期中模拟试卷(沪科版,上海专用)高一物理上学期期中模拟卷
2026-10-27
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内容正文:
1.(26-27高三上·上海·阶段检测)粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动且保持与绳子的夹角大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.拉力F一直先减小后增大
B.B、C间的摩擦力先增大再减小
C.物体C对地面的压力先增大再减小
D.物体C对地面的摩擦力的最大值为
【答案】B
【详解】A.对题图右侧结点处受力分析,α角大小不变,可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况,如图所示
通过分析可得先增大再减小,F一直减小,A错误;
B.初始状态,对A分析可得绳子拉力,对B分析,可发现
即一开始B与C间的静摩擦力为零,故当绳子拉力从先增大再减小到,B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小,B正确;
C.将B、C看成整体,竖直方向有
由于先增大再减小,故先减小再增大,故物体C对地面的压力先减小再增大,故C错误;
D.水平方向上有
当最大时,即此时F水平,对A分析可计算得
所以,故D错误。
故选B。
2.(26-27高一上·上海松江·阶段检测)小红在竖直面内某段运动的图像如下图,
(1)在某一时刻时,小红的瞬时速度等于从0到的平均速度,则___________(保留2位有效数字)
(2)到的平均速度大小为 ___________;时,瞬时速度大小为___________(小数点后均保留两位数字)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)图像中,某点的瞬时速度对应图像在该点切线的斜率;的平均速度对应时刻的坐标与时刻的坐标连线的斜率。题目要求寻找瞬时速度等于该段平均速度的时刻,由图可知在时刻,纵坐标
故的平均速度
而该点切线的斜率,即瞬时速度
而之后图像的斜率快速减小,故瞬时速度大小快速减小,可知瞬时速度与平均速度相等的时刻发生于附近,保留2位有效数字得
(2)[1]由图可知,对应的纵坐标
故到的平均速度大小为
[2]时,瞬时速度大小为图像在该点切线的斜率,即
三、实验题
3.(26-27高一上·上海长宁·阶段检测)(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) 减小 增大
【详解】(1)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。
(2)[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、综合题
(26-27高一上·上海浦东新·期中)汽车已成为人们出行必备的交通工具。汽车的广泛使用加快了商品的运输速度,扩大了人们生活的半径,使出行更加便利,提高了生活质量。
4.如图所示的时间轴上,“第1秒”是________(选填“时间”或“时刻”),“4s”这个点既可以表示________,也可以表示________。
5.若汽车某时刻速度为,经过一小段时间之后,速度变为。时间内速度的变化量为,加速度为a,则矢量关系示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.在平直的公路上,汽车启动后在第10s末速度表指针指在如图所示的位置,前10s内汽车运动的距离为150m。下列说法中正确的是( )
A.第10s末汽车的瞬时速度大小是15m/s
B.第10s末汽车的瞬时速度大小是70km/h
C.第10s汽车的平均速度大小是70m/s
D.前10s内汽车的平均速度大小是15km/h
7.甲、乙两辆汽车在东西向的平直路面上行驶,选定东为正方向,经过同一路标时开始计时,两车在时间内的速度v随时间t的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.,甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在时刻,甲车与乙车相遇
C.,甲车向东行驶,乙车向西行驶
D.时间内,乙车的加速度越来越小
8.近期由于房价调控,全国部分城市的房价出现下降情况,而高铁的建成通车使得部分城市房价下降最近呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”,将房价的“下降”类比成运动中的“减速”,据此类比方法,你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度减小
D.速度减小,加速度增大
【答案】4. 时间 第4秒末 第5秒初 5.C 6.B 7.D 8.C
【详解】4.[1]时刻是时间轴上的一个点,对应瞬时状态;时间是时间轴上的一段区间,对应过程。“第1秒”是0到1s的1秒时长,属于时间;
[2][3]时间轴上的“4s”这个点,既可以表示第4秒末,也可以表示第5秒初。
5.速度变化量方向与加速度方向相同,速度变化量等于末速度减去初速度,是矢量差。末速度大于初速度则速度变化量方向与初速度方向相同,末速度小于初速度,则速度变化量方向与初速度方向相反,故选C。
6.AB.速度表显示的是汽车的瞬时速度大小,所以第10s末汽车的瞬时速度大小,A错误,B正确;
CD.前10s平均速度,CD错误。
故选B。
7.A.,甲乙的v-t图像都在t轴上方,速度始终为正,都做直线运动,A错误;
B.两车从同一路标同时出发,v-t图像与t轴围成的面积代表位移,内两车位移不相等,没有相遇,B错误;
C.内甲乙的速度始终为正,说明两车都向东行驶,C错误;
D.v-t图像的斜率代表加速度,内乙的图线越来越平缓,因此加速度越来越小,D正确。
故选D。
8.“房价下降”可以类比成运动中的速度减小,“减缓趋势”可以类比成运动中的加速度减小,故选C。
(26-27高一上·上海浦东新·期中)运动的描述
9.下面关于质点的正确说法有( )
A.蚂蚁很小,一定可以把蚂蚁看成质点
B.研究地球绕太阳公转的周期时,可以把地球看成质点
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可以把运动员看成质点
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,可以把足球看成质点
10.下列的说法中,正确的是( )
A.质点用到了等效替代的科学方法
B.加速度是用微元法定义的物理量,加速度与速度的变化量成正比
C.速度是用比值定义法定义的物理量,速度与位移成正比
D.由速度可知,当趋于零时,v表示物体的瞬时速度,这里采用了极限思想
11.下列各组物理量均为矢量的是( )
A.位移、时间、速度 B.速度变化量、加速度、质量
C.位移、时刻、路程 D.速度变化量、位移、加速度
12.质点运动的位移x或速度v与时间t的关系如图,其中运动方向发生变化的是( )
