精品解析:广东深圳实验学校高中部2026-2027学年高一上学期10月阶段考试物理试卷
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内容正文:
深圳实验学校高中部2026—2027学年度第一学期第一阶段考试
高一物理
时间:75分钟 满分:100分
第一卷
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 在物理学发展过程中,科学家们创造了许多研究物理问题的方法。下列说法正确的是( )
A. 根据加速度定义式,当Δt非常小时,可以表示瞬时加速度,应用了等效替代法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分为很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,应用了理想模型法
C. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变实验,应用了微小量放大法
D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫极限法
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据加速度定义式,取趋近于0的极限得到瞬时加速度,应用的是极限法,故A错误;
B.推导匀变速直线运动位移公式时,拆分运动过程为无数微元、近似后累加,应用的是微元法,故B错误;
C.桌面微小形变难以直接观测,通过平面镜反射将微小形变转化为激光光斑的大幅移动,属于微小量放大法,故C正确;
D.质点是忽略物体大小、形状的理想化物理模型,对应的研究方法是理想模型法,故D错误。
故选C。
2. 周末,小明骑行共享单车去公园。出发前导航软件显示:全程5.2公里,预计用时23分钟,出发地到目的地的直线距离为3.6公里。下列说法正确的是( )
A. 导航显示的“5.2公里”指的是位移的大小
B. 预计用时“23分钟”指的是时间间隔
C. 研究骑行姿势时,可以将小明看作质点
D. 以小明为参考系,迎面驶来的电动车是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.路程是物体实际运动轨迹的长度,位移的大小等于初、末位置间的直线距离。导航显示的表示路程,本次骑行的位移大小为,故A错误;
B.时间间隔表示一个过程经历的时长,预计用时表示从出发到到达目的地这一过程所需的时间间隔,故B正确;
C.研究骑行姿势时,需要考察小明身体各部分的位置和动作,其形状和大小不能忽略,不能将他看作质点,故C错误;
D.以小明为参考系,迎面驶来的电动车相对小明的位置不断变化,因此电动车是运动的,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,值日生沿水平方向用力推讲台桌,讲台桌上放着一摞作业本。第一次推时讲台桌没有动,逐渐增大水平推力后,讲台桌仍然没有动。下列说法正确的是( )
A. 第一次推讲台桌时,讲台桌受到地面的摩擦力大于推力
B. 讲台上静止的作业本受到的支持力是由作业本发生弹性形变产生的
C. 逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,作业本受到的摩擦力逐渐增大
D. 逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,讲台桌受到地面的摩擦力逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一次推讲台桌没有推动,讲台桌静止,受到的合力为0,此时讲台桌受力为:竖直向下的重力、竖直向上的支持力、与推力方向相反的摩擦力和推力,所以讲台桌受到地面的摩擦力等于推力,故A错误;
B.由弹力的产生可以知道,物体受到的弹力是由于施力物体发生弹性形变,对受力物体产生力的作用,所以讲台上静止的作业本受到的支持力,是由于施力物体桌面发生弹性形变产生的,故B错误;
C.逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,桌子保持静止,所以作业本相对桌面没有运动趋势,所以作业本始终不受摩擦力作用,故C错误;
D.逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,讲台桌始终保持静止,讲台桌水平方向只受方向相反的地面对讲台桌的摩擦力和推力作用,根据二力平衡可知,讲台桌受到地面的摩擦力随推力的增大而逐渐增大,故D正确。
