精品解析:河北保定市第一中学2026-2027学年高一第一学期10月考试物理试题
2026-10-19
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内容正文:
河北10月高一物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2026年4月12日雄安马拉松在雄安城市计算中心鸣枪开跑,如图所示。下列关于运动员在比赛过程中的说法正确的是( )
A. 由于运动员跑步过程中身体各部分动作不同,故在任何情况下运动员均不能视为质点
B. 在比较两位运动员谁先冲过终点线时,可以将运动员视为质点
C. 在标记运动员在途中的位置时,可以将运动员视为质点
D. 在研究运动员跑步姿势时,可以将运动员视为质点
2. 为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A. “17:20”指时间间隔,“6分钟”指时刻
B. “17:20”指时刻,“6分钟”指时间间隔
C. “17:20”、“6分钟”在时间轴上均用点来表示
D. “17:20”,“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
3. 2026年8月9日17时30分左右,台风“白海豚”在浙江省台州玉环市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力14级(42m/s),登陆后向偏西南方向移动至瑞安,整个过程速度约为15km/h。上述先后出现的两个速度数值分别表示( )
A. 平均速度,平均速度 B. 平均速度,瞬时速度
C. 瞬时速率,瞬时速率 D. 瞬时速率,平均速率
4. 我国的古典诗词中往往蕴含着朴素的物理学知识,在对下面四句古诗词的物理分析中,正确的是( )
A. 陈与义的《襄邑道中》中,“卧看满天云不动,不知云与我俱东”描述“云不动”是以船为参考系,“云与我俱东”是以地面为参考系
B. 南唐后主李煜的《虞美人·春花秋月何时了》中,“一江春水向东流”描述“水”的流动是以水流自身为参考系
C. 唐朝无名氏的《浪淘沙》中,“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎”所描述“山”的运动是以地球为参考系
D. 毛泽东的《送瘟神》中,“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”是指以地球为参考系位于地球表面的人是运动的
5. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 相同的时间内速度变化相同 B. 相同的时间内位置变化相同
C. 相同的位移内速度变化相同 D. 是速度恒定不变的运动
6. 一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小是4m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后6s内汽车通过的位移为( )
A. 48m B. 50m C. 52m D. 192m
7. 一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是4 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是2 s,则A、B之间的距离是(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)( )
A. 10 m B. 15 m C. 45 m D. 60 m
8. 如图(a)所示,测试电子狗运动的过程,其速度时间图像如图(b)所示,其中为曲线,其余为直线。下列说法正确的是( )
A. 时间内,电子狗做匀加速直线运动
B. 时间内,电子狗的平均速度大于
C. 时,电子狗回到出发点
D. 时,电子狗开始反向运动
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得4分,选不全的得2分,错选得0分。
9. 2026年8月23日中国载人航天工程办公室正式确认由于月球南极窗口期限制等多重原因,不满足发射条件,嫦娥七号将顺延至明年发射。下列描述运载火箭在上升过程的各物理量中,属于矢量的是( )
A. 速率 B. 速度 C. 路程 D. 加速度
10. 甲、乙两物体从两个不同位置沿同一方向运动,取两物体的初速度方向为正方向,已知甲的加速度为,乙的加速度为,下列说法中正确的是( )
A. 甲比乙的速度变化慢
B. 乙比甲的速度变化量大
C. 甲的加速度比乙的加速度小
D. 若甲的加速度逐渐减小到零,甲的速度也逐渐减小到零
11. 如图,、、、为光滑斜面上的四个点,一小滑块(可视为质点)自点由静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为。现让该滑块自点由静止开始下滑,则该滑块(已知两次滑块下滑的加速度相等)( )
A. 通过、段的位移大小之比为
B. 通过、段的时间均等于
C. 通过、点的速度大小之比为
D. 通过点的速度大于通过段的平均速度
12. 如图所示关于质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 图四边形的面积可表示质点从到所用的运动时间
B. 图为抛物线的一部分,则汽车刹车时的加速度大小为
C. 图汽车刹车过程所花时间为
