内容正文:
德阳五中10月学生自主测验物理练习题
一、单选题
1. 德阳五中王同学使用导航APP搜索德阳五中到德阳站的路线,下列说法正确的是( )
A. 研究该同学从德阳五中到火车站的时间时,可将他视为质点
B. 选择不同的路径,该同学的位移是不同的。
C. 导航系统界面显示的“32分钟是时间”,“6.4公里”是位移大小
D. 系统显示的所选路径的平均速度大小为0.2km/min。
2. 下列关于加速度的说法中正确的是( )
A. 由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B. 物体的速度变化率越大,其加速度一定越大
C. 物体加速度为零,则物体的速度一定为零
D. 物体运动速度越大,其加速度一定越大
3. 新能源电动车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时,该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动,运动最后1s内的位移大小为3m。则下列有关该车在匀减速直线运动过程中描述正确的是( )
A. 加速度大小为
B. 6s末的速度大小为6m/s
C. 6s内位移72m
D. 前2s内平均速度大小为24m/s
4. 音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,随着音乐变换,竖直向上喷出的水柱可以高达几十米,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉,竖直向上喷出的水从喷出到上升的最大高度用时为t。若水通过第一个位移为h1,通过最后一个位移为h2,不计空气阻力,则等于( )
A. B. C. D.
5. 一质点从0时刻开始由静止出发做直线运动,先以加速度做匀加速运动,t时刻改用方向与相反、大小为的加速度继续运动,2t时刻回到出发点,则质点运动的加速度大小之比为( )
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 1:4
6. 如图所示,物体做匀加速直线运动的过程中,先后通过、、三点,已知物体经过点时的速度大小为,物体通过段和段的时间均为,点为段的一个三等分点,下列说法正确的是( )
A. 、两点间的距离为
B. 物体的加速度大小为
C. 物体通过BC段的平均速度大小为8m/s
D. 物体经过点时的速度大小为
7. 如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力).则以下说法正确的是( )
A. 球a竖直上抛的最大高度为h
B. 相遇时两球速度大小相等
C. 相遇时球a的速度小于球b的速度
D. 两球同时落地
二、多选题
8. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 长度、时间、质量是标量,瞬时速度、加速度、重力是矢量
B. 同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C. 取定正方向,甲、乙发生的位移分别为-20m、10m,则-20m比10m的位移大
D. 方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿同一直线运动,甲的位移—时间()图像和乙的速度—时间()图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲在6s末回到出发点,乙距出发点的最大距离为4m
B. 2s到4s内乙做匀变速直线运动
C. 第3s内甲、乙两物体运动方向相反
D. 甲在2-4s内的位移大小为0
10. 物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图像如图所示。关于内物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 时,离出发点最远 B. 时物体回到出发点
C. 与时物体的速度相同 D. 时物体的速度最大
三、实验题
11. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
(1)选用电火花打点计时器,则此计时器应接________(填“交流6V”“直流6V”“交流220V”或“直流220V”)的工作电压。
(2)已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则纸带上每隔_____s打一个点;
(3)其中一条纸带如图b所示,相邻两计数点间还有4个点未画出,则打D点时小车的瞬时速度为_____,加速度为______m/s²(结果均保留2位有效数字)
12. 小明同学利用气垫导轨和光电门测滑块加速度。滑块上安装了宽度的遮光片,从静止释放滑块,数字计时器记录了遮光片通过光电门的时间。
(1)滑块通过光电门时的速度大小v=______m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)瞬时速度v只是一个近似值,它实质上是遮光条通过光电门时的平均速度,要使v的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度适当____(填“增大”或“减小”)。
(3)小明同学每次都从静止释放滑块,利用刻度尺测量滑块从释放位置到光电门之间的距离为, 通过光电门对应的时间t,收集数据进行描绘图像,为了使图像为直线,小明以为纵轴,应该以_______为横轴作图。
