内容正文:
阶段测试(一)(B卷)
班级_________ 姓名_________ 学号_________
一、单选题(5×8=40分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 原子核不一定能看作质点
B. 前后两时间之差为时刻
C. 物体沿直线向一个固定方向运动,那么它通过的路程就是位移
D. 位移、速度、加速度和电流都有大小和方向,所以都是矢量
2. 在下面所说的直线运动情况中,不可能出现的是( )
A. 物体的速度很大,而加速度很小 B. 物体的加速度很大,而速度很小
C. 物体速度的变化率很小,而加速度却很大 D. 物体的加速度在增大时,速度却在减小
3. 有研究发现,轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位应该是( )
A. m/s3 B. m2/s2 C. m/s2 D. m2/s
4. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A. 两车在t1时刻也并排行驶
B. 在t1时刻甲车在后,乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小
D. 乙车的加速度大小先增大后减小
5. 一个可视为质点的小球以做竖直上抛运动,重力加速度取,则小球在第2秒内的路程为( )
A. 10m B. 1.25m C. 2.5m D. 0m
6. 有关匀加速直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 加速度是均匀变化的 B. 速度的变化大小是相同的
C. 第1s、第2s、第3s内的位移之比为 D. 在任意两个连续相等的时间间隔内,位移之差相等
7. 汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来。在此过程中,将其运动时间顺次分成的三段,则每段时间内的位移之比为( )
A. B. C. D.
8. 甲、乙两物体相距s,同时同向运动,甲在前面做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为、加速度为的匀加速直线运动,以下说法错误的是( )
A. 若,只能相遇一次 B. 若,可能相遇两次
C. 若,可能相遇一次 D. 若,可能相遇两次
二、填空题(6×4=24分)
9. 学习物理的重要基础是学会构建物理模型,在运动学中我们学习了哪些物理模型:_____________、_____________。物理学中引入“平均速度”概念运用的科学方法是_____________。
10. 一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,先后经过A、B、C三点,通过AB的时间与通过BC的时间相等,,,则通过AB段所需时间为______s,物体开始运动处离A点的距离为______m。
11. 一辆小车做匀加速直线运动,历时5s,已知在前3s内的位移为9m,后3s内的位移是18m,则小车的加速度为______,末速度为______m/s。
12. 某列车加速的最大加速度为,减速的最大加速度大小为,此列车从甲地启动,沿直线以最短的时间到达乙地并停下,甲乙两地距离为s,则此列车的最大速度为______,共用时为______。
三、实验题
13. 如图所示是研究小车运动图和图的实验装置,信号发射器和信号接收器组成_________传感器;该传感器的发射器既发射红外线,也发射_________。若实验测得的图像是_______________________,说明小车在轨道上做匀速直线运动。
14.
(1)小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了几组实验数据。则以下表述正确的是( )
实验次数
不同的挡光片
通过光电门的时间(s)
速度()
第一次
Ⅰ
0.23044
0.347
第二次
Ⅱ
0.17464
0.344
第三次
Ⅲ
0.11662
0.343
第四次
Ⅳ
0.05850
0.342
A. 四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小
B. 四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
C. 小车车头到达光电门时的瞬时速度小于
D. 第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
(2)为测量小车的加速度,需将宽度均为的挡光片固定在小车上,并在导轨上安装相距为的两个光电门传感器。小车沿导轨做匀加速直线运动,先后经过两个光电门传感器,测得的挡光时间分别为和则小车的加速度_________,为减小实验误差,可_________挡光片的宽度或者_________两个光电门传感器间的距离。(后两空选填“增大”或“减小”)
四、解答题
15. 甲车以10m/s的速度在平直公路上前进,司机突然发现在正前方s处有一辆乙车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,司机立即关闭油门,甲车做的匀减速直线运动。若甲车刚好不碰上乙车,求s的大小。
16. 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=10m/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)改变圆管的初速度v0的大小,要求小球穿过圆管下端瞬间,圆管正处于下降阶段,求v0的范围。
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阶段测试(一)(B卷)
班级_________ 姓名_________ 学号_________
一、单选题(5×8=40分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 原子核不一定能看作质点
B. 前后两时间之差为时刻
C. 物体沿直线向一个固定方向运动,那么它通过的路程就是位移
