内容正文:
太原五中2026—2027学年度第一学期学科阶段性检测
高一物理
一、选择题:其中1~7题为单选,每题4分,8~10题为多选,每题6分,选对不选全得3分,共46分。
1. 双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
2. 小明同学每周末都会在早上8时30分去田径场上跑步40分钟。从起始位置开始计时,每隔时间标记位置,依次得到定位点,,…,,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 之间的平均速度与之间的平均速度相同
B. 前的平均速度一定等于在的瞬时速度
C. “8时30分”指的是时刻,“40分钟”指的是时间间隔
D. 若在、点的速度分别为、,则在点的速度一定为
3. 我国在无人机领域处于世界领先行列,如图所示为一架无人机在程序控制下沿水平方向运动的x-t图像,下图中与之对应的v-t图像是( )
A. B. C. D.
4. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,快到十字路口时遇上红灯进行制动刹车,做匀减速直线运动,某摄像爱好者在路旁利用相机对汽车从制动开始每隔持续拍照,结束后按一定比例测出了在和两段时间内汽车运动的位移分别为,,下列说法正确的是( )
A. 汽车制动后加速度大小为
B. 汽车制动后第内的平均速度为
C. 汽车制动前匀速运动的速度为
D. 汽车制动后内的位移为
5. 一直线上有、两点,相距,一质点沿该直线做匀变速直线运动,经过先后通过、两点,则关于该质点通过、中点时的速度的大小,下列判断正确的是( )
A. 无论加速还是减速,都有
B. 无论加速还是减速,都有
C. 若为匀加速运动,则,若为匀减速运动,则
D. 若为匀加速运动,则,若为匀减速运动,则
6. 小球沿斜面做匀加速直线运动。在A位置开始计时,连续相等时间t内记录到小球位置如图,d1、d2、d3分别为位置B、C、D到A的距离。则( )
A. d3-d2=d2-d1
B. 小球在B时的速度为
C. 小球在C时的速度为
D. 小球运动的加速度为
7. 如图所示,有四根竖直杆A、B、C、D排在同一水平直线上,杆与杆之间相距分别为、、。一同学从静止开始要以相同的时间间隔匀加速通过四根杆,则他的起跑位置与B杆的距离为( )
A. B. C. D.
8. 一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度水平向右,大小为,后物体速度水平向左,大小为。在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 速度变化量的大小可能等于
B. 速度变化量的大小一定等于
C. 加速度的大小可能等于
D. 加速度的大小一定等于
9. 下列四幅图分别为甲、乙、丙、丁四辆汽车做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲车在时间内的平均速度等于
B. 乙车做匀减速直线运动,其加速度大小为
C. 丙车在内的速度变化量为
D. 丁车做匀加速直线运动,其加速度大小为
10. 太原地铁作为省市重点民生工程,为市民的出行带来了很大的便利,如图所示,时,列车由静止开始做匀加速直线运动,第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。时,第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置,全部车厢通过立柱所用时间。设各节车厢的长度相等,不计车厢间距离。则( )
A. 该列车共有8节车厢
B. 第3个内有5节车厢通过这根立柱
C. 最后一节车厢通过这根立柱的时间为
D. 第4节车厢通过这根立柱的末速度大于整列车通过立柱的平均速度
二、实验题:本题共2个小题,共18分。
11.