故选D。
4. 我校定向越野社组织了一次校园寻标训练。甲、乙两个小分队同时从起点O出发,沿着各自的规划路线行进,并同时抵达终点A。训练结束后,指导老师调出定位系统记录,在屏幕上回放并绘出了两队的运动路线,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两队行进的路程一定相等
B. 两队全程的平均速度相同
C. 乙队的平均速率大于甲队的平均速率
D. 甲队全程的位移大于乙队全程的位移
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,甲队轨迹比乙队轨迹长,因此甲队行进的路程比乙队行进的路程长,故A错误;
BD.由题可知,甲、乙两个小分队同时从起点O出发,并同时抵达终点A。可知两队位移x相同,运动时间t相同,根据可知,两队平均速度相同,故B正确,D错误;
C.平均速率是路程与时间的比值,由于甲队行进的路程更长,因此甲队的平均速率大于乙队的平均速率,故C错误。
故选B。
5. 冰球运动被誉为“冰上的国际象棋”。冰球运动员在训练时,将冰球以v1的初速度滑出,冰球沿直线先后滑过长度为L和3L的粗糙区域A、B,滑出B区域时速度大小为v2。冰球可视为质点,其整个运动过程视为匀变速直线运动。则冰球滑出A区域时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设冰球运动的加速度大小为,滑出A区域时的速度为,对长度为的A区域,冰球做匀减速运动,有
对长度为的B区域有
联立解得
故选D。
6. 学校运动场上,物理兴趣小组对a、b两辆遥控小车(均可视为质点)进行直线运动测试:两车从同一地点、同一时刻出发,沿同一条直线各自做匀变速直线运动,测得速度v与时间t的关系图像如图所示。根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. a小车的加速度大小为2 m/s2
B. a、b两小车运动方向相反
C. 时,a、b两小车相遇
D. 0~4 s内,a、b两小车的间距先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像斜率表示加速度,由图可知,a小车的加速度大小为,故A错误;
B.由图可知,a、b两车速度均为正值,故a、b两小车运动方向相同,故B错误;
C.由图可知,a车初速度为0,b小车的初速度大小、加速度大小分别为,
a、b两车相遇时有
联立解得,故C错误;
D.由图可知,0~4s内,b车速度先大于a车速度后小于a车速度,因此a、b两小车的间距先增大后减小,故D正确。
故选D。
7. 某杂技团在晚会上表演传统节目“抖空竹”:两名演员将两空竹以相同初速度先后竖直向上抛出,两空竹一升一降、此起彼伏,引得观众连连喝彩。已知甲、乙两个空竹(可视为质点)在同一水平高度被抛出,从甲空竹被抛出开始计时,两空竹离抛出点的高度h与时间t的关系图像如图所示,重力加速度为g,不计空气阻力。根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲空竹被抛出的初速度大小为
B. 乙空竹回到抛出点的时刻为2t1
C. 当甲、乙同时到同一高度时距抛出点的高度为
D. 甲、乙距抛出点的最大高度均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.设甲回到抛出点的时刻为,根据图像的对称性可知
解得
则甲空竹被抛出的初速度大小为,故A错误;
B.设乙空竹回到抛出点的时刻为,则有
联立解得,故B错误;
C.甲、乙同时到同一高度时距抛出点的高度为
联立解得,故C正确;
D.甲、乙距抛出点的最大高度均为,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)
8. 不少人在乘坐电动汽车时都有晕车情况出现,小明通过查阅资料发现,晕车现象主要是由于电动车加速变化太快造成的。物理学将加速度的变化率称为急动度,一般用字母j表示,其计算公式为。关于急动度j,下列说法错误的有( )
A. 急动度j是矢量,其正负表示大小,单位应为m/s3
B. 急动度j越大,说明物体的速度变化越快
C. 物体的加速度变化率越大,其急动度j一定越大
D. 急动度j的方向和加速度变化量Δa的方向可以相同,也可以相反
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.急动度是矢量,其正负表示方向,不表示大小,故A错误。
B.急动度反映加速度变化的快慢,速度变化快慢由加速度决定,故B错误。