D. 位移、速度、加速度和电流都有大小和方向,所以都是矢量
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子核很小,但是不一定能看成质点,比如研究原子的内部结构,原子核的形状大小不能忽略,不能看成质点.故A正确;
B.时刻对应的是时间轴上的点,而不是对应一段长度,故B错误;
C.路程是标量,位移矢量,两个物理量的意义不同,物体沿直线向一个固定方向运动,只能说它通过的路程等于位移的大小,故C错误;
D.位移、速度、加速度和电流都有大小和方向,但是电流的加减不遵循平行四边形定则,为标量,位移、速度、加速度的加减遵循平行四边形定则,是矢量,故D错误。
故选A。
2. 在下面所说的直线运动情况中,不可能出现的是( )
A. 物体的速度很大,而加速度很小 B. 物体的加速度很大,而速度很小
C. 物体速度的变化率很小,而加速度却很大 D. 物体的加速度在增大时,速度却在减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体以很大的速度做匀速运动时,加速度为0,故A不符合题意要求;
B.物体从静止开始以很大的加速度做加速运动时,一开始速度很小,故B不符合题意要求;
C.物体速度的变化率很小,则加速度一定很小,故C符合题意要求;
D.物体的加速度在增大时,如果加速度方向与速度方向相反,则速度在减小,故D不符合题意要求。
故选C。
3. 有研究发现,轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位应该是( )
A. m/s3 B. m2/s2 C. m/s2 D. m2/s
【答案】A
【解析】
【详解】加速度变化的快慢表达式为 ,则单位等于
故选A。
4. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A. 两车在t1时刻也并排行驶
B. 在t1时刻甲车在后,乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小
D. 乙车的加速度大小先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前,甲车在后,故A错误,B正确;
CD.v-t图象中图线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,乙车的加速度也是先减小后增大,故CD错误。
故选B。
5. 一个可视为质点的小球以做竖直上抛运动,重力加速度取,则小球在第2秒内的路程为( )
A. 10m B. 1.25m C. 2.5m D. 0m
【答案】C
【解析】
【详解】速度减至零的时间为
1秒末的速度
从第1秒末到1.5秒末的位移大小
从最高点自由下落0.5秒的位移大小
小球在第2秒内的路程为
故选C。
6. 有关匀加速直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 加速度是均匀变化的 B. 速度的变化大小是相同的
C. 第1s、第2s、第3s内的位移之比为 D. 在任意两个连续相等的时间间隔内,位移之差相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀变速直线运动的加速度保持不变,故A错误;
B.只有相同时间内的速度变化大小才能相同,故B错误;
C.只有初速度为零的匀加速直线运动,连续三个相同时间内的位移比为1:3:5,故C错误;
D.根据匀变速直线运动的逐差关系,在任意两个连续相等的时间间隔内,位移之差相等,故D正确。
故选D。
7. 汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来。在此过程中,将其运动时间顺次分成的三段,则每段时间内的位移之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】汽车做匀减至0,可将汽车运动运用逆向思维,看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,设三段时间分别为t、2t、3t,根据
可得3t内、5t内、6t内的位移之比为9:25:36,则汽车在三段时间t、2t、3t内的位移之比为
故选D。
8. 甲、乙两物体相距s,同时同向运动,甲在前面做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为、加速度为的匀加速直线运动,以下说法错误的是( )
A. 若,只能相遇一次 B. 若,可能相遇两次
C. 若,可能相遇一次 D. 若,可能相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】A.若,又因为乙有初速度,所以乙一定可以追上甲,且两物体只能相遇一次,故A正确,不符合题意;
BC.若,虽然甲的加速度大,但是由于乙有初速度,所以在速度相等前可能追上,也可能追不上;若速度相等时恰好追上,则相遇一次,如果追上时依然是乙车快,因为甲的加速度大,甲车还会反超乙车,即相遇两次,故BC正确,不符合题意;
D.若,又因为乙有初速度,所以乙的速度一直比甲的大,一定可以追上甲,并且甲不可能再反超,所以一定相遇一次,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(6×4=24分)
9. 学习物理的重要基础是学会构建物理模型,在运动学中我们学习了哪些物理模型:_____________、_____________。物理学中引入“平均速度”概念运用的科学方法是_____________。
【答案】 ①. 质点 ②. 匀速直线运动 ③. 等效替代
【解析】
【详解】[1][2]物理模型是对实际物体或过程的理想化抽象。在运动学中,为了简化问题,我们忽略了物体的形状和大小,将其简化为有质量的点,即建立了质点模型。同时,我们将复杂的运动简化为速度不变的运动,即匀速直线运动,这是典型的运动学物理模型。
[3]平均速度定义为位移与时间的比值,即,它用匀速运动的效果来替代变速运动的效果,因此引入“平均速度”概念运用的科学方法是等效替代法。
