内容正文:
物理试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题(1-7为单选,每题4分;8-10为多选,每题6分,多选题漏选得3分,错选不得分;共46分)
1. 下列关于运动的基本概念的描述中,正确的是( )
A. 研究“嫦娥六号”探测器在月球表面背面的着陆过程时,可以将其视为质点。
B. “北京时间2025年9月25日14时07分”指的是时间间隔。
C. 由于地球在自转,所以任何情况下地球都不能被看作质点。
D. 我们说“太阳东升西落”,是以地球为参考系进行描述的。
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究探测器着陆过程需关注姿态和细节,不能忽略形状大小,故A错误;
B.“2025年9月25日14时07分”是某一瞬间,属于时刻,故B错误;
C.地球在公转等问题中可视为质点,故C错误;
D.太阳东升西落是以地球为参考系的描述,故D正确。
故选D。
2. 某运动员在平直跑道上进行折返跑训练,从点由静止出发,先向北跑到达点,用时;立即转身向南跑到达点,用时;短暂调整后继续向南跑恰好回到出发点,用时。下列说法正确的是( )
A. 运动员从到的过程中,位移大小为,路程为
B. 运动员全程的平均速率为0
C. 运动员经过点时的速度属于瞬时速度
D. 运动员全程的平均速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度。运动员从B到C的过程位移大小为12m,路程为12m,故A错误;
B.平均速率为总路程与总时间的比值,全程总路程
总时间
平均速率
故B错误;
C.瞬时速度对应物体某一位置或某一时刻的速度,运动员经过C点的速度对应C这一位置,属于瞬时速度,故C正确;
D.平均速度为总位移与总时间的比值,全程初末位置均为A,总位移,故平均速度大小为0,故D错误。
故选C。
3. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 球体的重心一定在球心上
B. 在地球表面,同一物体向下运动时重力变大
C. 用细线竖直悬挂的物体静止时,细线的方向一定通过该物体的重心
D. 物体移到月球后,重力消失
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有质量分布均匀的规则球体,其重心才在球心;质量分布不均匀时,球体的重心不一定在球心,故A错误;
B.在地球表面同一位置,物体重力大小满足,同一物体的质量和当地重力加速度不变,重力大小与运动状态无关,向下运动时重力大小不变,故B错误;
C.用细线竖直悬挂的物体静止时,物体受细线拉力和重力作用而平衡。拉力方向沿细线竖直向上,重力方向竖直向下;两力平衡时大小相等、方向相反且作用在同一直线上,因此细线方向必通过物体的重心,故C正确;
D.物体移到月球后,月球对物体的引力仍会产生重力;月面重力加速度较地球小,物体的重力约为地球表面的,但重力并未消失,故D错误。
故选C。
4. 一个物体沿直线运动,下列关于速度、速度变化量、加速度的说法,正确的是( )
A. 物体初速度,末速度,则该过程速度变化量大小为
B. 某时刻物体速度为,加速度为,物体正在做减速直线运动
C. 物体加速度大小为,表示物体的速度每秒钟一定增加
D. 物体加速度不断增大,则物体的速度一定不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿用题设的正方向,由速度变化量的定义得
所以速度变化量的大小为,故A错误;
B.物体的速度,加速度,两者方向相反,速度大小正在减小,故B正确;
C.加速度的定义为,描述速度变化的快慢。若加速度与速度反向,速度大小减小,因此加速度大小为并不意味着速度每秒一定增加,故C错误;
D.加速度不断增大表示速度变化越来越快。若加速度始终与速度反向,则在速度减为零前,速度大小仍不断减小,故D错误。
故选B。
5. 甲的位移与时间图像和乙的速度与时间图像分别如图甲、乙所示,则这两个物体在内的运动情况是( )
A. 甲做往返运动,它的位移为零 B. 甲做匀加速直线运动,它的位移为
C. 乙做往返运动,它的位移为0 D. 乙在末和末的速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲的图像的斜率表示速度,图线斜率为正且保持不变,说明甲沿正方向做匀速直线运动,未发生往返。由位移的定义,甲在内的位移为,故AB错误;
C.乙的图像的纵坐标表示速度,乙的速度先为负、后为正,在末改变运动方向,做往返运动。图线与时间轴围成的有向面积表示位移,由两个三角形的有向面积之和得乙的总位移为,故C正确;
D.由乙的图像读出,末和末的速度分别为和,两者大小相等、方向相反,速度不同,故D错误。
故选C。