C.由定义式可知,急动度即为加速度的变化率,故C正确。
D.由定义式可知,急动度的方向与的方向一定相同,故D错误。
本题选择错误的,故选ABD。
9. 引体向上辅助训练器由挂环、弹性绳、脚环组成。如图所示,训练者将弹性绳上端挂在单杠上,下端与脚环相连,双脚踩在脚环上利用弹性绳进行引体向上辅助训练。假设训练者静止悬挂时,弹性绳处于竖直方向,弹性绳由原长70 cm伸长到100 cm,弹力大小为120 N。弹性绳的弹力与伸长量成正比,且始终在弹性限度内,不计弹性绳的重力。下列说法正确的是( )
A. 该弹性绳的劲度系数为400 N/m
B. 训练者做引体向上过程中,弹性绳的劲度系数会发生变化
C. 若用更大的力拉伸(仍在弹性限度内),弹性绳的劲度系数不变
D. 若某次训练时将弹性绳伸长到110 cm,弹性绳弹力大小为200 N
【答案】AC
【解析】
【详解】A.弹性绳原长70cm,伸长到100cm,伸长量
根据胡克定律
解得劲度系数,故A正确;
B.劲度系数是弹性绳自身的固有属性,训练者做引体向上过程中,只要仍在弹性限度内,弹性绳的劲度系数不会发生变化,故B错误;
C.在弹性限度内,弹性绳的劲度系数由自身材料、结构决定,与拉伸力大小无关,因此用更大的力拉伸(仍在弹性限度内),劲度系数不变,故C正确;
D.若弹性绳伸长到110cm,总伸长量
弹力,故D错误。
故选AC。
10. 某次无人机编队表演中,甲、乙两架实验无人机沿相邻的两条平行航道做直线运动,甲机在前,乙机在后。t=0时刻,地面站测得两机沿飞行方向的间距为9 m,随即指令甲机以v1=12 m/s的速度、大小为a1=4 m/s2的加速度做匀减速运动,速度减为零后甲机悬停不动;同一时刻,乙机由静止出发,沿航道方向以a2=2 m/s2做匀加速运动。按表演安全规程,当两机沿运动方向的距离不超过18 m时,机间数据链可维持组网,超出该距离则自动断开、重新进入18 m内即恢复。两机的大小及信号传输时间均可忽略。下列说法正确的是( )
A. 从指令下达到t=2 s,两机沿运动方向的间距增大了12 m
B. 第5 s末,乙机恰好追上甲机
C. 在乙机追上甲机之前,两机始终保持断开状态
D. 两机数据链从第一次断开到重新恢复组网,经历的时间为2 s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.0~2s内,甲的位移
乙的位移
相比初始时刻增大了,A正确;
B.甲做匀减速到零的时间为
第5s末甲已经悬停,甲全程的总位移为
设后乙机恰好追上甲机,则有
解得,B错误;
CD.间距达到18m时有
解得,
0~1s内间距≤18m,数据链处于连接状态;1s时间距达到18m,之后间距继续增大,数据链断开。3s时间距达到18m,之后间距减小直到乙机追上甲机。 因此乙追上甲之前,两机不是始终保持断开状态,两机数据链从第一次断开到重新恢复组网,经历的时间为2 s,C错误,D正确。
故选AD。
第二卷
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 实验一:研究自由落体运动的规律
(1)古希腊哲学家亚里士多德通过观察,总结出了落体运动的特点。17世纪,意大利科学家伽利略通过逻辑推理与实验相结合的方法,研究了落体运动,推翻了亚里士多德的观点,得出了自由落体运动的规律。伽利略在研究自由落体运动的规律时,遇到了几个关键问题。一是当时人们对于如何描述物体运动尚未建立明晰的概念;二是落体运动很快,难以准确测量时间。为此,伽利略将落体运动的研究转为斜面上物体加速下滑的研究。根据你对落体运动的理解,回答下列问题。
伽利略利用图中斜面实验得出的结论是______。
A. 末速度与下滑时间成反比 B. 速度与下滑时间的平方成反比
C. 下滑距离与下滑时间的平方成正比 D. 下滑距离与下滑时间成正比
(2)某同学在学习自由落体运动的知识后,利用如图1所示的实验装置来测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
a.测量光电门1和光电门2之间的距离h,断开电磁铁,测量小球从光电门1到光电门2下落的时间t;
b.保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复步骤a;
c.以t为横坐标,为纵坐标,画出的变化图像如图2所示。
①实验选用的小球应满足______。
A、质量大、体积小 B、质量小、体积大
②图2中a、b、t0均为已知量,则小球通过光电门1的速度大小为______,当地的重力加速度大小为______。
【答案】(1)C (2) ①. A ②. a ③.
