精品解析:海南海口市海南师范大学附属中学2026-2027学年高一第一学期期中考试物理试题
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内容正文:
海师附中2026-2027学年度第一学期期中考试高一年级物理学科试卷
满分:100分 时间:90分钟
一、单项选择题: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6月20日,海南省东方市成功举办了“活力东方。龙腾端午”2026年东方市端午节龙舟暨桨板公开赛。如图是龙舟比赛的精彩瞬间,下列有关说法正确的是( )
A. “比赛于上午正式开始”指的是时间间隔
B. 研究运动员的技术动作时,可以把运动员视为质点
C. 获得第一名的队伍全程的平均速度一定最大
D. 获得第一名的队伍冲过终点时的瞬时速度一定最大
2. 一名短跑运动员在100 m竞赛中,测得他5 s末的速度为10.6 m/s,10 s末到达终点的速度是10.4 m/s,则运动员在100 m竞赛中的平均速度为( )
A. 10.5 m/s B. 10.4 m/s C. 10.2 m/s D. 10 m/s
3. 下列说法不正确的是( )
A. 诗句“月落乌啼霜满天”中的“月落”,选择的参考系是地球
B. 物体做自由落体运动,下降相同的高度,速度的变化量相等
C. 物体加速度的方向与速度变化的方向一定相同
D. 物体速度变化率越大,其加速度越大
4. 冰壶比赛中,假设冰壶被投掷出后最后3s可认为做匀减速直线运动,在停止前的最后1s内行驶的距离是0.5m,则( )
A. 最后3s冰壶的加速度大小为2 B. 最后3s冰壶的位移大小为9m
C. 最后3s冰壶的初速度大小为3m/s D. 最后3s冰壶的平均速度大小为4.5m/s
5. 对于自由落体运动,下列说法的错误的是(重力加速度g=10m/s2)( )
A. 开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5
B. 开始运动后的1s内、2s内、3s内的平均速度之比为1:2:3
C. 开始运动后的第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为1:4:9
D. 连续相邻的两个1s内的位移之差都是10m
6. 如图所示为伽利略对自由落体运动的研究示意图,对伽利略研究过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 伽利略用实验直接验证了自由落体运动的速度随时间均匀变化
B. 伽利略直接测量的是小球自由落体的位移,验证位移与时间的二次方的关系
C. 运用丁图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量
D. 伽利略对自由落体的研究用了逻辑推理和科学实验相结合的方法
7. 以20m/s行驶的汽车,制动后做加速度大小为5m/s2的匀减速直线运动,则汽车在5s内的位移为( )
A. 40m B. 37.5m C. 50m D. 62.5m
8. 甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,第二次相遇时间为t",则下面四组t',d和t"的组合可能的是( )
A. t′=t1,d=S,t"=2t1 B. t′=t1,d=S,t"=t1
C. t′=t1,d=S,t"=t1 D. t′=t1,d=S,t"=t1
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 某游客从广州白云机场下飞机后,到佛山祖庙参观游览。他用手机导航软件搜索后,软件界面显示了三条不同的驾车路线(下表是三条路线的主要信息),则下列关于这三条路线的说法正确的是( )
路线一
距离最短 1小时23分
56公里 ¥25
路线二
时间最短 1小时12分
65公里 ¥14
路线三
免费 1小时41分
66公里
A. 显示“距离最短”的路线,这里的“距离”指的是位移大小
B. 显示“时间最短”的路线,说明走这条路线的平均速度最大
C. 显示“免费”路线中的“1小时41分”指的是到达祖庙的时刻
D. 无论走哪条路线,位移都相同
10. 关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A. 速度越大,加速度越大
B. 速度变化量越大,加速度越大
C. 速度变化得越快,加速度越大
D. 某物体的加速度为2m/s2,该物体可能做减速直线运动
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第2 s末的速度为7 m/s B. 前2 s内的平均速度是7 m/s
C. 任意相邻的1 s内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是2 m/s
12. 图像法是物理常用的研究方法,如图是物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,则( )
A. 图甲描述的是匀速直线运动
B. 图乙可知,时物体的速度为
C. 图丙中物体C与物体D在2s末一定相遇
D. 由图丁可知物体在前5s内的速度变化量大小为12.5m/s
13. 如图所示,甲乙两相同小球,甲小球从距地面高度h处静止释放,同时乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度做竖直上抛运动,如果两小球碰时恰好速度大小相等、方向相反,且碰后以原速率反向运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 碰后乙小球将先回到出发点
B. 相碰时,甲乙两小球位移大小之比为1:3
C. 相碰前甲乙两小球平均速度大小之比为1:2
D. 乙小球落地时的速度大小为相碰时速度大小的2倍
三、实验题:本题共2小题,第14题12分,第15题6分,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)打点计时器使用的电源为__________(填“交流”或“直流”)电源;