A. B. C. D.
四、解答题
13. 一位同学为研究落体运动,将一可视为质点的弹性小球从离地面高处无初速度掉落,落在水平地面时竖直方向反弹速度为落地前瞬时速度的,与地面碰撞时间大约为,空气阻力不计,取。求小球:
(1)自由下落的时间;
(2)落地第1次反弹后上升的最大高度h的大小。
(3)小球与地面碰撞过程中的平均加速度。
14. 在某市区内限速60km/h,一辆小汽车在平直的公路上以速度向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上匀速地横过马路,汽车司机(酒驾)发现前方有危险(游客正在处),经过作出反应,在起始制动点A处紧急刹车,运动到B处汽车右前方与行人发生剐蹭事故,汽车最终在处停下(A、、三点正处在一条直线上)。为了清晰了解事故现场,现以下图示之。为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以速度v=14m/s行驶在同一马路的同一地点,也在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经历14m后停下来,在事故现场测得,,,若肇事汽车刹车性能良好,警车与肇事汽车刹车时的加速度相同,且肇事汽车发生事故前后加速度不变,问:
(1)通过计算判断:肇事汽车是否超速?
(2)游客横过马路的速度大小。
(3)若汽车宽1.6m,肇事司机正常反应时间为0.2s,计算说明司机未酒驾的情况下,能否避免此次交通事故?
15. 智能交通控制中,为提升通行效率,某些路段设置了“绿波带”,能使以一定速度行驶的车辆连续绿灯通行。小明选取某平直道路相邻三个路口A、B、C的信号灯进行模拟研究(如图),路口间距,。三个路口绿灯、红灯持续时间均为。时,A的绿灯开启;时,B的绿灯开启;时,C的绿灯开启。时,车由静止从A开始做匀加速直线运动直到速度大小为,之后一直做匀速直线运动并依次通过B、C路口。车视为质点,不计通过路口的时间,不考虑黄灯时间。
(1)求车做匀加速直线运动的平均速度大小。
(2)若时,车刚好通过B路口,求车做匀加速直线运动的位移大小。
(3)若车在内通过C路口,求车做匀加速直线运动的加速度大小范围。(结果保留三位有效数字)
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德阳五中10月学生自主测验物理练习题
一、单选题
1. 德阳五中王同学使用导航APP搜索德阳五中到德阳站的路线,下列说法正确的是( )
A. 研究该同学从德阳五中到火车站的时间时,可将他视为质点
B. 选择不同的路径,该同学的位移是不同的。
C. 导航系统界面显示的“32分钟是时间”,“6.4公里”是位移大小
D. 系统显示的所选路径的平均速度大小为0.2km/min。
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究该同学从德阳五中到德阳站所用的时间时,其自身的大小和形状对研究结果的影响可以忽略,可将他视为质点,故A正确;
B.位移由初位置指向末位置,只由初、末位置决定。从德阳五中到德阳站,初、末位置相同,选择不同路径时位移相同,故B错误;
C.导航界面中的“32分钟”表示从出发到到达经历的时间间隔,“6.4公里”表示所选路线的路程,故C错误;
D.设所选路线的路程为、位移大小为、所用时间为,平均速度大小为。根据平均速度的定义,有。导航图中所选路线弯曲,位移大小小于路程,因此,故D错误。
故选A。
2. 下列关于加速度的说法中正确的是( )
A. 由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B. 物体的速度变化率越大,其加速度一定越大
C. 物体加速度为零,则物体的速度一定为零
D. 物体运动速度越大,其加速度一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度a=采用比值定义法 ,a等于Δv与Δt的比值,但是与Δv和Δt无关,选项A错误;
B.加速度等于速度的变化率,则物体的速度变化率越大,其加速度一定越大,选项B正确;
C.物体加速度为零,物体的速度不一定为零,例如做匀速直线运动的物体,选项C错误;