【解析】
【小问1详解】
伽利略利用图中斜面实验得出的结论是下滑距离与时间的平方成正比。
故选C。
【小问2详解】
[1] 本实验研究小球的自由下落运动,需要尽可能减小空气阻力对小球的影响:选择质量大、体积小的小球,可以让重力远大于空气阻力,使小球的运动更接近理想的自由落体运动。
故选A。
[2] [3] 设小球经过光电门1时的速度为v1,根据匀变速直线运动的位移公式,两个光电门的间距满足
整理得:
对应图像的纵轴截距就是v1,斜率等于。
则小球通过光电门1的速度大小为
又
得当地的重力加速度大小为。
12. 实验二:某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50 Hz,打出的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器使用的是220 V的交流电源
B. 在实验时,先让小车运动,后接通打点计时器的电源
C. 使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D. 纸带上计时点排列越密,说明小车此过程平均速度越大
(2)小车在F点时的速度大小为______m/s(保留三位有效数字)。
(3)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法,将乙图中的6段纸带剪开贴到坐标纸上,发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,如图丙所示,说明小车做______运动。测出图中直线与x轴夹角θ,算出直线斜率为k(k=tanθ,无单位),已知纸带宽度为d,交流电频率是f,则小车加速度大小a=______(用k、d、f表达)。随后他利用纸带上各段位移的数据,用逐差法算出小车的加速度大小为______m/s2(保留三位有效数字)。将两种方法所得结果进行对比,发现两次结果几乎相同,说明两种处理方法均可行。
【答案】(1)C (2)1.49
(3) ①. 匀加速直线 ②. ③. 2.86
【解析】
【小问1详解】
A.电磁打点计时器使用的是8V的交流电源,故A错误;
B.实验中应先接通打点计时器的电源,再让小车开始运动,故B错误;
C.打点计时器打点周期与交流电源的频率有关,有
可知电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故C正确;
D.纸带上计时点排列越密,说明相同时间内位移小,可知小车此过程平均速度越小,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
由于交流电的频率为50Hz,且相邻计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
小车在F点时的速度大小为
【小问3详解】
[1]纸带宽度相同,作为横坐标,可表示时间间隔相同,纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,可知连续相同时间间隔位移的差相等,可知小车做匀加速直线运动。
[2]根据,
联立可得加速度
[3]根据逐差公式可知
可得
解得
四、计算题(本题共3小题,共38分。按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 国庆假期结束,小明乘飞机返回深圳。飞机在机场降落后,飞行员立即打开减速板并开启发动机反推,飞机在水平跑道上做匀减速直线运动,最后停在跑道上的指定停机位置。已知飞机着陆瞬间速度大小为60 m/s,在跑道上滑行过程中加速度大小为2 m/s2。求:
(1)飞机着陆后40 s内滑行的距离s1;
(2)飞机从着陆到滑行位移为800 m所用的时间t。
【答案】(1)900 m
(2)20 s
【解析】
【小问1详解】
飞机从着陆到停止所用的时间由v0=at0
解得t0=30 s
即飞机在40 s内早已停止,40 s内滑行的距离等于它滑跑的全过程位移。由
解得s1=900 m
【小问2详解】
由
解得t1=20 s,t2=40 s。
因飞机在t0=30 s时已经停止,t2=40 s不合题意,舍去,故所求时间t=20 s
14. 某跨江大桥在大雾天气常实行交通管制。某日晨雾消散,交警打开大桥入口的移动栏杆放行排队车流,每次持续放行时间为t=65 s。按通行规则,栏杆复位前车头已驶过入口停止线的车辆可继续上桥。如图所示,假设停止线后的车队沿桥轴方向依次排列,第一辆车车头紧挨停止线,相邻两车车头间均相距L=8 m。每辆汽车从静止起步后,先以大小为a1=2.5 m/s2的加速度匀加速行驶,达到限速v1=90 km/h后保持匀速。求:
(1)汽车匀加速行驶的时间t1及这段匀加速运动的位移大小d;
(2)假设排队车辆在栏杆打开的瞬间一齐起步,本轮放行最多能让多少辆汽车上桥?