A. B.
C. D.
13.下列说法中正确的是( )
A.加速度是矢量,它的方向总是与速度方向相同 B.比小
C.物体的加速度很大,速度可能很小 D.加速度大的物体一定运动得快
14.描述物体速度随时间的变化率的物理量称为“加速度a”,其单位是“”;在工程领域将加速度随时间的变化率称为“急动度”,其单位是________。
【答案】9.B 10.D 11.D 12.C 13.C 14.
【详解】9.A.蚂蚁很小,但研究蚂蚁爬动的动作或姿态时,蚂蚁的形状不能忽略,不能把蚂蚁看成质点,A错误;
B.研究地球绕太阳公转的周期时,地球大小相对于地球和太阳间的距离来说太小了,完全可以忽略,此时可以看成质点,B正确;
C.研究沿地面翻滚的体操运动员的动作时,运动员的肢体动作对成绩是有影响的,所以不能把运动员看成质点,C错误;
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,运动员踢球的位置会影响结果,故不可以把足球看成质点,D错误。
故选B。
10.A.质点用到了理想模型的科学方法,A错误;
B.加速度是用比值法定义的物理量。加速度是描述速度变化快慢和方向的物理量,它的大小由合外力和物体的质量决定,而不是与速度的变化量成正比,B错误;
C.速度是用比值法定义的物理量。速度是物体运动快慢和方向的物理量,它的大小取决于物体的运动状态,与位移和时间没有比例关系,C错误;
D.由速度可知,当趋于零时,表示的就是物体在某一时刻的瞬时速度,这里采用了极限的思想,D正确。
故选D。
11.A.位移和速度既有大小又有方向,是矢量;时间没有方向,是标量,A错误;
B.速度变化量和加速度既有大小又有方向,是矢量;质量没有方向,是标量,B错误;
C.位移既有大小又有方向,是矢量;时刻和路程没有方向,是标量,C错误;
D.速度变化量、位移和加速度都既有大小又有方向,是矢量,D正确。
故选D。
12.A.在图像中,速度的正负代表运动方向,A图中,速度始终为正,代表物体始终·向正方向运动,运动方向没有发生改变,A错误;
BCD.在图像中,图像的斜率代表速度,B图中斜率始终没变,则速度方向始终没变;C图中斜率发生了改变,速度方向发生改变,即运动方向发生变化;D图中开始速度不变,最后斜率为零,即速度为零,运动方向也不发生改变,故BD错误,C正确。
故选C。
13.A.加速度是矢量,其方向与速度的变化量始终相同,与速度方向无关,A错误;
B.加速度是矢量,正负号仅表示方向,大小由绝对值决定,所以比大,B错误;
C.加速度表示速度变化快慢,与速度大小无直接关系,所以加速度很大,有可能速度很小,C正确;
D.“运动得快”表示物体速度很大,而加速度大小和速度大小无直接关系,D错误。
故选C。
14.“急动度”的单位等于加速度单位与时间单位的比值,即
(26-27高一上·上海宝山·阶段检测)为落实健康第一的教育理念,交大附中每年在400m操场上召开秋季运动会。在强健体魄之余,不少同学留意到运动中的物理学。
15.赵同学参加男子跳高比赛,取得了1.83m的成绩,则什么时候可把他看成质点( )
A.研究起跳姿势时 B.计算助跑距离
C.研究过杆动作时 D.计算下落时对垫子的压强
16.几位同学在不同的跑道参加女子400m比赛,她们跑完全程时( )
A.位移近似相同、路程近似相同 B.位移一定不同、路程近似相同
C.位移近似相同、路程一定不同 D.位移一定不同、路程一定不同
17.王同学参加男子100m比赛,撞线速度为9.8m/s,第5s末恰好跑过40m,则( )
A.可以计算其跑全程的平均速度大小
B.可以计算其跑全程的总用时
C.可以计算其在40m处的瞬时速度大小
D.以上都无法计算
18.张同学参加女子200m比赛,用时24.56s,则其平均速度大小约为( )
A.8m/s B.29km/h C.5m/s D.33km/h
19.某同学参加女子铅球比赛并取得冠军,则和别人相比,她扔出铅球的( )
A.离手速度最大 B.落地速度最大
C.落地点到离手点的距离最远 D.落地点到投掷线的距离最远
20.(不定项)一同学练习跑步,沿直线向前跑了两次。第一次,前一半时间的平均速度是,后一半时间的平均速度是,全程平均速度是;第二次,前一半位移的平均速度是,后一半位移的平均速度是,全程平均速度是。则正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】15.B 16.B 17.D 18.C 19.D 20.B
【详解】15.A.研究起跳姿势,要看身体姿态,不能看成质点。故A错误;