D. 图列车进站过程中的加速度大小为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 如图甲、乙所示,汽车在平直公路上做直线运动的过程中,原来的速度是,经过一小段时间以后,速度变为,图中a、表示两过程的加速度和速度变化量,则由图中信息可判断:________(填“甲”或“乙”)图汽车加速,________(填“甲”或“乙”)图汽车减速,综上可知加速度方向与________(填“速度”或“速度变化量”)方向一定相同。又接着测得汽车在一段时间内做直线运动的x-t图像,如图丙所示,由图可知汽车在AB段与CD段运动方向________(填“相同”或“相反”),在BC段处于________(填“匀速直线运动”或“静止”)状态,在D点时的速度大小为________m/s。
14. 如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为。
(1)滑块经过光电门1时的速度大小________(用d、表示)。
(2)滑块的加速度大小________(用d、、、表示)。
(3)若改用宽度比d稍小些的遮光条重复以上实验,则实验误差将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
15. 某物理小组利用打点计时器测量速度大小,实验室提供了如图甲、乙所示的两种计时器。
(1)关于两种打点计时器,下列说法正确的是__________(填选项前的字母序号)。
A. 图甲是电磁打点计时器,使用交流电压工作
B. 图甲是电火花计时器,使用交流8 V电压工作
C. 图乙是电磁打点计时器,使用交流8 V电压工作
D. 图乙是电火花计时器,使用交流电压工作
(2)选取一条合适的纸带,如图丙所示,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,计算点的瞬时速度大小为__________,纸带的加速度大小__________。(结果均保留3位有效数字)若在实验过程中交流电的实际频率为而未被发觉,这样计算出的速度值与真实值相比将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)根据(2)中数据测得各点瞬时速度并在图丁所示的坐标系画出该纸带的图像,根据图像求得纸带的加速度大小为__________(结果保留2位有效数字)。
16. 如图甲所示是位于河北承德避暑山庄内的永佑寺舍利塔,塔顶距水平地面高度为66 m,一人站在水平地面上,从距地面高度1 m处的A点竖直向上抛出一个小球(可视为质点),上升到最高点时距离塔顶高度差为45 m,随后下落到地面,测得从抛出至落到地面共用时5 s。现以地面为坐标原点,竖直向上为正方向建立一维坐标系,如图乙所示。求:
(1)小球抛出点A以及在最高点时的位置坐标分别为多少?
(2)小球从A点抛出至落到地面的过程的平均速率和平均速度。
17. 如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L=1.6m,圆管的上端离天花板的距离h=8m,在圆管的正上方紧靠天花板放一小球,小球直径小于圆管内径(可看成质点),让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上的初速度v0=8m/s,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)圆管经过多长时间上升到最高点;
(2)小球释放后经多长时间与圆管上端相遇;
(3)小球穿过圆管瞬间,小球与地面的距离。
18. 如图所示,在平直的公路上,甲车以36km/h的速度匀速行驶,乙车以54km/h的速度匀速行驶。当前方路口处的绿灯开始闪烁时,乙车立即开始减速,甲车一直以原速率匀速运动,黄灯亮起时,甲车恰好通过停止线;红灯亮起时,乙车恰好停在停止线处,再次亮起绿灯时,乙车以的加速度做匀加速直线运动,速度达到54km/h时保持该速度做匀速直线运动。已知绿灯闪烁的时间为3s,黄灯亮的时间也为3s,红灯亮的时间为30s,两停止线之间的距离为30m,不考虑司机的反应时间,汽车均可视为质点。求:
(1)乙车减速的加速度大小;
(2)乙车追上甲车前,甲、乙两车沿着公路相距最远距离;
(3)乙车从停止线处开始运动后追上甲车的时间。
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河北10月高一物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2026年4月12日雄安马拉松在雄安城市计算中心鸣枪开跑,如图所示。下列关于运动员在比赛过程中的说法正确的是( )
A. 由于运动员跑步过程中身体各部分动作不同,故在任何情况下运动员均不能视为质点
B. 在比较两位运动员谁先冲过终点线时,可以将运动员视为质点
C. 在标记运动员在途中的位置时,可以将运动员视为质点
D. 在研究运动员跑步姿势时,可以将运动员视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.马拉松全程长达数十公里,若研究运动员的完赛总时长的问题时,运动员自身的尺寸和动作细节可以忽略,是可以视为质点的,并非任何情况下都不能视为质点,故A错误;
B.比较谁先冲过终点线时,需要关注运动员身体具体部位谁先触及终点线,运动员的自身尺寸和形态不能忽略,不能视为质点,故B错误;
C.标记运动员途中位置时,运动员的大小、动作相对于马拉松的赛道长度完全可以忽略,对定位位置没有影响,可以将运动员视为质点,故C正确;
D.研究跑步姿势时,需要分析运动员身体各部分的动作形态,不能视为质点,故D错误。