【答案】(1)t1=10 s,d=125 m
(2)188辆
【解析】
【小问1详解】
v1=90 km/h=25 m/s,汽车匀加速行驶的时间满足v1=a1t1
解得t1=10 s
这段匀加速运动的位移满足
解得d=125 m
【小问2详解】
在65 s的持续放行时间内,每辆汽车匀速行驶的距离
行驶的总距离
解得x=1500 m
第n辆车车头原距停止线,能上桥须满足
解得n≤188.5
故本轮放行最多能让188辆汽车上桥。
15. 某物流仓库入口装有双扇平移的感应门(如图a):两扇感应门(厚度可忽略)平时闭合,接到开门信号后分别向左右滑动。感应门中点处装有感应装置,以它为圆心、半径为R的圆形区域(俯视图如图b)为感应区,人或物越过感应区边界时两扇门板立即启动。已知每扇感应门宽度为d,运动规律为:先由静止以加速度大小为a做匀加速运动,速度达到最大后立即以相同大小的加速度做匀减速运动,门板完全开启时位移恰为d、速度恰好减为零。求:
(1)门板开启过程中最大速度v0及从开始启动到完全开启所需的时间t;
(2)一名工作人员沿图b中虚线s匀速走向感应门,越过感应区边界时门立即启动,他到达门框处时每扇感应门的位移恰为。求工作人员行走的速度v;
(3)工作人员驾驶一辆总宽为的载货电动叉车,以(2)中求得的同一速度v沿虚线s匀速驶向感应门,车中心始终位于s上(如图c),车头越过感应区边界时门立即启动。已知门间距不小于叉车总宽时叉车才能安全通过。为使叉车安全通过,感应门加速度至少调整为多大?(结果可以保留根式)
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
匀加速阶段每扇感应门的位移为,由
解得
由对称性,感应门从启动到完全开启所需时间
解得
【小问2详解】
感应门位移,处于匀减速阶段。设感应门从位移处减速至完全开启的时间为t2,则
解得
感应门从启动到工作人员到达门框经历的时间
工作人员行走的速度
解得
【小问3详解】
门开口达时,每扇感应门的位移为,仍处于匀减速阶段。设调整后感应门的加速度大小为a1,感应门从位移处减速至完全开启的时间为t4,则
解得
感应门从启动到完全开启所需时间
解得
感应门从启动到开口达所需时间
由
解得
即加速度至少应调整为
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学科网(北京)股份有限公司
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深圳实验学校高中部2026—2027学年度第一学期第一阶段考试
高一物理
时间:75分钟 满分:100分
第一卷
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 在物理学发展过程中,科学家们创造了许多研究物理问题的方法。下列说法正确的是( )
A. 根据加速度定义式,当Δt非常小时,可以表示瞬时加速度,应用了等效替代法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分为很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,应用了理想模型法
C. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变实验,应用了微小量放大法
D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫极限法
2. 周末,小明骑行共享单车去公园。出发前导航软件显示:全程5.2公里,预计用时23分钟,出发地到目的地的直线距离为3.6公里。下列说法正确的是( )
A. 导航显示的“5.2公里”指的是位移的大小
B. 预计用时“23分钟”指的是时间间隔
C. 研究骑行姿势时,可以将小明看作质点
D. 以小明为参考系,迎面驶来的电动车是静止的
3. 如图所示,值日生沿水平方向用力推讲台桌,讲台桌上放着一摞作业本。第一次推时讲台桌没有动,逐渐增大水平推力后,讲台桌仍然没有动。下列说法正确的是( )
A. 第一次推讲台桌时,讲台桌受到地面的摩擦力大于推力
B. 讲台上静止的作业本受到的支持力是由作业本发生弹性形变产生的
C. 逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,作业本受到的摩擦力逐渐增大
D. 逐渐增大推力但讲台桌仍未运动的过程中,讲台桌受到地面的摩擦力逐渐增大
4. 我校定向越野社组织了一次校园寻标训练。甲、乙两个小分队同时从起点O出发,沿着各自的规划路线行进,并同时抵达终点A。训练结束后,指导老师调出定位系统记录,在屏幕上回放并绘出了两队的运动路线,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两队行进的路程一定相等