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是__________:
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。下图是打出的纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。
①小车连接在纸带的__________(选填“左端”或“右端”);
②图中标出的相邻两计数点的时间间隔为__________s;
③如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为,则打A点时小车运动的速度大小__________,小车运动的加速度大小__________。(结果要求保留两位小数)
15. (1)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,已知遮光板的宽度为,滑块通过第二个光电门的速度大小为____________m/s(保留两位有效数字)。
(2)为了监控车辆是否超速,交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图乙所示,测速仪前后两次发出并接收超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时,第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s,第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s,两次信号发出的时间间隔是1.55s,则测得汽车的速度为____________m/s(假设超声波的速度为340m/s,且大小保持不变)
四、计算题:本题共3小题,共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行1s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原方向反弹,忽略空气阻力,求:
(1)罚球瞬间,球的加速度大小;
(2)守门员接球瞬间,球的加速度。
17. 一个小球从距地面高的空中由静止释放,不计空气阻力,取,求解:
(1)小球下落到地面所用的时间?
(2)小球落地时的瞬时速度?
(3)小球下落最后2秒内的位移是多少?
18. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度=30m/s,达到最大速度后只能维持这个速度=4.0s,接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱但反应极快的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度=25m/s,并能维持该速度一段较长的时间。设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后就开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑。则:
(1)计算猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离是多少?
(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求猎豹发起攻击时离羚羊的距离;
(3)如果猎豹要保证能够追上羚羊,值应在什么范围?
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海师附中2026-2027学年度第一学期期中考试高一年级物理学科试卷
满分:100分 时间:90分钟
一、单项选择题: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6月20日,海南省东方市成功举办了“活力东方。龙腾端午”2026年东方市端午节龙舟暨桨板公开赛。如图是龙舟比赛的精彩瞬间,下列有关说法正确的是( )
A. “比赛于上午正式开始”指的是时间间隔
B. 研究运动员的技术动作时,可以把运动员视为质点
C. 获得第一名的队伍全程的平均速度一定最大
D. 获得第一名的队伍冲过终点时的瞬时速度一定最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.“上午”是一个具体的时间点,是时刻,故A项错误;
B.研究运动员的技术动作时,运动员的大小和形状不可以忽略,所以不可以把运动员视为质点,故B项错误;
CD.各队伍的位移相同,获得第一名的队伍用时最短,由可知,其平均速度最大,而瞬时速度最大的队伍不一定获得第一名,故C正确,D错误。
故选C。
2. 一名短跑运动员在100 m竞赛中,测得他5 s末的速度为10.6 m/s,10 s末到达终点的速度是10.4 m/s,则运动员在100 m竞赛中的平均速度为( )
A. 10.5 m/s B. 10.4 m/s C. 10.2 m/s D. 10 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】平均速度的定义为总位移与发生这段位移所用总时间的比值,因此运动员的平均速度为
故选D。
3. 下列说法不正确的是( )
A. 诗句“月落乌啼霜满天”中的“月落”,选择的参考系是地球
B. 物体做自由落体运动,下降相同的高度,速度的变化量相等
C. 物体加速度的方向与速度变化的方向一定相同
D. 物体速度变化率越大,其加速度越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.诗句“月落乌啼霜满天”中的“月落”,选择的参考系是地球,故A正确,不满足题意要求;
B.物体做自由落体运动,由于速度越来越大,所以下降相同的高度,所用时间越来越少,则速度的变化量不相等,故B错误,满足题意要求;
C.根据加速度定义式