故选C。
2. 为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A. “17:20”指时间间隔,“6分钟”指时刻
B. “17:20”指时刻,“6分钟”指时间间隔
C. “17:20”、“6分钟”在时间轴上均用点来表示
D. “17:20”,“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
【答案】B
【解析】
【详解】AB.“17:20”是跑操开始的那个特定瞬间,属于时刻; 跑两圈用时6分钟描述的是跑操过程持续的时长,属于时间间隔,故A错误,B正确;
CD.“17:20”指时刻,在时间轴上用点来表示;“6分钟”指时间间隔,在时间轴上用线段来表示,故CD错误。
故选B。
3. 2026年8月9日17时30分左右,台风“白海豚”在浙江省台州玉环市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力14级(42m/s),登陆后向偏西南方向移动至瑞安,整个过程速度约为15km/h。上述先后出现的两个速度数值分别表示( )
A. 平均速度,平均速度 B. 平均速度,瞬时速度
C. 瞬时速率,瞬时速率 D. 瞬时速率,平均速率
【答案】D
【解析】
【详解】第一个速度是台风登陆时刻中心附近的最大风力对应的风速,对应某一特定时刻的风的运动快慢,是瞬时速率;第二个是台风从玉环移动到瑞安整个过程的运动快慢的粗略描述,是平均速率,二者都仅描述运动快慢、无方向属性。
故选D。
4. 我国的古典诗词中往往蕴含着朴素的物理学知识,在对下面四句古诗词的物理分析中,正确的是( )
A. 陈与义的《襄邑道中》中,“卧看满天云不动,不知云与我俱东”描述“云不动”是以船为参考系,“云与我俱东”是以地面为参考系
B. 南唐后主李煜的《虞美人·春花秋月何时了》中,“一江春水向东流”描述“水”的流动是以水流自身为参考系
C. 唐朝无名氏的《浪淘沙》中,“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎”所描述“山”的运动是以地球为参考系
D. 毛泽东的《送瘟神》中,“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”是指以地球为参考系位于地球表面的人是运动的
【答案】A
【解析】
【详解】A.诗人在向东行驶的船上,云和船运动速度、方向都相同时,以船为参考系云是静止的;而云和人都相对地面向东运动,因此“云与我俱东”的参考系是地面,故A正确;
B.“一江春水向东流”描述水相对地面向东运动,参考系是地面;若以水流自身为参考系,水是静止的,故B错误;
C.“看山恰似走来迎”描述山向人靠近,参考系是诗人乘坐的行船;若以地球为参考系,山是静止的,故C错误;
D.“坐地日行八万里”是指地面上的人随地球自转,相对地轴(或地心、其他天体)运动;若以地球为参考系,地表的人是静止的,故D错误。
故选A。
5. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 相同的时间内速度变化相同 B. 相同的时间内位置变化相同
C. 相同的位移内速度变化相同 D. 是速度恒定不变的运动
【答案】A
【解析】
【详解】匀变速直线运动的核心特点是加速度恒定不变。
A.由加速度定义式可得,恒定,相同时间内速度变化量完全相同,故A正确;
B.位置变化量即位移,匀变速直线运动位移公式为,由于速度随时间变化,相同时间间隔对应的位移不相等,位置变化不相同,故B错误;
C.由速度位移关系,相同位移仅对应速度平方差恒定,速度差并不恒定;且相同位移对应的运动时间随速度变化而不同,由也可推知速度变化量不同,故C错误;
D.速度恒定不变的运动是匀速直线运动,匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,故D错误。
故选A。
6. 一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小是4m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后6s内汽车通过的位移为( )
A. 48m B. 50m C. 52m D. 192m
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车经时间速度减为零,则有
因,故刹车后6s内汽车通过的位移等于刹车后5s内汽车通过的位移
则有
故选B。
7. 一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是4 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是2 s,则A、B之间的距离是(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)( )
A. 10 m B. 15 m C. 45 m D. 60 m
【答案】B
【解析】
【详解】竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性,物体从某点运动到最高点的时间等于两次经过该点时间间隔的一半。物体从A点到最高点的时间
物体从B点到最高点的时间
根据自由落体位移公式
A点到最高点的距离
B点到最高点的距离
因此A、B间的距离
故选B。
8. 如图(a)所示,测试电子狗运动的过程,其速度时间图像如图(b)所示,其中为曲线,其余为直线。下列说法正确的是( )