B. 两队全程的平均速度相同
C. 乙队的平均速率大于甲队的平均速率
D. 甲队全程的位移大于乙队全程的位移
5. 冰球运动被誉为“冰上的国际象棋”。冰球运动员在训练时,将冰球以v1的初速度滑出,冰球沿直线先后滑过长度为L和3L的粗糙区域A、B,滑出B区域时速度大小为v2。冰球可视为质点,其整个运动过程视为匀变速直线运动。则冰球滑出A区域时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
6. 学校运动场上,物理兴趣小组对a、b两辆遥控小车(均可视为质点)进行直线运动测试:两车从同一地点、同一时刻出发,沿同一条直线各自做匀变速直线运动,测得速度v与时间t的关系图像如图所示。根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. a小车的加速度大小为2 m/s2
B. a、b两小车运动方向相反
C. 时,a、b两小车相遇
D. 0~4 s内,a、b两小车的间距先增大后减小
7. 某杂技团在晚会上表演传统节目“抖空竹”:两名演员将两空竹以相同初速度先后竖直向上抛出,两空竹一升一降、此起彼伏,引得观众连连喝彩。已知甲、乙两个空竹(可视为质点)在同一水平高度被抛出,从甲空竹被抛出开始计时,两空竹离抛出点的高度h与时间t的关系图像如图所示,重力加速度为g,不计空气阻力。根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲空竹被抛出的初速度大小为
B. 乙空竹回到抛出点的时刻为2t1
C. 当甲、乙同时到同一高度时距抛出点的高度为
D. 甲、乙距抛出点的最大高度均为
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)
8. 不少人在乘坐电动汽车时都有晕车情况出现,小明通过查阅资料发现,晕车现象主要是由于电动车加速变化太快造成的。物理学将加速度的变化率称为急动度,一般用字母j表示,其计算公式为。关于急动度j,下列说法错误的有( )
A. 急动度j是矢量,其正负表示大小,单位应为m/s3
B. 急动度j越大,说明物体的速度变化越快
C. 物体的加速度变化率越大,其急动度j一定越大
D. 急动度j的方向和加速度变化量Δa的方向可以相同,也可以相反
9. 引体向上辅助训练器由挂环、弹性绳、脚环组成。如图所示,训练者将弹性绳上端挂在单杠上,下端与脚环相连,双脚踩在脚环上利用弹性绳进行引体向上辅助训练。假设训练者静止悬挂时,弹性绳处于竖直方向,弹性绳由原长70 cm伸长到100 cm,弹力大小为120 N。弹性绳的弹力与伸长量成正比,且始终在弹性限度内,不计弹性绳的重力。下列说法正确的是( )
A. 该弹性绳的劲度系数为400 N/m
B. 训练者做引体向上过程中,弹性绳的劲度系数会发生变化
C. 若用更大的力拉伸(仍在弹性限度内),弹性绳的劲度系数不变
D. 若某次训练时将弹性绳伸长到110 cm,弹性绳弹力大小为200 N
10. 某次无人机编队表演中,甲、乙两架实验无人机沿相邻的两条平行航道做直线运动,甲机在前,乙机在后。t=0时刻,地面站测得两机沿飞行方向的间距为9 m,随即指令甲机以v1=12 m/s的速度、大小为a1=4 m/s2的加速度做匀减速运动,速度减为零后甲机悬停不动;同一时刻,乙机由静止出发,沿航道方向以a2=2 m/s2做匀加速运动。按表演安全规程,当两机沿运动方向的距离不超过18 m时,机间数据链可维持组网,超出该距离则自动断开、重新进入18 m内即恢复。两机的大小及信号传输时间均可忽略。下列说法正确的是( )
A. 从指令下达到t=2 s,两机沿运动方向的间距增大了12 m
B. 第5 s末,乙机恰好追上甲机
C. 在乙机追上甲机之前,两机始终保持断开状态
D. 两机数据链从第一次断开到重新恢复组网,经历的时间为2 s
第二卷
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 实验一:研究自由落体运动的规律
(1)古希腊哲学家亚里士多德通过观察,总结出了落体运动的特点。17世纪,意大利科学家伽利略通过逻辑推理与实验相结合的方法,研究了落体运动,推翻了亚里士多德的观点,得出了自由落体运动的规律。伽利略在研究自由落体运动的规律时,遇到了几个关键问题。一是当时人们对于如何描述物体运动尚未建立明晰的概念;二是落体运动很快,难以准确测量时间。为此,伽利略将落体运动的研究转为斜面上物体加速下滑的研究。根据你对落体运动的理解,回答下列问题。