B.计算助跑距离,人的尺寸远小于助跑长度,可忽略形状,可以看成质点。故B正确;
C.研究过杆动作,要看身体姿态,不能看成质点。故C错误;
D.计算下落对垫子压强,需要接触面积,不能忽略人体形状,不能看成质点。故D错误。
故选B。
16.400m跑道,不同跑道的运动员起点位置不同,终点相同,初位置不一样,末位置一样,位移一定不同;400m比赛规定路程都是400m,路程近似相同。
故选B
17.A.根据,可知总时间未知,无法求平均速度大小。故A错误;
B.只知道总位移,无法求总时间。故B错误;
C.不知道男子做什么运动,则无法计算其在40m处的瞬时速度大小。故C错误;
D.综上所述,以上都无法计算。故D正确。
故选D。
18.若位移为200m,平均速度大小约为
200m比赛,跑道是弯道,位移小于200m,则平均速度小于。
故选C。
19.女子铅球比赛取得冠军,则女子铅球的落地点到投掷线的水平距离最远,不是到离手点的直线距离。同时也不代表离手速度、落地速度一定最大。
故选D。
20.AB.第一次:设总时间为2t,前半时间位移
后半时间位移
总位移
联立解得,故A错误,B正确;
CD.第二次:设总位移为2x,前半位移时间
后半位移时间
总时间
联立解得
由于
所以。故CD错误。
故选B。
(26-27高一上·上海宝山·阶段检测)汽车越来越普及,汽车中的物理知识丰富,值得我们学习研究。汽车的安全行驶最为重要,遵守交通规则是我们公民的责任和义务。
21.一辆汽车沿直线运动,当加速度增大时( )
A.汽车速度一定越来越大
B.汽车速度一定增加得越来越快
C.汽车速度可能减小得越来越快
D.汽车速度一定越来越小
22.用频闪照片测速,某车辆做直线运动的频闪照片如图,由此可以断定该车( )
A.加速度一定向右
B.加速度一定向左
C.一定做向右减速运动
D.一定做速度向左的运动
23.汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与时间的关系式为,该汽车刹车的加速度为___________,汽车刹车1s内的位移为___________m,刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为___________。
24.甲、乙、丙三位同学同时同地出发做直线运动,他们的位移时间图像如图所示。在20s内,它们的位移和路程及平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.位移大小和路程均相等
B.位移大小相等,路程
C.平均速度大小相等,平均速率
D.平均速度大小相等,平均速率
25.假设汽车以朝收费站方向沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前处速度正好匀减速至,匀速通过中心线后,再将速度匀加速至正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处速度匀减速至零,经过缴费成功后,再启动汽车将速度匀加速至正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。(计算)
(1)求汽车通过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小。
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间。
【答案】21.C 22.B 23. -4 14 3∶4 24.BC 25.(1)85m;(2)26.5s
【详解】21.AD.当汽车的加速度方向与速度方向相反时,汽车速度越来越小,当汽车的加速度方向与速度方向相同时,汽车速度越来越大,故AD错误;
BC.当加速度增大时,汽车速度可能增加得越来越快,也可能减小得越来越快,故B错误、C正确。
故选C。
22.由频闪照片可知,相邻两个汽车运动位置之间的间距从左向右逐渐变小,若汽车向右运动,由于相等时间内的位移逐渐减小,说明汽车做减速运动,加速度方向与速度方向相反,即加速度方向向左;
若汽车向左运动,由于相等时间内的位移逐渐增大,说明汽车做加速运动,加速度方向与速度方向相同,即加速度方向也向左。
综上所述,无论汽车具体的运动方向如何,其加速度一定向左。
故选B。
23.[1]根据匀变速直线运动的位移时间公式
对比题目中
可得汽车的初速度
加速度
[2]刹车总时间
1s内位移
[3]刹车2s内位移
刹车6s时汽车早已在4s时停下,则