A. 时间内,电子狗做匀加速直线运动
B. 时间内,电子狗的平均速度大于
C. 时,电子狗回到出发点
D. 时,电子狗开始反向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,2~10s时间内,电子狗做加速度减小的变加速直线运动,故A错误;
B.若连接和10s的瞬时速度构成倾斜直线,表示电子狗做匀加速直线运动,有平均速度为
而0~10s内电子狗实际的位移大于匀加速直线运动的位移,则实际的平均速度大于,故B正确;
C.根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,16s时正向达最大位移,即电子狗距离出发点最远,故C错误;
D.由图可知,电子狗沿正方向做匀加速直线运动,2~10s电子狗沿正方向做变加速直线运动,电子狗沿正方向做匀速直线运动,电子狗沿正方向做匀减速直线运动,因此整个过程中,电子狗始终沿正方向运动,故D错误。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得4分,选不全的得2分,错选得0分。
9. 2026年8月23日中国载人航天工程办公室正式确认由于月球南极窗口期限制等多重原因,不满足发射条件,嫦娥七号将顺延至明年发射。下列描述运载火箭在上升过程的各物理量中,属于矢量的是( )
A. 速率 B. 速度 C. 路程 D. 加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】速度和加速度既有大小又有方向是矢量;速率是速度的大小,没有方向,路程是轨迹的长度,没有方向,速率和路程都是标量。
故选BD。
10. 甲、乙两物体从两个不同位置沿同一方向运动,取两物体的初速度方向为正方向,已知甲的加速度为,乙的加速度为,下列说法中正确的是( )
A. 甲比乙的速度变化慢
B. 乙比甲的速度变化量大
C. 甲的加速度比乙的加速度小
D. 若甲的加速度逐渐减小到零,甲的速度也逐渐减小到零
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,正负号表方向,,故甲比乙的速度变化慢,A正确;C正确;
B.由加速度的定义有
可知速度变化量与时间有关,B错误;
D.甲的初速度方向与加速度方向相同,故甲做加速运动,若甲的加速度逐渐减小到零,则甲做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大值,D错误。
故选AC。
11. 如图,、、、为光滑斜面上的四个点,一小滑块(可视为质点)自点由静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为。现让该滑块自点由静止开始下滑,则该滑块(已知两次滑块下滑的加速度相等)( )
A. 通过、段的位移大小之比为
B. 通过、段的时间均等于
C. 通过、点的速度大小之比为
D. 通过点的速度大于通过段的平均速度
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.一小滑块自a点由静止开始下滑,经ab、bc、cd各段所用时间均为T,由初速度为零的匀加速直线运动的相同时间的位移比例关系知,故A正确;
BC.设,则由初速度为零的匀加速直线运动的比例关系知,
设匀加速运动的加速度为a,从b点由静止开始下滑,经c点速度由速度—位移公式
解得
同理可得经d点的速度为
则
b到c的时间
c到d的时间
根据题意有
解得
可知通过bc、cd段的时间均大于T,故B错误,C正确;
D.b到d的时间
则b到d的平均速度为
解得,故D正确。
故选ACD。
12. 如图所示关于质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 图四边形的面积可表示质点从到所用的运动时间
B. 图为抛物线的一部分,则汽车刹车时的加速度大小为
C. 图汽车刹车过程所花时间为
D. 图列车进站过程中的加速度大小为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据速度公式
将质点从到的过程中,分成无数个小微元
根据速度公式,可得
可知在图像中中,图像与纵坐标轴围成的面积表示时间,因此四边形的面积可表示质点从到所用的运动时间,故A正确;
B.若 图为匀减速刹车的抛物线,满足运动学公式
代入初速度 、末速度 、总位移
解得 ,故B正确;
C.由匀变速运动公式
可知 图像的斜率绝对值为
从图中得初速度平方 ,即初速度 ,总位移
斜率绝对值
得刹车加速度大小
刹车总时间 ,故C正确;
D.匀变速直线运动位移公式变形为
可知 图像的斜率为
从图中得斜率绝对值为
因此 ,加速度大小 ,故D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 如图甲、乙所示,汽车在平直公路上做直线运动的过程中,原来的速度是,经过一小段时间以后,速度变为,图中a、表示两过程的加速度和速度变化量,则由图中信息可判断:________(填“甲”或“乙”)图汽车加速,________(填“甲”或“乙”)图汽车减速,综上可知加速度方向与________(填“速度”或“速度变化量”)方向一定相同。又接着测得汽车在一段时间内做直线运动的x-t图像,如图丙所示,由图可知汽车在AB段与CD段运动方向________(填“相同”或“相反”),在BC段处于________(填“匀速直线运动”或“静止”)状态,在D点时的速度大小为________m/s。
【答案】 ①. 乙 ②. 甲 ③. 速度变化量 ④. 相反 ⑤. 静止 ⑥.