6. 利用频闪照相机记录小球自由下落的运动过程,频闪周期恒定为。拍摄照片未捕捉到小球释放点,仅记录下落过程中相邻两点、,测得、间距为。取重力加速度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球经过点的速度为
B. 小球经过点的速度为
C. 小球从释放到点的下落时间为
D. 释放点到点的总下落高度为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.取竖直向下为正方向,设小球经过点的速度为,经过点的速度为。相邻两次拍照的时间间隔为,小球在这段时间内做匀加速直线运动,由位移公式有
代入数据,解得
由速度公式有
代入数据得,故A错误,B正确;
C.设小球从释放到点的下落时间为。自由落体运动的初速度为零,由速度公式有,解得,故C错误;
D.设释放点到点的下落高度为。由自由落体运动的速度与位移关系有
解得,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,一颗子弹水平向右飞行,恰好能够依次穿过竖直固定着的厚度相同的3块木块,子弹在木块中的运动可以看作匀减速直线运动,下列分析正确的是( )
A. 子弹穿过每一块木块的速度变化量相同
B. 子弹依次穿过三块木块前的速度之比为
C. 子弹穿过前两块木块的总时间与穿过最后一块木块的时间之比为
D. 若改变木块的厚度,让子弹穿过三块木块的时间相等,则三块木块的厚度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.设子弹进入三块木块前的速度分别为,,,穿出第三块木块后的速度为,木块厚度为,在木块内的减速度大小为。由“恰好能够穿过三块”知。沿运动方向取正,对每块木块应用匀变速直线运动的速度与位移关系,得,,
由得
进一步得
以及
所以
各块中的速度变化量分别为,和
从而
三个速度变化量不相等。由于木块内减速度相同,各段通过时间满足
于是
且
因此,故AB错误,C正确;
D.若改变木块厚度,使三块木块的通过时间均为,并保持子弹以原初速恰好穿过三块,则每段速度减少,进入三块前的速度依次为,和
由位移公式,各块厚度分别为,和
故,故D错误。
故选C。
8. 一质点在轴上运动,初速度,加速度,当加速度的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点( )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移一直在增大,加速度等于零时位移也在增大
D. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.已知初速度,加速度,说明速度与加速度方向始终同向。只要加速度不为零,速度就会持续增大:加速度增大时速度增加得越来越快,加速度减小时速度增加得越来越慢,直到加速度减为0时,速度达到最大值,之后保持匀速,A错误,B正确;
CD.整个过程中速度始终为正(方向沿x轴正方向),没有出现反向运动的阶段,因此位移一直随时间持续增大;即使加速度减为0后,质点以恒定的最大速度匀速运动,位移依然在继续增大,C正确,D错误。
故选 BC。
9. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的有( )
A. 物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为
C. 物体从随气球开始运动到落地共用时
D. 和时,物体距离地面的高度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物体从绳子断裂后到落地过程中,只受重力,加速度恒为重力加速度,故做匀变速直线运动,故A正确;
B.绳子突然断裂时,物体所在的高度
绳子突然断裂时,物体的速度
绳子突然断裂后,物体还能上升的高度为
故物体运动过程中距离地面的最大高度为,故B错误;
C.物体从随气球开始运动到落地共用时,故C错误;
D.绳子断裂后,物体距离地面的高度满足
其中为绳子断裂后经过的时间,对应的为,对应的为
解得,故D正确。
故选AD。
10. A、B两小车(均可视为质点)同时从同一位置沿同一方向做直线运动,小车A运动的图像与小车B运动的图像分别如图甲、乙所示。在两小车停下前,下列说法正确的是( )
A. 时,小车A的速度为
B. 小车B的加速度大小为
C. 小车A停下前两小车相距最远时,A离开出发点
D. 两小车出发后能相遇1次
【答案】BD
【解析】
【详解】A.匀变速直线运动位移公式为
变形得 ,结合甲图的图像:纵轴截距为8,即A车初速度为
斜率,因此
A车的运动时间
时,因,此时A车已停止运动 ,速度为0,故A错误;
B.匀变速直线运动公式
变形得 , 结合乙图的图像:纵轴截距为36,可得
斜率,因此,即B的加速度大小为,故B正确;