D.物体运动速度越大,其加速度不一定越大,例如高速飞行的子弹的加速度可以零,选项D错误。
故选B。
3. 新能源电动车已经走进我们的生活,逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时,该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动,运动最后1s内的位移大小为3m。则下列有关该车在匀减速直线运动过程中描述正确的是( )
A. 加速度大小为
B. 6s末的速度大小为6m/s
C. 6s内位移72m
D. 前2s内平均速度大小为24m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.首先用逆向思维分析:将匀减速到速度为0的过程反向等效为初速度为0的匀加速直线运动,最后1s的位移等于反向匀加速第1s的位移。由
代入、
解得加速度大小,故A错误;
BC.总刹车时间
即车运动5s后停止,则6s末的速度大小为0,6s内位移,故BC错误;
D.由公式
可得,前2s内汽车的位移为
则前2s内平均速度大小为,故D正确。
故选D。
4. 音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,随着音乐变换,竖直向上喷出的水柱可以高达几十米,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉,竖直向上喷出的水从喷出到上升的最大高度用时为t。若水通过第一个位移为h1,通过最后一个位移为h2,不计空气阻力,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】逆向运动为初速度为零的匀加速直线运动,则从静止开始连续相等时间段的位移之比为,则通过第一个位移是通过最后一个位移的7倍。
故选D。
5. 一质点从0时刻开始由静止出发做直线运动,先以加速度做匀加速运动,t时刻改用方向与相反、大小为的加速度继续运动,2t时刻回到出发点,则质点运动的加速度大小之比为( )
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 1:4
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,时间内,质点做初速度为0的匀加速直线运动,则有时刻速度 ,位移
时间内质点加速度与反向、大小为,运动时长为,这段位移为:
时刻回到出发点,总位移为0,即
代入得
化简得
即
故选B。
6. 如图所示,物体做匀加速直线运动的过程中,先后通过、、三点,已知物体经过点时的速度大小为,物体通过段和段的时间均为,点为段的一个三等分点,下列说法正确的是( )
A. 、两点间的距离为
B. 物体的加速度大小为
C. 物体通过BC段的平均速度大小为8m/s
D. 物体经过点时的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.取从指向为正方向,设加速度大小为,每段运动时间为,物体经过,点的速度分别为和。由匀变速直线运动速度公式可得和
根据匀变速直线运动的平均速度公式,,两点间的距离为
物体做匀加速直线运动,后一个相等时间内的位移较大,设前、后两段位移分别为和,结合为的三等分点可得,所以
对段,由匀变速直线运动位移公式有
解得,故AB错误;
CD.由平均速度定义,物体通过段的平均速度大小为
由速度公式,物体经过点时的速度大小为,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力).则以下说法正确的是( )
A. 球a竖直上抛的最大高度为h
B. 相遇时两球速度大小相等
C. 相遇时球a的速度小于球b的速度
D. 两球同时落地
【答案】C
【解析】
【详解】对a,位移为:,对b,位移为:联立可得:,,则球a竖直上抛的最大高度为,选项A错误;ab两个球在相等的时间内,运动距离都是,加速度大小也相等,根据运动的对称性,得在处相遇时a球的速度刚好为0,而b球的速度刚好为v0.相遇时球a的速度小于球b的速度,故B错误,C正确;由于两球在处相遇时的速度不同,故两球不可能同时落地,选项D错误;故选C.