【解析】
【详解】[1]乙图中,速度与加速度均向右,二者同向,汽车的速度大小增大,所以乙图汽车加速。
[2]甲图中,速度向右、加速度向左,二者反向,汽车的速度大小减小,所以甲图汽车减速。
[3]根据加速度的定义有
由于,加速度方向一定与速度变化量方向相同,不一定与速度方向相同。
[4]位移—时间图像的斜率表示速度, AB段斜率为正, CD段斜率为负,因此两段的运动方向相反。
[5] BC段图线水平,位置不随时间变化,速度为零,因此汽车处于静止状态。
[6]点位于直线CE上,该段速度恒定,根据图像读出点坐标为,点坐标为,速度为
代入数据得
因此,点的速度大小为,负号表示运动方向沿负方向。
14. 如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为。
(1)滑块经过光电门1时的速度大小________(用d、表示)。
(2)滑块的加速度大小________(用d、、、表示)。
(3)若改用宽度比d稍小些的遮光条重复以上实验,则实验误差将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)或者
(3)增大(采用精确计算方法,误差增大)或减小(第二问答案采用常用计算方法,误差减小)
【解析】
【小问1详解】
由平均速度等于中间时刻的瞬时速度知
【小问2详解】
滑块通过光电门1、2的速度分别为、
常用计算方法:由加速度的定义可知加速度大小为
更准确的计算:由平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从遮光条从开始遮住光电门1到开始计时,则为时刻的速度、则为时刻的速度,则
【小问3详解】
采用常用计算方法:误差除了测量误差外,和、的大小有关,改用宽度比d稍小些的遮光条,、的越小,越接近速度改变真实耗时,实验误差越小;
采用更准确的计算:误差主要来源测量误差,改用宽度比d稍小些的遮光条重复以上实验,宽度测量和相对误差增大,则实验误差将增大。
15. 某物理小组利用打点计时器测量速度大小,实验室提供了如图甲、乙所示的两种计时器。
(1)关于两种打点计时器,下列说法正确的是__________(填选项前的字母序号)。
A. 图甲是电磁打点计时器,使用交流电压工作
B. 图甲是电火花计时器,使用交流8 V电压工作
C. 图乙是电磁打点计时器,使用交流8 V电压工作
D. 图乙是电火花计时器,使用交流电压工作
(2)选取一条合适的纸带,如图丙所示,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,计算点的瞬时速度大小为__________,纸带的加速度大小__________。(结果均保留3位有效数字)若在实验过程中交流电的实际频率为而未被发觉,这样计算出的速度值与真实值相比将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)根据(2)中数据测得各点瞬时速度并在图丁所示的坐标系画出该纸带的图像,根据图像求得纸带的加速度大小为__________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)D (2) ①. 0.995 ②. 1.93 ③. 偏小
(3)2.0
【解析】
【小问1详解】
图甲有复写纸,是电磁打点计时器,使用交流8V电压工作;图乙有墨粉纸盘,是电火花计时器,使用交流220V电压工作。
故选D。
【小问2详解】
[1]相邻两计数点间还有4个点没有画出,则每相邻两计数点的时间间隔为
平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得
[2]根据逐差公式求得加速度
[3]实际频率为而未被发觉,计算时仍按频率为,所用时间间隔比真实值偏大,计算出的速度与真实值相比偏小。
【小问3详解】
图像斜率表示加速度,结合图像得
16. 如图甲所示是位于河北承德避暑山庄内的永佑寺舍利塔,塔顶距水平地面高度为66 m,一人站在水平地面上,从距地面高度1 m处的A点竖直向上抛出一个小球(可视为质点),上升到最高点时距离塔顶高度差为45 m,随后下落到地面,测得从抛出至落到地面共用时5 s。现以地面为坐标原点,竖直向上为正方向建立一维坐标系,如图乙所示。求:
(1)小球抛出点A以及在最高点时的位置坐标分别为多少?