C.同方向匀减速运动,两车速度相等时相距最远,即
解得
此时A的位移 ,故C错误;
D.相遇时位移相等:,即
解得,该时刻早于A停止的时间,是第一次相遇
,A 速度小于 B,B 跑到前面
A停下后总位移
B继续运动到停下总位移
,第一次相遇之后 B 继续向前跑到 9m 停下,A 停在 6.4m 不动,B 一直在 A 前方,不会第二次相遇。 所以除去起点,只相遇 1 次,故D 正确。
故选BD。
二、实验题
11. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用频率为的交流电源打点,每五个点取一个计数点,相邻计数点时间间隔恒定,实验选取、、、、五个清晰计数点,测得相邻段位移分别为:、、、。请完成下列问题:(结果均保留2位有效数字)
(1)本实验使用甲图的电磁打点计时器,下列操作正确的是________。
A. 释放小车前,小车靠近打点计时器 B. 先接通电源,待打点稳定后再释放小车
C. 先释放小车再接通电源 D. 悬挂重物越重,实验误差越小
(2)计算打计数点时的瞬时速度为________m/s。
(3)利用逐差法求出小车运动的加速度大小为________。
(4)若实验中交流电实际频率略大于,仍按计算,则测得的加速度________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),该误差________(选填“能”或“不能”)通过多次测量减小。
【答案】(1)AB (2)
(3)
(4) ①. 偏小 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
A.释放小车前,应使小车靠近打点计时器,以获得较长的有效纸带和较多的测量数据,故A正确;
BC.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,使记录运动的点迹清晰、稳定,故B正确,C错误;
D.悬挂重物过重会使小车加速度过大,纸带上可用的点数减少,不能保证实验误差更小,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
相邻计数点之间有五个打点周期,设相邻计数点的时间间隔为,则
点的瞬时速度为
【小问3详解】
由逐差法得
【小问4详解】
[1]实际频率大于,实际的相邻计数点时间间隔小于。由第(3)问的逐差法表达式,位移数据相同时,计算所用时间间隔偏大,求出的加速度偏小。
[2]该误差来自计算采用的频率与实际频率不符,属于系统误差,不能通过多次测量求平均值来减小。
12. 从斜面上某一位置开始,每隔释放一个小球,在连续释放几颗后,对在斜面上滑动的小球拍照,如图所示,测得;,则小球的加速度是________,拍摄时B球的速度是________,A球上面滑动的小球还有________个。
【答案】 ①. ②. ③. 3
【解析】
【小问1详解】
[1]取沿斜面向下为正方向。设拍摄时球从释放到拍摄经历时间为,相邻小球释放时间间隔为。由逐差法得
[2]由前面的间距关系式求得
拍摄时球已运动时间为
由速度与时间的关系,球速度为
[3]球到拍摄时已运动,球之后每隔释放一个球,因此球上方仍在斜面上运动的球的运动时间分别为,和,共3个。
三、计算题(共40分,要有必要的文字说明和代数过程。)
13. 某同学在路边等公共汽车,当一辆公共汽车以的速度从他身旁匀速驶过时,该同学立即挥手示意,司机立刻开始采取制动措施,公共汽车制动后做匀减速直线运动,在前内前进,最后车停后等该同学上车。求:
(1)公共汽车的加速度;
(2)制动后内发生的位移。
【答案】(1),方向与公共汽车原运动方向相反。
(2),方向与公共汽车原运动方向相同。
【解析】
【小问1详解】
取公共汽车原运动方向为正方向,其初速度为,制动后前内的位移为。汽车制动后做匀减速直线运动,由位移与时间的关系得,代入数据解得
负号表示加速度方向与所选正方向相反,故加速度大小为,方向与公共汽车原运动方向相反。
【小问2详解】
设汽车从开始制动到停止所用时间为,停车时速度为零,由匀变速直线运动的速度公式得
解得
汽车在末已经停止,此后保持静止,因此制动后内的位移等于停车位移。设停车位移为,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
代入数据得
位移为正,方向与公共汽车原运动方向相同。
14. 高速公路上因大雾导致车辆追尾的事故时有发生,因此大雾天行驶要保持一定的车距。一辆汽车以30m/s的速度在高速公路上行驶,司机突然发现前方同一车道上30m处有一辆重型大货车正以54km/h同向匀速行驶。为防止发生意外,司机立即采取制动措施,汽车紧急制动过程中滑行90m停下来。汽车的制动过程可视为匀减速直线运动。
(1)求汽车制动时的加速度大小;
(2)汽车发现大货车后立即采取紧急制动,两车何时相距最近?最近距离是多少?