可知物体加速度的方向与速度变化的方向一定相同,故C正确,不满足题意要求;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体速度变化率越大,其加速度越大,故D正确,不满足题意要求。
故选B。
4. 冰壶比赛中,假设冰壶被投掷出后最后3s可认为做匀减速直线运动,在停止前的最后1s内行驶的距离是0.5m,则( )
A. 最后3s冰壶的加速度大小为2 B. 最后3s冰壶的位移大小为9m
C. 最后3s冰壶的初速度大小为3m/s D. 最后3s冰壶的平均速度大小为4.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.在停止前的最后1s内,冰壶做匀减速直线运动,将此过程视为反向的初速度为0的匀加速运动,则位移公式为
代入数据解得a=1m/s2
加速度大小为1m/s2,方向与运动方向相反,故A错误;
BCD.最后3s的初速度,由速度公式
解得v0=3m/s
最后3s冰壶的平均速度大小为
最后3s的位移大小为,故C正确,BD错误。
故选C。
5. 对于自由落体运动,下列说法的错误的是(重力加速度g=10m/s2)( )
A. 开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5
B. 开始运动后的1s内、2s内、3s内的平均速度之比为1:2:3
C. 开始运动后的第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为1:4:9
D. 连续相邻的两个1s内的位移之差都是10m
【答案】C
【解析】
【详解】A.自由落体运动是初速度为0的匀加速运动,所以开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5,故A正确;
B.自由落体运动是初速度为0的匀加速运动, 可知,物体在1s内、2s内、3s内位移之比是1∶4∶9,根据平均速度公式有
可知开始运动后的1s内、2s内、3s内的平均速度之比为1:2:3,故B正确;
C.由v=gt可知,物体在1s末、2s末、3s末的速度与时间成正比,所以速度之比是1∶2∶3,故C错误;
D.根据 可知,在相邻两个1s内的位移之差为10m,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
6. 如图所示为伽利略对自由落体运动的研究示意图,对伽利略研究过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 伽利略用实验直接验证了自由落体运动的速度随时间均匀变化
B. 伽利略直接测量的是小球自由落体的位移,验证位移与时间的二次方的关系
C. 运用丁图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量
D. 伽利略对自由落体的研究用了逻辑推理和科学实验相结合的方法
【答案】D
【解析】
【详解】A.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了速度与时间成正比,并进一步推论了自由落体运动位移与时间的二次方成正比,没有直接通过实验验证,故A错误;
BC.在伽利略的年代自由落体的时间还无法准确测量,所以在甲、乙、丙图中,伽利略让小球从阻力很小的斜面下滑,用来“冲淡”重力的作用,延长运动时间,以便于测量时间,所以直接测量的是斜面上小球的位移,验证位移与时间的二次方的关系,丁图是合理外推的结论,故BC错误;
D.伽利略对自由落体的研究用了逻辑推理和科学实验相结合的方法,故D正确。
故选D。
7. 以20m/s行驶的汽车,制动后做加速度大小为5m/s2的匀减速直线运动,则汽车在5s内的位移为( )
A. 40m B. 37.5m C. 50m D. 62.5m
【答案】A
【解析】
【详解】由得,汽车的刹车时间为
即汽车在4秒内停止,后续时间静止。由可得,汽车在4秒内的位移为
所以汽车在5s内的位移仍为。
故选A。
8. 甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,第二次相遇时间为t",则下面四组t',d和t"的组合可能的是( )
A. t′=t1,d=S,t"=2t1 B. t′=t1,d=S,t"=t1
C. t′=t1,d=S,t"=t1 D. t′=t1,d=S,t"=t1
【答案】D
【解析】
【详解】A.图象与坐标轴围成的面积表示位移,若第一次相遇的时刻t′=t1,据速度时间图象知,在0~t1时间内,甲车比乙车多运动的位移为S;在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d,所以d=S;t1后,乙车速度大于甲车,即甲刚追上乙,乙又领先,不会出现第二次相遇.故A错误;
BD.若第一次相遇的时刻t′=t1,据速度时间图象知,在0~t1时间内,甲车比乙车多运动的位移为
在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d,所以d=S;在t1~t1时间内,甲车速度仍大于乙车,甲车领先;t1后,乙车速度始终大于甲车,乙车追赶甲车;在t1~t1时间内,两车位移相等,则第二次相遇时刻t"=t1,故B错误,D正确;
C.若第一次相遇的时刻t′=t1,据速度时间图象知,在0~t1时间内,甲车比乙车多运动的位移为
在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d,所以d=S;在t1~t1时间内,两车位移相等,则第二次相遇时刻t"=t1,故C错误。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 某游客从广州白云机场下飞机后,到佛山祖庙参观游览。他用手机导航软件搜索后,软件界面显示了三条不同的驾车路线(下表是三条路线的主要信息),则下列关于这三条路线的说法正确的是( )
路线一
距离最短 1小时23分
56公里 ¥25
路线二
时间最短 1小时12分
65公里 ¥14
路线三
免费 1小时41分