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二、多选题
8. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 长度、时间、质量是标量,瞬时速度、加速度、重力是矢量
B. 同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C. 取定正方向,甲、乙发生的位移分别为-20m、10m,则-20m比10m的位移大
D. 方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
【答案】AC
【解析】
【详解】A.长度、时间、质量只有大小无方向,是标量,瞬时速度、加速度、重力既有大小又有方向,是矢量,A正确;
B.同一个物理量要么是矢量,要么是标量,B错误;
C.取定正方向,甲、乙发生的位移分别为-20m、10m,因位移的符号只代表方向,则-20m比10m的位移大,C正确;
D.方向不是区分矢量和标量的唯一标准,有正、有负的物理量,同时还要满足平行四边形定则才一定是矢量,D错误。
故选AC。
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿同一直线运动,甲的位移—时间()图像和乙的速度—时间()图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲在6s末回到出发点,乙距出发点的最大距离为4m
B. 2s到4s内乙做匀变速直线运动
C. 第3s内甲、乙两物体运动方向相反
D. 甲在2-4s内的位移大小为0
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 甲在6s末的位移等于零,回到出发点,乙前3s向正方向运动,后3s向负方向运动,第3s末距离出发点最远,根据图像面积可知,最大距离为,故A错误;
B. 2s到4s内乙图像的斜率的大小和倾斜方向都不变,表示乙物体的加速度的大小和方向都不变,乙做匀变速直线运动,故B正确;
C. 第3s内甲物体的位移减小,向负方向运动,第3s内乙物体的速度为正值向正方向运动,两物体运动方向相反,故C正确;
D. 甲在2-4s内的位移为
则甲在2-4s内的位移大小为8m,故D错误。
故选BC。
10. 物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图像如图所示。关于内物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 时,离出发点最远 B. 时物体回到出发点
C. 与时物体的速度相同 D. 时物体的速度最大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.物体从静止开始做直线运动,其图像中图线与横轴围成的面积表示速度的变化量,内物体的速度方向不变,做单向直线运动,故时离出发点最远,故AB错误;
CD.由图像可知内物体沿正方向加速,时物体的速度为4m/s,时物体的速度达到最大,为8m/s,内物体沿正方向减速,时物体的速度减至4m/s,故CD正确。
故选CD。
三、实验题
11. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
(1)选用电火花打点计时器,则此计时器应接________(填“交流6V”“直流6V”“交流220V”或“直流220V”)的工作电压。
(2)已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则纸带上每隔_____s打一个点;
(3)其中一条纸带如图b所示,相邻两计数点间还有4个点未画出,则打D点时小车的瞬时速度为_____,加速度为______m/s²(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)交流220V
(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
选用电火花打点计时器,则此计时器应接交流220V的工作电压。
【小问2详解】
已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则纸带上打点间隔为
【小问3详解】
[1]相邻两计数点间还有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
则打D点时小车的瞬时速度为
[2]由逐差法可得,加速度为
12. 小明同学利用气垫导轨和光电门测滑块加速度。滑块上安装了宽度的遮光片,从静止释放滑块,数字计时器记录了遮光片通过光电门的时间。
(1)滑块通过光电门时的速度大小v=______m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)瞬时速度v只是一个近似值,它实质上是遮光条通过光电门时的平均速度,要使v的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度适当____(填“增大”或“减小”)。