(1)打点计时器是一种________的仪器(选填“计时”,“测位移”,“记录时间和位移”);图中甲、乙两种打点计时器使用的电源分别是________、________(选填“约交流”、“约直流”、“交流”、“直流”);根据计时器打出的纸带,可直接获知的物理量是________________________,可用刻度尺直接测得的物理量是________________________________。
(2)物体从到的时间间隔内,发生的位移为,由公式________可求得物体在这段时间间隔内的平均速度。如果________,就可以认为表示的是物体在时刻的瞬时速度。在实际测量时,只要测出包含某点在内的一小段时间间隔的平均速度,便可粗略地用它表示该点的瞬时速度。如果所取时间间隔越小,这个平均速度就越接近该点的瞬时速度,但是间隔太小,会使位移的测量误差相对________(选填“较大”或“较小”),故应该根据实际情况选取合适的时间间隔。
12. 如图所示是某同学利用电火花计时器研究“小车速度随时间变化的规律”的实验中得到的一条纸带,依照打点的先后顺序取计数点1、2、3、4、5、6、7,相邻两计数点间还有4个点未画出,测得,,,,,。(计时器的打点周期)
(1)在实验中,该同学的步骤如下:
A.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上电源
B.换上纸带重复实验,选择一条较为理想的纸带
C.断开电源,取下纸带
D.把小车停在靠近打点计时器的地方,先放开小车,再接通电源
E.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上钩码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母),应更正为________________________________;步骤合理的顺序是________________(填步骤前的字母)。
(2)打计数点2时纸带的速度大小________cm/s(结果保留3位有效数字)。
(3)该同学仅根据纸带所测得的相邻两计数点间的位移判断小车做匀变速直线运动,他判断的依据是________________________________________________________________,并求得小车运动的加速度大小为________(结果保留2位有效数字)。
(4)如果当时电网中交流电的频率,而做实验的同学并不知道,那么由此引起加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)。
三、计算题:本题共3个小题,共36分。
13. 在台球比赛中,某球以的速度垂直撞击边框后,以的速度反向弹回,球与边框接触的时间为,求该撞击过程中球的速度变化量和加速度。
14. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第内的位移是,第内的位移是。求:
(1)汽车甲刹车过程的加速度大小;
(2)汽车甲刹车后内的位移大小;
(3)通过计算判断汽车甲是否会与乙车相撞。
15. 一个质点在沿水平方向的轴上运动,它的速度和运动时间的关系满足关系式:(的单位m/s,的单位s),它每个时刻的位置满足的数学关系式为:(的单位m,的单位s),其中字母、、为未知的三个特定数字,且已知它在第3个内的位移为,求
(1)字母表示的数字等于多少?(不需要单位)
(2)它在前内的平均速率多大?
(3)它距离出发点所用的时间是多少?
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太原五中2026—2027学年度第一学期学科阶段性检测
高一物理
一、选择题:其中1~7题为单选,每题4分,8~10题为多选,每题6分,选对不选全得3分,共46分。
1. 双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究两人的技术动作时,两人的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A错误;
B.两人在下落过程中,以两人为参考系,水面在上升,B错误;
C.以该名运动员为参考系,另外一名运动员处于静止状态,C正确;
D.观众观看两人比赛时,观看的是两人的动作,不能将两人看成质点,D错误。
故选C。
2. 小明同学每周末都会在早上8时30分去田径场上跑步40分钟。从起始位置开始计时,每隔时间标记位置,依次得到定位点,,…,,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 之间的平均速度与之间的平均速度相同
B. 前的平均速度一定等于在的瞬时速度
C. “8时30分”指的是时刻,“40分钟”指的是时间间隔
D. 若在、点的速度分别为、,则在点的速度一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,小明在之间位移方向与之间位移方向不同,则小明在之间的平均速度与之间的平均速度方向不同,即小明在之间的平均速度与之间的平均速度不相同,故A错误;
BD.匀变速直线运动满足
由于无法判断小明的运动是否是匀变速直线运动,故BD错误;
C.“8时30分”描述的是状态,指的是时刻,“40分钟”描述的是过程,指的是时间间隔,故C正确。
故选C。
3. 我国在无人机领域处于世界领先行列,如图所示为一架无人机在程序控制下沿水平方向运动的x-t图像,下图中与之对应的v-t图像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于位移—时间图像的斜率表示无人机的速度,斜率的正负表示速度的方向,则在内,无人机的速度方向为正,且速度大小为
内斜率为零,说明无人机的速度为0,处于静止状态。内,无人机的速度为
故选C。
4. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,快到十字路口时遇上红灯进行制动刹车,做匀减速直线运动,某摄像爱好者在路旁利用相机对汽车从制动开始每隔持续拍照,结束后按一定比例测出了在和两段时间内汽车运动的位移分别为,,下列说法正确的是( )
A. 汽车制动后加速度大小为
B. 汽车制动后第内的平均速度为
C. 汽车制动前匀速运动的速度为