66公里
A. 显示“距离最短”的路线,这里的“距离”指的是位移大小
B. 显示“时间最短”的路线,说明走这条路线的平均速度最大
C. 显示“免费”路线中的“1小时41分”指的是到达祖庙的时刻
D. 无论走哪条路线,位移都相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.显示“距离最短”的路线,这里的“距离”指的是从白云机场到祖庙的路程,A错误;
B.位移相同,走显示“时间最短”的路线时,由于所用时间最短,故其平均速度最大,B正确;
C.显示“免费”路线中的“1小时41分”指的是走这条路线所用的时间间隔,C错误。
D.无论走哪条路线,初始位置均为白云机场,末位置均为祖庙,故其位移都相同,D正确;
故选BD。
10. 关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A. 速度越大,加速度越大
B. 速度变化量越大,加速度越大
C. 速度变化得越快,加速度越大
D. 某物体的加速度为2m/s2,该物体可能做减速直线运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度大小无直接关系。速度很大时,加速度可以为零(如高速匀速飞行的飞机),故A错误;
B.根据加速度定义式可知,速度变化量大,若所用时间也很长,加速度不一定大,故B错误;
C.加速度的物理意义是描述速度变化的快慢,速度变化得越快,加速度越大,故C正确;
D.加速度为,若其方向与速度方向相反,物体即做减速直线运动,故D正确。
故选CD。
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第2 s末的速度为7 m/s B. 前2 s内的平均速度是7 m/s
C. 任意相邻的1 s内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是2 m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由质点做匀变速直线运动的位移时间关系可知质点的初速度与加速度分别为,
根据速度时间关系可得第2 s末的速度为,A错误;
B.由运动学知识有质点在前2s内的位移为
根据平均速度定义可知,质点在前2s内的平均速度为,B正确;
C.根据匀变速直线运动的规律可知任意相邻的1 s内位移差为,C错误;
D.根据加速度定义式可知质点任意1 s内的速度增量为,D正确。
故选BD。
12. 图像法是物理常用的研究方法,如图是物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,则( )
A. 图甲描述的是匀速直线运动
B. 图乙可知,时物体的速度为
C. 图丙中物体C与物体D在2s末一定相遇
D. 由图丁可知物体在前5s内的速度变化量大小为12.5m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据
可知图线的斜率表示,即图甲描述的匀变速直线运动,故A错误;
B.根据
整理可得
则图线的纵截距表示初速度,即
斜率表示
解得
时物体的速度为
故B正确;
C.v−t图线与时间轴围成的面积代表位移,2s末C、D的图线围成的面积(即0~2s的位移)相等,但由于未说明两物体的初始位置关系,无法判定2s末二者一定相遇,C错误;
D.根据
可知图线与坐标轴所围面积表示速度变化量,即物体在前5s内的速度变化量大小为
故D正确。
故选BD。
13. 如图所示,甲乙两相同小球,甲小球从距地面高度h处静止释放,同时乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度做竖直上抛运动,如果两小球碰时恰好速度大小相等、方向相反,且碰后以原速率反向运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 碰后乙小球将先回到出发点
B. 相碰时,甲乙两小球位移大小之比为1:3
C. 相碰前甲乙两小球平均速度大小之比为1:2
D. 乙小球落地时的速度大小为相碰时速度大小的2倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两球碰后速度大小相等,方向相反,且全程两球的受力情况不变,则各自碰撞后的运动规律与碰撞前的运动规律对称,则碰撞后回到出发点的运动时间也相等,即同时回到出发点。故A错误;
B.设竖直向上为正方向,乙球的初速度为,两球从开始到相 碰用时t, 则
又两小球碰时恰好速度大小相等
联立解得
则甲乙相碰时二者位移分别为
故相碰时甲乙两小球位移大小之比为
故B正确;
C.因为相碰前,甲、乙两小球运动时间相等,所以根据平均速度的定义可知,相碰前甲乙两小球平均速度大小之比等于其位移之比,即
故C错误;
D.设乙小球落地时的速度大小为v,由以上分析可知,乙球与甲球相碰时的速度大小为
因为两球碰后以原速率反向运动,则乙球碰后的速度大小也为,方向竖直向下,则结合上面分析可得
联立以上解得
故D正确。
故选BD 。
三、实验题:本题共2小题,第14题12分,第15题6分,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)打点计时器使用的电源为__________(填“交流”或“直流”)电源;
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是__________:
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。下图是打出的纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。
①小车连接在纸带的__________(选填“左端”或“右端”);
②图中标出的相邻两计数点的时间间隔为__________s;
③如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为,则打A点时小车运动的速度大小__________,小车运动的加速度大小__________。(结果要求保留两位小数)