因此位移比
24.AB.位移-时间图像中,三者起点终点完全相同,因此20s内位移大小相等;甲的图像先上升后下降,说明甲先向正方向运动、后反向返回终点,乙是匀速单向直线运动,丙是单向加速直线运动。则甲的路程大于50m,乙和丙的路程都等于50m,即
A错误,B正确;
CD.平均速度是位移与时间的比值,三者位移时间都相同,平均速度大小相等;平均速率是路程与时间的比值,因此平均速率满足
C正确,D错误。
故选BC。
25.(1)汽车通过ETC通道的总位移由减速段、匀速段和加速段组成。根据运动学公式,减速与加速阶段位移相等,即
总位移
代入数据解得
(2)选取人工收费通道从开始减速到恢复正常行驶的总位移
人工通道耗时
ETC通道通过相同位移的耗时
节约的时间
(26-27高一上·上海松江·阶段检测)各种交通工具的使用越来越普及,由此带来的是日渐便捷的交通出行体验。行驶中速度的测量、安全车距的设置、交通事故的处理等,都体现了物理知识的应用。
26.小伟和家人驾车出游,计划全程平均速率要达到,可是走了一半路程后发现平均速率只有,若他们仍然打算将全程的平均速率提高到原计划水平,你认为他的想法___________(选填A.能 B.不能)实现,原因是____________________________________________。
27.关于汽车的运动,以下情况可能发生的是( )
A.汽车在某一时刻速度很大,而加速度为0
B.汽车的加速度方向与速度方向相反
C.汽车速度变化量很大,而加速度较小
D.汽车加速度很大,而速度变化很慢
28.研究汽车做直线运动的过程,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
29.小伟发现高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车、乙车从同一地点出发,速度均为。假设时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图1、2所示。取原运动方向为正方向,在前内,有:
(1)时,甲车的速度大小为___________。
(2)___________时两车相距最远。
(3)最远的距离为___________。
30.小伟乘京沪高铁往返于上海与北京两地,
(1)往、返过程的位移___________(选择: A.相同 B.不同)。
(2)_______通过一个速度-时间图像描述他从上海到北京的运动(选择:A.能 B.不能)
31.一列16节车厢(含车头车尾、且车头车尾与车厢长度相同)组成的高铁从静止开始做匀加速直线运动,小伟站在车头前端的路旁观测,车头通过他历时,车厢连接处的距离可忽略,则整列火车通过他的时间是___________;若一节车厢的长度为,则高铁启动时的加速度为___________。
32.小伟最近看到无人驾驶汽车上路测试,无人驾驶与分拣机器人都是通过感知周围环境,根据收集到的数据做出决策,实现自动化和智能化。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从处由静止出发沿两段直线路径、运动到处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为,距离,距离,机器人途经处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。请分析并计算:
(1)机器人从到过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间;
(2)机器人从运动到的时间;
(3)机器人从运动到的平均速度大小。
【答案】26. B 设全程总位移为,原计划总时间
但前一半路程以行驶,已经用掉的时间
剩余后一半路程无论速度多大,总时间都会超过原计划时间,全程平均速率必然小于,因此无法实现。 27.ABC 28.C 29. 30. B B 31. 32.(1);(2);(3)
【详解】26.[1]设全程总位移为,原计划总时间
但前一半路程以行驶,已经用掉的时间
剩余后一半路程无论速度多大,总时间都会超过原计划时间,全程平均速率必然小于,因此无法实现。
故选B。
[2]见答案。
27.A.汽车高速匀速直线运动时,速度很大、加速度为0,故A正确;
B.汽车做减速直线运动时,加速度方向与速度方向相反,故B正确;