(2)小球从A点抛出至落到地面的过程的平均速率和平均速度。
【答案】(1);
(2);
【解析】
【小问1详解】
以地面为坐标原点、竖直向上为正方向,抛出点的位置坐标为。最高点在塔顶下方处,其位置坐标为
【小问2详解】
小球先从点上升到最高点,再下落到地面,整个过程的路程为
全程用时,由平均速率的定义得
小球从抛出点运动到地面,整个过程的位移为
由平均速度的定义得
负号表示平均速度的方向竖直向下。
17. 如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L=1.6m,圆管的上端离天花板的距离h=8m,在圆管的正上方紧靠天花板放一小球,小球直径小于圆管内径(可看成质点),让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上的初速度v0=8m/s,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)圆管经过多长时间上升到最高点;
(2)小球释放后经多长时间与圆管上端相遇;
(3)小球穿过圆管瞬间,小球与地面的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
圆管做竖直上抛运动,初速度v0=8m/s,上升到最高点时速度为零,根据逆向思维和速度时间公式有
可得
【小问2详解】
以竖直向下为正方向,小球做自由落体运动,则有
圆管做竖直上抛运动,则有
小球与圆管上端相遇时,应有
联立解得
【小问3详解】
设时刻小球到达圆管的下端,则有
其中,
联立解得
小球与天花板的距离为
解得
可得小球与地面的距离为
18. 如图所示,在平直的公路上,甲车以36km/h的速度匀速行驶,乙车以54km/h的速度匀速行驶。当前方路口处的绿灯开始闪烁时,乙车立即开始减速,甲车一直以原速率匀速运动,黄灯亮起时,甲车恰好通过停止线;红灯亮起时,乙车恰好停在停止线处,再次亮起绿灯时,乙车以的加速度做匀加速直线运动,速度达到54km/h时保持该速度做匀速直线运动。已知绿灯闪烁的时间为3s,黄灯亮的时间也为3s,红灯亮的时间为30s,两停止线之间的距离为30m,不考虑司机的反应时间,汽车均可视为质点。求:
(1)乙车减速的加速度大小;
(2)乙车追上甲车前,甲、乙两车沿着公路相距最远距离;
(3)乙车从停止线处开始运动后追上甲车的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲、乙两车的速度分别为、
从绿灯开始闪烁到红灯亮起的时间为
乙车做匀减速直线运动,由
整理得
【小问2详解】
绿灯开始闪烁至黄灯亮起经历,甲车在这段时间内的位移为,恰好等于两停止线间距,故绿灯开始闪烁时甲车位于停止线处。乙车从开始减速到停在停止线处的位移为
故绿灯开始闪烁时乙车在停止线后方处。乙车速度减至与甲车相等所用时间为
在此前乙车速度大于甲车速度,两车间距减小;此后至乙车停止,两车间距增大,乙车停止时两车相距
乙车停下后,在红灯亮的内甲车继续前进,因此再次亮绿灯时两车相距
设乙车从停止线处重新起步后经过时间。当乙车速度小于甲车速度时,两车间距增大;当乙车速度大于甲车速度时,两车间距减小,故两车速度相等时相距最远。由
整理得
此时甲、乙两车从再次亮绿灯起的位移分别为
由关系式
因此两车相距的最大距离为
【小问3详解】
乙车加速到所用时间为
在这段时间内,乙车的位移为
乙车达到时,甲车到停止线的距离为
两车仍相距
此后乙车以匀速行驶,两车的相对速度为
乙车追上甲车还需
故乙车从停止线处开始运动后追上甲车的时间为
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