伽利略利用图中斜面实验得出的结论是______。
A. 末速度与下滑时间成反比 B. 速度与下滑时间的平方成反比
C. 下滑距离与下滑时间的平方成正比 D. 下滑距离与下滑时间成正比
(2)某同学在学习自由落体运动的知识后,利用如图1所示的实验装置来测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
a.测量光电门1和光电门2之间的距离h,断开电磁铁,测量小球从光电门1到光电门2下落的时间t;
b.保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复步骤a;
c.以t为横坐标,为纵坐标,画出的变化图像如图2所示。
①实验选用的小球应满足______。
A、质量大、体积小 B、质量小、体积大
②图2中a、b、t0均为已知量,则小球通过光电门1的速度大小为______,当地的重力加速度大小为______。
12. 实验二:某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。实验所用学生电源的频率为50 Hz,打出的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器使用的是220 V的交流电源
B. 在实验时,先让小车运动,后接通打点计时器的电源
C. 使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D. 纸带上计时点排列越密,说明小车此过程平均速度越大
(2)小车在F点时的速度大小为______m/s(保留三位有效数字)。
(3)该同学按课本“练习与应用”中提到的方法,将乙图中的6段纸带剪开贴到坐标纸上,发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上,如图丙所示,说明小车做______运动。测出图中直线与x轴夹角θ,算出直线斜率为k(k=tanθ,无单位),已知纸带宽度为d,交流电频率是f,则小车加速度大小a=______(用k、d、f表达)。随后他利用纸带上各段位移的数据,用逐差法算出小车的加速度大小为______m/s2(保留三位有效数字)。将两种方法所得结果进行对比,发现两次结果几乎相同,说明两种处理方法均可行。
四、计算题(本题共3小题,共38分。按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 国庆假期结束,小明乘飞机返回深圳。飞机在机场降落后,飞行员立即打开减速板并开启发动机反推,飞机在水平跑道上做匀减速直线运动,最后停在跑道上的指定停机位置。已知飞机着陆瞬间速度大小为60 m/s,在跑道上滑行过程中加速度大小为2 m/s2。求:
(1)飞机着陆后40 s内滑行的距离s1;
(2)飞机从着陆到滑行位移为800 m所用的时间t。
14. 某跨江大桥在大雾天气常实行交通管制。某日晨雾消散,交警打开大桥入口的移动栏杆放行排队车流,每次持续放行时间为t=65 s。按通行规则,栏杆复位前车头已驶过入口停止线的车辆可继续上桥。如图所示,假设停止线后的车队沿桥轴方向依次排列,第一辆车车头紧挨停止线,相邻两车车头间均相距L=8 m。每辆汽车从静止起步后,先以大小为a1=2.5 m/s2的加速度匀加速行驶,达到限速v1=90 km/h后保持匀速。求:
(1)汽车匀加速行驶的时间t1及这段匀加速运动的位移大小d;
(2)假设排队车辆在栏杆打开的瞬间一齐起步,本轮放行最多能让多少辆汽车上桥?
15. 某物流仓库入口装有双扇平移的感应门(如图a):两扇感应门(厚度可忽略)平时闭合,接到开门信号后分别向左右滑动。感应门中点处装有感应装置,以它为圆心、半径为R的圆形区域(俯视图如图b)为感应区,人或物越过感应区边界时两扇门板立即启动。已知每扇感应门宽度为d,运动规律为:先由静止以加速度大小为a做匀加速运动,速度达到最大后立即以相同大小的加速度做匀减速运动,门板完全开启时位移恰为d、速度恰好减为零。求:
(1)门板开启过程中最大速度v0及从开始启动到完全开启所需的时间t;
(2)一名工作人员沿图b中虚线s匀速走向感应门,越过感应区边界时门立即启动,他到达门框处时每扇感应门的位移恰为。求工作人员行走的速度v;
(3)工作人员驾驶一辆总宽为的载货电动叉车,以(2)中求得的同一速度v沿虚线s匀速驶向感应门,车中心始终位于s上(如图c),车头越过感应区边界时门立即启动。已知门间距不小于叉车总宽时叉车才能安全通过。为使叉车安全通过,感应门加速度至少调整为多大?(结果可以保留根式)
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