C.公式是加速度的定义式,加速度的大小与速度的变化量无关,例如汽车速度变化量很大、同时对应的时间间隔很长,则加速度可以很小,故C正确;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度很大则速度变化一定很快,故D错误。
故选ABC。
28.AB.图像的物理意义是每个时刻对应唯一的位移,且位移不会随时间出现“同一时刻多个位移”的情况,故AB错误;
CD.图像的物理意义是每个时刻对应唯一的速度,且速度不会随时间出现“同一时刻多个速度”的情况,故C正确,D错误。
故选C。
29.(1)[1]图线与轴所围的面积表示物体的速度变化量,故时,甲车的速度大小为
(2)[2]时,甲车的速度为
甲车的位移为
乙车的速度为
乙车的位移为
之后甲车做加速运动,速度随时间的变化关系满足
乙车做减速运动,速度随时间的变化关系满足
当两车速度相等时相距最远,即
解得
(3)[3]由匀变速直线运动的规律可知,内甲车的位移为
乙车的位移为
故两车最远的距离为
30.(1)[1]位移是矢量,往返过程的初末位置相反,位移大小相等、方向相反,因此位移不同。
故选B。
(2)[2]从上海到北京的高铁运动为曲线运动,速度方向不在同一直线上,而速度-时间图像仅能描述直线运动(速度方向仅可用正负表示两个相反方向),故不能通过一个速度-时间图像描述他从上海到北京的运动。
故选B。
31.[1]根据初速度为0的匀变速直线运动的规律
可知位移和时间的平方成正比,设一节车厢的长度为,对应时间
整列车16节车厢通过时,总位移为,可知
解得
[2]若一节车厢的长度为,根据
代入
解得高铁启动时的加速度为
32.(1)根据匀变速直线运动的规律可知
代入数据解得
(2)机器人从静止加速到的位移满足
代入数据解得
机器人加速或减速运动时的加速度大小相同,且机器人途经处时的速率为零,由运动的对称性可知
故机器人从运动到过程中匀速运动的位移为
匀速运动的时间
故机器人从运动到的时间
(3)段机器人从静止出发到停下,总位移,小于,因此机器人全程做先加速后减速的匀变速运动,设最大速度为,由运动的对称性可知,加速阶段机器人的位移为
故有
解得
总运动时间
机器人从运动到的平均速度大小
(26-27高一上·上海闵行·阶段检测)现象探索
33.“未来之星”物小理同学在足够高的水平横杆上等间距的0、1、2、3、4五个点挂五根相同的轻弹簧,在1、2、3点的弹簧下端分别悬挂1、2、3个相同的钩码,如图所示,静止后这三根弹簧下端点恰好在一条倾斜直线上,则( )
A.弹簧伸长量越大,劲度系数也越大
B.0位置的弹簧不挂钩码其下端也应位于该倾斜直线上
C.若只增大弹簧的劲度系数,该倾斜直线与水平方向的夹角增大
34.小理用频闪周期为T的相机拍摄了一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落连续的频闪照片,由图中信息______(选填“能”或“不能”)判断A点是释放点。设,,苹果下落的加速度大小为______,羽毛下落到C点的速度大小为______。
35.小理利用手机测量当地的重力加速度,实验如图所示,他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,将手机放在木条与小球落地点之间的中点附近,接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔,多次测量不同台阶距离地面的高度及对应的时间间隔。
(1)作出图线,可得重力加速度______m/s²。(结果保留2位有效数字)
(2)若将手机放在小球落地点点附近,设声速为,考虑击打声的传播时间,小球下落时间可表示为______(用、和表示)。
(3)实验后小理反思,因在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度会出现误差。请判断该观点是否正确______,并简述理由____________________________________。
36.(计算)小理在重力加速度值未知的情况下,将小球从某一高度静止释放,着地后竖直弹起又落下。他记录了整个过程中小球离地高度与所用时间的图像,已知小球每次与地面发生碰撞前后的速度大小之比不变,整个过程中空气阻力忽略不计,求:
(1)小球第一次落地时的速度大小。
(2)小球与地面第四次撞地后速度为零的时刻。
(3)小球与地面发生第四次碰撞后所能达到的高度。
【答案】33.B 34. 不能 35. 9.5/9.4/9.6 不正确 若考虑木条厚度可得
整理得
可知图线的斜率仍然表示重力加速度,只是图线的位置发生变化,斜率没有发生变化,不会出现误差 36.