(3)小明同学每次都从静止释放滑块,利用刻度尺测量滑块从释放位置到光电门之间的距离为, 通过光电门对应的时间t,收集数据进行描绘图像,为了使图像为直线,小明以为纵轴,应该以_______为横轴作图。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)减小 (3)D
【解析】
【小问1详解】
滑块上安装了宽度的遮光片,遮光片通过光电门的时间,滑块经过光电门时的速度为
【小问2详解】
瞬时速度v的测量值实质上是平均速度,遮光条的宽度越小,平均速度越接近瞬时速度。因而要使v的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度适当减小。
【小问3详解】
滑块经过光电门时的速度为,根据运动学公式可得
则图像为直线。
故选D。
四、解答题
13. 一位同学为研究落体运动,将一可视为质点的弹性小球从离地面高处无初速度掉落,落在水平地面时竖直方向反弹速度为落地前瞬时速度的,与地面碰撞时间大约为,空气阻力不计,取。求小球:
(1)自由下落的时间;
(2)落地第1次反弹后上升的最大高度h的大小。
(3)小球与地面碰撞过程中的平均加速度。
【答案】(1)
(2)
(3),方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小球做自由落体运动,由公式
可得,小球自由下落的时间
【小问2详解】
小球第一次落地瞬间的速度大小为
方向竖直向下,则落地第1次反弹后速度大小为
方向竖直向上,则上升的最大高度
【小问3详解】
根据题意,取向下为正方向,由加速度定义式可得,小球与地面碰撞过程中的平均加速度
负号表示方向与正方向相反,即小球与地面碰撞过程中的平均加速度大小为,方向竖直向上。
14. 在某市区内限速60km/h,一辆小汽车在平直的公路上以速度向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上匀速地横过马路,汽车司机(酒驾)发现前方有危险(游客正在处),经过作出反应,在起始制动点A处紧急刹车,运动到B处汽车右前方与行人发生剐蹭事故,汽车最终在处停下(A、、三点正处在一条直线上)。为了清晰了解事故现场,现以下图示之。为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以速度v=14m/s行驶在同一马路的同一地点,也在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经历14m后停下来,在事故现场测得,,,若肇事汽车刹车性能良好,警车与肇事汽车刹车时的加速度相同,且肇事汽车发生事故前后加速度不变,问:
(1)通过计算判断:肇事汽车是否超速?
(2)游客横过马路的速度大小。
(3)若汽车宽1.6m,肇事司机正常反应时间为0.2s,计算说明司机未酒驾的情况下,能否避免此次交通事故?
【答案】(1)超速 (2)
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
警车以速度v=14m/s在起始制动点A紧急刹车,经历s=14m后停下来,由匀变速直线运动规律可得
肇事汽车从A处运动到B处,汽车最终在处停下,匀减速位移为
由匀变速直线运动规律有
可以断定肇事汽车已超速。
【小问2详解】
设肇事汽车从A处到B处的时间为,位移为,由运动学公式有
代入数据解得
所以游客从走到所用的时间为
所以游客横过马路的速度大小
【小问3详解】
司机未酒驾时,从踩下刹车到事故点的距离为
未酒驾时,设司机从踩下刹车到事故点的时间为,则
代入数据解得
司机未酒驾时,游客横过马路的距离为
可得
不能避免此次交通事故。
15. 智能交通控制中,为提升通行效率,某些路段设置了“绿波带”,能使以一定速度行驶的车辆连续绿灯通行。小明选取某平直道路相邻三个路口A、B、C的信号灯进行模拟研究(如图),路口间距,。三个路口绿灯、红灯持续时间均为。时,A的绿灯开启;时,B的绿灯开启;时,C的绿灯开启。时,车由静止从A开始做匀加速直线运动直到速度大小为,之后一直做匀速直线运动并依次通过B、C路口。车视为质点,不计通过路口的时间,不考虑黄灯时间。
(1)求车做匀加速直线运动的平均速度大小。
(2)若时,车刚好通过B路口,求车做匀加速直线运动的位移大小。
(3)若车在内通过C路口,求车做匀加速直线运动的加速度大小范围。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对于匀变速直线运动,某段过程的平均速度满足
汽车由静止开始匀加速,初速度,末速度,因此平均速度
【小问2详解】
汽车从A到B总位移,总用时。设匀加速时间为,则匀速运动的时间为,总位移可表示为匀加速位移加匀速位移
解得
因此匀加速位移
【小问3详解】
汽车从A到C总位移
要求总运动时间。
设匀加速加速度为,则匀加速到的时间
匀加速位移
总位移满足
代入数值整理得
化简后得到总时间与加速度的关系
当时,对应加速度最小值
当时,对应加速度最大值
校验通过B灯时,是否闯红灯:加速到最大速度时,最大位移
说明到B之前已达到最大速度;车通过B的时刻满足
化简可得
B的绿灯窗口为
结合得到的
代入的表达式可得
当时,
当时,
不能通过B路口,舍去。当时,即
解得
综上,车的加速度范围为
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