(3)但实际情况是从汽车司机发现大货车到采取制动措施需要反应时间,为了避免发生追尾,允许汽车司机的反应时间最长为多少?
【答案】(1)
(2)3s;7.5m (3)0.5s
【解析】
【小问1详解】
依题意,汽车做匀减速直线运动,有
解得,即汽车制动时的加速度大小为。
【小问2详解】
由题可知,货车速度,设经过时间t两车的速度相等,则有
解得
此时汽车的位移
货车的位移
两车最近距离为
【小问3详解】
设允许汽车司机的反应时间最长为,则有
解得
15. 小区居民电梯从一楼地面由静止开始向上运行前往顶楼,全程总高度。电梯运行程序分为三个阶段:先匀加速启动、再匀速平稳运行、最后匀减速制动,到达顶楼时速度恰好减为0。已知电梯启动加速阶段加速度大小恒定为,制动减速阶段加速度大小恒定为,日常正常运行最大速度为。求:
(1)电梯匀加速上升阶段的运动时间和上升位移;
(2)电梯按照“加速-匀速-减速”模式到达楼顶,全程的总运行时间;
(3)若电梯空载提速运行,最大限速提升为,仍由静止出发、到楼顶速度减为零,求电梯到达楼顶的最短运行时间。
【答案】(1)加速时间,加速位移
(2)全程总时间
(3)最短运行时间
【解析】
【小问1详解】
已知:,,,
电梯从静止加速到正常运行速度,由得:
匀加速上升位移
【小问2详解】
减速阶段由速度减至0,减速时间
减速阶段位移
中间匀速阶段位移
匀速运动时间
全程总时间
【小问3详解】
要想所用时间最短即只有加速和减速过程,而没有匀速过程,设电梯最大速度为,则
代入数据
解得。说明电梯无法达到,全程只有“加速+减速”两段,无匀速阶段
加速时间
减速时间
最短总时间
【点睛】
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物理试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题(1-7为单选,每题4分;8-10为多选,每题6分,多选题漏选得3分,错选不得分;共46分)
1. 下列关于运动的基本概念的描述中,正确的是( )
A. 研究“嫦娥六号”探测器在月球表面背面的着陆过程时,可以将其视为质点。
B. “北京时间2025年9月25日14时07分”指的是时间间隔。
C. 由于地球在自转,所以任何情况下地球都不能被看作质点。
D. 我们说“太阳东升西落”,是以地球为参考系进行描述的。
2. 某运动员在平直跑道上进行折返跑训练,从点由静止出发,先向北跑到达点,用时;立即转身向南跑到达点,用时;短暂调整后继续向南跑恰好回到出发点,用时。下列说法正确的是( )
A. 运动员从到的过程中,位移大小为,路程为
B. 运动员全程的平均速率为0
C. 运动员经过点时的速度属于瞬时速度
D. 运动员全程的平均速度大小为
3. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 球体的重心一定在球心上
B. 在地球表面,同一物体向下运动时重力变大
C. 用细线竖直悬挂的物体静止时,细线的方向一定通过该物体的重心
D. 物体移到月球后,重力消失
4. 一个物体沿直线运动,下列关于速度、速度变化量、加速度的说法,正确的是( )
A. 物体初速度,末速度,则该过程速度变化量大小为
B. 某时刻物体速度为,加速度为,物体正在做减速直线运动
C. 物体加速度大小为,表示物体的速度每秒钟一定增加
D. 物体加速度不断增大,则物体的速度一定不断增大
5. 甲的位移与时间图像和乙的速度与时间图像分别如图甲、乙所示,则这两个物体在内的运动情况是( )
A. 甲做往返运动,它的位移为零 B. 甲做匀加速直线运动,它的位移为
C. 乙做往返运动,它的位移为0 D. 乙在末和末的速度相同
6. 利用频闪照相机记录小球自由下落的运动过程,频闪周期恒定为。拍摄照片未捕捉到小球释放点,仅记录下落过程中相邻两点、,测得、间距为。取重力加速度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球经过点的速度为
B. 小球经过点的速度为
C. 小球从释放到点的下落时间为
D. 释放点到点的总下落高度为
7. 如图所示,一颗子弹水平向右飞行,恰好能够依次穿过竖直固定着的厚度相同的3块木块,子弹在木块中的运动可以看作匀减速直线运动,下列分析正确的是( )
A. 子弹穿过每一块木块的速度变化量相同