(1);(2);(3)
【详解】33.A.五根弹簧完全相同,劲度系数是弹簧本身的固有属性,与伸长量无关,故A错误;
B.设相邻点间距为,单个钩码重力为,弹簧劲度系数为,第个点的弹簧伸长量
下端竖直坐标为(为弹簧原长)
水平坐标为
整理可得
因此与成线性关系,时对应0点弹簧不挂钩码的下端位置,必然在该倾斜直线上,故B正确;
C.倾斜直线与水平方向夹角满足,增大时减小,夹角减小,故C错误。
故选B。
34.[1]真空中羽毛与苹果下落得一样快,会始终在同一高度上,若A是释放点,初速度为0的匀加速直线运动连续相等时间内位移比应为,图中无具体高度数值,因此不能判断A是释放点。
[2] 由逐差法可得
代入得
[3]由逐差公式
可得
代入可得
匀变速直线运动中C点速度等于BD段平均速度,则
35.[1]小球自由下落
整理得
图线的斜率等于重力加速度,可得
[2]手机放在落地点A附近,击打声从木条位置传播到A点的时间为
计时的是从接收到击打声到接收到落地声的间隔,因此小球实际下落总时间为计时值加上击打声的传播时间,即
[3][4]见答案。
36.(1)第一次下落高度,用时,自由下落末速度
由
解得
因此
(2)第一次碰撞后上升最大高度,由
得碰后速度
速度比
每次碰撞后上升下落的总时间,
因此第一次碰撞到第二次总时间
第二次碰撞到第三次总时间
第三次碰撞到第四次总时间
第四次碰撞时刻为
第四次碰撞后到速度为零的时间为
总时刻为
(3)第四次碰后速度
上升最大高度
(25-26高一上·上海松江·阶段检测)斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥可降低建筑高度,减轻结构重量,节省材料。
37.(多选)横跨杭州湾的嘉绍大桥,是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,全长10km,设计速度(即理想状态下,中等驾驶技术水平的驾驶员能够安全、舒适行驶的最高速度)为100km/h。小李驾车上桥时间是13:10,8min后通过该桥。下列说法正确的是( )
A.“10km”指路程 B.“13:10”指时间间隔
C.“8min”指时间间隔 D.“100km/h”指平均速度
38.单面索斜拉桥具有经济、美观、视线不受遮挡的优点。单面索斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内,索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )
A.仅增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.仅减少钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
C.仅增加索塔高度可减小钢索的拉力
D.仅减小索塔高度可减小钢索的拉力
39.一辆汽车匀加速通过长L的平直桥梁,汽车刚好上桥的速度为,刚好离开桥梁的速度为。则汽车的加速度大小为________;汽车通过此桥梁的时间为________。
【答案】37.AC 38.C 39.
【详解】37.A.桥梁的全长“10km”是汽车行驶轨迹的长度,指路程,故A正确;
B.“13:10”是汽车上桥的瞬间,属于时刻,不是时间间隔,故B错误;
C.“8min”是汽车从上桥到下桥的过程持续的时长,是时间间隔,故C正确;
D.设计速度“100km/h”是规定的最高瞬时速度,不是对应全程的平均速度,故D错误。
故选AC。
38.CD.设桥的质量为m,每根钢索的拉力为F,每根钢索与竖直方向的夹角为。桥的重力一定,则钢索拉力的合力一定,仅增加索塔高度可减小钢索与竖直方向的夹角,根据
可得
可知,夹角越小,则每个分力越小,为了减小钢索承受的拉力,应该增大索塔的高度,以减小钢索与竖直方向的夹角,故C正确,D错误;
AB.对桥身进行受力分析可知,钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反,则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力,即增加或减少钢索的数量,钢索对索塔的压力大小恒定不变,故AB错误。
故选C。
39.[1]汽车从桥头到桥尾运动的过程中有
可得
[2]根据速度时间关系有
可得
试卷第1页(共3页)
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1.(26-27高三上·上海·阶段检测)粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动且保持与绳子的夹角大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.拉力F一直先减小后增大
B.B、C间的摩擦力先增大再减小
C.物体C对地面的压力先增大再减小
D.物体C对地面的摩擦力的最大值为
2.(26-27高一上·上海松江·阶段检测)小红在竖直面内某段运动的图像如下图,
(1)在某一时刻时,小红的瞬时速度等于从0到的平均速度,则___________(保留2位有效数字)
(2)到的平均速度大小为 ___________;时,瞬时速度大小为___________(小数点后均保留两位数字)
三、实验题
3.(26-27高一上·上海长宁·阶段检测)(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、综合题
(26-27高一上·上海浦东新·期中)汽车已成为人们出行必备的交通工具。汽车的广泛使用加快了商品的运输速度,扩大了人们生活的半径,使出行更加便利,提高了生活质量。
4.如图所示的时间轴上,“第1秒”是________(选填“时间”或“时刻”),“4s”这个点既可以表示________,也可以表示________。
5.若汽车某时刻速度为,经过一小段时间之后,速度变为。时间内速度的变化量为,加速度为a,则矢量关系示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.在平直的公路上,汽车启动后在第10s末速度表指针指在如图所示的位置,前10s内汽车运动的距离为150m。下列说法中正确的是( )
A.第10s末汽车的瞬时速度大小是15m/s
B.第10s末汽车的瞬时速度大小是70km/h
C.第10s汽车的平均速度大小是70m/s
D.前10s内汽车的平均速度大小是15km/h
7.甲、乙两辆汽车在东西向的平直路面上行驶,选定东为正方向,经过同一路标时开始计时,两车在时间内的速度v随时间t的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.,甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在时刻,甲车与乙车相遇
C.,甲车向东行驶,乙车向西行驶
D.时间内,乙车的加速度越来越小
8.近期由于房价调控,全国部分城市的房价出现下降情况,而高铁的建成通车使得部分城市房价下降最近呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”,将房价的“下降”类比成运动中的“减速”,据此类比方法,你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度减小
D.速度减小,加速度增大
(26-27高一上·上海浦东新·期中)运动的描述
9.下面关于质点的正确说法有( )
A.蚂蚁很小,一定可以把蚂蚁看成质点
B.研究地球绕太阳公转的周期时,可以把地球看成质点
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可以把运动员看成质点
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,可以把足球看成质点
10.下列的说法中,正确的是( )
A.质点用到了等效替代的科学方法
B.加速度是用微元法定义的物理量,加速度与速度的变化量成正比
C.速度是用比值定义法定义的物理量,速度与位移成正比
D.由速度可知,当趋于零时,v表示物体的瞬时速度,这里采用了极限思想
11.下列各组物理量均为矢量的是( )
A.位移、时间、速度 B.速度变化量、加速度、质量
C.位移、时刻、路程 D.速度变化量、位移、加速度
12.质点运动的位移x或速度v与时间t的关系如图,其中运动方向发生变化的是( )