D. 汽车制动后内的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】A.假设汽车在停止运动,设停车时间为()时刻。将汽车的运动逆向等效为初速度为0、加速度大小为的匀加速直线运动。
由匀变速直线运动位移与时间的关系可得,
联立解得或
均不满足,假设不成立,因此汽车在末没有停止运动。根据匀变速直线运动连续相等时间间隔的位移差公式
其中时间间隔,可得汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为,故A错误;
B.第4s内即,位移为,时间为,平均速度,故B错误;
C.对汽车的运动,由匀变速位移公式得
解得制动前匀速速度,故C错误;
D.汽车制动到停止的时间
说明5s后汽车已静止,因此6s内位移等于5s内位移,故D正确。
故选D。
5. 一直线上有、两点,相距,一质点沿该直线做匀变速直线运动,经过先后通过、两点,则关于该质点通过、中点时的速度的大小,下列判断正确的是( )
A. 无论加速还是减速,都有
B. 无论加速还是减速,都有
C. 若为匀加速运动,则,若为匀减速运动,则
D. 若为匀加速运动,则,若为匀减速运动,则
【答案】B
【解析】
【详解】质点通过a、b两点的平均速度
根据匀变速直线运动规律,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,即中间时刻速度
匀变速直线运动中,位移中点的瞬时速度公式为
将两者平方作差可得
由于质点做匀变速运动,,因此差值恒大于0,即总有
因此无论加速还是减速,都有。
故选B。
6. 小球沿斜面做匀加速直线运动。在A位置开始计时,连续相等时间t内记录到小球位置如图,d1、d2、d3分别为位置B、C、D到A的距离。则( )
A. d3-d2=d2-d1
B. 小球在B时的速度为
C. 小球在C时的速度为
D. 小球运动的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.d3-d2是第3个t内的位移,d2-d1是第2个t内的位移,因为小球做匀加速运动,故位移不等,故A错误;
B.小球在B点的瞬时速度等于AC的平均速度,即
故B错误;
C.小球在C点的瞬时速度等于BD的平均速度,即
故C正确;
D.根据Δx=aT2可得加速度
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,有四根竖直杆A、B、C、D排在同一水平直线上,杆与杆之间相距分别为、、。一同学从静止开始要以相同的时间间隔匀加速通过四根杆,则他的起跑位置与B杆的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设相邻两杆间的运动时间均为,经过杆时的速度为,用表示加速度,取运动方向为正方向。由匀变速直线运动的速度、位移公式,前两段运动分别满足,
两式相减得
代入第一式得
设从起跑到经过杆的时间为。该同学从静止开始运动,由速度公式有,结合上述结果得
因此,起跑位置与杆的距离为
故选B。
8. 一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度水平向右,大小为,后物体速度水平向左,大小为。在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 速度变化量的大小可能等于
B. 速度变化量的大小一定等于
C. 加速度的大小可能等于
D. 加速度的大小一定等于
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.取水平向右为正方向,则初速度
后末速度
速度变化量
大小为, A错误,B正确;
CD.由加速度的定义式
负号表示加速度方向水平向左,大小为, C错误,D正确;
故选BD。
9. 下列四幅图分别为甲、乙、丙、丁四辆汽车做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲车在时间内的平均速度等于
B. 乙车做匀减速直线运动,其加速度大小为
C. 丙车在内的速度变化量为
D. 丁车做匀加速直线运动,其加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图是 图像,图线从原点出发做加速度逐渐减小的加速运动,图线在连接 与 两点的弦的上方,图线与时间轴围成的面积(位移)大于匀加速直线运动的位移
由 可知
甲车在 时间内的平均速度大于 ,A错误;
B.乙图是 图像,图线是倾斜直线。
由 可知图线斜率
解得
加速度大小为 ,速度随位移增大而减小,乙车做匀减速直线运动,B正确;
C.丙图是 图像,图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,丙车在 内的速度变化量 ,C正确;
D.丁图是 图像,图线是过原点的倾斜直线,由 可知图线斜率
解得
即丁车做匀加速直线运动,加速度大小为 , D错误。
故选BC。
10. 太原地铁作为省市重点民生工程,为市民的出行带来了很大的便利,如图所示,时,列车由静止开始做匀加速直线运动,第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。时,第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置,全部车厢通过立柱所用时间。设各节车厢的长度相等,不计车厢间距离。则( )
A. 该列车共有8节车厢
B. 第3个内有5节车厢通过这根立柱
C. 最后一节车厢通过这根立柱的时间为
D. 第4节车厢通过这根立柱的末速度大于整列车通过立柱的平均速度
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.设每节车厢的长度为L,根据,
解得
即该列车共有9节车厢,故A错误;
B.根据相等时间的位移关系可知,第1个3s内通过的位移为L,则第2个3s内通过的位移为3L,第3个3s内通过的位移为5L,即第3个3s内有5节车厢通过这根立柱,故B正确;
C.最后一节车厢通过这根立柱的时间为
故C正确;
D.第4节车厢通过这根立柱的末速度为
整列车通过立柱的平均速度
故D正确。
故选BCD。
二、实验题:本题共2个小题,共18分。
11.