【答案】(1)交流 (2)A
(3) ①. 左端 ②. 0.1 ③. 0.34 ④. 0.39
【解析】
【小问1详解】
打点计时器使用的电源为交流电源。
【小问2详解】
为了充分利用纸带,应先接通电源,后让纸带运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
【小问3详解】
[1]小车做加速运动,相同时间内通过的位移越来越大,可知小车连接在纸带的左端;
[2]相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻两计数点的时间间隔为
[3]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,则打点时小车运动的速度大小为
[4]根据逐差法可得,小车运动的加速度大小为
15. (1)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图甲所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,已知遮光板的宽度为,滑块通过第二个光电门的速度大小为____________m/s(保留两位有效数字)。
(2)为了监控车辆是否超速,交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图乙所示,测速仪前后两次发出并接收超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时,第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s,第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s,两次信号发出的时间间隔是1.55s,则测得汽车的速度为____________m/s(假设超声波的速度为340m/s,且大小保持不变)
【答案】 ①. 0.27 ②. 30
【解析】
【详解】(1)[1]滑块通过第二个光电门的速度大小为
(2)[2]由于第一次从发出至接到超声波信号用了0.3秒,测速仪第一次发出的超声波到达汽车处所用的时间为
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪
由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6秒,测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了
这51m共用了
所以汽车的车速为
四、计算题:本题共3小题,共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行1s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原方向反弹,忽略空气阻力,求:
(1)罚球瞬间,球的加速度大小;
(2)守门员接球瞬间,球的加速度。
【答案】(1)
(2),负号表示方向与踢出方向相反
【解析】
【详解】(1)设球被踢出的方向为正方向,则罚点球时的速度由变到,用时,由得罚点球时有。
(2)接球时速度由变到,用时,接球时有,负号表示方向与踢出方向相反。
17. 一个小球从距地面高的空中由静止释放,不计空气阻力,取,求解:
(1)小球下落到地面所用的时间?
(2)小球落地时的瞬时速度?
(3)小球下落最后2秒内的位移是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
释放后小球做自由落体运动,满足
解得
【小问2详解】
小球落地时的瞬时速度满足
【小问3详解】
小球下落最后2秒内的位移
18. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度=30m/s,达到最大速度后只能维持这个速度=4.0s,接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱但反应极快的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度=25m/s,并能维持该速度一段较长的时间。设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后就开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑。则:
(1)计算猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离是多少?
(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求猎豹发起攻击时离羚羊的距离;
(3)如果猎豹要保证能够追上羚羊,值应在什么范围?
【答案】(1)180m
(2)35m (3)x≤40m
【解析】
【小问1详解】
根据速度位移公式可得猎豹加速度时的位移为
匀速运动时的位移为
所以猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离为
【小问2详解】
如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,由题意得猎豹的加速时间为
则猎豹从静止到即将减速的总时间为
t=t1+t0=8s
羚羊从静止到速度最大经历的时间为
该段时间内羚羊运动的位移为
猎豹发起攻击时离羚羊的距离
【小问3详解】
当猎豹的速度减小到跟羚羊的速度相等时,如果还没追上羚羊,则最终不会追上了.这个过程猎豹减速的时间为
由上可知猎豹的速度再减到与羚羊速度相等时所用的时间为
4s+4s+2s=10s
根据运动学公式可知羚羊在10s内跑的距离为
猎豹运动的距离为
如果猎豹要保证能够追上羚羊,距离值应满足
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