A. B.
C. D.
13.下列说法中正确的是( )
A.加速度是矢量,它的方向总是与速度方向相同 B.比小
C.物体的加速度很大,速度可能很小 D.加速度大的物体一定运动得快
14.描述物体速度随时间的变化率的物理量称为“加速度a”,其单位是“”;在工程领域将加速度随时间的变化率称为“急动度”,其单位是________。
(26-27高一上·上海宝山·阶段检测)为落实健康第一的教育理念,交大附中每年在400m操场上召开秋季运动会。在强健体魄之余,不少同学留意到运动中的物理学。
15.赵同学参加男子跳高比赛,取得了1.83m的成绩,则什么时候可把他看成质点( )
A.研究起跳姿势时 B.计算助跑距离
C.研究过杆动作时 D.计算下落时对垫子的压强
16.几位同学在不同的跑道参加女子400m比赛,她们跑完全程时( )
A.位移近似相同、路程近似相同 B.位移一定不同、路程近似相同
C.位移近似相同、路程一定不同 D.位移一定不同、路程一定不同
17.王同学参加男子100m比赛,撞线速度为9.8m/s,第5s末恰好跑过40m,则( )
A.可以计算其跑全程的平均速度大小
B.可以计算其跑全程的总用时
C.可以计算其在40m处的瞬时速度大小
D.以上都无法计算
18.张同学参加女子200m比赛,用时24.56s,则其平均速度大小约为( )
A.8m/s B.29km/h C.5m/s D.33km/h
19.某同学参加女子铅球比赛并取得冠军,则和别人相比,她扔出铅球的( )
A.离手速度最大 B.落地速度最大
C.落地点到离手点的距离最远 D.落地点到投掷线的距离最远
20.(不定项)一同学练习跑步,沿直线向前跑了两次。第一次,前一半时间的平均速度是,后一半时间的平均速度是,全程平均速度是;第二次,前一半位移的平均速度是,后一半位移的平均速度是,全程平均速度是。则正确的是( )
A. B. C. D.
(26-27高一上·上海宝山·阶段检测)汽车越来越普及,汽车中的物理知识丰富,值得我们学习研究。汽车的安全行驶最为重要,遵守交通规则是我们公民的责任和义务。
21.一辆汽车沿直线运动,当加速度增大时( )
A.汽车速度一定越来越大
B.汽车速度一定增加得越来越快
C.汽车速度可能减小得越来越快
D.汽车速度一定越来越小
22.用频闪照片测速,某车辆做直线运动的频闪照片如图,由此可以断定该车( )
A.加速度一定向右
B.加速度一定向左
C.一定做向右减速运动
D.一定做速度向左的运动
23.汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与时间的关系式为,该汽车刹车的加速度为___________,汽车刹车1s内的位移为___________m,刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为___________。
24.甲、乙、丙三位同学同时同地出发做直线运动,他们的位移时间图像如图所示。在20s内,它们的位移和路程及平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.位移大小和路程均相等
B.位移大小相等,路程
C.平均速度大小相等,平均速率
D.平均速度大小相等,平均速率
25.假设汽车以朝收费站方向沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前处速度正好匀减速至,匀速通过中心线后,再将速度匀加速至正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处速度匀减速至零,经过缴费成功后,再启动汽车将速度匀加速至正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。(计算)
(1)求汽车通过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小。
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间。
(26-27高一上·上海松江·阶段检测)各种交通工具的使用越来越普及,由此带来的是日渐便捷的交通出行体验。行驶中速度的测量、安全车距的设置、交通事故的处理等,都体现了物理知识的应用。
26.小伟和家人驾车出游,计划全程平均速率要达到,可是走了一半路程后发现平均速率只有,若他们仍然打算将全程的平均速率提高到原计划水平,你认为他的想法___________(选填A.能 B.不能)实现,原因是____________________________________________。
27.关于汽车的运动,以下情况可能发生的是( )
A.汽车在某一时刻速度很大,而加速度为0
B.汽车的加速度方向与速度方向相反
C.汽车速度变化量很大,而加速度较小
D.汽车加速度很大,而速度变化很慢
28.研究汽车做直线运动的过程,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
29.小伟发现高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车、乙车从同一地点出发,速度均为。假设时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图1、2所示。取原运动方向为正方向,在前内,有:
(1)时,甲车的速度大小为___________。