10. 一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,先后经过A、B、C三点,通过AB的时间与通过BC的时间相等,,,则通过AB段所需时间为______s,物体开始运动处离A点的距离为______m。
【答案】 ①. 2 ②. 16.2
【解析】
【详解】[1]通过AB的时间与通过BC的时间相等,设通过AB段所需时间为,根据匀变速直线运动运动推论
可得
[2]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,则有B点速度为
则开始运动处离B点的距离为
物体开始运动处离A点的距离为
11. 一辆小车做匀加速直线运动,历时5s,已知在前3s内的位移为9m,后3s内的位移是18m,则小车的加速度为______,末速度为______m/s。
【答案】 ①. 1.5 ②. 8.25
【解析】
【详解】[1]由中间时刻的速度等于瞬时速度可得时
时
由公式
得
[2]由公式得末速度
代入数据
12. 某列车加速的最大加速度为,减速的最大加速度大小为,此列车从甲地启动,沿直线以最短的时间到达乙地并停下,甲乙两地距离为s,则此列车的最大速度为______,共用时为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]列车运动时间最短,则列车匀加速度至最大速度后立即匀加速运动,设最大速度为v,总时间为t,则
解得
,
三、实验题
13. 如图所示是研究小车运动图和图的实验装置,信号发射器和信号接收器组成_________传感器;该传感器的发射器既发射红外线,也发射_________。若实验测得的图像是_______________________,说明小车在轨道上做匀速直线运动。
【答案】 ①. 位移 ②. 超声波 ③. 倾斜直线
【解析】
【详解】[1]信号发射器和信号接收器组成位移传感器,它可以实时测出小车到接收器的距离(位移),采集位置随时间变化的数据。
[2]发射器同时发射红外线和超声波。红外线传播速度极快,用来同步计时;超声波速度慢,利用两者接收的时间差计算距离。
[3]图像的斜率代表速度;匀速直线运动速度不变,所以图像是倾斜直线。
14.
(1)小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了几组实验数据。则以下表述正确的是( )
实验次数
不同的挡光片
通过光电门的时间(s)
速度()
第一次
Ⅰ
0.23044
0.347
第二次
Ⅱ
0.17464
0.344
第三次
Ⅲ
0.11662
0.343
第四次
Ⅳ
0.05850
0.342
A. 四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小
B. 四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
C. 小车车头到达光电门时的瞬时速度小于
D. 第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
(2)为测量小车的加速度,需将宽度均为的挡光片固定在小车上,并在导轨上安装相距为的两个光电门传感器。小车沿导轨做匀加速直线运动,先后经过两个光电门传感器,测得的挡光时间分别为和则小车的加速度_________,为减小实验误差,可_________挡光片的宽度或者_________两个光电门传感器间的距离。(后两空选填“增大”或“减小”)
【答案】(1)BCD (2) ①. ②. 减小 ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
AB.小车做匀加速直线运动,通过光电门时的平均速度近似等于瞬时速度。由于小车加速,通过光电门过程中速度增加,平均速度大于车头刚到达光电门时的瞬时速度,即
根据运动学公式,
挡光片宽度越小,挡光时间越短,测得的速度越接近,且数值越小。表中数据依次减小,说明挡光片宽度依次减小,故挡光片Ⅳ宽度最小,B正确,A错误。
C.由于,且最小测量值为,故,C正确。
D.第四次实验挡光片最窄,时间最短,测量误差最小,最接近瞬时速度,D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
[1]小车经过光电门时的速度近似为,
根据匀变速直线运动速度位移公式
解得
[2][3]为减小实验误差,应使平均速度更接近瞬时速度,需减小挡光时间,故应减小挡光片宽度。同时,增大两光电门间距可以使速度变化量更明显,减小相对误差,故应增大距离。
四、解答题
15. 甲车以10m/s的速度在平直公路上前进,司机突然发现在正前方s处有一辆乙车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,司机立即关闭油门,甲车做的匀减速直线运动。若甲车刚好不碰上乙车,求s的大小。
【答案】18m
【解析】
【详解】若甲车刚好不碰上乙车,则两车在速度相等时相遇,即
联立并代入数据解得得
16. 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=10m/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)改变圆管的初速度v0的大小,要求小球穿过圆管下端瞬间,圆管正处于下降阶段,求v0的范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
圆管做竖直上抛运动,初速度,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】
小球做自由落体运动,向下的位移大小
圆管做竖直上抛运动,向上的位移大小
小球与圆管上端相遇时,应有
联立解得
【小问3详解】
设当时,圆管刚落回地面瞬间,小球到达圆管下端。根据圆管竖直上抛运动对称性可得
小球竖直下落位移为,则
联立解得
设当时,圆管上升到最高点瞬间,小球到达圆管下端,则圆管上升阶段
小球与圆管位移大小之和为,则
联立解得
综上所述,的取值范围是
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