(1)打点计时器是一种________的仪器(选填“计时”,“测位移”,“记录时间和位移”);图中甲、乙两种打点计时器使用的电源分别是________、________(选填“约交流”、“约直流”、“交流”、“直流”);根据计时器打出的纸带,可直接获知的物理量是________________________,可用刻度尺直接测得的物理量是________________________________。
(2)物体从到的时间间隔内,发生的位移为,由公式________可求得物体在这段时间间隔内的平均速度。如果________,就可以认为表示的是物体在时刻的瞬时速度。在实际测量时,只要测出包含某点在内的一小段时间间隔的平均速度,便可粗略地用它表示该点的瞬时速度。如果所取时间间隔越小,这个平均速度就越接近该点的瞬时速度,但是间隔太小,会使位移的测量误差相对________(选填“较大”或“较小”),故应该根据实际情况选取合适的时间间隔。
【答案】(1) ①. 记录时间和位移 ②. 约8V交流 ③. 220V交流 ④. 相邻点迹间的时间间隔 ⑤. 两点迹间的位移
(2) ①. ②. 足够小 ③. 较大
【解析】
【小问1详解】
[1]打点计时器的核心功能是通过固定频率的打点,同时记录运动对应的时间和纸带的位移信息,因此是记录时间和位移的仪器。
[2][3]图甲是电磁打点计时器,工作电源为约8V的低压交流电;图乙是电火花打点计时器,直接使用220V民用交流电。
[4]打点计时器的打点周期由电源频率决定,因此可以直接获知相邻点的时间间隔;
[5]点迹间的长度需要用刻度尺直接测量,得到对应两点迹间的位移。
【小问2详解】
[1]平均速度的定义式为
[2]根据瞬时速度的近似定义,当所取的时间间隔Δt足够小时,这段时间内的平均速度可以等效为该段时间内某一时刻的瞬时速度。
[3]如果选取的时间间隔过小,对应的位移数值也会很小,刻度尺的测量绝对误差占位移的比例会显著上升,导致位移测量的相对误差较大,因此需要选取合适的时间间隔平衡近似程度和测量误差。
12. 如图所示是某同学利用电火花计时器研究“小车速度随时间变化的规律”的实验中得到的一条纸带,依照打点的先后顺序取计数点1、2、3、4、5、6、7,相邻两计数点间还有4个点未画出,测得,,,,,。(计时器的打点周期)
(1)在实验中,该同学的步骤如下:
A.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上电源
B.换上纸带重复实验,选择一条较为理想的纸带
C.断开电源,取下纸带
D.把小车停在靠近打点计时器的地方,先放开小车,再接通电源
E.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上钩码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母),应更正为________________________________;步骤合理的顺序是________________(填步骤前的字母)。
(2)打计数点2时纸带的速度大小________cm/s(结果保留3位有效数字)。
(3)该同学仅根据纸带所测得的相邻两计数点间的位移判断小车做匀变速直线运动,他判断的依据是________________________________________________________________,并求得小车运动的加速度大小为________(结果保留2位有效数字)。
(4)如果当时电网中交流电的频率,而做实验的同学并不知道,那么由此引起加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. D ②. 先接通电源,再放开小车 ③. AEDCB
(2)
(3) ①. 相邻相等时间内的位移之差近似相等 ②.