(2)___________时两车相距最远。
(3)最远的距离为___________。
30.小伟乘京沪高铁往返于上海与北京两地,
(1)往、返过程的位移___________(选择: A.相同 B.不同)。
(2)_______通过一个速度-时间图像描述他从上海到北京的运动(选择:A.能 B.不能)
31.一列16节车厢(含车头车尾、且车头车尾与车厢长度相同)组成的高铁从静止开始做匀加速直线运动,小伟站在车头前端的路旁观测,车头通过他历时,车厢连接处的距离可忽略,则整列火车通过他的时间是___________;若一节车厢的长度为,则高铁启动时的加速度为___________。
32.小伟最近看到无人驾驶汽车上路测试,无人驾驶与分拣机器人都是通过感知周围环境,根据收集到的数据做出决策,实现自动化和智能化。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从处由静止出发沿两段直线路径、运动到处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为,距离,距离,机器人途经处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。请分析并计算:
(1)机器人从到过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间;
(2)机器人从运动到的时间;
(3)机器人从运动到的平均速度大小。
(26-27高一上·上海闵行·阶段检测)现象探索
33.“未来之星”物小理同学在足够高的水平横杆上等间距的0、1、2、3、4五个点挂五根相同的轻弹簧,在1、2、3点的弹簧下端分别悬挂1、2、3个相同的钩码,如图所示,静止后这三根弹簧下端点恰好在一条倾斜直线上,则( )
A.弹簧伸长量越大,劲度系数也越大
B.0位置的弹簧不挂钩码其下端也应位于该倾斜直线上
C.若只增大弹簧的劲度系数,该倾斜直线与水平方向的夹角增大
34.小理用频闪周期为T的相机拍摄了一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落连续的频闪照片,由图中信息______(选填“能”或“不能”)判断A点是释放点。设,,苹果下落的加速度大小为______,羽毛下落到C点的速度大小为______。
35.小理利用手机测量当地的重力加速度,实验如图所示,他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,将手机放在木条与小球落地点之间的中点附近,接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔,多次测量不同台阶距离地面的高度及对应的时间间隔。
(1)作出图线,可得重力加速度______m/s²。(结果保留2位有效数字)
(2)若将手机放在小球落地点点附近,设声速为,考虑击打声的传播时间,小球下落时间可表示为______(用、和表示)。
(3)实验后小理反思,因在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度会出现误差。请判断该观点是否正确______,并简述理由____________________________________。
36.(计算)小理在重力加速度值未知的情况下,将小球从某一高度静止释放,着地后竖直弹起又落下。他记录了整个过程中小球离地高度与所用时间的图像,已知小球每次与地面发生碰撞前后的速度大小之比不变,整个过程中空气阻力忽略不计,求:
(1)小球第一次落地时的速度大小。
(2)小球与地面第四次撞地后速度为零的时刻。
(3)小球与地面发生第四次碰撞后所能达到的高度。
(25-26高一上·上海松江·阶段检测)斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥可降低建筑高度,减轻结构重量,节省材料。
37.(多选)横跨杭州湾的嘉绍大桥,是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,全长10km,设计速度(即理想状态下,中等驾驶技术水平的驾驶员能够安全、舒适行驶的最高速度)为100km/h。小李驾车上桥时间是13:10,8min后通过该桥。下列说法正确的是( )
A.“10km”指路程 B.“13:10”指时间间隔
C.“8min”指时间间隔 D.“100km/h”指平均速度
38.单面索斜拉桥具有经济、美观、视线不受遮挡的优点。单面索斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内,索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )
A.仅增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.仅减少钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
C.仅增加索塔高度可减小钢索的拉力
D.仅减小索塔高度可减小钢索的拉力
39.一辆汽车匀加速通过长L的平直桥梁,汽车刚好上桥的速度为,刚好离开桥梁的速度为。则汽车的加速度大小为________;汽车通过此桥梁的时间为________。
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