B. 子弹依次穿过三块木块前的速度之比为
C. 子弹穿过前两块木块的总时间与穿过最后一块木块的时间之比为
D. 若改变木块的厚度,让子弹穿过三块木块的时间相等,则三块木块的厚度之比为
8. 一质点在轴上运动,初速度,加速度,当加速度的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点( )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移一直在增大,加速度等于零时位移也在增大
D. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
9. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的有( )
A. 物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为
C. 物体从随气球开始运动到落地共用时
D. 和时,物体距离地面的高度相同
10. A、B两小车(均可视为质点)同时从同一位置沿同一方向做直线运动,小车A运动的图像与小车B运动的图像分别如图甲、乙所示。在两小车停下前,下列说法正确的是( )
A. 时,小车A的速度为
B. 小车B的加速度大小为
C. 小车A停下前两小车相距最远时,A离开出发点
D. 两小车出发后能相遇1次
二、实验题
11. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用频率为的交流电源打点,每五个点取一个计数点,相邻计数点时间间隔恒定,实验选取、、、、五个清晰计数点,测得相邻段位移分别为:、、、。请完成下列问题:(结果均保留2位有效数字)
(1)本实验使用甲图的电磁打点计时器,下列操作正确的是________。
A. 释放小车前,小车靠近打点计时器 B. 先接通电源,待打点稳定后再释放小车
C. 先释放小车再接通电源 D. 悬挂重物越重,实验误差越小
(2)计算打计数点时的瞬时速度为________m/s。
(3)利用逐差法求出小车运动的加速度大小为________。
(4)若实验中交流电实际频率略大于,仍按计算,则测得的加速度________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),该误差________(选填“能”或“不能”)通过多次测量减小。
12. 从斜面上某一位置开始,每隔释放一个小球,在连续释放几颗后,对在斜面上滑动的小球拍照,如图所示,测得;,则小球的加速度是________,拍摄时B球的速度是________,A球上面滑动的小球还有________个。
三、计算题(共40分,要有必要的文字说明和代数过程。)
13. 某同学在路边等公共汽车,当一辆公共汽车以的速度从他身旁匀速驶过时,该同学立即挥手示意,司机立刻开始采取制动措施,公共汽车制动后做匀减速直线运动,在前内前进,最后车停后等该同学上车。求:
(1)公共汽车的加速度;
(2)制动后内发生的位移。
14. 高速公路上因大雾导致车辆追尾的事故时有发生,因此大雾天行驶要保持一定的车距。一辆汽车以30m/s的速度在高速公路上行驶,司机突然发现前方同一车道上30m处有一辆重型大货车正以54km/h同向匀速行驶。为防止发生意外,司机立即采取制动措施,汽车紧急制动过程中滑行90m停下来。汽车的制动过程可视为匀减速直线运动。
(1)求汽车制动时的加速度大小;
(2)汽车发现大货车后立即采取紧急制动,两车何时相距最近?最近距离是多少?
(3)但实际情况是从汽车司机发现大货车到采取制动措施需要反应时间,为了避免发生追尾,允许汽车司机的反应时间最长为多少?
15. 小区居民电梯从一楼地面由静止开始向上运行前往顶楼,全程总高度。电梯运行程序分为三个阶段:先匀加速启动、再匀速平稳运行、最后匀减速制动,到达顶楼时速度恰好减为0。已知电梯启动加速阶段加速度大小恒定为,制动减速阶段加速度大小恒定为,日常正常运行最大速度为。求:
(1)电梯匀加速上升阶段的运动时间和上升位移;
(2)电梯按照“加速-匀速-减速”模式到达楼顶,全程的总运行时间;
(3)若电梯空载提速运行,最大限速提升为,仍由静止出发、到楼顶速度减为零,求电梯到达楼顶的最短运行时间。
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