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]D步骤错误。打点前应先接通电源,待打点计时器稳定工作后再放开小车。
[2]应更正为先接通电源,再放开小车。
[3]实验装置安装好后进行打点,实验结束时先断开电源并取下纸带,再换纸带重复实验,所以步骤顺序为AEDCB。
【小问2详解】
相邻计数点之间有4个点未画出,所以相邻计数点的时间间隔为
计数点2处的速度用计数点1、3之间的平均速度近似,因此
【小问3详解】
[1]相邻计数点的时间间隔相等,由数据可见相邻位移之差均约为,在测量误差允许范围内近似相等,因此小车做匀变速直线运动。
[2]由逐差法得
代入数据得
按题意保留两位有效数字,得到。
【小问4详解】
实际打点周期记为,则
实际相邻计数点的时间间隔小于按题给周期计算的,而逐差法中加速度用位移差除以时间间隔的平方。计算时分母取大了,所以加速度的测量值偏小。
三、计算题:本题共3个小题,共36分。
13. 在台球比赛中,某球以的速度垂直撞击边框后,以的速度反向弹回,球与边框接触的时间为,求该撞击过程中球的速度变化量和加速度。
【答案】大小为,方向与初速度方向相反;大小为,方向与初速度方向相反
【解析】
【小问1详解】
取球为研究对象,以碰撞前速度方向为正方向。碰撞前速度为,反弹后速度为,接触时间为。速度变化量等于末速度与初速度之差,故
代入和,得
负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,速度变化量大小为。根据加速度定义,加速度等于单位时间内的速度变化,故,代入上述速度变化量和接触时间,得
因此加速度大小为,方向与初速度方向相反。
14. 某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方处停着一辆乙车,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第内的位移是,第内的位移是。求:
(1)汽车甲刹车过程的加速度大小;
(2)汽车甲刹车后内的位移大小;
(3)通过计算判断汽车甲是否会与乙车相撞。
【答案】(1)
(2) (3)会相撞
【解析】
【小问1详解】
取甲车原运动方向为正方向,以表示刹车初速度,以表示加速度,设每段时间。由匀变速直线运动的速度公式和位移公式,甲车第内的位移为
甲车第初已减速,该秒内的位移为
两式相减得
代入数据得
故加速度大小为,方向与原运动方向相反。由第一段位移方程求得初速度
按此减速规律,第末的速度为
说明第内甲车未提前停止。
【小问2详解】
前内甲车尚未停止,应用前述位移公式,取,得
【小问3详解】
先计算甲车按原减速规律运动至停止所需的位移,记为。停车时速度为零,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
解得停车位移
停车位移大于两车初始间距,而乙车静止,因此甲车停止前会与乙车相撞。
15. 一个质点在沿水平方向的轴上运动,它的速度和运动时间的关系满足关系式:(的单位m/s,的单位s),它每个时刻的位置满足的数学关系式为:(的单位m,的单位s),其中字母、、为未知的三个特定数字,且已知它在第3个内的位移为,求
(1)字母表示的数字等于多少?(不需要单位)
(2)它在前内的平均速率多大?
(3)它距离出发点所用的时间是多少?
【答案】(1)2 (2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
取轴正向为正方向。将题给速度关系与匀变速直线运动公式比较,可知质点做匀变速直线运动,初速度。第3个指至,记两个时刻分别为和,出发点坐标为。由位置关系,两时刻的位置相减得这段时间的位移
代入数据得,由题给速度式中的系数可知
【小问2详解】
质点初速度沿轴负向,加速度沿轴正向,先减速再反向。设反向时刻为,此时速度为零,即
解得
从出发到反向时的位移为
前的位移为
反向后质点一直沿轴正向运动,所以前的路程为
按平均速率的定义得
【小问3详解】
距出发点,表示相对出发点的位移为或,因此所求时刻满足
位移为时,代入数据并利用,整理得
解得。位移为时,同理得
解得
取非负时间,则
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