬时速度的变化
【答案】(1)丙 (2) ①. 2.0 ②. 1.1
(3) ①. 小于 ②. D
【解析】
【小问1详解】
图甲所示的打点计时器是电磁打点计时器,电磁打点计时器使用交变电源的计时仪器,工作电压为8V,所以接线正确的是丙图。
【小问2详解】
[1]把打点计时器接50Hz交流电,相邻计数点之间有四个点未画出,则两计数点之间的时间为
所以小车的加速度大小为
[2]打下E点时小车的瞬时速度大小为
【小问3详解】
[1]将纸条上端中心连起来,得到的直线是纸带的v-t图像,斜率表示加速度,可知A的加速度小于B的加速度;
[2]由于横轴表示时间t,纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T,纵轴表示相邻计数点距离xn,则所连直线的斜率为
故选D。
13. 一物体在某直线轨道上做初速为零的匀加速运动,途中依次通过A、B、C三点,已知,测得物体经过的时间为,经过的时间为,则
(1)物体做匀加速直线运动的加速度是多大?
(2)物体通过A、B、C三点时的速度分别是多大?
【答案】(1)8m/s2;(2)2m/s;10m/s;14m/s
【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可知AB过程中间时刻速度为
知BC过程中间时刻速度为
则物体做匀加速直线运动的加速度大小为
(2)物体通过A点的速度为
物体通过B点的速度为
物体通过C点的速度为
14. 比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求斜塔离地面的总高度h;
(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度.
【答案】(1)求斜塔离地面的总高度h为61.25m;
(2)小球从塔顶落到地面过程中的平均速度为17.5m/s.
【解析】
【详解】设小球到达第一层时的速度为v1,则有
h1= v1t1+
代入数据得v1= 33m/s,塔顶离第一层的高度
h2=
所以塔的总高度
h= h1+ h2= 61.25m
(2)小球从塔顶落到地面的总时间
t==3.5s,
平均速度
==17.5m/s
15. 一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)当警车达到最大速度时警车和货车的距离
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?
【答案】(1)75m (2)30m (3)12s
【解析】
【详解】试题分析:(1)警车在追赶货车的过程中,刚开始货车速度大于警车速度,所以两者之间距离渐渐拉大,当两车速度相等时,它们间的距离最大,此后警车速度超过货车,两者间距离缩短.
设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.
则
在这段时间内:
所以两车间的最大距离
(2)v0=90 km/h=25 m/s
当警车刚达到最大速度时,运动时间
因为,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离
(3)警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过时间追赶上货车,则
所以警车发动后要经过才能追上货车
考点:考查追击问题
点评:本题难度较小,此类题型属于过程较多的追击问题,一般通过公式法可以求解,但需要对过程较熟悉,并能熟练运用公式,此类题型可以通过图像法求解,图像法具有形象、直观的特点并且能够直观的判断出何时速度最大等优点
16. 如图所示,某物理兴趣小组进行了一次自由落体和竖直上抛的演示实验,一顶端固定有一根长为6m的木棒,某时刻木棒从静止开始自由下落,与此同时地面上有一个小球以同速度竖直上抛,观察到经时,小球和木棒的下端处于同一高度(,且不考虑空气阻力)。
(1)小球经过多长时间落地?
(2)求初始时刻木棒顶端离地面的高度?
(3)小球经过木棒的时间?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据对称性可知小球落地时间
(2)根据题意,木棒顶端离地面的高度为
(3)根据题意时,木棒的速度
小球的速度
设小球经过木棒的时间,木棒长为6m,根据
联立解得
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